DE3537968A1 - Momentmessgeraet fuer fahrradergometer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Momentmess­ gerät für ein Fahrradergometer, bei welchem Ergometer die Bremskraft stufenlos regulierbar ist und die Dreh­ bewegung mittels eines Schwungrads oder dergleichen ausgeglichen wird, wobei die Drehbewegung des Schwung­ rads angeordnet ist, mittels eines mit dem Schwungrad begrenzt beweglichen, an dem Schwungrad anliegenden Bremsmechanismus gebremst zu werden, wobei die mit dem Schwungrad des Bremsmechanismus erfolgende Bewegung mittels einer mit dem Bremsmechanismus und mit der Rahmenkonstruktion des Ergometers verbundenen Feder­ waage begrenzt ist und wobei die der Bewegung des Bremsmechanismus der Federwaage entgegenwirkunde Fe­ derkraft von einer an der Rahmenkonstruktion des Ergo­ meters angebrachten Skala der Federwaage abzulesen ist.

Solche Momentmessgeräte sind heute im Zusammen­ hang mit verschiedenen Standfahrrädern sehr bekannt. Eine Ausführung dieser bekannten Konstruktion wird in der FI-Patentschrift 47 843 angeführt.

Das in der FI-Patentschrift 47 843 beschriebene Momentmessgerät fungiert sehr gut in der Praxis. Ein Nachteil ist jedoch, dass die Bewegung des Zeigers verhältnismässig klein ist, wobei es schwer ist, eine deutliche Skala zustandezubringen. Die Schwierigkeit besteht darin, dass es möglich sein muss, die Skala beim Treten des Ergometers abzulesen, d.h. von verhält­ nismässig weitem Abstand, wobei die bisherigen Skalen in kleinem Format sich hinsichtlich der Deutlichkeit nicht als die besten möglichen erwiesen haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Momentmessgerät zu schaffen, das die Nachteile der früher gebrauchten Konstruktionen nicht aufweist. Dies ist durch ein erfindungsgemässes Momentmessgerät er­ reicht worden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gerät eine hinsichtlich der Rahmenkonstruktion des Ergometers stationäre Zahnstange oder dergleichen um­ fasst, dass an dem beweglichen Bremsmechanismus ein Zapfenelement befestigt ist, an dessen freiem Ende ein mit der Zahnstange im Eingriff stehendes Zahnrad an­ geordnet ist, und dass der Zeiger zu einem mit einer Verzahnung versehenen Schieberelement ausgeformt ist, dessen Verzahnung in das Zahnrad so eingreift, dass eine gewisse Bewegung des Zapfenelements angeordnet ist, mittels der Zahnstange, des Zahnrads und der Ver­ zahnung des Schieberelements eine Bewegung des Zeigers zustandezubringen, welche Bewegung grösser als die Bewegung des freien Endes des Zapfenelements ist.

Ein Vorteil der Erfindung ist vor allem die ausreichend deutliche Skala, die infolge der ausreichend grossen Bewegung des Zeigers zustandegebracht wird, wo­ bei es möglich ist, den Zeiger beim Treten des Ergome­ ters in einer bevorzugten Weise zu verfolgen. Ein Vor­ teil der Erfindung ist ausserdem ihre einfache Konstruktion, wobei die Herstellungs- und Wartungskos­ ten sehr klein bleiben. Infolge der einfachen Konstruk­ tion kann das erfindungsgemässe Gerät in einer sehr vorteilhaften Weise auch an schon in der Produktion existierenden Ergometern angebracht werden, wobei die Ausnutzung der Erfindung ohne grosse Veränderungen in der Produktion erfolgen kann.

Die Erfindung wird im folgenden mittels einer vorteilhaften Ausführungsform der in der beigefügten Zeichnung gezeigten Erfindung genauer beschrieben, wobei

Fig. 1 ein Prinzipbild eines Fahrradergometers zeigt, an dem ein erfindungsgemässes Momentmessgerät angeordnet ist,

Fig. 2 eine prinzipielle Seitenansicht des er­ findungsgemässen Momentmessgeräts zeigt und

Fig. 3 ein Prinzipbild des Momentmessgerätes nach Fig. 2 von oben gesehen zeigt.

