CH685485A5 - Human power pedal drive - Google Patents

Abstract

The drive has at least one bottom bracket bearing (12) built into the frame (10) which supports a crank (14) with two pedals (16). The cranks are attached to an endless cable (28), with an idler mechanism, to transmit the driving force to a drive axle. The pedal crank for each bottom bracket bearing has a jockey wheel (22) in the peripheral zone. Two freely rotatable, rigidly connected crank wheels (26) are arranged in the frame. The two endless cables are tensioned by a tensioning roller (30) and are guided over the jockey roller and the crank wheel. The jockey wheels lock during the transmission of a foot pressure.

Description

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CH 685 485 A5 CH 685 485 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tretkurbelantrieb für mobile oder ortsfeste Maschinen zur Umsetzung der Beinkraft von wenigstens einer Person, welcher Antrieb pro Person ein im Maschinenrahmen eingebautes Tretlager mit zwei ein Pedal aufweisenden Tretkurbeln, endlose, flexible Zugmittel zur Übertragung der Antriebskraft auf eine Antriebsachse und einen Leerlauf umfasst. The invention relates to a pedal crank drive for mobile or stationary machines for converting the leg power of at least one person, which drive per person is a bottom bracket built into the machine frame with two pedal cranks, an endless, flexible traction means for transmitting the driving force to a drive axle and one Includes idle.

Insbesondere für Fahrräder oder dgl. verwendete Tretkurbelantriebe sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Diese können normalerweise kein gleich-massiges Drehmoment auf das Hinterrad übertragen. Wenn die Tretkurbeln und die Unterschenkel des Fahrers etwa auf einer Linie liegen, wird ein toter Punkt durchlaufen. Dann nimmt das Drehmoment des Tretkurbelantriebs kontinuierlich zu, bis bei einem etwa rechten Winkel zwischen der belasteten Tretkurbel und dem Unterschenkel des Fahrers ein Maximum durchlaufen wird. Darauf nimmt das Drehmoment wieder ab, unten wird ein zweiter toter Punkt durchlaufen. Für das Drehmoment der andern Tretkurbel gilt Entsprechendes. Pedal crank drives used in particular for bicycles or the like are known in many embodiments. These cannot normally transmit uniform torque to the rear wheel. If the cranks and the driver's lower legs are roughly in line, a dead point is passed. Then the torque of the pedal crank drive increases continuously until a maximum is passed at an approximately right angle between the loaded pedal crank and the driver's lower leg. The torque then drops again, and a second dead point is passed below. The same applies to the torque of the other pedal crank.

Dieser Nachteil ist durch die Anbringung zusätzlicher Aggregate, insbesondere von Seilzügen, zu beheben versucht worden. Dabei entstanden jedoch nicht nur teure und kompliziert funktionierende, sondern im Erscheinungsbild nicht mehr einem üblichen Fahrrad entsprechende Vorrichtungen, weiche sich im täglichen Gebrauch nicht durchsetzen konnten. This disadvantage has been attempted to be remedied by attaching additional units, in particular cables. However, this not only resulted in expensive and complicated-functioning devices, but devices that no longer correspond to a conventional bicycle in terms of appearance, and which could not prevail in daily use.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, einen Tretkurbelantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher - mit Ausnahme eines oberen und unteren Totpunktes - mit Beinkraft während einer vollen Umdrehung der Tretkurbel ein annähernd gleichmässiges Drehmoment erzeugen lässt. The inventor has set itself the task of creating a pedal crank drive of the type mentioned, which - with the exception of an upper and lower dead center - can generate an almost uniform torque with leg force during a full rotation of the pedal crank.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Tretkurbeln jedes Tretlagers im peripheren Bereich je eine Leerlaufrolle aufweisen, im Maschinenrahmen zwei frei drehbar gelagerte, starr miteinander verbundene Kurbelräder angeordnet sind, und zwei endlose, von wenigstens einer Spannrolle gespannte Zugorgane über je eine Leerlaufrolle und ein Kurbelrad geführt sind, wobei die Leerlaufrollen bei der Übertragung eines durch Fussdruck ausgeübten Drehmoments eingerastet sind. Spezielle und weiterbildende Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen. The object is achieved according to the invention in that the pedal cranks of each bottom bracket each have an idler roller in the peripheral area, two freely rotatably mounted, rigidly connected crank wheels are arranged in the machine frame, and two endless tension members tensioned by at least one idler roller each via an idler roller and one Crank wheel are guided, the idler rollers are locked in the transmission of a torque exerted by foot pressure. Special and further developing embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Die Ausübung eines Drehmoments erfolgt ausschliesslich durch Beinkraft, wobei es gleichgültig ist, in welcher Richtung die Tretkurbel gedreht wird. Die Kurbelräder werden bei Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Tretkurbeln in derselben Richtung gedreht. Torque is exerted exclusively by leg strength, and it does not matter in which direction the crank is turned. The crank wheels are rotated in the same direction when the pedal cranks move forward and backward.

