Die
Erfindung betrifft ein Trainingsgerät mit einer fluidmechanisch
wirkenden Widerstandeinheit, die über ein äußeres
Außengehäuse und über ein von dem Außengehäuse
umschlossenes Widerstandsrad verfügt.The
The invention relates to a training device with a fluid mechanical
acting resistance unit, which has an outer
Outer case and one from the outer case
enclosed resistance wheel has.
Ein
derartiges Trainingsgerät ist aus US-A-4,645,199 bekannt. Dieses
vorbekannte Trainingsgerät ist als feststehende, fahrradähnliche
Anordnung ausgebildet, bei der eine fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit über
ein geschlossenes äußeres Außengehäuse
und über ein von dem Außengehäuse umschlossenes,
drehbar in dem Außengehäuse gelagertes Widerstandsrad
verfügt. In dem Außengehäuse ist eine
hochviskose Flüssigkeit vorhanden, die einer durch mit
dem Widerstandsrad verbundenen Kurbelarmen induzierten Drehbewegung
des Widerstandsrades einen fluidmechanischen Widerstand entgegensetzt.Such a training device is off US-A-4,645,199 known. This known training device is designed as a fixed, bicycle-like arrangement in which a fluid-mechanically acting resistance unit has a closed outer outer housing and a housing mounted by the outer housing, rotatably mounted in the outer housing resistance wheel. In the outer housing, a highly viscous liquid is present, which provides a fluid-mechanical resistance to a rotational movement of the resistance wheel induced by crank arms connected to the resistance wheel.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trainingsgerät
der eingangs genannten Art anzugeben, das sich bei einem verhältnismäßig
einfachen mechanischen Aufbau durch eine relativ genaue Anzeige
der von einem Nutzer des Trainingsgerätes erbrachten mechanischen
Leistung auszeichnet.Of the
Invention is based on the object, a training device
specify the type mentioned, which is in a relatively
simple mechanical structure by a relatively accurate display
the mechanical provided by a user of the training device
Performance distinguishes.
Diese
Aufgabe wird bei einem Trainingsgerät der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
ein Steigrohr vorhanden ist, das mit einem Ende an das Außengehäuse
angeschlossen ist und sich bei bestimmungsgemäßer
Anordnung des Trainingsgerätes wenigstens abschnittsweise
entgegen der Schwerkraft erstreckt.These
Task is in a training device of the aforementioned
Art solved according to the invention that
a riser pipe is present, with one end to the outer housing
is connected and in accordance with regulations
Arrangement of the training device at least in sections
extending against gravity.
Dadurch,
dass bei dem erfindungsgemäßen Trainingsgerät
das Außengehäuse fluidmechanisch mit einem sich
wenigstens abschnittsweise entgegen der Wirkrichtung der Schwerkraft
ausgerichteten Steigrohr in Verbindung steht, wird bei einem bestimmungsgemäßen
Einsatz des Trainingsgerätes durch die Pumpwirkung ein
als Flüssigkeit vorliegendes Fluid in das Steigrohr gepumpt,
wobei die relative Lage der in dem Steigrohr vorhandenen Flüssigkeitssäule
ein direktes Maß für die durch einen Nutzer auf dem
Trainingsgerät erbrachte mechanische Leistung ist. Dieser
verhältnismäßig einfache Aufbau gestattet nach
einer entsprechenden Kalibrierung sogar relativ genaue absolute
Leistungsmessungen.Thereby,
that in the exercise device according to the invention
the outer housing fluid mechanically with a
at least in sections contrary to the effective direction of gravity
aligned riser is in communication, is in a proper
Use of the training device by the pumping action
pumped liquid as fluid in the riser,
wherein the relative position of the liquid column present in the riser
a direct measure of by a user on the
Training device provided mechanical power is. This
relatively simple construction allowed after
a corresponding calibration even relatively accurate absolute
Power measurements.
Weitere
zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.Further
expedient embodiments of the invention are
Subject of the dependent claims.
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit
Bezug auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:following
the invention with reference to embodiments
With reference to the figures of the drawing explained in more detail.
