Das Fahrrad neu erfinden

Das Fahrrad neu erfinden Es muss eine bestimmte Kategorie kreativer Menschen ziemlich unangenehm finden, das ironische Sprichwort zu hören: „Na und? Hast du etwa das Fahrrad erfunden?“ Ja, dieses Fortbewegungsmittel hat sich in den letzten anderthalb Jahrhunderten meist nicht grundlegend verändert und setzt auf die Übertragung menschlicher Muskelkraft auf das Rad.

Warum sagt man zum Beispiel nicht dasselbe über Autos? Denn auch hier hat sich das grundlegende Prinzip der Fortbewegung nicht verändert. Die Innovationen befassen sich eher mit der Verbesserung des Antriebs, des Fahrwerks, der Benutzerfreundlichkeit, des Innenraumkomforts, der Sicherheitsstandards und so weiter.

Viele werden wohl überrascht sein zu erfahren, dass zahlreiche kreative Ingenieure, Konstrukteure, Designer und einfach Fahrradenthusiasten ständig nach neuen Lösungen suchen, um diese zweirädrigen Maschinen in ähnlichen Bereichen zu optimieren. Und es gibt viele Erfindungen an der „Fahrrad-Front“, die manchmal durch ihre Kühnheit und Unerwartetheit verblüffen.

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Ist der Kettenantrieb überholt?

Fahrrad ohne Kette Die ersten Fahrräder wurden durch Pedale angetrieben, die direkt auf der Achse des Rades angebracht waren. Dann wurde ein großer Fortschritt erzielt – die Einführung der Kettenübertragung. Im Laufe der Zeit wurde diese Technik perfektioniert, und die Möglichkeit, die aufgebrachte Kraft zu regulieren – durch Schalten von Gängen – wurde entwickelt.

Man könnte meinen, dass dies ausreicht; das System hat sich über die Zeit bewährt, ist einfach und zuverlässig. Doch Konstrukteure und Erfinder geben sich damit nicht zufrieden.

Vor einigen Jahren präsentierte eine Gruppe ungarischer Ingenieure in Padua, Italien, eine grundlegend neue Methode zur Übertragung der Kraft von den Pedalen auf das angetriebene Rad. Das System trägt den Namen Stringdrive, es erinnert ein wenig an einen Riemenantrieb, doch dies ist nur optisch ähnlich.

Beim Treten der Pedale wird die Kraft auf spezielle Schwenkarme übertragen. An diesen Armen befinden sich bewegliche Schlitten mit zwei Umlenkrollen. Die Schlitten können sich entlang einer Zahnschiene nach oben und unten bewegen, wenn die Gänge gewechselt werden.

Auf beiden Seiten des angetriebenen Hinterrads sind vorgespannte Kupplungen angebracht, an die jeweils Seilzüge befestigt sind. Diese Seile verlaufen über die Umlenkrollen an den Pedalarme und sind fest am Fahrradrahmen verankert.

https://www.youtube.com/watch?v=AAvWD23nHBU#t=52

Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Beim Vorwärtstreten wird an den Seilzügen gezogen, wodurch die Kupplung am angetriebenen Rad in Bewegung gesetzt wird und dieses dadurch rotiert. Beim Rückwärtstreten kehrt die Feder in der Kupplung ihre Position zurück und wickelt die Seilzüge wieder auf ihre Umlenkrollen. Das abwechselnde Treten der linken und rechten Pedale sorgt für eine gleichmäßige Vorwärtsbewegung des Fahrrads.

Die Bewegung der Schlitten auf der Zahnschiene des Schwenkarms ermöglicht die Wahl des Übersetzungsverhältnisses – bei diesem Modell des Stringbikes stehen insgesamt 19 „Gänge“ zur Verfügung.

Interessant ist, dass die Gangschaltung sowohl während der Fahrt als auch im Stand erfolgen kann. Übrigens ist es möglich, die Übersetzung nicht nur synchron für beide Seiten des Rahmens zu ändern, sondern auch jede Pedale individuell anzupassen – dies könnte besonders für Menschen mit unterschiedlich entwickelten Beinen aufgrund anatomischer Unterschiede nützlich sein.