In Fig. 1 wird ein Fahrradergometer prinzipiell gezeigt, wobei die Rahmenkonstruktion des Ergometers mit der Referenznummer 1 bezeichnet ist. An der Rahmen­ konstruktion 1 ist eine als Schwungrad fungierende schwere Bremsscheibe 2 einer Scheibenbremse angeordnet, wobei die Tretkraft mittels eines Kettengetriebes 4 oder dergleichen von den Pedalen 3 auf die Bremsschei­ be 2 übertragen wird. Die zum Bremsen der Drehbewegung der Bremsscheibe gebrauchten Bremsklötze 7 sind an einem Stützbogen 6 befestigt, der für sein Teil ange­ ordnet ist, sich um das Zentrum 5 der Bremsscheibe zu drehen. Die Presskraft der Bremsklötze 7 gegen die Seiten der Bremsscheibe kann mittels eines geeigneten Spannmechanismus (in Figur nicht gezeigt) stufenlos reguliert werden. In dem Beispiel der Figuren bilden die Bremsklötze 7 und der Stützbogen 6 einen Brems­ mechanismus zusammen. Es ist klar, dass die Brems­ klötze je weiter in der Bewegungsrichtung der Brems­ scheibe sich zu verschieben versuchen, je mehr die Bremsklötze gegen die Scheibe gepresst werden. Dabei hat auch der ganze Bremsmechanismus die Tendenz, sich in der Drehrichtung der Bremsscheibe zu verschieben, welche Richtung mit einem Pfeil N bezeichnet ist. Der obenerwähnten Verschiebung wirkt eine mit einem Stoss­ dämpfer 8 versehene Federwaage 9 entgegen. Die Skala 10 der Federwaage ist vor dem Anwender so eingestellt, dass die Skala beim Treten abgelesen werden kann. Aus­ ser der Skala 10 ist im Gesichtsfeld des Anwenders auch ein Messer 11 der Umdrehungsgeschwindigkeit ange­ ordnet. Das Obenangeführte gehört zu der in diesem Bereich bekannten Technik, weshalb es in diesem Zu­ sammanhang nicht genauer beschrieben wird.

Erfindungsgemäss umfasst das Momentmessgerät eine hinsichtlich der Rahmenkonstruktion 1 des Ergo­ meters stationäre Zahnstange 12 oder dergleichen. An dem mit der Bremsscheibe 2 beweglichen Bremsmechanis­ mus ist ein Zapfenelement 13 befestigt. An dem freien Ende des Zapfenelements 13 ist ein Zahnrad 14 ange­ bracht, das mit der Zahnstange 12 im Eingriff steht. Der Zeiger ist ausserdem zu einem mit einer Verzahnung versehenen Schieberelement 15 ausgeformt. Die Ver­ zahnung des Schieberelements 15 steht mit dem Zahnrad 14 im Eingriff. Die obenerwähnte Konstruktion ist be­ sonders deutlich aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich.

Wie aus Fig. 2 gesehen werden kann, sind die Zahnstange 12 und die Verzahnung des Schieberelements 15 mittels des Zahnrads 14 so miteinander verbunden, dass eine gewisse Bewegung des Zapfenelements 13 eine Bewegung des Schieberelements 15 zustandebringt, die grösser als die Bewegung des Zapfenelements ist. Die Funktion der Konstruktion geht aus Fig. 2 hervor. Beim Antreten hat der Bremsmechanismus die Tendenz, sich mit der Bremsscheibe in die Richtung N zu bewegen, wobei das Zapfenelement 13 sich entsprechend rechts in Fig. 2 verschiebt. Dabei beginnt das Zahnrad 14 zu rotie­ ren und verschiebt das Schieberelement 15 mehr rechts als das Zapfenelement 13 sich bewegt hat. Beim Aufhören des Tretens verschiebt sich der Bremsmechanismus unter Einfluss der Federkraft selbstverständlich in seine ursprüngliche Stellung zurück, wobei der Zeiger sich infolge der Bewegung des Zahnrads gegen die Null­ stellung bewegt, und zwar in genau derselben Weise wie oben im Zusammenhang mit der Richtung N angeführt wur­ de. Das Verhältnis der gegenseitigen Bewegungen des Zapfenelements 13 und des Schieberelements 15 kann dadurch gewählt werden, dass z.B. das Zahnrad auf eine geeignete Weise dimensioniert wird.

