WO1995026475A1 - Muskelkraftbetätigte antriebsvorrichtung - Google Patents

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WO1995026475A1
WO1995026475A1 PCT/EP1995/000999 EP9500999W WO9526475A1 WO 1995026475 A1 WO1995026475 A1 WO 1995026475A1 EP 9500999 W EP9500999 W EP 9500999W WO 9526475 A1 WO9526475 A1 WO 9526475A1
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drive
shaft
wheel
deflection
wheels
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PCT/EP1995/000999
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Inventor
Thomas Greiner
Wolfgang Gerigk
Original Assignee
Thomas Greiner
Wolfgang Gerigk
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    • 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
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    • B62M9/02—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of unchangeable ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/06—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising flexible members, e.g. an endless flexible member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H31/00—Other gearings with freewheeling members or other intermittently driving members
    • F16H31/001—Mechanisms with freewheeling members

Definitions

  • the invention relates to a muscle-powered drive device having a drive shaft and two drive wheels mounted on it by means of clamping bodies or the like Foot actuation means or other force introduction devices are coupled; or a drive device with at least one drive shaft on which a drive wheel is mounted by means of a clamping freewheel or the like, the drive shaft and the drive wheel being able to be rotated by means of force transmission means acting on the drive wheel, with hand and / or foot actuation means or the like on the force transmission means are coupled, a further shaft being arranged offset to the drive shaft, on which a deflection wheel is mounted on a sprag freewheel or the like, which rotates in the opposite direction to the drive wheel is displaceable and the drive shaft and the further shaft each carry a further deflection wheel, which are connected to one another in the same rotating direction.
  • DE 25 19 921 A1 shows a muscle-powered vehicle in which two drive wheels are mounted on a body running on sprag bodies. Traction devices are looped around the drive wheels, which are connected at their ends to levers. Foot controls are attached to the levers. The levers and thus also the traction means can be moved with the foot actuation means.
  • the drive wheels are rigidly coupled to the drive shaft so that it is rotated. In order to return the levers to the starting position, a pedal movement against a spring is carried out during the drive movement. This requires additional effort. A synchronously opposing movement of the traction means is also difficult.
  • DE 91 08 229 U1 shows a device for converting linear movements into a circular movement.
  • two gear wheels are mounted on a drive shaft and a further shaft spaced parallel to it and run free of sprags.
  • the two gears are interlocked.
  • a lever is non-rotatably connected to the gearwheel mounted on the drive shaft.
  • another lever is rotatably mounted on the further shaft.
  • the two levers are spaced parallel to one another and connected to one another by means of a crosspiece on the sides facing away from the shafts.
  • the force introduction means thus formed only allows force to be applied in one direction of movement.
  • the object of the invention is achieved in that the power transmission means assigned to the drive wheels are coupled to one another in such a way that the first carries out a forward movement, while the further carries out a moving movement and, conversely, the first carries out a moving movement while the further carries out a forward movement.
  • a further variant for solving the problem is characterized in that the drive wheel and the deflection wheel rotating in the opposite direction can be moved back and forth by means of two oppositely operating force transmission means which are coupled to one another in such a way that the first carries out a forward movement, while the other moves around executes and vice versa the first performs a movement, while the other performs a forward movement.
  • the two power transmission means As a result of the coupling of the two power transmission means, they are forced to move synchronously with one another. As a result, a force is applied to the drive shaft with a force transmission means, while the further force is transmitted into its means Starting position is returned. If the two power transmission means are then moved to the dead center, then the further power transmission means is moved so that it in turn exerts a force on the drive shaft. The first power transmission means is then returned to its starting position. This enables a constant application of force to the drive shaft.
  • the stroke carried out with the force transmission means and the position of the dead centers can be freely selected by a user. This is particularly useful for users with reduced limbs due to disabilities.
  • An embodiment of the invention provides that the force transmission means are designed as traction means such as chains, cables or the like.
  • the traction means can then be looped around the drive wheel or wheels or around the deflection wheel mounted on the further shaft.
  • a back and forth movement of the traction means a constant rotary movement can then be taken off on the drive shaft or the drive shafts.
  • Different wrap angles are conceivable for wrapping the drive wheel or the deflection wheel.
  • a preferred embodiment of a drive device provides that the traction means are wrapped around the drive wheels and are operatively connected to one another, that spaced apart from the drive shaft for deflection wheels are mounted on one or two shafts or axles, and that the traction means are wrapped around the deflection wheels.
  • the traction means wrapped around the drive wheels and the deflection wheels forms dreams between the drive wheels and the deflection wheels, to which the hand or foot actuation means can be coupled. As a result, a linear introduction of force can take place with the force transmission means.
  • the shafts or axes are perpendicular to the drive shaft, that the traction means are continuously encircled, that four strands of the traction means run between the deflection wheels and the drive wheels, that the traction means about one Drive wheel are deflected by 180 °, that the two outgoing dreams from one drive wheel are supplied to the upper or lower deflection wheel and are deflected by 180 ° into two further dreams and that these dreams are looped and combined around the second drive wheel .
