DE4336507A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Messen mechanischer Größen an einem Fahrrad - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Messen mechanischer Größen an einem Fahrrad

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen mechanischer Großen an einem Fahrrad im Fahr- oder Trainingsbetrieb, wobei das Fahrrad eine Antriebseinrichtung mit einem umlaufenden Kraftübertragungsmittel zur Übertragung einer Zugkraft auf ein angetriebenes Rad aufweist.
Vorrichtungen zur Geschwindigkeitsmessung sind als Tachometer bekannt, die beispielsweise am Vorderrad angebracht sind und die Umdrehung des Rades erfassen, woraus bei bekanntem Raddurchmesser die Fahrgeschwindigkeit bestimmbar ist.
Des weiteren ist eine Vorrichtung an einem Fahrrad- Ergometer oder einem Fahrrad-Heimtrainingsgerät bekannt, die Geschwindigkeits- und Kraftmessungen beispielsweise über ein Reibrad am Radumfang ausführt.
Diese Vorrichtungen sind jedoch nicht für einen universellen Einsatz sowohl beim Fahrrad im Fahrbetrieb wie auch beim Heimtrainingsgerät geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen und ein Verfahren bereitzustellen, womit eine universelle, vereinfachte und zuverlässige Messung mechanischer Größen zur Kraft- und Leistungsbestimmung beim Fahrradfahren ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch das Verfahren nach Anspruch 18 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs weist die Vorrichtung ein Abtastmittel auf, das mit dem umlaufenden Kraftübertragungsmittel in Eingriff steht. Somit können mechanische Größen sowohl bei einem ortsfest stehenden Heimtrainingsgerät als auch bei einem fahrenden Rad an einer kraftübertragenden Kette, oder an einem Keil- oder Zahnriemen erfaßt werden. Diese Kraftübertragungsmittel sind auf jeden Fall in Bewegung, wohingegen bei einem Heimtrainingsgerät das Vorderrad feststeht, an dem üblicherweise die Geschwindigkeit gemessen wird.
Wenn das Abtastmittel mit dem umlaufenden Kraftübertragungsmittel in dessen Lasttrum in Eingriff steht, ist sichergestellt, daß mechanische Größen, die für die Kraft- oder Leistungsbestimmung im Fahr- oder Trainingsbetrieb charakteristisch sind, erfaßt werden können.
Durch Anordnung eines Kraftsensors an der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine vom Abtastmittel auf den Kraftsensor übertragene Kraftkomponente der im umlaufenden Kraftübertragungsmittel übertragenen Zugkraft erfaßt werden. Das Abtastmittel kann in mechanischem Kontakt, beispielsweise in Reibungskontakt mit dem Kraftübertragungsmittel stehen. Durch Messung der Reibungskraft mittels des Kraftsensors ist die Zugkraft oder eine Komponente der Zugkraft in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Kraftsensors zum Kraftübertragungsmittel bestimmbar.
Der Kraftsensor kann ein Piezoelement sein, das ein einer Größe der Kraftkomponente entsprechendes Signal erzeugt. Bei einem Piezoelement ist zum Erzeugen eines Signals beim Aufbringen einer Kraft schon eine geringe Wegverschiebung ausreichend. Daher kann eine nahezu starre, einen geringen Verschiebeweg zulassende Lagerung des Abtastmittels ausreichend sein.
Es ist vorteilhaft, das Kraftübertragungsmittel und das Abtastmittel zum wechselseitigen Eingriff gegeneinander vorgespannt anzuordnen. Dann ist gewährleistet, daß das Abtastmittel ständig im Eingriff mit dem Kraftübertragungsmittel ist und keine Unterbrechung der Erfassung von Meßgrößen auftreten kann.
Wenn das Kraftübertragungsmittel am Abtastmittel umgelenkt vorbeigeführt ist, wirkt eine Komponente der Zugkraft in Richtung der Auslenkung des Kraftübertragungsmittels. Diese Kraftkomponente ist mit einem Kraftsensor einfach und genau meßbar und kann, da sie in einem bestimmten, von der Auslenkung abhängigen Verhältnis zur Zugkraft steht, zur Bestimmung der Zugkraft herangezogen werden.
