DE19703023C2 - Bremsvorrichtung für Inline-Skates - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für Inline-Skates. Bekannte Bremsvorrichtungen für Inline-Skates, d. h. einspurige Rollschuhe mit hintereinanderliegenden Laufrollen, bestehen zumeist aus einem separat am Schuh angebrachten Bremsklotz, der durch eine Betätigungsmechanik direkt auf die Fahrbahnoberfläche gedrückt wird.

Diese Vorgehensweise ist reich an Nachteilen, da beispielsweise die Bremsleistung schlecht dosierbar ist und ein definierter Abstand zur Fahrbahnoberfläche notwendig ist, zudem ist dieses System starkem Verschleiß unterworfen, es ist nicht verwendbar bei Rückwärtsfahrt, und setzt eine sehr gute Körperbeherrschung des Anwenders voraus, da für den Bremsvorgang ein Bein vorgeschoben und der Fuß angewinkelt werden muß. Durch handbetätigtes Absenken des Bremsklotzes ist in DE 195 25 573 C1 eine Bremse beschrieben, die weniger Körperbeherrschung erfordert, die übrigen Nachteile verbleiben jedoch.

Verbesserte Konstruktionen sollten daher die Bremsleistung direkt auf eine oder mehrere Rollen verteilen.

Hierfür werden bekannterweise Schienen, Platten oder geeignet geformte starre Formstücke verwendet, die keine andere Funktion haben, als das Trägerssystem für an ihnen befestigte Bremsbeläge zu bilden.

Die Bremsbeläge greifen direkt auf dem Anteil der Rollen an, der Kontakt mit der Fahrbahn hat oder in einem kleinen äußeren Bereich der Rollen. Eine relativ zu den drehenden Teilen des zu bremsenden Rades fixe Position der Bremsbeläge wird durch jeweils geeignete Lagerung des Trägersystems erzielt.

Die am Trägersystem befestigten Bremsbeläge bewegen sich in oder parallel zur Drehebene der Rollen auf die Lauffläche oder seitliche Anteile der Rolle zu. Bei allen derartigen Systemen ist die Gefahr des Blockierens durch mitgeführte kleine Gegenstände, Steine etc. groß, die Verletzungsträchtigkeit sehr hoch.

Einen Versuch beschreibt die US 5,143,387. Dieses System ist nur in Vorwärtsrichtung verwendbar, die Betätigung der Bremse bei Rückwärtsfahrt führt zu sofortiger Blockierung der Rollen. Eine Kraftverstärkung mittels Hebelwirkung ist nicht vorhanden und die Bremswirkung somit unzureichend.

Eine verbesserte Variante ist aus US 5,403,021 ersichtlich, wobei die Räder seitlich eine konische Form aufweisen müssen. Hinzu kommt, daß für jedes Rad andere Hebelverhältnisse der Bremsbetätigung gelten, und schließlich besteht auch hier das Risiko der Klemmwirkung bei Rückwärtsfahrt.

Blockierungen wie beschrieben sind um so wahrscheinlicher, je geschlossener die Konstruktion ist, wie z. B. in Patent DE 94 19 948 U1 in Form einer Schiene halbkreisförmigen Querschnittes, die mit Bremsbelägen ausgelegt ist.

Bei allen derartigen Systemen ist die Gefahr groß, daß kleine Steine zur plötzlichen Blockierung der Rollen führen, daß die Systeme im seitlichen Bereich der Rollen zum Verklemmen neigen, stark abnutzen und oft nachgestellt werden müssen.

Die Betätigung des eigentlichen Mechanismus kann durch eine oder beide Hände erfolgen. Das Patent WO 93/20 912 A1 beschreibt die Handbetätigung eines derartigen Systems auf hydraulische, pneumatische oder mechanische Weise.

Ein wesentlicher Nachteil handbetätigter Systeme sind deren hohe Herstellungskosten, eine Vielzahl von Einzelkomponenten, hohes Gewicht und mögliche Behinderungen oder Gefährdungen durch die Notwendigkeit einer hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Kraftübertragung, die die Bewegungsfreiheit von Armen und Händen erheblich einschränkt.

