CH679837A5 - Training equipment for competitive cyclists - has frame with flywheel driven by chain and with load applied by permanent magnetic brake - Google Patents

Training equipment for competitive cyclists - has frame with flywheel driven by chain and with load applied by permanent magnetic brake Download PDF

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CH679837A5
CH679837A5 CH284489A CH284489A CH679837A5 CH 679837 A5 CH679837 A5 CH 679837A5 CH 284489 A CH284489 A CH 284489A CH 284489 A CH284489 A CH 284489A CH 679837 A5 CH679837 A5 CH 679837A5
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CH
Switzerland
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training device
flywheel
frame
chain
axis
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Application number
CH284489A
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German (de)
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Josef Flecklin
Original Assignee
Josef Flecklin
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    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
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Abstract

The training machine for competive cyclists has a main frame (1) that supports a pedal crank with a coupled gear trsnmission (6,7). The main gear wheel is coupled to a drive chain wheel (12) that is integral witha flywheel (15). The frame exerted by the cyclist is determined by the braking force applied to the flywheel. This is determined by the radial position of a pivot mounted permanent magnet (18) that can be moved by a Bowden cable (22). USE/ADVANTAGE - Training machine for cyclist has system for varying resistor load.

Description

       

  
 



  Die vorliegende Erfindung betrifft ein Traningsgerät für Radsportler. Besonders im Winterhalbjahr und allgemein bei schlechter Witterung ist das trainingsmässige Radfahren auf den öffentlichen Strassen unangenehm und unter Umständen sogar gefährlich. Der Strassen-Radsport ist denn auch eine Disziplin, die im Sommerhalbjahr ihre Saison hat. Es ist aber jedem Sportler wichtig, dass er während der Zwischensaison seine Leistungsfähigkeit nicht verliert. Er ist bestrebt, seine Kondition aufrechtzuerhalten und durch gezielte Trainingsmethoden gar noch zu steigern. Hierzu können vom Radsportler verschiedene Ausgleichssportarten betrieben werden, die sich im Winterhalbjahr problemlos ausüben lassen.

  Solche Ausgleichssportarten beanspruchen jedoch im allgemeinen andere Muskeln als das Radfahren und auch die körperlichen Bewegungsabläufe sind möglicherweise sehr verschiedenen zu denen des Radfahrens. Es liegt dem Radsportler jedoch daran, diesen Bewegungsablauf, insbesondere den gleichmässigen Rundtritt, sowie die Gewöhnung an die allgemeine Körperstellung auf dem Rennrad und die Angewöhnung an den Rennsattel nicht zu verlieren. Nur so kann er den Wettkampf im Frühling nahtlos wieder aufnehmen und ohne grosse Einbussen durch eine Einfahrzeit seiner Sportart frönen. 



  Bisher trainieren die Radsportler zu diesem Zweck vorallem auf stationären Trainingsgeräten, die mehrere freilaufende Rollen aufweisen, auf die das zu benützende, individuelle Rennrad gesetzt wird und auf denen dann gefahren wird. Ein solches Trainingsgerät schliesst in der Regel einen rechteckigen Stahlrahmen von ungefähr der Länge eines Fahrrades ein, der am Boden liegt und zwischen dessen Längsstreben mindestens drei frei drehbare Rollen angeordnet sind. Mindestens eine Rolle unter dem Antriebsrad des Rennrades wird dann meist mechanisch gebremst. Als Variante kann auch eine berührungslose Bremsung erzielt werden, indem die Rolle einen elektrischen Generator antreibt. An der angetriebenen Rolle kann ausserdem ein Messgerät angeschlossen sein, welches die Drehzahl der Rolle misst.

  Solche Trainingsgeräte lassen sich in Wohnungen, Kellern, Dachgeschossen oder sonstigen Räumlichkeiten aufstellen und deshalb auch bei schlechter Witterung benützen. 



  Ein Nachteil dieser Trainingsgeräte besteht darin, dass sie ziemlich sperrig sind und demzufolge bei Nichtgebrauch nicht gerade platzsparend versorgt werden können. Dies mag mit ein Grund dafür sein, dass mancher Fahrer von der Anschaffung eines solchen Rollengerätes absieht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Antriebsrad des Rennrades auf der Antriebsrolle unvermeidlich einen gewissen Schlupf hat. Dieser ständige Schlupf bewirkt zum einen eine verfälschte Messung der aufgenommen Daten, aus denen ja die gefahrene Geschwindigkeit und Wegstrecke ermittelt werden, und zum anderen bewirkt er einen übermässigen Reifen-Verschleiss. Ein weiterer  Nachteil besteht darin, dass beim Training eine erheblich Sturzgefahr besieht, da das Rennrad ständig auf den Rollen gehalten werden muss. Dies setzt eine entsprechende Konzentration des Fahrers voraus.

