<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van Albert Georges FLEURY en Guido Albert August VAN HECKE voor : "Rolschaats".
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een rolschaats welke een voetsteun bevat en twee paar wielen die respectievelijk op het voorste en op het achterste einde van de voetsteun voorkomen.
Bij bekende rolschaatsen van deze soort zijn zowel het voorste als het achterste paar wielen op een vaste plaats direct onder de voetsteun gelegen. De wielen van elk paar zijn door middel van kogellegers draaibaar gemonteerd op een as die meestal onder tussenkomst van een enigszins elastische koppeling vastgemaakt is aan steunen die op de onderzijde van de voetsteun staan. De elastische koppeling laat een zeer beperkte kanteling van de as rond een zich in de langsrichting van de voetsteun uitstrekkende scharnieras mogelijk. De wielen worden uitsluitend in beweging gebracht door de beweging van de rolschaats over een grondvlak.
Dit laatste geschiedt telkens een schaatser die aan elke voet een dergelijke rolschaats draagt zinn voet met een voorwaartse beweging, welke voortvloeit uit de beweging van de schaatser zelf ten opzichte van de grond en/of uit een voorwaartse beweging van de voet van de schaatser ten opzichte van zijn lichaam, op de grond plaatst.
Op een vlakke grond kan de schaatser zijn snelheid enkel doen toenemen of kan hij een bepaalde snelheid tegen verschillende weerstanden in enkel onderhouden door met de voeten te bewegen en dus een fysische arbeid te verrichten.
De uitvinding heeft tot doel een rolschaats van het hier gedoelde type te verschaffen waarmee, ten opzichte van de bekende schaatsen, met een zelfde kracht een grotere versnelling kan worden verkregen of voor het in stand houden van een constante snelheid een kleinere krachtinspanning is vereist.
Tot dit doel bevat de rolschaats een onderstel dat, op ten minste een einde van de voetsteun, over een beperkte afstand van de voetsteun weg en omgekeerd verplaatsbaar op deze voetsteun is gemonteerd en het paar wielen op
<Desc/Clms Page number 3>
het gedoelde einde draagt, en een bewegingsomzettingsmechanisme dat de verplaatsing van het onderstel en de voetsteun naar elkaar omzet in een drijfmoment in voorwaartse rotatiezin inwerkend op ten minste een van de wielen van het laatstgedoelde paar, maar de verplaatsing van het onderstel en de voetsteun uit elkaar toelaat zonder de rotatie van deze wielen te beïnvloeden en steeds de rotatie in voorwaartse zin van deze wielen toelaat.
De hoger gedoelde rotatiezin moet uiteraard worden gezien met betrekking tot de bewegingszin van de rolschaats zodat onder voorwaartse rotatiezin de zin moet worden verstaan waarin het desbetreffende wiel draait tijdens het voorwaarts rollen van de rolschaats.
Wanneer een schaatser de voet met de rolschaats opheft, verwijdert het onderstel door de zwaartekracht zich van de voetsteun. Wanneer de schaatser de voet terug op de grond plaatst, duwt hij met zijn eigen gewicht, en dus zonder enige krachtinspanning, de voetsteun naar het onderstel.
Deze laatstgenoemde verplaatsing kan dan op haar beurt een bijkomende drijving van de op het onderstel gemonteerde wielen veroorzaken.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat het bewegingsomzettingsmechanisme een tandheugel die op de voetsteun is gemonteerd en een overbrenging tussen deze tandheugel en ten minste een van de wielen van het paar op het gedoelde einde, welke overbrenging ten minste een tandwiel bevat dat in de tandheugel grijpt en een vrijloopkoppeling die tussen dit tandwiel en het wiel van het laatstgenoemde paar in de overbrenging voorkomt en die bij rotatie van het tandwiel in de ene zin overeenkomend met een verplaatsing van de voetsteun en het onderstel naar elkaar, de overbrenging het wiel in de voorwaartse zin doet drijven, maar zowel bij afwezigheid van beweging van de voetsteun en het onderstel ten opzichte van elkaar en dus bij afwezigheid van beweging van het tandwiel,
als bij rotatie van het tandwiel overeen-
<Desc/Clms Page number 4>
komend met een verplaatsing uit elkaar van de voetsteun en het onderstel, de overbrenging uitschakelt en de rotatie van het wiel in de voorwaartse zin vrij toelaat.
