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TOPten4Bikes - fahrRAD
und solar versorgte Cargo-Anhänger 
 aktualisiert 3.11.2021
 
Nicht von Büffel gezogene Karren mit schweren, großen Holzrädern haben China und Indien in die Moderne gezogen, nein, die unzähligen, all die Lasten befördernden Fahrräder führten (und führen zum Teil bis heute) diese Ära herbei

 

 

Diese Lizenz-freien Anregungen,  TOPten4Bikes,  ergehen insbesondere an die Fahrradhersteller

und deren Zulieferer 

 

  

 

1.)  In der Ruhe liegt die Kraft

 

Ein klassisches "Aufrechtrad" fordert uns eine strapaziöse, vornüber gekrümmte Sitz- und Arbeitshaltung ab; und Liegeräder positionieren ihren Fahrer allzu knapp über dem Asphalt.

 

Eine etwa 65°schräge Anlehne für den Rücken vermittelt jedoch eine bequeme und optimal stützende Sitzhaltung; mit ihr wird das aktive Treten kraftvoller, effizienter und man bleibt entspannt. Dabei wird ein anatomisch stützender Gegenhalt mit ergonomisch optimal verbessertem Pedalieren vermittelt. Es macht das RADfahren in dieser Sitzhaltung auch sicherer.

 

      Vorteile des bequem angelehnten Sitzens: 

 

*  Mit nach hinten verlagertem Schwerpunkt stürzt man bei einem Aufprall oder einer Fehlbremsung nicht kopfüber über den Lenker. 

 

*  Mit einem Sicherheitsgurt ergibt sich hinzu ein real noch höherer Schutz. Der Gurt wiram Rohrrahmen einer Streckgitter-Schalenlehne verankert.

 

*  Eine so ausgeführte Anlehne schützt bei einem Unfall bestmöglich den Kopfbereich, die Schultern und die Hüfte und macht, entsprechend dimensioniert, einen Helm hinfällig.

 

Sattel und Anlehne werden dazu ein wenig nach hinten verlegt. Und die Griffe der Lenkstange sind näher am Fahrer; seine Lage ähnelt so der eines Easy Rider auf einer Harley. 

 

 

 

2.)  Auweh, mein Hintern

 

Eine auch für herkömmliche Fahrräder nützliche Innovation, sei hier vorgestellt:  

 

Besonders bei längeren Fahrten sind herkömmliche Sättel eigentlich ziemlich unbequem. Ein Sattel lässt sich auch aus zwei länglichen, guten Sitz bietenden Gesäßbackenschalen bilden, welche nebeneinander auf einer Achse gelagert sind. Diese vollziehen die wippende Tretbewegung des Fahrers mit. Solch ein "Wippsattel" erhöht - für Damen wie für Herren - den Sitzkomfort - durch seine spürbare Entlastung im empfindlichen Schrittbereich.

  

 

 

3.) Zubau am Antrieb  -  wippen statt kurbeln  

 

Andere Erfinder versuchten es zuvor mit vielerlei umwegiger Mechanik. Diese erwiesen sich eher als "Treppensteiger" und sie ergaben keine merkliche Verbesserung.

 

Mein Ansatz: Die linke Tretkurbel erhält einen um sein Vierkant-Auge herum wirksamen Freilauf eingesetzt. Somit ist jeder Hebel für sich Freilauf-unabhängig (ein Freilauf befindet sich ja bereits in der Hinterradnabe).

Weiters erhalten die hier vorwärts-weisend montierten Hebelarme, jeweils an ihrem ersten Drittel, ein kurzes Stahlseilstück festgemacht. An den Enden dieser Seile kommt nun ein ausreichend langes Zwischenstück in Form einer Zahnradkette eingesetzt, wodurch eine Verbindung der Hebelarme gegeben ist. Die Kette wird hierzu über ein am Sitzrohr verankertes, frei drehbares Ritzel geführt.

