DE10059944A1 - Bremsfahrwerke für Inline-Skater (Bild1)und ähnliche Anwendungen (z.B. Scooter) - Google Patents

Abstract

Die bekannten Bremssysteme für Inline-Skater sind praktisch für Betriebsbremsungen ungenügend. Daran scheitert u. a. die Zulassung als Verkehrsmittel. DOLLAR A Die Aufgabe, eine technische Lösung für eine Betriebsbremse zu finden, bestand darin, mit den vorhandenen Systemen kompatible technische Systeme zu entwickeln, die bei hohen Beanspruchungen hinreichend standfest sind und deren Betätigung ohne zusätzliche äußere Mittel erfolgen kann. DOLLAR A Die Lösung des Problems besteht darin, daß Skaterschuh und Skaterfahrwerk durch ein Gelenk verbunden werden, wobei Schuh und Fahrwerk in einem bestimmten Winkel zueinander stehen, der konstruktiv begrenzt ist und die Lage beim Fahren durch eine vorgespannte Feder fixiert wird. Durch die Verlagerung der äußeren Kräfte zum Bremsen nach hinten wird die Federkraft überwunden und dadurch die Bremsung eingeleitet und gesteuert. Die erforderliche Übersetzung und Übertragung der Bremskraft auf den Bremskörper erfolgt mittels Hebelgetriebe (Spreize) oder, vereinfacht, mittels Keilwirkung zwischen einem Nocken am Skaterschuh und den Bremshebeln. Die Bremskörper können dabei unterschiedlich ausgebildet sein. Der Bremsbelag ist entweder auf den Bremskörper oder auf der Felge des Rades befestigt, die dazu entsprechend geformt sind. Bremsscheibe und Bremsbelag sind so ausgebildet, daß ausreichende Verschleißreserven vorhanden sind. Da beim Bremsen mit höheren Temperaturen zu rechnen ist, bei denen z. B. Thermoplaste ihre Festigkeitseigenschaften ...

Description

Es ist bekannt, daß die Bremstechnik der Inline-Skater, die mit Gummi­ stoppern oder mit diversen anderen Bremssystemen ausgerüstet sind, mangelhaft ist.

Völlig unzureichend sind diese Bremsen als Betriebsbremsen, weil der Ver­ schleiß sehr hoch und das Verschleißvolumen sehr gering ist. Aus diesen und weiteren Gründen gelten Gefällestrecken ab 3% für Anfänger und 15% für Fortgeschrittene als technisch nicht beherrschbar. Die Problematik ist auch in der Broschüre "easy inline" der AOK dargestellt.

Neue technische Lösungen für leistungsfähige Betriebsbremsen wurden unter folgenden Aktenzeichen des Deutschen Patent- und Markenamtes registriert: AZ 100 40 584.3 und 100 48 786.6. Sie beinhalten technische Lösungen, bei denen sich das Bremssystem innerhalb des Laufrades befin­ det und die Betätigung der Bremse mittels eines an der Achse befestigten Hebels erfolgt.

Der o. g. Erfindung liegen die Probleme zugrunde, unter Einhaltung von Kompatibilitätsbedingungen, in dem zur Verfügung stehenden begrenzten Raum ein Bremssysstem mit hinreichender Verschleißreserve zu plazieren, das Bremssystem so auszubilden, daß die bei Betriebsbremsungen höheren Temperaturen nicht zum Versagen bzw. zum vorzeitigen Verschleiß der Bremse führen sowie einen Mechanismus für die Betätigung der Bremse zu finden, der den sportlichen Anforderungen genügt und typische Bewe­ gungsabläufe zur Betätigung nutzen kann, so daß bei dieser Lösung außerhalb des Sportgerätes keine zusätzlichen Betätigungselemente benötigt werden.

Diese Probleme wurden durch die in den Patentansprüchen 1-5 aufgeführten Merkmale für die Verbindung zwischen Skaterschuh und Skaterfahrwerk als Betätigungsorgan für die Bremse sowie für die technische Ausführung der Betätigungsorgane der Bremse, des Bremskörpers sowie der Laufräder ge­ löst.

