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Die Erfindung betrifft einen Roller, mit dem man zum Zwecke von Sport, Freizeit, Fitness oder Spaß auf unbefestigten und unebenen Untergründen wie Wiesen, Sand oder Hackschnitzeln fahren kann. Dieser Roller in Form eines „Grassboard oder Mountainboard” ermöglicht insbesondere das Herabfahren von Hängen, bei einem Fahrverhalten, das ähnlich dem eines Snowboards ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Roller in vielfältiger Form bekannt. Diese sind üblicherweise einspurig und verfügen über zwei hintereinander angeordnete, luftbereifte Räder, von denen sich zumindest eines lenken lässt.
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Mit
WO 99 34 886 A1 wurde ein Inline-Rollbrett zum Patent angemeldet, dass einen Rahmen umfasst, der zwei Räder aufnimmt. Die Räder sind über Achsen mit dem Rahmen befestigt, wobei das vordere Rad durch eine gelenkige Verbindung, die vor und unterhalb der Achse des vorderen Rads angeordnet ist, lenkbar ist. In
US 4 445 699 A ist ein Roller ohne Lenker beschrieben. Der Roller umfasst eine mit Rädern versehene Standfläche, wobei eines der Räder lenkbar ist, indem es auf einer lenkbaren Achse gelagert ist. Die Achse des lenkbaren Rades ragt durch horizontal angeordnete Langlöcher in ebenfalls horizontal ausgerichteten Achsaufnahmen. Gesteuert wird der Roller durch eine mit dem Fuß lenkbare Platte, die zentral auf der Standfläche des Rollers angebracht ist. Die drehbare Platte und die lenkbare Achse sind mit einem Gestänge miteinander verbunden. Zum Lenken muss der Fahrer die drehbare Platte, auf der er mit einem Fuß steht, verdrehen. Aufgrund der schmalen Reifen ist der Roller gleichfalls nicht für den Einsatz auf weichen und unebenen Untergründen geeignet.
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WO 1999 055 435 A1 offenbart ein Skateboard-ähnliches Fahrzeug (bzw. Gras- oder Mountainboard) zum Befahren von weichen Untergründen. Wie ein Skateboard verfügt das Fahrzeug über ein Trittbrett mit zwei unter ihm lenkbar angebrachten Achsen. Entgegen einem Skateboard hat dieses Fahrzeug jedoch nicht vier Einzelrollen, von denen jeweils zwei auf einer Achse befestigt sind, sondern zwei Walzen, die sich zu ihren Enden hin verjüngen. In der Walzenmitte ist der Durchmesser der Walze am größten, aber insgesamt nur unwesentlich größer, als bei einer Rolle eines Skateboards. Somit kann dieses Fahrzeug kaum oder gar nicht Hindernisse überrollen, die nur halb so hoch wie oder höher als die Walzen sind. Für sandige und/oder nachgiebige Untergründe ist dieses Fahrzeug nicht geeignet; größere und harte Hindernisse, beispielsweise Steine und Wurzeln können zudem zum Blockieren der Räder und folglich zu Stürzen führen.
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Mit
US 2003 000 13 52 A1 ist ein geländegängiges Fahrzeug offenbart, dessen Konstruktion aus einem brettartigem Grundkörper mit einer Standfläche besteht, an dem am vorderen und hinteren Ende ein Radkasten angebracht sind. Der vordere Radkasten nimmt ein Vorderrad auf, der hintere Radkasten, der gelenkig mit dem Grundkörper verbunden ist, ein zylindrisch ausgeformtes Hinterrad. Des Weiteren verfügt das Fahrzeug über eine auf das Hinterrad wirkende Vorrichtung, mit der der Fahrer die Geschwindigkeit des Fahrzeuges steuern kann.
