DE102018106074B3

DE102018106074B3 - Ausschließlich durch Muskelkraft betätigbares Sportgerät

Info

Publication number: DE102018106074B3
Application number: DE102018106074.2A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2038-03-16

Abstract

Ein ausschließlich durch Muskelkraft betätigbares Sportgerät, insbesondere Rollerski, Rollschuh, Skateboard oder dergleichen, aufweisend:a) einen Aufbau (1),b) mindestens zwei an dem Aufbau (1) um je eine Drehachse (A, A) drehbar angeordnete Räder (2, 3) undc) eine Bremse (4), zeichnet sich dadurch aus, dass die Bremse (4) eine in mindestens eines der Räder (2, 3) integrierte Wirbelstrombremse (4) mit einem Bremsenstator (4.1) und einem Bremsenrotor (4.2) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein ausschließlich durch Muskelkraft betätigbares Sportgerät, insbesondere Rollerski, Rollschuh, Skateboard oder dergleichen, aufweisend: einen Aufbau, mindestens zwei an dem Aufbau um je eine Drehachse drehbar angeordnete Räder und eine Wirbelstrombremse.
Sportgeräte dieser Art sind beispielsweise Rollerski, Rollschuhe wie Inlineskates, Skateboards und Longboards. Derartige Sportgeräte können eine Bremse aufweisen, um ein Abbremsen des Sportgerätes zu ermöglichen, so dass eine Geschwindigkeit des Sportgerätes reduziert und das Sportgerät kontrolliert zum Stillstand gebracht werden kann.
Eine Bremse ist insbesondere in Gefahrensituationen notwendig. Solche Gefahrensituationen können beispielsweise entstehen, wenn mit dem Sportgerät ein starkes Gefälle zu überwinden ist. Dabei werden sehr hohe Geschwindigkeiten erzielt, so dass der Bremsweg sehr lang und das Manövrieren des Sportgerätes erheblich erschwert werden. In derartigen Gefahrensituationen kann es leicht zu einem Unfall in Form einer Kollision mit einem Hindernis, einem Verkehrsteilnehmer oder zu einem Sturz kommen.
Aus der DE 296 18 235 U1 ist eine auf dem Prinzip der Wirbelstrombremse beruhende elektrische Bremseinrichtung für Rollschuhe bekannt mit der insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten eine hohe Bremskraft aufgebracht werden kann. Bei dieser Bremse sind am Rad zwei elektrisch und magnetisch gut leitende Scheiben angebracht. Ein eine Spule aufweisender ferromagnetischer Kern umgreift das Rad bügelförmig. Zur Einleitung der Bremskraft muss ein Taster betätigt werden, sodass über die Spule bzw. den magnetischen Kern das elektrisch aufgebaute Magnetfeld in die Scheiben geleitet wird und in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit des Rades eine entsprechend hohe Bremskraft erzeugt wird.
Aus der DE 20 2015 105 891 U1 ist ein Rollerski mit einem Skirollergrundkörper, einem vorderen und einem hinteren Laufrad und einer Bremsvorrichtung bekannt. Die Bremsvorrichtung weist ein mittels eines Betätigungselementes mit dem hinteren Laufrad in Reibkontakt bringbares Bremselement auf. Das Betätigungselement wird durch ein Bein eines Nutzers des Rollerskis betätigt.
Aus der DE 298 02 907 U1 ist eine magnetisch-elektrische Bremsvorrichtung für Rollschuhe und Inline-Rollerskates bekannt, bei denen mindestens eine Rolle in einem ferromagnetischen Joch um eine Achse drehbar ist, dessen Jochschuhe nahe an die Rolle seitlich herangeführt sind und das über einen Teil seiner Länge von einer Spule umgeben ist. Die Rolle weist mindestens zwei parallel zu ihrer Achse gerichtete Dauermagnete auf, die eine entgegengesetzte Polung besitzen und mit ihren Polen zwischen den Jochschuhen hindurchlaufen. Die Spule ist mit einem ein- und ausschaltbaren Widerstand verbunden.