Patentanspruch 1 ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
Ausbildung der Verbindung von Skaterschuh und Fahrwerk als gefederte Wippe (vorgespannte Feder) mit dem Drehpunkt nahe der Resultierenden der äußeren Kräfte (Bild 1, 2 und 3), wobei die Bremsung durch Verschieben des Kraftangriffs der äußeren Kräfte nach hinten mit der Folge der Ver­ kleinerung des Anstellwinkels zwischen Skaterschuh und Skaterfahrwerk eingeleitet und gesteuert wird. Die Übersetzung und Übertragung der Brems­ kräfte auf die Bremskörper erfolgt dabei mittels einer Spreize (Bild 2), (Anspruch A) bzw. der Keilwirkung zwischen einem Nocken am Skaterschuh und entsprechend geformten und ausgebildeten Hebelarmen, (Bild 1, 3 und 4), (Anspruch B), die auf die Bremskörper wirken.

Patentanspruch 2 erweitert das Anwendungsgebiet auf Scooter und erfaßt bei der Ausführung der Skater nach Patentanspruch 1 auch die Krafterzeugung unabhängig von der Relativbewegung von Skaterschuh und Skaterfahrwerk, wie z. B. durch Bowdenzüge (Anspruch A) und Hydrauliksysteme (Anspruch B), wobei die Kinematik nach Patentanspruch 1 bei dieser Varinate nur der Federung und Dämpfung gilt.

Patentanspruch 3 beinhaltet die Ausführung der Bremskörper, wobei sich die Bremskörper ausschließlich zwischen den Stegen des Fahrwerkes und dem Rad (Bild 7) befinden können und die Sicherung der Bremskörper gegen Verdrehen von Teilen des Bremshebels übernommen wird (Anspruch A) oder die Bremskörper, die von außerhalb des Steges des Fahrwerkes auf die Bremsflächen wirken und die Stege umschließen (Bild 6), und der Platz für die Stege ausgearbeitet ist, wobei die Sicherung der Bremskörper gegen Verdrehen von den Stegen übernommen wird. Der Bremsbelag kann dabei entweder auf dem Bremskörper oder an den Felgen der Räder angeordnet sein.

Patentanspruch 4 beinhaltet die Konstruktion von Rädern für die Verwen­ dung als Bremsrad nach Patentanspruch 1-3. Danach sind die Felgen in dem Teil, der als Bremsfläche vorgesehen ist, so dimensioniert, daß eine hinrei­ chende Verschleißreserve vorhanden ist, wobei die Felge aus metallischem Werkstoff sein kann und der Bremswerkstoff sich auf dem Bremskörper ge­ mäß Patentanspruch 3 befinden kann (Anspruch A) oder die Felge im Bereich der Verschleißgrenzen aus Bremswerkstoff besteht (Anspruch B), (Bild 8).

Patentanspruch 5 gibt eine Lösung zur Erhöhung der Standfestigkeit des Reitens an, danach ist vulkanisierter Reifengummi, wie er in der Automo­ bilindustrie eingesetzt ist, vorgesehen.

Mit der Erfindung erzielte Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit den angegebenen technischen Lösungen die notwendigen Voraussetzungen für die Zulassung von Inline-Skatern als Verkehrsmittel geschaffen werden.

Als Funktionsmuster wurde ein Inline-Skater für den rechten Fuß in der Ausführung

• - Gelenk unterhalb des Fußballens
• - vorgespannte Druckfeder mit Führung und Endbegrenzung unterhalb der Ferse
• - Spreize mit verstellbarer Verbindung zum Skaterschuh zur Krafterzeugung für die Bremse
• - Abstützung der Horizontalkraft der Spreize am Träger des Fahrwerkes (Gleitlager)
• - Abstützung der Vertikalkraft der Spreize an der Achse des Bremsrades (Gleitlager)
• - Ausführung des Bremskörpers als Topf mit einer Aussparung für den Steg des Fahrwerkrahmens
• - ringförmige Belegung des Bremskörpers mit Bremsbelag ca. 6 mm dick mit Unterbrechung am Steg
• - Verteilung des Druckpunktes für den Bremshebel auf zwei Punkte (Ver­ stellschrauben) mit Wirkung im Schwerpunkt der Bremsfläche unterhalb der Achse
• - Ausführung des Bremsrades mit metallischen Bremsscheiben
• - Werkstoff des Reifens: vulkanisierter Gummi

hergestellt (

Bild

1, 2 und 6).

Das Funktionsmuster befindet sich in der Erprobung.

