DE8614882U1 - Bauchliegefahrrad - Google Patents

Description

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Jürgen Hipp Heidenheim, den 20. 5· 1986

Emil - Nolde - Str. 37
Heidenheim 5

Beschreibung : Bauchliegefahrrad

Die Erfindung ist ein Liegefahrrad, auf welchem sich der Fahrer auf dem Bauch liegend, durch Beinmuskeltätigkeit fortbewegt.
Der Zweck, der durch das Bauchliegefahrrad erfüllt werden soll, ist das Erreichen höherer Geschwindigkeiten und kürzerer Bremswege.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik gibt es bereits die üblichen Rennräder, bei denen der Fahrer, auf einem Sattel sitzend, die Antriebskraft durch nach unten tretende Füße erzeugt. Die Gegenkraft zu den nach unten tretenden Füßen stellt er dabei durch die Gewichtskraft seiner Körpermasse her.

Die Mangel der bisherigen Ausführungen üblicher Rennräder sind :

1. Der Fahrer nimmt auf dem Rennrad eine strömungsun günstige Körperhaltung mit unnötig großer Stirnfläche ein, und verursacht deshalb bei der Fortbewegung einen gewissen Strömungswiderstand. Dieser Strömungswiderstand begrenzt zusammen mit dem Rollwiderstand die maximal erreichbare Höchstgeschwindigkeit.

2. Der Fahrer befürchtet bei einer Vollbremsung, mit seinem Rennrad nach vorn zu kippen und traut sich deshalb nicht, das Vorderrad stark genug zu bremsen. Die Bremskraft der Vorderbremse lässt sich in der Realität nicht voll aus nutzen»

Weiterhin haben sich schon Liegefahrräder durchgesetzt, auf welchen sich der Fahrer, wie früher als Kind in einem Kettcar, auf dem Rücken liegend, mit nach vorn tretenden Füßen fortbewegt.

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Damit ist das Problem der Ausnutzbarkeit der Vorderbremse vollständig, das Problem des Strömungswiderstandes aber noch nicht optimal gelost, weil der Fahrer seinen Ober körper etwas neigen muß, um über seine Kniekuppen hinweg, nach vorn, in Fahrtrichtung sehen zu können, wobei die Stirnfläche vergrößert wird. Außerdem "sitzt" der Fahrer auf seinen sich fortwährend abwechselnd zusammenziehenden und wieder entspannenden Gesäßmuskeln. Auf langen Strecken schmerzt dann irgendwann das Hinterteil. Falls ä&w das Hinterrad angetrieben wird, verursacht eine sehr lange Kette einen hohen Wirkungsgradverlust.

Noch nicht durchgesetzt haben sich Liegefahrräder, auf welchen sich der Fahrer, auf dem Bauch liegend mit nach hinten tretend-an Füßen, fortbewegt. In dar Zeitschrift "tour" ist im Heft vom September 1984 auf Seite 12 ein Solches abgebildet. Der Fahrer stellt hier die Gegenkraft zu ά^η nach hinten stoßenden Füßen durch nach vorn drückende Hände her. Er kann aber niemals so stark nach vorn drücken, wie er mit seir. sn Füßen nach hinten stößt, weil die Delta muskeln evolutionsbedingt schwächer ausgebildet sind, als die kräftigen Gesäßmuskeln,, Das Vorhandensein einer Gegenkraft, die Vorraussetzunj für eine hohe Leistungs fähigkeit des Fahrers, ist also nur mangelhaft gewähr leistet. Beim Treten lenkt er ständig nach rechts und - links. Stößt er mit dem linken Fuß nach hinten, so drückt er mit der linken Hand stärker nach vorn, als mit der Rechten und lenkt nach rechts. Stößt er mit dem rechten Fuß nach hinten, so lenkt er nach links.

Das Problem der Gegenkraft läest sich nur dadurch lösen, daß der Fahrer seine Arme nach hinten streckt, und so stark mit dem Arm nach vorn zieht, wie er mit dem Fuß auf der gleichen Seite nach hinten stößt. Gleichzeitig fällt der durch die Arme verursachte Luftwiderstand fast voll ständig weg. Das Problem des ungewollten abwechselnd nach «rechts - und links Lenkens ist nur dadurch lösbar, daß die ' Drehachse einer Lenkung parallel zur Kraftrichtung der nach hinten stoßenden Füßen liegt.

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Anhand der Abbildungen 1 bis 14 ist ein Ausführungsbeispiel eines Bauehliegefahrrades dargestellt, welches alle bereits erwähnten Probleme optimal löst.
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Abbildung 1: Vorderansicht des Bauchliegefahrrades. Abbildung 2: Seitenansicht des Bauehliegefahrrades von links-Die Pedalachsen beschreiben den Kreis(14) Abbildung 3: Draufsicht des Bauchliegefahrrades

(Abbildungen 1 bis 3 in 10-facher Verklei nerung . Neber Abb. ? zum Vergleich die Länge eines Meters.)

Abbildung 4: Räumliche Darstellung des Bauchliegefahrrades in der 42-/ 7-Grad - Perspektive von der

Seite. Tretlager, Kettenblätter, Pedalkurbeln, Schaltung (23),Vorder - und Hinterradbremse sind nicht eingezeichnet.

Abbildung 5: Räumliche Darstellung cLss Bauehliegefahrrades in der 42°/7*- Perspektive von hinten in 5-facher Vei-kleinerung.Kettenblatt (19)» Rohrstange (16), Umwerfer (17), Schaltxmg (23), Vorder - und Hinterbremse sind nicht einge zeichnet.
(Bei den Abbildungen 4 und 5 sind die Räder

als Ellipsen dargestellt).

Abbildung 6: Darstellung der Fahrerposition von vorne Abbildung 7' Darstellung der Fahrerposition von der lin ken Seite.
Abbildung 8: Ausschnitt aus Abb. 2 in Originalgröße.