Show it:
1 in
einer skizzenhaften Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes
in einer Unterwasseranordnung mit einer horizontal ausgerichteten,
offenen fluidmechanisch wirkenden Widerstandseinheit und mit einem
offenen Steigrohr, 1 in a sketchy side view of a first embodiment of a training device according to the invention in an underwater arrangement with a horizontally oriented, open fluidmechanically acting resistance unit and with an open riser,
2 in
einer skizzenhaften Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes
in einer Unterwasseranordnung mit einer vertikal ausgerichteten,
offenen fluidmechanisch wirkenden Widerstandseinheit und mit einem
offenen Steigrohr, 2 in a sketchy side view of a first embodiment of a training device according to the invention in an underwater arrangement with a vertically oriented, open fluidmechanically acting resistance unit and with an open riser,
3 in
einer skizzenhaften Draufsicht eine fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit
für die Ausführungsbeispiele gemäß 1 und 2, 3 in a sketchy plan view of a fluid-mechanically acting resistance unit for the embodiments according to 1 and 2 .
4 in
einer skizzenhaften Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes
mit einer vertikal ausgerichteten, geschlossenen fluidmechanisch
wirkenden Widerstandeinheit mit einem beidseitig mit der Widerstandseinheit
verbundenen Steigrohr, 4 in a sketchy side view of another embodiment of a training device according to the invention with a vertically oriented, closed fluidmechanically acting resistance unit with a connected on both sides with the resistance unit riser,
5 in
einer skizzenhaften Draufsicht die fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit
des Ausführungsbeispieles gemäß 4, 5 in a sketchy plan view of the fluid-mechanically acting resistance unit of the embodiment according to 4 .
6 in
einem skizzenhaften Schnitt ein Ausführungsbeispiel einer
offenen fluidmechanisch wirkenden Widerstandseinheit, die über
ein Außengehäuse und über ein Widerstandsrad
verfügt, 6 in a sketchy section an embodiment of an open fluid-mechanically acting resistance unit which has an outer housing and a resistance wheel,
7 in
einer skizzenhaften Draufsicht ein als Radialpumpenrad ausgeführtes
Widerstandsrad für eine fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit
gemäß der Erfindung, 7 in a sketchy plan view of a designed as Radialpumpenrad resistance wheel for a fluid-mechanical resistance unit according to the invention,
8 in
einer skizzenhaften Draufsicht ein als Peripheralpumpenrad ausgebildetes
Widerstandsrad für eine fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit
gemäß der Erfindung und 8th in a sketchy plan view designed as Peripheral Pumpenrad resistance wheel for a fluidmechanically acting resistance unit according to the invention and
9 in
einer skizzenhaften Draufsicht eine erfindungsgemäße
fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit mit einem als flach
Scheibe ausgebildeten Pumpenrad mit Darstellung der Strömungsverhältnisse. 9 in a sketchy plan view of a fluid-mechanically acting resistance unit according to the invention designed as a flat disc impeller with representation of the flow conditions.
1 zeigt
in einer skizzenhaften Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes.
Das Trainingsgerät gemäß 1 verfügt über
einen standfesten Rahmen 1, der ein bogenförmiges
Unterrohr 2 aufweist. In der Darstellung gemäß 1 ist
das Unterrohr 2 mit zwei Fußenden 3, 4 auf
dem Boden 5 eines Schwimmbeckens angeordnet. 1 shows in a sketchy side view of an embodiment of a training device according to the invention. The training device according to 1 has a stable frame 1 , which is a bow-shaped down tube 2 having. In the illustration according to 1 is the down tube 2 with two feet 3 . 4 on the ground 5 arranged a swimming pool.
In
dem von dem Boden 5 am weitesten beabstandeten Abschnitt
des Unterrohres 2 ist an dem Unterrohr 2 eine
Getriebeeinheit 6 angebracht, die mit zwei einander gegenüberliegenden
und fluchtend zueinander ausgerichteten Kurbelarmen 7, 8 in
Verbindung steht. An jedem von der Getriebeeinheit 6 abgewandten
Ende eines Kurbelarmes 7, 8 ist ein Tretpedal 9, 10 angebracht.In the from the ground 5 furthest spaced portion of the down tube 2 is at the down tube 2 a gear unit 6 mounted, with two opposite and aligned mutually aligned crank arms 7 . 8th communicates. At each of the gear unit 6 opposite end of a crank arm 7 . 8th is a pedal 9 . 10 appropriate.
Weiterhin
ist an die Getriebeeinheit 6 eine Antriebswelle 11 für
eine fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit 12 angebracht,
die über ein horizontal ausgerichtetes und nahe des Bodens 5 angeordnetes
Außengehäuse 13 verfügt.Furthermore, to the transmission unit 6 a drive shaft 11 for a fluid-mechanical resistance unit 12 placed over a horizontally oriented and near the ground 5 arranged outer housing 13 features.