Vorzugsweise wird das Abtastmittel in einer Führung, die im wesentlichen senkrecht zum Kraftübertragungsmittel und in der Umlaufebene des Kraftübertragungsmittels verläuft, mit geringer Bewegungsmöglichkeit in Führungsrichtung gelagert.
Es ist zweckmäßig, das Abtastmittel mit seiner Führung in einer Halterung an einem dem Kraftübertragungsmittel benachbarten Hinterrohr des Fahrrades anzuordnen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung einschließlich des Abtastmittels kann werksseitig bei der Herstellung befestigt werden oder sie kann auch bei Bedarf später als Nachrüstteil angebracht werden. Somit wird eine flexible Verwendungsweise und Anpaßmöglichkeit an unterschiedliche Fahrradtypen gewährleistet.
Die Halterung des Abtastmittels kann ein U-förmiger Bügel sein, der am Hinterrohr befestigt ist. Die Befestigung kann durch eine unlösbare Verbindung (z. B. bei der Herstellung) oder durch eine lösbare Schraub- oder Steckverbindung beim Nachrüsten vorgenommen werden.
Das Fahrrad oder das Heimtrainingsgerät kann als umlaufendes Kraftübertragungsmittel einen Zahnriemen und als Abtastmittel ein Meßrad aufweisen, das im Lasttrum in mitlaufendem Eingriff ist.
Vorzugsweise ist das umlaufende Kraftübertragungsmittel eine Kette und das Abtastmittel ein Meßritzel, das im Lasttrum in mitlaufendem Eingriff ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung einen Sensor zur Messung einer Geschwindigkeit des umlaufenden Kraftübertragungsmittels aufweist.
Der Sensor zur Geschwindigkeitsmessung kann ein gegenüber dem drehbaren Meßritzel fest angeordneter Taster sein. Dann erfaßt er die Umlaufbewegung der Zähne des Meßritzels und kann Zählsignale erzeugen, so daß er bei jedem Zahn oder nach einer bestimmten Anzahl von Zähnen ein Signal abgibt.
Der Sensor bzw. Taster kann ein Sensor zum berührungslosen Abtasten der Zähne ist. Damit entfällt ein verschleißanfälliger mechanischer Kontakt zwischen Sensor bzw. Taster und Meßritzel. Der Sensor kann ein optischer, magnetischer oder induktiver Abtaster bekannter Bauart sein.
Wenn die Vorrichtung eine Speicher- und Recheneinheit aufweist, können darin die Signale des Tasters und/oder des Kraftsensors gespeichert werden. Aufgrund gespeicherter Daten des Meßritzels können dann Meßritzel- und Kettengeschwindigkeiten errechnet werden.
Vorzugsweise ist eine Anzeigeeinrichtung zum Darstellen von gespeicherten und/oder gemessenen und/oder berechneten Größen vorgesehen. Damit können dem Benutzer für ihn interessante und wichtige Informationen, wie Zugkraft, Geschwindigkeit, Leistung usw. dargestellt werden.
Bei dem Verfahren zum Messen mechanischer Größen an einem Fahrrad wird erfindungsgemäß ein Abtastmittel das Kraftübertragungsmittel an einem Umlenkpunkt in seinem Lasttrum umlenkt, eine im Umlenkpunkt resultierende Kraftkomponente Fn der Zugkraft Fk gemessen, und aus der Kraftkomponente Fn in Abhängigkeit von der Größe der Umlenkung des Kraftübertragungsmittels die Zugkraft Fk bestimmt.
Vorzugsweise wird die Kraftkomponente Fn mit einem Kraftsensor gemessen, auf den die Kraftkomponente Fn über das Abtastmittel aufgebracht wird.
Gemäß einer Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Geschwindigkeit v des umlaufenden Kraftübertragungsmittels gemessen. Die Geschwindigkeit v kann mechanisch durch einen Taster oder durch einen optischen Sensor erfaßt werden.
Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit v des umlaufenden Kraftübertragungsmittels durch Messung der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Meßritzels oder Meßrades, das in mitlaufendem Eingriff mit dem Kraftübertragungsmittel ist, bestimmt.
