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PATENTANSPRÜCHE
1. Fahrzeug zum Abfahren auf schneebedeckten Abhän ten, mit einem Rahmen, an dem eine erste Flachkufe und ein Sattel befestigt sind, und mit einer in Fahrrichtung vor der ersten Flachkufe lenkbar angebrachten zweiten Flachkufe, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kufen an ihrer Gleitfläche mindestens eine in Längsrichtung der Kufe verlaufende Führungsrippe aufweisen.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1 mit Flachkufen, die skiartig vorn hochgebogen sind, wobei die Gleitfläche der Kufen vorn und hinten je einen tiefsten Punkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrippe mit einem Abstand von mindestens 20% der Distanz zwischen den beiden tiefsten Punkten hinter dem vorderen tiefsten Punkt aus der Gleitfläche ausspringt und mit einem Abstand von mindestens 20% derselben Distanz vor dem hinteren tiefsten Punkt endet.
3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Rippe 25-50% der Distanz zwischen den beiden tiefsten Punkten der Flachkufe beträgt.
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine vordere Kante der Rippe unter einem Winkel a kleiner als 45" aus der Gleitfläche der Flachkufe austritt.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe in ihrer Höhe verstellbar in der Kufe angeordnet ist.
6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe über mindestens eine Feder mit der Kufe verbunden ist, wobei die Feder der Rippe eine Elastizität in Richtung der Rippenebene verleiht, in dem Sinne, dass beim Auffahren auf steinigen Grund die Rippe in die Kufe zurückfedert.
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zum Abfahren auf schneebedeckten Abhängen, mit einem Rahmen, an dem eine erste Flachkufe und ein Sattel befestigt sind, und mit einer in Fahrrichtung vor der ersten Flachkufe lenkbar angebrachten zweiten Flachkufe. Bei den bekannten Fahrzeugen dieser Art trägt der Fahrer kurze Hilfsskis, um während der Fahrt das Gleichgewicht zu halten. Diese Hilfsskis werden überdies zum Bremsen benützt. Sie sind zu diesem Zwecke am hintern Ende mit Krallen versehen, die der Fahrer zum Bremsen durch Anstellen der Hilfsskis in den Schnee drückt. Es hat sich gezeigt, dass trotz der Hilfsskis das Lenken des Fahrzeugs bei schrägem Anschneiden von Hängen schwierig ist, besonders wenn diese von hartem Schnee oder von Eis bedeckt sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das genannte Fahrzeug derart zu verbessern, dass es auch bei den erwähnten schwierigen Schneeverhältnissen besser lenkbar ist.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch erfüllt, dass beide Kufen an ihrer Gleitfläche mindestens eine in Längsrichtung der Kufe verlaufende Führungsrippe aufweisen. Durch diese Führungsrippen wird das Fahrzeug ähnlich einem Fahrrad steuerbar. so dass auf die Anwendung von Hilfsskis zur Gleichgewichtshaltung beim Abfahren verzichtet werden kann.
Damit wird der zusätzliche Vorteil günstigerer Reibungsverhältnisse erzielt. so dass auch Hänge mit geringerem Gefälle befahren werden können.
Bei Fahrzeugen nach der Erfindung mit Flachkufen, die skiartig vorn hochgebogen sind, wobei die Gleitflächen der
Kufen vorn und hinten je einen tiefsten Punkt aufweist, er weist sich eine Ausführung als zweckmässig, bei der die Füh rungsrippe mit einem Abstand von mindestens 20% der Di stanz zwischen den beiden tiefsten Punkten hinter dem vor dern tiefsten Punkt aus der Gleitfläche ausspringt und mit ei
7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe während der Fahrt manuell oder durch Fussbetätigung in ihrer Höhe verstellbar ist.
8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche der Flachkufe im Querschnitt konvex ausgebildet ist.
9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Flachkufen um eine zur Kufen-Längsaxe parallele Schwenkaxe schwenkbar angeordnet ist.
10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Kufen über eine Rückstellfeder mit dem sie tragenden Teil verbunden ist.
11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Längsaxe parallele Schwenkaxe im Bereich der Kufengleitfläche liegt.
12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum vorübergehenden Einschränken der Schwenkbarkeit der Kufen um die Schwenkaxe vorhanden sind.
13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der ersten Kufe mindestens ein mit Hand oder Fuss betätigtes, in die Gleitunterlage absenkbares Bremselement vorgesehen ist.
14. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der ersten Kufe, miteinander gekuppelt, je eine Bremsbacke angeordnet ist.
15. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremsbalken, am Rahmen etwa vertikal geführt, durch die erste Kufe hindurch in den von der Kufe verdichteten Schnee absenkbar ist.
nem Abstand von mindestens 20% derselben Distanz vor dem hintern tiefsten Punkt endet. Durch diese Ausführungsform schneidet die Führungsrippe in den vom Ski bereits vorverdichteten Schnee ein. Sie ergibt daher bei normalen Schneeverhältnissen eine bessere Führung, als wenn die Rippe am vorderen Ende des Skis ausspringen würde. Durch die Verkürzung der Rippe an ihrem hinteren Ende wird die Reibung herabgesetzt und überdies das Lenkverhalten verbessert. Bezüglich Lenkverhalten besonders günstige Verhältnisse werden erreicht, wenn die Länge der Rippe 25-50% der Distanz zwischen den beiden tiefsten Punkten der Flachkufe beträgt.
Ein brüskes Bremsen an nahe der Oberfläche liegenden harten Teilen, wie Steinen und Holz, kann dadurch vermieden werden, dass eine vordere Kante der Rippe unter einem Winkel kleiner als 45" aus der Gleitfläche der Flachkufe austritt.
Unterschiedlichen Schneeverhältnissen kann wirkungsvoll dadurch begegnet werden, dass die Rippe in ihrer Höhe verstellbar in der Kufe angeordnet ist. Durch passendes Einstellen der Rippenhöhe lässt sich die Reibung des Fahrzeugs optimieren, so dass höchste Geschwindigkeiten erreichbar sind.
Überdies kann es zweckmässig sein, dass die Rippe mit mindestens einer Feder mit der Kufe verbunden ist, wobei die Feder der Rippe eine Elastizität in Richtung der Rippenebene verleiht, in dem Sinn, dass beim Auffahren auf steinigen Grund die Rippe in die Kufe zurückfedert. Durch die unvermeidlichen Schwingungen und Relativbewegungen während des Fahrens wird eine Vereisung der relativ zur Kufe beweglichen Rippe vermieden. Zur Erreichung optimalen Fahrverhaltens kann es zweckmässig sein, das Fahrzeug so zu gestalten, dass die Rippe während der Fahrt manuell oder durch Fussbe tätigung in ihrer Höhe verstellbar ist.
Dadurch, dass die Gleitfläche der Flachkufe im Querschnitt
konvex ausgebildet ist. greifen die Rippen an schräg befahrenen Hängen mit harter Piste besser.
Eine weitere Möglichkeit, die Rippen an schräg befahrenen Hängen gut greifen zu lassen. besteht darin, dass mindestens eine der Flachkufen um eine zur Kufen-Längsaxe parallele Schwenkaxe schwenkbar angeordnet ist.
Um dabei die Stabilität zu vergrössern, kann es zweckmässig sein, dass mindestens eine der Kufen über eine Rückstellfeder mit dem sie tragenden Teil verbunden ist.
Ist die Kufe seitlich drehbar, so besteht an sich die Gefahr, dass sie einseitig belastet wird. Diese kann dadurch verhindert werden, dass die zur Längsaxe parallele Schwenkaxe im Bereich der Kufengleitfiäche liegt.
In schwierigem Gelände erweist es sich als zweckmässig, den Freiheitsgrad der Bewegung der Kufen dadurch zu reduzieren, dass Mittel zum vorübergehenden Einschränken der Schwenkbarkeit der Kufen um die Schwenkaxe vorhanden sind.
Um beim Abfahren auf Hilfsskis völlig verzichten zu können, kann im Bereich der ersten Kufe mindestens ein mit Hand oder Fuss betätigtes, in die Gleitunterlage absenkbares Bremselement vorgesehen sein. Es ist dabei zweckmässig, beidseits der ersten Kufe, miteinander gekoppelt, je eine Bremsbacke anzuordnen. Alternativ kann auch eine Bremsbacke, am Rahmen etwa vertikal geführt, durch die erste Kufe hindurch in den von der Kufe verdichteten Schnee absenkbar angeordnet sein.