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In
WO 2007 121 567 A1 ist ein Roller ohne Lenker gezeigt, der über breite luftbereifte Stollenreifen verfügt. Lenken lässt sich dieser Roller dadurch, dass der auf dem Trittbrett stehende und durch Fußschlaufen gesicherte Fahrer sein Körpergewicht nach rechts und links verlagert, ähnlich wie bei einem Skateboard. Über eine mit dem Knöchel des Fahrers bedienbare Bremse, lässt sich die Geschwindigkeit des Rollers verringern. Dieser Roller ist trotz Federung seiner Räder jedoch für sehr unebene Untergründe auch nicht geeignet, da die Räder auch hier wieder einen vergleichsweise geringen Durchmesser haben. Größere Steine oder Wurzeln beeinflussen das Fahrverhalten merklich und können schlimmstenfalls zu Stürzen führen. Zudem ist der Roller vergleichsweise schwer und teuer, unter anderem durch die verwendeten Stoßdämpfer.
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Mit
FR 2 587 292 A1 wird Schutz für ein vielseitiges geländegängiges Freizeitfahrzeug zum Hinauf- und Hinabfahren von Hängen beansprucht. Es hat sechs Räder, einen Gestellrahmen, einen Sitz und Betätigungseinrichtungen für die Lenkung und zum Bremsen, die an einem Steuerknüppel angeordnet sind. Darüber hinaus verfügt das Fahrzeug über eine Vorrichtung zum Anhaken an Skischlepplifte, die mit einem vom Gewicht des Benutzers auf dem Sitz betätigten Sicherheitsmechanismus kombiniert ist.
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Aus
DE 26 28 242 A1 ist ein schlittenähnliches Fahrzeug mit Rädern, die breiter als hoch sind und eine elliptische Form haben, bekannt. Dieses Fahrzeug eignet sich zum Herabfahren von Hängen, deren Untergrund, besonders Schnee und Gras, unbefestigt ist. Das vordere Rad lässt sich Lenken, indem es um eine vertikale Achse verdreht wird. Nachteilig ist bei diesem Fahrzeug, dass durch die vertikale Lenkachse das Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt zur Kurvenaußenseite kippt und der Fahrer aus/von dem Fahrzeug fällt. Bedingt durch den geringen Durchmesser und großen axialen Erstreckung der Räder kann man sich mit diesem Fahrzeug nur wenig in die Kurve legen, da die Enden der Radachsen sonst den Boden berühren, was einen Sturz zur Folge haben kann. Mit diesem Fahrzeug lassen sich daher Kurven mit geringem Radius nur mit geringer Geschwindigkeit durchfahren. Weiterhin müssen die verwendeten Räder mit hohem Luftdruck gefahren werden, damit das Fahrzeug seine Bodenfreiheit behält.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, insbesondere einen lenkbaren aber lenkerlosen Roller mit geringer Masse zur Verfügung zu stellen, der auf weichen und unebenen Untergründen verwendet werden kann, gut gefedert ist und ein harmonisches und enges Kurvenfahren ermöglicht.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale gemäß des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 12.
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Nach Maßgabe der Erfindung hat der Roller zum Befahren von weichen und unebenen Untergründen ein besonders voluminöses und zugleich elastisches Vorder- und Hinterrad, wobei zumindest das Vorderrad oder das Hinterrad lenkbar ist und beide Räder durch einen Rahmen miteinander verbunden sind. Die Räder sind kugelförmig und sitzen in einer halbkreisförmig gebogenen Gabel. Die Gabel des zumindest einen lenkbaren Rads wird in zumindest einer einteiligen oder aus mehreren Segmenten bestehenden kreisabschnittförmig gebogenen Aufnahme geführt. Die Gabel ist durch eine vom Fahrer bedienbare Lenkvorrichtung entlang der medialen Achse dieser Aufnahme verschiebbar.
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Die Erfindung bietet durch die Verwendung der Kugelräder überhaupt erst die Möglichkeit einen Roller auf weichen und unebenen Untergründen zu benutzen. Da die Räder einen wesentlich größeren Umfang, als die Üblicherweise verwendeten Räder haben und zudem sehr breit sind, sinken sie auf weichen Untergründen nicht ein; damit wird auch sensibler Untergrund, wie Wiesen, geschont. Des Weiteren können die breiten Räder mit einem geringeren Luftdruck gefahren werden als schmale Reifen, womit Unebenheiten des Untergrundes viel stärker gedämpft an das Fahrgestell und den Fahrer übertragen werden. Der erfindungsgemäße Roller ermöglicht folglich ein wesentlich komfortableres Fahren als ein Roller mit schmalen und harten Reifen. Das Fahrgefühl ist ähnlich einer Abfahrt mit einem Snowboard im Tiefschnee. Durch die Verwendung von Kugelrädern kann auch auf eine komplizierte, masseintensive und teure Einzelradfederung verzichtet werden. Weiterhin ermöglichen die Kugelräder eine hohe Bodenfreiheit, womit auch sehr unebene Untergründe befahren werden können. Zudem ist der Roller durch die geringe Anzahl der verwendeten Teile kostengünstig herstellbar und wartungsarm. Durch die Kombination aus Kugelrad und Lenkung mit integrierter Neigung sind geschmeidige Kurvenfahrten in engen Radien möglich.