Ein weiteres besonderes Merkmal dieses Fahrrads ist die symmetrische Konstruktion, die Stabilität und Manövrierfähigkeit erhöht. Tests haben gezeigt, dass das Bike eine außergewöhnliche Laufruhe bietet, nach der das Fahren eines klassisch aufgebauten Fahrrads sogar etwas unangenehm erscheinen kann.

Ein weiterer bedeutender Vorteil: Die Kunststoffseilzüge benötigen im Gegensatz zur Kette keinerlei Schmierung oder Reinigung, sie sind unempfindlich gegenüber Sand und Wasser und haben eine 2–3 Mal längere Lebensdauer als herkömmliche Kettenantriebe.

E-Bike Yamaha PAS Es gibt noch weitere sehr originelle Ansätze zur Kraftübertragung auf das Rad. So haben beispielsweise deutsche und japanische Konstrukteure den Kardanantrieb weiterentwickelt, der früher bereits gelegentlich eingesetzt wurde. Die Innovation besteht darin, dass sie mit einem automatisierten, computerisierten Getriebesystem ausgestattet wurde, das den optimalen Fahrmodus automatisch auswählt, abhängig vom Streckenprofil und den Verkehrsbedingungen. Darüber hinaus sind diese Neuheiten der Firmen Yamaha und Mercedes mit „intelligenten“ Beleuchtungs- und Alarmsystemen ausgestattet, die sich selbstständig einschalten, wenn die Umgebungsbeleuchtung abnimmt.

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Kann man den Rahmen verändern?

Ein Seil anstelle eines Rohrs Eine Gruppe amerikanischer Entwickler kam zu dem Schluss, dass das klassische dreieckige Rahmendesign bei einigen Fahrrädern überflüssig ist und lediglich das Gesamtgewicht erhöht.

Tatsächlich steht das Rohr, das von den Pedalen zur Lenkermuffe führt, nur unter konstanter Zugspannung, warum also nicht durch ein starkes Seil ersetzen?

Das Fahrrad wird dadurch nicht nur deutlich leichter. Der Einsatz eines Federdämpfers im vorderen Bereich des rostfreien Stahlseils und einer Gelenkverbindung zwischen dem horizontalen und dem vertikalen Rahmenrohr ermöglicht es, Stöße zu absorbieren, die vom Vorderrad abgefangen werden, ohne dass die Gesamtstabilität der Konstruktion beeinträchtigt wird.

Ein solches Fahrrad kann zudem leicht fast in der Mitte zusammengeklappt und in einer Tragetasche verstaut werden – ein weiterer Vorteil bei der Lagerung oder dem Transport.

Aber das ist noch nicht alles. Tests haben gezeigt, dass die Effizienz eines solchen Fahrrads erheblich gesteigert wird.

Die Feder im vorderen Bereich des Seils kann Energie speichern, die früher ungenutzt im „toten“ Bereich der Pedalrotation verloren ging, und sogar die Energie von Stößen, die das Vorderrad treffen.

Beim Dehnen verlängern das Seil und die Feder die Radbasis des Fahrrads, und beim Zusammenziehen verleihen sie ihm zusätzlichen Vortrieb.

Keine Angst vor einem Sturz!

Vom Fahrrad gefallen Ein in Bewegung befindliches Fahrrad bleibt aus mehreren Gründen stabil, unter anderem, weil die sich drehenden Räder gyroskopische Eigenschaften haben – die Fähigkeit, die Ausrichtung ihrer Achse im Raum zu bewahren.

Aber das hilft einem Anfänger nicht viel. Für ihn ist das Wichtigste, seine anfängliche Angst vor einem Sturz zu überwinden – danach ergibt sich alles Weitere von selbst. Wie kann man einem Anfänger helfen, ob es sich um ein Kind handelt oder einen Erwachsenen, der diese Kunst aus irgendeinem Grund nicht in der Kindheit erlernt hat?

Es gibt nur eine Lösung – man muss ihm ein Zweirad mit noch größerer Stabilität anbieten, ihm ein paar Sekunden Zuversicht schenken, in denen er sich halten oder problemlos anhalten kann.

Die Lösung liegt auf der Hand – den gyroskopischen Effekt des Rades verstärken. Genau diesen Ansatz wählten einige Konstrukteure bei der Entwicklung von Fahrrädern mit erhöhter Sicherheit.