Doelmatig bevat de overbrenging meerdere samenwerkende tandwielen waarvan er een in de tandheugel grijpt en aan ander met de vrijloopkoppeling is verbonden.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een rolschaats volgens de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet ; de verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen.
Figuur 1 is een zijaanzicht van een rolschaats volgens de uitvinding.
Figuur 2 stelt een doorsnede voor volgens de lijn 11-11 uit figuur 1.
Figuur 3 stelt een doorsnede voor volgens de lijn 111-111 uit figuur 2 maar op grotere schaal getekend.
Figuur 4 stelt een doorsnede voor volgens de lijn IV-IV uit figuur 2 op dezelfde schaal als figuur 3.
Figuur 5 stelt een doorsnede voor volgens de lijn V-V uit figuur 1, op dezelfde schaal als de figuren 3 en 4.
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen.
De rolschaats volgens de figuren bevat op de gebruikelijke manier een voetsteun 1, een paar achterste wielen 2 en een paar voorste wielen 3.
De voetsteun 1 is gevormd door een geprofileerde metalen plaat.
De achterste, in de figuren 1 tot 3 rechts gelegen, wielen 2 zijn op een bekende manier door middel van kogellegers 4 gemonteerd op smallere einden van een vaste as 5 die op de hierna beschreven manier in zeer beperkte mate elastisch
<Desc/Clms Page number 5>
kantelbaar onderaan de voetsteun 1 is bevestigd. De twee wielen 2 worden op de as 5 gehouden door op de einden van de as geschroefde moeren 6.
Een rubber blokje 7 zit gevangen tussen twee over elkaar grijpende beugels 8 en 9 die met hun benen door middel van een pen 10 scharnierend aan elkaar zijn bevestigd.
De pen 10 is loodrecht op de as 5 en van voor naar achter schuin opwaarts gericht. De onderste beugel 8 is vastgelast op een buis 31 die rond de as 5 is geklemd. De bovenste beugel 9 is vastgemaakt aan twee evenwijdige platen 11 die op de onderzijde van de voetsteun l zijn vastgemaakt.
In tegenstelling tot bekende rolschaatsen, is het voorste, in de figuren 1 tot 3 links gelegen, paar wielen 3 niet op dezelfde manier als de achterste wielen 2 op de voetsteun 1 gemonteerd maar wel onder tussenkomst van een onderstel 12 dat op het voorste einde over een beperkte afstand van de voetsteun weg en naar de voetsteun 1 toe verplaatsbaar is.
Het onderstel 12 is een rechthoekig kader dat achteraan, tussen de achterste wielen 2, door middel van legers 13 draaibaar op de as 5 is gemonteerd.
Terwijl de wielen 2'van het achterste paar draaibaar op de as 5 zijn gemonteerd, zijn de wielen 3 van het voorste paar vast op een as 14 gemonteerd. Deze as 14 steekt doorheen de langse zijden van het raamvormige onderstel 12 en is met beide einden gelegerd in kogellegers 15 die vastgehouden worden in bussen 16 die elk vastgelast zijn op een versterkingsplaat 32 die aan de buitenzijde over een opening 33 in een langse zijde van het onderstel 12 is gelast.
De wielen 3 zijn geklemd op de einden van de as 14.
Een moer 17 is op elk uiterste einde van de as 14 geschroefd.
In de buitenzijde van de wielen 3 is een kogelleger 18 ingewerkt maar dit leger oefent enkel de functie uit van aanslag voor de moer 17 en dient dus om het beschadigen van het wiel 3 door de moer 17 te beletten.