Mit den erfaßten und berechneten Größen kann eine im Fahr- oder Trainingsbetrieb erbrachte Leistung P nach der Formel P = Fk·v bestimmt werden.
Es ist zweckmäßig, eine Kalibrierung der Zugkraft Fk für jedes von mehreren unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen einer Kettenschaltung durchzuführen. Dadurch wird die Bestimmung der Zugkraft vereinfacht, da die jeweiligen Winkelverhältnisse der Kette am Umlenkungspunkt des Meßritzels im Fahrbetrieb nicht nach jedem Schaltvorgang neu bestimmt werden müssen. Dann werden die bei der Kalibrierung erhaltenen, jeweiligen Werte als Kalibrierfaktoren Kj in einer Steuer- und Recheneinheit abgespeichert, und die jeweilige Kettenzugkraft Fkj wird gemäß der Formel Fkj = Kj·Fn berechnet.
Mit einer Anzeigeeinrichtung können gespeicherte und/oder gemessene und/oder berechnete Größen und/oder die Schaltstellungen der Übersetzung der Kettenschaltung angezeigt werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Teilansicht eines Fahrrades mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Ansicht des Meßritzels mit vorbeilaufender Kette;
Fig. 3 in schematischer Darstellung die resultierenden Kräfte am Meßritzel.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Fahrrad üblicher Bauart mit einem Kettenantrieb weist einen Rahmen 1, ein vorderes Kettenrad oder Kettenblatt 2, das in einem Tretlager 3 am unteren Ende eines Sitzrohres 4 des Rahmens 1 gelagert ist, ein hinteres Kettenritzel 5 eines Hinterrades, das auf einer Hinterachse am hinteren Ende von zwei Hinterrohren 6 (nur das kettenseitige Hinterrohr ist dargestellt) des Rahmens 1 gelagert ist, und eine auf dem Kettenblatt 2 und dem Kettenritzel 5 umlaufende Antriebskette 7 auf.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Halterung auf, die als ein U-förmiger Bügel 8 ausgebildet sein kann, der über seine beiden Schenkel 9 am kettenseitigen Hinterrohr 6 annähernd mittig zwischen dem vorderen Kettenrad 2 und dem hinteren Kettenritzel 5 befestigt ist. Der Bügel 8 ist derart an dem Hinterrohr 6, beispielsweise mittels Verschraubung, befestigt, daß sich die Schenkel 9 etwa in einer senkrechten Ebene, in der die Kette 7 umläuft, vom Hinterrohr 6 nach oben erstrecken und ein die Schenkel 9 verbindendes Querteil 10 des Bügels 8 sich oberhalb der Kette 7 in Längsrichtung der Kette 7 erstreckt.
Jeder Schenkel 9 weist einen Schlitz 11 in Längsrichtung des Querteils 10 auf, der vom freien, am Hinterrohr 6 befestigten Ende des Schenkels 9 in Richtung auf das Querteil 10 ausgeführt ist. Durch diese beiden in Kettenlängsrichtung fluchtenden Schlitze 11 der Schenkel 9 verläuft das obere Kettentrum, d. h. das beim Treten die Zugkraft übertragende Lasttrum 7a.
Am Querteil 10 sind zwei parallele, zueinander beabstandete Führungsschienen 12 angeordnet, die sich vom Querteil 10 aus parallel zu den Schenkeln 9 in Richtung auf das Hinterrohr 6 abwärts erstrecken. In den Führungsschienen 12 ist ein Schlitten 13 parallel zu den Schenkeln 9 längs verschiebbar (bezüglich des Fahrrades senkrecht verschiebbar) angeordnet. Am Schlitten 13 ist ein Meßritzel 14 gelagert, das in der Kettenebene drehbar ist. Ein elastisches Element 15 ist zwischen dem Querteil 10 und dem Schlitten 9 derart angeordnet, daß eine geringe Bewegung des Schlittens 9 in Richtung der Führungsschienen 12 zugelassen ist. Die Kette ist beispielsweise über einen Kettenspanner (nicht dargestellt) gespannt, so daß das Lasttrum der Kette gegen die Zähne 16 des Meßritzels 14 vorgespannt ist. Somit sind die Zähne zwangsweise im Eingriff mit der Kette 7a, so daß die Geschwindigkeit der Kette 7a auf das Meßritzel 14 übertragen wird und die Umfangsgeschwindigkeit des Meßritzels 14 an seinem Teilkreis (mit Radius r) der Kettengeschwindigkeit vk entspricht.