  Es sind Geräte bekannt, die eine Feststelleinrichtung für das Rennrad aufweisen, sodass dieser Nachteil entfällt. Eine solche Einrichtung besteht aus starken Bügeln, in welche das Rennrad mit seinem Lenker eingespannt werden kann. Ein solches Trainings-Gerät ist damit aber noch sperriger. 



  Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trainingsgerät für Radsportler zu schaffen, das die obengenannten Nachteile überwindet und trotzdem das Trainieren mit dem gewohnten, individuellen Rennrad erlaubt. 



  Diese Aufgabe wird gelöst von einem Trainingsgerät für Radsportler, das sich dadurch auszeichnet, dass an einem Rahmengestell eine Antriebsachse mit mindestens einem Kettenkranz und einer Schnellspannvorrichtung angeordnet ist, mittels der diese Antriebsachse anstelle des Hinterrades in einen Fahrradrahmen einspannbar ist, und dass am Rahmengestell eine Schwungmasse gelagert ist, die von der Antriebsachse antreibbar ist und Mittel vorhanden sind, um die Schwungmasse berührungsfrei mit regulierbarer Bremskraft zu bremsen. 



  In der nachfolgenden Beschreibung wird eine vorteilhafte, beispielsweise Ausführung der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben und deren Funktion erläutert. 



  Es zeigt: 
 
   Fig. 1: Das Trainingsgerät von der Seite her gesehen mit weggenommener Verschalung; 
   Fig. 2: das Trainingsgerät von oben gesehen mit weggenommener Abdeckung; 
   Fig. 3: den Verstellmechanismus für die Bremskraft 
   Fig. 4: eine Frontansicht des Verstellmechanismus: 
   Fig. 5: einen Schnitt durch die Nabe mit dem Ritzelsatz. 
 



  In Fig. 1 ist das Trainingsgerät in einer Ansicht von der Seite her dargestellt, wobei die vordere Seitenplatte weggenommen wurde. Das Gerät weist zwei Seitenplatten 1 auf, die in Abstand voneinander angeordnet sind und durch mehrere Bolzen 2, die als Distanzelemente 2 wirken, in dieser Lage zueinander fest verschraubt sind. Diese Bolzen 2 durchsetzen die beiden zueinander parallelen Seitenplatten 1, sind zwischen den Seitenplatten 1 von etwas grösserem Durchmesser als die Löcher in den Seitenplatten 1, durch die sie führen und schliesslich sind die beiden Enden der Bolzen 2 mit Gewinden versehen, über die je eine Mutter geschraubt ist. Die Seitenplatten 1 sind vorteilhaft in Kunststoff ausgeführt und am  Rand ist ihr Zwischenraum von Abdeckungplatten verschlossen. Das Gerät ist oben mit einem Traggriff versehen, sodass es gleich einem Koffer getragen werden kann.

  Unten können die Distanzelemente 2 zwischen den Seitenplatten 1 anstelle von Bolzen 2 durch ein U-Profil 3 gegeben sein, das mit seinem Rücken gegen unten angeordnet ist und dessen Breite dem gewünschten Abstand der Seitenplatten 1 entspricht. Quer zu diesem U-Profil 3 sind zwei Vierkant-Stahl-Profile 4 angeschweisst, die als Füsse 4 für das Trainingsgerät zu wirken bestimmt sind. Die Seitenplatten 1 sind weiter von einer Achse 5 durchsetzt, auf welcher ein herkömmlicher Ritzelsatz 6 mit Freilauflager sitzt. Mit gestrichelten Linien sind die Kettenführungsorgane 8 eines eingespannten Rennrades zum Wechseln der Übersetzung eingezeichnet. Die Achse 5 ist in den Seitenplatten 1 drehbar gelagert und treibt einen zwischen den Seitenplatten 1 angeordneten Kettenkranz 9 an, welcher etwa doppelten Durchmesser wie der grösste Kettenkranz 10 des Ritzelsatzes 6 aufweist.

   Von diesem Kettenkranz 10 führt eine Fahrradkette 11 zu einem weiteren Kettenkranz 12 mit beträchlich kleinerem Durchmesser, welcher ungefähr in der Mitte der Seitenplatten 1 auf einer Achse 13 drehbar gelagert ist. Anstelle einer Kraftübertragung mittels einer Fahrradkette kann auch eine solche mittels Zahnriemenantrieb in Frage kommen. Anstelle der Kettenkränze 9 und 12 treten dann Zahnriemenräder und anstelle der Fahrradkette 11 ein Zahnriemen. Auf der Achse 13 ist ein Schwungrad 14 möglichst grossen Durchmessers und grosser Masse angeordnet. Ein solches Schwungrad 14 besteht vorteilhaft aus einer fein ausge wuchteten Stahlscheibe von etwa 10 mm Dicke. Durch die eben beschriebene und in Fig. 1 einsehbare grosse Übersetzung wird das Schwungrad 14 schon bei niedrigen Drehzahlen der Kettenkränze 7 des Ritzelsatzes 6 in relativ hohe Drehzahlen versetzt.