Das
erfindungsgemäße Trainingsgerät ist weiterhin
mit einem Steigrohr 14 ausgestattet, das radial außenseitig
an dem Außengehäuse 13 angebracht ist
und sich von dem Außengehäuse 13 weg mit
einem Übergangsabschnitt 15 in einen Vertikalabschnitt 16 vertikal
von dem Boden 5 entgegen der Wirkung der Schwerkraft nach
oben erstreckt. Der Vertikalabschnitt 16 weist eine den
Querschnitt des Steigrohres 14 verringernde Dämpfungsverengung 17 als
Querschnittsverengung auf, auf deren von dem Übergangsabschnitt 15 abgewandten
Seite eine Anzeige 18 angebracht ist. Die Anzeige 18 befindet sich
zweckmäßigerweise bei einer bestimmungsgemäßen
Anordnung des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes
in einem Schwimmbecken oberhalb der Wasseroberfläche 19.The exercise device according to the invention is further with a riser 14 equipped, the radially outside of the outer housing 13 is attached and away from the outer casing 13 away with a transitional section 15 in a vertical section 16 vertically from the ground 5 extends upward against the action of gravity. The vertical section 16 has a cross section of the riser 14 reducing damping narrowing 17 as a cross-sectional constriction on which of the transition section 15 facing away an ad 18 is appropriate. The ad 18 is expediently in a proper arrangement of the training device according to the invention in a swimming pool above the water surface 19 ,
Auf
der der Dämpfungsverengung 17 abgewandten Seite
der Anzeige 18 geht das Steigrohr 14 in einen
um 180 Grad gekrümmten Rückführabschnitt 20 eines Überlaufrohres 21 über,
dessen von dem Steigrohr 14 abgewandtes Ende in einem Abstand
von der Wasseroberfläche 19 angeordnet ist.On the damping narrowing 17 opposite side of the display 18 go the riser 14 in a curved by 180 degrees return section 20 an overflow pipe 21 about whose from the riser 14 opposite end at a distance from the water surface 19 is arranged.
Der
Rahmen 1 des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes
in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 verfügt
weiterhin über eine Sattelstützenaufnahme 22,
die mit dem Unterrohr 2 verbunden ist und die sich von
dem Unterrohr 2 weg erstreckt. In die Sattelstützenaufnahme 22 ist
eine Sattelstütze 23 verschiebbar und arretierbar
eingefügt, an deren von der Sattelstützenaufnahme 22 abgewandten
Ende ein Sattel 24 angebracht ist. Die Sattelstützenaufnahme 22,
die Sattelstütze 23 und der Sattel 24 bilden eine
Sitzeinheit.The frame 1 of the exercise device according to the invention in the embodiment according to 1 also has a seatpost mount 22 that with the down tube 2 is connected and extending from the down tube 2 extends away. In the seat post holder 22 is a seat post 23 displaceable and lockable inserted, at the of the seatpost mount 22 opposite end a saddle 24 is appropriate. The seatpost mount 22 , the seatpost 23 and the saddle 24 form a seat unit.
An
dem Unterrohr 2 ist im Bereich des dem Steigrohr 14 zugewandten
Fußendes 4 eine Griffstangenaufnahme 25 angebracht,
die sich von diesem Fußende 4 weg erstreckt. An
dem diesem Fußende 4 abgewandten Ende der Griffstangenaufnahme 25 ist
eine Griffstange 26 in die Griffstangenaufnahme 25 eingefügt,
die nach Art eines Fahrradlenkers ausgebildet ist.At the down tube 2 is in the range of the riser 14 facing foot end 4 a handlebar receptacle 25 attached, extending from this foot 4 extends away. At the foot of this 4 opposite end of the handle bar receptacle 25 is a handlebar 26 in the handlebar receptacle 25 inserted, which is designed in the manner of a bicycle handlebar.