Aus der DE 20 2006 016 274 U1 sind Inlineskates bekannt, bei denen eine Rolle bzw. ein Rad mit einer Freilauf-Rücklauf-Sperre versehen ist, sodass das Rad nur in einer Richtung drehbar ist.
Nachteilig an den bekannten Sportgeräten der eingangs erwähnten Art ist, dass diese nicht so feinfühlig abgebremst werden können, wie es wünschenswert wäre. Aufgrund der damit verbundenen Unfallgefahr werden Sportgeräte der eingangs erwähnten Art häufig gemieden. Dies liegt unter anderem daran, dass der Schwerpunkt des Gesamtsystems aus Sportgerät und Nutzer weit oberhalb des Angriffspunktes des Bremssystems liegt, der sich üblicherweise an den Rädern des Sportgerätes befindet. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, bei denen der Nutzer des Sportgerätes sich zudem ganz besonders auf das Manövrieren konzentrieren muss, kann es aufgrund einer zu hohen oder zu geringen Bremsleistung dazu kommen, dass der Nutzer einen Unfall erleidet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Sportgerät der eingangs erwähnten Art in seinem Bremsverhalten zu verbessern.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Sportgerät die Wirbelstrombremse mit einem Bremsenstator und einem Bremsenrotor in mindestens eines der Räder integriert ist und über mindestens einen Permanentmagneten das Magnetfeld aufgebaut wird.
Als Aufbau wird insbesondere eine tragende Konstruktion verstanden, die einen Teil oder das vollständige Körpergewicht des Nutzers des Sportgerätes tragen kann. Bei einem Rollerski beispielsweise ist dies typischerweise eine Plattform mit einem darauf angeordneten Schuh, wobei die Plattform zumindest zwei Räder mittels je einer Achsaufhängung drehbar aufnimmt. Bei eine Skateboard ist der Aufbau typischerweise das Board aus einem Holzwerkstoff, an dem zwei Achsen für je zwei Räder befestigt sind.
Eine Wirbelstrombremse, auch Induktionsbremse genannt, ist eine Bremse mit einem Bremsenstator und Bremsenrotor, bei der der Bremsenstator durch einen Spalt, insbesondere einen Luftspalt, von dem Bremsenrotor getrennt ist. Der Bremsenstator erzeugt ein äußeres, inhomogenes Magnetfeld, das in dem Bremsenrotor Wirbelströme induziert. Der Bremsenrotor erzeugt als Reaktion dessen ein dem Magnetfeld des Bremsenstators entgegengesetztes Magnetfeld, durch das der Bremsenrotor abgebremst wird.
Die Stärke der Bremswirkung hängt bei dem erfindungsgemäßen ausschließlich durch Muskelkraft betätigbaren Sportgerät insbesondere von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Magnetfeld und dem Bremsenrotor ab. Mit anderen Worten nimmt die Bremskraft mit zunehmender Geschwindigkeit des Sportgerätes zu und mit abnehmender Geschwindigkeit des Sportgerätes ab. Dies hat gegenüber den konventionellen mechanischen Bremsen den Vorteil, dass die Bremswirkung nicht abrupt einsetzt. Dadurch wird ein besseres Fahrverhalten des Sportgerätes zur Verfügung gestellt und ein plötzlicher Sturz aufgrund einer zu hohen Bremskraft bei hohen Geschwindigkeiten vermieden.
Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Sportgerät wartungsärmer als herkömmliche Sportgeräte. Die Wirbelstrombremse ist gegenüber mechanischen Bremsen mit Haftreibung an Bremsbelag und einer Bremsscheibe oder den Rädern verschleißfrei. Weil abrupte und starke Bremsmanöver bei dem erfindungsgemäßen Sportgerät ausbleiben, unterliegen auch die Räder einem reduzierten Verschleiß.