In der Praxis sind die flexiblen, jedoch nicht elastischen Zugorgane vorzugsweise Ketten, insbesondere einfache Hülsen- oder Rollenketten, oder Zahnriemen mit einseitiger Verzahnung. In practice, the flexible but not elastic traction elements are preferably chains, in particular simple sleeve or roller chains, or toothed belts with single-sided toothing.

Die optimale Länge eines Zugorgans kann mit einfachen Versuchen ermittelt oder berechnet werden, sie ist insbesondere abhängig von der Länge der Tretkurbeln, dem maximalen Abstand zwischen The optimal length of a pulling element can be determined or calculated with simple experiments; it is particularly dependent on the length of the pedal cranks, the maximum distance between

Kurbelrad und Leeriaufrolle und deren Durchmessern. Die theoretisch möglich minimale Länge eines Zugorgans ist dessen gespannte Länge zwischen Kurbelrad und Leerlaufrolle bei maximalem Abstand, ohne Einwirkung einer Spannrolle. Crank wheel and idler reel and their diameters. The theoretically possible minimum length of a traction element is its stretched length between the crank wheel and idler roller at maximum distance, without the action of a tension roller.

Die maximale Länge des endlosen Zugorgans ist theoretisch unbeschränkt, sie erstreckt sich jedoch in der Praxis nicht über den Bereich des Maschinenrahmens hinaus. Vorzugsweise liegt die Länge eines Zugorgans bei der 1,2- bis 2fachen Länge der erwähnten theoretisch möglich minimalen Länge. The maximum length of the endless traction element is theoretically unlimited, but in practice it does not extend beyond the area of the machine frame. The length of a pulling element is preferably 1.2 to 2 times the length of the theoretically possible minimum length mentioned.

Leerlaufrollen, welche in der einen Richtung frei drehen, in der andern Richtung jedoch durch einen Einschnappmechanismus oder dgl. blockiert sind, werden beispielsweise im Fahrradbau seit langem verwendet und sind dem Fachmann hinreichend bekannt. Idle rollers, which rotate freely in one direction but are blocked in the other direction by a snap-in mechanism or the like, have long been used in bicycle construction, for example, and are well known to those skilled in the art.

Leerlaufzahnkränze für Hülsen- oder Rollenketten und Leerlaufscheiben mit dem Zahnriemen entsprechender, umlaufender Nut in der Aussenfläche gewährleisten auch bei geringer Spannung eine schleif-freie Übertragung des Drehmoments ohne grosse Reibverluste. Idler sprockets for sleeve or roller chains and idler pulleys with a circumferential groove in the outer surface corresponding to the toothed belt ensure a friction-free transmission of the torque without great friction losses even at low tension.

Nach einer ersten Variante sind die Leerlaufrollen auf der Achse der Pedalen angeordnet, zwischen der Auflagefläche für einen Fuss und der Tretkurbel. According to a first variant, the idler rollers are arranged on the axis of the pedals, between the contact surface for a foot and the pedal crank.

Nach einer zweiten Variante sind die Leerlaufrollen in einem auf der Achse der Pedalen frei drehbaren, beispielsweise gabelförmigen Schwenkarm angeordnet. Beim Drehen des Tretkurbelantriebs und insbesondere beim Übergang vom Freilauf der Leerlaufrolie zu deren Blockierung ändert sich die Neigung des Schwenkarms gegenüber der Vertikalen. Die Länge des Schwenkarms muss zwangsläufig grösser als der Radius der Leerlaufrolle sein und liegt vorzugsweise unter der Hälfte, insbesondere unter einem Drittel, der Länge einer Tretkur-bel. According to a second variant, the idler rollers are arranged in a pivotable, for example fork-shaped swivel arm on the axis of the pedals. When the pedal crank drive is turned and in particular when moving from the freewheeling idle roller to its blocking, the inclination of the swivel arm changes with respect to the vertical. The length of the swivel arm must inevitably be greater than the radius of the idler roller and is preferably less than half, in particular less than a third, the length of a pedal crank.

