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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Skateboard mit einem elastisch verformbaren Trittbrett, an dessen Unterseite zwei in Längsrichtung des Trittbrettes zueinander beabstandet angeordnete und quer zur Längsrichtung orientierte Skateboard-Achsen zur Anbringung jeweils zweier Räder angebracht sind.
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Stand der Technik
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In der Druckschrift
DE 103 27 970 A1 ist ein Skateboard offenbart, das über ein elastisch verformbares Trittbrett verfügt, an dessen Unterseite zwei Skateboard-Achsen montiert sind, von denen an der Hinterachse des Skateboards jeweils über einen Freilauf mit Planetengetriebe Räder drehbar angebracht sind. Das einteilig ausgeführte Trittbrett ist im entlasteten Zustand bogenförmig nach oben geformt und vermag bei periodischer Gewichtsbe- und -entlastung Schwingungsbewegungen um einen Winkel α auszuführen. Die Schwingungsbewegungen resultieren in einer periodischen Pendelbewegung der Hinterachse des Skateboards, wodurch der Freilauf derart beschleunigbar ist, so dass die Abtriebszahl im Planetengetriebe größer als die Drehzahl der Antriebsräder ist.
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Die Druckschrift
DE 34 27 834 A1 offenbart ein Rollbrett mit einem kippbar gelagerten Trittbrett, dessen periodische Kippbewegungen mittels eines Kettenlaufes zum Antrieb eines Antriebsrades genutzt wird, dessen Antriebsachse über einen Freilauf mit dem Kettenlauf gekoppelt ist.
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Bei allen bekannten, über einen Muskelkraft bzw. Gewichtsverlagerung antreibbaren, mechanischen Antrieb verfügenden Skateboards wird eine Gewichtskraft getriebene Deformation oder Neigungsänderung des Trittbrettes über einen Antriebsmechanismus direkt zum Vortrieb des Skateboards genutzt.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Skateboard mit einem elastisch verformbaren Trittbrett, an dessen Unterseite zwei in Längsrichtung des Trittbrettes zueinander beabstandet angeordnete und quer zur Längsrichtung orientierte Skateboard-Achsen zur Anbringung jeweils zweier Räder angebracht sind, derart weiterzubilden, so dass ein Muskelkraft angetriebener Skateboard-Antrieb dafür sorgt, eine Skateboard-Beschleunigung nicht, wie bei allen bekannten Antriebsformen, während einer Körpergewichtskraft-bedingten Deformation oder Lageänderung des Trittbrettes, sondern während der Entlastung des Trittbrettes hervorzurufen. Auf diese Weise lässt sich das Skateboard in einer natürlichen und viel harmonischeren Art und Weise beschleunigen und durch einen Nutzer bedienen.
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Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen sowie der weiteren Beschreibung, insbesondere unter Bezugnahme auf ein illustriertes Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
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Das lösungsgemäße Skateboard verfügt über wenigstens eine Skateboard-Achse, vorzugsweise die Hinterachse, die über eine vorzugsweise durchgängige Drehwelle verfügt, an der die Räder jeweils Drehwellen-endseitig drehfest angebracht sind. Zudem ist längs der Drehwelle ein Getriebe, vorzugsweise in Art eines Freilaufgetriebes oder einer Fliehkraftkupplung, angebracht, das zur Ausübung eines ausschließlich in einer Drehrichtung um die Drehwelle auf die Drehwelle orientiertes Antriebsmoment zu erzeugen in der Lage ist.
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Zudem ist an der Unterseite des Trittbretts ein sich zwischen den Skateboard-Achsen erstreckendes Verbindungselement angebracht, das vorzugsweise biegeelastisch ausgebildet ist und über zwei Verbindungselementenden verfügt, die an den Skateboard-Achsen und/oder dem Trittbrett, vorzugsweise möglichst nahe den Skateboard-Achsen befestigt sind. Das Verbindungselement verläuft zwischen seinen Verbindungselementenden beabstandet zur Unterseite des Trittbrettes, wobei es eine zum Trittbrett abgewandt konvexe Form besitzt und mittig zwischen beiden Skateboard-Achsen einen maximalen Abstand zum Trittbrett aufweist, der in einem lastfreien Zustand des Trittbrettes maximal und im Wege einer Last-bedingten, elastischen Verformung des Trittbrettes reduzierbar ist.
