DEVICE FOR MEASURING A POWER CONSUMPTION

Abstract: 1. A device for measuring an expenditure of energy on an operating member, which is adjacent to an actuator in the form of a spring, the extent of deflection of which at a given time is transmitted by a transmitting member to a mechanical counting device, is added up by the latter and is shown in energy units, characterized in that the actuator is a cup spring (22) which is acted upon by the operating member (18, 28, 34), in that the transmitting member consists of a friction element (14) which cooperates with a friction wheel (12) which drives the mechanical counting device (10), and that in order to suppress a backwards rotation of the friction wheel (12) when the energy input is terminated, a cooperating retaining spring (16) is provided.

Description: Vorrichtung zum Messen eines Energieaufwands Die Erfindungbetrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die gesamte Vorrichtung lässt sich vorzugsweise in ein das Pedal eines Fahrrads oder eines Ergometers umgebendes Gehäuse einbauen. Eine derartige Vorrichtung ist in dem DE-GM 82 03 421 beschrieben. Dabei ist als Stellglied eine Blattfeder verwendet, an der eine Zahnstange als Ubertragungsglied fest angebracht ist. Die Zahnstange steht mit einem Zahnrad im Eingriff, das eine Schaltklinke eines Freilaufs trägt. Die Antriebswelle des Zahnrads steht mit einem mechanischen Zählwerk als Anzeigeeinrichtung in Verbindung. Diese Vorrichtung nach dem Stand der Technik ist jedoch aus verhältnismässig komplizierten Teilen zusammengesetzt, deren Herstellung einen erheblichen Aufwand bedingt. Der Erfindungliegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen eines Energieaufwands der eingangs genannten Art zu schaffen, die aus einfach und billig herzustellenden Teilen zusammengebaut ist. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch diese Massnahme wird ein Aufbau der Vorrichtung aus einfach und billig in Massenfertigung herzustellenden Einzelteilen möglich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Umfang des Reibrads mit einer in Axialrichtung verlaufenden Riffelung versehen, und das Reiborgan ist eine mit einem ge zinkten#Abschlussrand versehene Schaltfeder, wobei der gezinkte Abschlussrand dergestalt ausgerichtet ist, dass die Mitnehmerwirkung auf das Reibrad in Betätigungsrichtung stärker ist als in Rückzugsrichtung. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Sperrfeder in gleicher Weise ausgebildet wie die Schaltfeder, wobei jedoch die Ausrichtung der Sperrfeder derart gewählt ist, dass deren Bremswirkung in Rückzugsrichtung der Schaltfeder grösser ist als in der Betätigungsrichtung. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit für die Schaltfeder und die Sperrfeder identische Fertigungsteile zu verwenden, wodurch eine Massenfertigung noch weiter vereinfacht wird. In zweckmässiger Ausgestaltung der Erfindung ist die Schaltfeder unmittelbar mit dem Betätigungsglied verbunden, wobei das Betätigungsglied durch eine Platte gebildet ist, deren der Befestigungsseite der Schaltfeder entgegengesetztes Ende in Betätigungsrichtung der Schaltfeder schwenkbar gelagert ist. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Schaltfeder mit einem abgewinkelten Teil parallel zum Betätigungsglied verläuft und am Ende des abgewinkelten Teils schwenkbar gelagert ist, wobei. das eigentliche Betätigungsglied starr befestigt ist und einen elastischen Mittelteil aufweist, der aufgrund einer Energieeinwirkung den abgewinkelten Teil der Schaltfeder beaufschlagt und gegen die Kraft der Tellerfeder in Betätigungsrichtung drückt. Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erf indung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Vorrichtung gemäss der Erfindung1 Fig. 2 einen vereinfachten Schnitt durch die mit einem Gehäuse an einem Fahrradpedal befestigte Vor richtung gemäss der Erfindung, Fig. 3 einen vereinfachten Schnitt ähnlich wie in Fig. 2, jedoch unter Verwendung einer anderen Aus führungsform der Erfindung. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird ein mechanischer Zähler 10 in an sich bekannter Weise durch ein Antriebsrad ange trieben, das im vorliegenden Fall als Reibrad 12 ausge -bildet ist. Der Umfang des Reibrads 12 ist in Axialrichtung desselben mit einer Riffelung versehen. Eine Schaltfeder 14 liegt mit einer gezinkten Abschlusskante #dergestadt gegen die Riffelung des Reibrads 12 an, dass bei der Abwärtsbewegung der Schaltfeder 14 dem Reibrad 12 eine entsprechende Drehung aufgezwungen wird, wogegen bei der Aufwärtsbewegung der Schaltfeder l4 deren gezinkte Abschlusskante entlang der Riffelung gleiten kann, ohne das Reibrad 12 mitzunehmen, sofern dieses eine entsprechende Abbremsung erfährt. Diese Abbremsung erfolgt durch eine Sperrfeder-16, die in ähnlicher Weise gegen das Reibrad 12 anliegt wie die Schaltfeder 14, jedoch in umgekehrter Richtung, so dass die Abschlusskante der Sperrfeder 16 bei Abwärtsbewegung der Schaltfeder 14 über die Riffelung des Reibrads 12 hinweggleiten kann, jedoch bei der Rückzugsbewegung der Schaltfeder 14 die Rückwärtsdrehung des Reibrads 12 sperrt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schaltfeder 14 mit dem Deckel 18 eines Gehäuses fest verbunden. Der Deckel 18 ist auf seiner der Befestigungsseite der Schaltfeder 14 entgegengesetzten Seite mit einem Scharnier 20 jan Betätigungsrichtung der Schaltfeder 14 schwenkbar gelagert. Der Deckel 20 ist Bestandteil eines Gehäuses, in welches die gesamte Vorrichtung zur Messung des Energieaufwands eingebaut ist und mit dessen Hilfe die Vorrichtung zum Messen des Energieaufwands z.B. am Pedal eines Fahrrads oder eines Ergometers befestigt ist, wie dies bei den in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsformen derErfindung dargestellt ist. Auf den Deckel wirkt unmittelbar die zu messende Energie, die z.B. vom Fuss eines Radfahrers aufgewndt wird. Der durch die Energieeinwirkung bedingten Auslenkung des im vorliegenden Fall durch den Deckel 18 gebildeten Betätigungsglieds wirkt eine unterhalb des Betätigungsglieds angeordnete Tellerfeder 22 entgegen. Die gegen diese Federkraft erzielte Auslenkung des Betätigungsglieds wird durch die Schaltfeder 14 auf das Reibrad 12 und damit auf den Zähler 10 übertragen, dessen Anzeige vorzugsweise direkt in Energieeinheiten geeicht ist. In Fig. 2 ist die beschriebene Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit einem Fahrradpedal 24 dargestellt, welches von dem Gehäuse 26 eingeschlossen ist, an dessen Deckel 18 die Schaltfeder 14 befestigt ist. Eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 in ihrer Verwendung mit dem gleichen Fahrradpedal 24 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Deckel 19 starr mit dem Gehäuse 26 verbunden und trägt in seiner Mitte einen elastischen Teil 28, der sich bei Energieeinwirkung von oben durchbiegt. Die Schaltfeder 14 weist einen parallel zum Deckel 19 abgewinkelten Teil 30 auf, der an seinem dem freien Federteil gegenüberliegenden Ende 32 starr mit dem Gehäuse 26 verbunden ist. Ein am elastischen Teil 28 des Deckels 19 befestigtes Übertragungsglied 34 überträgt die durch die Energieeinwirkung bedingte Verformung des elastischen Teils 28 auf den abgewinkelten Teil 30 der Schaltfeder 14 gegen die Federkraft der Tellerfeder 22. Der Vorteil der beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäss der Erfindung liegt im wesentlichen darin, dass sämtliche Bestandteile mit einfachen Mitteln in billiger Massenfertigung herstellbar sind, soweit sie nicht aus ebenfalls einfachen Norm-Kaufteilen bestehen.

