DE9418288U1 - Zugmittelantrieb mit endlichen Zugmitteln für Fahrräder mit 2 Pedalen - Google Patents

Zugmittelantrieb mit endlichen Zugmitteln für Fahrräder mit 2 Pedalen

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DE9418288U1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
    • B62M1/28—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by the use of flexible drive members, e.g. chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M23/00—Transmissions characterised by use of other elements; Other transmissions

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Description

Anmelder und Erfinder: Dr.-Ing. Eckard Feldmann Dürerstraße 69
D 61267 Neu-Anspach
Bezeichnung der Erfindung:
Zugmittelantrieb mit endlichen Zugmitteln für Fahrräder mit 2 Pedalen
Beschreibung Stand der Technik mit Fundstellen
zu Schutzanspruch 1
Der Antrieb von Fahrrädern geschieht meistens durch Pedale, die sich um einen festen Punkt auf einer Kreisbahn bewegen. Die Übertragung der Kraft erfolgt in der Regel durch eine geschlossene Kette. Das Antriebsmoment hat den Funktionsverlauf einer sin-ähnlichen Kurve.
Daneben gibt es eine Anzahl von Vorschlägen, die Kraft durch Hebel und Gestänge auf das Antriebsrad zu übertragen. Da hier keine Hebel verwendet werden, können diese Erfindungen nicht neuheitsschädlich sein.
Entsprechendes trifft für Vorschläge zu, bei denen Kurbelwellen, Reibrollen und Zahnräder verwendet werden.
Neuheitsschädlich könnten damit lediglich die Riemenantriebe in der Patentklassifikation 63 K 5 sein. Beispielhaft werden angeführt die Patente 476 879 von Eugen Michel, 92680 von Arthur Harris und 3 K 5 P 16157 von Carl Schön.
Bei allen diesen Patenten wird eine Kopplung zwischen den beiden Pedalen über den Antriebsriemen vorgenommen. Dies wird vorliegend vermieden.
Um bei diesen Patenten ein brauchbares Übersetzungsverhältnis zu
erreichen, muß der Pedaihub relativ groß sein bzw. der Durchmesser der Seilscheibe auf dem angetriebenen Laufrad klein. Aus Materialfestigkeitsgründen darf der Durchmesser der Seilscheibe auf dem Laufrad nicht zu klein sein. Dieses Problem wird durch Verwendung von Flaschenzügen vorliegend vermieden.
Die Klassifikation für Antriebe mit endlosem Zugmittel ist hier nicht anzuwenden, da hier ausschliePlich endliche Zugmittel eingesetzt werden.
zu Schutzansprüchen 2 und 3
Unter der Patentklassifikation F16H55 werden Riemenantriebe mit verstellbarem Durchmesser betrachtet. Der hier vorgeschlagene Mechanismus wurde nicht gefunden.
zu Schutzansprüchen 4, 5, 6
Vergleichbares ist nicht zu finden gewesen,
zu Schutzanspruch 7
Für Kfz ist etwas Vergleichbares unter DE4204881 A1 in der Klassifikation F16 H59/14 zu finden. Der hier geltend gemachte Anspruch beschränkt sich daher auf die für Fahrräder spezifischen Merkmaie.
zu Schutzanspruch 8
Vergleichbares ist nicht zu finden gewesen.
Keiner verwendet Pedale, die in einer in beliebiger Anordnung mit dem Fahrradrahmen verbundenen Führung für räumlich lineare Bewegungen gelagert sind. Das in der Patentliteratur ausgiebig behandelte Problem der Konstruktion von Pedalen für Kurbelantriebe wird vorliegend vermieden.
zu Schutzanspruch 9
Unter der Klassifikation B 62 K/ 5 und 13 sind allerlei Rahmenformen zu finden. Ansprüche wurden deshalb nur geltend gemacht für die Merkmale, die Folge davon sind, daß Einrichtungen nach Ansprüchen 1 bis 8 am Rahmen verwendet werden.
zu Schutzanspruch 10
Vergleichbares für Fahrräder ist nicht zu finden gewesen.
Problem
Das zugrundeliegende einheitliche Problem bzw. die erfinderische Idee besteht darin, - unter Verwendung von Gegenständen, wie z.B. Fahrradrahmen, Pedalführungen, Zugmitteln, Seilscheiben, Federn, Steuerungen und Freilaufeinrichtungen, - die vom Fahrer des Fahrrades leistbare Arbeit vollständiger in Bewegungsenergie umzusetzen als dies nach dem Stand der Technik für Fahrradantriebe möglich ist.
Jeder der aufgeführten Schutzansprüche liefert einen notwendigen Beitrag, um die erfinderische Idee zu verwirklichen.
Die von den Schutzansprüchen angesprochenen Teilprobleme beruhen, soweit sie Altemativlösungen darstellen, auf denselben Lösungsprinzipien.
Zu Anspruch 1
Um bei einem Antrieb mit endlichem Zugmittel mit einem relativ kurzen Hubweg der Pedale und einem relativ großen Seilscheibendurchmesser auf dem Laufrad auszukommen, ist es notwendig, eine Übersetzung zwischen Hubweg des Pedals und Weg des Antriebseils auf der Seilscheibe zu haben.
Zu Ansprüchen 1 und 8
Der Kurbelantrieb hat den Nachteil, daß das Antriebsmoment nach einer sin-ähnlichen Funktion erzeugt wird, also nach einer Funktion, die nach einem Maximum stetig auf den Wert Null zustrebt.
Zur Erreichung eines "runden" Antriebes, - das ist ein Antrieb, bei dem über 180 Grad der Kurbeldrehung eine stets gleichgroße, tangential an den Kurbelkreis anliegende Kraft durch den Fuß des Fahrers erzeugt werden muß, - bedarf es stets einer Momentenbeanspruchung der Schenkel des Fahrers (da sich der Unterschenkel im Zuge einer halben Umdrehung der Kurbel nicht um 180 Grad drehen kann). Der "runde" Antrieb kann trainiert werden. Ergonomisch besser ist jedoch, wenn die Wirkungslinie der Kraft, die die Arbeit leistet, in der Wirkungslinie Hüftgelenk - Fuß liegt, da dann keine zusätzlichen Muskeln trainiert werden brauchen.
Bei Paddelantrieben kann das Antriebs-Moment nahezu konstant sein, ohne daß eine wesentliche Momentenbelastung und damit Querkraftbelastung des Beines erforderlich ist.
In der Regel handelt es sich bei den Paddelantrieben um einen Hebe!, der einen Drehpunkt hat. Der Hebel benötigt eine relativ große Konstruktionslänge, die bei Fahrrädern, - um den aus ergonomischer Sicht erforderlichen Hub von 15 -18 cm in einer zur Erdoberfläche leicht geneigten Richtung zu erzeugen, - schwer unterzubringen ist.
Die räumlich lineare Antriebsvorrichtung vermag in Verbindung mit geeigneten geometrischen Merkmalen des Rahmens des Rahrrades diese Probleme zu vermeiden.
Zu Ansprüchen 2 und 3
Die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses durch Zahnräder, Planetengetriebe erfordert hohen technischen Aufwand, übersteigt bei den derzeit handelsüblichen Fahrrädern zweistufig (!) kaum 450 % und erfolgt intervallweise durch Gangschaltung.
Es gibt bisher keine einfache Lösung, um das Übersetzungsverhältnis praktisch kontinuierlich, reibungsarm zwischen 100 und 1000 % verstellen zu können.
Die Vorschläge zu variablen Riemenscheiben in den Patenklassifikationen F 16 H 55 sind untauglich, weil sie entweder auf Keilriemen basieren, die wegen ihrer Reibungsverluste beim Fahrrad nicht verwendet werden können, oder deswegen nicht zu nutzen sind, weil das Übersetzungsverhältnis zu klein ist (EP 0 345 139 A1 in F 16 H 55/ 54). Bei dem Vorschlag in P 28 46 279 unter F 16 H 55/ 54 ist die Reibung zu groß.
Die Lösung nach Schutzanspruch 2 vermag diese Probleme zu überwinden.
Zu Anspruch 3
Die Lösung nach Schutzanspruch 2 hat den Vorteil, daß die Zugmittel präzise geführt werden, jedoch den Nachteil, daß die Konstruktion aus vielen Einzelteilen besteht.
Deshalb bestand mit der Lösung nach Schutzanspruch 3 die Notwendigkeit, die Anzahl der Teile zu verringern.
zu Anspruch 4
Mit der Lösung nach Schutzansprüchen 2 und 3 ist auf Grund der bei Fahrrädern einzuhaltenden Abmessungen ein Übersetzungsverhältnis von
400 % kaum zu überschreiten. Dieses Problem läßt sich durch ein aus Vorrichtungen nach Schutzansprüchen 2 und 3 entwickeltes Getriebe lösen.
Zu Anspruch 5
Mit der Lösung nach Schutzanspruch 4 können hohe Anforderungen an das dynamische Verhalten des Getriebes erfüllt werden. Kennzeichnend hierfür ist die Trennung der beiden Baugruppen nach Schutzansprüchen 2 und 3 durch einen Freilauf der bewirkt, daß die Rückwicklung der Zugmittel nach einer Antriebsphase entkoppelt ist.
Da bei entsprechender Bemessung der Bauteile die Rückholung der Zugmittel sehr schnell vonstatten geht, kann bei einem Einsatz nicht unter Wettkampfbedingungen und unter Verzicht auf größtmögliche Leichtgängigkeit der Pedale auf den Freilauf zwischen den beiden Baugruppen verzichtet werden.
Zu Anspruch 6
Unter Beibehaltung der Vorzüge, die für die Vorrichtung nach Schutzanspruch 4 gelten, bestand wegen der Unterbringung der Vorrichtungen auf dem Fahrrad das Bedürfnis, die Baugruppen nach Schutzansprüchen 2 und 3 räumlich nicht nebeneinander, sondern hintereinander anzuordnen.
Zu Anspruch 7
Ein automatisches Getriebe war bislang bei Fahrrädern nicht denkbar. Bei den Lösungen nach Schutzansprüchen 2 bis 6 bietet sich die automatische Steuerung an, weil der Schaltvorgang durchgeführt werden kann, ohne daß der vom Fahrer ausgehende Kraftfluß auf die Pedale unterbrochen werden muß.
Die Vorrichtungen nach Schutzansprüchen 4, 6, 8, 9 sind darauf ausgelegt, eine höchstmögliche Beschleunigung und einen höchstmöglich konstanten Vortrieb des Fahrrades erreichen zu können. Dies soll durch eine Programmsteuerung der Getriebe noch verbessert werden.
Für das normale Fahren ergibt sich eine Leistungsersparnis für den Fahrer.
Zu Anspruch 8
Die Auftiängung der Pedale in einer Vorrichtung, durch die ein linearer Weg erzeugt wird, wäre z.B. dadurch möglich, daß ein Hohlzylinder formschlüssig über einen anderen Zylinder gleitet. Oder durch eine Vorrichtung, bei der Kugellager im Inneren eines Kastenprofils ablaufen. Dabei wird entweder Reibung erzeugt, oder die Oberflächen verschmutzen, oder die Konstruktionen sind für Fahrräder (zu) schwer.
Die Vorrichtung nach Schutzanspruch 8 vermag diese Probleme zu überwinden.
zu Anspruch 9
Die Entfaltung eines maximal möglichen Momentes über eine Zeitdauer von mehreren Pedalhüben ist bei herkömmlichen Fahrrädern nicht möglich. Dazu muß nicht nur das volle Gewicht des Fahrers auf die Pedale wirken, der Fahrer muß sich auch ergonomisch günstig zwischen Pedalen und Lenker abstützen können, sozusagen verspannen können. Dies ist bei herkömmlichen Fahrrädern nur bedingt möglich, da dazu im Körper ein Moment aufgenommen werden muß, dessen Größe u.a. durch die Krümmung des Körpers bestimmt wird. Der Stich dieser Krümmung gegenüber der Verbindungslinie Lenker - Pedal sollte möglichst konstant sein, um maximale Momente aus der Bauchmuskulatur erzeugen zu können. Dazu ist jedoch der Hub des Kurbelantriebes mit rund 35 cm zu groß.
Aus dieser Problemstellung ergibt sich die Notwendigkeit einer bestimmten Geometrie des Rahmens des Fahrrades.
Zu Anspruch 10
Die Lösung nach Schutzanspruch 9 führt auf eine Gestaltung des Rahmens, bei der ein Längsträger statt der bei Fahrrädern üblichen Rahmenkonstruktion benötigt wird.
Herkömmlich werden für Rahmenkonstruktionen zwar Rohre verwendet, die sehr dünnwandig sind. Dadurch ist aber wegen des Herstellungsverfahrens der Rohre und wegen der Verarbeitbarkeit durch Schweißen und Löten, deren Material-Festigkeit und die Festigkeit der Konstruktion begrenzt. Um dennoch die notwendige Stabilität der Konstruktion zu erreichen, müßte das Konstruktionsgewicht erhöht werden oder es müßten sehr teure Titanwerkstoffe eingesetzt werden.
Es war eine Vorrichtung zu finden, die hohe Festigkeit mit niedrigem Gewicht verbindet, um die sehr guten dynamischen Eigenschaften der Pedalführung nicht durch Eigenschwingungen des Längsträgers zunichte machen zu lassen.
