DE4119736A1 - Fahrrad mit einer pedalkurbel -sowie kurbelschwingeneinrichtung - Google Patents

Description

Bekanntlich gibt es zwei Arten von Antrieben bei Fahrrädern, nämlich zunächst einmal den herkömmlichen Pedalkurbeltrieb, der sich ganz allgemein in der radfahrenden Bevölkerung seit Jahrzehnten durchgesetzt hat. Zum anderen ist aber auch der auf- und nieder- bzw. hin- und hergehende Hebelantrieb beim Fahrrad bekannt, der sich jedoch im Gegensatz zur Tretkurbel weniger erfolgreich hat durchsetzen können.

Der Vorteil einer um seine eigene Achse kreisenden Pedalkurbel liegt ganz offensichtlich darin, daß sich die beiden um 180° versetzten Kurbelarme optimal sehr schnell bei großer Fliehkraftentfaltung pedalieren lassen, weil diese nur ca. 175 mm an optimaler Hebelarmlänge aufweisen, wobei andererseits natürlich wenig Pedalkraft über die Antriebskette auf das angetriebene Hinterrad abgegeben werden kann.

Vergleichsweise zur schnellkreisenden Pedalkurbel gibt dagegen ein auf- und nieder- bzw. hin- und hergehender wesentlich langsamerer Hebelantrieb beim Fahrrad infolge seiner doppelten oder gar dreifachen Hebelarmlänge an Wirksamkeit und seiner damit verbundenen, zwangsläufig größeren zu pedalierenden Kreisbahn eine im Drehmoment wesentlich größere Pedalkraft über die Antriebskette auf das angetriebene Hinterrad ab.

Dabei wird eine von Hub zu Hub etwaige aufkommende Fließkraftentfaltung stets wieder zunichte gemacht, so daß eine wirkliche durchgehende Fliehkraftentfaltung nicht aufkommt. Ein mit einem Hebelantrieb ausgerüstetes Fahrrad läßt sich trotz der langen Hebelarme und seiner größeren Kraft demzufolge schwerer und langsamer fahren als ein Fahrrad, das mit einer schnellkreisenden Pedalkurbel ausgerüstet ist.

Der Erfinder hat sich nun die Aufgabe gestellt, die Vorteile der Pedalkurbel mit den Vorteilen des hin- und her- bzw. auf- und niedergehenden Hebelantriebs zu wirksamer Kraft bei einem erfinderischen Fahrrad derart zu kombinieren, daß zum einen ein leichteres und müheloseres Pedalieren insbesondere bergauf und zum anderen ein schnelleres Fahren erzielt werden werden kann.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. So zeigt die Fig. I ein erfinderisches Fahrrad mit kombinierter Pedalkurbel und Kurbelschwinge als zweiseitigen Hebel im rechten Winkel zur Pedaldruckrichtung von der Seite.

Die Fig. II zeigt ein erfinderisches Fahrrad nach Fig. I, jedoch mit im oberen Totpunkt stehendem Pedalkurbelarm, wobei der angelenkte Kurbelschwingenarm schon recht wirksam ist, ebenfalls in Seitenansicht.

Die Fig. III zeigt das erfinderische Fahrrad nach Fig. I und II in Draufsicht.

Die Fig. I zeigt ein erfinderisches Fahrrad, kombiniert mit einer herkömmlichen Pedalkurbel einschließlich ihren beiden um 180° gegeneinander versetzten Pedalkurbelarmen (PK) mit Pedalen (P) einschließlich deren Kettenkranz (KK) mit Antriebskette (AK) sowie einer erfinderischen Kurbelschwinge (KS) mit Langloch (L) als zweiseitigen Hebel im wirksamen Bereich, also im rechten Winkel zur Pedaldruckrichtung, wobei die Kurbelschwinge (KS), auf jeder Fahrradseite eine, mit ihrem hinteren Ende auf die rahmenfeste Achse (Z) der verlängerten Rahmengabel (RG) drehbar angelenkt ist und wobei ihr vorderes, mit einem Langloch (L) versehenes Ende auf die Pedalachse (PA) schwenkbar angelenkt ist.

Beim Pedalieren, d. h. Kreisen der Kurbelarme (PK) um ihre Kurbelachse (KA) um 360° wird die, auf je eine der Pedalachse (PA) angelenkte Kurbelschwinge (KS) stets mitgenommen, wobei das Langloch (L) ein ständiges fliehkraftartiges Hin- und Herschwenken bzw. Auf- und Niederschwenken der Kurbelschwinge (KS) durch die kreisende Pedalkurbel (PK) gleichzeitig ermöglicht und wobei sich die Kurbelschwinge (KS) gemäß der Hubhöhe der kreisenden Pedale (P) gleichzeitig etwas um ihre auf die verlängerte Rahmengabel (RG) befestigte Achse (Z) hin- und herdreht.

