Getriebe und Flaschenzug kombiniert Antrieb neu gedacht: Gleiche Power – weniger Kraft

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Die Kombination aus Getriebe und Flaschenzug ermöglicht eine effiziente Antriebslösung: Durch Verringerung der Zugkraft und effektive Übertragung der Bewegung ermöglicht das System die Nutzung von Generatoren mit weniger Eingangsenergie. Wie es zur Entwicklung kam und was der Erfinder dazu sagt.

Viele Erfolgsgeschichten haben ihren Anfang in einer Garage. Vermutlich eignet sich eine Garage zum einen besonders, weil sie Tüftlern und Makern beste Voraussetzungen zum Basteln und Experimentieren bietet; zum anderen fehlt anfangs ja oft das Budget für mehr. Auch Oguzhan Albayrak begann 1995 in einer Garage an seiner Idee eines neuartigen Fahrradantriebs zu arbeiten – häufig hörte er, dass seine Idee nicht funktionieren könne. Albayrak tüftelte weiter und entwickelte im Laufe der Zeit verschiedene Produkte, zum Beispiel eine vertikale Situp-Bank für Fitnessstudios oder auch das E-Trike Uready mit besonderer Neigetechnik.

Doch an seiner Idee eines effizienten Antriebs hielt er weiter fest. Anstatt aufzugeben, entwarf und baute Oguzhan Albayrak in seiner Garage den ersten Fahrradantrieb basierend auf einem Flaschenzug.

Der Clou: trotz des simplen Aufbaus erhält man mit dem Antrieb gleich viel Leistung, obwohl weniger Kraft aufgewendet werden muss. Heute entwickelt der Heilbronner Tüftler immer weiter. „Bereits in meiner Lehre in der Automobilbranche war Stillstand keine Option“, erklärt Oguzhan Albayrak. „Alles unterliegt dem KVP, dem kontinuierlichen Verbesserungsprozess. Und es gibt immer etwas zu verbessern, das treibt mich an.“

Wie der neue Antrieb funktioniert

Über die Jahre konnte sich Oguzhan Albayrak immer mehr Wissen aneignen und profunde Erfahrungen insbesondere im Bereich Energiegewinnung sammeln. Dies führte auch zu seiner neuesten Entwicklung, die er im Rahmen einer Veranstaltung auf dem dem Campus-Founders-Gelände in Heilbronn vorgestellt hat und die er wie folgt beschreibt:

Wie die Antriebsvorrichtung aufgebaut ist

Dem Erfinder zufolge ist seine zum Patent angemeldete Lösung so aufgebaut:

• Das Getriebe, das mehrere Doppelstirnzahnräder verwendet, dient dazu, die Geschwindigkeit und den Weg zu erhöhen. Wenn das Ritzel eine Umdrehung macht, dreht sich die Schwungscheibe beispielsweise zehnmal, wodurch eine größere Bewegung und Energieübertragung erreicht wird.

• Der Flaschenzug spielt eine entscheidende Rolle, indem er die Zugkraft reduziert, die zum Antrieb des Generators erforderlich ist. Durch die Verwendung von mehreren Rollen verteilt der Flaschenzug die Zugkraft auf eine größere Fläche, wodurch der erforderliche Aufwand verringert wird. Dadurch kann ein kleinerer Motor oder eine geringere Eingangsleistung verwendet werden, um den Generator anzutreiben.

• Durch die Kombination von Getriebe und Flaschenzug wird die Effizienz des Systems verbessert. Die Verringerung der Zugkraft ermöglicht eine leichtere Bedienung und senkt den Energiebedarf.

• Gleichzeitig ermöglicht das Getriebe eine effektive Übertragung der Bewegung und erhöht die Leistung, die auf den Generator übertragen wird.

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Eine Beispielrechnung

Oguzhan Albayrak hat folgendes Rechenbeispiel parat:

Ohne Flaschenzug

Angenommen, um die Schwungscheibe ohne den Flaschenzug zu drehen, wird eine Zugkraft von

100 kg benötigt.

Der Weg, den wir am Ritzel ziehen müssen, entspricht dem Umfang der Schwungscheibe:

Weg = 2 * Pi * Radius

Weg = 2 * 3,14 * 25 cm

Weg = 157 cm

Die Arbeit, die wir aufwenden müssen, um die Schwungscheibe zu drehen, beträgt:

Arbeit = Kraft * Weg

Arbeit = 100 kg * 157 cm

Arbeit = 15.700 kg * cm

Mit Flaschenzug

Angenommen, mit dem Flaschenzug benötigen wir nur eine Zugkraft von 8 kg, um die Schwungscheibe zu drehen.

Der Weg, den wir am Seil des Flaschenzugs ziehen müssen, verkürzt sich aufgrund der Übersetzung des Getriebes:

Weg = Weg am Ritzel / Übersetzungsverhältnis

Angenommen, das Übersetzungsverhältnis beträgt 1:10 (das Ritzel macht eine Umdrehung, während sich die Schwungscheibe 10-mal dreht). Somit verkürzt sich der Weg wie folgt:

Weg = 157 cm / 10

Weg = 15,7 cm

Die Arbeit, die wir mit dem Flaschenzug aufwenden müssen, beträgt:

Arbeit = Kraft * Weg

Arbeit = 8 kg * 15,7 cm

Arbeit = 125,6 kg * cm

Wo ein Einsatz des Antriebs denkbar ist

Diese Vorrichtung biete sich für verschiedene Anwendungen an, zum Beispiel in Windkraftanlagen, wo sie dazu beitragen kann, die Größe und Kosten der Anlagen zu reduzieren. Weitere Szenarien sind Albayrak zufolge mobile Generatoren für Katastrophengebiete oder prinzipiell abgelegene Standorte, wo eine effiziente Nutzung der verfügbaren Energie von großer Bedeutung ist. Sie könne aber auch in Heimwindkraftanlagen für den privaten Gebrauch eingesetzt werden.

Zusammenfassend sagt Oguzhan Albayrak: „Die Revolution dieser Vorrichtung liegt in der Kombination aus dem doppelseitigen Hebel, dem Flaschenzug, dem Getriebe und den Freilaufsystemen, was auch zum Patent angemeldet wurde. Dieses Zusammenspiel ermöglicht eine effiziente Übertragung von geringen Antriebskräften auf hohe Drehzahlen. Dadurch können verschiedene Systeme mit weniger Energie betrieben werden, was sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile mit sich bringt.“

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