Abbildung 9: Darstellung des vorderen Teils des Bauch -

liegefahrrades von hinten. Alles, was sich in Abb. 8 links des Schnittes A-B befindet ist von hinten dargestellt.

Abbildung 10: Ausschnitt aus Abbildung 1 in Originalgröße Abbildung 11: Ausschnitte aus Abb. 2 · Darstellung der

Lagerung der Lenkungsrohre anhand des Lerdc ungsrohres (24). Schnittzeichnung eines Kugelgelenkes.

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Abbildung 12: Darstellung eines Rillenkügellagers.

Abbildung 15: Darstellung des Antriebssystems mit Ketten -

schaltung in 2-facher Verkleinerung*

Abbildung 14: Ausschnitt aus Abb*4 ohne Lenkungsgestänge (43)). Es verlaufen an der rechten und linken Seite in den Führungsrohren (25) und (67) Dβ ein Lenkungsrohr (24) und (68), welche an den Stellen (40),(41),(42),(98),(99) und (100) mit diesen drehbar gelagert verbunden sind. Die Lenkungsrohre (24) und (68) sind an ihren hinteren Enden etwas mehr als ein rechter Winkel zu Griffen (57) und (79) gebogen. Die Griffe sind beide mit einem geeigneten Lenkerband umwickelt. Die Griffe stehen bei Geradeausfahrt beide schräg nach außen gedreht, damit die Arme und Hände bei Kurvenfahrt nicht mit dem Körper kollidieren. In das Rohrende am oberen Teil eines Griffes sind Bremsgriffe (20) und (66) gesteckt. Die Bremsseilzüge (62) und (85) ver laufen in den beiden Lenkungsrohren und treten aus deren vorderen Rohrenden, durch ein Loch in den Lenkungsrohrend Äbschlußstopfen (95) und (96), ans Freie. Die Vorderrad felgenbremse (61) ist eine Seitenzugbremse. Sie ist mit einem Bremsbolzen am Gabelkopf befestigt. Ihr Bremsseilzug (62) verschwindet durch das Loch einer der beiden Lenkungs röhrend - Abschlußstopfen (95) oder (96) im vorderen Rohr ende einer der beiden Lenkungsrohre (24) oder (68) und führt zu einem der beiden Bremsgriffe. Damit ist gewähr leistet, daß der Bremsseilzug (62) nicht dem Unterkiefer

des Fahrers im wege ist. Die Hinterradfelgenbremse ist mit |

einem Bremsbolzen am Bremssteg (28) befestigt. Der Brems - \

steg (28) ist zwischen den beiden Hinterbaustreben (7) und ι

(73) an ihnen angelötet. Es ist eine Mittelzugbremse, ]

deren Bremsseilzug (85) durch eines der beiden Löcher des |

Röhrend - Abschlußstopfens (101) im Rohrende des oberen \

Hauptrahmenrohres (4) verschwindet, in diesem verläuft, und i durch die Öffnungsstelle (86) am vorderen Teil des Rohres ans Freie tritt, gleich wieder durch das Loch eines

Lenkungsrohrend - Abschlußstopfens in einem der beiden ί

Lenkungsrohre verschwindet, und zu einem der beiden Brems - | griffe (20) oder (66) führt.

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Mit diesen Bremsen kann der Fahrer auch in Kurven, wahrend dem Lenken, sicher· bremsen.

11415 im folgenden Abschnitt, wird die Lagerung beider Lenkurigs = rohre ((24)* und ((68) anhand der Lagerung des Lenkungsr.ohres (T24) beschrieben*

Das Kugellager an der Stelle (-42)1 besteht aus der inneren Lagerschale ('6O), der äußeren Lagerschale ((59) und einem Kugelkäfig mit Kugeln. Die Lagerschale C60)) ist auf das Lenkungsrohr ('24) aufgesteckt una'mit einer Hartlotverbindung lit dem LenkUngarohr fest verbunden. Die Lagerschale ('59)' ist mit ihrem Außengewinde in das Innengewinde an der Rohrinnenseite am Rohrende des Führungsrohr es (J" 25) geschraubt.

Diese Kugellager übertragen Vertikal - und hohe Horizontal krafte der nach vorn ziehenden Arme.

Das Rillenkugellager (97), welches sich an der Stelle (L41)> befindet, ist anhand der Abbildung 12 genauer dargestellt. Ein Rillenkugellager besteht aus dem Außenring (50), den Wälzkörpern ('51), dem Käfig (("53)^] und dem Innenring ((52)'. Solche Rillenkugellager sind im Handel in verschiedenen Größen und Ausführungen ((Kugel -, Rollen -, Nadellager) er hältlich. Sie werden an den Stellen des größten Biegemoments, den Stellen (^r4t)) und (99) auf die Lenkungsrohre aufgesteckt

1*65 und mit ihnen verbunden z.B. mit einer Hartlot - oder einer Klebeverbindung. Sie übertragen nur Vertikalkräfte. Somit werden Biegebeanspruchungen,z.B. wenn sich der Fahrer auf den hinteren Enden der Führungsrohre aufstützt, von beiden Rohrpaaren, dem Führungs - und Lenkungsrohrpaar aufgenommen.

Das Kugellager an der Stelle C.40) besteht aus der äußeren Lagerschale ('54), einem Kugelkäfig mit Kugeln und der in neren Lagerschale C55)\ Die Lagerschale (f54) ist mit ihrem Außengewinde in das Innengewinde am vorderen Rohrende des Führungsrohres C25) geschraubt. Die Lagerschale ('55) ist mit ihrem Innengewinde auf das Außengewinde am vorderen Ende des Lenkungsrohres ('24) geschraubt. Die Kugellager an den Stellen (4O)¹ und (99) übertragen Vertikal - und Horizontalkräfte. Dreht der Fahrer bei der Fortbewegung beide Griffe (Γ37) und (79) von hinten gesehen im Uhrzeigersinn, so entsteht in den Lenkungsrohren eine ITorsionsbeanspruchung, welche am vorderen Ende der Lenkungsrohre ein Drehmoment verursacht.