Aus
der Darstellung gemäß 1 ergibt sich,
dass bei Drehen der Kurbelarme 7, 8 durch einen
in 1 nicht dargestellten Nutzer über die
Getriebeeinheit 6 die Antriebswelle 11 drehbar
und die fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit 12 dergestalt
antreibbar ist, dass in dem Steigrohr 14 entgegen der Wirkung
der Schwerkraft eine Flüssigkeitssäule hochgetrieben
und mit ihrem Pegel 27 im Bereich der Anzeige 18 angeordnet
ist. Die Höhe des Pegels 27 gegenüber
der Wasseroberfläche 19 entspricht dabei einer
bestimmten, durch den Nutzer aufgebrachten mechanischen Leistung,
die bei entsprechender Kalibrierung der Anzeige 18 als
quantitativer Wert darstellbar ist. Um die Lage des Pegels 27 zu
stabilisieren, ist der Anzeige 18 die Dämpfungsverengung 17 vorgelagert.From the illustration according to 1 it turns out that when turning the crank arms 7 . 8th through an in 1 not shown user via the gear unit 6 the drive shaft 11 rotatable and the fluidmechanically acting resistance unit 12 is drivable in such a way that in the riser 14 driven up against the action of gravity, a liquid column and their level 27 in the area of the ad 18 is arranged. The height of the level 27 opposite the water surface 19 corresponds to a specific, applied by the user mechanical performance, with appropriate calibration of the display 18 can be represented as a quantitative value. To the location of the level 27 to stabilize is the indicator 18 the damping narrowing 17 upstream.
2 zeigt
in einer skizzenhaften Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes,
wobei sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und
bei dem Aus führungsbeispiel gemäß 2 einander
entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und
im weiteren nicht näher erläutert sind. Bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist
das Außengehäuse 13 der fluidmechanisch
wirkenden Widerstandeinheit 12 offen ausgebildet und aufrecht zwischen
dem Unterrohr 2 und der Sattelstützenaufnahme 22 auf
der dem Steigrohr 14 abgewandten Seite der Sattelstützenaufnahme 22 angeordnet. Durch
dies Anordnung ergibt sich eine kompakte Bauform und ein im wesentlichen
ungehinderter Aufstieg auf den Sattel 24. 2 shows in a sketchy side view of another embodiment of a training device according to the invention, wherein in the embodiment according to 1 and in the exemplary embodiment according to 2 Corresponding elements provided with the same reference numerals and are not further explained in the following. In the embodiment according to 2 is the outer casing 13 the fluidmechanically acting resistance unit 12 open and upright between the down tube 2 and the seatpost mount 22 on the riser 14 opposite side of the seatpost mount 22 arranged. This arrangement results in a compact design and a substantially unhindered climb to the saddle 24 ,
3 zeigt
in einer skizzenhaften Draufsicht eine fluidmechanisch wirkende
Widerstandseinheit 12 für ein erfindungsgemäßes
Trainingsgerät, insbesondere für die Ausführungsbeispiele
gemäß 1 und 2. Aus 3 ist
ersichtlich, dass das Außengehäuse 13 im
Wesentlichen kreisförmig ist, dass das Steigrohr 14 radial
außenseitig an dem Außengehäuse 13 angebracht
ist und dass die Antriebswelle 11 das Außengehäuse 13 im
Mittelpunkt durchtritt. Benachbart der Antriebswelle 11 ist
in das Außengehäuse 13 eine Durchflusseinstelleinheit 28 in
Gestalt einer in ihrer Größe einstellbaren Öffnung
eingebracht, mit der das Einströmen von Flüssigkeit
in das Außengehäuse 13 einstellbar ist. 3 shows in a sketchy top view a fluidmechanically acting resistance unit 12 for an inventive training device, in particular for the embodiments according to 1 and 2 , Out 3 it can be seen that the outer housing 13 essentially circular is that the riser 14 radially on the outside of the outer housing 13 attached and that the drive shaft 11 the outer casing 13 passes in the middle. Adjacent to the drive shaft 11 is in the outer casing 13 a flow adjustment unit 28 introduced in the form of a size-adjustable opening, with the inflow of liquid into the outer housing 13 is adjustable.
An
das Außengehäuse 13 ist weiterhin ein Bypassrohr 29 angeschlossen,
das sich von einer radialen Außenseite des Außengehäuses 13 zu
dessen an die Antriebswelle 11 angrenzenden Mittenbereich
erstreckt. Mit einer in das Bypassrohr 29 integrierten
Nebenströmungseinstelleinheit 30 lässt
sich bei Betrieb der fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit 12 zu
Kalibrierungszwecken ein durch das Bypassrohr 29 fließender
Nebenstrom in seiner Durchflussrate einstellen.To the outer case 13 is still a bypass tube 29 connected, extending from a radial outside of the outer casing 13 to which to the drive shaft 11 extending adjacent center region. With one in the bypass tube 29 integrated bypass flow adjustment unit 30 can be during operation of the fluid-mechanically acting resistance unit 12 for calibration purposes, through the bypass tube 29 adjust the flow rate of flowing sidestream.