Claims (5)

1. Bremsfahrwerke für Inline-Skater (Bild 1) und ähnliche Anwendungen (z. B. Scooter), bisher grundsätzlich mit Bremssporn (Gummistopper) zum Bremsen (Stopp-Bremse) ausgerüstet, mit Bremsrad (Bild 6 und 7) als Betriebs- und Stopp-Bremse, wobei die Kompatibilität mit bestehenden Systemen (Außenabmessungen, Achsdurchmesser) gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Skaterschuh (Bild 1, Ziff. 2) und Skaterfahrwerk (Bild 1, Ziff. 1) durch eine gelenkige oder elastische Verbindung wie z. B. Gelenke (Bild 1, Ziff. 3), Scharniere, Silent-blocs für schwingende Bewegungen, Torsions­ federn aus Metall oder Gummi, Blattfedern (Bild 1, Ziff. 4) usw. so mit­ einander verbunden sind, daß diese Verbindung quer zur Fahrtrichtung biegesteif ist, wie z. B. bei Gelenkverbindungen und in Fahrtrichtung eine drehende bzw. schwingende Relativbewegung zwischen Skaterschuh und Skaterfahrwerk zuläßt, wobei bei der Verbindung beider Baugruppen sich der jeweilige Drehpunkt im vorderen Teil des Fahrwerkes, vorzugweise in der Nähe der Resultierenden des Kraftangriffs der äußeren Kräfte beim Fahren - leicht vorgebeugt - befindet und grundsätzlich im hinteren Teil des Fahrwerkes, insbesondere bei Verwendung von Verbindungen ohne Federwirkung, eine Spiralfeder oder mehrere Spiralfedern (Bild 1, Ziff. 5) , Gummifedern oder ande Federn wie z. B. Torsions-, Blatt- oder Zungenfedern (Bild 5, Ziff. 3), jeweils mit oder ohne Führung oder/und mit oder ohne Verstellmöglichkeit wie z. B. durch eine Schraube ange­ bracht, die in Vorspannung und Länge so eingestellt sind, daß der gewählte Anstellwinkel zwischen Skaterschuh und Skaterfahrwerk beim Fahren - leicht vorgebeugt - eingehalten wird und die Federwirkung so ausgewählt ist, daß der Anstellwinkel bei der Verlagerung der Resultierenden des Kraftangriffs der äußeren Kräfte nach hinten (Bild 4) - senkrechtes Stehen, Anheben der Fußspitze, Vorstellen des Fußes zum Bremsen - bis zum Er­ reichen der entsprechenden Bremswirkung verkleinert wird, sowie zusätz­ lich an beliebiger Stelle noch ein Dämpfungsglied, z. B. ein Reibungs­ dämpfer oder Gummidämpfer (Bild 2), angebracht sein kann, und sich am Skaterschuh, vorzugsweise am hinteren Ende (Bild 2, Ziff. 1) sowie am Skaterfahrwerk (Bild 2, Ziff. 2), vorzugsweise am Gestell, oder/und an der Achse (Bild 2, Ziff. 3) die Festpunkte zur Anlenkung der Betätigungs­ organe der Bremse befinden mit den Varianten

• 1. A bei der die Bremskraft vorzugsweise mittels einer Spreize - wie sie als Lastaufnahmemittel in der Fördertechnik bekannt ist (Bild 2) oder auch mittels eine Zange erzeugt wird, und die Spreize bestehend aus in einem Winkel zueinander angeordneten Druckstangen (Bild 2, Ziff. 4 und 5), deren oberer Verbindungs- und Drehpunkt mit dem Skater­ schuh mittels eines vorzugsweise verstellbaren Zuggliedes (Bild 2, Ziff. 6) verbunden ist und zwei Hebeln (Bild 2, Ziff. 7 und 8), die auf der einen Seite mit den Druckstangen drehbar verbunden, im Fahrgestell vorzugsweise im Rahmen und/oder an der Achse verankert sowie auf der anderen Seite des Hebels auf dem Bremskörper (Bild 2, Ziff. 9) abgestützt sind,
• 2. B bei der die Bremskraft anstelle der im Winkel angestellten Druck­ stangen gemäß Anspruch A mittels eines Keiles am Schuh (Bild 1, Ziff. 6 und Bild 3, Ziff. 3) oder durch die keilförmige Ausbildung des Rau­ mes zwischen den Hebelarmen (Bild 3, Ziff. 1 und 2) erzeugt wird, wobei (zur Verringerung der Reibung am Keil) am Skaterschuh oder an den Hebeln Lager angeordnet sein können und die anderen Bauteile ent­ entsprechend Anspruch A ausgebildet sind,
• 3. C bei der die Bremskraft anstelle eines Keiles gemäß Anspruch B von einer Gewindestange zwischen den Bremshebeln mit Links- und Rechtsgewinde erzeugt wird, die mittels eines Hebels, der mit dem Skaterschuh verbunden ist, betätigt wird.