<Desc/Clms Page number 6>
De as 14 is door middel van een overbrenging, bestaande uit vier samenwerkende tandwielen 19,20, 21 en 22 en een vrijloopkoppeling 23 gekoppeld aan een tandheugel 24 die, op het voorste einde, door middel van twee schroeven 25 vast tegen de onderzijde van de voetsteun 1 is bevestigd en zich tussen de twee langse zijden van het kadervormige onderstel 12 uitstrekt.
De tandheugel 24 is aan de achterzijde getand.
De tandhoogte bedraagt 2,16 mm en de steek 3,14 mm. De tandheugel bezit een lengte van nagenoeg 6 cm en een breedte van nagenoeg 1 cm.
Het tandwiel 19 is een klein rondsel dat grijpt in de tandheugel 24. Het tandwiel 19 bezit een diameter van 12 mm en tien tanden. Dit tandwiel 19 is, zoals vooral blijkt uit figuur 5, onwrikbaar vastgemaakt op een as 26 die met haar einden doorheen de openingen 33 in de langse zijden van het onderstel 12 steekt en gelegerd is in nylon bussen 27 die gedragen worden door bussen 28 die respectievelijk op de twee versterkingsplaten 32 zijn gelast. De as 26 strekt zich evenwijdig aan de as 14 uit, dit is dus in de dwarsrichting van de rolschaats. De as 26 is evenwel hoger en meer naar achter gelegen dan de as 14. Om dit toe te laten neemt de hoogte van de langse zijden van het onderstel 12 op het voorste einde toe.
Het tandwiel 20 is naast het tandwiel 19 onwrikbaar vastgemaakt op dezelfde as 26. Het tandwiel 20 is evenwel groter en bezit een diameter van 23 mm en eenentwintig tanden.
Dit tandwiel 20 grijpt in het tandwiel 21 dat los draaibaar is gemonteerd op een as 29. De as 29 strekt zich evenwijdig aan de as 26 uit en is, zoals vooral blijkt uit figuur 3, juist onder de as 26 en op dezelfde hoogte als de as 14 gelegen. De einden van de as 29 zijn door pennen 30 vastgemaakt in bussen 30 die in de hogergenoemde versterkingsplaten 32 zijn gemonteerd. Het tandwiel 21 is nog, groter
<Desc/Clms Page number 7>
dan het tandwiel 20. Het bezit een diameter van 33 mm en eenendertig tanden.
Het tandwiel 22 ten slotte grijpt in het tandwiel 21 en is los draaibaar maar in de langsrichting niet verschuifbaar op de as 14 gemonteerd. Dit tandwiel 22 is even groot en bezit hetzelfde aantal tanden als het tandwiel 19.
De overbrengingsverhouding tussen de tandheugel 24 en het tandwiel 19 en tussen de tandwielen onderling is dus zodanig dat bij een verplaatsing van de tandheugel 24 over een afstand van 4 cm, dat is dus over 12,7 tanden, over het tandwiel 19 het tandwiel 22 over 2,667 toeren draait.
De vrijloopkoppeling 23 komt tussen het tandwiel 22 en de as 14 in de overbrenging voor.
Deze vrijloopkoppeling 23 bestaat in hoofdzaak uit een van drie meeneemnokken 35 voorzien wiel 36 dat door middel van een pen 37 onwrikbaar op de as 14 is bevestigd en uit zes met de nokken 35 samenwerkende pennen 38.
Het wiel 36 is met de nokken 35 naast het tandwiel 22 gemonteerd, welk tandwiel aan de naar het wiel 36 gekeerde zijde een gedeelte 22'met grotere diameter bezit. De zes pennen 38 steken gedeeltelijk in openingen 39 die gelijkmatig rond de as 14 verdeeld in dit gedeelte 22'zijn aangebracht.
