Das Prinzip vom zusätzlichen Handantrieb
Der Handantrieb soll zusätzlich zum Pedalantrieb laufen. Dazu sind zwei Handantriebshebel installiert, die nach rechts oder links synchron zu schwenken gehen, und so die Lenkung des Trikes oder Quads übernehmen. Angetrieben wird mit den Händen bei Bedarf, indem ein Hebel vorwärts und der andere rückwärts bewegt wird.
Prinzipdarstellung von einem Nordic Trike mit Handantrieb
a) Lenken:
Schwenken nach links bedeutet Kurve nach links und umgekehrt. Über ein Doppelgelenk wird diese Lenkbewegung sauber von der Antriebsbewegung getrennt, so dass egal wo die Hebel gerade in der Antriebsrichtung hin geschwenkt sind, immer die gleiche Lenkstellung entsteht. Die Handgriffe schwenken zum Lenken typisch +- 75 mm aus der Mittellinie.
b) Handantrieb:
In Fahrtrichtung sind beide Handantriebshebel so verbunden, dass, wenn ein Hebel vorwärts bewegt wird, der andere nach hinten schwenkt. Für den Fahrer heißt das, dass ein Arm eine Druck- und der andere eine Zugbewegung ausführt, verkoppelt über den Oberkörper. Der Schwenkweg zum Antrieb wird so bemessen, dass etwa 250 mm Schwenkweg einer halben Pedalumdrehung entsprechen. Die Handantriebshebel einmal vor und zurück Schwenken, entspricht dann einer ganzen Pedalumdrehung. Da der Handantrieb letztlich über Freilaufrollen sich auf den Pedalantrieb einkoppelt, bestimmt der Fahrer, wie die Handbewegung zur Pedalbewegung synchronisiert ist. Damit kann man sowohl eine dem Diagonalschritt beim Skilanglauf ähnliche Bewegung realisieren (z.B. rechtes Bein vor, rechter Arm zurück) als auch eine Vielzahl anderer Kombinationen.
Während an einem Fahrrad die Anpassung des Rads an die Körpermaße im Prinzip einfach durch Verstellen der Sattelhöhe erreicht wird, muss beim Nordic Trike noch der Handantrieb auch dazu passend eingestellt werden.
Zuerst wird also der Fahrersitz so verschoben, bis die Beine den Pedalantrieb gut bedienen können. Das ist in der Regel der Fall, wenn in der vordersten Tretposition das Knie noch nicht ganz durchgedrückt ist.
Nun wird der Schwenkbereich der Handhebel so eingestellt, dass in der vordersten Position der Arm ebenfalls noch nicht ganz gerade ist. Die nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die von uns dazu verwendeten Maße.
Typische Maße bzgl. Fahrer an einem Nordic Trike
Übersicht über typische Einstellmaße für Hand- und Fußantrieb in Abhängigkeit von der Körpergröße
Handantrieb mit Seilen
Technisch gibt es heutzutage eine Vielfalt von Möglichkeiten, die Handantriebskraft noch mit einzubinden. Wir haben hierzu ein um vier Umlenkrollen umlaufendes dünnes Stahlseil verwendet, welches an den zwei Handantriebshebeln befestigt ist, und mit jeder Vor- und Zurückbewegung der Handantriebshebel ein Stück rechtsrum oder linksrum läuft.
Der Pedalantrieb in Rahmenmitte mit seinem Tretlager hat noch zwei außenliegende Zusatzlager samt Hebeln bekommen, so dass eine "Kurbelwelle" ähnlich zum Automotor entsteht. An den Lagern außen sitzen auf der Kurbelwelle noch zwei Seilrollen mit einem integrierten Freilauf, die die jeweilige in Pedaltrittrichtung wirkende Seilkraft noch mit einkoppeln. Damit wird Hand- und Fußbewegung zusammen auf die Kette zum Hinterrad übertragen.
Die Querbewegung der Handhebel wird über jeweils ein "Kreuzgelenk" abgegriffen und über mehrere Stangen mit Gelenkköpfen dem Vorderrad zugeführt.
Das umlaufende 2 mm Stahlseil wird über einen Seilspanner straff gehalten. Es umschlingt die Seilrollen auf der Kurbelwelle zwei mal. Ca. 5.000 km sind mit einem Seil schon erreicht worden, ohne sichtbare Seilschäden.
Die Handantriebsvariante mit Seilen eignet sich besonders für Trikes und Quads, die ein Karosse aufweisen (teilweise oder Vollkarosse). Alle mechanischen Elemente des Handantriebs befinden sich in der Nähe der Außenwände. So wird der doch recht eng bemessene Innenraum für den Fahrer freigehalten.
Blick auf den Seilhandantrieb mit der Pedalkurbelwelle in der Mitte und den zwei Handantriebshebeln außen
Kompakthandantrieb
Die überwiegende Mehrzahl der heute produzierten Trikes und Quads weist aus Gewichtsgründen einen aus wenigen Rohren bestehenden und leichten Rohrrahmen auf. Im einfachsten Fall ist das ein "T- oder X-Rahmen", bestehend aus einem stabilen Mittelrohr mit längs verstellbarem Pedallager und zwei Querrohren zu den beiden Vorderrädern.
Überlegungen, den Handantrieb in einer kompakten, optional einbaubaren Getriebebox zusammen zu fassen, haben zu der rechts abgebildeten Variante mit dem Kompakthandantrieb geführt.
Die Schwenkbewegung der Handhebel wird über zwei aus der Getriebebox kommende Wellen abgegriffen und einem im Kettentrieb befindlichen Ritzel zugeleitet. Die Lenkbewegung wird parallel von den Handhebeln über zwei Kugelkopf-Stangen darunter ebenfalls zur Rahmenmitte geleitet. Von dort aus können Vorderachsen mit ein oder zwei Rädern über Spurstangen, wie üblich gelenkt werden.
Der Kompakthandantrieb kann damit am Rahmenmittelrohr in praktisch alle Trike- und Quadvarianten eingebaut werden.
kompakte Handantriebseinheit als Getriebebox in Rahmenmitte (Gewicht 25 kg, davon 5 kg Handantrieb)