Insbesondere bei einem erfindungsgemäßen Rollerski kommt der Vorteil zum Tragen, dass das Bremsverhalten in besonderem Maße dem eines Skis zur Fortbewegung auf Schnee ähnelt. Dies kann mit einem Rollerski mit einer herkömmlichen mechanischen Bremse nicht erreicht werden. Der Grund hierfür ist, dass bei herkömmlichen Rollerski beim Bremsen nur noch Gleitreibung auftritt, nachdem die Haftreibung überwunden wurde. Gleitreibung erzeugt wesentlich weniger Bremskraft als Haftreibung, so dass der Rollerski zunächst schwer beschleunigt, anschließend aber mit deutlich geringerem Bremsmoment rollt.
Bei einem Ski hingegen wird aufgrund der sehr geringen Haftreibung zwischen Kunststoffsohle und Schnee oder Eis eine konstante Bremswirkung erreicht. Ein Ski lässt sich deshalb besser beschleunigen als ein gebremster Rollerski, erreicht jedoch nicht die hohe Geschwindigkeit eines Rollerskis. Ein erfindungsgemäß ausgestalteter Rollerski bietet hier den Vorteil, dass seine Bremswirkung mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt. Auf eine mechanische Bremse kann dabei vorteilhafterweise verzichtet werden. Insbesondere durch leichtlaufende Lagerungen im Rollerski kann die Beschleunigung des Rollerskis der des Skis angepasst werden. Mit dem erfindungsgemäßen Rollerski ist deshalb ein dem Skilaufen auf Schnee oder Eis sehr nahekommendes Training selbst außerhalb der Skisaison oder in Gebieten ohne Schnee möglich.
Erfindungsgemäß kann eine Wirbelstrombremse mit einem Bremsenstator und einem Bremsenrotor auch in das zumindest zweite Rad des Sportgerätes angeordnet werden. Wenn mehr Räder vorhanden sind, beispielsweise bei einem Rollerski mit drei Rädern oder einem Skateboard oder Inlineskate mit vier oder mehr Rädern, kann auch in drei oder mehr Rädern eine Wirbelstrombremse integriert sein. Insbesondere kann in sämtlichen Rädern des Sportgerätes eine Wirbelstrombremse integriert sein.
Außerdem ist es möglich, an zumindest einem Rad des Sportgerätes eine Wirbelstrombremse anzuordnen und an zumindest einem weiteren Rad des Sportgerätes eine mechanische Bremse anzuordnen.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden zum Aufbau eines Magnetfeldes der Wirbelstrombremse der Bremsenrotor durch zumindest einen Permanentmagneten, der mit einer Felge des Rades drehfest verbunden ist, und der Bremsenstator durch eine aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Bremsscheibe gebildet, die in einem Abstand zu dem zumindest einen Permanentmagneten mit dem Aufbau feststehend verbunden ist.
Dass zumindest ein Permanentmagnet mit der Felge des Rades drehfest verbunden ist bedeutet, dass ein, zwei, drei, vier, fünf oder mehr Permanentmagneten an der Felge des Rades angeordnet sein können. Insbesondere kann an oder in jeder Speiche einer Felge zumindest ein oder genau ein Permanentmagnet angeordnet sein. Die Permanentmagnete können beispielsweise Stahl, Aluminium-Nickel-Cobalt, Bismanol, hartmagnetisches Ferit, Neodym-Eisen-Bor und/oder Samarium-Cobalt aufweisen oder im Wesentlichen aus einem der vorgenannten Materialen bestehen. Der zumindest eine Permanentmagnet kann beispielsweise an oder in die Felge des Rades geklebt, geschweißt, gesteckt oder geschraubt werden.