Zich in de openingen 39 bevindende spiraalveren 40 duwen de pennen 38 naar buiten, tegen het wiel 36. De afgeronde einden van de pennen 38 bevinden zich op een cirkel die samenvalt met de cirkel waarop zich de drie nokken 35, gelijkmatig verdeeld rond de as 14, bevinden, zoals vooral duidelijk is uit figuur 4.
De meeneemnokken 35 bezitten, in een richting concentrisch aan het middelpunt van het wiel 36, op een einde een zacht hellende zijde maar zijn op het andere einde plots ophoudend met een loodrecht op het vlak van het wiel 36 gerichte zijde die uitgehold is volgens een halve cirkel waarvan de diameter overeenkomt met de diameter van de pennen 38.
<Desc/Clms Page number 8>
De nokken 35 zijn met hun zacht hellende zijde naar voor gericht in de voorwaartse rotatiezin van het wiel 36 en bijgevolg ook van de as 14 en de voorste wielen 3. De laatstgedoelde rotatiezin, die dus deze is van de wielen 3 wanneer de rolschaats in voorwaartse richting over de grond rolt, is in de figuren 1,3 en 4 door de pijl 41 aangeduid.
Dit betekent dat het wiel 36 en dus de voorste wielen 3 op elk ogenblik een rotatie in voorwaartse zin kunnen uitvoeren ten opzichte van het tandwiel 22 dat dan stil staat, in de hogergenoemde zin draait maar trager dan het wiel 36 of in tegengestelde zin draait.
In d, it geval komen de nokken 35 met hun zacht hellende zijde in contact met de pennen 38 waarna de nokken 35 de ermee in contact komende pennen 38 tegen de veren 39 in dieper in het gedeelte 22'duwen. Deze pennen 38 glijden daarbij over de hellende zijde tot ze op het uiteinde van de overeenstemmende nok 35 pbts vrijgelaten worden en terug verend tegen het wiel 36 worden geduwd.
Wanneer daarentegen het tandwiel 22 een rotatie in de voorwaartse, door de pijl 41 aangeduide zin uitvoert, welke sneller is dan de rotatie in dezelfde zin van het wiel 36, ontstaat er een kleine relatieve verplaatsing van de pennen 38 ten opzichte van de nokken 35 in de door de pijl 41 aangeduide zin. Drie van de zes pennen 38 komen daarbij zeer snel in contact met de steile einden van de drie nokken 35.
Doordat deze einden steil zijn, kunnen de pennen 38 niet over de nokken 35 heen zodat ze de nokken meenemen. Het tandwiel 22 is dan in de voorwaartse rotatiezin, aangeduid door de pijl 41, gekoppeld aan het wiel 36 en dus aan de as 14. Het tandwiel 32 drijft dan de as 14.
Welnu dit laatste vindt plaats telkens de voetsteun 1 en het onderstel 2 met grote snelheid naar elkaar worden gebracht en dus de tandheugel 24 over het tandwiel 19 naar onder wordt verplaatst.
<Desc/Clms Page number 9>
De werking van de hiervoor beschreven rolschaats is bijgevolg als volgt.
Wanneer de rolschaatser met zijn voet onder tussenkomst van de rolschaats op de grond steunt, bevinden de voetsteun 1 en het onderstel 2 zich maximaal bij elkaar. In de figuren is de rolschaats in deze stand voorgesteld.
Zoals hiervoor uiteengezet, laat de vrijloopkoppeling 23 de voorwaartse rotatie van de as 14 en de voorste wielen 3 toe. De tandwielen 19,20, 22 en 23 blijven onbeweeglijk.
Bij voorwaartse rotatie van het op de as 14 onwrikbaar gemonteerde wiel 36 ten opzichte van het stilstaande tandwiel 22 duwen de nokken 35 elk achtereenvolgens de verschillende pennen 38 verend in het gedeelte 22'van het tandwiel 22.