  • the further shaft also serves as a drive shaft, then drive energy can be taken from the drive device at two points.
  • the power transmission means designed as traction means are combined to form an endlessly rotating traction belt which is deflected around a deflection wheel which is mounted on an axis or shaft offset to the drive shaft and that the traction belt around that on the further shaft the deflection wheel is looped.
  • Hand and / or foot actuation means can be attached to these strands so that a linear application of force is possible. Characterized in that the traction means is wrapped around both the deflecting means and the drive wheel, an opposite movement of the drive wheel and the deflection wheel is easily achieved with little material.
  • the hand and / or foot actuation means attached to the pull strap move synchronously in opposite directions. According to a preferred embodiment of the invention, the same direction of rotation of the two further deflection wheels mounted on the drive shaft or on the further shaft is achieved by means of an endlessly rotating traction means which is wrapped around the two further deflection wheels or by means of a mediating gearwheel or the like.
  • a gear wheel is mounted on the drive shaft in a rotationally fixed manner relative to the drive wheel and is in engagement with the deflection wheel of the further shaft which is formed as a gear wheel.
  • the force introduced by a user can preferably be introduced into a traction means which is combined to form an endlessly rotating traction belt which is wrapped around a deflection wheel mounted on a shaft or axis and around the drive wheel.
  • FIG. 1 is a perspective schematic representation of a muscle-powered drive device with two drive wheels mounted on a drive shaft
  • FIG. 2 in a perspective schematic representation
  • Fig. 3 shows the drive device according to Fig. 2, but in a different operating position.
  • 4 shows a perspective schematic representation of a drive device with a drive shaft and a further shaft running parallel thereto, a drive wheel driven via an endlessly rotating power transmission means being mounted on the drive shaft, and
  • FIG. 5 shows the drive device according to FIG. 4, but in a different operating position.
  • FIG. 1 shows a drive device with two drive wheels 11, 12 mounted on a drive shaft 10.
  • the drive wheels 11, 12 are mounted on the drive shaft 10 by means of sprags.
  • the sprag freewheels have the same direction of freewheeling.
  • An axis or shaft 50 is arranged at a distance from the drive shaft.
  • the axis or shaft 50 is vertical to the drive shaft 10.
  • two deflection wheels 17, 18 are rotatably supported at a distance from one another.
  • the diameter of the deflection wheel 17, 18 corresponds to the distance that is formed between the two drive wheels 11, 12.
  • the diameter of the drive wheels 11, 12 corresponds to the distance that is formed between the two deflection wheels 17, 18.
  • the drive wheels 11, 12 and the deflection wheels 17, 18 are rotatably connected to one another by means of a power transmission means 20 designed as an endlessly rotating tension belt.
  • the traction means is deflected by a drive wheel 11 through 180 °.
  • Two runs 14, 16 of the traction means each run from the drive wheel 11 to the upper and lower deflection wheels 17, 18.
  • the traction means is deflected by 180 ° around the second drive wheel 12.
  • Two strands 13, 15 of the traction means are fed from the second drive wheel 12 to the upper or lower deflection wheel 17, 18.
  • the strand 13 is connected to the strand 14 in such a way that they wrap around the upper deflection wheel 17 by 180 °.
  • the strand 15 is connected to the strand 16 in such a way that they wrap around the lower deflection wheel 18 by 180 °.
  • a hand and / or foot actuation means 40 is attached to each of the two runs 13, 14.
  • the hand and / or foot actuation means 40 can be linearly displaced by the stroke h.
  • the hand and / or foot actuating means mounted on the strand 14 in the direction of the drive wheel 11 the latter is rotated in the free running direction.
  • the hand and / or foot actuation means fastened on the run 13 is displaced in the direction of the deflection wheel 17.
  • the deflection wheel 12 is operated in the blocking direction.
  • the drive shaft 10 is moved in the drive direction.
  • the hand and / or foot actuation means 40 are shifted to their dead centers or less.
  • FIG. 2 shows a drive device with a drive shaft 10 and a further shaft 110 running parallel to it.
  • a drive wheel 11 is mounted on a sprag free run.
  • the further shaft 110 carries a deflection wheel 28 which is coupled to the further shaft 110 via a sprag freewheel.
  • a further deflection wheel 27, 29 is rotatably mounted to the drive wheel 11 and the deflection wheel 28 by the same distance in parallel.
  • the further deflection wheels 27, 29 are connected to one another by means of an endlessly revolving tension belt 25 wrapped around the further deflection wheels 27, 29. It is also possible to couple the further deflection wheels 27, 29 to one another in the same direction by means of a mediating deflection wheel 26.
  • An axis or shaft 50 in FIG. 3 is arranged parallel to the drive shaft 10 and the further shaft 110.
  • a deflection wheel 17 is mounted on the axis or shaft 50.