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Dieses Drehmoment wird über die Hebelarme ('3O)¹ und ('48) auf die Kiige Ige lenke (29) und (47) übertragen. Das Lenkungsge stange (44) wird auf Knickein, das Lenkungsgestänge C43) auf Zug beansprucht. Beide Beanspruchungsarten werden auf das Paarkugelgelenk (46), desseän Kugeln am Hebelarm (45) angelötet oder mit diesem verschweißt sind, übertragen, wobei sich diese Kugeln von hinten gesehen nach links bewegen. Über den Hebel arm (45) entsteht ein Drehmoment im mit einem Steuersatz drehbar gelagerten Gabelschaft der Gabel (1)), das Vorderrad lenkt nach rechts. Dreht der Fahrer beide Griffe von hinten gesehen gegen den Uhrzeigersinn, so lenkt er nach links. Der Aufbau aller drei Kugelgelenke (29), (47) und dem Paarkugel gelenk (46) ist im folgenden Abschnitt anhand des Kugelge lenkes (29) beschrieben.

Das kugelige Ende (56), welches mit dem Hebelarm (30) verlö tet oder verschweißt ist, greift in die hohlkugelförmige Pfan ne (57) des Lenkungsgestänges (43) ein. Eine Halteplatte C80) sichert den gegenseitigen Zusammenhalt. Eine Plastikschicht

(58) zwischen dem kugeligen Ende (56) und der Gelenkpfanne (57) macht eine Schmierung nahezu überflüssig. Wie die Hebelarme (30) und (48) an den Lenkungsrohren (24) und (68) und der Hebelarm (45) am oberen Ende des Gabelachaftes befestigt werden, wird im Folgenden anhand dem Hebelarm (30) und dem Lenkungsrohr (24) erläutert.

Nachdem die äußere Lagerschale C59) in das hintere Führungs rohrende des Führungsrohres (25) geschraubt, der ringförmige Kugelkäfig mitsamt den Kugeln, die inneren Lagerschalen (60) an der Stelle (42) und das Rillenkugellager an der Stelle (41) a.uf das Lenkungsrohr (24^ aufgesteckt sind, kann das Lenkungs rohr (24) in das Führungsrohr (25) eingeführt werden. Am vor deren Rohrende des Führungsrohres (25) wird die äußere Lager schale (54) eingeschraubt. Der ringförmige Kugelkäfig mitsamt den Kugeln wird auf das vordere Rohrende des Lenkungsrohres

(24) aufgesteckt. Die innere Lagerschale €55) wird locker auf das Feingewinde am vorderen Rohrende des Lenkungsrohres (24) geschraubt, der Hebelarm (30) mit seinen rechteckigen Ansätzen (103) auf die ausgefräßten Nut-3n (104) am vorderen Rohrende

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- 7 des Lenkungsrohres ((24) aufgesteckt und die Mutter ((94) oder eine Nutmutter mit. ihrem Innengewinde auf das Außengewinde am vorderen Rohrende des Lenkungsrohres (24) locker ange schraubt. Der Lenkungsrohrend - Abschlußstopfen (95), welchei aus einem festen Material wie z.B. Stahle Aluminium, Duralu minium usw. 'bestallt - ^*-?* * ^{r v}» wird in das vor dere Rohrende des Lenkungsrohres (24) gestecktj dann werden die innere Lagerschale (55) und die Mutter (94) gegeneinander festgedreht, sodaß der Hebelarm (30) festsitzt. Alle Gewinde de.f Lagez'suiiälexi, de? FUiifUrigsPoriife, der LenkungsJroxixe und dün Muttern C94)¹ sind Feingewinde mit geringer Gewinde tiefe und geringer Steigung.

Mit diesem Lenkungssystem kann der Fahrer auch mit voller Kraft in die Pedale treten, ohne ungewollte Lenkbewegungen auszuführen, weil er beim nach vorn Ziehen an den Griffen in den Lenkungsiohren kein Drehmoment er&eugt.

Bestehen alle Rohre des gesamten Rahmens des Bauchliegefahr rades, wie im Ausführungsbeispiel erläutert, aus Stahl, so sind sie mit Muffen oder muffenlos durch Hartlötverbindungen aneinander befestigt. Wird die muffenlose Verbindungsart, ge wählt, so müssen alle Rohre, die mit ihren Rohrenden in einem bestimmten Winkel seitlich an die Mantelfläene eines anderen Rohres mit einem bestimmten Rohrdurchmesser angefügt werden sollen, an ihren Rohrenden im gleichen Winkel mit einem Tty linderfräßer, dessen Außendurchmesser genauso groß wie der Außendurchmesser des anderen Rohres ist, angefräßt werden, daß sie an das andere Rohr genau angepasst werden können.

Bestehen alle Rohre des gesamten Rahmens des Bauchliegefahr rades aus einem anderen Material z.B. Aluminium, Duraluminium, Titan usw., so müssen sie über Schweiß - oder Klebeverbin düngen aneinander befestigt werden.