Stabiles Rad mit eingebautem Gyroskop Eine der Optionen besteht darin, auf derselben Achse wie das Vorderrad, innerhalb der Speichen, ein zusätzliches Schwungrad – einen Gyroskop – zu installieren.

Dieses wird zusammen mit dem Rad beim Starten der Fahrt beschleunigt, da es jedoch eine große Masse und somit Trägheit besitzt, dreht es sich weiter, selbst wenn die Geschwindigkeit des Fahrrads erheblich abnimmt, und sorgt für seine vertikale Stabilität.

Einer Gruppe von Studenten des Dartmouth College gelang es, diese Idee in die Realität umzusetzen, sie nannten ihre Erfindung GyroBike. Ihre Konstruktion wurde lizenziert und in Serie produziert, und der Name des ersten Modells wurde zum Markenzeichen des von ihnen später gegründeten Unternehmens „GyroBike“.

Bereits erste Tests zeigten, dass Anfänger die Fahrradfahrfähigkeiten auf solchen Rädern deutlich schneller erlernen. Zudem eignen sich solche Fahrräder hervorragend für Menschen mit bestimmten körperlichen Einschränkungen oder Störungen des Bewegungsapparates.

Einziger Nachteil – der Gyroskop beginnt sich erst zu drehen, wenn sich das Fahrrad in Bewegung setzt. Aber kann man ihn vielleicht im Voraus starten, z.B. für die kleinsten Fahrer, die gerade ihre ersten Meter zurücklegen? Natürlich, hierfür wurden Räder namens Gyrowheel mit einem eingebauten elektrischen Gyroskop entwickelt.

Das erste Produkt waren 12-Zoll-Räder für Kinderfahrräder. Ihre Konstruktion ermöglicht die Unterbringung eines Elektromotors, Akkus und eines massiven Gyroskops-Schwungrads. Der Elektromotor erlaubt die Aktivierung des Stabilisierungssystems vor Fahrtbeginn, und die erheblich gesteigerte Winkelgeschwindigkeit des Gyroskops erhöht die Stabilität des Fahrrads beträchtlich.

https://www.youtube.com/watch?v=JkOywUxdUlI

Der Erfolg der ersten Modelle war so überragend, dass die Entscheidung getroffen wurde, 16-Zoll-Räder und sogar Räder für Standard-Fahrräder für Erwachsene herzustellen. Darüber hinaus plant das Unternehmen eine Zusammenarbeit mit Fahrradherstellern, um ein eigenes Modell von sicheren Fahrrädern auf den Markt zu bringen.

Reifendruck eines Fahrrads Wie man die richtigen Reifen auswählt und welchen Reifendruck ein Fahrrad haben sollte , erfahren Sie auf unserer Website.

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Lassen wir die Beine entspannen!

Fahrrad mit Propeller Die überwiegende Mehrheit der Fahrradmodelle nutzt die Muskelkraft der Beine des Fahrers für die Fortbewegung. Es gibt interessante Entwicklungen, bei denen der Antrieb durch die Hände erfolgt, jedoch ähneln diese eher Fitnessgeräten als Fortbewegungsmitteln.

Die Ingenieurskunst beschäftigte sich stets mit der Frage, wie das Leben des Radfahrers erleichtert werden kann, welche zusätzlichen Antriebsmethoden für diese kleine Maschine angewandt werden könnten.

Auf Fahrrädern werden kompakte Verbrennungsmotoren eingebaut. Es gibt zahlreiche Varianten von Elektroantrieben, darunter auch das sogenannte Motor-Rad .

Einige Entwickler entwerfen sogar elektrische Fahrräder, deren notwendige Energie durch in die Räder integrierte Solarzellen gewonnen wird.

Was wäre, wenn man die Konstruktion des Fahrrads grundsätzlich nicht verändert, sondern dem Fahrer selbst mehr Antriebskraft verleiht? Diesen Weg verfolgten die Entwickler von Rucksack-Düsentriebwerken.

Um ehrlich zu sein, wird diese Idee schon seit Langem diskutiert, und Enthusiasten bauten wiederholt selbstgemachte Geräte. Aber vor einigen Jahren brachte das amerikanische Unternehmen PacificWind eine Modellreihe von Rucksack-Schraubenantrieben auf den Markt, die speziell für die Nutzung auf Fahrrädern entwickelt wurden.

