DE9416176U1 - Einfache, kraftsparende Vorrichtung für Fahrräder - Google Patents

Description

Technoiocrischer Hintererrund der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Art kraftsparendes Pedal zu liefern, welches äußerlich kompakt, leicht anzubringen und einfach und praktisch in der Handhabung ist. Dadurch können mit der Pedalkraft unerreichbare Bereiche entfernt werden, was eine wirksame Leistung bei relativ geringer Beinkraft bewirkt. Das kraftsparende Pedal für Fahrräder ist

praktisch, ideal, modern und bislang nicht bekannt. 10

In Zeiten hohen Verkehrsaufkommens, wird das Fahrrad aufgrund seiner kompakten Größe, seines geringen Gewichts und seiner geringen Kosten immer wichtiger werden, vor allem je mehr Verbesserungen auf diesem Gebiet gemacht werden. Es wird zukünftig sowohl als wirksames Transportmittel, als auch für praktische Freizeitvergnügen genutzt werden.

An einem normalen Fahrrad sind zwei Pedale am Ende des Antriebsarms, welcher die Radkette antreibt, angebracht.

Währendessen werden durch das Treten der Pedale Kreisbewegungen erzeugt, die das Fahrrad vorwärts bewegen. Wie allgemein bekannt, wird eine maximale Trittkraft erreicht, wenn die Richtung der Kraft vertikal zum Antriebsarm ist. Im Gegensatz dazu, wird die Minimalkraft

²^ erreicht, wenn die Richtung der Kraft horizontal zum Antriebsarm ist (manchmal kann der Antriebsarm dann nicht bewegt werden). Da der Befestigungsbolzen des Pedals, wenn das Pedal bewegt und Kreisbewegungen erzeugt werden, fest am Ende des Antriebsarms befestigt ist, wird eine Komponente £_er Trittkraft in einer Linie mit dem Antriebsarm gehalten und daher kann die Trittkraft ihre Funktion nicht ausüben und das Radfahren wird mühsam. Dieses wird besonders bei Bergfahrten deutlich und weniger bei Fahrten auf ebenem oder abschüssigem Gelände. Um die Kreisbewegungen zu verbessern, verändern Firmen das Material der mechanischen Teile und reduzieren das Gewicht, aber vor allem wird das

Zahnverhältnis zwischen vorderem und hinterem Kettenrad (das sogenannte Übersetzungsverhältnis) verändert. Dieses ist unzweifelhaft eine praktische und vorherrschende Methode. Aber es ist bekannt, daß die Benutzung des Zahnverhältnisses zur Veränderung der Trittkraft bedeutet, daß man bei gleichbleibender Geschwindigkeit die Trittfrequenz entsprechend erhöhen muß. Dies erfüllt nicht den Zweck der Erfindung, nämlich Energie zu sparen. Abgesehen davon erhöht das Übersetzungsverhältnis die Kosten und kompliziert Reparaturen und Wartung. Durch eine Verlängerung des Antriebsarms kann nach dem Hebelgesetz auch Energie gespart werden, allerdings wird dadurch die Auf- und Abwärtsdistanz der beiden Pedale erhöht und beeinflußt dadurch direkt die Streck- und Beugebewegungen des Beins und ist damit gegen die Ergonomie.

Zusammenfassende Darstellung- der Erfindung

Aufgrund der vorherrschenden Bedeutung des Fahrrads und des Ziels, die beste Funktionsweise zu erzielen, wird die Theorie mit der Praxis kombiniert, um zu der Erfindung zu gelangen. Wie bereits erwähnt, ist das Hauptziel der Erfindung, eine einfache, kraftsparende Vorrichtung zu schaffen, indem ein frei rotierender Schwenkarm angebracht wird, an dem die Pedale befestigt werden. Wenn das Pedal bewegt wird, entspricht ein solcher Schwenkarm der natürlichen Beinbewegung im bestmöglichen Winkel, so daß die bislang vorhandenen toten Winkel der Trittkraft entfallen und daher größte Kraftübertragung möglich ist, was gleichzeitig Energie spart.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine einfache und kraftsparende Vorrichtung für Fahrräder zu entwickeln, da

der auf dem Antriebsarm angebrachte Schwenkarm frei beweglich ist, während weder die Auf- und Abwärtsbewegungen, noch die Beinbewegungen des Fahrradfahrers beeinflußt werden. Diese Vorrichtung berücksichtigt daher die Ergonomie.