  Auf der Achse 13 ist ausserdem in Abstand neben dem Schwungrad 14 eine Nicht-Eisen-Bremsscheibe 15 gleichen Durchmessers wie das Schwungrad 14 montiert. Vorteilhaft besteht die Bremsscheibe aus Aluminium. Oben rechts von dieser Bremsscheibe 15 ist die Bremsvorrichtung 16 zu erkennen. Diese Bremsvorrichtung 16 umfasst einen an einem Bolzen 36 schwenkbar angelenkten Schenkel 17, der einen Permanentmagneten 18 trägt. Der Permanentmagnet 18 ist nun so auf dem Schenkel 17 plaziert, dass er unter Freilassung eines dünnen Luftspaltes von etwa einem Millimeter Breite neben der Bremssscheibe 15 abschwenkbar ist. Der Schenkel 17 und sein Lager sind stark genug dimensioniert, dass sie die auftretenden Reaktionskräfte problemlos aufnehmen können.

  Der Schenkel 17 kann auch U-förmig ausgebildet sein, wobei die Schenkel dieses U's dann auf ihrer Innenseite je einen Permanentmagneten 18 tragen und sich beidseits neben der Bremsscheibe 15 abschwenken lassen. Die Magnete induzieren im Innern des Bremsscheibenmaterials Wirbelströme, die einen erheblichen Widerstand gegen die Drehung der Bremsscheibe 15 zwischen den Magneten 18 hindurch bewirken. Je weiter der oder die Magnete 18 neben der Bremsscheibe 15 abgeschwenkt werden, um so höher ist die resultierende Bremskraft. Ausserdem haben die Wirbelströme eine Erwärmung der Bremsscheibe zur Folge. Die Bremsenergie wird also in  Wärme übergeführt.

  Dreht sich nun das Schwungrad 14 und damit die Bremsscheibe 15, so werden im jeweiligen Bremsscheibenmaterial, das in den Bereich des Magnetes oder der Magnete kommt, solche Wirbelströme induziert, und wenn es wieder aus diesem Bereich kommt, verschwinden diese Wirbelströme wieder. Die Bremsung erfolgt mit dieser Einrichtung vollständig berührungslos und ist damit absolut kontinuierlich. Eine derartige Kontinuität bzw. Gleichmässigkeit der Bremskraft wäre mit mechanischen wirkenden Bremsen sehr schwerlich zu erzielen. Das Trainingsgerät wird benützt, indem das Hinterrad des Rennrades, mit dem trainiert werden soll, ausgebaut wird und hernach das Rennrad mit seiner hinteren Rahmengabel 19 mittels der am Fahrrad-Rahmen vorhandenen Schnellspannung 20 auf die Achse 5 mit dem Kettenwechsel 6 aufgespannt.

  In der hier gezeigten Fig. 1 ist bloss die hintere Rahmengabel des eingespannten Rennrades angedeutet. Sodann wird die Kette 21 über den Kettenwechsel 6 am Trainingsgerät geführt. Damit ist das Fahrrad mittels der Füsse 4 sicher gehalten und der Fahrer kann nicht stürzen. Die Regulierung der Bremskraft erfolgt durch die Variation der Abschwenkung des oder der Permanentmagneten 18 mittels des schwenkbaren Schenkels 17. Dieser Schenkel 17 wiederum ist mittels eines Bowdenzuges 22 betätigbar, welcher zum Rahmen oder Lenker des Fahrrades gezogen ist. Der Schenkel 17 ist hierzu so angeordnet, dass er kraft seiner Schwerkraft stets neben die Bremsscheibe abschwenken will. Der Bowdenzug 22 wirkt dieser Schwerkraft entgegen und zieht den Schenkel  17 hoch. Ferner erlaubt es der Bowdenzug 22, den Schenkel 17 in verschiedenen Schwenklagen festzuhalten. 