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Ferner ist ein Zugkräfte übertragendes, seil- oder bandförmiges Antriebsmittel vorgesehen, das einerseits unter Vorgabe eines ersten Wickeldrehsinnes am Getriebe auf- und abwickelbar gefügt ist und andererseits im Bereich des maximalen Abstandes zwischen dem Trittbrett und dem Verbindungselement derart angelenkt ist, dass bei Belastung des Trittbrettes und einer damit einhergehenden Reduzierung des maximalen Abstandes zwischen Trittbrett und Verbindungselement das seil- oder bandförmige Antriebsmittel auf das Getriebe aufwickelbar ist und bei Reduzierung der Belastung des Trittbrettes und einer damit einhergehenden Vergrößerung des maximalen Abstandes zwischen Trittbrett und Verbindungselement, das Antriebsmittel unter Ausübung des auf die Drehwelle wirkenden Antriebsmomentes, das wenigstens durch eine dem Trittbrett innewohnende elastische Rückstellkraft hervorgerufen wird, abwickelbar ist.
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Um die Aufwicklung des seil- oder bandförmigen Antriebsmittels auf das Getriebe während einer Belastung des Trittbrettes und einer damit verbundenen Verringerung des Abstands zwischen Trittbrett und Verbindungselement zu bewerkstelligen , ist ein Zugkräfte übertragendes, seil- oder bandförmiges Aufwickelmittel vorgesehen, das einerseits am Getriebe in einem zum ersten Wickeldrehsinn entgegengesetzten Wickeldrehsinn auf- und abwickelbar gefügt ist und andererseits an einer Federanordnung zur Erzeugung einer längs des Aufwickelmittels wirkenden Zugspannung befestigt ist. Die Federkraft der Federanordnung und die dadurch hervorgerufene Zugspannung längs des Aufwickelmittels ist so gering wie möglich zu wählen, zumal sie dem in der Beschleunigungsphase des Trittbrettes wirkenden Antriebsmomentes kontinuierlich entgegenwirkt, jedoch ausreichend groß genug zu wählen, um eine kontrollierte Aufwicklung des seil- oder bandförmigen Antriebmittels auf das Getriebe, vorzugsweise im Zustand einer maximalen Gewichtskraftbedingten elastischen Verformung des Trittbrettes, bei dem der maximale Abstand zwischen Trittbrett und Verbindungselement minimal ist, sicherzustellen.
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Um die Beschleunigung des Skateboardes innerhalb der Beschleunigungsphase, d.h. während der elastischen Rückformung des Trittbrettes aus dem Zustand maximaler Gewichtskraft-bedingter Deformation, in dem das Trittbrett eine maximale Annäherung an das Verbindungselement besitzt, in den lastfreien Trittbrettzustand, zu optimieren, gilt es, eine vielfache Umschlingung des seil- bzw. bandförmigen Antriebmittels auf das Getriebe zu realisieren. Hierzu sieht eine bevorzugte Ausführungsform des Skateboards die Anbringung wenigstens einer, vorzugsweise einer Vielzahl von drehbar gelagerten Umlenkrollen, sowohl an der Unterseite des Trittbrettes, als auch an der dem Trittbrett zugewandten Seite des Verbindungselementes am Ort des maximalen Abstandes zwischen Trittbrett und Verbindungselement vor, so dass das endseitig am Trittbrett oder am Verbindungselement am Ort des maximalen Abstandes angebrachte Antriebsmittel durch Vielfachumschlingung um die drehbar angeordneten Umlenkrollen, quasi vergleichbar einer Vielfach-Flaschenzuganordnung, geführt ist, bevor das Antriebsmittel direkt oder mittelbar zur Aufwicklung auf das Getriebe geführt wird. Auf diese Weise lässt sich die Länge des auf das Getriebe aufwickelbare Antriebsmittel signifikant vergrößern, im Verhältnis zum Maximalhub bzw. einer maximalen Abstandsänderung zwischen Trittbrett und Verbindungselement.
