Eine Patentschrift analysieren (3): Wie man die eingereichte Schrift verständlicher schreiben könnte 30.10.2014, 06:27

Fahrradpedalvorrichtung: In diesem Beitrag vereinfachen wir den Text Aus Beitrag 1 und ersetzen ungewohnte und z. T. erfundene Fachbegriffe durch geläufige.

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Fahrradpedalvorrichtung 

Was könnte man anders machen? 

A. Nach den in den Beiträgen 1 und 2 besprochenen Fragen: Schreiben Sie den Originaltext aus Beitrag 1 verständlicher (kurze Sätze, präzisere Teilebenennungen usw.)   

 

Erfindungsbezeichnung

Fahrradpedalvorrichtung
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In diesem Beitrag vereinfachen wir den Text und ersetzen ungewohnte und z. T. erfundene Fachbegriffe durch geläufige.

 

Erfindungsbezeichnung

Fahrradpedalvorrichtung 

 

Technisches Gebiet, auf die sich die Erfindung bezieht

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pedalvorrichtung und insbesondere eine Fahrradpedalvorrichtung. 

[Anmerkung tec.LEHRERFREUND: Fahrradpedalvorrichtung ist ein umständlicher Begriff. Wir übernehmen ihn, ersetzen ihn im weiteren Verlauf des Texts aber mit Pedalantrieb.]


Einschlägiger Stand der Technik 

Ein konventioneller Pedalantrieb nach dem in Fig. 10 gezeigten Stand der Technik besteht aus folgenden Bauteilen: Tretkurbel (60), Pedal (61), Kettenrad (62) und Kette (64). Wird die Tretkurbel (60) vom Pedal (61) bewegt, dann dreht sich das Kettenrad (62). Dieses nimmt die Kette (64) mit und setzt das Fahrrad in Bewegung. Weil die Pedale auf einem größeren Radius sitzen als die Kettenzähne, muss der Radfahrer an den Pedalen (61) eine relativ hohe Kraft aufbringen, um das Fahrrad zu bewegen.  

Zu lösende technische Aufgabe 

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Pedalantrieb bereitgestellt werden, der dem Radfahrer eine Kraft sparende Bedienung der Pedale erlaubt. 

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung einer Pedalvorrichtung (Fig. 2 und 3) ist aufgebaut wie folgt: Eine Lagerhülse, die mit Rahmenteilen und mit dem Halterohr (13) verschweißt ist, nimmt die Kettenradwelle (111) auf. Das Kettenrad (11) ist auf der Kettenradwelle befestigt und wird von dieser gedreht. Zwei einander gegenüberliegende Sperrrad-Kupplungen (40) drehen die Kettenradwelle oder geben sie – je nach Bewegungsrichtung – frei.
Das Herzstück der Erfindung sind die Schwingarme (30), mit denen sich das Antriebsmoment steigern lässt. Weil sie eine zusätzliche Übersetzung darstellen, ist die Tretkraft geringer als beim konventionellen Fahrrad. 

Kurzbeschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 Pedalvorrichtung in perspektivischer Ansicht. 

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der in Fig. 1 abgebildeten Pedalvorrichtung.

Fig. 3 ist eine vereinfachte Ansicht des Gesamtfahrrads mit der Fahrradpedalvorrichtung.

Fig. 4 zeigt Einzelheiten des Antriebs der Schwingarme (30).

Fig. 5 zeigt das Kopfende des Schwingarms (30) mit Kettenrad (11).

Fig. 6: Die Ansicht zeigt die Tretkurbel (60) mit Pedal und Schwingarm (30) in verschiedenen Positionen.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch die Sperrrad-Kupplung.

Fig. 8 zeigt schematisch die Mitnehmer-Funktion des Teils 51. 

Fig. 9 zeigt das Zusammenspiel der Bauteile der in Fig. 7 abgebildeten Sperrrad-Kupplung. 

Fig. 10 ist die perspektivische Ansicht eines konventionellen Pedalantriebs. 

 

Beschreibung mindestens eines Wegs zur Ausführung der Erfindung 

Fig. 1 und 3: Im Folgenden wird zunächst auf die Zeichnungen Fig. 1 bis 7 Bezug genommen. 