Der Fahrer liegt auf dem Bauch auf einer Liegeauflage. Der Rahmen der Liegeauflage besteht aus den Profilen (70),(82), (83) und (84) and ist mit den Stahlrohren C39), ((65), (77) und (78) an den beiden Führungsrohren (25) und (:67) durch Hart lötverbindungen befestigt. Der Fahrer liegt mit dem Schlüssel bein auf der in den Abbildungen 3 und 4 schraffiert darge stellten Liegeauflage (31) auf,

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Mit dem Darmbein des Beckens liegt er auf der in den Atibil düngen 3 und 4 schraffiert dargestellten Liegeauflage (36) auf den besonders gepolsterten Einbuchtungen ('22) und (69) auf. Die Liegeauflage (31) liegt um so viel tiefer als das Hinterende der Liegeauflage (36), daß die Rückenoberfläche eine waagerechte Horizontale bildet, wodurch dem Fahrer eine windschlüpfrige Körperhaltung verliehen wird. Das Rahmenpro fil (83) und das hintere Ende der Liegeauflage (36) befindet sich zum Schutz des Sohambereichs ca.-fff-iSOm über dem oberen Hauptrahmenrohr (4). Diese Liegeauflagen bestehen aus einem atmungsaktiven, der Oberkörperform des Fahrers angepassten, gepolstertem und leicht elastischem aber stabilem Material z.B. Holz, welches mit Leder überzogen werden kann. Zwischen den beiden Rahmenprofilen (70) und (82), dem hinteren Ende der Liegeauflage (31) und dem vorderen Ende der Liegeauflage (36) ist eine dehnbare Matte gespannt υτΛ an den beiden Rah menprofilen (70) und (82), dem hinteren Ende der Liegeauf lage (31) und dem vorderen Ende der Liegeauflage (36) befes tigt. Bei Damenrädern ist diese Matte im Brustbereich, zwi sehen den linken und rechten Rahmenprofilen (70) und (82) nur schwach gespannt und sehr dehnbar. Diese Matte ist in allen Abbildungen nicht eingezeichnet, um die räumliehe Lage anderer Rohrstangen, welche sie verdecken würde, besser dar stellen zu können. Der Fahrer kann somit fast frei durchatmen. Eine gepolsterte Halterung, auf welcher sich die Backenkno chen stützten, sodaß der Unterkiefer zur Atmung frei hängt, kann befestigt werden. Wird auf diese Halterung verzichtet, so hält der Fahrer seinen Kopf - genauso wie Radrennfahrer auf üblichen Rennrädern - durch seine Nackenmuskulatur, sodaß er nach vorne sehen kann. Um den bei der Fortbewegung durch den Kopf verursachten Strömungswiderstand zu senken und um die Nackenmuskulatur teilweise zu entlasten, trägt der Fahrer eine Prismenglasbrille, mit welcher er auch mit weiter nach unten geneigtem Kopf noch nach .»<, -n in Fahrtrichtung sehen kann. Die Prismenglasbrille besteht aus zwei Prismen, einem Brillengestell mit zwei Bügeln und einem Stoff-gummiband. Die beiden Prismen sind mit der dünneren Glasseite nach unten in die Brillenfassung eingesetzt,

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Am hinteren Ende der beiden Bügel ist ein Band aus Stoffgummi mit verstärkten Bandenden zum Umschlingen um den Kopf befes tigt. Schlecht Sehende tragen in "Verbindung mit einer Pris menglasbrille Kontaktlinsen.
Die beiden Führungsrohre (25) und (67) sind mit den Rohr stangen (11, 76, 27, 81, 33, 34, 63, 64, 71, 21) durch Hart lötverbindungen mit den beiden Hauptrahmenrohren (2) und C4)· und dem Gabelschaftgehäuse (35) verbunden. Die beider. Arm kraftabstützrohrstangen (21) und (71) nehmen bei der Fortbe wegung die Kraft der nach vorn ziehenden Arme auf und werden dabei auf Knicken beansprucht. Um dieser Knickbeanspruchung standzuhalten reichen Chrom - Molybdän - Stahlrohre mit einem Auöendurchmesser von 10 mm und einer Wandstärke von 0,6 mm. Ein solches Stahlrohr hält eine Knickbelastung von maximal 820 kg aus. Die 4 Rohrstangen (33. 34. 63 und 64) verbinden das vordere Rohrende der beiden Führungsrohre (25) und (67) mit dem Gabelschaftgehäuse (35) und stützen die vom Oberkör pergewicht auf die vorderen Führungsrohrenden nach unten aus geübte Kraft ab. Dabei werden die Rohrstangen (34) und C64) auf Zug und die Rohrstangen (33) und (63) auf Knicken bean sprucht. Die 4 Rohrstangen (27),(81),C76) und (11) verbinden die Führungsrohre an den Stellen (41) und (99) mit den beiden Hauptrahmenrohren (2) und (4) und stützen die nach unten drückende Gewichtskraft der Fahrermasse ab. Dabei werden die Rohrstangen (81) und (27) auf Zug, die beiden Rohrstangen

(76) und (11) auf Knicken beansprucht und drücken das untere Hauptrahmenrohr (2) nach unten. Das Fahrergewichtshalterohr (26) verbindet unterhalb dem hinteren Rahmenprofil (83) der Liegeauflage (36) das obere Hauptrahmenrohr (4) mit dem un teren Hauptrahmenrohr ('2), wird auf Zug beansprucht und ver hindert ein Durchbiegen des unteren Hauptrahmenrohres (2), Das Hauptträgerrohr (3) verbindet knapp hinter dem Fahrerge wichtshalterohr (26) das obere Hauptrahmenrohr (4) mit dem hinteren Ende dea unteren Hauptrahmenrohres (2) knapp vor dem unteren Rohrende des hinteren Halterohres (5)« Sie stützt die vom Eahrergewichtahalterohr ('26) nach unten ziehende Kraft ab und wird dabei auf Knicken beansprucht.