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Abhängig von der Ausführung des Rollers steht der Fahrer entweder auf einem Trittbrett oder er sitzt in einem auf dem Roller befestigten Sitz.
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Die Kugelräder bestehen bevorzugt aus einem berstsicheren Kunststoff oder Gummi und sind mit Luft gefüllt. Um die Pannensicherheit zu erhöhen, ist vorgesehen, die Kugelräder aus doppelwandigem Material herzustellen. Der vorhandene Hohlraum zwischen den beiden Wandungen wird entweder als separate Luftkammer ausgeführt und/oder ist mit einem hochelastischen Kunststoffschaum gefüllt. Um den Verlust von Luft im Kugelrad gänzlich auszuschließen, ist in einer weiteren Variante vorgesehen, Räder zu verwenden, die vollständig aus einem weichen und hochelastischen Schaum mit gummierter Oberfläche bestehen.
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Die Oberfläche des Kugelrades ist bevorzugt mit Stollen versehen, um die Traktion auf weichen und/oder feuchten Untergründen zu erhöhen. Alternativ können die Räder mit einem Wechselprofilsystem versehen sein, wobei auf die Oberfläche des Kugelrades ein profiliertes Gewebenetz aufgespannt ist. Fixiert wird es beispielsweise über Haken und/oder Ösen, die im Bereich der Pole am Kugelrad angebracht sind oder über mit Schlitzen versehene Stollen an der Oberfläche des Kugelrades, in die das profilierte Netz eingehängt wird; das profilierte Gewebenetz kann so fest auf der Kugelradoberfläche verspannt werden. Es sind aber auch andere Befestigungsmethoden denkbar, beispielsweise ein hakenloses Spannsystem, wie man es von Schneeketten kennt.
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In den Polen der Räder ist das Material verstärkt; dort sind Zapfen oder Lager kraft- und stoffschlüssig mit dem Kugelrad verbunden, über die die Räder drehbar in den Gabeln gelagert sind.
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Die Aufnahme für die Gabel, bevorzugt in Form eines Rohres oder eines U-Profils, verläuft in einem Winkel von 0° bis 45°, bezogen auf die Horizontale, sodass sich für das gelenkte Vorderrad ein Nachlaufwinkel und für das Hinterrad ein Vorlaufwinkel von 0° bis 45° ergeben. Durch die Wahl des Vor- bzw. Nachlaufwinkels werden die Fahreigenschaften des Rollers maßgeblich beeinflusst. Je größer der Nach- bzw. Vorlaufwinkel gewählt wird, desto agiler lässt sich der Roller lenken.
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Bevorzugt sind beide Räder des Rollers lenkbar, wobei der Nach- und Vorlaufwinkel gleich groß sind; damit wird ein synchrones Lenken und Neigen der Räder beim verschieben der Gabeln in den Aufnahmen erreicht, beide Räder fahren stets in der gleichen Spur.
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Durch das Verschieben der Gabeln werden die imaginären Achsen der Räder, welche beim Geradeausfahren quer zur Fahrtrichtung stehen, nicht nur horizontal verdreht, sondern, bedingt durch die Schrägstellung der Aufnahmen, zugleich auch vertikal. Auf diese Weise wird bewirkt, dass die Räder zum Kurvenmittelpunkt hin kippen. Damit ist es möglich, den Roller in Kurven besonders sicher zu steuern.
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Zum Schutz vor Schmutz und Nässe sind die Übergänge zwischen der Aufnahme und der Gabel abgedichtet; die Lagerung der Gabel in der Aufnahme erfolgt über wartungsarme und besonders leichtgängige Gleit-, Kugel oder Rollenlager.