Dies wird durch die in Schutzanspruch 10 beschriebene Vorrichtung erreicht. Das Torsions- und Biegeschwingverhalten des Längsträgers wird dadurch verändert, daß die gegenseitige Lage der Klemmverbindungen geändert wird und sich dadurch die Biegeeigenfrequenzen ändern. Die Torsionssteif ig keit läßt sich darüber hinaus durch die Länge der Hülsen beeinflußen. Dies ist zur Lösung des zugrundeliegenden Antriebsproblems notwendig, weil die Pedale im Gegensatz zu herkömmlichen Kurbelantrieben - weit ausladen und dadurch ein großes Torsionsmoment durch die vom Fahrer über die Füße eingeleitete Kraft auf den Längsträger ausgeübt wird. Dieses Torsionsmoment ist je nach Verwendungszweck des Fahrrades und Je nach Gewicht des Fahrers sehr unterschiedlich, so daß die Anpassung der Biege- und Torsionseigenschaften des Trägers der Pedalführungen an die jeweiligen Kraftverhältnisse auf die Pedale notwendig ist.
. ...♦ * j . · - »: Lösungen und erreichte Vorteile
Zu Schutzanspruch 1
Lösung
Eine konstruktiv einfache Lösung bietet das Flaschenzugprinzip.
Beispiele; Wert der Entfaltung 400 cm; Pedalhub 15 cm; (S3) ist die Seilscheibe auf dem angetriebenen Laufrad des Fahrrades
Anzahl lose Laufrad- Durchmesser der Seiischeiben Bezeichnung Seilscheibe (S3)
1 47-622 10,7
1 47-355 6,8
2 47-622 21,5
2 47-355 13,5
Hieraus kann ersehen werden, daß der Antrieb nach Schutzanspruch 1 mit 2 losen Seilscheiben vornehmlich für Fahrräder mit angetriebenen Laufrädern < 47-355 zum Einsatz kommt.
Da die Fiaschenzüge beider Seiten unabhängig wirken, ist eine Rückholung des Seils durch das Antriebsseil der Gegenseite nicht vorhanden. Die Rückholung erfolgt durch andere Maßnahmen:
Z.B. können die Pedale durch ein Zugmittel (Z3), das über eine mit dem Fahrradrahmen fest verbundene Seilscheibe (Um) läuft, gekoppelt werden.
In Drehrichtung der Rückholung des Zugmittels wirkt zwischen Seilscheibe (S3) und Antriebsachse (An) des Rades ein Freilauf (Fr1).
Mit der Seilscheibe (S3) fest verbunden ist eine Feder oder eine Seiisscheibe (S5) und an dieser ein Gummiseil (Gu5), das die Seilscheibe nach der Antriebsphase in die Ausgangsstellung zurückholt. Das Gummiseil ist in entgegengesetzter Richtung wie das zum Antrieb dienende Seil um die Seilscheibe (S5) gewickelt, die mit ersterer Seilscheibe (S3) fest verbunden ist. Das Gummiseil (Gu5) ist am Fahrradrahmen befestigt.
Erreichte Vorteile
Die Anordnung der Pedale ist frei möglich. Dadurch kann die Neigung der Pedale und diejenige Stelle der Befestigung ihrer Führungseinrichtung am
Fahrradrahmen gewählt werden, die aus ergonomischer Sicht die bestmögliche ist.
Das Antriebsmoment, das auf die Achse des Laufrades wirkt, hat über die Dauer eines Pedalhubes einen nahezu konstanten Wert.
Bei Kopplung beider Pedale kann somit ein über die Zeit gleichmäßiger Vortrieb des Fahrrades erzielt werden.
Die mechanischen Elemente sind von einfachster Art. Sie lassen sich kostengünstig herstellen.
Die mechanischen Elemente sind raumsparend. Dadurch lassen sie sich insbesondere bei Klapprädern, bei denen es auf Raumersparnis ankommt, vorteilhaft einsetzen.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung
Die Entkopplung beider Antriebe ermöglicht - neben der Einwirkung des Antriebszugmittels auf Seilscheiben auf der gleichen Achse eines Laufrades des Fahrrades - die Einwirkung der Antriebe auf Seilscheiben auf Achsen von verschiedenen Rädern des Fahrrades.
Zu Schutzanspruch 2 Lösung
Zum Beispiel ergibt die Verwendung von 2 Flaschenzügen einen konstanten Übersetzungswert 4. Darüberhinaus ist es jedoch wünschenswert, ggf. aufbauend auf diesen konstanten Wert, einen beliebigen Wert der Übersetzung erzeugen zu können.
Dies kann durch zwei Seilscheiben auf einer gemeinsamen Achse erfolgen, von denen die eine Seilscheibe angetrieben, die andere abtreibend ist.
Die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt durch Veränderung des Durchmesser einer Seilscheibe. Die Seilscheibe wird durch dreieckförmige Scheiben (Dr), (Dr1) dargestellt, die zentralsymmetrisch um ein Rohr (Ro) mit Achse (A) angeordnet sind, auf dem Rohr (Ro) gleiten können, d.h., die quer zur Ebene der Seilscheibe verschiebbar sind. Die Dreieckscheiben werden durch Stifte (St), zwei Zylinder (Zy), (Zy1), eine Feder (R1) und Zugmittel (Zd) bewegt. Die Lösung ist deshalb einfach, weil das Getriebe zweckmäßigerweise so bemessen wird, daß es pro Pedalhub nur eine Umdrehung vollführt, so daß die Mittel (Zd), welche das Getriebe mit der am Rahmen befestigten Steileinrichtung verbinden, nur höchstens
eine Umdrehung ausführen. Ein weiterer Vorteil ist, daß sich die Zugmittel (Z1), (Z2) auf der antreibenden bzw. der abtreibenden Seiischeibe (S1) bzw. (S2) nicht übereinander legen können.
Die dreieckförmigen Scheiben müssen bei ihrer Bewegung quer zur Seilscheibe geführt werden. Hierzu dienen Segmente (Seg) als Führungselemente. Diese Segmente (Seg) könnten an einem Rohr, dessen Achse mit der Achse der Seilscheibe zusammenfällt, befestigt werden. Aus Gründen des geringen Raumes um die Achse (A) wäre die Festigkeit der Segmente bei kleinem Durchmesser des Rohres (Ro) begrenzt. Je kleiner der Durchmesser des Rohres (Ro) im Verhältnis zum Durchmesser der Seilscheibe ist, um so größer ist das Übersetzungsverhältnis. Es zeigt sich, daß bei dieser möglichen Lösung nur Werte bis 200 % erreicht werden können. Deshalb werden bei der gewählten Lösung die Segmente an zwei Hüllelementen (H1), (H2) befestigt, welche symmetrisch um das Rohr angeordnet sind. Die Hüllelemente haben die Form von Hohlzylindern, die durch Endkappen wiederum kraftschlüssig mit dem Rohr (Ro) verbunden sind. Probleme der Festigkeit der Segmente gibt es bei dieser Lösung nicht. Der Durchmesser des Rohres ist so klein wählbar, daß ein Übersetzungsverhältnis zwischen kleinstem und größtem Seilscheibendurchmesser von 400 % erreichbar ist. (siehe Bilder 4 bis 8)
Das Zugmittel ist an dem Reiter (Re) befestigt, der auf einer der Dreieckscheiben auf einer Randfläche (Ob1) aufsitzt. Da er auf dieser gleiten muß, ist die Randfläche (Ob1) der Scheibe (DM) eben.
Die entsprechenden Randflächen (Ob) der übrigen Scheiben (Dr) haben eine Stufenform, so daß das Zugmittel auf einer Fläche aufliegt, die senkrecht auf der Ebene steht, in der das Zugmittel liegt.
Auf das Zugmittel wird deshalb nach dem Aufwickeln regulär keine die Lage verändernde Kraft ausgeübt. Ausgenommen hiervon sind Kräfte, die das Seil in die Mitte bzw. den tiefsten Punkt der Auflagerfläche (Gep) zu zentrieren suchen.
Die Verstellung des Seilscheibendurchmessers der Seilscheibe (S2) muß in dem Zeitraum erfolgen, in dem das Zugmittel (Z2) nicht auf den dreieckigen Scheiben (Dr) anliegt. Es ist deshalb wünschenswert, daß die Zugmittel (Z1) und (Z2) für den An- bzw. Abtrieb nach einem Antriebsvorgang unabhängig voneinander zurückgeholt werden. Hierzu dienen Federn oder Gummischnüre. Die Feder für die Rückholung von (Z2), (Gu5), muß so bemessen werden, daß ausreichend Zeit nach dem Rückholen von (Z2) auf (S3), das ist die Seilscheibe auf dem angetriebenen Laufrad des Fahrrades, verbleibt, daß der Stell Vorgang ablaufen kann, bevor ein neuer Antriebsvorgang beginnt.
Dazu notwendig ist, daß die angetriebene Seilscheibe (S1) vom Rohr (Ro) durch einen Freilauf (Fr) getrennt ist, der nur im Falle des Antriebs der Seilscheibe durch das Zugmittel (Z 1) Kraftschluß erzeugt. Nach einem Antriebsvorgang wird das Zugmittel (Z1) auf die Seilscheibe (S1) aufgewickelt. Der Antrieb erfolgt durch eine während des Antriebsvorganges gespannte Feder (Gu4).
Das Ende der Abwicklung des Zugmittels (Z2) von der Seilscheibe (S2) ist erreicht, sobald der Hebel (Begr) der Begrenzungsvorrichtung am Hüllelement (H1) oder (H2) einen Anschlag (Anschl) am Rahmen des Fahrrades erreicht hat. Dies setzt voraus, daß die Seilscheibe (S2) für nicht mehr als eine Umdrehung bemessen wird. Andernfalls müßte eine andere einfache Vorrichtung zur Begrenzung der Drehung verwendet werden.
Die Bewegung des Zylinders (Zy) wird indirekt durch ein Zugmittel (Zd) bewirkt. Die dafür notwendige Arbeit wird in der Feder (R1) ggf. zwischengespeichert, wenn der Stellvorgang nicht sofort ausgeführt werden kann.
Die zwei Zugmittel (Zd) sind an jeweils einer der beiden Stirnflächen des Zylinders (Zy 1) befestigt. Die Zylinder (Zy) und (Zy 1) sind durch eine Feder (R1) kraftschlüssig miteinander verbunden.
Die Bemessung der Feder (R1) erfolgt in Abhängigkeit von der durch die Feder (Gu5) bzw. dem Zugmittel (Z2) auf den Reiter ausgeübten Kraft. Die Kraft in der Feder (R1) muß so groß sein, daß die Reibung des Reiters (Re) an den Führungen (Ptl) und (Pt2) sowie die Reibung der dreieckförmigen Scheiben (Dr), (Dr1) an den Segmenten (Seg) und am Rohr (Ro) keinen wesentlichen Unterschied in den Wegen bewirkt, der dem Zylinder (Zy1) durch den Fahrer über das Mitte! (Zd) eingeprägt und über die Feder (R1) dem Zylinder (Zy) weitergegeben wird. Es sollte angestrebt werden, den Differenzbetrag der Wege der Zylinder (Zy) und (Zy 1) deutlich kleiner als die halbe Breite der Auflagerfläche (Gep) des Zugmittels (Z2) zu machen. Andernfalls würde die vom Fahrer eingestellte Übersetzung nicht eindeutig reproduzierbar sein.
Die Feder (R1) kann auch außerhalb des Rohres (Ro) angeordnet werden. Erreichte Vorteile
Im Bereich von 100 bis 400 % des Übersetzungsverhältnisses wird eine Verstellung des Wertes während des fortwährenden Antriebs des Fahrrades durch den Fahrer vorgenommen, so daß dieser nicht gehindert wird, seine Leistung zu entfalten.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung
Antriebs- und Abtriebsseite können vertauscht werden.
Auf die Scheiben (Dr), (Dr1) wird durch das Zugmittel (Z2) eine in Richtung auf die Achse (A) des Rohres (Ro) wirkende Kraft ausgeübt. Die Lage der Scheiben auf dem Zylinder ist stabil, da sie durch Segmente (Seg) geführt werden. Die Stabilität wird erheblich erhöht, wenn die auf dem Rohr (Ro) gleitenden Scheiben (Dr), (Dr1) die Zylinderoberfläche des Rohres (Ro) lückenlos umschließen.
Es ist daher nicht unbedingt notwendig, die Segmente (Seg) in zwei Ebenen (E1), (E2) symmetrisch zur Mitteiebene der (gedachten) Seilscheibe anzuordnen. Die Anordnung in einer der beiden Ebenen (E1), (E2) reicht. Ausgenommen sind die Segmente, die für die Führung des Reiters (Re) notwendig sind.
Stabilitätserhöhend wirkt auch, die dreieckförmigen Scheiben (Dr) an ihrer Basis, die in einer Ebene senkrecht zur Achse (A) des Rohres (Ro) liegen mag, durch einen Kreisring, dessen Achse mit der Achse (A) des Rohres (Ro) zusammenfällt, kraftschlüssig zu verbinden.
Feder (Gu4), Seilscheibe (S4) und Freilauf (Fr) können entfallen, wenn keine hohen Ansprüche an die Schaltgeschwindigkeit des Getriebes gestellt werden.
Statt der Feder (Gu4) und der Seilscheibe (S4) kann, - wenn zwischen Pedal (Ped) und Seilscheibe (S1) kein Flaschenzug angeordnet wird, - das Zugmittel (Z1) ein endloses Zugmittel sein, das um die Seilscheibe (S1) geführt wird und sowohl an der Pedale (Ped) als auch in einem Punkt der Peripherie der Seilscheibe (S 1) befestigt ist.