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Das Gewicht des Fahrers verteilt sich somit auf den vorderen Toil des oberen Hauptrahmenrohres (4) und dem Hauptträgerrohr ("3). Das Gabelschaftgehäuse (35) ist mit Muffen über eine Hartlötverbindong mit den beiden HauTitrahmenrohren (2) und (4) verbunden. Der Gabelschaft der Gabel (1) ist mit einem Steu ersatz drehbar gelagert mit dem Gabelschaftgehäuse (35) ver bunden.
Die hintere Halterohrstange (5) verbindet das hintere Ende des oberen Hauptrahmenrohres C4) mit dem hinteren Ende des unteren Hauptrahmenrohres (2). Sie hält die beiden Hauptrahmenrohre, die durch die schräg nach oben drückende Kraft der beiden Hinterbaustreben (7) und (73) auseinandergedrückt werden, zusammen und wird dabei auf Zug beansprucht. Die beiden Hin terradstreben (6) und (72) verbinden das hintere Ende des unteren Hauptrahmenrohres ((2) mit den beiden Achsaufhänger muffen (38) τϊιία werden stark auf Zug beansprucht. Der Stre bensteg (49) stabilisiert die beiden Streben (6) und (7). Die beiden. Hinterbaustreben (7) und (73) verbinden die beiden Achsaufhängermu^fen mit dem hinteren Ende des oberen Haupt rahmenrohres (4) werden auf Knicken beansprucht und sind mit dem Bremssteg (28) zueinander stabilisiert. Das Tretlagerge häuse (10) ist mit den hochbelastbaren Rohrstangeii C8) und (75) am Rohrende des oberen Hauptrahmenrohres (4) und mit den hochbelastbaren Rohren (9) und (74) an den beiden Achsauf hängermuffen (38))' auf der rechten und linken Seite verbunden. Die beiden Rohre (8) und (75) sind mit dem Steg (93) gegen sei tig verstrebt. Die beiden Hauptrahmenrohre (2) und (4) und die 6 Rohre (6),(72),(9),(74),( 8) und (75) werden beim Treten abwechselnd nach rechts und nach links extrem stark gebogen. Um diesem hohen Biegemoment unter geringem elastischem Nach geben standzuhalten, darf der Außendurchmesser und die Wand stärke dieser Rohre nicht zu klein sein. Am Tretlagergehäuse (10) ist die Umwerferträgerrohrstange (16) befestigt. An der Umwerferträgerrohrstange (16) ist der Um werfer (17) befestigt, welcher die Kette (15) vom kleineren Kettenblatt (19) auf das größere Kettenblatt (Ί8) und umge kehrt umwirft. Der Schaltungszug (i'88) verläuft entlang der Rohrstange (16), der Rohrstänge (75) oder der Rohrstange (8)

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und verschwindet dann durch eines der beiden Löcher im Röhrend - Abschlußstopfen (101) im hinteren Rohrende des oberen Hauptrahmenrohres C4). Durch die öffnungssteile an der unteren Seite des oberen Hauptrahmenrohres C4) ver läuft der Schaltungszug (88) ins Freie und führt zum Schalt 375 griff (92), welcher sich an der Unterseite am Rohrende einer der beiden Führungsrohre (25) oder (6T) befindet.

a Die Schaltung (23) ist an einem Anlötteil, welches oberhalb

an der rechten Achsaufhängermuffe (105) angelötet ist, angeschraubt. Sie ist - umgekehrt, wie die Schaltung üblicher ί 380 Rennräder - mit den Schaltungsrädchen oberhalb des Zahnkran zes angeordnet. Der Schaltungszug (87) verläuft entlang der

ί Rohrstange (72) und verschwindet durch ein Loch im Röhrend -

^ Abschlußstopfen (102) im Rohrende des unteren Hauptrahmen -

rohres ('2). Durch die Öffnungsstelle C89) an der unteren ί 385 Seite des unteren" Hauptrahmenrohres (2) verläuft der Schal tungszug (87) ins Freie und führt zum Schaltgriff (91) oder

C92), welcher sich an der Unterseite am Rohrende des Führungsrohres f67) oder (25) befindet. μ Die beiden Räder (12) und (13) bestehen aus Schlauchreifen

oder Mänteln und Schläuchen, Felgen, Speichen und Naben. Das Vorderrad (12) ist im Ausführunsbeispiel ein 22 - Zoll - Rad. Größere Räder können nur dann verwendet werden, wenn der Fahrer genügend lange Arme hat, sodaß er sich bei Stillstand mit den Händen am Boden abstützen kann um nicht nach einer Seite umzukippen. Es empfielt sich deshalb vor allem im Stop - and - Go - Verkehr in der Stadt Lederhandschuhe zu tragen. Ein geringer Rollwiderstand, verursacht durch fort währende Walkarbeit bei der Fortbewegung, kann durch hohe Reifendrücke erreicht werden.

Das Hinterrad (Ί3) ist mit den Aahsen seiner Naben in den Achsaufhängermuffen (38) und (105) gelagert. Es bestübt im Ausführungsbeispiel aus einem 24 - Zoll Rad. Wird ein grö ßeres Hinterrad verwendet, so kollidieren die Innenseiten der Kniegelenke bei der Bewegung mit den beiden Achsenden der Hinterradnabe, welche die breiteste Stelle des Hinterrades darstellen. Außerdem wird der Winkel zwischen den beiden Rohrstangenpaaren (9, 74) und (8, 75)> kleiner, was Maschinen baulich ungunstiger ist»

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Die Hinterradnaben haben eine extrem geringe Einbaubreite.

Bs kann kein breiter 6 - oder 7 - fach Zahnkranz sondern nur ein schmaler 4 - oder 5 - fach S - Zahnkranz aufge schraubt werden. Damit wird erreicht, daß die Rahmenbreite an der Hinterradachse höchstens ca. 10 bis 12 cm beträgt. Alle Stahlröhre Werden nach dem Aneinanderfügen lackiert.

Das Vorderlicht darf dem Kinn des Fahrers nicht im Weg sein. Da es auch keinen zu geringen Bödenabstand haben darf, em pfiehlt es sich, dieses an den vorderen Abstützrohrstangen (63) und (64) unterhalb der Liegeauflage (31) rechts neber dem linken Führungsrohr zu befestigen. Das Rücklicht befin det s£oE; am Tretlagergehäuse (10) befestigt, in dessen Windschatten. Ein Dynamo kann - wie bei üblichen Fahrrädern rechts an der Gabel befestigt werden. Der Raum unterhalb dem Rahmen der Liegeauflage bietet ca», 30 Liter Platz für Gepäck. Es kann eine Gepäckgitterbox, derei« rechte-und linke Seite aufklappbar ist unterhalb der Liegeauflage montiert werden. Der Fahrer fährt nun.