Die gleichen Nachteile weisen weitere bekannte Systeme auf (DE 94 19 948 U1, US 5280930, DE 195 25 573 C1).

Anders als handbetätigte Systeme werden Systeme beschrieben, die durch die Zehen betätigt werden, somit prinzipiell Freiheitsgrade schaffen, da Arme und Hände zur Betätigung der Bremse nicht nötig sind.

Sie lassen im Falle von Patent US 5236058 vollkommen unklar, wie das eigentliche Bremssystem auszusehen hat, beschrieben wird lediglich eine durch die Zehen zu bedienende Platte.

Genauer definieren US S 143387 und US 5403021 ein zehbetätigtes System, das aber aus oben genannten Gründen nicht befriedigend funktioniert.

Das in US 5609346 beschriebene hydraulische System kann leicht zu unbeabsichtigter Bremsbetätigung führen.

Im Gegensatz zu den beschriebenen Lösungen sind Bremssysteme, bei denen sich die Trägersysteme respektive die Bremsbeläge den Rollen seitlich nähern, vorteilhafter, da die Blockiergefahr geringer ist.

DE 195 25 573 C1 hat jedoch den Nachteil handbetätigter Systeme oder erfordert hohe Körperbeherrschung durch Betätigung der Bremse durch ein an der Ferse befindliches System.

Zudem kann es konstruktiv bedingt nur auf jeweils zwei Rollen einwirken. Richtungweisend ist in diesem Zusammenhang US 5280930.

Die Annäherung der Bremsbeläge erfolgt seitlich, möglichst weit entfernt von den äußeren Rollenteilen, Blockierungen werden hiermit vermieden, und das System ist laufrichtungsunabhängig.

Der konstruktive Aufwand dieses Systems ist hingegen sehr hoch, es ist zudem handbetätigt und daher ungeeignet.

Alle beschriebenen Systeme haben eine Vielzahl wesentlicher, prinzipieller Nachteile: Die Bremsbeläge sind an durchgehenden oder auf einzelne Rollen wirkenden Trägersystemen befestigt und wirken auf Teile des Rollenmaterials ein. Dies führt zu starken Abnutzungen und Einlaufen in diesen Bereichen. Darüberhinaus bewirken insbesondere längere Bremsvorgänge extreme lokale Temperaturerhöhungen an den Rollen, die zur plötzlichen Funktionsunfähigkeit des Systems führen können.

Weiterer Nachteil aller bekannten Bremsmechanismen ist das hohe Verletzungsrisiko, da sie entweder über keinen willkürlich bedienbaren Bremsmechanismus verfügen, ein hohes Maß an Körperbeherrschung erfordern, um eine dennoch ungenügende oder schlecht reproduzierbare Bremswirkung zu erzielen, oder in ihrer Funktion unzuverlässig, unzureichend oder zu teuer in der Herstellung sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsmechanismus für Inline-Skates zu schaffen, der mittels axialen Andrucks der Bremsoberflächen aller Laufrollen eine gut steuerbare, reproduzierbare, dauerhafte, robuste und sichere Bremsverzögerung bewirkt bei möglichst niedrigem konstruktiven Aufwand und niedrigen Kosten.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Der axiale Andruck wird ein- oder beidseitig durch Drehung jeweils eines Stabes erreicht. Dieser Stab befindet sich in einer hierfür vorgesehenen Aussparung und ist trotz fehlender spezieller Lagerung reibungsarm zu betätigen.

Dies führt zu günstigen Hebelverhältnissen, da sich der Stab um einen freien Drehpunkt bewegt.

Die Wirkung beruht hierbei auf der in axialer Richtung der Rollen entstehenden Maßänderung eines sich drehenden, formstabilen Stabes mit rechteckigem oder elliptischen Querschnitt.