Die wegen der Übertragung des Drehmoments starr miteinander verbundenen Kurbelräder können einstückig ausgebildet sein. Im einen Grenzfall bilden die beiden Kurbelräder einen zylinderförmigen Körper, mit in axialem Abstand angeordneten Führungsmitteln für die Zugorgane. Einfachheitshalber wird auch hier von zwei Kurbelrädern gesprochen. Im andern Grenzfall ist zwischen den Kurbelrädern das Material bis auf eine Verbindungswelle oder -hülse abgetragen. The crank wheels which are rigidly connected to one another because of the transmission of the torque can be formed in one piece. In one borderline case, the two crank wheels form a cylindrical body with guide means for the traction elements arranged at an axial distance. For the sake of simplicity, two crank wheels are also used here. In the other limit, the material is removed between the crank wheels except for a connecting shaft or sleeve.

Die beiden Kurbelräder können auch über ein Rohrstück miteinander verbunden sein, in welches eine Achse einführbar ist. The two crank wheels can also be connected to one another via a tube piece into which an axis can be inserted.

Schliesslich können die Kurbelräder einzeln drehfest mit einer Antriebs- oder mit einer frei drehenden Achse verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet sein. Finally, the crank wheels can be individually connected in a rotationally fixed manner to a drive axle or with a freely rotating axle, or can be formed in one piece with the axle.

Nach einer besonderen Ausführungsform können die einstückig ausgebildeten oder starr miteinander verbundenen Kurbelräder über ein Übersetzungsgetriebe an sich bekannter Bauart auf eine Antriebsachse einwirken. Derart können im Zusammenwirken mit dem Durchmesserverhältnis von Kurbelrad und Leerlaufrolle in einem weiten Bereich Über-und Untersetzungen eingestellt werden. According to a special embodiment, the integral or rigidly connected crank wheels can act on a drive axle via a transmission gear known per se. In this way, gear ratios and gear ratios can be set in a wide range in cooperation with the diameter ratio of the crank wheel and idler roller.

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Zu einer sicheren, wirkungsvollen Kraftübertragung vom Zugorgan auf ein Kurbelrad ist ein minimaler Umschlingungswinkel notwendig. Dieser beträgt vorzugsweise wenigstens 150°, insbesondere wenigstens 180°. Der Umschlingungswinkel wird zweckmässig durch wenigstens eine direkt oder indirekt am Maschinenrahmen montierte Umlenkrolle pro Kurbelrad vergrössert. A minimal wrap angle is necessary for safe, effective power transmission from the traction element to a crank wheel. This is preferably at least 150 °, in particular at least 180 °. The wrap angle is expediently increased by at least one deflection roller mounted directly or indirectly on the machine frame per crank wheel.

Bei einer Drehung von einem Totpunkt zum andern ist die Distanz der Leerlaufrolle zum Kurbelrad um die doppelte Länge einer Tretkurbel unterschiedlich, weshalb die Zugorgane stets mit wenigstens je einer Spannrolle gespannt sind. Die Spannrollen sind über eine Spannvorrichtung am Maschinenrahmen gehaltert, beispielsweise über eine Zugfeder oder einen unter Federdruck stehenden Schwenkarm. When turning from one dead center to another, the distance of the idler roller to the crank wheel is different by twice the length of a pedal crank, which is why the traction elements are always tensioned with at least one tension roller each. The tensioning rollers are held on the machine frame via a tensioning device, for example via a tension spring or a swivel arm under spring pressure.

Nach einer Weiterausbildung der Erfindung ist der Tretkurbelantrieb so ausgestaltet, dass die Antriebsachse nicht coaxial mit der Drehachse der starr miteinander verbundenen Kurbelräder verläuft, sondern parallel versetzt über ein flexibles Antriebsorgan verbunden ist. Die Kurbelräder umfassen ein einstückig ausgebildetes oder starr verbundenes Antriebsrad, auf welchem das vorzugsweise als Kette oder Zahnriemen ausgebildete Antriebsorgan anliegt. Dieses endlose, flexible Antriebsorgan verläuft weiter über ein Leerlaufantriebsrad, welches coaxial auf die Antriebsachse einwirkt. Diese Antriebsachse ist beispielsweise die hintere Radachse eines Fahrrades. According to a further development of the invention, the pedal crank drive is configured in such a way that the drive axis does not run coaxially with the axis of rotation of the crank wheels rigidly connected to one another, but is connected offset in parallel via a flexible drive element. The crank wheels comprise a drive wheel formed in one piece or rigidly connected, on which the drive member, which is preferably designed as a chain or toothed belt, bears. This endless, flexible drive element continues via an idle drive wheel which acts coaxially on the drive axle. This drive axle is, for example, the rear wheel axle of a bicycle.