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Die Verschiebung der Gabel in der Aufnahme kann wiederum auf zweierlei Weise erfolgen.
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Bei einer ersten Variante ist in der Längsmitte der Aufnahme ein sich in Längsrichtung der Aufnahme erstreckender Schlitz eingearbeitet, dessen Länge der gewünschten Verschiebelänge der Gabel entspricht. Durch dieses Langloch ragt ein an der Gabel, ebenfalls mittig, befestigter Lenkzapfen. Durch Verschieben des Lenkzapfens nach rechts und links wird die Gabel in der Aufnahme bewegt und das Kugelrad gelenkt.
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Die andere Möglichkeit der Verschiebung der Gabel in der Aufnahme wird durch an beiden Endabschnitten der Gabel angebrachten Lenkzapfen oder Fixierelemente, über die die Gabel in der Aufnahme bewegt wird, realisiert.
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Für die Übertragung einer vom Fahrer ausgeführten Lenkbewegung an den/die Lenkzapfen wird ein Transmissionssystem verwendet, das unterschiedlich ausgestaltet sein kann. Das Transmissionssystem kann Seile, Gurte, Bowdenzüge, Lenkgestänge, hydraulische oder pneumatische Elemente, elektrische Einheiten und andere geeignete Mittel umfassen.
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Eine sehr einfache Methode besteht darin, alle im Lenksystem vorhandenen Lenkzapfen mit einem unter oder in der Rahmenkonstruktion verbauten Seil- oder Gurtzugsystem zu verbinden, damit ein vom Fahrer ausgehender Steuerimpuls gleichmäßig sowohl auf das Vorderrad als auch auf das Hinterrad übertragen wird. Das Seil oder der Gurt wird so geführt, dass die Räder beim Lenken gegeneinander eingeschlagen werden; Umlenkrollen sorgen für eine reibungsminimierte Seil- bzw. Gurtführung. Um das Lenksystem vor Nässe und Verschmutzungen zu schützen, ist es entweder unter Abdeckungen oder innerhalb der Rahmenrohre verlegt; Dichtungen an den Übergängen zu den freiliegenden Teilen sorgen für einen zusätzlichen Schutz vor Verschmutzung.
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Die Verschiebung der Lenkzapfen kann aber auch hydraulisch oder pneumatisch erfolgen. Dabei wird die von Fahrer aufgebrachte Kraft zunächst auf Zylinder und dann mittels Druckleitung an die Lenkzapfenzylinder übertragen.
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In eine anderen Variante ist die Gabel selbst die Kolbenstange und die Aufnahme das Zylinderrohr. Auf der Gabel ist in Längsrichtung mittig der Kolben fest montiert. Dur unterschiedliche Druckbeaufschlagung der Räume beidseitig des Kolbens wird dieser in der Aufnahme nach rechts bzw. links bewegt; die Gabel wird so gelenkt.
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Für das Lenken des Rollers in eine bestimmt Richtung sind verschiedene Ausführungen vorgesehen. Eine technisch sehr einfache Lösung besteht für die Variante, bei der der Fahrer auf dem Roller steht, darin, dass das Seil des Seilzugsystem im vorderen und im hinteren Bereich des Rollers aus dem unteren Bereich des Rahmens nach oben geführt ist. An den nach oben geführten Enden des Lenkseils sind Griffe befestigt. Durch Ziehen an den Griffen setzt der Fahrer das Seilzugsystem in Bewegung, wodurch die Lenkzapfen und damit auch die Gabeln in den Aufnahmen verschoben werden. Die Zuggriffe dienen gleichzeitig der Stabilisierung des Fahrers auf dem Roller; indem er gleichzeitig an beiden Griffen zieht, erhöht er die Anpresskraft der Füße auf den Roller; so sind besondere Fahrmanöver, z. B. Kunstsprünge, mit dem Roller möglich.
