DE828807C

DE828807C - Tretkurbelantrieb fuer Fahrraeder

Info

Publication number: DE828807C
Application number: DEM561A
Authority: DE
Inventors: Dr Eugen Matthias
Original assignee: EUGEN MATTHIAS DR
Current assignee: EUGEN MATTHIAS DR
Priority date: 1949-01-21
Filing date: 1949-11-15
Publication date: 1952-01-21

Description

Tretkurbelantrieb für Fahrräder Es ist eine bekannte Tatsache, daß die bei normalen Fahrrädern übliche kreisförmige Bewegungsbahn der Pedale für die Entwicklung der muskelmechanischen Kräfte nicht sehr günstig ist, aus welchem Grunde schon verschiedene Konstruktionen versucht wurden, die eine elliptische Bewegungsbahn der Pedale ermöglichen. Zu diesem Zwecke wurde beispielsweise ein Tretkurbelarm verwendet, der sich: imRhythmus derTretbewegung entsprechend verlängert und verkürzt, oder es wurde an Stelle des kreisrunden Antriebskettenrades ein solches mit elliptischer Form verwendet, um bei der Tretbewegung den Drehmomentverlauf so zu gestalten, wie wenn die Bahn der Pedale eine elliptische wäre.
Diese Lösungen sind meist umständlich und mit technischen Schwierigkeiten verbunden und erhöhen daher die Gestehungskosten des Fahrrades. Die Erfindung will den Ablauf der muskelmechanischen Bewegung und damit die vom Fahrer erzielte Dauerleistung durch einen Tretkurbelantrieb verbessern, der dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Tretkurbelarm einen Lenker aufweist, dessen Drehachse parallel zur Tretkurbelachse verläuft und an dessen Außenende das Pedal vorzugsweise starr angebracht ist, so daß dieses mit dem Lenker um dessen Drehachse parallel zur Bewegungsbahn des Kurbelarmes drehbar bzw. schwenkbar ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in welcher rein beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt ist.
Fig. r zeigt eine Ansicht des Pedals mit Tretkurbel teilweise im Schnitt, in Fahrtrichtung des Fahrrades gesehen; Fig. 2 ist eine Ansicht des Pedals mit Tretkurbel in Richtung des Pfeiles 1I in Fig. i gesehen; Fig. 3 zeigt das Pedal mit Tretkurbel in Draufsicht; Fig.4 veranschaulicht schematisch den Bewegungsablauf des Pedals bzw. des Fußes bei der Tretbewegung.
Am freien Ende des Tretkurbelarmes i ist ein Lenker 5 mit seinem Drehzapfen 2 drehbar gelagert. Das aus einem Rahmen 3, .4, 7 und 8 bestehende Pedal ist starr mit dem Lenker 5 verbunden, derart, daß sich das Pedal bzw. dessen Schwerpunkt stets unterhalb der Drehzapfenachse befindet und längs einer Kreisbogenbahn 5a (Fig.4) um diese schwenkbar ist. Der Pedalrahmen besteht aus den Seitenteilen 7 und 8, mit denen er am Lenker befestigt ist, sowie aus den Querteilen 3 und 4, die als Auflageflächen für den Vorder- und Hinterfuß dienen, wobei die Anordnung und Ausbildung so getroffen ist, daß die Auflagefläche des Pedals tangential zur Kreisbogenbahn 5a des Lenkers um seine Drehachse steht (Fig. 4). Der Lenker 5 weist einen Ausleger 6 auf, der zum Halten der Seitenteile 7 und 8 und damit des Pedalrahmens dient. An den Teilen 7 und 8 sind die vorzugsweise aus Gummi gefertigten Querteile 3 und 4 mittels geeigneter Profilschienen 9 und io angeschraubt. Der längere Teil 3 dient als Auflage für die Fußspitze, während der kürzere Teil 4 zur Stützung des Hinterfußes dient. Die Befestigung der Seitenteile 7 und 8 am Ausleger erfolgt durch Schrauben 7a und 8a, wobei der Rahmenteil 8 einen dem Profil des Auslegers entsprechenden Schlitz aufweist, mit dem er auf den Ausleger 6 aufgesteckt und dann verschraubt wird.
Die Lagerung des Drehzapfens 2 erfolgt durch zwei Kugellager, die sowohl für die Aufnahme von Axialdruck als auch von Radialdruck bestimmt sind. Hierzu ist in einer Bohrung des Tretkurbelarmes i eine Büchse i i eingesetzt, die an beiden Enden zu je einem Lagerkorb i i° ausgedreht sind, in welchen je ein Kranz von Kugeln 12 eingelegt ist, an denen die entsprechend kegelig ausgebildeten Schulterflächen 13 und 14 anliegen. Während die Schulter 13 mit dem Zapfen 2 aus einem Stück besteht, ist die dem Ende des Zapfens 2 zugekehrte Schulter 14 als Ringmutter ausgebildet, die mittels Gewinde auf den Drehzapfen 2 aufschraubbar ist, um das Lagerspiel einstellen zu können. Eine Gegenmutter 15 dient zur Sicherung der Ringmutter 14 gegen selbständiges Lösen und ist unter Zwischenschaltung einer Unterlegscheibe 16, die eine in eine Längsnut des Zapfens 2 hineinragende Nase zum Schutz gegen Verdrehung besitzt (nicht gezeichnet), auf das Zapfenende geschraubt. Auf der dem Pedal abgewendeten Seite des Tretkurbelarmes i ist die Lagerbohrung durch einen Staubdeckel 17 abgeschlossen, der lösbar in die Bohrung eingepreßt ist.