  Fig. 2 zeigt das Trainingsgerät nach Fig. 1 in einer Ansicht von oben, wobei die Abdeckplatte entfernt ist und damit eine Blick in das Innere freigegeben ist. Man erkennt die beiden Seitenplatten 1, die Füsse 4 und die Bolzen 2, welche als Distanzelemente 2 zwischen den Seitenplatten 1 dienen, teils auch als Lager für drehbare Elemente. Links ist die Achse 5 mit dem Kettenwechsel 6 zu sehen. Vom Kettenkranz 9 im Innern des Gerätes zwischen den Seitenplatten 1 führt eine Fahrradkette 11 zur Achse 13, die das Schwungrad 14 und die Bremsscheibe 15 trägt. Der Schenkel 17, der den Permanentmagneten 18 trägt, ist in der abgeschwenkten Lage zu erkennen. 



  Fig. 3 zeigt nun noch, wie die Vorrichtung zur Regulierung der Bremskraft ausgebildet sein kann. Sie besteht hier aus einer Platte 23, in der eine Achse 24 gelagert ist, auf der ein Drahtzug-Rolle 25 sitzt. Um diese Drahtzug-Rolle 25 ist das Ende des Bowdenzuges geführt. An der Achse 24 ist eine Hebel 26 mit Griff 27 befestigt. Der Griff 27 sitzt auf einem Bolzen, der quer zum Hebel 26 diesen durchsetzt und dessen Spitze kraft einer Druckfeder in die Löcher 28 in der Platte 23 einrastet. Durch Ziehen am Griff 27 lässt sich die Bolzenspitze gegen die Federkraft aus den Löchern 28 ausrasten und der Hebel 26 kann geschwenkt werden, wobei der Bowdenzug entsprechend auf die Drahtzug-Rolle 25 aufgewickelt und gezogen  wird. Die Platte 23 kann wie hier angedeutet mittels Klemmen oder Festschrauben am Vorderteil des Rahmens 29 des Fahrrades befestigt werden. 



  Fig. 4 zeigt die Vorrichtung zur Regulierung der Bremskraft in Fahrtrichtung des Fahrrades gesehen, also von hinten. Die Platte 23 ist auf einer Halterung 30 befestigt, die aus zwei Klemmbacken 31 besteht, die über das Scharnier 32 schwenkbar miteinander verbunden sind. Das obere Rahmenrohr 33 ist im Querschnitt dargestellt. Eine Klemmschraube 34 dient zum Festschrauben der Halterung 30 und damit zum Verklemmen der Klemmbacken 31 mit dem Rahmen 29. An der Platte 23 drehbar gelagert ist die Drahtzug-Rolle 25 zu erkennen. Ebenfalls der Hebel 26 und der Griff 27 mit dem Rastbolzen 24 ist dargestellt. Eine Drucksfeder 35 drückt den Bolzen 24 in die Rastlöcher 28 in der Platte 23. Der Bolzen 24 kann gegen die Kraft dieser Feder 35 aus den Löchern 28 ausgerastet werden, wonach der Hebel 26 schwenkbar und damit die Bremskraft verstellbar ist. 



   Fig. 5 zeigt schliesslich noch einen Schnitt durch die Achse 5 mit dem Ritzelsatz 6. Nebst den Kettenkränzen 7 ist die Schnellspannung 20 zu erkennen, wie sie an Rennrädern üblich ist. Ferner sieht man die beiden Seitenplatten 1, sowie den mit der Achse mitdrehenden Kettenkranz 9 zwischen den beiden Seitenplatten 1. 



  Das erfindungsgemässe Trainingsgerät erlaubt ein sehr wirklichkeitsnahes Training an beliebigen Orten. Selbst das Gangschalten kann durch den Fahrer geübt werden, indem er mit Steigungen durch Verstärkung der Bremskraft simuliert und dann in entsprechend kleineren Gängen fährt. Ausserdem lässt sich das vorliegende Trainingsgerät problemlos an einen Trainingscomputer anschliessen. Hierzu ist das Schwungrad mit einem kleinen Steuermagneten auszurüsten und die zugehörige Indukionsspule kann nahe am Schwungrad montiert werden, sodass der Steuermagnet laufend an der Spule vorbeifährt. Mit dieser Messanordnung lassen sich durch Einspeisung der Signale in einen handelsüblichen Trainings-Computer die simulierte Fahrgeschwindigkeit, die Wegstrecke und die Durchschnittsgeschwindigkeit ermitteln.

  Als Variante kann anstelle eines abschwenkbaren Permanentmagneten auch ein stationär angeordneter Elektromagnet verwendet werden. Die Bremskraft wird dann mittels Variation der Stromspannung oder der Stromstärke gesteuert. Ein Vorteil einer solchen, mittels des elektrischen Stroms steuerbaren Bremskraft ist es, die Steuerung über eine Relaisschaltung von einem Computer übernehmen zu lassen. Im Computer kann zum Beispiel eine ganz bestimmte Fahrroute einprogrammiert sein, sodass der Computer nach bestimmten zurückgelegten Wegstrecken, ganz gemäss der Realität, eine vorkommende Steigung durch entsprechende Erhöhung der Bremskraft simuliert und bei simulierten Gefällen die Bremsung aufhebt. Der Fahrer ist dann gezwungen, stets die passende Übersetzung zu wählen, um die optimale Tret-Kadenz aufrechtzuerhalten.