2. Bremsfahrwerke für Scooter und ähnliche Fahrwerke mit kleinen Rädern sowie nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen Skaterschuh und Skaterfahrwerk grundsätzlich nur der Federung und/oder Dämpfung dient und die Brems­ kraft

• 1. A von einem Bowdenzug, der am Skater befestigt ist und mittels einer Zange oder Spreize, die auf dem Fahrwerk abgestützt ist und auf die Bremskörper wirkt, erzeugt wird oder
• 2. B von einer Hydraulik erzeugt und mittels Zange oder Spreize gemäß Anspruch A auf die Bremskörper wirkt.

3. Bremsfahrwerke nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß entgegen der bisher bekannten Wirkung der Bremsen auf die Laufflächen (Bereifung) der Räder die Bremskörper (Bild 6, Ziff. 2) auf die Felgen der Bremsräder wirken (Bild 6, Ziff. 1) und sich der Bremsbelag (Bild 6, Ziff. 3) auf den Bremskörpern oder auf den Rädern befinden kann mit den Varianten

• 1. A bei der sich die Bremsscheiben, die vorzugsweise ringförmig oder auch als Bremsklotz ausgebildet sein können und grundsätzlich innerhalb des Raumes zwischen dem Rahmen (Stege des Rahmens) und dem Rad (Bild 7) angeordnet sind, vorzugsweise von der Achse zentriert werden und von den Bremshebeln beaufschlagt und gleichzeitig gegen Ver­ drehen wie z. B. durch Druckstifte, die durch die Rahmenebene geführt sind, gesichert sind,
• 2. B bei der sich die Bremskörper, die vorzugsweise topfförmig ausgebil­ det und mit einem ringförmigen Belag oder einer ringförmigen Brems­ fläche versehen sind, auch außerhalb des Raumes gemäß Anspruch A befinden (Bild 6), wobei die Bremskörper für die Arme des Fahr­ werkes, die der Aufnahme der Achse dienen, entprechend ausgespart sind, vorzugsweise von der Achse zentriert und vom betreffenden Arm des Fahrwerkes gegen Verdrehen gesichert sind, wobei sich der Druckpunkt für die Hebelarme der Bremse, der auch auf mehrere Punkte aufgeteilt sein kann (Bild, Ziff. 4) im Schwerpunkt der Bremsfläche außermittig (unterhalb der Achse) befindet.

4. Räder für Bremsfahrwerke nach Patentanspruch 1 sowie Fahrwerke mit konventionellen Bremsen wie z. B. mechanisch bzw. hydraulische Fahr­ radbremssysteme mit Hand- oder Fußbetätigung mit Wirkung auf die Feigen als Bremsscheiben dadurch gekennzeichnet, daß die Felge des Skater- oder Scooterfahrwerkes anstelle der bisher vorhandenen Speichen oder anderer Konstruktionselemente einschließlich der zentral angeordneten Lagerstelle, in der Regel aus Kunststoff oder Thermoplast gefertigt, als Bremsscheibe bzw. als Konstruktionselement mit Bremsbelag ausgebildet ist (Bild 8) mit den Varianten

• 1. A bei der die Felge grundsätzlich aus einem verschleißarmen Werkstoff, vorzugsweise Metall, wie z. B. Grauguß oder Stahl, besteht, in dem sich die entsprechenden Lagerstellen befinden (Bild 8, Ziff. 1) oder mit einem derartigen Werkstoff entsprechend dem vorgesehenen Ver­ schleißvolumen belegt ist (Bild 8, Ziff. 2), wobei die Verschleißvolu­ mina innerhalb der äußeren Konturen des Laufrades beliebig angeord­ net sind oder auch überstehen können (Bild 8, Ziff. 3),
• 2. B bei der die Felge grundsätzlich aus einem asbestfreien Bremswerkstoff, wie er z. B. in der Automobilindustrie verwendet wird (Ferrodo, Kohle­ faser usw.), besteht oder mit einem derartigen Werkstoff entsprechend dem vorgesehenen Verschleißvolumen belegt ist (Bild 8, Ziff. 4), wobei die Verschleißflächen analog Anspruch A angeordnet sind.

5. Räder für Bremsfahrwerke gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des bisherigen Laufflächen- oder Reifenwerkstoffes, wie z. B. Polyurethan oder Thermoplast, vulkanisierter Reifengummi, wie er z. B. für Autoreifen mit erhöhter Standfestigkeit bei hohen Temperaturen - Bremstemperatur bei Betriebsbremsungen - sowie erhöhter Verschleiß­ festigkeit eingesetzt ist.