Etwa im Bereich des hinteren Drittels und noch vor dem Antriebsritzel (R) des Fahrrades ist auf die Kurbelschwinge (KS) ein kugelgelagertes kräftiges Ritzel (T) etwas seitlich so angeordnet, daß die stets straffe Kette (AK) im wirksamen Bereich unter dem niederdrückenden Ritzel (T) geführt wird, wird, wobei die Zähne des Ritzels (T) genau in die einzelnen Aussparungen der Kettenglieder bei der Kette (AK) hineinpassen. Befindet sich beispielsweise der Kurbelarm (PK) und mit diesem demzufolge auch gleichzeitig die angelenkte Kurbelschwinge (KS) gerade im rechten Winkel zur Pedaldruckrichtung, also im wirksamen Bereich, dann befindet sich, wie die Fig. I es aufzeigt, die Kurbelschwinge (KS) zusammen mit dem Pedalkurbelarm (PK) in einer Geraden, wobei die Wirksamkeit der mitgeführten Kurbelschwinge (KS) gemäß ihrer Länge, am größten ist.

Da die Kurbelschwinge (KS) etwa die dreifache Länge wie die des Kurbelarmes (PK) aufweist, ist die Wirksamkeit bzw. die Hebelkraft hierbei so groß, daß das fest auf der Kurbelschwinge (KS) angeordnete, sich drehende Ritzel (T) nach Fig. I die ständig laufende und stets straffe Antriebskette (AK) bei jedem Hub so tief und so lange niederdrückt, bis der Hub der Kurbelschwinge (KS) bzw. die 360° Umdrehung der Pedalkurbel (PK) beendet ist, wobei das Antriebsritzel (R) und demgemäß das Antriebsrad (RR) des Fahrrades beschleunigt herumgezogen wird und wobei das Fahrrad trotz seines größeren Gewichtes durch die zusätzliche Kurbelschwingenanordnung vergleichsweise zu herkömmlichen Fahrrädern mit lediglich einer Pedalkurbel zum einen viel müheloser insbesondere bergauf und zum anderen wesentlich schneller fährt. Die auf die laufende und gestraffte Antriebskette (AK) einwirkende Hebelkraft der Kurbelschwinge (KS) mit ihrem niederdrückenden Ritzel (T) unterstützt die Pedalkraft der relativ schnellkreisenden Pedalkurbel als auch die der kreisenden Füße des Pedaleurs voll erhalten bleiben, dies trotz Anlenkung der beiden Kurbelschwingenarme (KS), die ebenso beschleunigt auf- und niederschwenkend pedaliert werden. Um ein tiefes Niederdrücken der straffen und überlangen Kette (AK) zu erreichen, ist diese in bekannter Weise mit einem Federkettenspanner (F) versehen, der wie üblich, unterhalb der Kette (AK) rahmenfest angeordnet ist. Die Kette (AK) ist so überlang bemessen, daß der Kettenspanner (F) soviel an Kettenglieder hergeben kann, wie das die Kette (AK) niederdrückende Ritzel (T) der Schwinge (KS) ausmacht. Sobald der untere Totpunkt des Pedalkurbelarmes (PK) mit dem angelenkten Kurbelschwingenarm (KS) verlassen ist, spannt der Kettenspanner (F), auf jeder Fahrradseite einer, die über das rahmenfeste, sich drehende Umlenkritzel (M) tief niedergedrückte Antriebskette (AK) sofort wieder straff, womit die erfinderische Funktionsweise bei jedem Tretakt von neuem beginnt.

Da gemäß der beiden um 180° gegeneinander versetzten Pedalkurbelarmen (PK) der Pedalkurbel ebenso auf jeder Fahrradseite eine Kurbelschwinge (KS) angeordnet ist, ist demgemäß ferner die Nabe (N) des Antriebsrades (RR) zur Fortbewegung des Fahrzeugs mit zwei gleichgroßen Antriebsritzeln (R, R′) nach Fig. III ausgerüstet, die folglich über zwei gleichlange Antriebsketten (AK, AK′) und zwei gleichgroßen Kettenkränzen (KK, KK′) wechselseitig arbeiten.

Der Erfindungsgegenstand ermöglicht ferner die Inbetriebnahme einer bekannten Fahrradnabe (N) mit bis zu fünf schaltbaren Gängen, wenn diese wie erläutert, mit zwei erfinderischen gleichgroßen Antriebsritzeln (R, R′), beispielsweise 13 bis 15zähnig, ausgerüstet ist.

