DE19646799A1 - Ergometergestell zur Halterung eines Fahrradrahmens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gestell eines Fahrradergometers zur Halterung eines Fahrradrahmens. Ein derartiges Ergometer ist für den Leistungssport, insbesondere Radrennsport als Trainingsgerät sowie für die sportmedizinische Diagnostik und für Belastungsuntersuchungen im klinischen Bereich bestimmt.

Fahrradergometer sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Diese lassen sich in echte Standgeräte ohne mobile Fahrradteile, die Heimtrainer und in Standgeräte unterteilen, die entweder das komplette Fahrrad oder zumindestens den Fahrradrahmen ohne Räder, aber mit Tretkurbel, einschließen. Diese Geräteart wird bevorzugt von Radrennfahrern benutzt, weil sie ihnen gestattet, auf der eigenen Maschine zu trainieren. Bei der klassischen Version ist der Fahrradrahmen starr in einem Gestell eingespannt, während zumindestens das Hinterrad auf Rollen gelagert ist, die mit einstellbaren Bremsmechanismen zusammenwirken (DE-OS 32 18 086, 34 04 539, EP 0 215 177 A1). Das Fahrrad-Trainingsgerät der EP 0 736 311 A1 weist hierbei die Besonderheit auf, daß die Hinterradachse an beiden Enden in einer vertikalen, gabelförmig ausgebildeten Führung federnd gelagert ist, was Gewichtsunterschiede unterschiedlicher Übungspersonen und dynamische Andrucks­ schwankungen beim Treten der Pedalen ausgleicht bzw. reduziert. Um einen gleichbleibenden Andruck auf die Rollen zu gewährleisten, muß das Fahrrad unabdingbar in einer vertikalen Ebene verbleiben. In der DD-PS 1 56 314 wird ein Ergometergestell vorgestellt, das im wesentlichen eine Rohrkonstruktion ist, deren den Boden berührende Rohre und die zu diesen abgewinkelten Ständerrohre trapezähnlich zueinander verlaufen und in der Vorderansicht ein nach innen gewinkeltes U-Profil ergeben. Das Verbindungsrohr der vorderen Ständerrohre weist eine Steckaufnahme für den Fahrradlenker auf, während an dem Verbindungsrohr der hinteren Ständerrohre eine Aufhängevorrichtung für die Hinterradgabel angeordnet ist. Auch in dieser Gestellkonstruktion wird der Fahrradrahmen nahezu starr in einer vertikalen Lage gehalten. Schließlich ist noch eine modernere Gestellausführung des Anmelders für ein Hochleistungsergometer bekannt, bei der die Vordergabel durch eine starr in einem vorderen Gestellteil gelagerte Ersatzachse und die Hinterradgabel durch eine den Zahnradkranz aufnehmende, im Ständer des hinteren Gestellteils gelagerte Ersatzachse gehalten ist. Auch diese Gestellversion läßt praktisch keine seitlichen Bewegungen zu. Alle bekannten Gestellausführungen ermöglichen wegen ihrer Seitenstarrheit kein den natürlichen Bedingungen auf der Straße gemäßes Trainieren. Der mit einer gewohnten Trettechnik einhergehende Wiegetritt ist unmöglich. Dem trainierenden Rennfahrer wird eine unnatürliche Trettechnik aufgezwungen, was bei häufiger Benutzung des Ergometers seine Trettechnik und damit seine Leistung gefährdet.

Die seitliche Unnachgiebigkeit des Rahmens führt zu unnatürlichen Belastungen von Muskelpartien und zu Sitzbeschwerden, häufig bei längeren Trainieren. Die beim Treten unvermeidbare seitliche Schwerpunktverlagerung muß vom Fahrradrahmen starr übertragen werden, was seine Teile stärker als im mobilen Einsatz beansprucht - ein für die teuere Rennmaschine unzulässige Beanspruchung.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Ergometergestell für Fahrradrahmen zu entwickeln, das eine seitliche Beweglichkeit aufweist, dem Trainierenden einen Wiegetritt ermöglicht und den Fahrradrahmen einer geringeren Beanspruchung aussetzt. Die Lösung dieser Aufgabe geht aus von aus Ständern und Sockeln bestehenden Gestellteilen und einer elastischen Lagerung der Vorderradgabel. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Ständer des die Hinterradgabel aufnehmenden Gestellteils beidseitig quer zum Fahrradrahmen elastisch in seinem Sockel zu lagern.