Der vorstehend beschriebene Tretlagerantrieb mit separater Antriebsachse umfasst, insbesondere bei der Verwendung für ein Fahrrad, eine Kette als endloses Antriebsorgan, wenigstens je einen Zahnradkranz als Antriebsrad und als Leerlaufantriebsrad, z.B. als Freilauf mit Klinke ausgebildet, oder als Starrlaufantriebsrad. Bei mehr als einem Zahnradkranz ist ein Kettenwechsler üblicher Bauart vorgesehen. Selbstverständlich kann auch die verschobene Antriebsachse eine Übersetzungsnabe aufweisen, zusätzlich oder alternativ zu einem Kettenwechsler. The above-described bottom bracket drive with separate drive axle comprises, in particular when used for a bicycle, a chain as an endless drive element, at least one gear ring each as a drive wheel and as an idle drive wheel, e.g. designed as a freewheel with pawl, or as a rigid running drive wheel. If there is more than one gear rim, a chain changer of the usual type is provided. Of course, the shifted drive axle can also have a transmission hub, in addition or as an alternative to a chain changer.

Anstelle eines zusätzlichen flexiblen Antriebsorgans kann bei der Weiterausbildung, wie später im Detail gezeigt wird, ein endloses Zugorgan über eine Leerlaufrolle, das Kurbelrad und das Leerlaufantriebsrad geführt, und von wenigstens einer Spannrolle gespannt sein. Instead of an additional flexible drive element, in the further training, as will be shown in detail later, an endless traction element can be guided over an idle roller, the crank wheel and the idle drive wheel, and can be tensioned by at least one tension roller.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass mit Ausnahme von zwei gegenüberliegenden Totpunkten das Drehmoment während einer vollen Umdrehung der Tretkurbel annähernd gleich gross ist. Bereits etwa 10° nach dem Totpunkt kann mit der Antriebsachse praktisch das volle Drehmoment erreicht und bis etwa 10° vor dem andern Totpunkt aufrechterhalten werden. Dies ist vor allem bei einem Fahrrad von nicht zu unterschätzender Bedeutung. An important advantage of the present invention is that, with the exception of two opposite dead centers, the torque is approximately the same during a full rotation of the pedal crank. Almost 10 ° after the dead center, practically the full torque can be achieved with the drive axle and maintained up to about 10 ° before the other dead center. This is particularly important for a bicycle, which should not be underestimated.

Der erfindungsgemässe Tretkurbelantrieb eignet sich, neben der bereits erwähnten Verwendung als Fahrradantrieb, in Fahrzeugen zu Land und zu Wasser oder in der Luft ganz allgemein, beispielsweise für sogenannte Pedaloboote. Hier sind Tretkurbelantriebe für zwei Personen nebeneinander angeordnet, welche auf die gleiche Drehachse einwirken. Bei einem Tandem-Fahrrad dagegen sind zwei am gleichen Rahmen hintereinander angeordnete Tretlager für den gemeinsamen Antrieb befestigt. The pedal crank drive according to the invention is, in addition to the already mentioned use as a bicycle drive, very generally suitable for vehicles on land and on water or in the air, for example for so-called pedal boats. Here, pedal crank drives for two people are arranged side by side, which act on the same axis of rotation. In a tandem bicycle, on the other hand, two bottom brackets arranged one behind the other on the same frame are fastened for the common drive.

Weitere Anwendungen im stationären Maschinenbau sind beispielsweise Tretkurbelantriebe für Notstromgeneratoren oder Lüftungsanlagen in Schutzräumen. Diese Lösungen sind erst recht interessant, wenn in einem Notfall der Strom ausfallen sollte. Other applications in stationary mechanical engineering are, for example, pedal crank drives for emergency power generators or ventilation systems in shelters. These solutions are especially interesting if the power fails in an emergency.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch: The invention is explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing, which are also the subject of dependent claims. They show schematically:

Fig. 1 eine teilweise Ansicht eines Tretkurbelantriebes, wobei eine Hälfte gezeichnet ist, 1 is a partial view of a pedal crank drive, with one half drawn;

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht eines Tretkurbelantriebes, 2 is a partial side view of a pedal crank drive,

Fig. 3 eine teilweise Ansicht eines Tretkurbelantriebes für ein Fahrrad, wobei nur die rechte Hälfte gezeichnet ist, und Fig. 3 is a partial view of a pedal crank drive for a bicycle, with only the right half being drawn, and

Fig. 4 eine Variante eines Fahrradantriebs, mit einem über das Hinterrad geführten Zugorgan. Fig. 4 shows a variant of a bicycle drive, with a traction element guided over the rear wheel.