Der Stab kann mit einem Betätigungshebel ausgestattet sein, um eine zentrale, lineare Betätigung in die erforderliche Drehbewegung umzusetzen. Die Wahl der Hebelverhältnisse und des Verhältnisses Drehwinkel des Stabes zu axialer Breitenänderung, d. h. die konkrete Form des Querschnittes läßt eine Festlegung der Bremskräfte und Bremsbetätigungswege in weiten Grenzen zu.

Jedes Rad kann über ein- oder beidseitig angebrachte Bremsplatten verfügen. Durch Reibung während des Bremsvorgangs erwärmt sich die Reiboberfläche der Bremse; die Wärme wird dabei im Gegensatz zu bekannten Lösungen hauptsächlich von den Bremsplatten oder -scheiben abgeführt, die Rollen erwärmen sich nur unwesentlich, da sie auch durch die Platten gekühlt werden.

Eine Bremsplatte kann in bekannter Weise fest gelagert sein und das Rad und die zweite Bremsplatte oder -scheibe axial verschiebbar ausgeführt sein, so daß es sich um eine "schwimmende" Bremse handelt.

Erfindungsgemäß ist jedoch eine Ausgestaltung vorgesehen, wonach die Bremsplatten mehrerer Laufrollen starr miteinander verbunden sind und es sich somit um eine durchgängige, die Wärmeableitung begünstigende Bremsschiene handelt. Diese kann für die Achsen der einzelnen Rollen Aussparungen aufweisen und deckt jeden Bremsbelag der einzelnen Rollen vollflächig ab. Das an den Bremsschienen entstehende Drehmoment muß auf diese Weise nicht gesondert konstruktiv abgefangen werden, weiterhin ist die Fertigung dieses Bauteils in einem Stück und unkompliziert möglich.

Für alle Laufrollen ist pro Seite nur eine Bremsschiene notwendig.

Die Bremsschienen können mit Druckfedern ausgestattet werden, die im Ruhezustand das Trennen derselben bis hin zum reibungslosen Zustand gewährleisten und darüberhinaus die Schwelle der Betätigungskraft festlegen können.

Bei nur einseitig angebrachten Bremsschienen kann eine Einstellung der Bremscharakteristik jeden einzelnen Rades in besonders einfacher Weise erfolgen. Die nur einseitige Abdeckung des Rades ermöglicht eine verbesserte Kühlung der Rollen bei ausreichender Bremswirkung.

Durch seitlich an den Laufrollen angebrachte, insbesondere austauschbare Bremsbeläge wird das Bremsverhalten verbessert, da die speziellen Beläge eine höhere Bremsleistung, besonders Dauerbremsleistung durch eine höhere mögliche Arbeitstemperatur der Bremsoberfläche und bessere Reibkoeffizienten erzielen.

Ein geeigneter Verstellmechanismus kann optional vorgesehen sein, um die Abnutzung der Bremsbeläge auszugleichen.

Der Auslösemechanismus der Bremsvorrichtung kann in den Schuh integriert sein. Inline-Skates bestehen meist aus einer Hartkunststoffaußenschale und einem Innenschuh aus weicherem Material. Bis auf den Vorderfußbereich, insbesondere die Zehen wird der Fuß durch geeignete Feststellmechanismen möglichst spielfrei mit dem Schuh verbunden. Vorderfuß und Zehen erfüllen dabei keine wesentlichen Antriebs- oder Steuerfunktionen. Die kraftvollsten möglichen Bewegungen im Vorderfußbereich sind aus anatomischen Gründen das Anheben des gesamten Vorderfußes und das Zusammenziehen der Zehen. Insbesondere beide Bewegungen zusammen bewirken eine Aufwärtsbewegung und hohe Andruckkräfte des Vorderfußes im oberen Bereich und dementsprechend hohe Drücke der Zehen auf deren Auflagebereich, sofern durch den Außenschuh eine feste Begrenzung des Spielraums für den Vorderfuß vorliegt.