  • a force transmission means 20 designed as an endlessly rotating traction means is wrapped around the deflection wheel 17. From the deflection wheel 17 two parallel runs 21, 22 of the traction means. The strand 21 of the traction means is deflected around the drive wheel 11 with a small wrap angle. The strand 22 is looped with a large wrap angle around the deflection wheel 28 mounted on the further shaft 110. The two dreams 21 and 22 can thus be moved in opposite directions. If the upper run 21 is moved in the direction of the deflection wheel 17, the drive wheel 11 runs counterclockwise and in free running.
  • the deflection wheel 28 is operated in the reverse direction in a clockwise direction and thus drives the further deflection wheel 27 and thus also the further deflection wheel 29 in a clockwise direction via the further shaft 110. As a result, the drive shaft 10 is rotated clockwise.
  • the strand 21 is shifted until it comes to rest in its dead center. Then the strand 22 towards the
  • Deflection wheel 17 moved.
  • the deflection wheel 28 is operated on the further shaft 110 in a free-running manner.
  • the deflection wheel 11 is operated in the reverse direction, so that the drive shaft 10 more
  • FIG. 4 shows a muscle-actuated drive device with a drive shaft 10 and a parallel spaced one further shaft 110.
  • An axis or shaft 50 is arranged parallel to the drive shaft and the further shaft.
  • a deflection wheel 17 is rotatably mounted on the axis or shaft 50.
  • a drive wheel 11 is rotatably mounted on the drive shaft 10.
  • a gear wheel 30 is mounted on the drive shaft 10 by means of a sprag freewheel.
  • a deflection wheel 28 designed as a gearwheel is mounted on the further shaft 110 by means of a sprag freewheel.
  • the gear 30 meshes with the gear mounted on the further shaft.
  • further deflection wheels 27, 29 are rotatably mounted on the drive shaft 10 and the further shaft 110.
  • the two further deflection wheels 27, 29 are connected to one another in the same direction rotating. This can be done either by means of an endlessly rotating tension belt 25 wrapped around the two further deflection wheels 27, 29 or by means of a mediating gearwheel 26.
  • a force transmission means 20 designed as an endlessly rotating traction means is looped.
  • the traction means forms between the deflection wheel 17 and the drive wheel 11 two mutually spaced dreams 21, 22.
  • the force is introduced via the strands 21, 22. If the strand 21 is displaced in the direction of the deflection wheel 17, the gear wheel 30 is operated in the reverse direction of the sprag free run. As a result, the shaft 10 is rotated clockwise.
  • the deflecting wheel 28 meshing with the gear 30 is moved counterclockwise and freewheeling on the further shaft 110.
  • the drive wheel is rotated counterclockwise, as is shown in FIG. 5. This also moves the gear 30 counterclockwise.
  • the gear 30 will moved in the freewheeling direction so that it does not connect to the drive shaft 10 in a rotationally fixed manner.
  • the deflection wheel 28 is moved clockwise on the further shaft 110 and thus in the locking direction of the clamp body.
  • the further deflection wheel 27 mounted on the further shaft is rotated clockwise.
  • the further deflection wheel 29 on the drive shaft 10 is rotated clockwise, so that further drive energy is supplied to the drive shaft in order to maintain the rotary movement.
  • the invention is not limited to the drive devices shown in the exemplary embodiments.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine muskelkraftbetätigte Antriebsvorrichtung mit einer Antriebswelle (10) und zwei auf dieser mittels Klemmkörperfreiläufen oder dgl. mit gleichsinnigem Freilauf gelagerten Betriebsrädern (11, 29), wobei die Antriebsräder und die Antriebswelle mittels auf die Antriebsräder wirkenden Zugmitteln (21, 22) in Drehbewegung versetzbar sind und an den Kraftübertragungsmitteln Hand- und/oder Fussbetätigungsmittel oder dgl. angekoppelt sind. Die den Antriebsrädern (11, 29) zugeordneten Kraftübertragungsmittel sind derart miteinander gekoppelt, dass das erste (21) eine Hinbewegung ausführt, während das zweite (22) eine Herbewegung ausführt und umgekehrt.

Description

Muskelkraftbetätigte Antriebsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine muskelkraftbetätigte Antriebsvorrichtung mit einer Antriebswelle und zwei auf dieser mittels K lemmkörperfreilaufen oder dgl. mit gleichsinnigem Frei lauf gelagerten Antriebsrädern, wobei die Antriebsräder und die Antriebswelle mittels auf die Antriebsräder wirkenden Kraftübertragungsmitteln in Drehbewegung versetzbar sind und wobei an den Kraftübertragungsmitteln Hand- oder Fußbetätigungsmittel oder sonstige Krafteinleitungsvorrichtungen angekoppelt sind; bzw. eine Antriebsvorrichtung mit mindestens einer Antriebswelle, auf der ein Antriebsrad mittels einesKlemmkörperfreilaufes oder dgl. gelagert ist, wobei die Antriebswelle und das Antriebsrad mittels auf das Antriebsrad wirkender Kraftübertragungsmittel in Drehbewegung versetzbar ist, wobei an den Kraftübertragungsmitteln Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel oder dgl. angekoppelt sind, wobei versetzt zu der Antriebswelle eine weitere Welle angeordnet ist, auf der ein Umlenkrad auf einem Klemmkörperfreilauf oder dgl. gelagert ist, das gegensinnig zu dem Antriebsrad in Drehbewegung versetzbar ist und wobei die Antriebswelle und die weitere Welle jeweils ein weiteres Umlenkrad tragen, die gleichsinnig drehend miteinander verbunden sind.