Die Leistungsübertragung erfolgt über ein normales Tretlager. Immer der vordere Fuß hebt mit dem UnterSchenkelstrecker über die Fußwurzelknochen den hinteren Fuß hoch, wobei zu erwähnen ist, daß sich der hintere Fuß fast von alleine nach oben bewegt, falls das Tretlagergehäuse nicht zuviel tiefer, als die Hinterkante der Liegeauflage (36) liegt. Dabei sind die Fersen immer gestreckt, sodaß das Schienbein und die Füße ungefähr eine Gerade ergeben. Die gesamte Unterschenkel - und Fußmuskulatur ist bei allen Pedalstellungen entspannt. Um ein schmerzhaftes Überstrecken des vorderen, hinunterdrückenden Fußes zu vermeiden, darf die Pedalachse nicht wie bei normalen Rennrädern vome in Ballennähe-, son dem muß in Fersennähe unter der Fußlauffläche verlaufen.

Dadurch ist der Hebelarm zwischen Pedalachse und Fußwurzel gelenk so klein, daß der Fuß nicht nach hinten schmerzhaft überstreckt werden kann.

Jetzt stößt der vordere Fuß kolbenartig, kräftig nach hinten und der hintere Fuß zieht nach vorn. Um nicht aus den Pedal haken nach vorn herauszurutschen müßte ein zweiter Pedal riemen oberhalb des Fersenbeines hinter der Ferse verlaufen.

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Da darin aber der Ein - und Ausstieg ohne fremde Hilfe nahe zu unmöglich wäre und der Fahrer bei einem Unfall brutal an sein Vehikel gefesselt ware, ist es lebensgefährlich, so im Straßenverkehr zu fahren. Es empfielt sich, mit Schuhpedalen von Elger oder Look zu fahren. Beim Look = Pedal befindet sich die Schuhsohle 23 mm über dem Pedalachsenmittelpunkt, beim Elger - Pedal beträgt dieses Maß nur sagenhafte 13 mm, andrerseits ist das Look - Pedal sicherer, da die Füße schneller gelöst werden können, und das Gehen ist mit den Schuhen möglich* Die Halteplatte muß an den Schusohlen in Fersennähe angeschraubt werden.

Mit dieser Erfindung soll der Menschheit ein umweltfreund liches Fortbewegungsmittel und Sportgerät zur Verfügung ge stellt werden, mit dem sich jedefrau und jedermann auch ohne hohen Kraftaufwand mit ungewohnt hohen Geschwindigkeiten fortbewegen kann. Es kann, wie jedes andere Verkehrsmittel mit den vorgeschriebenen Fahrradteilen wie Glocke, Ruckstrah lern, Seitenstrahlern, Dynamo, Vorder - und Rücklicht, Rück strahlerschuhpedalen, reflektierenden Reifen, Abstandhaltern, Rückspiegel, Schutzblechen, Kettenschutz ...usw. versehen werden.

Bei Bahn - oder Straßenrennen stellt das Bauchliegefahrrad eine Hochgeschwindigkeitsrennmaschine dar, deren Leistungs fähigkeit nicht mit Der üblicher, herkömmlicher Standard rennräder verglichen werden kann. Das Antriebssystem besteht aus einer extrem kurzen Kette, was geringste Wirkungsgrad Verluste sicherstellt. Es können beim Bremsen noch kürzere Bremswege, als bei herkömmlichen Rennrädern, erreicht werden, da wegen des tief - und hintenliegenden Schwerpunktes kein nach vom Kippen des Fahrzeugs möglich ist. Der physikalisch maximal mögliche Haftreibungskoeffizient des Reifens kann beim Verzögern ausgenutzt werden. Der Fahrer kann in Kurven bei noch stärkerer Schräglage noch treten, ohne mit den Kniescheiben am Boden aufzusetzen (Siehe Abb. 6 ; Neigung bis ca. 50*möglich). Im Stadtverkehr müssen bei Stillstand die Füße nicht von der Antriebseinrichtung genommen werden, da sich der Fahrer mit den Häxiden seitlich am Boden abstützen kann.

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485 Somit ist der Fahrer jederzeit anfahrbereit und kann an Am pein äügig wegfähren. Er kann - wie Radrennfahrer auf üb -

liehen Hennradern - am Lenker ziehen. gez*

Claims (18)

a a t * α . · a·· '· t · ·■ it r« it «ι rt Jürgen Hipp Emil - Nolde - Str. 37 Heidenheim 5 -15 - ™ Schutζanspräche : Bauchliegefahrrad

1. Unter Schutz gestellt werden soll das Bauchliegefahrrad mit hinten liegendem Tretlagergehäuse (10), welches mit den oberen Tretlagergehäusehalterofcrstangen (8 und 75) mit seit lichem Zwischenabstand am hinteren Ende des oberen Haupt rghmenrohres (4) und den unteren Tretlagergehäusehalterohr stangen (9 und 74) mit seitlichem Zwischenabstand über die Achsauf hängermuff en ('38 und 105) an den Hinterradstreben (6 und 72), welche am hinteren Ende des unteren Hauptrahmen rohres (2) befestigt sind, befestigt ist, einer Liegeauflage, deren Rahmen, bestehend aus den Profilen (70 , 82 , 83 , 84), mit den Stangen (39 , 65 , 77 , 78) an den beiden Führungsrohren (25 und 67) befestigt ist, einem Leiikungssystem, dessen beide Lenkungsrohre (24 und 68) drehbar gelagert in den beiden Führungsrohren (25 und 67) verlaufen,

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsrohre (25) und (67) mit den Stangen (33 , 34 , 63 , 64) am Gabelschaft gehäuse (35), mit den Armkraftabstützrohrstangen (21 und 71) am Gabelschaftgehäuse (35) oder am vorderen Ende des oberen Hauptrahmenrohres (4), mit den Stangen (27 und 81) am oberen Hauptrahmenrohr (4) und mit den Rohrstangen (11 und 76) am unteren Hauptrahmenrohr (2) befestigt, mit dem Rahmen des Bauchliegefahrrades verbunden sind.