Wanneer de schaatser zijn voet opheft, kantelt het onderstel 12 onder invloed van de zwaartekracht rond de as 5 ten opzichte van de voetsteun 1. Daarbij verplaatst zich het tandwiel 19 over de tandheugel 24. Via de tandwielen 20 en 21 wordt daardoor het tandwiel 22 gedreven maar wel in de zin tegengesteld aan de door de pijl 41 aangeduide voorwaartse rotatiezin van het wiel 36. De vrijloopkoppeling 23 veroorzaakt daardoor geen koppeling tussen het tandwiel 22 en het wiel 36. De pennen 38 nemen de nokken 35 niet mee maar verplaatsen zich nog sneller over de nokken 35 heen.
Het tandwiel 19 wordt tegengehouden nabij het onderste vrije einde van de tandheugel 24 door een daar geplaatste aanslag die bij voorbeeld kan gevormd zijn door het uiterste einde van de tandheugel 24 dat niet getand is.
Wanneer ten slotte de schaatser zijn voet terug op de grond plaatst, duwt hij door zijn eigen gewicht, zodra de wielen 3 de grond raken, de voetsteun 1 naar het onderstel 12. De tandheugel 24 verplaatst zich daarbij in neerwaartse zin over het tandwiel 19. Via de tandwielen 20 en 21 wordt het tandwiel 22 gedreven in dezelfde zin als de voorwaartse rotatiezin van de as 14. De rotatiesnelheid van het tandwiel 22
<Desc/Clms Page number 10>
is daarbij gemakkelijk groter dan de rotatiesnelheid van de as 14, in welk geval, zoals hiervoor beschreven, het tandwiel 22 onder tussenkomst van de vrijloopkoppeling 23 de as 14 drijft.
Telkens de schaatser een voet neerplaatst, kan er dus een bijkomende voorwaartse drijving van de voorste wielen 3 ontstaan zodat met de hiervoor beschreven rolschaats een grotere snelheid kan worden verkregen dan met de bekende.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, en binnen het raam van de octrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvorm vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding worden gebruikt.
In het bijzonder moet de voetsteun niet noodzakelijk een metalen plaat zijn. Hij kan ook een deel vormen van een schoen.
De voetsteun moet ook niet noodzakelijk uit n stuk bestaan. De voetsteun kan op de gebruikelijke manier in lengte instelbaar zijn. Uiteraard moet dan ook het onderstel eveneens in lengte instelbaar zijn.
De gedreven wielen moeten niet noodzakelijk vast op de voorste assen zijn gemonteerd. Ze kunnen ook draaibaar rond deze as zitten, in welk geval het op de as gemonteerde tandwiel van de overbrenging vast op deze as is gemonteerd en de vrijloopkoppeling tussen de as en een van de wielen is aangebracht.
De overbrenging moet ook niet noodzakelijk vier tandwielen bezitten. Deze overbrenging kan zelfs slechts n tandwiel bezitten dat enerzijds in de tandheugel grijpt en anderzijds met de vrijloopkoppeling is verbonden.
<Desc/Clms Page number 11>
De vrijloopkoppeling moet ook niet noodzakelijk van het hiervoor beschreven type zijn. Zo kunnen de nokken vervangen zijn door inkepingen van een gepaste vorm en kunnen de pennen vervangen zijn door kogeltjes. De vrijloopkoppeling kan ook gewoon gevormd zijn door een tandrand en een scharnierende pal.
Uiteraard kunnen ook de pennen en de nokken van plaats worden verwisseld waarbij dus de nokken op het tandwiel worden gemonteerd en de pennen verend in het wiel worden gemonteerd.
De tandheugel moet niet noodzakelijk gebogen zijn en vast op de voetsteun zijn gemonteerd. Hij kan bij voorbeeld ook rechtlijnig zijn en scharnieren, in welk geval middelen, zoals een geleiding, dienen te zijn voorzien om de tandheugel steeds in contact met een tandwiel van de overbrenging te houden.