Derartige Vorrichtungen sind aus der DE 25 19 921 A1 sowie aus der DE 91 08 229 U1 bekannt. Die DE 25 19 921 A1 zeigt ein muskelkraftbetätigtes Fahrzeug, bei dem auf einer Welle zwei Antriebsräder auf Klemmkörperf rei laufen gelagert sind. Um die Antriebsräder sind Zugmittel geschlungen, die an ihren Enden mit Hebel verbunden sind. An den Hebeln sind Fußbetätigungsmittel angebracht. Mit den Fußbetätigungsmitteln lassen sich die Hebel und damit auch die Zugmittel verschieben. Bei Verschiebung der Zugmittel in Kraftrichtung der Frei läufe werden die Antriebsräder mit der Antriebswelle starr gekoppelt, so daß diese in Drehbewegung versetzt wird. Um eine Rückstellung der Hebel in die Ausgangsposition zu erreichen, wird während der Antrieb bewirkenden T rittbewegung gegen eine Feder gearbeitet. Dies erfordert einen zusätzlichen Kraftaufwand. Auch ist eine synchron gegenläufige Bewegung der Zugmittel nur schwer möglich.
Ein weiterer Nachtei l einer solchen Antriebsvorri chtung besteht darin, daß der Benutzer gezwungen ist, infolge der linearen Kennlinie der Feder beim Zurückführen des Hebels stets eine Anpassung seiner aufgebrachten Muskelkraft durchführen muß. Dies ist jedoch nicht einfach möglich, so daß sich ein ungleichförmiger Bewegungsablauf ergibt. Dieser ist bei der Bedienung einer solchen Antriebsvorrichtung nachteilig, da eine erhöhte Energieeinbringung erforderlich ist.
Die DE 91 08 229 U1 zeigt eine Vorrichtung zum Umwandeln von Linearbewegungen in eine Kreisbewegung. Hierzu sind auf einer Antriebswelle und einer dazu parallel beabstandeten weiteren Welle zwei Zahnräder auf Klemmkörperfrei laufen gelagert. Die beiden Zahnräder sind miteinander verzahnt. Desweiteren sind auf der Antriebswelle und der weiteren Welle zwei Umlenkrader gelagert, die miteinander mittels eines umlaufenden Riemens verbunden sind. Mit dem auf der Antriebswelle gelagerten Zahnrad ist ein Hebel drehfest verbunden. Parallel zu diesem Hebel ist ein weiterer Hebel auf der weiteren Welle verdrehbar gelagert. Die beiden Hebel sind zueinander parallel beabstandet und mittels eines Querstückes auf den den Wellen abgewandten Seiten miteinander verbunden. Das so gebi ldete Krafteinleitungsmittel erlaubt nur eine Krafteinleitung in einer Bewegungsrichtung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine muskelkraftbetätigte Antriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der bei frei wählbarem Hub eine konstante Krafteinbringung auf die Antriebswelle bzw. -wellen möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die den Antriebsrädern zugeordneten Kraftübertragungsmittel derart miteinander gekoppelt sind, daß das erste eine Hinbewegung ausführt, während das weitere eine Herbeweg u'ng ausführt und umgekehrt das erste eine Herbewegung ausführt, während das weitere eine Hinbewegung ausführt.
Eine weitere Variante zur Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad und das zu diesem gegensinnig drehende Umlenkrad mittels zweier gegenläufig arbeitender Kraftübertragungsmittel hin und her bewegbar sind, die derart miteinander gekoppelt sind, daß das erste eine Hinbewegung ausführt, während das weitere eine Herbewegung ausführt und umgekehrt das erste eine Herbewegung ausführt, während das weitere eine Hinbewegung ausführt.
Infolge der Kopplung der beiden Kraftübertragungsmittel werden diese zwangsweise synchron gegeneinander bewegt. Dadurch wird mit einem Kraftübertragungsmittel eine Kraft auf die Antriebswelle aufgebracht, während das weitere Kraf tübert ragungsmittel in seine Ausgangs st e lung zurückgeführt wird. Sind die beiden Kraftübertragungsmittel dann bis zu den Totpunkten bewegt, dann wird das weitere Kraftübertragungsmittel so bewegt, daß es nun seinerseits eine Kraft auf die Antriebswelle ausübt. Das erste Kraftübertragungsmittel wird dann in seine Ausgangsposition zurückgeführt. Somit ist eine konstante Krafteinbringung auf die Antriebswelle möglich.