Dies ermöglicht eine synchrone Beindynamik, bei der das jeweils arbeitsfreie Bein quasi automatisch zur erneuten Steppbereitschaft angehoben wird. Die Tretkurbel wird auf diese einfache Veränderung hin, zu einer Hebelwippe.

Für den Zweck dieses "Beinhebers" genügen - entsprechend ihrer geringeren Beanspruchung - jene zarten Kettchen, welchan jeder Nabengangschaltung als Verbindung zwischen Gangseil und Nabeninnenstift Verwendung haben. Diese Kettchen lassen sich daher auch als Meterware ordern. Das zum Kettchen angepasste Ritzel sollte zum Sitzrohrstift eine Kugellagerverbindung aufweisen. Der das Ritzel tragende Sitzrohrstift kann dort in passender Höhe mittels seiner Manschette und einem Schlauchgummifutter oder angeschweißt festgemacht sein.

Das Ganze bedeckt noch ein Schutzblech; (und all dies wird Bedarfsgerecht, gemeinsam mit der große Antriebskette mittels Graphitspray oder Kettenöl gewartet).

Ein optionaler e-Antrieb wäre hierzu als hinterer Nabenmotor zu installieren.

 

            Die Vorteile:

 

*  Per Steppwippe kann eine direkte, hocheffiziente Tretumsetzung mit entsprechend höherer Tempoleistung erreicht werden.

 

*  Beim bisherigen Kurbeln sind 2/3 leerer Weg ohne Vortrieb. Hier hingegen wird nur das die Arbeit leistende Drittel bedient.

 

* Auch das stehende Steppen - also der Miteinsatz des eigenen Körpergewichts - ist hier mit weniger Kraftaufwand  als beim kreisenden Kurbel-treten ermöglicht.

 

* Kurze interime Wipppausen werden ganz nach Belieben eingelegt. Die Totpunktfreiheit lässt - ähnlich wie bisher - eine freie Krafteinteilung zu.  

   

Dies inspirierte mich im Weiteren auch zu einer einfachen, mechanisch unkomplizierten ...

 

         3. a)  ... Pedale-Gangschaltung:

 

Hierzu ist die Pedale an einer Gleithülse eingeschraubt, welche entlang der äußeren 2/3 des Hebelarms verschiebbar ist. 

Lateral, zwischen Hebelarm und Gleithülse besteht eine Wellenrelief-Kupplung. Ein gewählter Gang wird durch eine ihr gegenüber eingebaute gewölbte Blattfeder am Kupplungs-Relief angepresst. Dies verhindert ein ungewolltes Verschieben der Pedale.

Zum Gangschalten drückt der Rist der Füße seitlich nach außen; hierfür befinden sich außen an den Pedalen eine kurze Nase. Das Bein wählt im nun freien Wechsel den optimalen Gang. 

Das Aufsuchen des gewünschten Übersetzungsverhältnisses lässt sich leicht einüben und verselbständigen.

 

         Die Vorteile dieser Schaltung sind: 

 

*   Sie bietet die einfachste Direktwahl zum stimmigen Übersetzungsverhältnis. 

 

Besonders als "Wipphebler" ist sie eine vollwertige Gangschaltung. In Kombination mit den vorderen drei Kettenblättern entfalten die Relief-geschalteten fünf (optional drei) wählbaren Gänge eine optimal gespreizte Gesamtübersetzung für bergigen wie auch ebenen Fahrgebrauch.  

   

* Die Vorrichtung hat nur ca. 350 g Gesamtgewicht. Es erübrigen sich etliche Einzelteile - Ritzelset, Schalthebel und Kabelzüge - sowie der komplete Derailleur (Kettenschaltung) bzw. das ganze Nabengetriebe.

 

*  Sie bietet weiterhin die Austauschbarkeit eines defekten Freilaufs oder Tretachslagers.

 

*  Nachrüstsätze (optional mit Steppwippe) wären vermutlich schlagartig ein Verkaufshit, da sie zu allen 4-Kant-Tretlagerachsen passen.

 

Welle der zweiteiligen Kurbeln.