Eine entsprechende Aussage gilt für jedes Zugmittel in der Folge der Zugmittel nach Schutzanspruch 1, dessen Länge zwischen krafteinleitendem und kraftausleitendem Punkt sich nicht ändert.
zu Anspruch 3 Lösung
Die vielen Einzelteile der Konstruktion nach Anspruch 2 werden dadurch vermieden, daß Reiter (Re) und dreieckige Scheiben (Dr), (Dr1) zu einem Kegelstumpf (Keg) zusammengefaßt werden, der über das Rohr (Ro)
gleiten kann. Die Vorrichtung zur Verstellung der Lage des Kegelstumpfes braucht nicht verändert zu werden. Jedoch kann die Anzahl der Stifte (St) verringert werden, (siehe Bilder 9-12)
Das Zugmittel (Z2) muß möglichst in der Tangentialebene an den Kegel (Keg) längs der Achse der Führungseinrichtung (Nu) (= Ebene 1) liegen. Es muß nach dem Verstell Vorgang möglichst senkrecht zur Führungseinrichtung (Nu) sein.
Dies ist dann der Fall, wenn die Ebene 1 an denjenigen Mantellinien tangential anliegt, die von den horizontalen und vertikalen Ebenen durch (A) durch Schnitt mit dem Kegelmantel entstehen.
Daraus folgt, daß die Zugmittel (An- und Abtrieb) möglichst entweder horizontal oder vertikal tangential an den Kegel verlaufen sollten.
Außerhalb des Kegelmantels muß das Zugmittel in einer Ebene liegen, zu der die Achse (A) senkrecht ist (= Ebene 2).
Damit ein horizontal verlaufendes Zugmittel in der Ebene 2 bei Verschiebung des Kegels in der gleichen Position relativ zum Rahmen bleibt, braucht es eine Führungsvorrichtung (Fg). Diese kann aus zwei Zylindern bestehen, die vertikale Achsen haben und drehbar in Lagern gelagert sind, die am Fahrradrahmen befestigt sind. Das Zugmittel führt zwischen den Zylindern hindurch.
Entsprechendes gilt für ein senkrecht verlaufendes Zugmittel.
Es kann nicht vorkommen, daß das Zugmittel sich kreuzt, wenn der Durchmesser der Seilscheibe (S1) so bemessen wird, daß der Kegel (Keg) und damit die Scheibe (S1) höchstens eine Umdrehung pro Antriebsvorgang machen.
Der Zeitpunkt der Einstellung der Verschiebung des Kegels (Keg) bzw. des Zylinders (Zy) ist nicht daran gebunden, daß das Zugmittel (Z2) vom Kegel (Keg) abgewickelt ist. Ist es abgewickelt, so wird der Schieber (Sch) auf der Führungsvorrichtung (Nu) in eine neue Stellung gebracht. Die Arbeit, die zur Verschiebung notwendig ist, wird ggf. in der Feder (R1) zwischengespeichert.
Tritt die Verschiebung des Zylinders (Zy1) während der Antriebsphase auf, so ist die Feder (R1) so zu bemessen, daß die Kraft aus der Feder (R1) die Kraft auf den Kegel, die aus der Ablenkung des Zugmittels (Z2) folgt, nicht überwinden kann.
Andererseits ist die Feder (R1) so zu bemessen, daß sie die Kraft auf den
&bull; &Lgr; ·
&bull; O ·
Kegel, die aus der Ablenkung der Kraft im Zugmittel (Z2), die nach der Rückwicklung von (Z2) auf die Seilscheibe (S3) vorhanden ist, herrscht, überwinden kann.
Die Abwicklung muß dort angehalten werden, wo das Zugmittel die Tangentialebene an den Kegel verläßt. Andernfalls stünde bei dem nachfolgenden Antriebsvorgang nicht das volle Moment zur Verfügung.
Das Ende der Abwicklung des Zugmittels (Z2) vom Kegel (Keg) ist erreicht, sobald der Hebel (Begr) der Begrenzungsvorrichtung am Kegel einen Anschlag (Anschl) am Rahmen des Fahrrades erreicht hat. Dies setzt voraus, daß der Kegel (Keg) für nicht mehr als eine Umdrehung bemessen wird. Andernfalls müßte eine andere einfache Vorrichtung zur Begrenzung der Drehung verwendet werden.
Der Abwickelvorgang des Zugmittels (Z2) von der Seilscheibe (S2) wird durch die Kraft einer Feder (Gu5), dargestellt durch ein Gummiseil, bewirkt. Es ist um die Seilscheibe (S5) gewickelt, die mit der Seilscheibe (S3) verbunden ist. Das Gummiseil ist in entgegengesetzter Richtung wie das zum Antrieb dienende Seil um die Seilscheibe (S5) gewickelt. Das Gummiseil (Gu5) ist unter Spannung am Fahrradrahmen befestigt. Es erzeugt nach dem Antriebsvorgang die für das Abwickeln des Zugmittels (Z2) vom Kegel (Keg) erforderliche Zugkraft. Sie muß so groß sein, daß die Abwicklung mit Sicherheit abgeschlossen ist, wenn der nächste Aufwickelvorgang auf dem Kegel (Keg) beginnt.
Damit der Vorgang der Abwicklung des Zugmittels (Z2) vom Kegel (Keg) nicht durch die Stellung des Pedals (Ped) bestimmt wird, ist es notwendig, entweder den Kegel (Keg) vom Rohr (Ro) oder die Seilscheibe (S1) vom Rohr (Ro) durch einen Freilauf (Fr) zu trennen. Im Ausführungsbeispiel (siehe Bild 12) wurde letzteres gewählt. Der Freilauf hat Kraftschluß in der Phase des Antriebs des Fahrrades.
Damit wird es erforderlich, daß die Aufwicklung des Zugmittels (Z1) auf die Seilscheibe (S1), das zwischen Pedal und Seilscheibe (S1) angeordnet ist, durch eine weitere Feder (Gu4), dargestellt durch ein Gummäseil oder ein Seil mit anschließender Zugfeder, mit Wirkung auf eine Seilscheibe (S4), bewirkt wird. Die Seilscheibe (S4) muß mit der Seilscheibe (S1) fest verbunden sein, nicht jedoch mit dem Rohr (Ro).
Erreichte Vorteile
Weniger Teile als bei der Lösung nach Anspruch 2, Ubersetzungsbreich bei Fahrrädern bis zu 400 %; eine Verstellung der Übersetzung kann jederzeit erfolgen.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung
Antriebs- und Abtriebsseite können vertauscht werden.
Die Feder (R1) kann auch außerhalb des Rohres (Ro) angeordnet werden.
Feder (Gu4), Seilscheibe (S4) und Freilauf (Fr) können entfallen, wenn keine hohen Ansprüche an die Schaltgeschwindigkeit des Getriebes gestellt werden.
Statt der Feder (Gu4) und der Seilscheibe (S4) kann, - wenn zwischen Pedal (Ped) und Seilscheibe (S1) kein Flaschenzug angeordnet wird, - das Zugmittel (Z1) ein endloses Zugmittel sein, das um die Seilscheibe (S1) geführt wird und sowohl an der Pedale (Ped) als auch in einem Punkt der Peripherie der Seilscheibe (S 1) befestigt ist.
Eine entsprechende Aussage gut für jedes Zugmittel in der Folge der Zugmittel nach Schutzanspruch 1, dessen Länge zwischen krafteinleitendem und kraftausleitendem Punkt sich nicht ändert.
Zu Anspruch 4 Lösung
In der Vorrichtung nach Anspruch 4 werden die Baugruppen nach Ansprüchen 2 und/ oder 3 eingesetzt. Sie haben eine gemeinsame Achse (A) und sind so gelagert, daß sie sich gegeneinander in einer Richtung verdrehen können, die nicht einem Antriebsvorgang des Fahrradgetriebes der jeweiligen Antriebsseite des Fahrrades entspricht, (siehe Bilder 15, 16)
Die Baugruppen sind jeweils auf Rohren (Ro1) und (Ro2) gelagert, die die Achse (A) gemeinsam haben. Die Lagerung erlaubt Verschiebungen der Baugruppen in Richtung der Achse (A). Hinsichtlich dieser Verschiebung sind die Baugruppen über ein Zugmittel (Zd) gekoppelt.
Mit den Baugruppen sind die Zugmittel (Z1) und (Z2) verbunden.
Das Zugmittel (Z1) bzw. (Z2) ist bei einer Baugruppe nach Schutzanspruch 3 vornehmlich horizontal oder vertikal zu führen. Dementsprechend haben die Achsen der Führungsvorrichtung (Fg) vertikal oder horizontal zu sein. Die Führung besteht aus 2 zueinander parallelen Zylindern. Die Zylinder sind symmetrisch zu einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Achse (A) des Rohres (Ro1) bzw. (Ro2) ist.
Die Elemente zur Verschiebung einer Baugruppe sind die die Zugmittel (Zd), Zylinder (Zy) und (Zy1), Stifte (St) und die Feder (R1).
In der Antriebsphase besteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Pedal (Ped) und Seilscheibe (S3) auf dem angetriebenen Rad des Fahrrades.
Bei Annahme, daß beide Baugruppen nach Schutzanspruch 3 ausgebildet werden, ergibt sich folgender Abiauf. - Der Ablauf ist sinngemäß, wenn Baugruppen nach Schutzanspruch 2 oder eine Kombination von Baugruppen nach Schutzansprüchen 2 und 3 gewählt wird.
Ist das Pedal (Ped) ganz unten, so ist das Zugmittel (Z1) von dem Kegel (Keg) der angetriebenen Baugruppe bzw. Seilscheibe (S1) ganz abgewickelt. Der Schieber (Sch) in der Führungsvorrichtung (Nu) des Kegels (Keg) kann, sofern eine Verstellung des Zylinders (Zy) erfolgt ist, gleiten.
Die Rückholung und Aufwicklung des Zugmittels (Z1) auf den Kegel (Keg) erfolgt durch das von der Feder (Gu4) auf die Seilscheibe (S4) ausgeübte Moment. Die Seilscheibe (S4) ist mit dem Rohr (Ro1) kraftschlüssig verbunden.
Hört der Kraftschluß im Zugmittel (Z2) und damit der Antriebsvorgang auf, dann wird das Zugmittel (Z2) vom Kegel (Keg) der abtreibenden Baugruppe abgewickelt und auf der Seilscheibe (S3) aufgewickelt.
Die Abwicklung muß dort angehalten werden, wo das Zugmittel (Z2) die Tangentialebene an den Kegel verläßt. Andernfalls stünde bei dem nachfolgenden Antriebsvorgang nicht das volle Moment zur Verfügung.
Das Ende der Abwicklung des Zugmittels (Z2) vom Kegel (Keg) ist erreicht, sobald der Hebel (Begr) der Begrenzungsvorrichtung einen Anschlag (Anschl) am Rahmen des Fahrrades erreicht hat. dies setzt voraus, daß die Kegel (Keg) bzw. Baugruppen für nicht mehr als eine Umdrehung bemessen sind. Andernfalls müßte eine andere einfache Vorrichtung zur Begrenzung der Drehung verwendet werden.
Erreichte Vorteile
Durch einen Pedalhub wird eine Umdrehung der angetriebenen Baugruppe bzw. der Seilscheibe (S1) bewirkt, deren Wert, je nach Durchmesser der Seilscheibe (S1), um die das Zugmittel (Z1) geführt ist, zwischen n1 und n2 liegt. Die gleiche Anzahl Umdrehungen wird der abgetriebenen Seilscheibe (S2) bzw. Baugruppe beim Antriebsvorgang mitgeteilt.
Der Zugweg des Zugmittels (Z 1) sei
n1 * Pi * al bzw. n2 * Pi * a2, wobei al und a2 der kleinste und der größte Durchmesser der Seilscheibe
(51) seien.
Der entsprechende Zugweg des Zugmittels (Z2) sei n1*Pi*b2 bzw. n2*Pi*b1,
wobei b1 und b2 der kleinste und der größte Durchmesser der Seilscheibe
(52) selen. Man beachte, daß al mit b2 und a2 mit b1 korrespondiert. Das Übersetzungsverhältnis ist minimal ü1 = n1 * Pi * al / n1 * Pi * b2 = al / b2
Das Übersetzungsverhältnis ist maximal Ü2 = n2 * Pi * a2 / n2 * Pi * b1 = a2 / b1
Die Spanne zwischen größtem und kleinstem Übersetzungsverhältnis ist
Ü2 * 100 / Ü1 = (a2/b1) *100 / (a1/b2) = (a2/b1)*100*(b2/a1)
Beispiel: al = b1 = 40 mm, a2 = b2 = 120 mm (a2/b1) * 100 * (b2/a1) = 900 %
Dies zeigt, daß bei moderaten Abmessungen für die Anwendung bei Fahrrädern ein sehr großes Übersetzungsverhältnis erreicht werden kann.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung
Antriebs und Abtriebsseite können vertauscht werden.
Die Federn (R1) können auch außerhalb des Rohres (Ro) angeordnet werden.
Der Freilauf (Fr) zwischen den Baugruppen nach Schutzansprüchen 2 und/ oder 3 kann konstruktiv als Stirnverzahnung zwischen stumpf aufeinanderstoßenden Rohren (Ro1) und (Ro2) (Siehe Bilder 15,16) ausgebildet werden. Es sind aber auch Lösungen möglich, bei denen die Rohre (Ro1) und (Ro2) überschoben werden und zwischen innerer und äußerer Wandung der Rohre ein Freilauf mit Radialverzahnung angeordnet wird.