Über einen beispielsweise am Schlitten 13 in der Nähe des Meßritzels 14 angeordneten Taster 17 wird jeder Zahn 16 des Meßritzels 14 bei seiner am Taster 17 vorbeiführenden Umdrehungsbewegung abgetastet. Die Abtastung kann mechanisch oder berührungslos (optisch, magnetisch oder induktiv) erfolgen. Über eine Speicher- und Recheneinrichtung wird mittels der bekannten und abgespeicherten Anzahl der Zähne 16 des Meßritzels 14 dessen Winkelgeschwindigkeit Q bestimmt. Mit dem Radius r des Teilkreises und der Winkelgeschwindigkeit Q kann die Kettengeschwindigkeit vk gemäß der Formel
vk = r·Ω
bestimmt werden.
Wenn im Fahrbetrieb eine Pedalkraft Fp über die Fahrradpedale 18 und das Kettenblatt 2 als Kettenzugkraft auf die Kette 7a aufgebracht wird, wird das gegen das Lasttrum vorgespannte Meßritzel 14 in Abhängigkeit von der Kettenzugkraft, die im normalen Fahrbetrieb Schwankungen unterliegen wird, in seiner Führung mit seinem Schlitten geringfügig verschoben und drückt dabei auf einen am Bügel 8 angeordneten Kraftsensor 19 (beispielsweise ein Piezoelement). Das Maß der zugelassenen und nötigen Verschiebung ist von der Kraft/Weg-Charakteristik des Piezoelements oder eines anderen Kraftsensors abhängig und kann durch Wahl des elastischen Elements oder auch durch feste, weglose Anordnung des Schlittens bei entsprechenden Kraftsensoren eingestellt werden.
Die am Meßritzel 14 auftretenden Kräfte sind in Fig. 2 und 3 dargestellt.
Entsprechend deraufgebrachten Pedalkraft Fp und den wirksamen Hebelarmen von Pedal 18 und Kettenblatt 2 am Tretlager 3 wird eine Kettenzugkraft Fk erzeugt.
Da die Kette in ihrem Lasttrum durch das Meßritzel 14 aus der unter Last nahezu geraden Kettenlinie ausgelenkt wird, bildet der Teil der Kette 7 zwischen dem vorderen Kettenblatt 2 und dem Meßritzel 14 einen Winkel α₁ mit einer Horizontalen, die senkrecht zur Führung des Meßritzels 14 verläuft. In gleicher Weise bildet der Teil der Kette 7 zwischen dem hinteren Ritzel 5 und dem Meßritzel 14 einen Winkel α₂ mit der Horizontalen. Das bedeutet, daß die Winkel α₁ und α₂ von dem Durchmesser des vorderen Kettenblatts 2 und des hinteren Kettenritzels 5 sowie von der Aus- oder Umlenkung durch das Meßritzel 14 abhängen.
Die Kettenzugkraft Fk erzeugt in Abhängigkeit von den Winkeln α₁ und α₂ eine resultierende Kraft Fr, die (wie in Fig. 3 dargestellt ist) durch ein Kräfteparallelogramm zeichnerisch darstellbar ist. Bei gleichen Winkeln α₁ und α₂ wirkt die resultierende Kraft Fr in Richtung der Führung des Meßritzels 14. Bei unterschiedlichen Winkeln weicht die Richtung der Kraft Fr von der Normalen (d. h. der Richtung der Führung) ab. Die mit dem Kraftsensor 19 in Richtung der Normalen gemessene Kraft Fn weicht somit nach Größe und Richtung von der Kraft Fr ab.
Durch Messung der Kraft Fn mittels des Kraftsensors 19 kann daher bei bekannten Winkeln α₁ und α₂ die Kettenzugkraft Fk über bekannte Winkelfunktionen einfach berechnet werden.