Aktuell haben sich Kurbelsysteme durchgesetzt, bei denen die Welle nicht mehr fest mit dem Tretlager, sondern mit dem rechten Kurbelarm verbunden ist. Die Lager werden mit dem Rahmen verschraubt oder eingepresst. Die Welle wird dann einfach durchgesteckt und mit dem linken Kurbelarm verschraubt. Die Vorteile dieses Systems sind eine größere Stützweite und damit eine längere Lebensdauer der Lager sowie eine einfachere Demontage bzw. Montage.

 

4.)  Ein fahrRAD für zwei-Kräfte     

 

Diese Tandem/Single-Version hat einen leicht gestreckten Rahmenbau, dem ein zweiter Anlehnsattel aufgesetzt werden kann. Seine Hebelarme sind über den Tretachspunkt hinaus verlängert. Dort lassen sie sich vom Zweitfahrer, über dessen aufsteckbare Pedale/Gleithülsen, mit der gleichen Schaltbarkeit bedienen. 

 

Für Singlefahrten werden die Zweitpedale und der Zweitsattel einfach zu Hause gelassen. 

Ist möglicherweise ein Bild von Fahrrad und außen

 From: RareHistoricalPhotos - facebook 

 

Im Paarbetrieb bietet sich eine harmonische und perfekte Arbeitsteilung, bei voneinander unabhängiger Gangwahl, an. Auch kann der Vordere hinzu stehend Wippen. 

Diese Version eröffnet die Entwicklung und Marktbewährung zu einem kreativen Leichtbau Tandem/Single-Rad

Das fram-outfit bliebe das konkrete Designergebnis des jeweiligen Fahrradherstellers.

 

 

 

5.)  Bei Hitze und Regen

 

Wer fährt bei Regen oder großer Hitze noch gerne mit dem Fahrrad ?  Kaum jemand !

 

Tatsache ist, unsere Stadt-, Cargo- und Reiseräder bieten erst dann täglich hohen Fahrkomfort, wenn sie uns vor Nässe oder direkter Sonnenhitze zu schützen vermögen. Ein aufsteckbares Schutzdach würde dazu anregen, das Auto öfter in der Garage zu lassen. Eventuell lässt es manchen ganz auf ein Fahrrad umsteigen. 

  

Ein waagrechtes Wetterschutz-Dach schützt zum Einen vor Sonne und Regen. Zum Anderen liefert es, als photovoltaische Folie auf dem Alu-Dachrahmen aufgespannt oder als Rolljalousie, auch einen erheblichen Teil der Antriebsenergie. 

Der am Dach erzeugte Strom wird in den im fahrRAD-Rahmen integrierten Solar-Akku eingespeist (InTube). Die ca. 150/W  PV-Folie* erntet den ganzen Tag - selbst bei diffuser Wetterlage - Tageslicht-Strom. 

Das ca. 1,1 m² große Dach erzeugt in etwa die Energie einer mittellangen Fahrstrecke.

 

Das leichte, abnehmbare Flugdach ist windschlüpfrig; denn selbst wechselnde Winde verlaufen eigentlich flach. In einer längeren Testphase fuhr ich ein solches problemlos - auch bei kräftigen Windböen. 

Zur Nachrüstung wäre so ein Dach - hinter der Sattel-Anlehne oder am Lenkerschaft anklickbar - allemal ein Gewinn.

 

Die vier Dachecken bergen optional die Blinklichter einer Abbiege-Anzeige. Die vom Akku her gespeisten Lichter sollen - wegen der Gefahren in der heutigen Verkehrsdichte - durch ein Bremslicht ergänzt sein. Das verlässliche On/Off-Schalten der Nachtbeleuchtung sollte ein Dämmerungssensor übernehmen.

 

Das  ~ 60 x 180 cm große Dach lässt sich bei Regen etwa 60 cm nach vorne verschieben und gewährt, dass alles im Trockenen bleibt. 