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Pedals ist die folgende: Während sich der Drehzapfen 2 des Lenkers am Ende des Tretkurbelarmes i längs einer kreisförmigen Bahn A (Fig. 4) um das Tretkurbel-Lager C bewegt, kann sich die Auflagefläche 3, 4 des Pedals zufolge der beschriebenen Anordnung und Ausbildung des Pedals auf einer anderen als kreisförmigen Bahn bewegen dadurch, daß die Richtung des Lenkers 5 sich im Raume ändert. Bei der natürlichen Tretbewegung des menschlichen Beines ändert sich die Neigung der Fußsohle bekanntlich sowohl in bezug auf den Unterschenkel als auch in bezug auf die Horizontale derart, daß die Zehenspitzen hei gestrecktem Bein nach unten in die Verlängerung des Beines geführt werden und bei hochgezogenem Bein hingegen nach oben gerichtet sind. In Fig. 4 sind als Beispiel zwei extreme Fußstellungen im Zusammenhang mit der Tretbahn dargestellt. Daraus erkennt man, daß die Bewegungsbahn B der Mittelachse der Fußauflagefläche eine ovale Form annimmt mit dem Resultat, daß das Knie in der höchsten Lage nicht mehr in eine so ungünstig 'hohe Lage hochgezogen werden muß, die Streckung des Beines dagegen größer sein kann als bei kreisförmiger Tretbahn. Das hat nicht nur eine raschere Wiederentfaltungsmöglichkeit und bessere Ausnutzung der streckenden Beinkräfte zur Folge, sondern verhindert durch die natürliche und angenehme Tretbewegung eine vorzeitige Ermüdung des Fahrers.
Der durch das erfindungsgemäße Pedal erzielte physiologisch richtige Ablauf der Muskelbewegungen kann beim gebräuchlichen Fahrrad mit kreisförmiger Tretbahn nur dadurch angenähert erreicht werden, daß der Fahrer die Pedale mit den Zehenspitzen tritt. Bei dem beschriebenen neuen Pedal hingegen ist die richtige Bewegung auch dann gewährleistet, wenn der Fuß auf beiden Auflageflächen 3 und 4 aufruht, z. B. wenn der eine Teil 3 der Auflagefläche sich unter dem Fußballen und der andere, :4, sich vor oder unter dem Absatz des Fußes befindet.
Durch eine Kombination des erfindungsgemäßen Pedals mit Einrichtung für nicht kreisförmigen Bewegungs- bzw. Drehmomentverlauf können die dem Menschen zur Verfügung stehenden muskelphysiologischen Kräfte in ständig rhythmischem Wechsel zu einem besseren Ausmaß als bisher ausgewertet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Tretkurbelantrieb für Fahrräder, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tretkurbelarm einen Lenker aufweist, dessen Drehachse parallel zur Tretkurbelachse verläuft und an dessen Außenende das Pedal vorzugsweise starr angebracht ist.
2. Tretkurbelantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedal derart am Lenker angeordnet und befestigt ist, daß seine Auflagefläche tangential zur Kreisbogenbahn des Lenkers um seine Drehachse gerichtet ist.
3. Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker am freien Ende einen rechtwinklig abstehenden Ausleger aufweist, der zur Anordnung und Befestigung des Pedals dient.
4. Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedal aus einem Rahmen besteht, dessen Seitenteile zur Befestigung am Lenker dienen, während die Querteile als Aufstützflächen je für den Vorder-und den Hinterfuß ausgebildet sind.
5. Tretkurbelantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Pedallenke; einen Drehzapfen aufweist, mit dem er mittels mindestens zwei im Tretkurbelarm untergebrachten Kugellagern drehbar gelagert ist.
6. Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugellager sowohl zur Aufnahme von Axiäldruck als auch Radialdruck ausgebildet sind.
7. Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kugellager für gegeneinander wirkenden Axialdruck ausgebildet sind. B.
Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bohrung am Ende des Tretkurbelarmes zur Lagerung des Lenkers eine Büchse eingesetzt ist, die an beiden Enden zu je einem Lagerkorb ausgedreht ist, in welchen Kugeln eingelegt sind, gegen die entsprechend kegelig ausgebildete Schulterflächen des Drehzapfens anliegen.
9. Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am freien Ende des Drehzapfens angeordnete kegelige Schulterfläche von einer mittels Gewinde auf den Zapfen schraubbaren Ringmutter gebildet wird. io. Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung der Ringmutter eine Gegenmutter auf das Gewinde des Drehzapfens geschraubt ist. i i. Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i und io, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ringmutter und Gegenmutter eine Unterlegscheibe eingelegt ist, die durch eine in eine Längsnut des Drehzapfens eingreifende Nase gegen Verdrehung gesichert ist. 1a. Tretkurbelantrieb nach den Ansprüchen i und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Tretkurbelarmes auf der dem Pedal abgewendeten Seite durch einen lösbar eingepreßten Staubdeckel verschlossen ist.