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Fahrrad xnit Tretkurbelantrieb Bei den bekannten Fahrrädern mit Tretkurbelantrieb
dienen zur Bewegungsübertragung auf das Hinterrad in der Regel Ketten, seltener
Kardanwellen. Bei beiden Gattungen ist eine Freilaufrücktrittbremse unentbehrlich.
Sollen zusätzlich Übersetzungsgetriebe Verwendung finden, so werden weitere Kettenräder
und Spannrollen bzw. Stufengetriebe benötigt. Besonders die Kette bildet stets ein
sehr empfindliches Glied in dem Antrieb und bedarf besonderer Pflege, wenn sie jederzeit
betriebssicher arbeiten soll.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Bewegungsübertragung
auf das Hinterrad mittels einer Kette oder einer Kardanwelle in Fortfall zu bringen
und damit den Gesamtaufbau des Fahrrades, besonders auch bei Verwendung eines Übersetzungsgetriebes,
wesentlich zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Tretkurbelantrieb auf ein
Antriebsrad arbeiten zu lassen, das. mit dem Fahrradreifen oder dessen Felge in
unmittelbarem Eingriff steht. Hierzu werden vorzugsweise das Antriebsrad und der
betreffende Reifen bzw. die Felge mit Profilen ausgestattet, die zahnradförmig ineinandergreifen.
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Das Antriebsrad, das aus Leichtmetall oder auch einem Kunststoff bestehen
kann, wird für den Fall, daß ein Übersetzungsgetriebe eingebaut werden soll, zweckmäßig
als Gehäuse ausgebildet, um das Getriebe aufzunehmen.
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Als Übersetzungsgetriebe können stufenlose Getriebe .oder auch Zahnradgetriebe
für Mehrgangschaltung Verwendung finden. Im letzteren Fall erfolgt der Antrieb des
Zahnradgetriebes vorzugsweise durch ein auf der Tretkurbelachse verkeiltes Treibrad,
das mittels eines Klemm- oder Klinkengesperres einen mit dem Zahnradgetriebe im
Eingriff stehenden Zahnkranz treibt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
:der Zeichnung hervor. In dieser stellen dar
Abb. I einen Längsschnitt
durch das Antriebsrad mit den Getriebeteilen:, Abb. II einen Längsschnitt durch
eines der Zahnräder mit :den Verriegelungsteslen, Abb. III einen Längsschnitt durch
das-Treibrad#, des Zahnradgetriebes, Abb. IV und V schaubildliche Darstellungen
des Treibrades sowie der Bremsscheiben, Abb. VI eine schematische Gesamtansicht
eines Fahrrades mit einer starren Anordnung des- neuen Antriebes, Abb. VII eine
schematische Teilansicht eines Fahrrades mit elastischer Anordnung des Antriebes,
Abb. VIII mögliche Profilformen des Antriebsrades sowie der Radreifen.
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Der Fahrradantrieb indem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
in .seinen Hauptteilen aus der Tretkurbeleinrichtung und de-in profilierten Antriebsrad,
das unmittelbar mit dem Hinterradreifen im Eingriff steht.
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Das Antriebrad wird von zwei Gehäusehälften i gebildet, die in sich
die übersetzungs- sowie die Freilauf- und Bremseinrichtung aufnehmen. Die beiden
Gehäusehälften i werden durch Spannbolzen 2 zusammengehalten, von denen der eine
gleichzeitig als Vorgelegewelle für einen Zahrrrädersatz 3 dient. Dieser drehbar
gelagerte Rädersatz 3 steht mit entsprechenden Gegenzahnrädern 4a, 4b, 4e im Eingriff,
die auf einer mit den Gehäusehälften i des Antriebsrades starr verbundenen Buchse
io sitzen und mit dieser wahlweise vermittels Rollen 8 verriegelbar sind. Hierzu
dient eine entsprechende Nockenansätze 6 tragende Buchsee 7, durch deren verschieden
`weite Winkelverdrehung auf der Achse 12 der Tretkurbeln 13 ,Arie in Aussparungen
g der Buchse io befindlichen Rollen 8 in die Verriegelungslage mit dem betreffenden
Zahnrädern 4.9, 4b oder 4@ eingerückt werden. Hierbei erfolgt die Winkelverdrehung
,durch einen mit der Buchse 7 fest verbundenen Handhebel i i, der auch an einen
Bowdenzug angeschlossen sein kann.