Ein wind- und sichtdurchlässiger Netz-Store schützt vor Regen wie auch vor starker seitlicher Sonne. Er wird bei Bedarf mittels Klettverschluss am Dachrahmen befestigt. Der Store hat am unteren Saum sein Bleiband und hängt mit etwa 55 cm ausreichend tief herab. Rahmen und Folie können roll- bzw. faltbar konstruiert werden.

Sportlichen Radfahrern könnte dieses Aufsatzdach auch ohne E-Antrieb gefallen (mit Perlonstoff anstatt PV-Folie bespannt, wiegt es nur ca. 700g)**.

   

   

 

  Das kleine Cargo

 

Der Bereich hinter der schrägen Rückenlehne bietet Raum für Gepäck oder auch für ein bis zwei Kinderplätze.  

Denkbar wäre auch ein leichter, abnehmbarer und versperrbarer Streckgitterkorb mit Klappdeckel, der nach dem Einkauf wie ein Reisekoffer auf vier Lenkrollen, mit leichter Hand geschoben werden kann. Dieser Korb könnte auch aus geflochtener Weide als praktischer 4-Rad-Trolley hergestellt sein.    

Auch die Kindersitze würden mit dem selben Klickverschluss befestigt sein; sie hätten ein beiderseits dem Sitz befindliches Räderpaar und einen aus dem Rückenteil herausziehbaren Führungsbügel. So würde der Sitz nach der Fahrt zum Kinderwagerl. 

Am Lenkerschaft (Steuerrohr) ist z.B. ein KLICKfix Träger ideal - das Gepäck bleibt auf ihm konstant mittig.

 

            6.a)   fahrRAD mit Schwerlast-Anhänger

   

Hierbei handelt es sich um einen Tieflader-ähnlichen Anhänger, welcher über das fahrRAD oder ein e-Bike gelenkt wird. Er leistet CO²freie Zustellungs- und eventuell auch Taxidienste und er ist besonders für die heutige Klimasituation konzipiert. 

 

Dieser 2,9 m lange Hänger fährt auf 125 cm breiter Spur und wiegt ca. 105 kg.

Gleich hinter der hochstellbaren Deichsel entlasten zwei ~ 35 cm große zwillingbereifte Räder - mit ihrer Drehtellerbasis zum Laderaum - das fahrRAD. 

Das Frachtgewicht verteilt sich so auf acht Räder, inclusive zweier 60 cm großer zwillingbereifter Hinterräder.

 

Den Leer- wie auch Lastbetrieb übernehmen vier synchron geschaltete Rekuperations-Nabenantriebe. Deren Leistung wäre auf eine zu  bewegende Last von max. 900 kg auszulegen. Die aus der Bewegung zurückgewonnene Energie wird optimaler Weise in Hochleistungs-Speicherkondensatoren zum nachfolgenden Anfahren bereitgehalten, welche es (eventuell mit der italienischen Fa. Zehus) zu entwickeln gilt. 

  

Zur solo Deichsel-Handführung sollen die e-Motore über einen 2 km/h langsamen Retourgang und einen 6 km/h ersten Gang verfügen. 

Die vier Rekuperation-synchronen Felgenbremsen erlauben es bei Volllast 25 km/h und bei Leer- oder Teillast bis zu 45 km/h zu fahren.

Anstatt Rückspiegel hat der Hänger eine Heckkamera, welche dem Fahrer per Monitor das rückseitige Geschehen anzeigt. 

 

Die extra tief platzierte und 3,6 m² große Ladefläche besteht aus einer 19 mm OSB. Die Abfederung erfolgt über 10 verteilte Druckfedern, welche das Fahrgestell mit der Ladefläche verbinden.  

Mit 125 cm Spurbreite widersteht der 170 cm hohe Aufbau seitlichem Wind. Bei Starkwind und geringem Frachtgewicht bleiben die Seitenplanen entsprechend hochgerollt. 

Der Aufbau bietet Platz für 3 Warenpaletten auf 6 m³ großen Laderaum an. 

