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Trethebelantrieb für Fahrräder Die Erfindung betrifft den Betrieb
von Fahrrädern, und ihr Gegenstand ist ein Trethebelantrieb mit Kraftübertragung
über Kettenrad, Kette und Zahnkranz am Hinterrad, welcher eine bessere Leistung
des Tretenden dadurch ermöglicht, daß letzterer seine Tretbewegung immer ungefähr
senkrecht zu den Trethebeln ausübt.
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Gemäß der Erfindung wird der Antrieb, der ein Kettenrad und einen
Zahnkranz am Hinterrad sowie eine Antriebskette aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kettenrad einen festen Teil eines oder zweier mit ihm gleichachsig angeordneter
Klinkenräder bildet, wobei sich zwei Hebel auf der dem Kettenrad und den Sperrädern
gemeinsamen Achse drehen, und an jedem der Hebel eine Mitnehmerklinke eines der
Sperräder sitzt, und daß die beiden Hebel durch eine Vorrichtung miteinander verbunden
sind, die lediglich nach unten gerichtete Bewegungen der beiden Hebel gestattet.
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Diese letztere Vorrichtung kann aus je einem fest mit jedem Hebel
verbundenen Kegelrad bestehen, das mit der Hebelachse gleichachsig ist, und einem
Planetenradträger, der mit Achsen versehen ist, auf welchen sich Planetenräder drehen
können; dabei sind diese Planetenräder in ständigem Eingriff mit den Kegelrädern,
welche mit den Hebeln fest verbunden sind. Die Antriebskette für den Hinterradzahnkranz
kann ungefähr den Verlauf einer Acht haben und durch eine oder mehrere Rollen oder
Zahnräder geführt werden.
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Der Zahnkranz des Hinterrades kann mittels Planetenräder betätigt
werden, die selbst durch einen Zahnkranz betrieben werden,, der mit einem durch
die Kette betätigten Zahnkranz fest verbunden ist.
jeder der beiden
Hebel kann mit einem Pedal versehen sein. Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsweise
können die beiden Hebel in Pedaltragführungen gleiten, und diese Führungen ihrerseits
werden auf einer Kreisabschnittsbahn geführt, welche gleichachsig mit dem Kettenrad
des Tretwerks liegt.
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Dieses Tretwerk kann auf einem verstellbaren Tragstück angeordnet
sein. Nach einer weiteren Ausführungsart können die beiden Hebel durch zwei Pedaltraghebel
betätigt werden, wobei die Enden der ersten Hebel mit Bezug auf die zweiten in Längsführungen
gleiten können.
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Die beiden Pedaltraghebel können sich außerdem auf einer gemeinsamen
Achse drehen, und die Drehachse der Betätigungshebel des Kettenrades des Tretwerks
kann mit Bezug auf die gemeinsame Achse der Pedaltraghebel verlagert werden, um
die Treffpunkte der beiden Hebel zu verändern.
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Die Erfindung ist in beispielsweisen Ausführungsarten in der Zeichnung
dargestellt.
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Abb. i zeigt im Aufriß ein Zweirad, welches mit einem Trethebelantrieb
gemäß der Erfindung ausgerüstet ist; Abb.2 ist die schematische Darstellung einer
anderen Ausführungsart; Abb. 3 zeigt die beiden Pedale sowie ihre Verbindungsvorrichtungen;
Abb. d. ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsart; Abb. 5
ist ein Schnitt nach Linie V-V der Abb. q.; Abb.6 ist die schematische Darstellung
eines Fahrrades, welches mit der in den Abb. q. und 5 gezeigten Vorrichtung ausgestattet
ist; Abb.7 ist eine schematische Darstellung des Schaltgriffs für das Wechselgetriebe
des in Abb. 6 dargestellten Fahrrades; Abb.8 zeigt in Draufsicht eine Einzelheit
des Wechselgetriebes; Abb. 9 ist ein Schnitt nach Linie IX-IX der Abb. 6.
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Das in Abb. i dargestellte Fahrrad ist mit einem Kettenrad i ausgestattet,
welches eine Rollenkette 2 betätigt, die den Zahnkranz 3 des Hinterrades .I antreibt.