Eine zweckmäßige Ausführung dieser Lagerung weist die Merkmale entsprechend Anspruch 2 und 3 auf.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Ergometers mit dem erfindungsgemäßen Gestell

Fig. 2 die Draufsicht des erfindungsgemäßen Gestells ohne Ständerrahmen, teilweise geschnitten

Fig. 3 den Schnitt A-A gemäß Fig. 2

Das Ergometer besteht aus dem Fahrradrahmen 1 mit dazugehörigem kompletten Tretkurbel-Ketten-Getriebe 2 einschließlich Gangschaltung und dem Gestell 3 als Halterung (Fig. 1). Das Gestell 3 setzt sich aus einen die Vorderradgabel aufnehmenden Gestellteil 4 und einem die Hinterradgabel aufnehmenden Gestellteil 5 zusammen. Beide Gestellteile 4; 5 sind lösbar durch eine Steckverbindung 22 miteinander verbunden. Das Gestellteil 5 ist aus einem die Aufnahmeeinrichtung für die Hinterradgabel besitzenden Ständerrahmen 6 und einem diesen tragenden Sockelrahmen 7 aufgebaut. Der Sockelrahmen 7 ist ein Viereck aus zwei in Richtung des Fahrradrahmens 1 verlaufenden Längsseiten 10; 11 und zwei sie verbindenden Querseiten 8; 9. Die Querseiten 8; 9 sind als Vierkant-Hohlprofile ausgeführt, die Längsseiten 10; 11 als Flachstäbe, deren abgewinkelte Enden in die Enden der Vierkant- Hohlprofile eingreifen und mit diesen verschraubt sind. Die Enden der Querseiten 8; 9 sind mit Gummifüßen 12 versehen. Im Inneren der Vierkant-Hohlprofile, etwa in der Mitte, ist je ein flacher Querträger 13 angeordnet, dessen Enden zwischen Gummi-Metallpuffern 14; 15 gelagert sind. Die Querträger 13 haben in Längsrichtung nicht ganz mittig zwei Bohrungen für die Aufnahme von Verbindungselementen, die aus einer Einnietmutter 16 und einer Zylinderschraube 17 bestehen. Die Einnietmuttern 16 sind vor der Montage von oben in die Bohrungen eingepreßt. Von unten sind die Zylinderschrauben 17, durch fluchtende Bohrungen in den Enden eines Trägers 18 tretend, in die Einnietmuttern 16 eingeschraubt. Der Träger 18 ist somit zwischen den Querseiten 8; 9 parallel zu den Längsseiten 10; 11 angeordnet. Die Vierkant-Hohlprofile weisen innenseitig Schlitze 19 für den Durchtritt des Trägers 18 und auf ihrer Unterseite Durchbrüche 20 zum Durchführen der Zylinder­ schrauben 17 und von Schraubendrehern auf. Der Träger 18 ist mit Bohrungen versehen, die mit Einnietmuttern 21 besetzt sind. In diese sind durch Bohrungen eines nicht dargestellten Trägers des Ständerrahmens 6 führende Zylinderschrauben mit Sechskantkopf einge­ schraubt.