Insbesondere ist die Bremsscheibe eine Scheibe mit Material auf ihrer gesamten Grundfläche. Mit anderen Worten weist die Bremsscheibe keine Ausnehmungen auf. Bevorzugt weist das Material der Bremsscheibe außerdem auf der gesamten Grundfläche im Wesentlichen dieselbe Stärke auf. Alternativ kann die Bremsscheibe an ihrem Umfang oder innerhalb ihres Umfanges verlaufende Ausnehmungen aufweisen, um eine verbesserte Wärmeabfuhr zu gewährleisten. Mit anderen Worten kann die Bremsscheibe als eine gelochte oder geschlitzte Bremsscheibe ausgebildet sein. Bei einer solchen Ausführungsform wird die Bildung von Wirbelströmen reduziert und die Bremswirkung gegenüber einer Wirbelstrombremse mit einer Bremsscheibe ohne Ausnehmungen verringert, da die Bildung der Magnetfelder erschwert wird. Die Kühlung wird durch diese Maßnahme verbessert.
Als elektrisch leitfähiges Material kann beispielsweise Aluminium oder eine seiner Legierungen, welche sich aufgrund ihrer geringen Dichte und guten Festigkeit besonders eignen, Kupfer, welches eine nahezu ideale elektrische Leitfähigkeit aufweist, oder auch ein Gusseisen oder eine Stahl-Legierung verwendet werden.
Insbesondere können der Bremsenrotor und/oder der Bremsenstator austauschbar ausgebildet sein. Das heißt beispielsweise, dass der zumindest eine Permanentmagnet und/oder die Bremsscheibe austauschbar ausgebildet sein kann. Austauschbar meint, dass der zumindest eine Permanentmagnet zerstörungsfrei von der Felge und/oder die Bremsscheibe zerstörungsfrei von dem Aufbau gelöst und wieder an diesen angeordnet werden können. Dies erleichtert die Austauschbarkeit im Falle eines Defektes oder einer Beschädigung und ermöglicht eine individuelle Konfiguration und Variation der Bremswirkung. Beispielsweise können eine gelochte Bremsscheibe anstelle einer Bremsscheibe ohne Ausnehmungen an den Aufbau angeordnet oder relativ schwache Permanentmagnete anstelle relativ starker Permanentmagnete mit der Felge verbunden werden, um die Bremswirkung zu verringern und so das Fahrverhalten des Sportgerätes zu verändern und an den Nutzer individuell anzupassen.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird zum Aufbau eines Magnetfeldes der Wirbelstrombremse der Bremsenrotor durch die aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Felge des Rades gebildet und der Bremsenstator besteht aus zumindest einem parallel zur Felge angeordneten, fest mit dem Aufbau verbundenen Permanentmagneten.
Dass der Bremsenstator aus zumindest einem Permanentmagneten besteht heißt, dass der Bremsenstator auch aus ein, zwei, drei, vier, fünf oder mehr Permanentmagneten bestehen kann.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung werden zum Aufbau eines Magnetfeldes der Wirbelstrombremse der Bremsenrotor von zumindest einem mit einer Felge des Rades drehfest verbundenen Permanentmagneten und der Bremsenstator aus mindestens einer in einem parallelen Abstand zu dem zumindest einen Permanentmagneten angeordneten Spulenwicklung gebildet.
In dieser dritten Ausführungsform der Erfindung induziert der zumindest eine Permanentmagnet bei Rotation der Felge eine Spannung in die zumindest eine Spulenwicklung. Dass der Bremsenstator aus zumindest einer Spulenwicklung gebildet ist bedeutet, dass der Bremsenstator auch aus ein, zwei, drei, vier, fünf oder mehr Spulenwicklungen gebildet sein kann. Die zumindest eine Spulenwicklung besteht insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Material. Die zumindest eine Spulenwicklung kann 1 bis 300, insbesondere 20 bis 200 und bevorzugt 50 bis 150 Windungen aufweisen.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung sind beidseitig zur Felge zumindest je ein Permanentmagnet angeordnet. Dies meint, dass zumindest ein Permanentmagnet links von der Felge und zumindest ein weiterer Permanentmagnet rechts von der Felge angeordnet sind. Dadurch wird die Bremswirkung gegenüber einer Anordnung von Permanentmagneten auf nur einer Seite relativ zur Felge erhöht.