An jeder Seite des Kettenrades i ist ein Sperrad 5 befestigt. Auf der dem Kettenrad
i und den Sperrädern 5 gemeinsamen Achse sind Trethebel 6 und 7 drehbar gelagert,
deren jeder mit einem Pedal 8 bzw.9 versehen ist. Auf jedem Hebel 6 oder 7 sitzt
eine Klinke io oder i i, welche beim Abwärtstreten das entsprechende Sperrad 5 mitnimmt.
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Der Fahrer tritt abwechselnd auf eins der beiden Pedale 8 oder 9;
diese Pedale -,werden dadurch in abwechselnde Aufundabbewegung versetzt. Eine Hilfsvorrichtung,
die weiter unten beschrieben werden soll, ist im Tretwerk derart vorgesehen, daß
sie selbsttätig das Hochgehen eines Pedals bewirkt, während das andere sich abwärts
bewegt. Außerdem ist eine weitere Hilfsvorrichtung, die später beschrieben wird,
mit dem Zahnkranz 3 verbunden, um dem Rad 4. die Möglichkeit zu geben, sich in der
Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrrades zudrehen: Man sieht also, -daß der auf dem Sattel
12 sitzende Fahrer seine Arbeit stets im wesentlichen senkrecht auf die Hebel 6
oder 7 ausübt, wobei der größte durch die beiden Hebel 6 und 7 gebildete Winkel
praktisch auf 9o° beschränkt ist.
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Abb.2 zeigt eine andere Ausführung der für Abb. i beschriebenen Vorrichtung.
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Gemäß dieser Ausführung sitzen auf dem Kettenrad i, welches die Kette
2 führt, Sperräder 5, welche durch Klinken io und ii betätigt werden, die auf den
Trethebeln 13 und 14 sitzen, die auf einer gemeinsamen Achse 15 drehbar gelagert
sind und in Führungen 16 und 17 gleiten. Im Gegensatz zu der Ausführungsart gemäß
Abb. i tragen die Trethebel 13 und 14 die Pedale 18 tznd i9 nicht unmittelbar. Diese
letzteren sitzen auf Führungen 16 und 17, die ihrerseits geführt werden durch eine
Kreisabschnittsbahn 2o.
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Das Tretwerk 21 sitzt auf einem Träger 22, der um eine Achse 23 schwenkbar
gelagert ist, und di; Schwenkung wird bewirkt durch beliebige Organe, die auf einen
Hebel 2:I wirken, der einen festen Bestandteil des Tretwerks 21 bildet.
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Wenn das Tretwerk 21 sich um die Achse 23 dreht, wird der durch den
Fahrer benutzte Hebelarm, d. h. der Abstand zwischen einem der Pedale und der Achse
15, verändert, außerdem wird der Winkel zwischen den Hebeln 13 und 14. verkleinert
oder vergrößert; daraus ergibt sich die Wirkung der Geschwindigkeitsänderung für
den Fahrer. Eine Spannrolle oder ein Spannzahnrad 25 hält die Kettenspannung aufrecht,
in welcher Stellung das Tretwerk 21 sich auch befindet. Diese Kette 2 kann den Verlauf
einer Acht haben, wie in Abb. 2 dargestellt, so daß der Zahnkranz 3 in normaler
Drehrichtung des Hinterrädes gedreht wird.
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Abb. 3 zeigt das Tretwerk mit weiteren Einzelheiten, und vor allem
eine Vorrichtung, die die Aufwärtsbewegung eines Pedals veranlaßt, während das andere
Pedal abwärts geht. Diese Vorrichtung besteht aus einem fest mit dem Trethebel 1.4
verbundenen Kegelrad 26 und einem fest mit der Achse 28 des Trethebels 13 verbundenen
Kegelrad 27. Ein Planetenradträger 29 ist mit den Planetenrädern 30 ausgerüstet,
welche mit den Kegelrädern 26 und 27 im Eingriff stehen. Aus dieser Anordnung ergibt
sich, daß, wenn einer der Trethebel 13 oder 1I sich in einer Richtung dreht, die
Planetenräder 3o den anderen Trethebel zwingen, sich in entgegengesetztem Sinne
zu drehen.
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Abb..I bis 9 beziehen sich auf eine weitere Ausführung der Erfindung.