Die Erfindung wird nun an einigen in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Fahrzeuges nach der Erfindung:
Fig. 2 stellt, in vergrössertem Massstab, eine Seitenansicht einer Flachkufe des Fahrzeugs nach Fig. 1 dar;
Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt vor der Befestigungsstelle einer Kufe, quer zu dieser;
Fig. 4 stellt die Seitenansicht zu Fig. 3 dar;
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Flachkufe im Bereich einer Doppelrippe;
Fig. 6 zeigt fünf Spielarten von Flachkufen-Querschnitten:
Fig. 7 stellt einen Teil-Längsschnitt durch eine Flachkufe dar:
Fig. 8 zeigt einen gebrochenen Querschnitt durch eine seitlich kippbar angeordnete Kufe:
Fig. 9 stellt teils Seitenansicht, teils Längsschnitt durch das in Fig. 8 gezeigte Gelenk dar:
Fig. 10 zeigt in der Seitenansicht eine erste Ausführungsform eines Bremselementes mit zwei Backen:
Fig. 11 ist eine Vorderansicht zu Fig. 10:
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Fig. 12 zeigt, ebenfalls in Seitenansicht, ein die erste Kufe durchdringendes Bremselement:
Fig. 13 ist ein Schnitt nach XIII-XIII in Fig. 12.
Das Fahrzeug nach Fig. 1 umfasst einen kastenartigen Fahrzeugrahmen 1 mit einer zylindrischen Führung 2, einer Axialführung 3 und einem Nicklager 4. Das Nicklager 4 besteht aus einer rechtsseitigen und einer linksseitigen Gabelplatte mit je einem Lager, durch die, senkrecht zur Zeichenebene. ein Bolzen 5 verläuft. Auf dem Bolzen 5 sitzt, kippbar, eine Lasche 6, die auf der Oberseite einer ersten Flachkufe 7 befestigt ist. Aus der Gleitfläche 8 der Flachkufe 7 steht nach unten eine vertikale Rippe 9 vor.
In der zylindrischen Führung 2 ist schwenkbar und axial abgestützt ein Lenkrohr 13 gelagert. Dieses trägt an seinem oberen Ende ein Querrohr 14, dessen Enden nach hinten abgebogen sind und Handgriffe 15 tragen. Das Lenkrohr 13 ist an seinem unteren Ende gegabelt (16) und mit 2 Querlagern versehen, durch die ein Bolzen 17 verläuft.
Zwischen den beiden Teilen der Gabel 16 sitzt auf dem Bolzen 17 eine Lasche 18, die Bestandteil einer zweiten Flachkufe 19 bildet. Aus der Gleitfläche 20 der Kufe 19 steht, parallel zur Längsaxe der Kufe, eine Rippe 21 vor.
In der Axialführung 3 sitzt, durch eine vorgespannte Feder 25 axial gestützt. ein Rohr 26, an dessen oberem Ende ein Sattel 27 befestigt ist.
Das Fahrzeug wird ähnlich wie ein Fahrrad benützt: der Fahrer sitzt auf dem Sattel 17 und stützt sich mit den Händen auf den Handgriffen 15 ab. Die Füsse ruhen beispielsweise auf der ersten Kufe in deren vorderem Bereich oder aber auf dem Längsrohr 13 angebrachten Fussstützen 22.
Beim Befahren des Geländes passen sich die Kufen durch Drehung in den Nicklagern 5 und 17 an die Geländewellen an.
Die erste, hintere Kufe bleibt dabei in der Fahrzeuglängsaxe orientiert, während die zweite, vordere Kufe am Querrohr 14 zum Steuern der einzuschlagenden Richtung um die Axe des Längsrohrs verstellt werden kann.
In Fig. 2 ist beispielsweise die Flachkufe 19 von Fig. 1 in grösserem Massstab dargestellt. Sie weist ein etwa kreisförmig hochgebogenes Vorderende 28 auf, das in einem tiefsten Punkte A mit dem von A bis zu einem zweiten tiefsten Punkte B sich erstreckenden Hauptteil AB der Flachkufe zusammenhängt. Dieser Hauptteil AB ist nach oben leicht durchgebogen, wobei im Bereicht des Punktes A, in Fahrrichtung kurz hinter diesem, sich ein Wendepunkt C ergibt.
Die Rippe 21 tritt an einem Punkt D unter einem flachen Winkel a aus der Gleitfläche der Kufe aus und endet im Punkte E.
Der Abstand AD wie auch der Abstand EB betragen mindestens 20% der Distanz der Punkte AB. Die Länge DE der Rippe 21 beträgt vorzugsweise 25-50% der Distanz AB.
Im Bereich des Schwerpunktes der Flachkufe 19 ist die Lasche 18, die eine Bohrung 29 für den Bolzen 17 aufweist, an der Flachkufe 19 befestigt.
In der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 weist die Kufe 7 einen Längsschlitz 30 auf, der sich über die Strecke DE erstreckt und der von der Rippe 9 durchdrungen wird. Die Rippe 9 bildet gleichzeitig die Lasche 6 für den Bolzen 5.