Zusätzlich kann von einem Benutzer der mit den Kraftübertragungsmitteln ausgeführte Hub sowie die Lage der Totpunkte frei gewählt werden. Dies ist vor allem für Benutzer mit infolge von Behinderungen verkürzten Gliedmaßen von Vorte il.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kraftübertragungsmittel als Zugmittel wie beispielsweise Ketten, Sei le oder dgl. ausgebi ldet sind. Die Zugmittel lassen sich dann um das bzw. die Antriebsräder bzw. um das auf der weiteren Welle gelagerte Umlenkrad schlingen. Infolge einer Hin- und Herbewegung des Zugmittels kann dann auf der Antriebswelle bzw. den Antriebswellen eine konstante Drehbewegung abgenommen werden. Bei der Umschlingung der bzw. des Antriebsrades bzw. des Umlenkrades sind verschiedene Umschlingungswinkel denkbar. Eine bevorzugte Ausgestaltung einer Antriebsvorri chtung sieht vor, daß die Zugmittel um die Antriebsräder geschlungen sind und miteinander in Wirkverbindung stehen, daß zu der Antriebswelle beabstandet bei Umlenkrädern auf einer oder zwei Wellen oder Achsen gelagert sind und daß die Zugmittel um die Umlenkrader geschlungen sind. Das um die Antriebsräder und die Umlenkrader geschlungene Zugmittel bi ldet zwischen den Antriebsrädern und den Umlenkrädern Trume aus, an denen die Hand- oder Fußbetätigungsmittel ankoppelbar sind. Dadurch kann mit den Kraftübertragungsmitteln eine lineare Krafteinbringung erfolgen. Dadurch, daß die Zugmittel miteinander in Wirkverbindung stehen. wird die synchron gegenläufige Bewegung der
Kraftübertragungsmittel geschaffen.
Von besonderem Vortei l ist es hierbei, wenn vorgesehen ist, daß die Wellen oder Achsen rechtwinklig zu der Antriebswelle stehen, daß die Zugmittel endlos umlaufend zusammengefaßt sind, daß zwischen den Umlenkrädern und den Antriebsrädern vier Trume der Zugmittel verlaufen, daß die Zugmittel um das eine Antriebsrad um 180° umgelenkt sind, daß die beiden von dem einen Antriebsrad abgehenden Trume jewei ls dem oberen bzw. dem unteren Umlenkrad zugeführt und um diese um 180° umgelenkt in zwei weitere Trume übergehen und daß diese Trume um das zweite Antriebsrad geschlungen und zusammengefaßt sind.
Ist vorgesehen, daß die weitere Welle auch als Antriebswelle dient, dann kann der Antriebsvorrichtung an zwei Stellen Antriebsenergie entnommen werden. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die als Zugmittel ausgebildeten Kraftübertragungsmittel zu einem endlos umlaufenden Zugriemen zusammengefaßt sind, der um ein Umlenkrad umgelenkt ist, welches auf einer zur Antriebswelle versetzten Achse oder Welle gelagert ist und daß der Zugriemen um das auf der weiteren Welle gelagerte Umlenkrad geschlungen ist.
Vom Umlenkrad gehen zwei Trume des Zugmittels ab. An diesen Trumen können Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel angebracht werden, so daß eine lineare Krafteinbringung möglich ist. Dadurch, daß das Zugmittel sowohl um das Umlenkmittel als auch um das Antriebsrad geschlungen ist, wird mit geringem Materialaufwand auf einfache Weise eine gegensinnige Bewegung des Antriebsrades und des Umlenkrades bewirkt. Die an dem Zugriemen angebrachten Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel bewegen sich synchron gegensinnig. Ein gleichsinniger Drehsinn der beiden auf der Antriebswelle bzw. auf der weiteren Welle gelagerten weiteren Umlenkrader wird nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mittels eines endlos umlaufenden Zugmittels, das um die beiden weiteren Umlenkrader geschlungen ist oder mittels eines vermittelnden Zahnrades oder dgl. erreicht. Eine gegensinnige Bewegung des Antriebsrades und des auf der weiteren Welle gelagerten Umlenkrades wird dadurch erreicht, daß versetzt zu dem Antriebsrad ein Zahnrad drehfest auf der Antriebswelle gelagert ist, das mit dem als Zahnrad ausgebi ldeten Umlenkrad der weiteren Welle im Eingriff steht.
Die von einem Benutzer eingebrachte Kraft kann hierbei bevorzugterweise in ein Zugmittel eingebracht werden, das zu einem endlos umlaufenden Zugriemen zusammengefaßt ist, der um ein auf einer Welle oder Achse gelagertes Umlenkrad und um das Antriebsrad geschlungen ist.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Schemadarstellung eine muskelkraftbetätigte Antriebsvorrichtung mit zwei auf einer Antriebswelle gelagerten Antriebsrädern,
Fig. 2 in perspektivischer Schemadarstellung eine
Antriebsvorrichtung mit einem auf einer Antriebswelle gelagerten Umlenkrad, das mittels eines Kraftübertragungsmittels mit einem auf einer weiteren Welle gelagerten Umlenkrad in Wirkverbindung steht,
Fig. 3 die Antriebsvorrichtung nach Fig. 2, jedoch in einer anderen Betriebsstellung. Fig. 4 in perspektivischer Schemadarstellung eine Antriebsvorrichtung mit einer Antriebswelle und einer dazu parallel beabs t andet en weiteren Welle, wobei auf der Antriebswelle ein über ein endlos umlaufendes Kraftübertragungsmittel angetriebenes Antriebsrad gelagert ist, und
Fig. 5 die Antriebsvorrichtung nach Fig. 4, jedoch in einer anderen Betriebsstellung.