4 zeigt
in einer skizzenhaften Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes,
wobei sich bei den Ausführungsbeispielen gemäß 1 sowie 2 und
bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 einander
entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und
im weiteren nicht näher erläutert sind. Bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist
das Außengehäuse 13 der fluidmechanisch wirkenden
Widerstandeinheit 12 geschlossen ausgebildet und wie bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 aufrecht
zwischen dem Unterrohr 2 und der Sattelstützenaufnahme 22 auf
der dem Steigrohr 14 abgewandten Seite der Sattelstützenaufnahme 22 angeordnet. 4 shows in a sketchy side view of another embodiment of an inventions to the training device according to the invention, wherein in the embodiments according to 1 such as 2 and in the embodiment according to 4 Corresponding elements provided with the same reference numerals and are not further explained in the following. In the embodiment according to 4 is the outer casing 13 the fluidmechanically acting resistance unit 12 formed closed and as in the embodiment according to 2 upright between the down tube 2 and the seatpost mount 22 on the riser 14 opposite side of the seatpost mount 22 arranged.
Weiterhin
ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 das Überlaufrohr 21 über
einen Einleitabschnitt 31 an das Außengehäuse 13 angeschlossen,
so dass das Außengehäuse 13, das Steigrohr 14 und
das Überlaufrohr 21 nach außen abgeschlossen
sind. Daher eignet sich das Trainingsgerät nach dem Ausführungsbeispiel
von 4 insbesondere auch für einen freistehenden
Einsatz beispielsweise in Trainingsräumen.Furthermore, in the embodiment according to 4 the overflow pipe 21 via an introduction section 31 to the outer housing 13 connected so that the outer case 13 , the riser 14 and the overflow pipe 21 are completed to the outside. Therefore, the training device according to the embodiment of 4 especially for freestanding use, for example, in training rooms.
5 zeigt
in einer skizzenhaften Draufsicht ein Ausführungsbeispiel
einer fluidmechanisch wirkenden Widerstandseinheit 12 für
ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät,
wie es insbesondere bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 zweckmäßigerweise
zum Einsatz kommt. Bei dem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
fluidmechanisch wirkenden Widerstandseinheit 12 gemäß 3 und
der fluidmechanisch wirkenden Widerstandseinheit 12 gemäß 5 sind
einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen
und im weiteren nicht näher erläutert. Aus 5 ergibt
sich insbesondere, dass der Einleitabschnitt 31 in etwa
in der Mitte des Außengehäuses 13 angesetzt
ist, so dass für den Fall eines Eintritts von Flüssigkeit
in das Überlaufrohr 21 der Stand des Pegels 27 in
dem Steigrohr 14 praktisch nicht beeinflusst ist. 5 shows in a sketchy plan view of an embodiment of a fluid-mechanically acting resistance unit 12 for a training device according to the invention, as in particular in the embodiment according to 4 is suitably used. In the embodiment of a fluid-mechanically acting resistance unit according to the invention 12 according to 3 and the fluidmechanically acting resistance unit 12 according to 5 are mutually corresponding elements provided with the same reference numerals and not further explained in the following. Out 5 results in particular that the introduction section 31 approximately in the middle of the outer housing 13 is scheduled so that in the event of liquid entering the overflow pipe 21 the level of the level 27 in the riser 14 is virtually unaffected.