17
&bull; Q ·
Zu Anspruch 5
Gegenüber der Lösung nach Schutzanspruch 4 entfallen der Freilauf (Fr), die Seilscheibe (S4) und die Feder (Gu4).
Erreichte Vorteile
Gegenüber der Lösung nach Schutzanspruch 4: weniger Bauteile, jedoch langsameres Schalten und höherer Widerstand in den Pedalen.
Zu Anspruch 6 Lösung
Die Kombination der Vorrichtungen nach Ansprüchen 2 und 3 ist auf zwei Wegen möglich: entweder mit einer Achse der Rohre (Ro1), (Ro2) (Schutzanspruch 4) oder mit Rohren (Ro1), (Ro2), so daß beiden Vorrichtungen keine gemeinsame Achse haben. Die Umdrehung der Achsen ist vorzugsweise im Verhältnis 1:1 gekoppelt.
Erreichte Vorteile
Hohes Übersetzungsverhältnis. Anpassungsmöglichkeit an die räumlichen Erfordernisse beim Fahrrad.
Zu Anspruch 7
Lösung
Die Größe des Verstellweges des Zugmittels (Zd) kann vom Fahrer vorgegeben werden; sie kann aber auch durch eine programmierte elektronische Schaltung so errechnet werden, daß ein solches Moment des Antriebes erzeugt wird, das größte Beschleunigung des Fahrrades gewährleistet, bzw. nach Erreichen einer vom Fahrer gewählten Geschwindigkeit, die geringste Leistung vom Fahrer erfordert.
Erreichte Vorteile
Erreicht werden ununterbrochener Kraftfluß, optimales Moment zum Erreichen einer größtmöglichen Beschleunigung beim Anfahren oder Beschleunigen während der Fahrt, geringste Leistung des Fahrers zur Aufrechterhaltung einer gewählten Geschwindigkeit. Nutzung des Fahrrades auch als Ergometer nach einem wählbaren Programm für die zu
erzeugende Leistung. Einstellung des Übersetzungsverhältnisses an die persönlichen Leistungsdaten des Fahrers.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung
Statt eines hydraulischen Stellantriebes kann auch ein elektromotorischer Stellantrieb verwendet werden.
Der Stellantrieb kann auch ohne Zwischenschaltung eines Zugmittels (Zd) direkt auf Zylinder (Zy 1) wirken.
Zu Anspruch 8 Lösung
Die zur Problemstellung genannten Nachteile werden vermieden, wenn man die für die Pedalaufhängung benötigten Rollen- oder Kugellager auf zylindrischen Rundstäben oder Rohren aus nichtrostendem, verschleißfestem Stahl ablaufen läßt. Der zylindrische Querschnitt bewirkt, daß Schmutzteilchen durch die Kugellagermantelfläche in tangentialer Richtung des zylindrischen Stabquerschnitts verdrängt werden.
Die Neigung der Rundstäbe richtet sich nach dem Zweck der Benutzung. Zur Erreichung eines größtmöglichen Antriebsmomentes ist es notwendig, nicht nur das Eigengewicht des Fahrers auf die Pedale aufzubringen, sondern es ist auch notwendig, daß sich der Fahrer mit den Armen und Füßen zwischen Lenker und Pedalen verspannt. Damit entsteht eine resultierende Kraft, die zwischen Senkrechter und Verbindungslinie Pedal Lenker liegt. Damit die Kraft senkrecht auf die Pedale und in Richtung der Achse der Rundstäbe wirkt, müssen die Rundstäbe eine Neigung gegenüber der Vertikalen haben oder sich vorzugsweise in Richtung der eingeleiteten Kraft ausrichten können.
Erreichte Vorteile
Die Richtung der durch die Füße in die Pedale eingetragenen Kraft und die Richtung der Bewegung der Pedale fallen zusammen. Dies ist Vorraussetzung zur Übertragung einer größtmöglichen Leistung.
Weitere Ausgestaltung
Die Kugellager können auf den Mantelflächen mit einer Bandage zur Verbesserung des Ablaufverhaltens auf den Stäben versehen werden.
Die Pedale laden quer zur Fahrtrichtung weit aus und sind am Ende
überhöht. Dadurch kann sich der Fahrer bei Kurvenfahrten bestmöglich abstützen.
Alternativ zu einer konstanten Neigung der Stäbe ist deren gelenkige Aufhängung am Längsträger möglich. Da die Pedale niedriger als das Gelenk sind, stellen sich die Stäbe in die Kraftrichtung ein. Die gelenkige Aufhängung hat aber den Nachteil, daß der Fahrer eine gewisse Haltlosigkeit in den Füßen verspürt. Es ist deshalb im aligemeinen ein Kompromiß anzustreben, der darin besteht, daß die Aufhängung der Stäbe unter einer geringen Neigung zur Vertikalen elastisch nachgiebig erfolgt.
Zu Anspruch 9 Lösung
Um eine maximale Kraft auf die Pedale durch den Fahrer aufbringen zu können, muß der Lenker etwa Brusthöhe des Fahrers haben.
Zudem wird der Schwerpunkt des Körpers des Fahrers gegenüber herkömmlichen Fahrrädern etwas nach unten, etwa 10 cm nach hinten und der Lenker so hoch gelegt wird, daß seine Brust im Falle eines plötzlichen Hindernisses gegen eine die Stoßenergie verzehrende Vorrichtung, z.B. ein Prallkissen, prallt, das am Lenker und Lenkerschaft befestigt ist.
Die (Einrohr-)Konstruktion des Längsträgers ermöglicht es dem Fahrer den Schwerpunkt in Kurven oder bei plötzlichen Hindernissen und Gefahren tiefer als bei herkömmlichen Rahmenkonstruktionen mit Sattel zu legen.
Da ein Verzicht auf den Sattel es notwendig macht, den Stand des Fahrers auf den Pedalen bestmöglich zu machen, kommt ein Kurbelantrieb nicht in Frage. Deshalb muß die Pedalführung nach Ansprüchen 1 und 8 verwendet werden; somit kommt auch nur eine Konstruktion des Antriebes nach Ansprüchen 1 - 6 zur
Anwendung.
Das Fahrrad kann mit einem hinteren Rad ausgerüstet werden. Torsionsgelenk und Querträger sowie zwei getrennt angetriebenen Räder haben demgegenüber für bestimmte Verwendungszwecke Vorteile.
Erreichte Vorteile
Auf die Pedale kann maximal erzeugbare Kraft ausgeübt werden.
Erhöhte Unfallsicherheit; niedrigere Schwerpunktlage des Fahrers; der Schwerpunkt kann im Bergabrennen weiter nach hinten und unten verlagert
werden; das Hinterteil des Fahrrades bricht beim Bremsen im Bergabrennen nicht so schnell aus; kein Absteigen bei kurzem Halt.
Die Einleitung der Kraft in das Pedal erfolgt in einem Punkt, der auf der Verbindungslinie zwischen Vorderrad und jeweils angetriebenem Rad liegt. Dadurch entsteht kein Moment mit Vektorrichtung in Fahrtrichtung. Das Fahrrad kippt nicht, wie bei herkömmlichen Fahrrädern, wenn ein starkes Antriebsmoment erzeugt wird. Dieses Kippen wirkt in rennkritischen Situationen erheblich vortriebsmindernd.
Zu Anspruch 10 Lösung
Wird bei Rahmenkonstruktionen von Fahrrädern statt des Rohres ein VoII-Stabmaterial verwendet, so können Stähle mit etwa 2 3- fächer Festigkeit gegenüber Rohrmaterial eingesetzt werden. Dadurch kann bei etwa gleichem Gewicht des Rahmens ein mehrfaches an Biegestabilität erreicht werden. Außerdem kann die Stabilität in verschiedenen Richtungen quer zur Längsachse verschieden eingestellt werden.
Die Stäbe werden durch Klemmvorrichtungen zusammengehalten. Durch Veränderung der Lage der Klemmvorrichtungen auf der Achse des Längsträgers kann das Schwingungs- und Längstorsionsverhalten des Längsrägers eingestellt werden.
Die Klemmverbindungen unter Verwendung von Konen, Zylinderhülsen, Platten oder Formstücken sowie Bolzen haben den Vorteil, daß sie sicher wirken, einfach in der Herstellung sind, durch Veränderung der Hülsenlänge das Längstorsionsverhaiten beeinflußt werden kann, und durch Verwendung von Formstücken zwischen Formstück und Zylinderhülse andere Bauteile eingespannt werden können, wie z.B. das Lenkerschaftrohr, der Querträger nach Schutzanspruch 9, oder die Rundstäbe/ Rohre der Pedalführungen nach Schutzanspruch 8. In Bild 26 wurde ein Formstück dargestellt, das als Lötfitting dient.
Erreichte Vorteile
Einfache Abstimmungsmöglichkeit des Biegeschwing- und Torsionsverhaltens des Längsträgers mit der elastischen Aufhängung der Pedalführungen; keine teuren Sonderwerkstoffe, dennoch geringes Gewicht;
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
... zu Schutzanspruch 1
Siehe Bilder 1 - 3
Seilscheibe (S3) und Antriebsachse (An) des Rades sind durch einen Freilauf mit Kraftschluß in Richtung des Antriebes gekoppelt.
Das Zugmittel (Z1) wird nach einem Antriebsvorgang durch die Feder (Gu5) zurückgeholt.
Werden die Zugmittel beider Seiten über eine Seilscheibe (Um) durch ein Zugmittel (Z3) gekoppelt, so wird dieser Vorgang unterstützt.
Der Vorgang kann weiterhin dadurch unterstützt werden, daß eine rückholende Feder auf die Achse (A) eines in die Folge der Zugmittel eingefügten Seilscheibengetriebes wirkt. (Siehe Bilder 4 und 5)
In der Darstellung der Bilder 1 - 5 wurde der Antrieb eines Rades des Fahrrades dargestellt. Ebenso kann der Antrieb der zwei Pedale auf die Achsen von 2 angetriebenen Rädern des Fahrrades erfolgen.
... zu Schutzanspruch 2
siehe Bilder 4-8
Die in den Bilder 6 und 7 gezeigte Vorrichtung kann hinsichtlich der Führung der Scheiben (Dr), (Dr1) auch einfacher gestaltet werden; es könnten die Segmente einer Ebene (E1) oder (E2) zum Teil entfallen.
Die Verstellung des Mittels (Zd) muß so erfolgen, daß das Zugmittel (Z2) möglichst auf der Mitte der Fläche (Gep) aufliegt. Die Verstellung des Zylinders (Zy) bzw. (Zy1) muß deshalb im Rastermaß der Breite der Fläche (Gep) erfolgen.
Der Schlitz, der zwischen den Hüllelementen (H1) und (H2) entsteht, dient gelegentlich auch der Führung des Zugmittels (Z2). Durch Abrundung der Kanten und reibungsarmes Material ist Verschleiß entgegenzuwirken.
Die Verschiebung des Zylinders (Zy1) wird durch Mittel (Zd) bewirkt. Ist das Zugmittel (Z2) nicht abgewickelt, so wird die
Arbeit = R1 * d
zwischengespeichert.
R1 = Federkonstante der Feder (R1)
d = Vom Fahrer zur Einstellung eines bestimmten Übersetzungsverhältnisses ü eingestellten Weges des Mittels (Zd)
Eine Verschiebung des Zylinders (Zy) findet solange nicht statt, wie das Zugmittel (Z2) einen bestimmten Umschlingungswinkel auf der Seiischeibe (S2) aufweist. Ist die Reibung zwischen Zugmittel (Z2) und Oberfläche (Gep) groß, so ist dieser Winkel klein.
Angestrebt werden sollte daher eine Oberfläche (Gep), die wenig Reibung zum Zugmittel (Z2) aufweist, damit die Verschiebung des Zylinders (Zy) möglichst wenig behindert
wird.
Eine Verschiebung des Zylinders (Zy) während des Antriebsvorganges ist auch deshalb nicht möglich, weil die Kraft aus der Feder (R1) zu gering ist, um das Zugmittel (Z2) aus der Tieflage der gekrümmten Fläche (Gep), gegebenenfalls über die Berandung (Ber), zu bewegen. Sollte dies bei einer Verkleinerung des Durchmessers der Seilscheibe dennoch - wegen einer zu geringen Zugkraft im Zugmittel (Z2) - der Fall sein, so zieht sich das Zugmittel über die Flächen (Gep) auf den neuen Seilscheibendurchmesser (S2) zusammen. Damit bei einer nachfolgenden Erhöhung der Zugkraft kein Ruck auftritt, sollte auch diesem Grund die Reibung des Zugmittels auf den Flächen (Gep) klein sein.
Bei einer Vergrößerung des Durchmessers der Seilscheibe (S2) würde sich das Zugmittel, - sofern die Kraft in der Feder (R1) dazu ausreicht, - gegen die Führungsfläche (Ges) oder den Rand des Hüllelementes (H1) oder (H2) legen. Um die damit verbundene Reibung klein zu halten, sollte die Feder (R1) nicht für unnötig große Kräfte bemessen werden.
Eine Verschiebung des Zylinders (Zy) während der Rückwicklung von (Z2) auf (S3) ist unschädlich, da damit nur der Vorgang vorweggenommen wird, der nach vollständiger Abwicklung von (Z2) von (S2) vorgenommen würde.