In Fig. 1 ist eine Antriebsvorrichtung mit zwei auf einer Antriebswelle 10 aufgebrachten Antriebsrädern 11, 12 dargestellt. Die Antriebsräder 11, 12 sind mittels Klemmkörperfreilaufen auf der Antriebswelle 10 gelagert. Die Klemmkörperfreilaufe weisen eine gleichsinnige Freilaufrichtung auf. Zu der Antriebswelle beabstandet ist eine Achse oder Welle 50 angeordnet. Die Achse oder Welle 50 steht vertikal zu der Antriebswelle 10. Auf der Achse oder Welle 50 sind zwei Umlenkrader 17, 18 zueinander beabstandet drehbar gelagert. Der Durchmesser der Umlenkrader 17, 18 entspricht dem Abstand, der zwischen den beiden Antriebsrädern 11, 12 gebi ldet ist. Der Durchmesser der Antriebssräder 11, 12 entspricht dem Abstand, der zwischen den beiden Umlenkrädern 17, 18 gebildet ist. Die Antriebsräder 11, 12 und die Umlenkrader 17, 18 sind miteinander mittels eines als endlos umlaufenden Zugriemen ausgebi ldeten Kraftübertragungsmittels 20 miteinander drehbar verbunden.
Das Zugmittel ist um das eine Antriebsrad 11 um 180° umgelenkt. Von dem Antriebsrad 11 verlaufen zwei Trume 14, 16 des Zugmittels jeweils zu dem oberen bzw. dem unteren Umlenkrad 17, 18. Das Zugmittel ist um das zweite Antriebsrad 12 um 180° umgelenkt. Von dem zweiten Antriebsrad 12 sind dem oberen bzw. unteren Umlenkrad 17, 18 zwei Trume 13, 15 des Zugmittels zugeführt. Der Trum 13 ist mit dem Trum 14 so verbunden, daß sie das obere Umlenkrad 17 um 180° umschlingen. Der Trum 15 ist mit dem Trum 16 so verbunden, daß sie das untere Umlenkrad 18 um 180° umschlingen.
An den beiden Trumen 13, 14 ist jewei ls ein Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel 40 befestigt. Das Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel 40 läßt sich um den Hub h linear verschieben. Infolge einer Verschiebung des auf dem Trum 14 gelagerten Hand- und/oder Fußbetätigungsmittels in Richtung auf das Antriebsrad 11 zu wird dieses in Frei lauf richtung gedreht. Gleichzeitig wird das auf dem Trum 13 befestigte Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel in Richtung auf das Umlenkrad 17 verschoben. Hierdurch wird das Umlenkrad 12 in Sperr ichtung betrieben. Dadurch wird die Antriebswelle 10 in Antriebsrichtung bewegt. Die Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel 40 werden bis zu ihren Totpunkten oder weniger verschoben. Werden sie anschließend zueinander gegensinnig verschoben, so daß das mit dem Trum 14 gelagerte Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel 40 in Richtung auf das Umlenkrad 17 verschoben wird, so wird das Antriebsrad 11 in Sperrichtung betrieben. Dadurch wird über das Antriebsrad 11 ein Drehmoment auf die Antriebswelle 10 aufgebracht, so daß der drehenden Antriebswelle 10 weitere Antriebsenergie zugeführt wird.
In Fig. 2 ist eine Antriebsvorrichtung mit einer Antriebswelle 10 und einer dazu parallel beabs t andet en weiteren Welle 110 dargestellt. Auf der Antriebswelle 10 ist ein Antriebsrad 11 über einen Klemmkörperfrei lauf gelagert. Die weitere Welle 110 trägt ein Umlenkrad 28, das mit der weiteren Welle 110 über einen Klemmkörperfreilauf gekoppelt ist. Zu dem Antriebsrad 11 und dem Umlenkrad 28 um den gleichen Abstand parallel beabstandet ist jewei ls ein weiteres Umlenkrad 27, 29 drehtest gelagert. Die weiteren Umlenkrader 27, 29 sind miteinander mittels eines um die weiteren Umlenkrader 27, 29 geschlungenen, endlos umlaufenden Zugriemen 25 miteinander verbunden. Es ist auch möglich, die weiteren Umlenkrader 27, 29 mittels eines vermittelnden Umtenkrades 26 miteinander gleichsinnig drehend zu koppeln.