Das beschriebene Ergometergestell 3, speziell dessen Gestellteil 5, besitzt folgende Funktionsweise:
Wenn der Trainierende ruhig auf dem Sattel des Fahrradrahmens 1 sitzt, nehmen der Träger 18 in seiner Querrichtung gesehen und die Querträger 13 in ihrer Längsrichtung eine waagerechte Lage ein: die Last wird gleichmäßig auf die unteren Gummi-Metallpuffer 15 zu beiden Seiten des Ständerrahmens 6 verteilt. Das ändert sich beim Betätigen des Tretkurbel- Kettengetriebes 2 infolge der eintretenden Schwerpunktverlagerung des Trainierenden. Die Gummi-Metallpuffer 15 der einen Seite werden stärker belastet, die der anderen Seite werden entlastet. Der Fahrradrahmen 1 neigt sich in Richtung der Schwerpunktverlagerung, er folgt ihr gewissermaßen. Bei etwas größerer Neigung werden auch die oberen Gummi- Metallpuffer 14 belastet und wirken dann ebenso wie die auf der anderen Seite liegenden unteren Gummi-Metallpuffer 15 einer weiteren Neigung entgegen. Ihre mit wachsender Neigung stark anwachsenden Rückstellkräfte begrenzen schließlich den Neigungswinkel! Mit der Richtungsänderung der Schwerpunktverlagerung wechselt auch dieses Kräftespiel zwischen den beiden Lagerstellen der beiden Querträger 13. Der Träger 18 und die Querträger 13 schwanken hierbei um die oben gekennzeichnete waagerechte Lage. Bei der seitlichen Schwerpunktverlagerung wird der Schwerpunkt gleichzeitig angehoben, so daß zusätzlich zu den Rückstellkräften der Gummi-Metallpuffer 14, 15 durch die Schwerkraft eine auf die Mittellage gerichtete Rückführungskraft wirkt. Damit wird eine stabile Ruhelage der elastischen Aufhängung gewährleistet. Durch Wahl der Feder- bzw. Direktionskonstanten der Gummi-Metallpuffer 14, 15 sowie der Stärke der oberen Gummi- Metallpuffer 14 können der gewünschte maximale Neigungswinkel und die gewünschte Rückstellkraft-Neigungswinkel-Charakteristik (Kennlinie) eingestellt werden. Beide können somit der individuellen Trettechnik des Radrennsportlers angepaßt werden. Eine negative Beeinflussung seiner Trettechnik ist nicht mehr gegeben.

Mit dieser Lagerung des Ständerrahmens 6 ist die mechanische Beanspruchung des Fahrradrahmen 1 und des Gestells 3 infolge der Schwerpunktverlagerung auf ein Minimum reduziert.

Bezugszeichenliste

1

Fahrradrahmen

2

Tretkurbel-Ketten-Getriebe

3

Gestell

4

Gestellteil

5

Gestellteil

6

Ständerrahmen

7

Sockelrahmen

8

Querseite

9

Querseite

10

Längsseite

11

Längsseite

12

Gummifüße

13

Querträger

14

Gummi-Metallpuffer (oben)

15

Gummi-Metallpuffer (unten)

16

Einnietmuttern

17

Zylinderschrauben

18

Träger

19

Schlitze

20

Durchbrüche

21

Einnietmuttern

22

Steckverbindung

Claims (3)

1. Ergometergestell zur Halterung eines Fahrradrahmens mit aus Ständern und Sockeln bestehenden Gestellteilen und elastischer Lagerung der Vorderradgabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (6) des die Hinterradgabel aufnehmenden Gestellteils (5) beidseitig quer zum Fahrradrahmen (1) elastisch in seinem Sockel (7) gelagert ist.

2. Ergometergestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ständer (6) und Sockel (7) als Rahmen ausgeführt sind, der Ständerrahmen (6) auf einem längs des Fahrradrahmens (1) und zwischen den Querseiten (8, 9) des Sockelrahmens (7) angeordneten flachen Träger (18) befestigt ist und die Enden des Trägers (18) an flachen Querträgern (13) zwischen Gummi-Metallpuffern (14, 15) in den als Vierkant Hohlpro­ filen ausgeführten Querseiten (8, 9) des Sockelrahmens (7) gelagert sind.

3. Ergometergestell nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Trägers (18) hängend an den Querträgern (13) angeordnet sind.