  

Der Anhänger ist längs in U-form mit dem 1,7 m hohen Dachrahmen aus großmaschigem  Schweißgitter überbrückt. Das Ganze ist mit einer solaren Gewebefolie (z.B. vom Hersteller Alwitra oder Heliotek) abgedeckt. Die Ladung ist auch durch seitliche Deckplanen wettergeschützt. Sie werden mittels spezieller e-Rollos geöffnet bzw. verschlossen und sie zippen zugleich die seitlichen ZIPverschlüsse mit. Zuvor wird die Ladung mittels Spanngurten gesichert.

Diese Eindeckung liefert über ihre 12 m² PV aktiver  Oberfläche - auch bei trübem Tageslicht - ausreichenden Eintrag an Antriebsenergie. 

Für weite Transportwege sind im Chassis des Hängers Akkus untergebracht; sie werden dort in eigene Fächer eingeschoben und  stellen die ausreichenden Wegreserven. 

 

 6.b)   Der Hänger kann auch zu einer Familienkutsche bzw. komfortablem Campingzelt umgebaut werden: 

  

Zur Personenbeförderung hat die Kutsche (ggf. das Taxi) Steckfix-Sitzbänke. Sie sind aus filzbelegten, leichten OSB-Sitzflächen auf Metallgestell gefertigt. Bei drei Sitzreihen bietet der Anhänger noch Platz für 1 - 2 Kinderwagerl. Der Einstieg kann von beiden Seiten her erfolgen; auch die seitlichen PV Abdeckplanen gewähren - durch integrierte, weiche Transparentfolien - eine Rundumsicht für die maximal 8 Personen einer Beförderung. 

An kalten Tagen erwärmen sanfte Quarzstrahler die Fahrgäste. 

  

Zur Zeltfunktion ergeben  angefügte, seitliche Klappwände aus leichten Stegplatten eine 12,4 m² große Wohn/Schlafebene. Beim Aufklappen der Wände öffnet sich das Zelt über Auswölbespangen aus Fieberglas. Dann noch die vier Außeneck-Stützen zum Boden hin justieren - fertig! 

Überall findet sich wohl ein schöner Camping- oder gratis Parkplatz. Mit Eigenstrom, Solardusche und einer Bio-Komposttoilette lässt sich die Umgebung auch mit kleinem Budget bereisen.  

    

Jedes Fahrrad kann diesen Großraum-Hänger lenken. Mal als Familienkutsche mal als Zustellungs- oder Taxiservice.

 Im städtischen wie ländlichen Raum eröffnet  er emissionsfreie Verkehrsdienste,

auf Basis selbständigen Unternehmertums.

 


  

7.)   Luftloser Reifen?

  

 

Meine Vorstellung einer neuartigen Bereifung aus härterer Gummi-Mischung benötigt weder den üblichen Felgenwulst-Draht noch Gewebeeinlagen, weder einen Schlauch noch inneren Luft-Überdruck. Diese Art Reifen federn bereits durch ihr starkwandiges Hartgummi-Querschnittsprofil ab (siehe Zeichnung). Im Falle höherer Lasten lässt sich diese Bereifung dennoch entsprechend aufpumpen.

Zudem bietet eine kleinfingerschmale, mittlere Abrollwulst den perfekt-minimierten Rollwiderstand. Die seitlichen, auf Gripp optimierten Hilfswulste rollen nur in Schräglage in Bodenkontakt. Aufpumpen und „Patschen-Picken" entfallen bei diesem nagelfesten Modell.

Zur Reifenmontage hat diese  fahrRAD-Bereifung eine zweiteilige "Verschraubfelge", welche perfekten und formschlüssigen Reifensitz gewährleistet.

Und obendrein ist das draht- und gewebefreie Material im Recycling unproblematisch und als Granulat wiederverwertbar! Besonders auf rauem Gelände und im Lastentransport ist diese Bereifung langlebig und reparaturarm.