Damit wird ein besonderer Vorteil der Vorrichtung nach Schutzanspruch 2 gegenüber der Vorrichtung nach Schutzanspruch 3 ersichtlich: Das Zugmittel (Z2) bleibt stets in einer Ebene die senkrecht zur Achse (A) ist.
... zu Schutzanspruch 3
Es gibt die Möglichkeit - vom Pedal aus gesehen -, den Flaschenzug vor das Seilscheibengetriebe anzuordnen (Bild 9), (=Fall 1)
und die Möglichkeit, den Flaschenzug hinter das Seilscheibengetriebe anzuordnen (Bild 10), (=Fal! 2).
Die Entfaltung e, das ist der Weg, den das Fahrrad nach einem linken und einem rechten Pedalhub zurückgelegt hat, berechnet sich für beide Fälle nach
e = 4*ph*d2*dlr/(d1 *d3)
ph = Pedalhub d2 = Durchmesser der Seilscheibe 2 = Kegeldurchmesser des Kegels (Keg) dir = Laufraddurchmesser d1 = Durchmesser der Seilscheibe 1 (S1) d3 = Durchmesser der Seiischeibe 3 (S3)
Aus konstruktiven Gründen ist es günstig, die maximale Umdrehung (max &eegr;) der Achse (A) auf den Wert 0,9 oder 0,85 zu beschränken.
n = 2*ph/(d1 *Pi) max &eegr; = 2 * ph / (min d1 * Pi)
Fall 2 n= ph/(d1 *Pi) max &eegr; = ph / (min d1 * Pi)
Hieraus folgt:
min d1 = 2 * ph / (max &eegr; * Pi)
Fall 2 min d1 = ph / (max &eegr; * Pi)
Hieraus folgt in Anbetracht der Formel für e: sind ph, d2, dir konstante Werte, so ist
e = konstant / (min d1 * d3)
e ist konstant, wenn d1 * d3 konstant ist.
Für die konstruktive Gestaltung des Schiebers (Sch) und die Führungseinrichtung (Nu) werden 2 Beispiele (Bild 13, Bild 14) gezeigt.
Da man in der Regel die Umdrehung des Kegels (Keg) um die
24
Achse (A) &eegr; < 1 wählt, legt sich das Zugmittel (Z2) nicht über die Führungseinrichtung (Nu) und den Schieber (Sch).
Der in Bild 13 dargestellte zylindrische Stab muß hochfest sein. Der Zylinderring (Sch) muß auf ihm möglichst reibungslos gleiten können. Je größer der Gleitreibungskoeffizient my ist, um so ungenauer wird der Schieber (Sch) bei einem Stellvorgang positioniert.
Im Bild 14 ist deshalb die Lösung mit einem Kugellager dargestellt. Die räumliche Ausdehnung der Konstruktion ist unschädlich, solange die Umdrehung &eegr; des Kegels (Keg) um die Achse (A) etwa kleiner als 0,85 ist. (Siehe Bild 14)
Damit im Zuge des Aufwickelvorganges das Zugmittel (Z2) nicht abrutscht, sind auf dem Kegel Auflagerflächen (Gep) anzuordnen, die parallel zur Achse (A) sind.
Die Breite der Flächen (Gep) ist so zu wählen, daß das Zugmittel bei Beginn der Aufwicklung möglichst nicht von der Auflagerfläche (Gep) abrutscht, sondern auf der Auflagerfläche zentriert wird.
Die Auflagerfläche (Gep) weist eine Krümmung auf, die das Zugmittel in die Mitte der Auflagerfläche (Gep) zwingt. Somit ist die vom Fahrer durch Vorgabe des Übersetzungsverhältnisses getätigt Einsteilung reproduzierbar.
Die Verschiebung des Zylinders (Zy) und damit des Kegeis (Keg) erfolgt, sobald die Abtriebkraft F2(Abtr) im Zugmittel (Z2) der Kraft F2(Rück) zur Rückholung des Zugmittels (Z2) auf die Seilscheibe (S3) gewichen ist. Ab diesem Zeitpunkt muß die Bedingung
FM >F2(Rück)*a(t)/l
erfüllt sein.
Fr1 = Kraft in der Feder (R1)
F2(Rück) = Kraft im Zugmittel (Z2) zum Zeitpunkt der Rückholung des Zugmittels (Z2) vom Kegel (Keg) auf die Seilscheibe (S3)
I = Abstand der Führungseinrichtung (Fg) von der Führungseinrichtung (Nu) im Zeitpunkt, in dem die Rückholung des Zugmitteis (Z2) vom Kegel (Keg) auf die Seilscheibe (S3) beginnt
a(t) = Auslenkung des Zugmittels (Z2) aus einer Ebene senkrecht zur Achse (A)
&bull; ·
&bull; ·
Wird eine Führungseinrichtung nach Bild 13 verwendet, in dereine
Reibungskraft
R = my * F2
auftritt, so muß die Bedingung
Fr1 > F2(Rück) * a(t) /1 + my * F2(Rück)
erfüllt sein.
Da a(t) gegen Null geht, geht auch die erforderliche Kraft für Fr1 gegen Null. Daher wird der Schieber nie in eine Position gebracht, in der das Zugmittel (Z2) zwischen Seilscheibe (S3) und Kegel (Keg) eine gerade Linie bildet.
Mit Beginn der nächsten Antriebsphase lautet die Gleichgewichtsbedingung:
Fr1 = F2(Abtr) * a(t) /I ; FM « F2(Abtr)
Daraus folgt: a(t) ist ein kleiner Wert
In der Regel ist F2(Abtr) » F2(Rück,t), so daß sich gleich bei Beginn der Antriebsphase das Zugmittel (Z2) gerade zieht.
Das Zugmittel (Z2) muß in diesem Zeitpunkt jedoch schon auf der "richtigen" Fläche (Gep) liegen, so daß der Wert a zu beschränken ist: a(t) < (Breite der Auflagerfläche (Gep))/ 2 = gep / 2 Die Bedingung für Fr1 lautet somit:
FM > F2(Rück) * gep / (2 * I) + my * F2(Rück) Die Kraft Fr1 in der Feder (R1) ist
Fr1 = d(t) * R1
d(t) = Auslenkung der Feder (RI) aus dem spannungslosen Zustand
Da das zulässige Minimum von Fr1 zu bestimmen ist, muß für d(t) der kleinste zulässige Wert eingesetzt werden.
min d(t) = gep / 2
Diese Bedingung wurde aufgestellt, damit am Ende des Stellvorgangs das Zugmittel auf der gewünschten, "richtigen" Fläche (Gep) aufliegt.
FM >(gep/2)*R1
Setzt man die beiden Bedingungen für Fr1 gleich, so erhält man eine Bestimmungsgleichung für die Federkonstante R1 der Feder (R1):
R1 >= F2(Rück) * (1 /1 + my * 2 / gep)
Daraus kann abgelesen werden: Je kleiner die Reibung im Schieber ist, um so schmaler können die Flächen (Gep) sein.
Damit die Verschiebung des Zylinders (Zy) nicht während der Antriebsphase erfolgt, muß die Bedingung
Fr1 < F2(Abtr) * b /1
Fr1 < F2(Abtr) * b /1 - my * F2(Abtr) erfüllt sein.
I: Definition wie oben
F2(Abtr) = Kraft im Zugmittel (Z2) in einem Zeitpunkt während des
Antriebes und damit Aufwicklung des Zugmittels (Z2) auf den Kegel (Keg)
b = < (Breite der Auflagerfläche (Gep) des Zugmittels) / 2 = gep/ Durch diese Bedingung soll gewährleistet werden, daß während der Antriebsphase die Feder (R1) keine Verschiebung des Kegels bzw. Auslenkung des Zugmittels (Z2) bewirken kann, die größer als die halbe Breite der Auflagerfläche (Gep) ist.
Wie oben gilt: Fr1 - d(t) * R1 Da das Maximum von Fr1 zu bestimmen ist, muß für d(t) der größte Wert max d(t) = d(0)
d = d(0) = Federweg der Feder (R1), der vom Fahrer zur Änderung des
Übersetzungsverhältnisses ü eingestellt wird
27
&bull; ■ · ·
eingesetzt werden: Fr1 < d(0) * R1
Setzt man beide Bedingungen für Fr1 gleich, so erhält man eine Bestimmungsgleichung für die Federkonstante R1:
R1 < (F2(Abtr) / d(0)) * (gep / (2 * I) - my)
Eine weitere Bedingung ist, daß die Rückwicklung des Zugmittels (Z2) auf der Seilscheibe (S3) innerhalb einer bestimmten Frist erfolgt. Der Weg des Zugmittels (Z2) ist, wie aus der Lösung der Differentialgleichung der Bewegung ermittelt werden kann,
s(t) = sO*cos(lambda5*t)
s = Weg des Zugmittels (Z2) t = Zeit
t = 0 am Beginn der Aufwicklung auf (S3) bzw. Rückholung (Z2) nach einem Antriebsvorgang
sO = Weg der Feder (Gu5) am Beginn der Rückholung von (Z2)
Unter der Annahme d5 = d3:
F2(Rück) = F5 = R5 * (sO - s(t)) = R5 * s5 s(0) = 0 ist Anfangsbedingung d s(t)/ dt = 0 im Zeitpunkt t=0; d.h., die Geschwindigkeit des Zugmittels (Z2) am Anfang der Rückholung R5 = Konstante der Feder (Gu5)
Haben alle physikalischen Größen die Dimensionen: N, s, cm, g,
so gilt:
Iambda5 = 316 * r5 * (R5/ (teia3 + teta5 + teta2 * d5/ d2))AA1/2
teta3, teta5, teta2 = polares Trägheitsmoment der Seilscheiben (S3), (S5), (S2), Dimension: g * cmA2 z.B. teta für Hohlzylinder: ro * 0,5 * Pi * h * (raAA4 - riAA4) ro = Dichte, Dimension: g/ cmAA3 h = Dicke des Zylinders, Dimension: cm ri, ra = Radien, cm r5 = Radius von (S5); cm d5 = Durchmesser (S5); cm d2 = Durchmesser (S2); cm
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Durch Auswertung der Formel für s(t) und typische Anwendungsfälle für Fahrradantriebe erhält man, daß die Rückholung im ungünstigsten Fall nach 0,2 s abgeschlossen sein sollte.
Aus den Annahmen zu dieser Rechnung fällt R5 an, so daß auch F2(Rück,t) berechnet werden kann. Maßgeblich für die Ermittlung von R1 ist der Wert von F2(Rück,t), nachdem die Abwicklung von (S2) erfolgt ist, da die Verstellung des Zylinders (Zy) und damit des Kegels (Keg) nicht wesentlich früher eintreten sollte.
... zu Schutzanspruch 4
Es gibt die Möglichkeit - gesehen aus der Richtung des Pedals -, den Flaschenzug vor das Seilscheibengetriebe anzuordnen (Bild 4), (=Fall 1)
und die Möglichkeit, den Flaschenzug hinter das Seilscheibengetriebe anzuordnen (Bild 5), (=Fall 2).
Die Entfaltung e, das ist der Weg, den das Fahrrad nach einem linken und einem rechten Pedalhub zurückgelegt hat, berechnet sich für beide Fälle nach
e = 4*ph*d2*dlr/(d1 *d3)
ph = Pedalhub
d2 = Durchmesser der Seilscheibe 2 = Kegeldurchmesser des Kegels (Keg) dir = Laufraddurchmesser
d1 = Durchmesser der Seilscheibe 1 (S1)
d3 = Durchmesser der Seilscheibe 3 (S3)
Aus konstruktiven Gründen ist es günstig, die maximale Umdrehung (max &eegr;) der Achse (A) auf den Wert 0,9 oder 0,85 zu beschränken.
Fall 1
&eegr; = 2 * ph / (d1 * Pi)
max &eegr; = 2 * ph / (min d1 * Pi)
Fall 2
&eegr; = ph / (d1 * Pi)
max &eegr; = ph / (min d1 * Pi)
Hieraus folgt:
FaIM
min d1 = 2 * ph / (max &eegr; * Pi)
Fall 2
mindi =ph/(maxn*Pi)
Beispiel:
ph = 15 cm
max &eegr; = 0,85
Fail 1 : mindi = 11,2 cm
Fail 2 : min d1 = 5,6 cm
An diesem Beispiel erkennt man, daß bei Fall 1 die Basisfläche des Kegelstumpfes mit dem größeren Durchmesser bei einem Verhältnis von z.B.
maxdi /min d1 =2,5
den Wert von 28 cm haben müßte, hingegen ist max d2 im Fall 2 lediglich 14 cm.
Dem steht gegenüber, wie aus der o.g. Formel für e, die Entfaltung, hervorgeht, eine Verdoppelung von d3 im Falle 2 gegenüber Fall 1, sofern der gleiche Wert e der Entfaltung erreicht werden soll.
Das heißt, der Fall 2, die Ausführung nach Bild 5, sollte in der Regel vorteilhafter sein.
Die Wahl von max n<1 für die Umdrehung der Kegel (Keg) um die Achse (A) ermöglicht eine konstruktive Ausführung der Schieber (Sch) und der Führungseinrichtunge (Nu), so wie den Bildern 13,14 dargestellt.
Im folgenden wird der Schaltvorgang in einer Vorrichtung mit zwei Baugruppen nach Schutzanspruch 3 beschrieben.