Claims: PATENTANSPRUCHE 1. Vorrichtung zum Messen eines Energieaufwands an einem Betätigungsglied, das an einem Stellglied in Form einer Feder anliegt, deren jeweilige Auslenkwege durch ein Ubertragungsglied auf eine mechanische Zähleinrichtung übertragen, von dieser aufaddiert und in Energieeinhei ten angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied eine durch das Betätigungsglied (18, 28, 34) beaufschlagte Tellerfeder (22) ist, dass das Ubertra gungsglied aus einem Reiborgan (14) besteht, das mit einem die mechanische Zähleinrichtung (10) antreiben den Reibrad (12) zusammenwirkt, und dass zur Unterdrückung einer Rückwärtsdrehung des Reibrads (12) beim Aufhören der Energieeinwirkung eine ebenfalls mit einem Reibrad (12) zusammenwirkende Sperrfeder (16) vorgesehen ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des Reibrads (12) mit einer in Axialrichtung verlaufenden Riffelung versehen und das Reiborgan eine mit einem gezinkten Abschlussrand versehene Schaltfeder (14) ist, wobei der gezinkte Abschlussrand dergestalt ausgerichtet ist, dass die Mitnehmerwirkung auf das Reib rad (12) in Betätigungsrichtung stärker ist als in Rück zugsrichtung. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrfeder (16) in gleicher Weise ausgebildet ist wie die Schaltfeder (14), wobei jedoch die Ausrichtung der Sperrfeder (16) derart gewählt ist, dass deren Brems wirkung in Rckzugsrichtug der Schaltfeder (14) grösser ist als in der Betätigungsrichtung. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, dass die Schaltfeder (14) unmittelbar mit dem Betä tigungsglied verbunden ist, wobei das Betätigungsglied durch eine Platte (18) gebildet ist, deren der Befesti gungsseite der Schaltfeder entgegengesetztes Ende in Betätigungsrichtung der Schaltfeder (14) schwenkbar ge lagert ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, dass die Schaltfeder (14) mit einem abgewinkelten Teil (30) parallel zum Betätigungsglied verläuft und am Ende des abgewinkelten Teils (30) schwenkbar gelagert ist, wobei das eigentliche Betätigungsglied (19) starr befestigt ist und einen elastischen Mittelteil (28) aufweist, der aufgrund einer Energieeinwirkung den abge winkelten Teil (3Q > der Schaltfeder (14) beaufschlagt und gegen die Kraft der Tellerfeder (22) in Betätigungs richtung drückt.

Inventors: KIFFE, HORST-GEORG, DIPL.- ING., MULLER, HUBERT, PROFESSOR DR., Müller, Hubert, Professor Dr.
Applicants: KIFFE, HORST-GREGOR, DIPL.- ING.
Application year: 1986
Main classification: G01L3
IPC codes: G01L3