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Die Übertragung der Bewegung von den. Tretkurbeln 13 und ihrer Achse
12 auf das Zahnradgetriebe erfolgt durch das Treibrad 14, das auf die Achse 12 aufgekeilt
ist. Zu diesem Zweck trägt das Treibrad 14 konisch geformte Klemmgesperre 15, die
in eine entsprechende konische Aussparung eines mit einem Ritzel des Rädersatzes
3 im Eingriff stehenden Zahnkranzes 23 eingreifen, der auf Rollen 21 abläuft. Diese
Rollen zi werden mittels Bolzen 2.2 von zwei Bremsscheiben 18 getragen, die auf
seitliche Ansätze 17 des Treibrades 14 aufgesetzt sind. Zur Erzeugung der Bremswirkung
besitzen die Bremsscheiben 18 zur Innenseite hin Keilfläche. i9, die mit
beiderseitigen Keilflächen 16 am Treibrad 14 zusammenwirken.
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Der Antrieb arbeitet wie folgt: Das für die Vorwürtsbewegung von den
Tretkurbeln 13 ausgeübte Drehmoment wird durch die Klemmgesperre 15 auf den Zahnkranz
23 übertragen und dadurch der Rädersatz 3 in entgegengesetzte Drehrichtung versetzt.
Solange die Rollen 8 nicht in die Aussparungen 5 der Räder 4a, d@ und 4c eingreifen,
drehen sich diese lose auf der Buchse io, was dem Freilauf entspricht.
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Wird aber durch einte Drehbewegung des Hebels i i die Buchse 7 beispielsweise
so verdreht, daß die Nockenansätze 6 die Rollen. 8 in die Aussparungen 5 des Rades
4a einrücken, so wird dieses mit der Buchse io und damit mit dem Antriebsrad i verriegelt,
womit der erste Gang eingeschaltet ist.
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Bei Weiterbewegung des Hebels i i wird zunächst wieder die Freilaufstellung
hergestellt, und durch entsprechende Verriegelung der Zahnräder 4c und 4b können
dann der zweite und dritte Gang eingeschaltet werden.
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Hört .die Kurbelbewegung auf, so löst sich das im Antriebsinn weiterlaufende
Zahnrad bzw. der Zahnkranz 23 aus der Klemmverbindung des Gesperres 15 und wälzt
sich auf den Rollen 21 der Bremsscheiben i8 ab, womit auch der Freilauf verwirklicht
ist.
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Das Abbremsen geschieht in, der üblichen Weise durch eine Rückbewegung
der Tretkurbeln, wodurch die Keilflächen 16 am Treibrad 14 die seitlich sitzenden
Bremsscheiben 18 nach außen gegen seitliche Bremsflächen 24 des Zahnkranzes 23 anpressen.
Eine ungewollte Abbremsung wird durch die An-:)rdnung der Federn 2o verhindert,
die die beiden Bremsscheiben 18 stets zusammenzuhalten suchen.
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Der beschriebene Fahrradantrieb kann starr (Abb. VI) oder auch elastisch
(Abb. VII) mit dem Fahrradrahmen verbunden sein. Im letzteren. Fall würde der Eingriff
der profilierten Räder noch durch einen erhöhten Anpressungsdruck unterstützt werden.
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Die Profile können die verschiedensten geeigneten Formgebungen besitzen,
wie sie beispielsweise in Abb. VIII angedeutet sind.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene und dargestellte
Ausführungsbeispiel, sondern dieses soll lediglich den Grundgedanken der Erfindung
veranschaulichen. Konstruktive Abänderungen sind ohne weiteres möglich, ohne daß
man sich vom Grundgedanken der Erfindung entfernt. So z. B. kann es vorteilhaft
sein, die Klemmgesperre durch Klinkengesperre zu ersetzen, um jeglicher Blockierungsgefahr
vorzubeugen. Auch bietet die neue Bauart eine günstige Kombinationsmöglichkeit mit
einem motorischen Antrieb.