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Eine andere Möglichkeit der Anlenkung besteht darin, dass das Trittbrett als kippbare Wippe ausgeführt ist. Dabei ist die Wippe in einer ersten Variante um die horizontal in Längsrichtung des Rollers verlaufende Achse drehbar gelagert, in einer anderen Variante ist die Wippe um eine horizontal und quer zur Fahrrichtung des Rollers verlaufende Achse drehbar gelagert. Die Wippe ist in beiden Fällen mit einem Transmissionssystem verbunden, wodurch die Wippbewegung an die Gabel(n) übertragen wird.
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Bei der Variante, bei der die Drehachse der Wippe in Längsrichtung verläuft, steht der Fahrer auf dem Trittbrett und muss zum Lenken sein Körpergewicht ähnlich wie bei einem Snow- oder Skateboard nach rechts und links verlagern um die Wippe zu kippen und den Roller in die gewünschte Richtung zu steuern.
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Bei der Variante mit der in Querrichtung verlaufenden Drehachse der Wippe, steht der Fahrer auf dem Trittbrett und muss zum Lenken sein Körpergewicht nach vorn und hinten verlagern um den Roller in die gewünschte Richtung zu steuern.
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Zudem ist denkbar, das Trittbrett um eine vertikale Achse drehbar zu lagern. Die Verdrehung wird in oben beschriebener Weise auf die Gabel übertragen, wodurch der Roller gelenkt wird.
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Weiterhin kann der Roller über zwei parallele Trittbretter verfügen, die an einem Ende um eine horizontale Achse drehbar (wie bei einem „Stepper”) angelenkt sind. Durch Verlagerung des Körpergewichts auf eines der Trittbretter wird der Roller entweder nach rechts oder links gelenkt.
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Die Aufnahmen sind stets Bestandteil des Rahmens, bei dem Roller mit nur einem gelenkten Rad ist die Gabel des ungelenkten Rades ebenfalls Bestandteil des Rahmens. Der Aufbau des übrigen Rahmens ist abhängig davon, ob der Fahrer bei Benutzung des Rollers auf diesem stehen oder sitzen soll.
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Wenn der Fahrer steht und beide Räder lenkbar sind, sind die Aufnahmen mit einem Trittbrett und Stützstreben verbunden. Das Trittbrett ist im unteren Bereich der Aufnahmen mit diesen verbunden. Zwischen den Aufnahmen und den Trittbrettern ist ein quer zur Fahrtrichtung verlaufender torartiger Rohrbogen am Rahmen befestigt. Die Stützstreben verlaufen bevorzugt von den Enden der Aufnahmen in einem Bogen zum torartigen Rohrbogen, um die Kräfte von den Gabeln gleichmäßig auf die Rahmenkonstruktion zu übertragen. Die einzelnen Rahmenteile sind kraft- und stoffschlüssig (beispielsweise durch Verschweißen) miteinander verbunden.
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Soll der Roller in Sitzposition des Fahrers lenkbar sein, so sind die vordere Aufnahme und die hintere Gabel durch Rahmenrohre miteinander verbunden. Zwischen diesen sind mindestens zwei Verbindungsstreben angebracht, welche als Lagerrohre für den Sitz dienen. Der Sitz ist auf diesen Lagerrohren leichtgängig gelagert, derart, dass er horizontal quer zur Fahrtrichtung verschoben werden kann.
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Bei der Sitz-Variante des Rollers sitzt der Fahrer im Sitz, der zwischen Vorder- und Hinterrad angeordnet ist, und stellt seine Füße auf Trittbretter. In einer Ausführung der Sitz-Variante sind die Trittbretter auf der Gabel befestigt. Der Fahrer lenkt, indem er mit den Füßen gegen die Trittbretter drückt bzw. locker lässt. Um beispielsweise nach links zu lenken, übt der Fahrer auf das rechten Trittbrett eine höhere Kraft aus, als auf das linke; die Gabel wird so in der Aufnahme verschoben.
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Es sind aber auch Ausführungen vorgesehen, bei denen der Fahrer per Hand lenkt. Dabei hat der Fahrer seine Füße auf am Rahmen befestigten Trittbrettern stehen und lenkt den Roller über Hebel, einen Steuerknüppel oder ein Lenkrad. Bei allen Varianten, bei denen der Fahrer mit seinen Füßen nicht direkt die Räder lenkt, wird die Lenkbewegung über Transmissionselemente in oben beschriebener Weise auf die Gabel übertragen.