Weil die Bewegung des Zeigers mittels des oben­ erwähnten Mechanismus bedeutend grösser gemacht werden kann als die verhältnismässig kleine Bewegung des Zapfenelements 13, kann der Zeiger vorteilhaft so an­ geordnet werden, dass er die zum Treten gebrauchte Leistung bei wenigstens einer Umdrehungsgeschwindgkeit direkt zeigt. Dies kann dadurch verwirklicht werden, dass die Skala 10 zu einer Skala gemacht wird, die die Leistung direkt zeigt, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Es ist klar, dass an einer Skala ausser der Leistungs­ skala auch eine Momentskala angebracht werden kann, die z.B. zusammen mit dem Messer 11 der Umdrehungs­ geschwindigkeit gebraucht werden kann.

Das obenangeführte Beispiel ist keineswegs zum Begrenzen der Erfindung beabsichtigt, sondern die Er­ findung kann im Rahmen der Patentansprüche in vielen verschiedenen Weisen modifiziert werden. Somit ist es klar, dass das Gerät oder seine Teile nicht genau so wie in den Figuren gezeigt sein brauchen, sondern auch Lösungen anderer Art sind möglich. Die Zahnstange und der Schieber brauchen beispielsweise nicht gerade sein, sondern auch gebogene Konstruktionen können gebraucht werden, wobei das Zahnrad stationär gestützt werden kann, d.h. nicht mittels einer Schieberkonstruktion wie in den Figuren gezeigt. Das erfindungsgemässe Ge­ rät kann selbstverständlich mit jeder beliebigen Ka­ librieranordnung versehen werden, wodurch der richtige Ausschlag des Geräts gesichert wird. Die Erfindung ist auch keineswegs auf eine Konstruktion mit einer Schei­ benbremse begrenzt, sondern die Erfindung kann auch auf ein Ergometer angewandt werden, das nach dem soge­ nannten Riemenbremsprinzip fungiert. Somit können un­ ter dem in den Ansprüchen gebrauchten Terminus "Brems­ mechanismus" ausser der Bremsklotz-Stützbogen-Kombina­ tion auch der an der Peripherie eines an sich bekann­ ten Schwungrads anliegende Bremsriemen und andere im Zusammenhang mit einer solchen Bremse verwendeten, an sich bekannten Mittel verstanden werden.

Claims (2)

1. Momentmessgerät für ein Fahrradergometer, bei welchem Ergometer die Bremskraft stufenlos re­ gulierbar ist und die Drehbewegung mittels eines Schwungrads oder dergleichen ausgeglichen wird, wobei die Drehbewegung des Schwungrads angeordnet ist, mit­ tels eines mit dem Schwungrad begrenzt beweglichen, an dem Schwungrad anliegenden Bremsmechanismus (6, 7) gebremst zu werden, wobei die mit dem Schwungrad des Bremsmechanismus erfolgende Bewegung mittels einer mit dem Bremsmechanismus und mit der Rahmenkonstruk­ tion (1) des Ergometers verbundenen Federwaage (9) begrenzt ist und wobei die der Bewegung des Brems­ mechanismus der Federwaage entgegenwirkende Federkraft von einer an der Rahmenkonstruktion (1) des Ergometers angebrachten Skala (10) der Federwaage abzulesen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine hinsichtlich der Rahmenkonstruktion (1) des Ergo­ meters stationäre Zahnstange (12) oder dergleichen um­ fasst, dass an dem beweglichen Bremsmechanismus (6, 7) ein Zapfenelement (13) befestigt ist, an dessen freiem Ende ein mit der Zahnstange (12) im Eingriff stehendes Zahnrad (14) angeordnet ist, und dass der Zeiger zu einem mit einer Verzahnung versehenen Schieberelement (15) ausgeformt ist, dessen Verzahnung in das Zahnrad (14) so eingreift, dass eine gewisse Bewegung des Zapfenelements (13) angeordnet ist, mittels der Zahn­ stange (12), des Zahnrads (14) und der Verzahnung des Schieberelements (15) eine Bewegung des Zeigers zu­ standezubringen, welche Bewegung grösser als die Be­ wegung des freien Endes des Zapfenelements (13) ist.

2. Momentmessgerät nach Patentanspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, dass die Be­ wegung des Zeigers so angeordnet ist, dass sie die zum Treten gebrauchte Leistung bei wenigstens einer Um­ drehungsgeschwindigkeit direkt zeigt.