Anstatt des bekannten Klinkengesperres bei der Nabe (N) ist es von Vorteil, diese mit zwei fabrikatorisch bekannten Vorschubfreiläufen entweder als Klemmstückfreilauf oder auch als Klemmrollenfreilauf ausgeführt, auszurüsten, wobei der zweite, d. h. auf der anderen Antriebsseite des Fahrrades bzw. der Nabe (N) gelagerte Vorschubfreilauf beim wechselseitigen Pedalieren als Rücklaufsperre dient. Derartige Vorschubfreiläufe arbeiten völlig schlupffrei, sind geräuschlos und wartungsfrei.

Ferner bestimmt der Radiusdurchmesser des Schwingenritzels (T) bzw. seine Zähneanzahl die Geschwindigkeit des Niederdrückens der straffen Antriebskette (AK) bzw. demzufolge des Antriebsritzels (R) bzw. Klemmkörpers (R) zur Beschleunigung des erfinderischen Fahrzeugs.

Am äußersten Ende der beiden Kurbelschwingen (KS) ist je eine Zugfeder (D) angeordnet, die mit der verlängerten und nasenartig auslaufenden Rahmengabel (RG) verbunden ist und der Masse der auf- und niedergehenden Kurbelschwinge (KS) um ihren Drehpunkt, der Achse (Z) beim Pedalieren entgegenwirkt.

Gemäß der großen Kraftentfaltung eignet sich der erfinderische Kombinationsantrieb insbesondere auch für den Einbau und Fortbewegung eines geschlossenen oder offenen, ein- oder mehrsitzigen mobilen Pedalfahrzeugs mit neben- oder hintereinander angeordneten Antriebsvorrichtungen.

Claims (7)

1. Fahrrad mit einer Pedalkurbeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an den das Antriebsdrehmoment auf das hintere Rad (RR) übertragenden, um 180° gegeneinander versetzte Pedalkurbelarmen (PK) einschließlich deren Pedalen (P) zwei ebenso um 180° gegeneinander versetzte Kurbelschwingen (KS) als zweiseitige Hebel mit einem im vorderen Bereich angeordneten Langloch (L) auf den Pedalachsen (PA) auf- und niederschwenkbar angelenkt sind, wobei das hintere Ende der Kurbelschwingen (KS) auf die rahmenfesten Achsen (Z) des Fahrzeugs drehbar gelagert sind und wobei etwa auf dem hinteren Drittel der Schwinge (KS) und kurz vor dem jeweiligen Antriebsritzel (R) des hinteren Rades (RR) ein auf der gestrafften und ständig laufenden Antriebskette (AK) und zusammen mit der Schwinge (KS) niederdrückendes drehgelagertes Ritzel (T) angeordnet ist und Antriebsritzel (R) einschließlich Antriebsrad (RR) des Fahrzeugs über das rahmenfeste Umlenkritzel (M) beschleunigt antreibt, wobei unterhalb der überlangen Antriebskette (AK) ein rahmenfester Federkettenspanner (F) bekannter Ausführung je nach Pedalstellung der Pedalkurbelarme (PK) bzw. deren angelenkten Kurbelschwingenarme (KS) die Antriebskette (AK) verkürzt, d. h. strafft bzw. wieder verlängert.

2. Fahrrad mit einer Pedalkurbeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Antriebsrad (RR) tragende Rahmengabel (RG) verlängert ausgebildet ist und zu einer Nase (W) ausläuft, wobei die Verlängerung über das Antriebsrad (RR) des Fahrrades hinausgehen und auch geschlossen ausgebildet sein kann.

3. Fahrrad mit einer Pedalkurbeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedalkurbel mit zwei gleichgroßen Kettenkränzen (KK, KK′) ausgerüstet ist, die beim Pedalieren zwei gleichlange Antriebsketten (AK, AK′) über zwei gleichgroße Antriebsritzeln (R, R′) zu beiden Seiten des Fahrrades wechselseitig ziehen und es fortbewegen.

4. Fahrrad mit einer Pedalkurbeleinrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsnabe (N) des Fahrrades ein- bis fünfgängig einschließlich bekanntem Bowdenzuges ausgeführt sein kann.

5. Fahrrad mit einer Pedalkurbeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den hinteren Enden der beiden Kurbelschwingen (KS) je eine Zugfeder (D) angeordnet ist, die mit der verlängerten Rahmengabel (RG) des Fahrrades verbunden sind.

6. Fahrrad mit einer Pedalkurbeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kombinationsantrieb von Tretkurbelarmen (PK) und der Kurbelschwinge (KS) auch zur Fortbewegung eines mobilen offenen oder geschlossenen Pedalfahrzeugs mit hinter- oder nebeneinander angeordneten Pedalsitzen Verwendung finden kann.

7. Fahrrad mit einer Pedalkurbeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsnabe (N) anstatt mit bekanntem Klinkengesperre auch mit zwei gleichgroßen bekannten Vorschubfreiläufen entweder als Klemmstückfreilauf oder als Klemmrollenfreilauf ausgerüstet sein kann.