Abtriebsbaugruppe:
Nachdem die Rückholung des Zugmittels (Z2) auf die Seilscheibe (S3) und die Verschiebung des Zylinders (Zy) und damit des Kegels (Keg) erfolgt ist, kann der Schieber (Sch) auf der Führungseinrichtung (Nu) durch das Zugmittel (Z2) in Position gezogen werden werden. Die endgültige Position ergibt sich, sobald die Abtriebskraft F2(Abtr) der nächsten Antriebsphase im Zugmittel (Z2) auftritt. Auflagerflächen (Gep) parallel zur Achse (A) des Kegels (Keg2) verhindern, daß das Zugmittel (Z2) in Richtung der
Erzeugenden des Kegelmantels abrutscht. Für die Bemessung der Komponenten gelten die gleichen Regeln wie für eine Vorrichtung nach Schutzanspruch 3.
Antriebsbaugruppe:
Nachdem ein Antriebsvorgang abgeschlossen ist, kann die Verschiebung des Zylinders (Zy) und des Kegels (Keg) beginnen. In diesem Zeitpunkt ist das Zugmittel (Z1) vom Kegel (Keg) abgewickelt. Veranlaßt durch die Feder (Gu4) beginnt es sich sofort auf den Kegel (Keg) wieder aufzuwickeln. Das aufgewickelte Zugmittel (Z1) würde jedoch verhindern, - nachdem die Kegel (Keg) sich um den Betrag d verschoben hat - daß sich der Schieber (Schi) in der Führungseinrichtung (Nu) bewegen kann.
Aus diesem Grunde ist der Kegel auf der Fläche, auf der das Zugmittel bei Beginn der Aufwicklung anliegt, nicht mit Rillen zu versehen, so daß sich das Zugmittel nicht auf Flächen (Gep) auflagern kann. Es muß am Beginn des Aufwickeivorganges rutschen können.
Dies ist jedoch mit einem wesentlichen Verlust an Übersetzungsverhältnis verbunden. Außerdem kann nicht ausgeschlossen werden, daß die Verschiebung des Zylinders (Zy)1 des Kegels (Keg) und Schiebers (Sch) innerhalb der Frist vom Beginn der Aufwicklung von Zugmittel (Z1) auf Seilscheibe (S1) bis zum Anliegen des Zugmittels auf der Fläche (Gep) abgeschlossen ist.
Für die Antriebsbaugruppe sollte daher besser eine Vorrichtung nach Schutzanspruch 2 verwendet werden, bei der in jedem Fall gewährleistet ist, daß sich das Zugmittel (Z1) in einer Ebene senkrecht zur Achse (A) befindet.
... zu Schutzanspruch 5
siehe Bilder 17, 18
... zu Schutzanspruch 6
Siehe Bilder 19, 20, 21
... zu Schutzanspruch 7
siehe Bild 22
... zu Schutzanspruch 8 siehe Bilder 23, 24
... zu Schutzanspruch 9 siehe Bild 25
... zu Schutzanspmch 10 siehe Bild 26

Claims (1)

  1. Anmelder und Erfinder; Dr.-lng. Eckard Feldmann Dürerstraße 69
    D 61267 Neu-Anspach
    Zugmittelantrieb mit endlichen Zugmitteln für Fahrräder mit 2 Pedalen
    Schutzansprüche
    Zugmittelantrieb mit endlichen Zugmitteln für Fahrräder mit 2 Pedalen (Ped), sowie
    Seilscheiben, Seilscheibengetriebe, Flaschenzügen, Pedalführungen (La), programmierbare elektronische Schaltung, Träger des Fahrradrahmens, Verbindungsmittel,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    jedes Pedal über eine Folge von 1 bis 3 endlichen Zugmitteln mit der Seilscheibe (S3) auf einem angetriebenen Laufrad des Fahrrades verbunden ist,
    die Seilscheibe (S3) mit der Achse (An) eines Rades (Ra) des Fahrrads durch einen Freilauf (Fr1) verbunden ist,
    der Kraftschluß des Freilaufes in der Drehrichtung, die einer Vorwärtsbewegung des Fahrrades entspricht, eintritt,
    die Seilscheibe (S3) mit einer Seilscheibe (S5) fest verbunden ist, nicht jedoch mit dem festen Teil des Freilaufes (Fr1) und der Achse (An),
    die Seilscheibe (S5) über eine Feder (Gu5) unter Spannung mit dem Fahrradrahmen verbunden ist,
    die Feder (Gu5) weiter angespannt wird, wenn das Zugmittel (Z2) von der Seilscheibe (S3) abgewickelt wird,
    &bull; *
    mindestens ein Zugmittel Bestandteil eines Flaschenzuges ist, jeder Flaschenzug vorzugsweise eine lose Seilscheibe hat,
    in der Folge der Zugmittel ein oder mehrere Seilscheibengetriebe angeordnet sind,
    jedes Seilscheibengetriebe zwei Seilscheiben mit einer gemeinsamen Achse (A) aufweist,
    vorzugsweise eine oder zwei Seilscheiben verstellbaren Durchmesser haben, deren Durchmesserwert durch den Fahrer des Fahrrades oder durch eine zwischen Fahrer und Vorrichtung zur Verstellung des Durchmessers angeordnete programmierbare elektronische Schaltung bestimmt wird,
    jedes Pedal (Pe) in einer Pedalführung (La) für räumlich lineare Bewegungen gelagert ist,
    die Pedalführungen durch ein Verbindungsmittel mit einem Träger des Fahrradrahmens verbunden sind,
    das kinematische, das dynamische und elastische Verhalten des Verbindungsmitteis und des Trägers durch den Fahrer oder Dritte veränderbar ist.
    Zugmittelantrieb nach Schutzanspruch 1 enthaltend ein Seilscheibengetriebe mit einer im Durchmesser variablen Seilscheibe,
    letztere bestehend aus einem Rohr (Ro), Seilscheiben (S1), (S2), S(4), Zugmitteln (Z1), (Z2), Freilauf (Fr), Feder (Gu4), Zylinder (Zy), (ZyI)1 Zylinderstiften (St), dreieckigen Scheiben (Dr), (Dr1), Segmenten (Seg), Hüllelementen (H1), (H2), Reiter (Re), Parallelführungen (Ptl), (Pt2), Zugmitteln (Zd), Stift (Begr), Anschlag (Anschl), Verstellvorrichtung für Zugmittel (Zd), Feder (R1), Kugellagern (Kl),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    in die Folge der Zugmittel nach Schutzanspruch 1 das Seilscheibengetriebe angeordnet wird,
    bei diesem die angetriebene Seilscheibe (S1) und eine abgetriebene Seilscheibe (S2) eine gemeinsame Achse (A) haben,
    das Zugmittel (Z1) an der angetriebenen Seilscheibe (S1) und ein weiteres
    Zugmittel (Z2) an der abtreibenden Seilscheibe (S2) jeweils in einem Punkt der Peripherie befestigt ist,
    die Zugmittel (Z1) und (Z2) in der nach Schutzanspruch 1 sich ergebenden Weise mit dem Pedal (Ped), Rahmen des Fahrrades und der Seilscheibe (S3) verbunden sind,
    eine der beiden Seilscheiben des Seilscheibengetriebes eine Vorrichtung ist, bei der der Durchmesser der Seilscheibe verändert werden kann, dies dadurch erreicht wird, daß
    um die Achse (A) ein zylindrisches Rohr (Ro) angeordnet ist, in dem Rohr (Ro) ein Zylinder (Zy) formschlüssig gleitet,
    das Rohr in Achsrichtung auf endlicher Länge geschlitzt ist und durch die Schlitze sowie durch Bohrungen des Zylinders (Zy) Zylinderstifte (St) geführt sind,
    auf der Oberfläche des Rohres (Ro) dreieckige Scheiben (Dr) gleiten,
    eine der Randflächen von Scheiben (Dr) vorzugsweise senkrecht zur Achse (A) des Rohres ist,
    eine der Randflächen (Ob) der Scheiben (Dr) durch einen Polygonzug dargestellt wird, bei der zur Achse (A) des Rohres (Ro) parallele und senkrechte Randflächen (Gep) und (Ges) abwechseln,
    diese Randflächen (Gep), (Ges) senkrecht zur Ebene der Scheibe (Dr) sind,
    die Randfläche (Gep) eine Krümmung aufweist, deren Krümmungsmittelpunkt in einer Ebene liegt, die durch die Achse (A) führt und auf der zur Achse (A) abgewandten Seite der Randfläche (Gep) liegt,
    die Randfläche (Gep) auf der Seite, die der Randfläche (Ges) gegenüberliegt, vorzugsweise eine Berandung (Ber) hat, die in der Größenordnung des Durchmessers des Zugmittels ist, das auf der Fläche (Gep) anliegt,
    die Scheibenmittelebene der Scheiben (Dr) in der Verlängerung durch die Achse (A) führt,
    die Zylinderstifte (St) in Bohrungen eingeführt sind, die in der Scheibenmittelebene der Scheiben (Dr), (Dr1) liegen,
    Segmente (Seg), deren Anzahl gleich oder ein gerades Vielfaches der
    Anzahl der Scheiben (Dr), (DM) ist,
    die Segmente (Seg) Scheiben sind, deren Mittelfläche senkrecht zur Mittelfläche der Scheiben (Dr), (DM) ist,
    die Segmente (Seg) Scheiben sind, deren Mittelfläche senkrecht zur Achse (A) des Rohres (Ro) ist,
    die Segmente (Seg) in zwei Ebenen (E1), (E2) angeordnet sind, die symmetrisch zum Reiter (Re) liegen,
    die Ebenen (E1), (E2) senkrecht zur Achse (A) sind,
    die Segmente (Seg) und Scheiben (Dr), (DM) zentralsymmetrisch um die Achse (A) angeordnet sind,
    jedes Segment (Seg) zwei Ränder hat, die auf der Oberfläche zweier verschiedener Scheiben (Dr) gleiten können,
    jedes Segment (Seg) einen Rand hat, an dem es mit einem Hüllelement (H 1), (H2) fest verbunden ist,
    die Hüllelemente (H1), (H2) zentralsymmetrisch um die Achse (A) des Rohres (Ro) angeordnet sind,
    die Segmente (Seg), die in der Ebene (E1) angeordnet sind, mit dem Hüllelement (H1) fest verbunden sind,
    die Segmente (Seg), die in der Ebene (E2) angeordnet sind, mit dem Hüllelement (H2) fest verbunden sind,
    von allen Scheiben (Dr) eine Scheibe (DM) vorhanden ist, die nicht eine Randfläche (Ob) sondern eine Randfläche (Ob1) aufweist,
    auf der Randoberfläche (Ob1) der Scheibe (DM) ein Reiter (Re) angeordnet ist,
    eine Oberfläche des Reiters (Re) auf der Fläche (Ob1) der Scheibe (DM) gleitet,
    vier Oberflächen des Reiters (Re) auf einer Parallelführung (Ptl) gelagert sind, die eine Bewegung in Richtung einer Tangenten an zylindrische Flächen um die Achse (A) ausschließen,
    vier Oberflächen des Reiters (Re) auf einer Parallelführung (Pt2) gelagert sind, die eine Bewegung in Richtung der Achse (A) des Rohres (Ro) ausschließen,
    die Parallelführungen (Ptl) und (Pt2) gebildet werden durch Oberflächen von Segmenten (Seg),
    die Hüllelemente (H1), (H2) mit dem Rohr (Ro) außerhalb des Bewegungsraumes der Scheiben (Dr), (Dr1) mit dem Rohr (Ro) fest verbunden sind,
    ein Zugmittel über die Flächen (Gep) der Ränder (Ob) in Kreislinien um die Achse (A) geführt ist,
    das Zugmittel an dem Reiter (Re) befestigt ist,
    zwischen Zylinder (Zy) und einem in dem Rohr (Ro) formschlüssig gleitfähigen Zylinder (Zy1) eine Feder (R1) angeordnet ist, die die Zylinder (Zy), (Zy1) kraftschlüssig verbindet,
    der Zylinder (Zy1) durch die Zugmittel (Zd) mit einer Verstellvorrichtung zur Veränderung seiner Lage im Rohr (Ro) verbunden ist,
    diese Verstellvorrichtung vorzugsweise eine Verstellung des Mittels (Zd) im Modulmaß der Breite der Randflächen (Gep) in Richtung der Achse (A) zuläßt,
    die angetriebene Seilscheibe (S1) mit dem Rohr (Ro) über einen Freilauf (Fr) verbunden ist,
    der Kraftschluß des Freilaufes in Drehrichtung, die einer Vorwärtsbewegung des Fahrrades entspricht, eintritt,
    das Rohr (Ro) in Kugellagern (Kl) gelagert wird, deren feststehender Teil mit dem Rahmen des Fahrrades verbunden ist,
    eine Seilscheibe (S4), die mit der Seilscheibe (S 1), nicht jedoch mit dem Rohr (Ro), fest verbunden ist,
    mit der Peripherie der Seilscheibe (S4) eine Gummischnur (Gu4) verbunden ist,
    die Gummischnur (Gu4) unter Spannung am Fahrradrahmen festgelegt ist und deren Spannung während eines Antriebsvorganges zunimmt.