6 zeigt
in einer skizzenhaften Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel
einer fluidmechanisch wirkenden Widerstandseinheit 12 für
ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät
gemäß 1 oder 2. Aus 6 ist
ersichtlich, dass die fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit 12 über
ein Widerstandsrad 32 verfügt, das mittig in dem
Außengehäuse 13 drehbar gelagert angeordnet
und mit der Antriebswelle 11 verbunden ist. Das Widerstandsrad 32 nimmt
dabei etwa 30 Prozent bis 50 Prozent der Dicke des Außengehäuses 13 in
axialer Richtung und etwa 80 Prozent bis 90 Prozent des Durchmessers des
Außengehäuses 13 ein. Dadurch ist ein
für viele Einsatzbedingungen zweckmäßiger
Widerstandswert erzielt. 6 shows in a sketchy sectional view of an embodiment of a fluid-mechanical resistance unit 12 for a training device according to the invention 1 or 2 , Out 6 It can be seen that the fluidmechanically acting resistance unit 12 via a resistance wheel 32 has, in the middle of the outer housing 13 rotatably mounted and with the drive shaft 11 connected is. The resistance wheel 32 takes about 30 percent to 50 percent of the thickness of the outer casing 13 in the axial direction and about 80 percent to 90 percent of the diameter of the outer housing 13 one. As a result, a suitable for many conditions of use resistance value is achieved.
7 zeigt
in einer skizzenhaften Draufsicht ein als sogenanntes Radialpumpenrad
ausgeführtes Widerstandsrad 32 für eine
erfindungsgemäße fluidmechanisch wirkende Widerstandseinheit 12.
Das Widerstandsrad 32 in der Ausführung gemäß 7 verfügt über
eine flache kreisförmige Trägerplatte 33 mit
einem in Abhängigkeit des bereitzustellenden Widerstandsbereiches
typischerweise zwischen etwa 40 Zentimeter und etwa 50 Zentimeter
liegenden Durchmesser, auf der eine Anzahl von Radialschaufeln 34 aufgebracht
ist. Jede Radialschaufel 34 ist bogenförmig ausgebildet
und erstreckt sich aus dem Mittenbereich der Trägerplatte 33 in
zu den anderen Radialschaufeln 34 gleichsinniger Anordnung
in Richtung des äußeren Randes der Trägerplatte 33. Die
Höhe der Radialschaufeln 34 über der
Trägerplatte 33 liegt bevorzugt im Bereich von
einigen Zehntel Millimeter. Zwischen den radial innen liegenden
Enden der Radialschaufeln 34 ist ein Freiraum 35 vorhanden,
in dessen Bereich das innenseitige Ende des Bypassrohres 29 sowie
gegebenenfalls das dem Steigrohr 14 abgewandte Ende eines Überlaufrohres 21 münden. 7 shows in a sketchy plan view designed as a so-called Radialpumpenrad resistance wheel 32 for a fluidmechanically acting resistance unit according to the invention 12 , The resistance wheel 32 in the execution according to 7 has a flat circular support plate 33 with a diameter typically between about 40 centimeters and about 50 centimeters, depending on the range of resistances to be provided, on which a number of radial vanes 34 is applied. Every radial blade 34 is arcuate and extends from the central region of the carrier plate 33 in to the other radial blades 34 same direction arrangement in the direction of the outer edge of the carrier plate 33 , The height of the radial blades 34 above the carrier plate 33 is preferably in the range of a few tenths of a millimeter. Between the radially inner ends of the radial blades 34 is a free space 35 present, in the area of the inside end of the bypass tube 29 and optionally the riser 14 opposite end of an overflow pipe 21 lead.
Das
Ausführungsbeispiel eines Widerstandsrades 32 gemäß 7 zeichnet
sich durch einen verhältnismäßig hohen
fluidmechanisch wirkenden Widerstand aus und ist daher zweckmäßigerweise
für verhältnismäßig hohe mechanische
Leistungen einzusetzen.The embodiment of a resistance wheel 32 according to 7 is characterized by a relatively high fluidmechanically acting resistance and is therefore expediently used for relatively high mechanical performance.
8 zeigt
in einer skizzenhaften Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Widerstandsrades 32 für eine fluidmechanisch
wirkende Widerstandseinheit 12 gemäß der
Erfindung, das nach 8 als sogenanntes Peripheralpumpenrad 33 mit einem
in Abhängigkeit des bereitzustellenden Widerstandsbereiches
typischerweise zwischen etwa 40 Zentimeter und etwa 50 Zentimeter
liegenden Durchmesser ausgebildet ist. Auch das Widerstandsrad 32 gemäß 8 verfügt über
eine kreisförmige Trägerplatte 33, an
der radial außenseitig gleichmäßig beabstandete
Peripheralstege 36 vorhanden sind, die sich in radialer
Richtung erstrecken und die paarweise Peripheralkammern 37 begrenzen.