Zu der Antriebswelle 10 und der weiteren Welle 110 parallel beabstandet ist eine Achse oder Welle 50 in Fig. 3 angeordnet. Auf der Achse oder Welle 50 ist ein Umlenkrad 17 gelagert. Um das Umlenkrad 17 ist ein als endlos umlaufendes Zugmittel ausgebildetes Kraftübertragungsmittel 20 geschlungen. Von dem Umlenkrad 17 gehen zwei zueinander parallel verlaufende Trume 21, 22 des Zugmittels ab. Der Trum 21 des Zugmittels ist mit geringem Umschlingungswinkel um das Antriebsrad 11 umgelenkt. Der Trum 22 ist mit großem Umschlingungswinkel um das auf der weiteren Welle 110 gelagerte Umlenkrad 28 geschlungen. Die beiden Trume 21 und 22 lassen sich somit gegensinnig verschieben. Wird der obere Trum 21 in Richtung auf das Umlenkrad 17 verschoben, so läuft das Antriebsrad 11 im Gegenuhrzeigersinn und im Frei lauf. Das Umlenkrad 28 wird in Sperrichtung im Uhrzeigersinn betrieben und treibt somit über die weitere Welle 110 das weitere Umlenkrad 27 und somit auch das weitere Umlenkrad 29 im Uhrzeigersinn an. Dadurch wird die Antriebswelle 10 im Uhrzeigersinn gedreht.
Der Trum 21 wird soweit verschoben, bis er in seinem Totpunkt zum Liegen kommt. Dann wird der Trum 22 in Richtung auf das
Umlenkrad 17 verschoben. Dadurch wird das Umlenkrad 28 auf der weiteren Welle 110 im Freilauf betrieben. Das Umlenkrad 11 wird in Sperrichtung betrieben, so daß der Antriebswelle 10 weitere
Antriebsenergie zur Aufrechterhaltung der Drehbewegung zuführt wird.
Die Fig. 4 zeigt eine muskelbetätigte Antriebsvorrichtung mit einer Antriebswelle 10 und einer dazu parallel beabstandeten weiteren Welle 110. Parallel zu der Antriebswelle und der weiteren Welle beabstandet ist eine Achse oder Welle 50 angeordnet. Auf der Achse oder Welle 50 ist ein Umlenkrad 17 drehfest gelagert. Auf der Antriebswelle 10 ist ein Antriebsrad 11 drehfest gelagert. Parallel beabstandet zu dem Antriebsrad 11 ist auf der Antriebswelle 10 ein Zahnrad 30 mittels eines Klemmkörperfreilaufes gelagert. Auf der weiteren Welle 110 ist ein als Zahnrad ausgebildetes Umlenkrad 28 mittels eines Klemmkörperfreilaufes gelagert. Das Zahnrad 30 kämmt mit dem auf der weiteren Welle gelagerten Zahnrad. Weiterhin sind auf der Antriebswelle 10 und der weiteren Welle 110 weitere Umlenkrader 27, 29 drehfest gelagert. Die beiden weiteren Umlenkrader 27, 29 sind miteinander gleichsinnig drehend verbunden. Dies kann entweder mittels eines endlos umlaufenden um die beiden weiteren Umlenkrader 27, 29 geschlungenen Zugriemen 25 oder mittels eines vermittelnden Zahnrades 26 erfolgen. Um das Antriebsrad 11 und das auf der Achse oder Welle 50 gelagerte Umlenkrad 17 ist ein als endlos umlaufendes Zugmittel ausgebildetes Kraftübertragungsmittel 20 geschlungen. Das Zugmittel bildet zwischen dem Umlenkrad 17 und dem Antriebsrad 11 zwei zueinander parallel beabstandete Trume 21, 22 aus. Über die Trume 21, 22 erfolgt die Krafteinbringung. Wird der Trum 21 in Richtung des UmLenkrades 17 verschoben, so wird das Zahnrad 30 in Sperrichtung des Klemmkörperf rei Laufes betrieben. Dadurch wird die Welle 10 in Drehbewegung im Uhrzeigersinn versetzt. Das mit dem Zahnrad 30 kämmende Umlenkrad 28 wird im Gegenuhrzeigersinn und im Freilauf auf der weiteren Welle 110 bewegt.