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Das lösungsgemäße Skateboard vermag somit die im Trittbrett zwischengespeicherte Biegespannung, die durch die Gewichtskraft einer auf dem Skateboard lastenden Person herrührt, beim Aufwippen bzw. Lösen der Biegespannung in Antriebsenergie umzusetzen, wobei das seil- oder bandförmige Antriebsmittel an den drehbar angeordneten Umlenkrollen mehrmals zwischen Trittbrett und dem darunter angeordneten Verbindungselement geführt ist. In der Phase des Durchdrückens des Trittbrettes und des daraus resultierenden geringen Abstandes zwischen Trittbrett und Verbindungselement, rollt sich das Antriebsmittel auf das Getriebe an der hinteren Skateboard-Achse auf. In der Phase des Aufwippens bzw. Entlastens des Trittbrettes sorgt die Biegespannung des Trittbrettes dafür, dass sich das Trittbrett in seine lastfreie Ausgangsposition zurückformt und sich dabei der Abstand zwischen den am Trittbrett und Verbindungselement angebrachten Umlenkrollen vergrößert, wodurch sich das auf dem Getriebe aufgerollte bzw. aufgewickelte Antriebsmittel abrollt. Hierdurch werden die Drehwelle der Hinterachse und die an dieser befestigten Räder angetrieben.
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Dadurch, dass das Antriebsmittel mehrmals über die Umlenkrollen am Trittbrett sowie am Verbindungselement geführt sind, lässt sich über diesen Mechanismus in Art eines Flaschenzuges der Weg des Antriebsmittels derart beeinflussen, so dass eine Anpassung der Kraftübertragung an verschiedene Drehzahlen der Drehwelle an der hinteren Skateboard-Achse möglich ist.
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Vorzugsweise eignen sich zur Ausbildung des An- und Aufwickelmittels ein dehnungsstabiles Seil oder Band aus einem verschleißarmen Kunststofffaser-Geflecht oder einem metallischen Werkstoff.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
- 1a Gesamtseitenansicht eines lösungsgemäß ausgebildeten Skateboards im entlasteten Zustand,
- 1b Detailansicht des Skateboards im entlasteten Zustand,
- 2a Gesamtseitenansicht eines lösungsgemäß ausgebildeten Skateboards im belasteten Zustand sowie
- 2b Detailansicht des Skateboards im belasteten Zustand.
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Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
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Das in sämtlichen 1a, b sowie 2 a, b illustrierte Skateboard besteht aus einem biegsamen bzw. elastisch verformbaren Trittbrett 1, das vorzugsweise aus verleimten Hölzern oder anderen geeigneten biegsamen Materialien gefertigt ist. Das Trittbrett 1 verfügt über eine üblicherweise geformte Skateboardform und ist vorzugsweise im mittleren Trittbrettbereich mittig etwas konvex nach oben gewölbt und mit positiver Vorspannung versehen, wie dies bei Skateboards als „Camber“ bezeichnet wird.
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Die 1 a, b zeigen das Skateboard in einer Gesamtseitenansicht und Detailsansicht im entlasteten Zustand, die 2a, b zeigen das Skateboard entsprechend jeweils im belasteten Zustand. Die weitere Beschreibung nimmt Bezug auf alle Figuren.
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An der Unterseite des Trittbrettes 1 sind eine vordere und hintere Skateboard-Achse 2, 3 angebracht, an denen jeweils zwei Räder 4 befestigt sind.
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Die Skateboard-Vorderachse 2 entspricht dem gängigen Aufbau einer Skateboard-Achse, die bei einer seitlichen Neigung des Trittbretts 1 eine Lenkung des Skateboards bewirkt.
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Unterhalb des Trittbretts 1 ist ein Verbindungselement 5, vorzugsweise in Form eines dünneren, im Vergleich zum Trittbrett nach unten gebogenen Brettes, aus Holz oder einem anderen biegsamen Material zwischen Skateboard-Vorder- und -hinterachse 2, 3 an der Unterseite des Trittbrettes 1 befestigt. Die Befestigung der beiden Enden des Verbindungselementes 5 erfolgt vorzugsweise über Scharniere oder Nuten, so dass eine relative Längsbeweglichkeit des Verbindungselementes 5 relativ zum Trittbrett 1 möglich ist. Zudem ist die konvexe Formgebung des Verbindungselementes 5 derart gewählt, dass das Verbindungselement 5 im Bereich des maximalen Abstandes 6 zwischen Verbindungselement 5 und Trittbrett 1 gerade nicht den Boden berührt, auf dem das Skateboard aufliegt.