Die Höhe der Peripheralstege 36 liegt bevorzugt
im Bereich von einigen Zehntel Millimeter. 8th shows in a sketchy plan view another embodiment of a resistance wheel 32 for a fluid-mechanical resistance unit 12 according to the invention, according to 8th as a so-called peripheral pump wheel 33 is formed with a depending on the area of resistance to be provided typically between about 40 centimeters and about 50 centimeters diameter. Also the resistance wheel 32 according to 8th has a circular support plate 33 at the radially outwardly evenly spaced peripheral webs 36 are present, which extend in the radial direction and the paired peripheral chambers 37 limit. The height of the Peripheralbridge 36 is preferably in the range of a few tenths of a millimeter.
Das
Widerstandsrad 32 gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 8 zeichnet sich neben stabilen Strömungsverhältnissen
bereits bei niedrigen Drehzahlen durch einen verhältnismäßig
geringen fluidmechanisch wirkenden Widerstand aus und ist daher zweckmäßigerweise
insbesondere für relativ geringe Belastungen geeignet.The resistance wheel 32 according to the embodiment of 8th is characterized by stable flow conditions even at low speeds through a relatively low fluidmechanically acting resistance and is therefore expediently suitable in particular for relatively low loads.
9 zeigt
in einer skizzenhaften Draufsicht die Strömungsverhältnisse
in einer erfindungsgemäßen fluidmechanisch wirkenden
Widerstandseinheit 12, die mit einer flachen, lediglich
durch Oberflächenreibung wirkenden Scheibe als Widerstandsrad 32 ausgebildet
ist. Bei Drehen des Widerstandsrades 32 wird zum einen
eine in Umfangsrichtung in dem Außengehäuse 13 strömende
Pumpströmung hervorgerufen, wobei ein Teil der strömenden
Flüssigkeit in das Steigrohr 14 und ein anderer
Teil der strömenden Flüssigkeit in das Bypassrohr 29 ausgetrieben
wird. Über die in dem Bypassrohr 29 integrierte
Nebenströmungseinstelleinheit 30, die in 9 nicht
dargestellt ist, lässt sich der fluidmechanisch wirksame
Widerstand der Widerstandseinheit 12 einstellen. Die Höhe der
Flüssigkeitssäule in dem Steigrohr 14 wiederum ist
ein Maß für die zum Aufrechterhalten einer gleichbleibenden
Drehzahl des Widerstandsrades 32 aufzubringenden mechanischen
Leistung. 9 shows in a sketchy plan view of the flow conditions in a fluidmechanically acting resistance unit according to the invention 12 , with a flat, acting only by surface friction disc as a resistance wheel 32 is trained. When turning the resistance wheel 32 on the one hand, a circumferential direction in the outer housing 13 flowing pumping flow caused, wherein a part of the flowing liquid in the riser 14 and another part of the flowing liquid into the bypass tube 29 is expelled. About in the bypass tube 29 integrated bypass flow adjustment unit 30 , in the 9 not shown, can the fluidmechanically effective resistance of the resistance unit 12 to adjust. The height of the liquid column in the riser 14 Again, a measure of how to maintain a constant speed of the resistance wheel 32 mechanical power to be applied.
Dabei
hat sich herausgestellt, dass im Falle von turbulenten Strömungsverhältnissen
in der fluidmechanisch wirkenden Widerstandseinheit 12 die zum
Beibehalten eines gewissen Pegels 27 erforderliche mechanische
Leistung nach einer Drehzahlerhöhung beziehungsweise Drehzahlerniedrigung
zum Verändern des Pegels nach Stabilisierung der Strömungsverhältnisse
im Wesentlichen drehzahlunabhängig ist, während
bei einer im Wesentlichen laminaren Strömung in der Widerstandseinheit 12 die Höhe
des Pegels 27 gegenüber dem Außengehäuse 13 von
der Drehzahl des Widerstandsrades 32 abhängig
ist. Durch diese Drehzahlabhängigkeit bei laminarer Strömung
ergibt sich ein großer Einsatzbereich über eine
weite Leistungsskala.It has been found that in the case of turbulent flow conditions in the fluid-mechanically acting resistance unit 12 to maintain a certain level 27 required mechanical power after a speed increase or speed reduction for varying the level after stabilization of the flow conditions is substantially independent of speed, while at a substantially laminar flow in the resistance unit 12 the height of the level 27 opposite the outer housing 13 from the speed of the resistance wheel 32 is dependent. This speed dependence with laminar flow results in a wide range of applications over a wide performance scale.
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