Wird der Trum 22 anschließend in Richtung auf das Umlenkrad 17 verschoben, so wird das Antriebsrad im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Hierdurch wird auch das Zahnrad 30 im Gegenuhrzeigersinn bewegt. Das Zahnrad 30 wird in Freilaufrichtung bewegt, so daß es sich nicht drehfest mit der Antriebswelle 10 verbindet. Über das Zahnrad 30 wird das Umlenkrad 28 auf der weiteren Welle 110 im Uhrzeigersinn und damit in Sperrichtung des K l emmkö rpe rf rei lauf es bewegt. Dadurch wird das auf der weiteren Welle gelagerte weitere Umlenkrad 27 im Uhrzeigersinn gedreht. Infolge der Verdrehung des weiteren Umlenkrades 27 wird das weitere Umlenkrad 29 auf der Antriebswelle 10 im Uhrzeigersinn gedreht, so daß der Antriebswelle zur Aufrechterhaltung der Drehbewegung weitere Antriebsenergie zugeführt wird.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Antriebsvorrichtungen beschränkt. Es ist beispielsweise auch möglich, Klemmkörperfreilaufe in den Umlenkrädern 27, 29, die auf der AntriebswelLe 10 bzw. auf der weiteren Welle 110 gelagert sind, vorzusehen. Durch diese kinematische Umkehr wird der gleiche Effekt erzielt.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Muskelkraftbetätigte Antriebsvorrichtung mit einer AntriebswelLe und zwei auf dieser mittels K lemmkörperfreilaufen oder dgl. mit gleichsinnigem Freilauf gelagerten Antriebsrädern, wobei die Antriebsräder und die Antriebswelle mittels auf die Antriebsräder wirkenden K raftübertragungsmitteln in Drehbewegung versetzbar sind und wobei an den Kraftübertragungsmitteln Hand- oder Fußbetätigungsmittel oder sonstige Krafteinleitungsvorrichtungen angekoppelt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Antriebsrädern (10, 11) zugeordneten
Kraftübertragungsmittel (20) derart miteinander gekoppelt sind,
daß das erste eine Hinbewegung ausführt, während das weitere eine Herbewegung ausführt und umgekehrt das erste eine
Herbewegung ausführt, während das weitere eine Hinbewegung ausführt.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungsmittel (20) als Zugmittel, wie beispielsweise Ketten, Seile oder dgl. ausgebildet sind. 3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugmittel um die Antriebsräder (11, 12) geschlungen sind und miteinander in Wirkverbindung stehen, daß zu der Antriebswelle (10) beabstandet zwei Umlenkrader
(17,18) auf einer oder zwei Wellen oder Achsen (50) gelagert sind, und
daß die Zugmittel um die UmLenkräder (17,18) geschlungen sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellen oder Achsen (50) rechtwinklig zu der
Antriebswelle (10) stehen,
daß die Zugmittel endlos umlaufend zusammengefaßt sind, daß zwischen den Umlenkrädern (17,18) und den Antriebsrädern
(11,12) vier Trume (13,14, 15,16) der Zugmittel verlaufen, daß die Zugmittel um das eine Antriebsrad (11) um 180° umge lenkt sind,
daß die beiden von dem einen Antriebsrad (11) abgehenden
Trume (14,16) jeweils dem oberen bzw. dem unteren Umlenkrad
(17,18) zugeführt und um diese um 180° umgelenkt in zwei weitere Trume (13,15) übergehen und
daß diese Trume (13,15) um das zweite Antriebsrad (12) geschlungen und zusammengefaßt sind.
Antriebsvorrichtung mit mindestens einer Antriebswelle, auf der ein Antriebsrad mittels eines Klemmkörperfreilaufes oder dgl. gelagert ist, wobei die Antriebswelle und das Antriebsrad mittels auf das Antriebsrad wirkender Kraftübertragungsmittel in Drehbewegung versetzbar ist, wobei an den KraftübertragungsmitteIn Hand- und/oder Fußbetätigungsmittel oder sonstige
K rafteinleitungsvorricht ungen angekoppelt sind, wobei versetzt zu der Antriebswelle eine weitere Welle angeordnet ist, auf der ein Umlenkrad auf einem Klemmkörperfreilauf oder dgl. gelagert ist, das gegensinnig zu dem Antriebsrad in Drehbewegung versetzbar ist und wobei die Antriebswelle und die weitere Welle jeweils ein weiteres Umlenkrad tragen, die gleichsinnig drehend miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebsrad (11) und das zu diesem gleichsinnig drehende UmLenkrad mittels zweier gegenüberlaufig arbeitender Kraftübertragungsmittel (20) hin und her bewegbar sind, die derart miteinander gekoppelt sind, daß das erste eine Hinbewegung ausführt, während das weitere eine Herbewegung usführt und umgekehrt das erste eine Herbewegung ausführt, ährend das weitere ein Hinbewegung ausführt.
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Welle (110) auch als Antriebswelle dient8
7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die als Zugmittel ausgebildeten Kraftübertragungsmittel (20) zu einem endlos umlaufenden Zugriemen zusammengefaßt sind, der um ein Umlenkrad (17) umgelenkt ist, welches auf einer zur Antriebswelle (10) versetzten Achse oder Welle (50) gelagert ist, und
daß der Zugriemen um das auf der weiteren Welle 110) gelagerte Umlenkrad (28) und um das Antriebsrad (11) geschlungen ist. 8. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf der Antriebswelle (10) und der weiteren Welle (110) gelagerten weiteren Umlenkrader (27,29) mittels eines endlos umlaufenden Zugmittels (25) oder mittels eines vermittelnden Zahnrades (26) oder dgl. miteinander drehbar verbunden sind.
9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß versetzt zu dem Antriebsrad (11) ein Zahnrad (30) drehfest auf der Antriebswelle (10) gelagert ist, das mit dem als Zahnrad ausgebildeten Umlenkrad (28) der weiteren Welle (110) in Eingriff steht.
10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugmittel (20) zu einem endlos umlaufenden Zugriemen zusammengefaßt sind, der um ein auf einer Welle oder Achse (50) gelagertes Umlenkrad (17) und um das Antriebsrad (11) geschlungen is1t.
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