   Gleichzeitig kann ein solches  Computerprogramm auch mit noch weiteren Parametern gefüttert werden, so zum Beispiel mit einer zeitlich vorbestimmten Bremskraftkurve. Ausserdem ist es auch möglich, den am Fahrer gemessenen Puls als weiteren Parameter einzuspeisen. Mit einem entsprechenden Programm kann dann die Bremskraft so gesteuert werden, dass die Pulsfrequenz zeitabhängig oder wegstreckenabhänig eine vorbestimmte Kurve beschreibt, welche zu einem individuell optimalen Trainingseffekt beiträgt. 



  
 



  The present invention relates to a training device for cyclists. Especially in the winter half of the year and generally when the weather is bad, training cycling on the public roads is uncomfortable and under certain circumstances even dangerous. Street cycling is a discipline that has its season in the summer half-year. It is important to every athlete that he does not lose his performance during the off-season. He strives to maintain his condition and even increase it through targeted training methods. For this purpose, the cyclist can practice various balancing sports that can be practiced without problems in the winter half-year.

  However, such balancing sports generally require different muscles than cycling, and physical movements may also be very different from cycling. However, it is important to the cyclist not to lose this sequence of movements, in particular the steady pedaling, as well as getting used to the general body position on the racing bike and getting used to the racing saddle. This is the only way he can seamlessly resume the competition in spring and indulge in his sport without a big break-in.



  So far, cyclists have been training for this purpose primarily on stationary training equipment that has several free-running roles, on which the individual racing bike to be used is placed and on which it is then ridden. Such a training device generally includes a rectangular steel frame of approximately the length of a bicycle, which lies on the ground and at least three freely rotatable rollers are arranged between its longitudinal struts. At least one roller under the drive wheel of the racing bike is then usually braked mechanically. As a variant, contactless braking can also be achieved by the roller driving an electric generator. A measuring device can also be connected to the driven roller, which measures the speed of the roller.

  Such training devices can be set up in apartments, basements, attics or other rooms and can therefore also be used in bad weather.



  A disadvantage of these training devices is that they are quite bulky and therefore cannot be supplied in a space-saving manner when not in use. This may be one of the reasons why some drivers refrain from purchasing such a roller device. Another disadvantage is that the drive wheel of the racing bike inevitably has some slip on the drive roller. On the one hand, this constant slippage causes a falsified measurement of the recorded data, from which the speed and distance traveled are determined, and on the other hand, it causes excessive tire wear. Another disadvantage is that there is a considerable risk of falling during training because the racing bike must be kept on the wheels at all times. This requires a corresponding concentration of the driver.

  Devices are known which have a locking device for the racing bike, so that this disadvantage is eliminated. Such a device consists of strong brackets in which the racing bike can be clamped with its handlebars. However, such a training device is even more bulky.



  It is the object of the present invention to provide a training device for cyclists which overcomes the disadvantages mentioned above and nevertheless allows training with the customary individual racing bike.



  This object is achieved by a training device for cyclists, which is characterized in that a drive axle with at least one chain ring and a quick release device is arranged on a frame, by means of which this drive axle can be clamped in a bicycle frame instead of the rear wheel, and that a flywheel on the frame is mounted, which can be driven by the drive axle and means are available to brake the flywheel contact-free with adjustable braking force.



  In the following description, an advantageous embodiment of the invention, for example, is described with reference to the drawings and its function is explained.



  It shows:
 
   Fig. 1: The training device seen from the side with the casing removed;
   2: the training device seen from above with the cover removed;
   Fig. 3: the adjustment mechanism for the braking force
   4: a front view of the adjustment mechanism:
   Fig. 5: a section through the hub with the pinion set.
 



  In Fig. 1, the training device is shown in a view from the side, wherein the front side plate has been removed. The device has two side plates 1 which are arranged at a distance from one another and are bolted to one another in this position by a plurality of bolts 2 which act as spacer elements 2. These bolts 2 pass through the two mutually parallel side plates 1, are between the side plates 1 of somewhat larger diameter than the holes in the side plates 1 through which they lead and finally the two ends of the bolts 2 are provided with threads, each with a nut is screwed. The side plates 1 are advantageously made of plastic and their space is closed at the edge by cover plates. The device is equipped with a carrying handle at the top so that it can be carried like a case.