Unmittelbar vor und hinter der Lasche 6 sind Pratzen 32 bzw. 33 an der Rippe 9 festgeschweisst, die beidseitig der Rippe 9 auf der Flachkufe 7 befestigt sind. Da sonst keine Verbindung zwischen Rippe 9 und Kufe 7 besteht, behält die Flachkufe ihre Flexibilität, obschon die Rippe starr ist. Etwa am obersten Punkt der Lasche 6 ist ein Federstab 38 in vertikaler Richtung angeschweisst, dessen oberes Ende zwischen zwei Verbindungsbolzen 34, 35 ragt. welche die beiden Gabelplatten 36, 37 des Lenkrohres 13 verbinden.
Diese Feder hat die Aufgabe, auf die Kufe eine Rückstellkraft auszuüben, so dass sie eine stabile Stellung aufweist, die vorzugsweise bei leichter Anstellung liegt, so dass bei Entlastung der Kufe im Falle von Bodenunebenheiten die Kufe sich vorn leicht anhebt.
Im Querschnitt nach Fig. 5 weist die Kufe 7 eine breite Nut 40 auf. in der eine U-Schiene 41 verläuft, deren beide Schenkel Rippen 9 bilden. Auf der U-Schiene 41 sind in Mitte der Nut 40 an zwei Stellen je eine Schraube 42 angeschweisst. Die Kufe 7 weist sodann in der Mittelebene zwei Bohrungen auf, in der je eine Mutter 43 mit zylindrischer Andrehung 44 sitzt.
In einer Nut der Andrehung 44 ist eine Federscheibe 45 eingerastet. Die beiden Schrauben 42 sind von den Muttern 43 gefasst: durch Verdrehen der Muttern 43 kann somit die U Schiene 41 relativ zur Gleitfläche stufenlos eingestellt werden.
Anstelle dieser Einstellvorrichtung kann auch ein während der Fahrt verstellbares, durch Gestänge oder Kabelzüge betätigbares Stellsystem verwendet werden.
Fig. 6 zeigt beispielsweise fünf weitere Möglichkeiten der Anordnung der Rippen. Nach der Variante a) ist eine einzige mittige Rippe vorgesehen. Nach Variante b) sind 5 Rippen über die Breite der Kufe verteilt angeordnet, wobei ihre Höhe von der Mitte aus nach den Seiten abnimmt. Beim Beispiel c) ist je eine Randrippe vorgesehen, während unter d) zwei Rippen mit geringem Abstand vom Rand der Kufe angeordnet sind. Nach der Variante e) ist die Gleitfläche im Querschnitt gekrümmt und gleichmässig mit fünf Rippen bestückt.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist die Rippe 9 elastisch federnd in einem Längsschlitz 50 der Kufe eingebaut.
Zwei an der Rippe 9 befestigte Blattfedern 51, 52 führen zu einer Pratze 53 der Lasche 6 bzw. zu einem Befestigungsklotz 55.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Ausführungsbeispiel für in Querrichtung kippbare Kufen. An der Kufe 7 sind seitlich, einander gegenüber, zwei Lagerböcke 60 vorgesehen. Durch die Bohrungen dieser beiden Lagerböcke 60 verläuft kippbar eine Achse 61. an der eine zu einem Viertelkreis gebogene Platte 62 angeschweisst ist. Die gebogenen Ränder dieser Platte 62 werden handartig von Endpartien 64 eines Vierkantrohres 65 umgriffen, so, dass das Vierkantrohr 65, an der gebogenen Platte 62 geführt, um eine Axe X geschwenkt werden kann, die auf der Gleitfläche 8 der Kufe 7 liegt.
Im Vierkantrohr ist unmittelbar oberhalb der gebogenen Platte 62 ein quaderförmiger Stellbacken 67 am Ende einer Stellstange 68 angeordnet. Der Stellbacken 67 ist mit nur geringem Querspiel im Vierkantrohr 65 eingepasst, so dass durch Druck auf die Stellstange 68 die Querbeweglichkeit der Kufe 7 relativ zum Vierkantrohr 65 gebremst oder blockiert werden kann. Die Stellstange 68 kann, wie dies bei Fahrrädern üblich ist, über einen in Nähe eines der Handgriffe 15 endenden Hebel betätigt werden.
Das Quergelenk nach den Fig. 8 und 9 hat den besonderen Vorteil, dass die Drehaxe X in der Gleitfläche liegt. Die Gleitfläche wird dadurch, unabhängig von der relativen Neigung des Rahmens 1 gegenüber der Kufe 7, über ihre Breite gleichmässig belastet. und es besteht keine Gefahr, dass an einem stark geneigten Schräghang die Kufe seitlich überkippt. Durch die Stellbacke 67 können sodann Querschwingungen der Kufe gedämpft werden. Bei längerer Fahrt auf quergeneigtem Gelände lässt sich die Kufe in Querrichtung völlig blockieren. Es kann zweckmässig sein, die gebogene Platte 62 in ihrem Mittelbereich aufzurauhen, beispielsweise zu randrieren, um die Angriffsmöglichkeit der Stellbacke 67 zu verbessern.