Bei einem Fahrrad mit Kettenschaltung können am Tretlager 3 mehr als ein Kettenblatt 2 und am hinteren Kettenritzel 5 mehrere Ritzel mit jeweils unterschiedlichen Durchmessern (und somit unterschiedlichen Zähnezahlen) angebracht sein (in Fig. 1 jeweils durch konzentrische Kreise mit unterschiedlichen Durchmessern dargestellt), um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse wechselweise schalten zu können. Dann ändern sich je nach Schaltstellung und Kettenverlauf die Winkel α₁ und α₂, die für die unterschiedlichen Schaltstellungen jeweils gemessen werden müßten, um die jeweilige Kettenzugkraft Fk berechnen zu können.
Um diesen Meßaufwand für eine nach jedem Schaltvorgang zu wiederholende Winkelmessung zu vermeiden, wird der Einfluß der Winkel α₁ und α₂ dadurch berücksichtigt, daß eine Kalibrierung von Fk über Fn vorgenommen wird. Dazu wird ein beliebiges Übersetzungsverhältnis ij eingestellt, die Pedale werden horizontal gestellt und auf das in vorderer Stellung angeordnete Pedal wird eine Kraft z. B. in Form eines Gewichts aufgebracht. Daraufhin wird mit dem Kraftsensor 19 die Kraft Fn gemessen, die der bei bekannter Pedalkraft Fp errechneten Kettenkraft Fk entspricht. Somit ist für dieses Übersetzungsverhältnis ij die Kettenzugkraft Fk kalibriert. Der kalibrierte Wert wird in einer Speichereinheit abgespeichert.
Da am Tretlager k Kettenblätter und am Hinterrad q Kettenritzel angeordnet sein können, sind n Übersetzungen schaltbar: n = k·q.
Da für jedes Übersetzungsverhältnis eine Kalibrierung durchgeführt werden muß, gibt es bei n Übersetzungen auch n Kalibrierungen mit einer entsprechenden Anzahl abgespeicherter Werte. Bei bekannter vorgewählter Übersetzung ij kann die Kalibrierung Kj angewählt werden und man erhält die jeweilige Kettenzugkraft
Fkj = Kj·Fn
Um den Schlupfeinfluß zu minimieren, wird die Übersetzung dadurch bestimmt, daß für eine Vorderradumdrehung die Kettengeschwindigkeit gemessen wird. Dies erfolgt durch Messung der Anzahl der Umdrehungen des Meßritzels für eine Vorderradumdrehung. Ist dieses Verhältnis bekannt, so wird der entsprechende Kalibrierungsfaktor Kj ausgewählt und bei allen Berechnungen von Fk wird die Meßkraft mit Kj multipliziert.
Mit den durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfaßten und berechneten Größen Fk und vk der Kette kann die mit der Kette übertragene Leistung P berechnet werden:
P = Fk·vk
Diese Leistung wird,vom Fahrer im Fahrzustand (oder im Training auf einem Heimtrainer) aufgebracht. Durch eine elektronische Speicher- und Recheneinheit in Verbindung mit einer Anzeigeeinrichtung können verschiedene Leistungswerte angezeigt werden, wie beispielsweise die aktuelle Leistung, die maximale Leistung oder die mittlere Leistung über einen Zeitabschnitt.
Durch die kontinuierliche Erfassung der erbrachten Leistung ist es auch möglich, dem Fahrer ein für eine kraft- und leistungssparende Fahrweise günstiges Übersetzungsverhältnis vorzuschlagen.