Der in Fig. 1 dargestellte Tretkurbelantrieb ist in einen lediglich symbolisch angedeuteten Maschinenrahmen 10 eingebaut. The pedal crank drive shown in FIG. 1 is installed in a machine frame 10, which is only indicated symbolically.

Der Tretkurbelantrieb umfasst in z.B. bei Fahrrädern üblicher Weise ein Tretlager 12, zwei Tretkurbeln 14 und zwei frei drehbare Pedale 16. Die Drehmomentübertragung von der Tretkurbel 14 zum Tretlager 12 erfolgt in an sich bekannter Weise durch eine Keilkurbel oder einen konischen Vierkant. The pedal crank drive includes in e.g. in the case of bicycles, a bottom bracket 12, two pedal cranks 14 and two freely rotatable pedals 16. The torque is transmitted from the pedal crank 14 to the bottom bracket 12 in a manner known per se by means of a wedge crank or a conical square.

An der Pedalenachse 18 ist ein frei drehbarer Schwenkarm 20 angeordnet, auf welchem endständig eine Leerlaufrolle 22 gelagert ist. A freely rotatable swivel arm 20 is arranged on the pedal axis 18, on which an idler roller 22 is mounted at the end.

Über eine Achse 24 ist im Maschinenrahmen 10 ein Kurbelrad 26 gelagert, welches über die Achse 24 starr mit einem in Blickrichtung hinteren, nicht sichtbaren Kurbelrad verbunden ist. A crank wheel 26 is mounted in the machine frame 10 via an axis 24 and is rigidly connected via the axis 24 to a rear crank wheel, which is not visible in the direction of view.

Ein über die Leerlaufrolle 22 und das Kurbelrad 26 geschlungenes Zugorgan 28 ist von einer schwebenden Spannrolle 30 gespannt. Die Drehmomentübertragung für den Antrieb erfolgt von der arretierten Leerlaufrolle 22 über das Zugorgan 28 zum Kurbelrad 26. Eine im vorliegenden Fall als Zugfeder ausgebildete Spannvorrichtung 32 ist am Maschinenrahmen 10 und an der Achse 34 der Spannrolle 30 eingehängt. A traction member 28 looped over the idle roller 22 and the crank wheel 26 is tensioned by a floating tensioning roller 30. The torque transmission for the drive takes place from the locked idler roller 22 via the traction element 28 to the crank wheel 26. A tensioning device 32, in the present case designed as a tension spring, is suspended on the machine frame 10 and on the axis 34 of the tensioning roller 30.

Der Umschlingungswinkel des Kurbelrades 26 wird vergrössert, indem über eine ebenfalls im Maschinenrahmen 10 gelagerte Achse 36 frei drehbare Umlenkrolle 38 das Zugorgan 28 gegen das Kurbelrad 26 geführt ist. The wrap angle of the crank wheel 26 is increased in that the pulling element 28 is guided against the crank wheel 26 via an axis 36, which is also mounted in the machine frame 10 and can be freely rotated.

In Fig. 2 sind weitere Details des Tretkurbelantriebs sichtbar, insbesondere bezüglich des Tretlagers 12 mit zwei Tretkurbeln 14 und Pedalen 16 und der Kurbelräder 26. Diese Kurbelräder 26 sind überein Rohrstück 40 starr miteinander verbunden. Einstückig mit einem Kurbelrad 26 ausgebildet ist ein innenseitiges Antriebsrad 42, in Fig. 1 nicht sichtbar, welches der Weiterleitung des den Kurbelrädern 26 übermittelten Drehmoments dient. 2 shows further details of the pedal crank drive, in particular with regard to the bottom bracket 12 with two pedal cranks 14 and pedals 16 and the crank wheels 26. These crank wheels 26 are rigidly connected to one another via a pipe section 40. Formed in one piece with a crank wheel 26 is an inside drive wheel 42, not visible in FIG. 1, which serves to transmit the torque transmitted to the crank wheels 26.

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Nach der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die Leerlaufrollen 22 coaxial mit den Pedalen 16 angeordnet. According to the embodiment shown in FIG. 2, the idle rollers 22 are arranged coaxially with the pedals 16.