Das Hauptziel der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach eingebaut und benutzt werden kann und die dabei unwirksame Bereiche der Trittkraft beseitigt und daher äußerst wirksam ist. Diese Merkmale und der vorteilhafte Aufbau sind bislang noch nicht bekannt.

Kurze Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren

Fig. 1 ist eine dreidimensionale Darstellung,

die zeigt, wie die Vorrichtung an dem Antriebsarm ° und den Pedalen angebracht ist;

Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

¹^ Fig. 3 zeigt eine Darstellung der Vorrichtung in

Kombination mit dem Antriebsarm und den Pedalen;

Fig. 4 ist eine Demonstrationsdarstellung, die die

Vorrichtung in Gebrauch zeigt. 15

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Hier wird klar dargestellt, daß das Hauptziel dieser Vorrichtung darin besteht, eine Krafteinsparung für Fahrräder zu erreichen.

Die Vorrichtung befindet sich zwischen Pedal 1 und den Antriebsarmen 2, über die das Antriebsrad A bewegt wird. Nun wird ein Schwenkarm 3 an beiden Seiten eingefügt, der frei rotieren kann und eine angemessene Länge hat. Das Pedal 1 ist an einer Seite an dem Schwenkarm 3 angebracht.

Fig. 2 und 3 zeigen den oberen Teil des Schwenkarms 3, der fest an einer Büchse 31 angebracht ist, der in seinem Zentrum einen Innenbund 311 aufweist, so daß beide Seiten Schmierfette und Kugellager 32 aufnehmen können. Außerdem ist eine T-Büchse 33 vorhanden, die über eine Stellschraube 34 befestigt wird. Nachdem die T-Büchse 33 befestigt ist, kann deren Bund das Kugellager 32 aufnehmen, die seitliche Kante des Innenbunds 331 kann das Kugellager 32 in Position halten, da diese entsprechend vorsteht. Daher kann die

a ♦ ·

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Stellschraube 34 direkt durch die Mitte der T-Büchse 33 hindurchgesteckt werden, wobei an ihrem Ende ein Schraubenkopf 341 und ein Halterand 342 angebracht sind, die das Kugellager halten.

Nachdem die Stellschraube 34 eingeführt ist, besteht zwischen der inneren Seite des Halterands 342 und der inneren Seite der T-Büchse 33 ein angemessener Abstand b. Nachdem die Schraube 34 durch die Büchse 31 und die T-Büchse 33 hindurchgeführt wurde, wird sie mit dem Innengewinde 21 verschraubt, welches ursprünglich für die Befestigung des Pedals vorgesehen war. Außerdem wird eine Mutter 35 zur Befestigung benutzt, da der Innenbund (Flansch) 331 der T-Büchse entsprechend vorsteht. Letzterer liegt an dem Schwenkarm 3 und der Innenseite der T-Büchse an, wobei ein angemessener Abstand b zur Innenseite des Halterands 342 der Stellschraube 34 besteht. Daher kann der Schwenkarm 3 die Stellschraube 34 direkt als Achse benutzen und unter Mitwirkung der T-Büchse 33 und des Kugellagers 32 frei rotieren und sich den Fußbewegungen des Fahrradfahrers anpassen. Währenddessen kann die Stellschraube 34 durch lockeres oder festes Anschrauben justiert werden, während durch die Mutter 35 der Berührungsdruck am Kugellager 32 und am Innenbund 311 der Büchse 31 justiert wird. Daher ist die Rotation des Schwenkarms 3 auf wirksamste und angemessenste Weise den Bewegungen des Fahrradfahrers angepaßt. Außerdem befindet sich auf der anderen Seite des Schwenkarms 3 eine Gewindebohrung 36, um den Schaft 11 des Pedals 1 aufzunehmen.