  At the bottom, the spacer elements 2 between the side plates 1 can be provided instead of bolts 2 by a U-profile 3, which is arranged with its back towards the bottom and whose width corresponds to the desired distance between the side plates 1. Two square steel profiles 4 are welded on transversely to this U-profile 3 and are intended to act as feet 4 for the training device. The side plates 1 are further penetrated by an axis 5 on which a conventional pinion set 6 with a freewheel bearing is seated. The chain guide elements 8 of a clamped racing bike for changing the gear ratio are shown with dashed lines. The axis 5 is rotatably mounted in the side plates 1 and drives a chain ring 9 arranged between the side plates 1, which has approximately twice the diameter as the largest chain ring 10 of the pinion set 6.

   A bicycle chain 11 leads from this chain ring 10 to a further chain ring 12 with a considerably smaller diameter, which is rotatably mounted on an axis 13 approximately in the middle of the side plates 1. Instead of a power transmission by means of a bicycle chain, this can also be used by means of a toothed belt drive. Instead of the chain rings 9 and 12 there are toothed belt wheels and a toothed belt instead of the bicycle chain 11. A flywheel 14 with the largest possible diameter and large mass is arranged on the axis 13. Such a flywheel 14 advantageously consists of a finely balanced steel disc of about 10 mm in thickness. Due to the large translation just described and visible in FIG. 1, the flywheel 14 is set to relatively high speeds even at low speeds of the chain rings 7 of the pinion set 6.

  A non-iron brake disc 15 of the same diameter as the flywheel 14 is also mounted on the axis 13 at a distance from the flywheel 14. The brake disc is advantageously made of aluminum. The braking device 16 can be seen at the top right of this brake disk 15. This braking device 16 comprises a leg 17 which is pivotably articulated on a bolt 36 and which carries a permanent magnet 18. The permanent magnet 18 is now placed on the leg 17 in such a way that it can be swung out next to the brake disk 15, leaving a thin air gap of about one millimeter wide. The leg 17 and its bearing are dimensioned strong enough that they can easily absorb the reaction forces that occur.

  The leg 17 can also be U-shaped, the legs of this U then each carrying a permanent magnet 18 on their inside and can be swiveled on both sides next to the brake disc 15. The magnets induce eddy currents in the interior of the brake disk material, which bring about considerable resistance to the rotation of the brake disk 15 between the magnets 18. The further the magnet or magnets 18 next to the brake disc 15 are pivoted, the higher the resulting braking force. In addition, the eddy currents cause the brake disc to heat up. The braking energy is therefore converted into heat.

  If the flywheel 14 and thus the brake disk 15 now rotate, such eddy currents are induced in the respective brake disk material that comes into the area of the magnet or magnets, and when it comes out of this area again, these eddy currents disappear again. The braking is completely contactless with this device and is therefore absolutely continuous. Such continuity or uniformity of the braking force would be very difficult to achieve with mechanical brakes. The training device is used in that the rear wheel of the racing bike with which training is to be carried out is removed and then the racing bike with its rear frame fork 19 is clamped onto the axle 5 with the chain change 6 by means of the quick-release mechanism 20 on the bike frame.

  In Fig. 1 shown here, only the rear frame fork of the clamped racing bike is indicated. The chain 21 is then guided over the chain change 6 on the training device. The bike is thus held securely by means of the feet 4 and the driver cannot fall. The braking force is regulated by varying the pivoting of the permanent magnet or magnets 18 by means of the pivotable leg 17. This leg 17 in turn can be actuated by means of a Bowden cable 22 which is pulled towards the frame or handlebar of the bicycle. For this purpose, the leg 17 is arranged in such a way that it always wants to pivot away next to the brake disc due to its gravity. The Bowden cable 22 counteracts this gravity and pulls the leg 17 up. Furthermore, the Bowden cable 22 allows the leg 17 to be held in different pivot positions.



  FIG. 2 shows the training device according to FIG. 1 in a view from above, the cover plate being removed and thus a view into the interior being released. One recognizes the two side plates 1, the feet 4 and the bolts 2, which serve as spacer elements 2 between the side plates 1, partly also as bearings for rotatable elements. Axle 5 with chain change 6 can be seen on the left. A bicycle chain 11 leads from the chain ring 9 inside the device between the side plates 1 to the axis 13, which carries the flywheel 14 and the brake disc 15. The leg 17, which carries the permanent magnet 18, can be seen in the pivoted-down position.