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Um der Zentrifugalkraft entgegen zu wirken, die auf den Fahrer bei Kurvenfahrt wirkt, wird bei Verschiebung der Gabel gleichzeitig der Sitz des Fahrers Richtung Kurvenmittelpunkt verschoben. Dazu wird ein mechanisches, hydraulisches oder pneumatisches Verschiebsystem verwendet, dass die Verschiebung der Gabel an den Sitz überträgt.
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Neben den zuvor beschriebenen Varianten des Rollers sind auch Varianten vorgesehenen, bei denen der Fahrer steht, aber nur eine Rad gelenkt ist, und Varianten, bei denen der Fahrer sitzt und beide Räder gelenkt sind.
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Um den Roller in Gefahrensituationen auch schnell wieder zum Stehen bringen zu können, ist der Roller mit einer Bremsanlage ausgestattet. Dazu wird an zumindest einem Kugelrad eine Trommel-, Scheiben- oder Rollenbremse verbaut, wie sie aus der Fahrradtechnik bekannt sind. Betätigt wird die Bremse beispielsweise durch einen Bremshebel, der in einem der Lenkgriffe integriert ist; bevorzugt ist der Bremshebel im hinteren Lenkgriff untergebracht. Die Übertragung der Kraft von dem Bremshebel an die Bremse erfolgt entweder mechanisch oder hydraulisch. Alternativ ist beabsichtigt, den Roller mit einer Rollwiderstandsbremse auszustatten, bei der auf einer Achse nebeneinander zwei Bremsrollen mit Kunststoffoberfläche drehbar gelagert sind. Zum Bremsen werden die Bremsrollen gegen die Oberfläche der Kugelräder gedrückt, wodurch sich der Rollwiderstand erhöht und das Fahrzeug verzögert wird.
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Als Weiterbildung des Rollers mit Sitz ist vorgesehen, diesen zusätzlich mit einem Tretkurbelantrieb auszustatten. Über einen Kardan- oder Kettenantrieb oder eine biegsame Welle wird die Kraft von den Tretkurbeln an eines der Räder des Rollers übertragen; somit lässt sich der Roller auch aktiv vorwärts bewegen.
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Weiter ist vorstellbar, den Roller mit einem Elektroantrieb auszurüsten, der in einem der Räder integriert ist. Das Rad, in dem der Antrieb integriert ist, verfügt abweichend von den oben beschriebenen Varianten über eine durchgängige Achse. Die Welle des Elektromotors ist mit der Achse des Kugelrades verbunden. Das Gehäuse des Elektromotors ist mit mindestens einem verstärkten Pol des Kugelrades verbunden. Der Akkumulator wird entweder im anderen Kugelrad oder am Rahmen, beispielsweise zwischen den Beinen des Fahrers platziert.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von drei Ausführungsbeispielen und den 1 bis 10 näher erläutert; hierbei zeigen:
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1 einen Steh-Roller mit handbetätigter Seilzuglenkung in Draufsicht,
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2 den Roller aus 1 in Seitenansicht,
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3 einen Steh-Roller mit Trittbrettlenkung in Draufsicht,
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4 den Roller aus 3 in Seitenansicht,
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5 einen Sitz-Roller in Draufsicht,
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6 den Roller aus 5 in Seitenansicht,
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7 einen Steh-Roller mit unterschiedlich gelenkten Rädern in Draufsicht,
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8 unterschiedlich gelenkte Kugelräder in Seitenansicht,
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9 einen Pol eines Kugelrades mit Bremsscheibe in Schnittdarstellung,
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10 eine Seilführung einer Seilzuglenkung,
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11 eine Rollwiderstandsbremse.
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Der in den 1 und 2 dargestellte Roller verfügt über zwei lenkbare Kugelräder 1, die jeweils in einer Gabel 2 gelagert sind. Über die Zapfen 3, die an den verstärkten Polen 4 der Kugelräder 1 befestigt sind, sind die Räder drehbar. Die Gabel 2 ist innerhalb der Aufnahme 5 verschiebbar. Die Aufnahmen 5 sind wiederum durch den Rahmen 6 miteinander verbunden. Auf dem Rahmen 6 sind die Trittbretter 7 angebracht, auf denen der Fahrer steht. Durch Ziehen an den Griffen 8, die über Drahtseile 9 mit dem Lenkzapfen 10 verbunden sind, lenkt der Fahrer den Roller.