 

 

  

8.)  Handschoner 

 

Um übliche Mikrotraumata im Handgelenk zu vermeiden, könnten zur Stoßmilderung in den Lenkgriffen bzw. deren Übergängen zum Lenkbügel hin je eine zylindrische, elastomere Rohrstopfen-Verbindung eingelassen sein. Diese steif-elastische Brücke könnte different auf das Gewicht einer Person hin erhältlich sein bzw, different tief eingelassen werden.

  

 

 

9.)  Mühsam ein RAD bespeichen war gestern ...

 

Rückenfreundlicher Nebeneffekt am neu erdachten  fahrRAD: das hintere Laufrad kann optional mit 12 konischen Fieberglas-Bogenfedern oder Stahl-Blattfedern anstatt üblicher Speichen eine effektive Schock-Absorbierung erhalten. Denn auch andere gängige Shock-Absorber für vorne, hinten oder an der Sattelstütze verteuern ein Fahrrad. Bei diesem Ansatz reicht, wegen gegebenem Hinterrad-nahem Schwerpunkt, eine Dämpfung aus (auch Kinderwägen lassen sich prinzipiell mit solchen Rädern bestücken). 

 

 

 

10.)  Langfingersperre

 

Mit einem langen, aus dem Rahmen herausziehbaren Stahlseilschloss lässt sich das Rad anhängen und gegen Diebstahl sichern. Eine zweite Schnell-Wegfahrsperre wäre ebenso praktisch und praxisnahe.

Die Sicherung von  Stahlseilschloss, Akku, Stauraumkorb und Solardach sollte mit nur einem Schlüssel möglich sein. Noch besser wäre ein Handsenderschloss - welches wie bei PKW´s schon lange üblich - alles zentral verriegelt.

 

 

Die generellen Vorzüge sind: 

 

*  Diese fahrRAD-Zusätze würden mit zu weiterer Verkehrs- und Klimaberuhigung beitragen.

 

*  Die Ansätze bieten ein Singel-fahrRAD wie auch ein Tandem, Cargo, TAXI oder eine Familienkutsche. 

 

*  Als Cargorad gibt es dem Zusteller Arbeit und reduziert städtischen Smog und Stau. 

 

*  Die Neuerungen können jede für sich zur Anwendung kommen.

 

  

Fazit: Dieses innovative fahrRAD wäre kein "nur Schönwetter-Fahrrad" und am Markt sicher bald beliebt. Es könnte die Fahrradbranche - wegen der hohen Sicherheit und Mehrbereichsfähigkeit - positiv bereichern! Diese lizenzfreien, innovativen Ansätzen böten Ihnen einen speziellen Markenvorsprung für Ihre Fahrradherstellung.  

   

 

           

*   PV-Folien erzeugen z.B. Alwitra-Evalon cSi ®, FirstSolar®, Nanosolar ® - oder Heliatek ®.

** USB-Plog, Navi-Integration und eine Freisprecheinrichtung, vereint mit der Ladestand-, Kilometer- und Tachoanzeige, in einem klapp- und abnehmbaren Display (neben breitem Rückspiegel) im Dach, wären ebenfalls gute Zusatzoptionen.

 
Auch von Schwellenländern ließen sich örtlich angepasste fahrRAD-Produktionen verwirklichen.  Alle 10 Innovationen sind jedenfalls kostenfrei zu haben. Eine günstige Alternativmobilität, mit der Vermeidung fossiler und straßenbaulicher Nachteile, wäre dort sicherlich begrüßenswert und Not-wendend. 

 


 Eine Beschreibung - von der Erprobung (ISO 4210) bis zu Vertrieb und Handel - ist nicht Teil dieser Studie. 

Li/Io-Akkus erfordern den neuen EN 50604-1 Standard. 

 Für Feedback, Kritik und technische Anregungen stehe ich gerne zur Verfügung:    thalhammerm@yahoo.de  od. +43 19195724 

 

 

 

 © by Michael Thalhammer  - Juli 2013        -        Technisch aktualisiert, Wien, 03.11.2021      

 

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