Gemäss Fig. 3 ist das Drehmoment des Antriebsrads 42 (Fig. 2) auf das Hinterrad 44 eines Fahrrads zu übertragen. Dies erfolgt mittels eines endlosen, flexiblen Antriebsorgans 46, beispielsweise als Rollenkette ausgebildet. Dieses Antriebsorgan 46 umschlingt weiter das Leerlaufantriebsrad 48 des Hinterrads 44. Das Hinterrad 44 und das Leerlaufantriebsrad 48 sind auf derselben Achse 50 angeordnet. 3, the torque of the drive wheel 42 (FIG. 2) is to be transmitted to the rear wheel 44 of a bicycle. This is done by means of an endless, flexible drive element 46, for example in the form of a roller chain. This drive member 46 further wraps around the idle drive wheel 48 of the rear wheel 44. The rear wheel 44 and the idle drive wheel 48 are arranged on the same axis 50.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 erfolgt die Übertragung des Drehmoments der in Blickrichtung hinteren Seite analog Fig. 1 von der hinteren, unten gezeichneten Leerlaufrolle 22 über das hintere Zugorgan 28 auf das nicht sichtbare hintere Kurbelrad. In the embodiment according to FIG. 4, the torque of the rear side in the direction of view is transmitted analogously to FIG. 1 from the rear idle roller 22 shown below via the rear pulling element 28 to the rear crank wheel, which is not visible.

Von der vorderen, oben gezeichneten Leerlaufrolle 22 wird das Drehmoment über ein Zugorgan 28' auf das Kurbelrad 26 und gleichzeitig auf das Leerlaufantriebsrad 48 des Hinterrads 44 übertragen. Das Zugorgan 28' wird von zwei auf einem schwenkbaren Arm 62 gelagerten, endständigen Spannrollen 30, welche gleichzeitig Kettenwechsler für Übersetzungszahnkränze sein können, gespannt. Der im Mittelpunkt um eine Achse 64 schwenkbare Arm 62 ist am Rahmen 10 gehaltert und über eine Spiralfeder 66 gespannt. From the front idler roller 22 shown above, the torque is transmitted via a traction element 28 'to the crank wheel 26 and at the same time to the idle drive wheel 48 of the rear wheel 44. The traction element 28 'is tensioned by two terminal tensioning rollers 30 which are mounted on a pivotable arm 62 and which can simultaneously be chain changers for transmission sprockets. The arm 62, which can be pivoted in the center about an axis 64, is held on the frame 10 and tensioned via a spiral spring 66.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Tretkurbelantrieb arbeitet wie folgt: The pedal crank drive shown in FIGS. 1 and 2 works as follows:

Der auf das Pedal 16 abgestützte, nicht dargestellte menschliche Fuss wird mit Muskelkraft nach unten gedrückt, in Richtung des Pfeils 52 üblicherweise nach vorne, aber auch in Richtung des Pfeils 54 nach hinten. In beiden Bewegungsrichtungen blockiert die nach unten gedrückte, in Fig. 2 linke Leerlaufrolle 22 und nimmt das sie umschlingende Zugorgan 28 mit. Dadurch wird das Kurbelrad 26 sowohl bei einer Vorwärts- als auch bei einer Rückwärtsbewegung der Tretkurbeln 14 in der gleichen Richtung des Pfeils 56 gedreht. Damit wird die Drehbewegung ohne Phasenverschiebung auf das betreffende Zugorgan 28 übertragen, weiches die gleichzeitig im Uhrzeigersinn drehende Leerlaufrolle 22 der anderen Tretkurbel 14 im Freilauf dreht. The human foot, not shown, supported on the pedal 16 is pressed downward with muscle power, usually in the direction of the arrow 52 forwards, but also in the direction of the arrow 54 in the back. In both directions of movement, the downward-pressed idler roller 22, which is pushed to the left in FIG. 2, blocks and takes the traction member 28 which wraps around it. As a result, the crank wheel 26 is rotated in the same direction of the arrow 56 both during a forward and a backward movement of the pedal cranks 14. The rotational movement is thus transmitted to the relevant traction element 28 without a phase shift, which rotates the idle roller 22 of the other pedal crank 14, which rotates clockwise at the same time, in the freewheel mode.

Bei der folgenden halben Umdrehung des Tretlagers wird die vorher im Freilauf drehende Leerlaufrolle 22 blockiert, der Vorgang wiederholt sich sinngemäss, das Kurbeirad 26 wird wiederum in Richtung des Pfeils 56 gedreht. During the following half revolution of the bottom bracket, the idler roller 22 previously rotating in freewheel is blocked, the process is repeated analogously, the crank wheel 26 is again turned in the direction of arrow 56.