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Bei dem in 3 und 4 gezeigten Roller steht der Fahrer ebenfalls auf Trittbrettern 7, die hier auf einer Wippe 11 angebracht sind. Über den Drehpunkt 12 kippt die Wippe bei Verlagerung des Körpergewichts des Fahrers nach vorn oder hinten; über Drahtseile 9 wird die Kippbewegung an den Lenkzapfen 10 übertragen.
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Die 5 und 6 zeigen einen Sitz-Roller; hier sitzt der Fahrer auf einem Sitz 13, der quer zur Fahrtrichtung verschiebbar ist. Seine Füße stellt der Fahrer auf Trittbretter 7, die oberhalb der Zapfen 3 auf der Gabel befestigt sind. Indem der Fahrer gegen die Trittbretter 7 drückt, verschiebt er die Gabel 2 des Vorderrads 15 in der segmentierten Aufnahme 5; gleichzeitig wird der Sitz 13 mit Fahrer und damit auch der Schwerpunkt des Rollers Richtung Kurvenmittelpunkt verschoben. Das Hinterrad 16 des Sitz-Rolles ist hier größer als das Vorderrad 15, weil der Schwerpunkt des Rollers hinter der Mitte des Rollers liegt und somit eine größere Last von dem Hinterrad 16 getragen werden muss.
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Die Stellung der Räder in Geradeausfahrt und bei Kurvenfahrt verdeutlichen die 7 und 8. Den Zeichnungen ist zu entnehmen, dass die (imaginären) Achsen der Kugelräder beim Lenken nicht nur horizontal, sondern auch vertikal verdreht werden.
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9 zeigt den Aufbau der Verstärkung in einem Pol 4 eines Kugelrades 1. Im Bereich des Pols 4 ist die Wand des Luftgefüllten Kugelrades 1 dicker, als in den übrigen Bereichen des Kugelrades, es wird damit die Materialverstärkung 17 gebildet. In der Materialverstärkung 17 sind der mit einem Flansch versehene Zapfen 3 zusammen mit einer Metallplatte 18 eingebracht. Die Metallplatte 18 dient zur zusätzlichen Verstärkung des Pols 4 und der Befestigung einer Bremsscheibe 19, die zwischen dem Lager 14 und dem Pol 4 angeordnet ist.
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In 10 ist veranschaulicht wie die Drahtseile 9 geführt werden können, um zu erreichen, dass die Kugelräder 1 beim Ziehen an den Griffen 8 gegensinnig eingelenkt werden. Über mehrere Umlenkrollen 20 wird das Drahtseil von einem Griff 8 über beide Lenkzapfen 10 und den zweiten Griff 8 wieder zum ersten Griff 8 geführt.
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An den Griffen 8 ist das Drahtseil 9 fixiert. Die Pfeile verdeutlichen die Bewegungsrichtung des Drahtseils 9 und der Gabeln 2 beim Zeihen an einem Griff 8.
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Eine Rollwiderstandsbremse, bei der zwei mit einer Kunststoffoberfläche versehene Bremsrollen 23, die auf einer gemeinsamen Achse gelagert sind, gegen die Oberfläche eines Kugelrades 1 gedrückt werden, zeigt 11. Durch die Verformung der Oberfläche erhöht sich die Walkarbeit des Rades, wodurch sich der Rollwiderstand erhöht und das Rad verzögert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kugelrad
- 2
- Gabel
- 3
- Zapfen
- 4
- Pol
- 5
- Aufnahme
- 6
- Rahmen
- 7
- Trittbrett
- 8
- Griff
- 9
- Drahtseil
- 10
- Lenkzapfen
- 11
- Wippe
- 12
- Drehpunkt
- 13
- Sitz
- 14
- Lager
- 15
- Vorderrad
- 16
- Hinterrad
- 17
- Materialverstärkung
- 18
- Metallplatte
- 19
- Bremsscheibe
- 20
- Umlenkrolle
- 21
- Rahmenbogen
- 22
- Stützstreben
- 23
- Bremsrolle