Soll im Sinne der Aufgabenstellung auf die Anwendung von Hilfsskis beim Abfahren verzichtet werden, so kann es zur Unfallverhütung zweckmässig sein, anstatt mit den Schuhen mit einer angebauten Bremse die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu beeinflussen. Die Fig. 10 und 11 zeigen eine erste Ausführungsform einer solchen Bremse. Am hinteren Teil des Rahmens 1 ist im Bereich des Nicklagers 4 ein Lager für eine Querwelle 70 vorgesehen, die beidseitig des Rahmens in je einer Platte 72 endet. die vorn, geriffelte Fussplatten 73 bildend, abgebogen sind. Die Platten 72 enden etwa parallel zur Oberkante der Kufe 7 und tragen dort je eine Bremsplatte 74 die, zum besseren Eingriff auf Eis, verzahnt ist. Die Platten 72 sind durch einen Flachprofilstab 75, der hinter dem Rahmen 1 durchläuft, miteinander verbunden.
Am oberen Ende der Fussplatte 73 ist beidseits eine zusätzliche, seitlich vorstehende Fussraste 77 angeordnet. Von der Mitte einer Längskante des Flachprofilstabes 75 führt eine Zugfeder 78 zu einem Auge 79 am Rahmen 1.
Zum Bremsen sitzt zunächst der ganze Schuh auf der Fussplatte 73. Bei grösser werdendem Bremshub wird die Durchbiegung des Fusses im Fussgelenk unbequem. Die Bramskraft wird daher bei grösserem Hub mit dem Absatz auf die Fussraste 77 ausgeübt, während der Vorderfuss neben der Fussplatte 73 seitlich an dieser anliegt.
Bei der Ausführung der Bremse nach den Fig. 10 und 11 übt die von der Unterlage auf die Bremse ausgeübte Reaktionskraft ein erhebliches Drehmoment aus, das beim Bremsen überwunden werden muss. Bei längeren Abfahrten kann dies anstrengend sein. Die Fig. 12 und 13 zeigen eine Ausführungsform der Bremse, bei welcher ein in die Unterlage eindringender Bremsbalken 86 im wesentlichen senkrecht zur Gleitfläche 8 bewegt wird, so dass praktisch keine Rückstellkraft auftritt.
Der Bremskörper wird zu diesem Zwecke mittels einer Parallelführung, bestehend aus vier Schwenkarmen 80 und 81, die über Bolzen 82 bzw. 83 am Rahmen 1 und über Bolzen 84, 85 am Bremsbalken 86 befestigt sind, schwenkbar mit dem Rahmen 1 verbunden. Vom Bremsbalken 86 aus führt sodann ein Bremsarm 87 um das Bein des Rahmens 1 herum. Der im wesentlichen senkrecht stehende Bremsbalken 86 ragt in eine Durchgangsöffnung der Kufe 7. Er wird durch eine Zugfeder 90, deren eines Ende am Rahmen 1 befestigt ist, in eine obere Endlage gezogen. Tritt man auf das vordere Ende des Bremsarmes 87, so verschwenkt das Parallelogramm der Schwenkarme 80 und 81 um die Zapfen 82, 83 nach unten, wobei der Bremsbalken, sich parallel zu sich selbst verschiebend, in die Unterlage eindringt und dort die erwünschte Bremswirkung ausübt.
Die Bremsvorrichtung nach den Fig. 12 und 13 hat den Vorteil, dass sie in den von der Kufe 7 bereits verdichteten und von ihr gegen oben abgeschlossenen Bereich der Unterlage eingreift. In weichem oder pulverförmigem Schnee bringt daher eine bestimmte Bremsfläche - verglichen mit der Ausführungsform nach den Fig. 10 und 11 - einen erhöhten Bremswiderstand.
Umgekehrt wird bei gleichem Bremswiderstand bei der Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13 die Piste weniger strapaziert als bei der Variante gemäss den Fig. 10 und 11.
An Stelle der Federung des Sattels, oder in Ergänzung dazu, können auch Federelemente - gegebenenfalls verbunden mit Dampfungselementen - im Bereich des Lenkrohres 13 und/oder des Nicklagers 4 vorgesehen sein.