Die Idee kam übrigens auch bei Inlineskatern, Skifahrern und Skateboardern gut an.

Rucksack Thrustpac Der Rucksack ist kompakt, nicht besonders laut, bietet jedoch dennoch eine Leistung von anderthalb PS. Dies ermöglicht es dem Radfahrer, ohne zu treten eine Geschwindigkeit von über 50 km/h zu erreichen. Der Propeller ist aus Sicherheitsgründen mit einer weichen Ummantelung versehen.

Der Motor hat eine interessante Steuerung – ein flexibles Kabel ist mit einem speziellen Handschuh verbunden, und der Radfahrer wählt die benötigten Betriebsmodi des Antriebs buchstäblich per „Fingerzeig“.

Das System ist äußerst wirtschaftlich – im Schnitt werden eineinhalb bis zwei Liter Treibstoff pro 100 Kilometer Verbrauch benötigt, während das Gewicht des Rucksacks nur zwischen fünf und acht Kilogramm liegt, je nach Modell und Leistung.

Es gibt auch noch verrücktere Ideen – etwa die Ausstattung des Fahrrads mit tragbaren Raketenboostern –, aber das fällt eher in den Bereich experimenteller Kreativität und ist nicht für den alltäglichen Gebrauch gedacht.

Selbstgebautes Elektrofahrrad Hat die Idee eines selbstgebauten Elektrofahrrads eine Existenzberechtigung? Lesen Sie auf den Seiten unserer Website.

Jeder, der diesen Artikel nicht verpasst hat, kann lernen, auf dem Hinterrad zu fahren und alle seine Freunde zu beeindrucken. )

Ein Bericht über mehrere Arten von Extremsport, verbunden mit Sprüngen aus großer Höhe .

Amphibien-Fahrrad

Amphibien-Fahrrad Das ist kein Mythos – Fahrräder lernen, Wasserhindernisse zu überwinden, und ermöglichen ihrem Besitzer, auf ruhigem Wasser Radtouren zu unternehmen. Und das ist längst nicht mehr nur wagemutige Experimentierkunst, sondern eine Serienproduktion.

Die italienische Firma SBK Engineering aus Vigevano hat die Herstellung eines Kits begonnen, der ein Straßenfahrrad in wenigen Minuten in ein selbstfahrendes Katamaran verwandelt.

Der gesamte Kit, abgesehen von einigen Teilen, die ständig am Fahrrad befestigt bleiben, passt bequem in einen kleinen Rucksack mit einem Gewicht von nur 11 Kilogramm. Der Umwandlungsprozess des Fahrrads von „Landmodus“ zu „Schwimmmodus“ dauert 10–15 Minuten und erfordert keinerlei spezielles Werkzeug.

Der Antrieb – ein Propeller – wird am Vorderrad befestigt und dient sowohl der Zugkraft als auch der Steuerung dieses schwimmenden Gefährts.

Der Radfahrer nimmt wie gewöhnlich auf dem Sattel Platz, tritt in die Pedale und steuert die Fahrtrichtung wie an Land – mit dem Lenker.

Die Drehbewegung wird von den Pedalen auf das Hinterrad übertragen und von dort über ein flexibles Kabel zum Antrieb. Übrigens wird dieses Kabel auch beim Aufbau verwendet, um Kraft auf die Pumpe zu übertragen, die die beiden zum Kit gehörenden Schwimmer aufpumpt: Es genügt, sich wie auf einem Fahrradsimulator auf das Rad zu setzen und, durch Pedalbewegung, schnell beide Schwimmer aufzupumpen.

Die Tragfähigkeit des resultierenden Katamarans beträgt bis zu 125 Kilogramm, und dabei kann er eine Geschwindigkeit von bis zu 10 km/h erreichen – was für Wasser ein anständiger Wert ist.

Unermüdliche Konstrukteure und Designer hören nicht auf, neue Fahrräder zu erfinden. Es bleibt spannend zu spekulieren – welche weiteren Verbesserungen sie wohl in der Entwicklung haben? Doch daran, dass sie innovative Ideen haben und haben werden, besteht kein Zweifel.