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An der Unterseite des Trittbretts 1 sowie auch an der Oberseite des Verbindungselementes 5 sind jeweils mittig und quer zur Längsrichtung des Trittbrettes 1 ein Lager 7, 8 angeordnet, in dem jeweils mehrere Kugellager gelagerte Umlenkrollen 9, 10 angebracht sind, über die ein seilförmiges Antriebsmittel 11 geführt ist. Das seilförmige Antriebsmittel 11 ist einseitig, entweder am Trittbrett 1 oder am Verbindungselement 5 endseitig befestigt, umläuft die Vielzahl der an den Lagern 7, 8 drehbar angebrachten Umlenkrollen 9, 10 und verläuft im Weiteren über eine weitere, nahe der hinteren Skateboard-Achse 3 angeordnete Umlenkrolle 12. Die hintere Umlenkrolle 12 verhindert, dass der Abstand zwischen hinterer Umlenkrolle 12 und den Lagern 7, 8 beim Durchdrücken des Trittbrettes 1 und einer daraus resultierenden Neigung der Skateboard-Hinterachse 3 verlängert wird. Die hintere Umlenkrolle 12 ist zudem seitlich neigbar gelagert, damit das seilartige Antriebsmittel 11 bei Lenkbewegungen der hinteren Skateboard-Achse 3 nicht aus der Umlenkrollen-Führung springen kann.
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Das Brett-artig ausgebildete Verbindungselement 5 verfügt im Bereich der hinteren Umlenkrollen 12 über eine Aussparung, durch die das seilartige Antriebsmittel 11 im Weiteren ungehindert in Richtung hinterer Skateboard-Achse 3 geführt werden kann.
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Die hintere Skateboard-Achse 3 unterscheidet sich von einer Standard-Skateboard-Achse dadurch, dass eine durchgehende Drehwelle (nicht sichtbar dargestellt) vorgesehen ist, an der die Räder 4 drehfest aufsitzen. Die Drehwelle der hinteren Skateboard-Achse 3 ist über Kugellager mit dem Achsenrahmen 13 verbunden. Der Achsenrahmen 13 ist bereichsweise offen gestaltet, so dass unmittelbar an der Drehwelle ein Getriebe 14, vorzugsweise in Art eines Freilaufgetriebes oder einer Fliehkraftkupplung, angebracht ist, auf das das seilförmige Antriebsmittel 11 mit einem ersten Wickeldrehsinn auf- und abwickelbar endseitig befestigt ist. Hierzu weist das Getriebe 14 eine für die Auf- und Abwicklung des seilförmigen Antriebsmittels 11 erste nutförmig ausgebildete Spindelkontur 15 auf.
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Im Übrigen ist die hintere Skateboard-Achse 3 wie bei Skateboard-Achsen üblich derart angebracht, so dass eine seitliche Neigung des Trittbretts 1 eine Lenkung des Skateboards bewirkt.
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Somit erstreckt sich das seilförmige Antriebsmittel 11 zwischen einer festen Anbringung am Trittbrett 1 oder Verbindungselement 5 im Bereich ihres gegenseitigen maximalen Abstandes 6 und dem an der hinteren Skateboard-Achse 3 angebrachten Getriebes 14.
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Um das seilförmige Antriebsmittel 11 im belasteten Zustand des Skateboards auf die am Getriebe 14 angeordnete erste Spindelkontur 15 sicher und kontrolliert aufzuwickeln, zumal in diesem Zustand der maximale Abstand 6 zwischen Trittbrett 1 und Verbindungselement 5 minimal ist, siehe die , sieht das Getriebe 14 eine zweite nutförmig ausgebildete Spindelkontur 16 vor, auf der ein seilförmiges Aufwickelmittel 17 mit einem dem ersten Drehwickelsinn entgegengesetzt orientierten zweiten Drehwickelsinn aufgewickelt und fixiert ist. Das andere Ende des Aufwickelmittels 17 ist an einer Federanordnung 18, die mittig an der Unterseite des Trittbretts 1 befestigt ist, fixiert.