2. Bauchliegefahrrad nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lenkungsrohre (24 und 68), anhand dem Lenkungsrohr (24) beschrieben,

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an den Stellen (42 und 100) mit der inneren Lagerschale (60), welche auf das Lenkungsrohr (24) aufgesteckt und an ihr z.B. mit einer Hartlötverbindung befestigt ist, der äußeren Lagerschale (59), welche über ein Gewinde mit dem hinteren Ende des Fiihrungsrohres (25) verbunden ist und &£ einem Käfig mit Kugeln, Rollen oder Nadeln,

an den Stellen (41 und 99) mit dem Rillenkugel -, Rillen rollen - oder Rillennadellager (97), welches auf das Lenkungsrohr (24) aufgesteckt und an ihm befestigt, aus dem Außenring (50), den Wälzkörpern (51), dem Wälzkörperkäfig (53) und dem Innenring (52) besteht,

und an den Stellen (40 und 98) mit der äußeren Lagerschale (54), welche über ein Gewinde mit dem vorderen Rohrende des Führungsrohres (25) verbunden ist, der inneren Lagerschale (55), welche über ein Gewinde mit dem vorderen Rohrende des Lenkungsrohres (24) verbunden ist, einem Käfig mit Kugeln, Rollen oder Fädeln drehbar gelagert in den Führungsrohren (25 und 67) verlaufen.

3· Bauchliegefahrrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lenkungsrohre (24 und 68) an ihran hinteren Enden in warmem Zustand etwas mehr als ein rechter Winkel zu Griffen (37 und 79) gebogen sind, welche bei Geradeausfahrt beide schräg nach außen gedreht sind und in deren oberen Griffenden in das Rohrende Bremsgriffe (20 und 66) gesteckt sind, deren Bremsseilzüge (62 und 85) in den Lenkungsrohren (24 und 68) verlaufen und durch ein Loch in den Lenkungsrohrend - AbSchlußstopfen (95 und 96) aus den vorderen Bohrenden der Lenkungsrohre ans Freie treten.

4. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsseilzug (85) durch die Öffnungsstelle (86) im oberen Hauptrahmenrohr (4) verschwindet, in diesem verläuft, durch eines der beiden Löcher im Rahmenrohrend - Abschlußstopfen (101) aus dem hinteren Rohrende des oberen Hauptrahmenrohres (4) ans Freie tritt und zur Hinterradmittelzugbremse führt, welche am Bremssteg (93) befestigt ist.

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5. Bäüchliegefährräd näöh einem öder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Rohrende der Leriküngsrohre (24 und 68) die Hebelärme (30 Und 48) mitsamt ihren kugeligen Enden befestigt sind, indem ein Hebelarm, anhand dem Lenkungsrohr C24) und dsm Hebelarm ('5O) beschrieben, mit seinen ein oder mehr rechteckigen Ansätzen (105) auf die ein oder mehr ausgefräßten Nuten (104) am vorderen Rohrende des Lenkungsrohres (24) aufgesteck und durch gegeneinander Pestdrehen der inneren Lagerschale ('55) und der Nutmutter (94) fixiert ist.

6. Bauchliegefahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (45) analog, wie die Hebelarme (50 und 48) an den Lenkungsrohren (24 und 68), oder mit ein^m Lenkerschaft mit einer Spannvorrichtung - genauso wie Lenkerschäfte üblicher Rennräder din Gabelschaft befestigt sind -. am Gabelschaft der Gabel (1) befestigt ist, welcher - wie bei üblichen Fahrrädern - mit einem Steuersatz drehbar gelagert mit dem Gabelschaftgehäuse (55) verbunden ist.

7. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkungsgestänge | (45 und 44) an ihren freien Enden jeweils über Kugelgelenke (29 , 46 , 47) an den Hebelarmen (50 , 48 , 45) angelenkt sind. Jj

8. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche | 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kugeligen Enden | der Hebelarme (50 und 48) in die hohlkugelförmigen Gelenkpfaf -". f nen an den außen liegenden, freien Enden der Lenkungsgestänge f

(45 und 44) eingreifen, an deren innenliegenden freien Enden S sich hohlkugelförmige Gelenkpfannen befinden, in welche die \ beiden kugeligen Enden des Hebelarmes (45) eingreifen, wobei das Lenkungsgestänge (45) nach allen Seiten drehbar gelagert das kugelige Ende des Hebelarmes (50) mit dem linken kugeligen Ende des Hebelarmes (45) und das Lenkungsgestänge (44) nach allen Seiten drehbar gelagert das kugelige Ende des

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Hebelarmes (48) mit dem rechten kugeligen Ende des Hebel armes (45) verbindet.

9. Bauchliegefahrrad nach einem öder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen der Liege auflage mit den Stangen (39 , 65 , 77 , 78) an den beiden Führungsrohren (25 und 67) so befestigt ist, daß er in Längsrichtung verschiebbar ist.