  3 now shows how the device for regulating the braking force can be designed. It consists here of a plate 23 in which an axis 24 is mounted, on which a wire-drawing roller 25 is seated. The end of the Bowden cable is guided around this wire-drawing roller 25. A lever 26 with a handle 27 is fastened to the axis 24. The handle 27 sits on a bolt which passes through the lever 26 transversely and the tip of which engages in the holes 28 in the plate 23 by means of a compression spring. By pulling the handle 27, the tip of the bolt can be disengaged from the holes 28 against the spring force and the lever 26 can be pivoted, the Bowden cable being correspondingly wound onto the wire-pull roller 25 and pulled. The plate 23 can, as indicated here, be fastened to the front part of the frame 29 of the bicycle by means of clamps or screws.



  Fig. 4 shows the device for regulating the braking force seen in the direction of travel of the bicycle, that is, from behind. The plate 23 is fastened to a holder 30 which consists of two jaws 31 which are pivotally connected to one another via the hinge 32. The upper frame tube 33 is shown in cross section. A clamping screw 34 is used to screw the holder 30 tight and thus to clamp the clamping jaws 31 to the frame 29. The wire drawing roller 25 is rotatably mounted on the plate 23. The lever 26 and the handle 27 with the locking pin 24 are also shown. A compression spring 35 presses the bolt 24 into the locking holes 28 in the plate 23. The bolt 24 can be disengaged from the holes 28 against the force of this spring 35, after which the lever 26 can be pivoted and the braking force can thus be adjusted.



   5 finally shows a section through the axis 5 with the sprocket set 6. In addition to the chain rings 7, the quick tension 20 can be seen, as is usual on racing bicycles. Furthermore, one can see the two side plates 1 and the chain ring 9 rotating with the axis between the two side plates 1.



  The training device according to the invention allows very realistic training at any location. The driver can even practice shifting gears by simulating gradients by increasing the braking force and then driving in correspondingly smaller gears. In addition, the present training device can be easily connected to a training computer. For this purpose, the flywheel must be equipped with a small control magnet and the associated induction coil can be mounted close to the flywheel, so that the control magnet continuously drives past the coil. With this measuring arrangement, the simulated driving speed, the distance and the average speed can be determined by feeding the signals into a commercially available training computer.

  As a variant, a stationary electromagnet can also be used instead of a pivotable permanent magnet. The braking force is then controlled by varying the voltage or current. An advantage of such a braking force that can be controlled by means of the electric current is that the control is carried out by a computer via a relay circuit. For example, a very specific driving route can be programmed into the computer, so that the computer simulates an ascending gradient after a certain distance traveled, entirely in accordance with reality, by correspondingly increasing the braking force and cancels braking in the case of simulated gradients. The rider is then forced to always choose the right gear ratio in order to maintain optimal pedaling cadence.

   At the same time, such a computer program can also be fed with further parameters, for example with a chronologically predetermined braking force curve. In addition, it is also possible to feed in the pulse measured on the driver as a further parameter. With an appropriate program, the braking force can then be controlled so that the pulse frequency describes a predetermined curve as a function of time or distance, which contributes to an individually optimal training effect.


    

Claims (10)