    Zugmittelantrieb nach Schutzanspruch 1 enthaltend ein Seilscheibengetriebe mit einer im Durchmesser variablen Seilscheibe,
    bestehend aus angetriebener Seilscheibe (S1) und einer abtreibenden Seilscheibe (S2), Kegel (Keg), Führungselementen (Ges), (Gep) für das Zugmittel, Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstiften (St), Zylinder (Zy1), Feder (R1), Zugmitteln (Zd), Verstellvorrichtung für das Zugmittel (Zd), Kugellagern (Kl), Führungseinrichtung (Nu), Schieber (Sch), Zugmitteln (Z1), (Z2), Führungsvorrichtung (Fg), Stift (Begr), Anschlag (Anschl), Freilauf (Fr), Seilscheibe (S4), Gummischnur (Gu4),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    in die Folge der Zugmittel nach Schutzanspruch 1 das Seilscheibengetriebe angeordnet wird,
    bei diesem die angetriebene Seilscheibe (S1) und eine abgetriebene Seilscheibe (S2) eine gemeinsame Achse (A) haben,
    das Zugmitte! (Z1) an der angetriebenen Seilscheibe (S1) und ein weiteres Zugmittel (Z2) an der abtreibenden Seilscheibe (S2) jeweils in einem Punkt der Peripherie befestigt sind,
    die Zugmittel (Z1) und (Z2) in der nach Schutzanspruch 1 sich ergebenden Weise mit dem Pedal (Ped), Rahmen des Fahrrades und der Seilscheibe (S3) verbunden sind,
    eine der beiden Seilscheiben des Seilscheibengetriebes eine Vorrichtung ist, bei der der Durchmesser der Seilscheibe verändert werden kann, dies dadurch erreicht wird, daß
    eine der beiden Seilscheiben des Seilscheibengetriebes dargestellt wird durch einen Kegel (Keg), der auf seiner Kegeloberfläche Führungselemente (Gep), (Ges) für das Zugmittel aufweist,
    die Führungselemente als Flächen (Gep), (Ges) in Kreisform um die Achse (A) des Kegels auf der Kegeloberfläche angeordnet sind,
    die Flächen (Gep) im Mittel parallel zur Achse (A) des Kegels sind,
    die Flächen (Ges) in Ebenen liegen, die zur Achse (A) des Kegels senkrecht sind,
    die Flächen (Gep) eine Krümmung aufweisen, deren Krümmungsmittelpunkt in einer Ebene liegt, die durch die Achse (A) führt und auf der zur Achse (A)
    abgewandten Seite der Fläche (Gep) liegt,
    die Flächen (Gep) auf der Seite, die zur Kegelspitze zeigt, vorzugsweise Berandungen (Ber) haben, deren Höhe in der Größenordnung oder eines mehrfachen des Durchmessers des Zugmittels ist, das auf den Flächen (Gep) anliegt,
    die Berandung (Ber) nicht auf ganzer Länge der Flächen (Gep) vorhanden ist,
    der Kegel (Keg) auf dem Rohr (Ro) formschlüssig gleiten kann,
    in dem Rohr (Ro) ein Zylinder (Zy) formschlüssig gleitet,
    das Rohr (Ro) in Achsrichtung (A) auf endlicher Länge geschlitzt ist,
    durch die Schlitze sowie durch Bohrungen des Zylinders (Zy) Zylinderstifte (St) geführt sind,
    die Zylinderstifte (St) in Bohrungen eingeführt sind, die in dem Kegel (Keg) liegen,
    zwischen Zylinder (Zy) und einem in dem Rohr (Ro) formschlüssig gleitfähigen Zylinder (Zy1) eine Feder (R1) angeordnet ist, die die Zylinder (Zy), (Zy1) kraftschlüssig verbindet,
    der Zylinder (Zy1) durch Zugmittel (Zd) mit einer Verstellvorrichtung zur Veränderung seiner Lage im Rohr (Ro) verbunden ist,
    diese Verstellvorrichtung vorzugsweise eine Verstellung des Mittels (Zd) im Modulmaß der Breite der Randflächen (Gep) in Richtung der Achse (A) zuläßt,
    das Rohr (Ro) außerhalb des Bewegungsraumes des Kegels in Kugellagern (Kl) gelagert ist, deren feststehender Teil mit dem Rahmen des Fahrrades fest verbunden ist,
    der Kegel (Keg) längs einer Erzeugenden oder in enger Abweichung von ihr eine Führungseinrichtung (Nu) aufweist, in bzw, auf der ein Schieber (Sch) formschlüssig sich bewegen kann,
    die Führungseinrichtung (Nu) eine solche Form aufweist, daß der Schieber (Sch) ausschließlich Bewegungen in Richtung der Achse der Führungseinrichtung (Nu) ausführen kann,
    an dem Schieber (Sch) ein Zugmittel (Z2) befestigt ist,
    das Zugmittel (Z2) vornehmlich waagerecht oder senkrecht verläuft,
    das Zugmittel (Z2) in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Achse (A) des Rohres (Ro) ist,
    das Zugmittel (Z2) durch eine Führungsvorrichtung (Fg) verläuft,
    die Führungsvorrichtung (Fg) aus zwei Zylindern besteht, deren Achsen senkrecht oder waagerecht sind, je nachdem das Zugmittel (Z2) waagerecht oder senkrecht verläuft, und die jeweils symmetrisch zu einer Ebene angeordnet sind, die senkrecht zur Achse (A) des Rohres (Ro) ist,
    an dem Kegel (Keg) ein Stift (Begr) befestigt ist, der nach einer Drehung des Kegels (Keg) um seine Achse (A) um einen bestimmten Wert in der Richtung, die nicht die Antriebsrichtung ist, durch Anschlag gegen einen Teil (Anschl) des Rahmens des Fahrrades die weitere Drehung des Kegels (Keg) verhindert,
    durch das Zugmittel (Z2) nach seiner Abwicklung vom Kegel (Keg) auf den Schieber (Sch) eine Kraft ausgeübt wird, die nach einer Verschiebung der Lage des Zylinders (Zy) und damit Lage des Kegels (Keg), den Schieber (Sch) zu einer Verschiebung bringt, so daß das Zugmittel (Z2) senkrecht zur Führungseinrichtung (Nu) und senkrecht zum Durchmesser, der durch die Achse (A) und die Achse der Führungseinrichtung (Nu) geht, ist,
    eine Seilscheibe (S1), die über einen Freilauf (Fr) mit dem Rohr (Ro) verbunden ist, und an deren Peripherie das Zugmittel (Z1) befestigt ist,
    der Kraftschluß des Freilaufs (Fr) in Drehrichtung, die einer angetriebenen Vorwärtsbewegung des Fahrrades entspricht, eintritt,
    eine Seilscheibe (S4), die mit der Seilscheibe (S1), nicht jedoch mit dem Rohr (Ro), fest verbunden ist,
    mit der Peripherie der Seilscheibe (S4) eine Gummischnur (Gu4) verbunden ist,
    die Gummischnur (Gu4) unter Spannung am Rahrradrahmen festgelegt ist und deren Spannung während eines Antriebsvorganges zunimmt.
    &Lgr;5
    Zugmittelantrieb nach Schutzanspruch 1 und Seilscheibengetriebe mit zwei im Durchmesser variablen Seilscheiben nach Schutzansprüchen 2, 3,
    bestehend aus Seilscheiben (S3), (S4), (S5), Zugmitteln (Z1), (Z2), Freiläufen (Fr), (Fr1), Federn (Gu4), (Gu5), Pedal (Ped), Verstellvorrichtung für das Zugmittel (Zd), Stift (Begr), Anschlag (Anschl), Rahmen des Fahrrades, sowie
    einer Baugruppe nach Schutzanspruch 2, bestehend aus einem Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstiften (St), dreieckigen Scheiben (Dr), (Dr1), Segmenten (Seg), Hüllelementen (H1), (H2), Reiter (Re), Parallelführungen (Ptl), (Pt2), Zugmitteln (Zd), Zylinder (Zy 1), Feder (R1), Kugellagern (Kl), sowie
    einer Baugruppe nach Schutzanspruch 3, bestehend aus Kegel (Keg), Führungselementen (Gep), (Ges) für das Zugmittel, Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstift (St), Zylinder (Zy1), Feder (R1), Zugmitteln (Zd), Kugellagern (Kl), Führungseinrichtung (Nu), Schieber (Sch), Führungsvorrichtung (Fg),
    dadurch gekennzeichnet, daß.
    in die Folge der Zugmittel nach Schutzanspruch 1 das Seilscheibengetriebe angeordnet wird,
    bei diesem die angetriebene Seilscheibe (S1) und eine abgetriebene Seilscheibe (S2) eine gemeinsame Achse (A) haben,
    die Rohre (Ro) der beiden Baugruppen Rohre (Ro1), (Ro2) sind, die durch einen Freilauf (Fr) in Drehrichtung der Achse (A) miteinander verbunden sind,
    der Kraftschluß des Freilaufes in der Richtung erfolgt, die dem Antrieb des Fahrrades entspricht,
    das Zugmittel (Z1) an der angetriebenen Seilscheibe (S1) und ein weiteres Zugmittel (Z2) an der abtreibenden Seiischeibe (S2) jeweils in einem Punkt der Peripherie befestigt ist,
    eine Seilscheibe (S4), die mit dem Rohr (Ro1) der angetriebenen Seilscheibe (S1) bzw. Baugruppe fest verbunden ist,
    mit der Peripherie der Seilscheibe (S4) eine Gummischnur (Gu4) verbunden ist,
    die Gummischnur (Gu4) unter Spannung am Fahrradrahmen festgelegt ist und deren Spannung während eines Antriebsvorganges zunimmt,
    die Zugmittel (Z1) und (Z2) in der nach Schutzanspruch 1 sich ergebenden Weise mit dem Pedal (Ped), Rahmen des Fahrrades und der Seilscheibe (S3) verbunden sind,
    die Baugruppe nach Schutzanspruch 2, bestehend aus einem Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstiften (St), dreieckigen Scheiben (Dr), (DM), Segmenten (Seg), Hüllelementen (H1), (H2), Reiter (Re), Parallelführungen (Ptl), (Pt2), Zugmitteln (Zd), Zylinder (ZyI)1 Feder (R1), Kugellagern (Kl)
    und die Baugruppe nach Schutzanspruch 3, bestehend aus Kegel (Keg), Führungselementen (Gep), (Ges) für das Zugmittel, Rohr (Ro), Zylinder (Zy)1 Zylinderstift (St), Zylinder (Zy1), Feder (R1), Zugmitteln (Zd), Kugellagern (Kl), Führungseinrichtung (Nu), Schieber (Sch), Führungseinrichtung (Fg),
    in beliebiger Kombination mit- oder untereinander die Achse (A) gemeinsam haben,
    die Baugruppen auch als angetriebene Seilscheibe (S1) und als abtreibende Seilscheibe (S2) bezeichnet werden,
    die Zylinder (Zy1) beider Baugruppen mit einem und demselben Zugmittel (Zd) verbunden sind,
    an dem Hülielement (H 1) oder (H2) oder mit dem Kegel (Keg) der Baugruppe, die abgetrieben wird, ein Stift (Begr) befestigt ist, der nach einer Drehung der Baugruppe um ihre Achse (A) um einen bestimmten Wert und zwar in der Richtung, die nicht die Antriebsrichtung ist, durch Anschlag gegen einen am Rahmen des Fahrrades befestigten Anschlag (Anschl) die weitere Drehung des Hüllelementes oder des Kegels verhindert.
    Zugmittelantrieb nach Schutzanspruch 1 und Seilscheibengetriebe mit zwei im Durchmesser variablen Seilscheiben nach Schutzansprüchen 2, 3,
    bestehend aus Seilscheiben (S3), (S5), Zugmitteln (Z1), (Z2), Freilauf (FM), Feder (Gu5), Pedal (Ped), Rahmen des Fahrrades, Verstellvorrichtung für das Zugmittel (Zd), Stift (St), Anschlag (Anschl), sowie
    einer Baugruppe nach Schutzanspruch 2, bestehend aus einem Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstiften (St), dreieckigen Scheiben (Dr), (Dr1) Segmenten (Seg), Hüllelementen (H1), (H2), Reiter (Re), Parallelführungen
    (Ptl), (Pt2), Zugmitteln (Zd), Zylinder (Zy 1), Feder (R1), Kugellagern (Kl), sowie
    einer Baugruppe nach Schutzanspruch 3, bestehend aus Kegel (Keg), Führungselementen (Gep), (Ges) für das Zugmittel, Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstift (St), Zylinder (Zy1), Feder (R1), Zugmitteln (Zd), Kugellagern (Kl), Führungseinrichtung (Nu), Schieber (Sch), Führungsvorrichtung (Fg),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    in die Folge der Zugmittel nach Schutzanspruch 1 das Seilscheibengetriebe angeordnet wird,
    bei diesem die angetriebene Seilscheibe (S1) und eine abgetriebene Seilscheibe (S2) eine gemeinsame Achse (A) haben,
    das Zugmittel (Z1) an der angetriebenen Seilscheibe (S1) und ein weiteres Zugmittel (Z2) an der abtreibenden Seilscheibe (S2) jeweils in einem Punkt der Peripherie befestigt ist,
    die Zugmittel (Z1) und (Z2) in der nach Schutzanspruch 1 sich ergebenden Weise mit dem Pedal (Ped), Rahmen des Fahrrades und der Seilscheibe (S3) verbunden sind,
    die Baugruppe nach Schutzanspruch 2, bestehend aus einem Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstiften (St), dreieckigen Scheiben (Dr)1 (Dr1) Segmenten (Seg), Hüllelementen (H1), (H2), Reiter (Re), Parallelführungen (Ptl), (Pt2), Zugmitteln (Zd), Zylinder (Zy 1), Feder (R1), Kugellagern (Kl)
    und die Baugruppe nach Schutzanspruch 3, bestehend aus Kegel (Keg), Führungselementen (Gep), (Ges) für das Zugmittel, Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstift (St), Zylinder (Zy1), Feder (R1), Zugmitteln (Zd), Kugellagern (Kl), Führungseinrichtung (Nu), Schieber (Sch), Führungseinrichtung (Fg),
    in beliebiger Kombination mit- oder untereinander das Rohr (Ro) gemeinsam haben,
    die Baugruppen auch als angetriebene Seilscheibe (S1) und als abtreibende Seilscheibe (S2) bezeichnet werden,
    die Zylinder (Zy 1) beider Baugruppen mit einem und demselben Zugmittel (Zd) verbunden sind,
    an dem HüHelement (H1) oder (H2) oder mit dem Kegel (Keg) der
    Baugruppe, die abgetrieben wird, ein Stift (Begr) befestigt ist, der nach einer Drehung des Rohres (Ro) um seine Achse (A) um einen bestimmten Wert und zwar in der Richtung, die nicht die Antriebsrächtung ist, durch Anschlag gegen einen am Rahmen des Fahrrades befestigten Anschlag (Anschl) die weitere Drehung des Hüllelementes oder Kegels verhindert.