Die Pedalvorrichtung (20) besteht aus
– dem Halterohr (13) mit angeschweißter Lagerhülse,

– der Kettenradwelle (111); sie ist in der Lagerhülse drehbar gelagert, 

– dem Kettenrad (11), das auf der Kettenradwelle (111) verdrehsicher befestigt ist. 

–  zwei einander gegenüberliegenden Schwingarmen (30) mit Sperrrad-Kupplungen (40). Diese nehmen die Kettenradwelle mit, wenn der Schwingarm (30) abwärts geht; die Mitnahmefunktion wird aufgehoben, wenn der Schwingarm (30) nach oben geht.

 

Beschreibung des Antriebs der Schwingarme (30):

Fig. 2. Auf der Pedalachse (141) zwischen Pedalkörper (14) und Tretkurbel (12) sitzt eine drehbewegliche Mitnahmeeinrichtung (Fig. 4). Sie besteht aus der Lagerhülse (52) mit den Wälzlagern (53) und Mitnehmerrollen (51); zwischen beiden liegt der Verbindungsarm (50). 

Die Mitnehmerrolle (51) gleitet auf den Innenflächen des Schwingarms (30). Bewegen sich die Pedale, dann läuft der Verbindungsarm in einem Schlitz des Antriebsarms hin und her. Dieser Mechanismus bewirkt, dass der Schwingarm nach oben schwingt, wenn sich die dazugehörige Tretkurbel nach oben bewegt, und dass der Schwingarm nach unten schwingt, wenn sich die dazugehörige Tretkurbel nach unten bewegt. Dabei wird die Tretkraft über eine Sperrrad-Kupplung auf die Kettenradwelle (111) übertragen. 

Das offene Ende des Schwingarms (30) wird mit einer Endkappe (36) verschlossen.

 

Fig. 9 Beschreibung der Funktion einer Sperrrad-Kupplungen (40):

Die Sperrrad-Kupplung sitzt mit ihren zahlreichen Einzelbauteilen auf einem Sechskant der Kettenradwelle. 

[tec.LEHRERFREUND-Einschub: Erläuterung der Funktion einer vereinfachten Sperrrad-Kupplung. (Bild unten). Die Hülse mit Innenverzahnung dreht nach rechts: Die innen liegenden Teile mit dem Sechskant werden von der Klinke (grün) mitgenommen. 
Die Hülse mit Innenverzahnung dreht nach links: Die Innenverzahnung drückt die Klinke gegen eine Blattfeder nach rechts weg (Ratschenfunktion); die Abtriebsseite bleibt stehen.] 

Ähnlich arbeiten die Sperrrad-Kupplungen (40). 

[Anmerkung tec.LEHRERFREUND: Wegen der schlechten Zeichnungsqualität sind der Aufbau und die genaue Funktion der Kupplung nur schwer erkennbar. Besonders das in Fig. 2 dargestellte Teil 40 (im Originaltext als »Sperrrad« bezeichnet), liefert nur wenige Informationen.] 

Der innenverzahnte Kopfring (31) des Schwingarms (30) ist das Antriebselement. Bei der Kraftübertragung nimmt er über halbrunde Nocken den Mitnehmerring (40, Fig. 9) mit.Die Nietbolzen (33) halten den Sperrrad-Mechanismus zwischen den Dichtringen axial zusammen.

Auf dem Sechskant der Kettenradwelle (111) sitzt ein Ring (430), der die drei Klinken (44) hält. Die Klinken werden in die Innenverzahnung des Zahnrings (43) gedrückt. Geht der Schwingarm nach unten, dann nehmen die Klinken den Zahnring (43) mit: die Kettenradwelle dreht sich und treibt über das Kettenrad und die Kette das kleinere Kettenritzel des Hinterrads an. 

Gleichzeitig geht der zweite Schwingarm nach oben, wobei die Ratschenfunktion wirkt. 

Axial  werden die Köpfe der beiden Schwingarme mit den Sechskantmuttern (34) und den Unterlegscheiben (37) gesichert. Zwei Dichtscheiben (32) am Kopf verhindern, dass Schmutz ins Kupplungs-Innere gelangt. 

Die Erfindung wurde bis hierher in ihrer bevorzugten Ausführungsform erläutert. Es sind aber noch Änderungen möglich, die jedoch über den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht hinausgehen. Daher können die beiliegenden Patentansprüche Änderungen abdecken, die in der endgültigen Version der Erfindung enthalten sind.