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In diesem Fall wird das Kettenrad i, welches die Kette :2 betreibt,
die den Zahnkranz 3 betätigt, durch zwei Hebel 31 und 32 betätigt, die sich
um eine Achse 33 drehen. An jedem Trethebel sitzen eine oder mehrere Klinken 3:I
oder 35. die ein Sperrrad 36 betätigen, welches fest mit dem Kettenrad i verbunden
ist. An jedem Hebel 31 und 32 sitzt ein Stift 37 und 38, der in einer entsprechenden
Nut eines Hebels 39 oder .Io gleitet, an welchem ein Pedal 8 oder 9 befestigt ist.
Der Hebel 39 oder .Io ist schwenkbar um eine Achse 41 oder 42. Der Fahrer, der auf
die Pedale 8 und 9 drückt, betreibt
mittels der Hebel 31 und 32,
der Klinken 34 und 35 und des Sperrades 36 das: Zweirad.
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Eine Vorrichtung entsprechend der in Abb. 3 dargestellten bestimmt
das Hochgehen eines Pedals, während das andere abwärts geht. Diese Vorrichtung besteht
aus zwei Zahnrädern 43 und 44, welche mit Planetenrädern 45 im Eingriff stehen,
die sich auf einer Achse 46 drehen. Die Achse 46 sitzt in einem Gehäuse 47, welches
mit einem Hebel 48 fest verbunden ist, der vom Fahrradrahmen aus betätigt werden
kann. Wenn der Hebel 48 betätigt wird, dreht sich das Gehäuse 47 um die Achse 42,
und die Stifte 37 und 38 gleiten in den entsprechenden Nuten der Trethebel 39 und
40, auf denen die Pedale 8 und 9 sitzen. Diese Trethebel 39 und 4o bewahren
ihre gleiche Drehbewegung und ihre gleiche Verlagerung; daraus ergibt sich eine
Veränderung der Hebelarmlängen im Ansatzpunkt des Druckes auf die Stifte 37 und
38. Außerdem ergeben sich daraus Veränderungen des Arbeitswinkels der Klinken 34
und 35 und daraus wiederum eine Veränderung der Umdrehungszahl je Minute des Hinterrades.
Auf diese Weise erhält man eine andere Fahrgeschwindigkeit.
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Eine Spannrolle oder ein Spannzahnrad 49 (Abb. 6) kann vorgesehen
sein, um die Spannung der Kette :2 aufrechtzuerhalten. Der Hebel 48 kann vom Rahmen
53 des Fahrrades aus durch einen Satz Treibstangen 5o, 51 und einen Winkelhebel
52 betätigt werden, wobei der Fahrer den Hebel 5 i zieht oder zurückstößt, um das
Wechselgetriebe zu bedienen. Zur Erleichterung dieser Arbeit ist im Rahmen 53 eine
Nut 54 (Abb. 8) vorgesehen, durch welche eine mit Gewinde versehene Verlängerung
55 (Abb. 7) der Treibstange 5i hindurchgeht. Diese Verlängerung 55 ist mit einem
Handgriff 56 versehen, welcher, wenn er mit dem Gewindeteil55 verschraubt ist, die
Stellung in der Nut 54 sperrt. Um den Gang zu wechseln, schraubt der Fahrer diesen
Handgriff 56 los, rückt ihn vor oder zieht ihn zurück und verschraubt ihn erneut.
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Schließlich ist eine in Abb. 9 gezeigte Vorrichtung vorgesehen, um
dem Zahnkranz 3 zu gestatten, das Hinterrad unmittelbar in normaler Drehrichtung
zu betreiben. Der Zahnkranz 3 wird vermittels der Planetenräder 57 betätigt, die
auf Achsen 58 sitzen, welche auf einer festen Platte 59 befestigt sind. Ein Zahnrad
6o in fester Verbindung mit einem durch die Kette 2 betätigten Zahnkranz 61 steht
im Eingriff mit den Planetenrädern 57. Daraus ergibt sich, daß, wenn der durch die
Kette betriebene Zahnkranz 61 sich in einer Richtung dreht, Ritzel 3, welches fest
mit der Achse des Hinterrades verbunden ist, sich in entgegengesetztem Sinne dreht.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt,
vielmehr können diese in Einzelheiten abgeändert werden, soweit der Rahmen der Erfindung
damit nicht überschritten wird.