Claims (26)

1. Vorrichtung zum Messen mechanischer Größen an einem Fahrrad im Fahr- oder Trainingsbetrieb, wobei das Fahrrad eine Antriebseinrichtung mit einem umlaufenden Kraftübertragungsmittel zur Übertragung einer Zugkraft auf ein angetriebenes Rad aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Abtastmittel zum Erfassen einer Kraft aufweist, die von dem umlaufenden Kraftübertra­ gungsmittel vertragen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastmittel mit dem umlaufenden Kraftübertragungsmittel in dessen Lasttrum in Eingriff steht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kraftsensor zum Erfassen einer vom Abtastmittel auf den Kraftsensor übertragenen Kraftkomponente der im umlaufenden Kraftübertragungsmittel übertragenen Zugkraft aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor ein Piezoelement ist, das ein einer Größe der Kraftkomponente entsprechendes Signal erzeugt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsmittel und das Abtastmittel zum wechselseitigen Eingriff gegeneinander vorgespannt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsmittel am Abtastmittel umgelenkt vorbeigeführt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastmittel in einer Führung, die im wesentlichen senkrecht zum Kraftübertragungsmittel und in der Umlaufebene des Kraftübertragungsmittels verläuft, mit geringer Bewegungsmöglichkeit in Führungsrichtung gelagert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastmittel mit seiner Führung in einer Halterung an einem dem Kraftübertragungsmittel benachbarten Hinterrohr des Fahrrades angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung des Abtastmittels ein U-förmiger Bügel ist, der am Hinterrohr befestigt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Kraftübertragungsmittel ein Zahnriemen und das Abtastmittel ein Meßrad ist, das im Lasttrum in mitlaufendem Eingriff ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Kraftübertragungsmittel eine Kette und das Abtastmittel ein Meßritzel ist, das im Lasttrum in mitlaufendem Eingriff ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sensor zur Messung einer Geschwindigkeit des umlaufenden Kraftübertragungsmittels aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zur Geschwindigkeitsmessung ein gegenüber dem drehbaren Meßritzel fest angeordneter Taster ist, der die Umlaufbewegung der Zähne des Meßritzels erfaßt und Zählsignale erzeugt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor bzw. Taster ein Sensor zum berührungslosen Abtasten der Zähne ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein optischer, magnetischer oder induktiver Abtaster ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Speicher- und Recheneinheit aufweist, in der die Signale des Tasters und/oder des Kraftsensors speicherbar und aufgrund gespeicherter Daten des Meßritzels in Meßritzel- und Kettengeschwindigkeiten umrechenbar sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzeigeeinrichtung zum Darstellen von gespeicherten und/oder gemessenen und/oder berechneten Größen aufweist.
18. Verfahren zum Messen mechanischer Größen an einem Fahrrad im Fahr- oder Trainingsbetrieb, wobei das Fahrrad eine Antriebseinrichtung mit einem umlaufenden Kraftübertragungsmittel zur Übertragung einer Zugkraft auf ein angetriebenes Rad aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abtastmittel das Kraftübertragungsmittel an einem Umlenkpunkt in seinem Lasttrum umlenkt, daß eine im Umlenkpunkt resultierende Kraftkomponente Fn der Zugkraft Fk gemessen wird, und daß aus der Kraftkomponente Fn in Abhängigkeit von der Größe der Umlenkung des Kraftübertragungsmittels die Zugkraft Fk bestimmt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftkomponente Fn mit einem Kraftsensor gemessen wird, auf den die Kraftkomponente Fn über das Abtastmittel aufgebracht wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Geschwindigkeit v des umlaufenden Kraftübertragungsmittels gemessen wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit v des umlaufenden Kraftübertragungsmittels durch einen optischen Sensor erfaßt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit v des umlaufenden Kraftübertragungsmittels durch Messung der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Meßritzels oder Meßrades als Abtastmittel, das in mitlaufendem Eingriff mit dem Kraftübertragungsmittel ist, bestimmt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Fahr- oder Trainingsbetrieb erbrachte Leistung P nach der Formel P = Fk·v bestimmt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kalibrierung der Zugkraft Fk für jedes von mehreren unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen einer Kettenschaltung durchgeführt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Kalibrierung erhaltenen jeweiligen Werte als Kalibrierfaktoren Kj in einer Steuer- und Recheneinheit abgespeichert werden, und daß die jeweilige Kettenzugkraft Fkj gemäß der Formel Fkj = Kj·Fn berechnet wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche, 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß gespeicherte und/oder gemessene und/oder berechnete Größen und/oder die Schaltstellungen der Übersetzung der Kettenschaltung auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2728329A1 (de) * 2012-11-05 2014-05-07 Evolo Evolving Mobility, S.L. Messgerät und Verfahren zur Bestimmung der Spannung in einem Übertragungssystem
ITPR20130008A1 (it) * 2013-02-13 2014-08-14 Eco Inox S R L Dispositivo di allenamento ciclistico indoor e metodo per la misura della potenza

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