Außerdem kann durch die beidseitige Anordnung der Permanentmagnete eine gleichmäßige Gewichtsverteilung am Rad erreicht werden. Dies kann beispielsweise durch eine beidseitige Anordnung einer gleichen Anzahl von im Wesentlichen gleich schweren Permanentmagneten erzielt werden. Alternativ kann die Summe des Gewichts der Permanentmagneten links der Felge der Summe des Gewichts der Permanentmagneten rechts der Felge entsprechen. Auch kann eine spiegelbildliche Anordnung von Permanentmagneten links und rechts der Felge erfolgen. So kann ein optimales Geradeausfahren und Lenkungsverhalten des Sportgerätes gewährleistet werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Permanentmagnet auf einer Scheibe oder einem Ring um die Drehachse angeordnet. Dies meint auch, dass der zumindest eine Permanentmagnet zumindest teilweise in einer Scheibe oder einem Ring angeordnet sein kann. Die Scheibe oder der Ring kann mit oder ohne Ausnehmungen ausgebildet sein. Der zumindest eine Permanentmagnet kann beispielsweise an oder in die Scheibe oder den Ring geklebt, geschweißt, gesteckt oder geschraubt werden.
In mindestens eines der Räder kann ein das Zurückrollen verhindernder Freilauf eingebaut sein. Dies ist beispielsweise bei Rollerski vorteilhaft, wenn in einem klassischen Lauftechnikstil wie Doppelstockschub, Diagonalschritt oder Doppelstock mit Zwischenschritt gelaufen wird.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem Bremsenstator und dem Bremsenrotor einstellbar. Je größer der Abstand ist, desto geringer ist die maximale Bremswirkung der Wirbelstrombremse. Umgekehrt gilt, je kleiner der Abstand ist, desto größer ist die maximale Bremswirkung der Wirbelstrombremse. Durch die Einstellbarkeit des Abstandes beispielsweise insbesondere mittels einer Justiereinrichtung wird es möglich, das Bremsverhalten individuell einzustellen, ohne Teile der Wirbelstrombremse zu tauschen. Vorzugsweise wird der Abstand zwischen dem zumindest einen Permanentmagneten und dem Bremsenstator vollständig durch Luft gefüllt, um die Magnetfelder nicht zu stören.
In einer Weiterbildung der dritten Ausführungsform der Erfindung ist mit der zumindest einen Spulenwicklung ein elektrischer Energiespeicher verbunden. Die in der zumindest einen Spulenwicklung induzierte Spannung kann in dem elektrischen Energiespeicher gespeichert werden. Der elektrische Energiespeicher kann beispielsweise mit zusätzlichen, am Rollsportgerät angeordneten Energieverbrauchern, wie Lampen, gekoppelt sein, um diese mit elektrischer Energie zu versorgen. Die in dem elektrische Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie kann aber auch zum Erhöhen eines Bremsmomentes an der zumindest einen Wirbelstrombremse durch Rückführen einer Spannung in die zumindest eine Spulenwicklung genutzt werden.
In einer diesbezüglichen Weiterbildung der Erfindung ist zur Umpolung der Bremse eine Rekuperationsschaltung vorgesehen. Mittels der Rekuperationsschaltung kann gesteuert werden, ob gebremst werden soll oder der elektrische Energiespeicher aufgeladen werden soll. Die Rekuperationsschaltung kann über ein Bediengerät an dem Rollsportgerät oder über ein kabelloses Fernbediengerät steuerbar sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden im Folgenden anhand von Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sportgerätes in Form eines Rollerskis,
2 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Rades mit integrierter Wirbelstrombremse für ein erfindungsgemäßes Sportgerät,
3 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Rades mit integrierter Wirbelstrombremse für ein erfindungsgemäßes Sportgerät,
4 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines Rades mit integrierter Wirbelstrombremse für ein erfindungsgemäßes Sportgerät,
5 eine Schaltskizze eines ersten Ausführungsbeispieles einer Rekuperationsschaltung für ein erfindungsgemäßes Sportgerät, und
6 eine Schaltskizze eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Rekuperationsschaltung für ein erfindungsgemäßes Sportgerät.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sportgerätes in der Ausführungsform eines Rollerskis. An dem auf der Zeichnung linken Ende eines Aufbaus 1 des Rollerskis ist ein Rad 2 drehbar um eine Drehachse A₂ an einer Achsaufhängung 90₂ des Aufbaus 1 angeordnet. An dem gegenüberliegenden Ende des Aufbaus 1 des Rollerskis ist ein Rad 3 drehbar um eine Drehachse A₃ an einer Achsaufhängung 90₃ des Aufbaus 1 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das links angeordnete Rad 2 des Rollerskis das Hinterrad und mit einer integrierten Wirbelstrombremse 4 ausgebildet, während das andere angeordnete Rad 3 des Rollerskis keine Bremse aufweist. Gleichwohl kann auch das vordere Rad 3 eine mechanische Bremse oder eine Wirbelstrombremse aufweisen, beispielsweise die gleiche wie das Rad 2.