10. Bauchliegefahrrad nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch 1Ö5 gekennzeichnet, daß die gesamte Liegeauflage aus einem Rah men, welcher aus den Profilen (70 , 82 , 83 * 84) zusammen gesetzt ist, der gepolsterten, leicht elastischen aber sta bilen, der Oberkörperform des Fahrers angepassten, atmungs aktiven, in den Abbildungen 3 und 4 schraffiert dargestellten, an den Profilen (70 , 82 und 84) befestigten Liegeauflage (31)t und der gepolsterten, leicht elastischen aber stabilen, der Becken - und Bauchform des Fahrers angepassten, atmungsaktiven, in den Abbildungen 3 und 4 schraffiert dargestellten, an zv/ei besonders gepolsterten Einbuchtungen (22 und 69), - daß die Oberfläche des Rückens des Fahrers ungefähr eine waagerechte Horizontale bildet -, um so viel höher als die Liegeauflage (3D liegende, an den Profilen (70 , 82 und 83) befestigte Liegeauflage (36), an deren vorderen Ende und dem hinteren Ende der Liegeauflage (31) eine, bei Damenrädern im Brustbereich, zwischen den Profilen (70 und 82) nicht so stark . gespannte, dehnbare Matte befestigt ist, besteht und daß das Profil (83) und das hintere Ende der Liegeauflage (36) sich ca. 10 cm bis 15 cm oberhalb des oberen Hauptrahmenrohres (4) befindet.

11. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkungsrohre (24) und (68) in Längsrichtung soweit verschiebbar sind, wie es die Länge der Lenkungsrohre zuläßt, indem die innere Lager schale (60), das Rillenwälzkörperlager (97) vom Lenkungsrohr

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schiebbar gelöst, die innere Lagerschale (55) und die Nut mutter (94) aufgeschraubt werden, weiter vorne öder hinten am Lenkungsrohr wieder gegeneinander festgedreht werden, wobei vorhör eventuell die Nuten (104) nachgefraßt werden müssen, und die Lagerschale (60) und das Rillenwälzkb'rperlager (97) wieder'mit dem Lenkungsrohr fest verbunden werden.

12. Bauchliegefahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssteg (28) zwischen den beiden Hinterbaustrsben (7 und 73) sn cLisssn bsfsstigt ist, wel ehe die beiden Achsaufhängermuffen (38 und 105) mit dem hin teren Ende des oberen Hauptrahmenrohres (4) verbindet, und daß der Steg (93) die beiden oberen Ilretlagergehäusehaltestangen (8 und 75) und der Strebensteg ('49) die beiden Hinterradstre.-. ben (6 und 72), an deren freien Enden die beiden Achsauf hängermuffen (38 und 105) und das hintere Ende des unteren Hauptrahmenrohres (2) befestigt sind, wobei diese miteinander über die beiden Hinterradstreben miteinander verbunden sind, zueinander stabilisiert.

13. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrergewichtshai testange (26) ungefähr unterhalb dem hinteren Rahmenprofil

(83) das obere Hauptrahmenrohr (4) mit dem unteren Hauptrah menrohr (2) verbindet,

die Hauptträgerstange (3) ungefähr an der gleichen Stelle, wo die Fahrergewichtshaltestange (26) mit dem oberen Hauptrah menrohr (4) verbunden ist, dieses mit dem hinteren Ende des unteren Hauptrahmenrohres (2) verbindet, die Haltestange (5) das hintere Ende des oberen Hauptrahmen rohres (4) mit dem hinteren Ende des unteren Hauptrahmen rohres (2) verbindet, und daß am hinteren Ende des oberen Hauptrahmenrohres (4) die beiden Tretlagergehäusehaltestangen (8 und 75), die beiden Hinterbaustreben (7 und 73) und am hinteren Ende des unteren Hauptrahmenrohres (2) die beiden Hinterradstreben (6 und 72) befestigt sind.

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14. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 Ms 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaltung (23) der antreibenden Kette (15) oberhalb der rechten Achsauf hängermuffe (105) befindet, und daß sie - umgekehrt, wie die Schaltung üblicher Rennräder - mit den Schaltungsrädchen oberhalb des Zahnkranzes angeordnet ist.

15. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb dem Tretla,.v fiTflTfffihRUHfi ('ld') rvr\ (H P.dpm ριπβ ΤΤτη«ίοτ>·Ροτ»ΉΕΐ1 +.αα+.ατησα f(M^\ ho „■

frstigt ist, an welcher ein Umwerfer (17) befestigt ist, welcher - umgekehrt, wie die Umwerfer üblicher Rennräder - unter halb den Kettenblättern (18 ,· 19 und eventuell noch einem Dritten) angeordnet ist und die antreibende Kette (15) umwirft,

16. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit aller Stangen des Bauchliegefahrrades, wie ia Ausführungsbeispiel dargestellt und in der Beschreibung beschrieben, aus runden Rohrstangen - aber auch aus aerodynamischen Ellipsen - oder Tropfenrohrstangen oder aus Stangen mit anderem Querschnitt bestehen können, und daß z.B. Stangen, welche ausschließlich auf Zug beansprucht werden, wie die Stangen (27 , 81 , 34 , 64 , 26) zur Verringerung ihrer Stirnfläche auch aus massiven Stangen ohne Hohlraum und beliebigem Querschnitt bestehen können, und daß das obere Hauptrahmenrohr (4), um dem gewal tigen Biegemoment standhalten zu können, auch einen Recht eck - oder I - Querschnitt haben kann.

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17. Bauchliegefahrrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit aller Bauteile und Stangen des Bauchliegefahrrades, wie in der Be Schreibung beschrieben, aus Stahl, aber auch aus Aluminium, Duraluminium, Ergal, Titan, Kunststoffen und/oder anderen Werkstoffen bestehen können, daß unterschiedliche Bauteile aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, und daß die einzelnen Bauteile mit jeweils geeigneten Verbindungsar ten z.B. Hartlot -, Klebe -, Schweiß - und/oder Schraubver bindungen aneinander befestigt sind.

18. Bauchliegefahrrad n^ch einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Len - |

kungsrohres (24) und die Drehachse des Lenkungsrohres ('68) |

genau ->_ =oder annähernd parallel zur Fahrtrichtung bei Gera - f

deausfahrt und/oder zur hauptsächlichen Kraftrichtung der ]

nach hinten stoßenden Füße liegen. j

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