    Zugmittelantrieb nach Schutzanspruch 1 und Seilscheibengetriebe mit zwei im Durchmesser variablen Seilscheiben nach Schutzansprüchen 2, 3,
    bestehend aus Seilscheiben (S3), (S4), (S5), Zugmitteln (Z1), (Z2), Freilauf (Fr1), Federn (Gu4), (Gu5), Begrenzungsvorrichtung Stift (Begr) mit Anschlag (Anschl), Pedal (Ped), Rahmen des Fahrrades, sowie
    einer Baugruppe nach Schutzanspruch 2, bestehend aus einem Rohr (Ro), Zylinder (Zy), ZyIinderstiften (St), dreieckigen Scheiben (Dr), (Dr1) Segmenten (Seg), Hüllelementen (H 1), (H2), Reiter (Re), Parallelführungen (Ptl), (Pt2), Zugmitteln (Zd), Zylinder (Zy 1), Verstellvorrichtung für das Zugmittel (Zd), Feder (R1), Kugellagern (Kl), sowie
    einer Baugruppe nach Schutzanspruch 3, bestehend aus Kegel (Keg), Führungselementen (Gep), (Ges) für das Zugmittel, Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstift (St), Zylinder (Zy1), Feder (R1), Zugmitteln (Zd), Versteilvorrichtung für das Zugmittel (Zd), Kugellagern (Kl), Führungseinrichtung (Nu), Schieber (Sch), Führungseinrichtung (Fg)
    sowie Seilscheiben (Ski), (Sk2), Zugmittel (Zk), Freilauf (Fr2), dadurch gekennzeichnet, daß
    in die Folge der Zugmittel nach Schutzanspruch 1 das Seilscheibengetriebe angeordnet wird,
    bei diesem die angetriebene Seilscheibe (S1) und eine abgetriebene Seilscheibe (S2) keine gemeinsame Achse (A) haben, sondern Achsen (A1) und (A2), die den Seilscheiben (S1), (S2) zugeordnet sind,
    das Zugmitte! (Z1) an der angetriebenen Seilscheibe (S1) und ein weiteres Zugmittel (Z2) an der abtreibenden Seilscheibe (S2) jeweils in einem Punkt der Peripherie befestigt ist,
    die Zugmittel (Z1) und (Z2) in der nach Schutzanspruch 1 sich ergebenden Weise mit dem Pedal (Ped), Rahmen des Fahrrades und der Seilscheibe (S3) verbunden sind,
    die Baugruppe nach Schutzanspruch 2, bestehend aus einem Rohr (Ro)1 Zylinder (Zy), Zylinderstiften (St), dreieckigen Scheiben (Dr), (Dr1), Segmenten (Seg), Hülleiementen (H1), (H2), Reiter (Re), Parallelführungen (Ptl), (Pt2), Zugmitteln (Zd), Verstellvorrichtung für das Zugmittel (Zd), Zylinder
    (Zy1), Feder (R1), Kugellagern (Kl) und
    die Baugruppe nach Schutzanspruch 3, bestehend aus Kegel (Keg), Führungselemente (Gep), (Ges) für das Zugmittel, Rohr (Ro), Zylinder (Zy), Zylinderstift (St), Zylinder (Zy1), Feder (R1), Zugmitteln (Zd), Verstellvorrichtung für das Zugmittel (Zd), Kugellagern (Kl), Führungseinrichtung (Nu), Schieber (Sch), Führungseinrichtung (Fg),
    in beliebiger Kombination mit- oder untereinander angeordnet werden,
    die Baugruppen auch als angetriebene Seilscheibe (S1) und als abtreibende Seilscheibe (S2) bezeichnet werden,
    die Zylinder (Zy1) beider Baugruppen mit Zugmitteln (Zd) verbunden sind,
    die Achse (A1) der Seilscheibe (S1), die Achse (A2) der Seilscheibe (S2) zugeordnet ist,
    auf den Achsen (A1), (A2) jeweils eine Seilscheibe (Ski) bzw. (Sk2) befestigt ist, die vorzugsweise gleichen Durchmesser haben,
    die abtreibende Seilscheibe (Ski) über einen Freilauf (Fr2) mit dem Rohr (Ro1) verbunden ist,
    der Kraftschluß des Freilaufes (Fr2) in Drehrichtung, die einer Vorwärtsbewegung des Fahrrades entspricht, eintritt,
    an der Peripherie der Seilscheiben (Ski) und (Sk2) jeweils das Zugmittel (Zk) befestigt ist,
    das Zugmittel (Zk) auf den Seilscheiben (Ski), (Sk2) derartig aufgewickelt ist, daß die Drehung der einen Achse (A1) vorzugsweise mit gleichem Wert auf die Achse (A2) übertragen wird.
    an dem Hüllelement (H1) oder (H2) oder mit dem Kegel (Keg) der Baugruppe, die abgetrieben wird, ein Stift (Begr) befestigt ist, der nach einer Dehung des Hüllelementes oder Kegels um seine Achse (A2) um einen bestimmten Wert und zwar in der Richtung, die nicht die Antriebsrichtung ist, durch Anschlag gegen einen am Rahmen des Fahrrades befestigten Anschlag (Anschl) die weitere Drehung des Hüllementes oder Kegels verhindert.
    t m a
    Zugmittelantrieb nach Schutzansprüchen 1 bis 6, enthaltend eine Steuervorrichtung,
    bestehend aus 2 Hydraulikzylindern (Hy1), (Hy2) zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des jedem Pedal des Fahrrades zugeordneten Getriebes, Magnetventilen (Mv1) und (Mv2), sowie
    Vorrichtungen zur Aufnahme von Meßsignalen von Fahrgeschwindigkeit des Fahrrades (v), Beschleunigung des Fahrrades (b), der auf das jeweilige Pedal einwirkenden Kraft (F1), (F2), des Übersetzungsverhältnisses des jeweiligen Getriebes (ü1), (ü2), Hubfrequenz (ny1), (ny2) der beiden Pedale, Herzfrequenz (Hny) des Fahrers, des Blutdrucks (BIu) des Fahrers,
    Vorrichtungen zur Aufnahme von vom Fahrer vorgegebenen Werten für Soll-Geschwindigkeit des Fahrrades (w), Übersetzungsverhältnis (vü) des Getriebes, Blutdruck (vBlu), Herzfrequenz (vHny), Leistung (vKW) des Fahrers, Optimierungsziel (vOpt) der vom Fahrer vorgegebenen Werte sowie einer Einheit zum Antrieb des hydraulischen Systems, und einer Einrichtung zur Verarbeitung der Signale,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    unter Verwendung der aufgenommenen Meßsignale und der vom Fahrer vorgegebenen Werte durch die Einrichtung zur Verarbeitung der Signale und Werte Signale zur Ansteuerung der Magnetventile (Mv1) und (Mv2) in den Zu- und Abflußleitungen zweier Hydraulikzylinder (Hy 1), (Hy2), erzeugt werden,
    die 2 Zylinder (Hy1), (Hy2) den Zugmitteln (Zd) zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des jedem Pedal des Fahrrades zugeordneten Getriebes einen Weg einprägen können.
    Zugmittelantrieb nach Schutzanspruch 1, enthaltend Pedalführungen (La) für räumlich lineare Bewegungen der Pedale (Ped),
    letztere bestehend aus Rollen-/ Kugellagern und Rundstäben/ Rohren, elastischen Verbindungsmitteln
    dadurch gekennzeichnet, daß
    daß die Pedale mit Rollen-/ Kugellagern verbunden sind, die auf
    zylindrischen Rundstäben/ Rohren in Richtung der Achse des Rundstabes/ Rohres ablaufen,
    die Rundstäbe/ Rohre in Fahrtrichtung des Fahrrades eine geringe Neigung gegenüber der Vertikalen haben,
    die Befestigung der Rundstäbe/ Rohre am Fahrradrahmen vornehmlich durch elastische Verbindungsmittel erfolgt.
    Zugmittelantrieb nach Schutzansprüchen 1 bis 8,
    Gabel, Gabelschaft, Lenker, Gabelschaftrohr, Lenkerschaftrohr, einem Längsträger, der mit einem Querträger verbunden ist,
    der Längsträger eine Neigung von etwa 30 Grad gegenüber dem Erdboden hat,
    der Längsträger in einer ebenen Fläche, die die Richtung der Fortbewegung des Fahrrades enthält und senkrecht zum Erdboden ist, liegt,
    der Querträger parallel zum Erdboden und senkrecht zur ebenen Fläche, die die Richtung der Fortbewegung des Fahrrades enthält und senkrecht zum Erdboden ist, steht,
    Längs- und Querträger, die durch Dämpfungs- und Federelemente zur Übertragung von Querkräften, Längskräften und Torsionsmomenten verbunden sind, und
    der Querträger an seinen Enden Schenkel, die in einer Ebene liegen, die senkrecht zum Querträger ist, jeweils ein Rad (Ra) des Fahrrads trägt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Pedalführungen (La) nach Schutzansprüchen 1 und 8 vornehmlich am Längsträger befestigt sind,
    das Gelenk, das den Längsträger und den Querträger verbindet, eine zum Erdboden horizontale Achse hat und diese oberhalb der höchsten Lage der Pedale angeordnet ist,
    die Pedale in den Pedalträgern so angeordnet sind, daß die Brust des Fahrers des Fahrrades horizontal in vornehmlich gleicher Höhe wie der
    Lenker liegt,
    am Lenker und oberen Teil des Lenkerschaftes zur Seite des Fahrers eine Vorrichtung zur Verminderung der Auswirkungen bei Aufprall des Fahrers auf diese Vorrichtung angeordnet ist,
    der Antrieb beider Räder (Ra) vorzugsweise durch Vorrichtungen erfolgt, die durch Schutzansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet sind.
    Zugmittelantrieb nach Schutzansprüchen 1 und 9, enthaltend einen Längsträger,
    bestehend aus Stäben hoher Festigkeit (Hf), Gewindebolzen (BoI), Muttern, Konen, Keilen (Kon), Hülsen (Hül), Platten (Pia), Formstücken (Form),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Stäbe hoher Festigkeit (Hf) um die ideelle Schwerpunktachse des Längsträgers angeordnet werden,
    die Anordnung symmetrisch zu einer ebenen Fläche, die die Richtung der Fortbewegung des Fahrrades enthält und senkrecht zum Erdboden ist, erfolgt
    in vorzugsweise ungleichen Abständen auf der Achse des Längsträgers Klemmverbindungen angeordnet sind,
    die Klemmverbindungen vorzugsweise dadurch hergestellt werden, daß die hochfesten Stäbe (Hf) an der Innenseite der Hülsen (Hül) anliegen,
    an zumindest einer Stirnseite der Hülsen (Hül) jeweils mehrere Kone/ Keile (Kon) formschlüssig untereinander und formschlüssig mit den Stäben (Hf) in die Hülse (Hül) eingesetzt sind,
    die Oberflächen der Konen/ Keile (Kon), soweit sie Oberflächen anderer Konen/ Keile (Kon) anliegen, eine Neigung aufweisen, die einen kleinen Winkel mit der Achse der Hülse (Hül) bildet,
    dieser Winkel in einigen Fällen positiv, in einigen Fällen negativ äst,
    Konen/ Keile (Kon), deren gedachte Spitze auf der Seite liegt, die der Stirnseite der Hülse (Hül) gegenüberliegt, an der die Kone/ Keile (Kon) eingesetzt sind, kürzer sind (Kurzkone) als solche Kone, die dieses Merkmal nicht aufweisen (Langkone),
    an der den Konen/ Keilen (Kon) gegenüberliegenden Stirnseite der Hülse (Hül) vorzugsweise eine Platte (Pia) oder ein Formstück (Form) auf dem Umfang der Hülse (Hül) aufliegt, deren bzw. dessen Mittelfläche senkrecht oder im Winkel zur Achse der Hülse (Hül) ist,
    durch diese Platte (Pia) oder dieses Formstück (Form) die Stäbe hoher Festigkeit (Hf) hindurchführen können,
    die Kurzkonen/ -Keile oder: Kurzkonen/ -Keile und die Platte/ das Formstück, die an gegenüberliegenden Stirnseiten der Hülse (Hül) sich befinden, durch mindestens einen Gewindebolzen (BoI) mit Mutter mit hoher Zugkraft im Bolzen gegeneinander vorgespannt werden, so daß die Konen/ Keile (Kon), die Stäbe hoher Festigkeit (Hf) und die Hülse (Hül) kraftschlüssig verbunden sind.
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