1. Trainingsgerät für Radsportler, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Rahmengestell eine Antriebsachse (5) mit mindestens einem Kettenkranz (7) und einer Schnellspannvorrichtung (20) angeordnet ist, mittels der diese Antriebsachse (5) anstelle des Hinterrades in einen Fahrradrahmen (19) einspannbar ist, und dass am Rahmengestell eine Schwungmasse (14) gelagert ist, die von der Antriebsachse (13) antreibbar ist und Mittel (16) vorhanden sind, um die Schwungmasse (14) berührungsfrei mit regulierbarer Bremskraft zu bremsen.       1. Training device for cyclists, characterized in that a drive axle (5) with at least one chain ring (7) and a quick release device (20) is arranged on a frame by means of which this drive axle (5) instead of the rear wheel in a bicycle frame (19) can be clamped, and that a flywheel mass (14) is mounted on the frame, which can be driven by the drive axle (13) and means (16) are provided to brake the flywheel mass (14) in a contact-free manner with adjustable braking force. 2. 2nd Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen durch einen kofferartigen Kasten mit Stützfüssen (4) gebildet ist, der schmäler als die Weite einer Fahrrad-Rahmengabel (19) ist, wobei in den Seitenwänden (1) des Kastens zwei Achsen (5, 13) drehbar gelagert sind, deren eine die Antriebsachse (5) und deren andere die Achse (13) eines die Schwungmasse (14) bildenden Schwungrades (14) bildet. Training device according to claim 1, characterized in that the frame is formed by a case-like box with support feet (4), which is narrower than the width of a bicycle frame fork (19), two axes (5) in the side walls (1) of the box , 13) are rotatably mounted, one of which forms the drive axis (5) and the other forms the axis (13) of a flywheel (14) forming the flywheel mass (14). 3. Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Kastens auf der Antriebsachse (5) ein Kettenkranz (9) angeordnet ist, der über eine Rollenkette (11) einen weiteren Kettenkranz (12) mit grosser Übersetzung antreibt, welcher auf der Achse (13) des Schwungrades (14) angeordnet ist. 3. Training device according to claim 2, characterized in that a chain ring (9) is arranged in the interior of the box on the drive axle (5), which drives a further chain ring (12) with a large ratio via a roller chain (11), which on the Axis (13) of the flywheel (14) is arranged. 4. 4th Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16) zum Bremsen der Schwungmasse (14) eine mit ihr angetriebene Bremsscheibe (15) aus Nichteisen-Material und einen Permanentmagneten (18) einschliessen, der über einen Bereich von ausserhalb der Bremsscheibe (15) unter Freilassung eines Luftspaltes bis neben diese abschwenkbar ist. Training device according to one of the preceding claims, characterized in that the means (16) for braking the flywheel mass (14) include a brake disc (15) made of non-ferrous material and a permanent magnet (18) which is driven over a range from outside the Brake disc (15) with the release of an air gap until it can be swung out. 5. Trainingsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet ein stationär angeordneter Elektromagnet ist, dessen Magnetkraft manuell oder computergesteuert über ein Relais variierbar ist, und die Bremsscheibe (15) aus einem Nichteisen-Material besteht. 5. Training device according to claim 4, characterized in that the magnet is a stationary electromagnet, the magnetic force can be varied manually or computer-controlled via a relay, and the brake disc (15) consists of a non-ferrous material. 6. 6. Trainingsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (18) mittels eines Bowdenzuges (22) schwenkbar ist, wobei der Magnet (18) so gelagert ist, dass in einer Schwenkrichtung die Schwerkraft und gegen sie der Zug des Bowdenzuges (22) wirkt. Training device according to claim 4, characterized in that the magnet (18) can be pivoted by means of a Bowden cable (22), the magnet (18) being mounted in such a way that the force of gravity acts in a pivoting direction and the train of the Bowden cable (22) acts against it . 7. Trainingsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bowdenzug (22) mittels einer auf einer Platte (23) drehbar gelagerten Drahtzugrolle (25) mit Hebel (26) betätigbar ist, wobei das Bowdenzug-Kabel über die Drahtzugrolle (25) führt und der Hebel (26) mit einem Querbolzen versehen ist, der unter Federkraft in verschiedene Rastlöcher (28) in der Platte (23) einrastbar ist. 7. Training device according to claim 6, characterized in that the Bowden cable (22) by means of a rotatably mounted on a plate (23) wire tension roller (25) with lever (26) can be actuated, wherein the Bowden cable leads over the wire tension roller (25) and the lever (26) is provided with a cross bolt which can be snapped into different locking holes (28) in the plate (23) under spring force. 8. Trainingsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (23) mit Klemm-Mitteln (31, 34) versehen ist, mittels denen sie fest an einem Fahrradrahmen (29) oder Fahrradlenker befestigbar ist. 8. Training device according to claim 7, characterized in that the plate (23) is provided with clamping means (31, 34) by means of which it can be fixedly attached to a bicycle frame (29) or bicycle handlebar. 9. 9. Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Kasten auf der Antriebsachse (5) ein Zahnriemenkranz angeordnet ist, der über einen Zahnriemen einen weiteren Zahnriemenkranz antreibt, welcher auf der Achse (13) des Schwungrades (14) angeordnet ist.  Training device according to claim 2, characterized in that a toothed belt ring is arranged in the box on the drive axis (5), which drives a further toothed belt ring via a toothed belt, which is arranged on the axis (13) of the flywheel (14). 10. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse (14) mit einem kleinen Permanentmagneten versehen ist, welcher dazu bestimmt ist, sich im Betrieb an einer angebauten Induktionsspule vorbeizubewegen. 10. Training device according to one of the preceding claims, characterized in that the flywheel (14) is provided with a small permanent magnet which is intended to move past an attached induction coil during operation.  
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10033747A1 (en) * 2000-07-12 2002-01-24 Kettler Heinz Gmbh Bicycle-type training apparatus comprises pedal crank drive to which flywheel is effectively connected, which rotates around axis parallel to pedal crank drive axis
EP1120132A3 (en) * 2000-01-19 2003-07-16 DAUM ELECTRONIC GmbH Ergometer
CN100343153C (en) * 2003-01-15 2007-10-17 上海三菱电梯有限公司 Permanent magnetic synchronous motor driven automatic escalator and method for implcmenting regular stopping distance requirement for automatic pavement

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