Das vordere Rad 3 weist eine Felge 20₃ mit einer Lauffläche 10₃ auf und ist mittels einer Befestigungsschraube 70₃ drehbar um die Drehachse A₃ in der Achsaufhängung 90₃ des Aufbaus 1 angeordnet.
Das hintere Rad 2 weist ebenfalls eine Felge 20₂ mit einer Lauffläche 10₂ auf und ist mittels einer Befestigungsschraube 70₂ drehbar um die Drehachse A₂ in der Achsaufhängung 90₂ des Aufbaus 1 angeordnet. Ein Bremsenstator 4.1 wird durch eine aus elektrisch leitfähigem Material bestehende Bremsscheibe 30 gebildet, die auf der Drehachse A₂ gelagert ist. In fünf Speichen der Felge 20₂ sind mittig der Speichen jeweils ein Permanentmagnet 40₁ , 40₂ , 40₃ , 40₄ , 40₅ angeordnet, die den Bremsenrotor 4.2 der Wirbelstrombremse 4 bilden.
2 zeigt eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Rades mit integrierter Wirbelstrombremse für ein erfindungsgemäßes Sportgerät. Das Rad ist hinsichtlich der Symmetrielinie S symmetrisch ausgebildet. Links und rechts der mit Permanentmagneten 40₁ , 40₂ besetzten Felge 20 (Bremsenrotor) mit der Lauffläche 10 sind aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Bremsscheiben 30₁ , 30₂ (Bremsenstator) angeordnet. Die Bremsscheiben 30₁ , 30₂ werden jeweils von justierbaren Halterungen 60₁ , 60₂ gehalten, so dass sich die Abstände a zwischen den Permanentmagneten 40₁ , 40₂ und den Bremsscheiben 30₁ , 30₂ einstellen lassen. Die Halterungen 60₁ , 60₂ werden von der Achsaufhängung 90 aufgenommen, wobei die Felge 20 und die Bremsscheiben 30₁ , 30₂ mittels Befestigungsschrauben 70₁ , 70₂ an der Achsaufhängung 90 befestigt sind. Das Rad ist mittels eines Kugellagers 50 gelagert. Zur Verhinderung eines Zurückrollens ist am Rad ein Freilauf 80 ausgebildet.
3 zeigt eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Rades mit integrierter Wirbelstrombremse 4 für ein erfindungsgemäßes Sportgerät. Der einzige Unterschied gegenüber dem Ausführungsbeispiel aus 2 besteht darin, dass die Felge 20 in diesem Ausführungsbeispiel keine Permanentmagnete aufweist und stattdessen in den Bremsscheiben 30₁ , 30₂ jeweils zwei Permanentmagnete 40₁ , 40₂ und 40₃ , 40₄ angeordnet sind.