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Die Federanordnung 18 generiert eine längs des seilförmigen Aufwickelmittels 17 wirkende Zugkraft bzw. Zugspannung, die gerade so stark ausgelegt ist, dass sie das lose seilförmige Antriebsmittel 11 auf die erste Spindelkontur 15 am Getriebe 14 aufrollen kann, zumal sie, wie im Weiteren noch erläutert wird, dem Antriebsdrehmoment entgegenwirkt.
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Das Getriebe 14 ist derart angeordnet und ausgebildet, so dass es sich beim Aufwickeln des seilförmigen Antriebsmittels 11 frei in gegensätzlicher Fahrtrichtung bewegen kann, ohne die Drehung der Drehwelle, an der die Räder 4 drehfest befestigt sind, zu beeinflussen. Hingegen beim Abwickeln des seilförmigen Antriebsmittels 11 wird ein das Skateboard beschleunigendes Drehmoment auf die Drehwelle übertragen, solange die Abwicklung schneller erfolgt als die Drehwelle der Hinterachse dreht.
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Im Weiteren wird der Auf- und Abwickelvorgang des seilförmigen Antriebsmittels 11 auf bzw. von der ersten Spindelkontur 15 erläutert.
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Die 1a, b zeigen das Skateboard in einem lastfreien Zustand, bei dem sich das Trittbrett 1 und das unter dem Trittbrett 1 angeordnete Verbindungselement 11 maximal beabstanden. In einer ersten Phase steigt ein Fahrer auf das Skateboard und drückt das elastische Trittbrett 1 nach unten durch. Dadurch wird der Abstand zwischen Trittbrett 1 und Verbindungselement 5 verringert und das seilförmige Aufziehmittel 17 rollt das frei gewordene bzw. lose seilförmige Antriebsmittel 11 auf die erste Spindelkontur 15 des Getriebes 14 auf. Dieser Zustand ist in den 2a, b illustriert. Durch den Aufwickelvorgang des seilförmigen Antriebsmittels 11 wird die Vorwärtsbewegung des Skateboards nicht beeinträchtigt.
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Sobald sich der Fahrer nach oben abstößt und das Trittbrett 1 entlastet, formt sich das Trittbrett 1 aufgrund der in diesem inhärenten elastischen Rückstellkräfte eigenständig zurück. Dieser lastfreie Zustand ist in den 1a, b illustriert. Der maximale Abstand 6 zwischen dem Trittbrett 1 und dem Verbindungselement 5 vergrößert sich und bewirkt eine Zugkraft längs des seilförmigen Antriebsmittels 11, die die Abwickelung des seilförmigen Antriebsmittels 11 von der ersten Spindelkontur 15 am Getriebe 14 iniziiert. Vermittels des seilförmigen Antriebsmittels 11 werden die im Trittbrett 1 frei werdenden elastischen Rückstellkräfte in ein, an der Drehwelle der hinteren Skateboard-Achse 3 beschleunigend angreifendes Drehmoment umgesetzt, solange die Drehzahl des Getriebes 14 während der Abwicklung des seilförmigen Antriebsmittels 11 von der ersten Spindelkontur 15 größer ist als die Drehzahl der Drehwelle.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trittbrett
- 2
- vordere Skateboard-Achse
- 3
- hintere Skateboard-Achse
- 4
- Räder
- 5
- Verbindungselement
- 6
- maximaler Abstand
- 7, 8
- Lager
- 9,10
- Umlenkrollen
- 11
- seilförmiges Antriebsmittel
- 12
- hintere Umlenkrollen
- 13
- Achsenrahmen
- 14
- Freilaufgetriebe
- 15
- erste Spindelkontur
- 16
- zweite Spindelkontur
- 17
- seilförmiges Aufwickelmittel
- 18
- Federanordnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10327970 A1 [0002]
- DE 3427834 A1 [0003]