In Fig. 4 sind Schwenkarme 3 an den Antriebsarmen 2 angebracht, die während das Pedal 1 bewegt wird, frei rotieren können. Diese Schwenkarme können sich in natürlicher Weise den Beinbewegungen anpassen und weisen den passendensten Winkel auf, der tote Teile der Trittkraft

eliminiert. Das heißt, es wird die freie Rotation des Schwenkarms 3 genutzt, während das Pedal bewegt wird und Kraft auf den Schwenkarm überträgt. Dabei ist die Kraft nicht auf der gleichen Achslinie mit dem Antriebsarm 2. Daher kann die größte Kraftübertragung erreicht werden und der kraftsparende Zweck der Erfindung wird beibehalten, was vor allem bei Bergfahrten deutlich wird. Da die Schwenkarme außerdem noch an zwei Antriebsarmen 2 befestigt sind und frei rotieren können, wird die Distanz zwischen den beiden Pedalen 1 (vor allem bei einer Auf- und Abwärtsbewegung) gegenüber der ursprünglichen Anordnung weder erhöht noch reduziert. Aus diesem Grund werden die Streck-, Beuge- und Trittbewegungen des Fahrradfahrers nicht beeinflußt. Desweiteren entspricht die erfindungsgemäße Vorrichtung ergonomischen Anforderungen, da der Schwenkarm 3 an dem Antriebsarm 2 durch eine Schraube 34 befestigt ist, unter Verwendung des Kugellagers 32 und der T-Büchse. Um Stabilität und saubere Drehungen sicher zu stellen, kann die Vorrichtung auch direkt mit einem Kugellager ausgestattet sein, um denselben freien Rotationseffekt der Schwenkarme zu erreichen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß diese Vorrichtung bestehende Fahrradkonstruktionen und -gestaltungen nicht beeinträchtigt. Desweiteren ist es äußerst einfach, diese Vorrichtung zwischen Pedal 1 und Antriebsarm 2 einzufügen und die Wirksamkeit des Fahrradantriebs wird sofort erhöht. Es ist außerdem offensichtlich, daß die Vorrichtung als Verbesserung auf dem Fahrradsektor kostengünstig und einfach zu übernehmen ist.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß diese Vorrichtung 35

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einfach und kraftsparend ist und eine einfache Lösung für die praktischen Erfordernisse des Fahrrades bietet. Obwohl Bauart und Anbringung nicht kompliziert sind, ist die Vorrichtung von großem praktischen Nutzen und diese Anordnung ist bislang noch nicht bekannt. Diese Vorrichtung kann daher als innovativ, modem und gewerblich anwendbar angesehen werden.

Claims (4)

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   Schutzansprüche:

   ^ 1, Einfache und kraftsparende Vorrichtung für Fahrradantriebe, dadurch gekennzeichnet, daß ein frei rotierender Schwenkarm angemessener Länge (3) direkt am Antriebsarm (2) befestigt ist, welcher das Antriebsrad (Kettenrad) bewegt und daß das Pedal (1) an der anderen

   ¹^ Seite des Schwenkarms (3) angebracht ist, und daß der obere Teil des Schwenkarms (3) eine Büchse (31) aufweist, in deren Mitte sich ein Innenbund befindet, an dessen beiden Seiten mit Schmierfetten eingefettete Lager angeordnet und gehalten sind, die über eine T-Büchse (33) _am Antriebsarm einerseits und über eine Schraube (34) andererseits festgelegt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem die T-Büchse (33) in die Büchse (31) des Schwenkarms (3) eingeführt wurde, deren Flansch ein Stück vorsteht und am Antriebsarm (2) anliegt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (34) in die Mitte der Büchse (31) des Schwenkarms (3) und der T-Büchse (33) eingeführt wird und am Ende des Antriebsarms (2) befestigt ist, wobei eine angemessene Distanz zwischen der inneren Seite des Schraubenkopfs und der diesem

   zugewandten Seite der T-Büchse (33) eingehalten wird. 30
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (34) an einer Seite des Antriebsarms (2) mit geeigneter Anlagekraft festgelegt ist, und daß eine Mutter (35) an der anderen Seite des Antriebsarms (2) vorhanden ist, die mit der Schraube (34) verschraubt ist.