4 zeigt eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines Rades mit integrierter Wirbelstrombremse für ein erfindungsgemäßes Sportgerät. In der Felge 20 sind zwei Permanentmagnete 40₁ , 40₂ angeordnet, die den Bremsenrotor 4.2 der Wirbelstrombremse 4 bilden. In den Bremsscheiben 30₁ , 30₂ sind jeweils zwei Spulenwicklungen 100₁ , 100₂ und 100₃ , 100₄ angeordnet, die den Bremsenstator 4.1 der Wirbelstrombremse 4 bilden. Auf einer linksseitigen oberen Oberfläche der Achsaufhängung 90 ist ein elektrischer Energiespeicher 110 in Form einer flachen Batteriezelle angeordnet, der durch eine elektrische Leitung 120 mit der Spulenwicklung 100₄ verbunden ist. Bis auf die vorstehend beschriebenen Unterschiede gleicht auch hier der Aufbau des Rades dem aus den Ausführungsbeispielen der 2 und 3.
5 zeigt eine Schaltskizze eines ersten Ausführungsbeispieles einer Rekuperationsschaltung für ein erfindungsgemäßes Sportgerät. Die Bremsleistung des Systems wird durch Anlegen einer Bremsspannung U_B erzeugt. Diese ist der in den Spulenwicklungen erzeugten Spannung U entgegengerichtet. Mittels einer Umpolung U kann die Spannung auch zum Laden eines hier nicht dargestellten Energiespeichers genutzt werden.
6 zeigt eine Schaltskizze eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Rekuperationsschaltung für ein erfindungsgemäßes Sportgerät in Form einer Thyristorschaltung mit einer Diode und einer Thyristordiode.
Bezugszeichenliste

A₁, A₂: Drehachse
a: Abstand
1: Aufbau
2, 3: Rad
4: Wirbelstrombremse
4.1: Bremsenstator
4.2: Bremsenrotor
10₁, 10₂: Lauffläche
20₁, 20₂: Felge
30₁, 30₂: Bremsscheibe
40₁... 40₅: Permanentmagnet
50: Kugellager
60₁, 60₂: Halterung
70₁, 70₂: Befestigungsschraube
80: Freilauf
90₁, 90₂: Achsaufhängung
100₁...100₄: Spulenwicklung
110: Elektrischer Energiespeicher
120: Elektrische Leitung
130: Rekuperationsschaltung

Claims

Ausschließlich durch Muskelkraft betätigbares Sportgerät, insbesondere Rollerski, Rollschuh, Skateboard oder dergleichen, aufweisend: a) einen Aufbau (1), b) mindestens zwei an dem Aufbau (1) um je eine Drehachse (A₂, A₃) drehbar angeordnete Räder (2, 3) und c) eine Wirbelstrombremse (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelstrombremse (4) mit einem Bremsenstator (4.1) und einem Bremsenrotor (4.2) in mindestens eines der Räder (2, 3) integriert ist und über mindestens einen Permanentmagneten (40) das Magnetfeld aufgebaut wird.
Sportgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbau des Magnetfeldes der Bremsenrotor (4.2) durch zumindest einen Permanentmagneten (40), der mit einer Felge (20) des Rades (2, 3) drehfest verbunden ist, und der Bremsenstator (4.1) durch eine aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Bremsscheibe (30) gebildet werden, die in einem Abstand (a) zu dem zumindest einen Permanentmagneten (40) mit dem Aufbau (1) feststehend verbunden ist.
Sportgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbau des Magnetfeldes der Bremsenrotor durch die aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Felge (20) des Rades (2, 3) gebildet wird und der Bremsenstator (4.1) aus zumindest einem parallel zur Felge (20) angeordneten, fest mit dem Aufbau verbundenen Permanentmagneten (40) besteht.
Sportgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig zur Felge (20) zumindest je ein Permanentmagnet (40) angeordnet ist.
Sportgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Permanentmagnet (40) auf einer Scheibe oder einem Ring um die Drehachse (A) angeordnet ist.
Sportgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens eines der Räder (2,3) ein das Zurückrollen verhindernder Freilauf (80) eingebaut ist.
Sportgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen dem Bremsenstator (4.1) und dem Bremsenrotor (4.2) einstellbar ist.