Beide Kurbelräder 26, also auch das in Fig. 1 hintere, nicht sichtbare, sind mit der Achse 24 starr verbunden, welche im vorliegenden Fall Antriebsachse ist. Both crank wheels 26, ie also the rear one, which is not visible in FIG. 1, are rigidly connected to the axle 24, which in the present case is the drive axle.

In der Ausführungsform gemäss Fig. 3 wird das Drehmoment der Kurbelräder 26 auf das Antriebsrad 42 (Fig. 2), von dort auf das Antriebsorgan 46 und das Leerlaufantriebsrad 48 übertragen, dank des meist als Kette oder Zahnriemen ausgebildeten Antriebsorgans 46 ohne Phasenverschiebung. Das Leerlaufantriebsrad 48 wird in derselben, mit dem Pfeil 58 angedeuteten Richtung wie die Kurbelräder 26 gedreht. Über die Achse 50 wird das Drehmoment auf das coaxiale Hinterrad 44 des Fahrrads In the embodiment according to FIG. 3, the torque of the crank wheels 26 is transmitted to the drive wheel 42 (FIG. 2), from there to the drive member 46 and the idle drive wheel 48, thanks to the drive member 46, which is usually designed as a chain or toothed belt, without a phase shift. The idle drive wheel 48 is rotated in the same direction as indicated by the arrow 58 as the crank wheels 26. The torque is applied to the coaxial rear wheel 44 of the bicycle via the axis 50

übertragen, welches sich in Richtung des Pfeils 60 dreht. transmitted, which rotates in the direction of arrow 60.

In der Ausführungsform gemäss Fig. 4 kann das Antriebsorgan 46 gemäss Fig. 3 weggelassen werden. Das Zugorgan 28' überträgt das Drehmoment der einen Tretkurbel 16 direkt auf das Leerlaufantriebsrad 48 des Hinterrads 44, das andere Zugorgan 28 das Drehmoment der anderen Tretkurbel 16 über das Kurbelrad 26 und das Zugorgan 28'. In the embodiment according to FIG. 4, the drive element 46 according to FIG. 3 can be omitted. The traction element 28 'transmits the torque of one pedal crank 16 directly to the idle drive wheel 48 of the rear wheel 44, the other traction element 28 the torque of the other pedal crank 16 via the crank wheel 26 and the traction element 28'.

Claims (1)

Patentansprüche Claims 1. Tretkurbelantrieb für mobile oder ortsfeste Maschinen zur Umsetzung der Beinkraft von wenigstens einer Person, welcher Antrieb pro Person ein im Maschinenrahmen (10) eingebautes Tretlager (12) mit zwei ein Pedal (16) aufweisenden Jretkur-beln (14), endlose, flexible Zugmittel zur Übertragung der Antriebskraft auf eine Antriebsachse und einen Leerlauf umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Tretkurbeln (14) jedes Tretlagers (12) im peripheren Bereich je eine Leerlaufrolle (22) aufweisen, im Maschinenrahmen (10) zwei frei drehbar gelagerte, starr miteinander verbundene Kurbelräder (26) angeordnet sind, und zwei endlose, von wenigstens einer Spannrolle (30) gespannte Zugorgane (28 oder 28, 28') über je eine Leerlaufrolle (22) und ein Kurbelrad (26) geführt sind, wobei die Leerlaufrollen (22) bei der Übertragung eines durch Fussdruck ausgeübten Drehmoments eingerastet sind.1. pedal crank drive for mobile or stationary machines for converting the leg force of at least one person, which drive per person a bottom bracket (12) built into the machine frame (10) with two pedal cranks (14) having a pedal (16), endless, flexible Traction means for transmitting the drive force to a drive axle and idling, characterized in that the pedal cranks (14) of each bottom bracket (12) each have an idler roller (22) in the peripheral area, in the machine frame (10) two freely rotatably mounted, rigidly together Connected crank wheels (26) are arranged, and two endless tension members (28 or 28, 28 ') tensioned by at least one tensioning roller (30) are each guided over an idler roller (22) and a crank wheel (26), the idler rollers (22 ) are engaged when transmitting a torque exerted by foot pressure. 2. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gespannten Zugorgane (28, 28') Ketten oder Zahnriemen, die Leerlaufrollen (22) entsprechend Leerlaufzahnkränze oder Leerlaufscheiben mit dem Zahnriemen entsprechender, umlaufender Nut in der Aussenfläche sind, wobei diese Aussennut dem Zahnriemen entsprechende Stege hat.2. Pedal crank drive according to claim 1, characterized in that the tensioned tension members (28, 28 ') chains or toothed belts, the idler rollers (22) corresponding to idler sprockets or idler pulleys with the toothed belt corresponding, circumferential groove in the outer surface, these outer groove the toothed belt has corresponding webs. 3. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlaufrollen (22) auf den Pedalenachsen (18) oder in einem auf den Pedalenachsen (18) frei drehbaren Schwenkarm (20) angeordnet sind.3. pedal crank drive according to claim 1 or 2, characterized in that the idle rollers (22) on the pedal axles (18) or in a on the pedal axles (18) freely rotatable swivel arm (20) are arranged. 4. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die starr miteinander verbundenen Kurbelräder (26), einstückig ausgebildet, über ein Rohrstück (40) miteinander verbunden oder einzeln, mit einer im Maschinenrahmen (10) drehbar gelagerten Antriebsachse (24) starr verbunden sind.4. Pedal crank drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rigidly interconnected crank wheels (26), integrally formed, connected to each other via a pipe section (40) or individually, with a drive shaft (24) rotatably mounted in the machine frame (10) ) are rigidly connected. 5. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einstückig ausgebildeten oder über ein Rohrstück (40) starr verbundenen Kurbelräder (26) über ein Übersetzungsgetriebe mit der Antriebsachse (24) verbunden sind.5. pedal crank drive according to claim 4, characterized in that the integrally formed or rigidly connected via a pipe section (40) crank wheels (26) are connected via a transmission gear to the drive axle (24). 6. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Kurbelrad (26) wenigstens eine Umlenkrolle (38) am Maschinenrahmen (10) montiert ist, welche beim Kurbelrad (26) einen Umschlingungswinkel mit dem Zugorgan (28) von wenigstens 150°, vorzugsweise wenigstens 180°, gewährleistet/gewährleisten.6. Pedal crank drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that for each crank wheel (26) at least one deflection roller (38) is mounted on the machine frame (10), which at the crank wheel (26) has a wrap angle with the tension member (28) at least 150 °, preferably at least 180 °, guaranteed. 7. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannrol-7. pedal crank drive according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tensioning roller 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th 77 CH 685 485 A5CH 685 485 A5 len (30) über eine Spannvorrichtung (32), vorzugsweise eine Zugfeder oder einen unter Federdruck stehenden Schwenkarm, am Maschinenrahmen (10) gehaltert sind.len (30) via a tensioning device (32), preferably a tension spring or a spring arm under spring pressure, are held on the machine frame (10). 8. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsrad (42) einstückig mit frei drehenden Kurbelrädern (26) ausgebildet oder starr mit ihnen verbunden ist, welches Antriebsrad (42) über ein endloses, flexibles Antriebsorgan (46), vorzugsweise eine Kette oder einen Zahnriemen, mit einem Leerlaufantriebsrad (48) für eine Antriebsachse (50) verbunden ist.8. pedal crank drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that a drive wheel (42) is integrally formed with freely rotating crank wheels (26) or rigidly connected to them, which drive wheel (42) via an endless, flexible drive member (46) , preferably a chain or a toothed belt, is connected to an idle drive wheel (48) for a drive axle (50). 9. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Antriebsorgan (46) eine Rollenkette ist, und das Antriebsrad (42) und das Leerlaufantriebsrad (48) wenigstens je einen Zahnkranz, vorzugsweise mit einem Kettenwechsler, aufweisen.9. pedal crank drive according to claim 8, characterized in that the flexible drive member (46) is a roller chain, and the drive wheel (42) and the idle drive wheel (48) each have at least one sprocket, preferably with a chain changer. 10. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein gespanntes Zugorgan (28') eine Leerlaufrolle (22), ein Kurbelrad (26) und ein Leerlaufantriebsrad (48) umschlingt, wobei die Spannvorrichtung vorzugsweise als mit einer Spiralfeder (66) gespannter, schwenkbarer Arm (62) mit zwei endständigen Spannrollen (30) ausgebildet ist.10. Pedal crank drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that a tensioned tension member (28 ') loops around an idle roller (22), a crank wheel (26) and an idle drive wheel (48), the tensioning device preferably being designed as a spiral spring ( 66) tensioned, pivotable arm (62) with two terminal tensioning rollers (30) is formed. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 55