Mittels einer um den Vorderfuß herum angebrachten Schlaufe, die den Bewegungen des Vorderfußes nach oben folgt, und sich dabei spannt; kann eine Kraft direkt auf den Bremsmechanismus übertragen werden.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Druck der Zehen auf entsprechend angeordnete Auflagebereiche, in Form einer Platte, auf die Bremsvorrichtung zu übertragen. Die unbeabsichtigte Betätigung der Bremse kann einerseits dadurch vermieden werden, daß die Zehen erst im zusammengezogenen Zustand auf der Platte aufliegen, ansonsten im ausgestreckten Ruhezustand auf festen Anteilen des Innenschuhes aufliegen, andererseits durch den an geeigneter Stelle angebrachten Gegendruckmechanismus, z. B. eine Feder, die die Bremsbetätigung erst bei Überschreiten eines gewissen, einstellbaren Schwellenwertes ermöglicht. Zur Realisierung eines solchen Mechanismus sind in Innen- und Außenschuh dementsprechend geeignete Aussparungen vorzusehen, gegebenenfalls kann eine Abdichtung durch Membranen etc. vorgesehen sein.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.

Die einzige Figur beschreibt die beispielhafte Ausführung eines Bremsmechanismus für Inlineskates.

Diese bestehen aus einem Hartkunststoffaußenschuh (1) und einem Innenschuh (2) aus weicherem Material, der Polsterungs- und Isolationsaufgaben erfüllt. Mit dem Schuh fest verbunden ist ein durchgehender Lagerblock (3), in dem kugelgelagerte, mit Laufflächen versehene, austauschbare Rollen (4) befestigt sind. Als eine mögliche Betätigungsform ist am Lagerblock (3) ein Hebelmechanismus in Form einer Betätigungswippe (6) drehbar befestigt, dessen eine Seite derart in den Schuh hineinführt, daß die Betätigungsfläche möglichst bündig mit der Innenschuhfläche ist und den Bereich abdeckt, der von den zusammengekrümmten Zehen erreicht wird. Ein weiterer, einstellbarer Gegendruckmechanismus, wie z. B. eine Feder, kann an geeigneter Stelle vorgesehen sein, um unbeabsichtigte Betätigungen zu vermeiden. Hier bietet sich darüberhinaus eine weitere Möglichkeit zur Einstellung der Bremsbetätigungskräfte.

Im Außen- und Innenschuh sind für die Betätigungswippe (6) geeignete Aussparungen vorgesehen. Die Betätigungswippe (6) ist in der Draufsicht derart rahmenförmig ausgeführt, daß sie an den Rollen (4) vorbeiführt und in entsprechende Aussparungen des Lagerblocks (3) eingelassen ist.

An der Lastseite der Betätigungswippe (6) sind Betätigungsstangen (7) vorgesehen, die in ihrer Länge verstellbar sein können, um im Bedarfsfall eine Einstellung des Bremssystems zu ermöglichen.

Der Andruck erfolgt über Stäbe elliptischen Querschnitts (8), die sich in geeigneten Aussparungen im Lagerblock möglichst nah oberhalb der Rollenachsen befinden und die insbesondere auf den Achsen aufliegen können, um einen möglichst zentralen Andruck zu gewährleisten. Auf beiden Seiten der Rollen befinden sich durchgängige Bremsschienen (9), die im Bereich der Rollenachsen mit vertikalen Aussparungen versehen sind, und die in jeder möglichen Position den Bremsbelagsbereich jeweils aller Rollen einer Seite abdecken.

Der aus der Drehung der Stäbe (8) resultierende Andruck wird direkt auf die Bremsschienen (9) übertragen, die hierdurch die Laufrollen bremsen. An den Rollen sind zu diesem Zweck in diesem Ausführungsbeispiel beidseitig Bremsbeläge (5) befestigt. Die Stäbe (8) sind an beliebiger Stelle gegen Längsbewegungen gesichert. Die Betätigungsstangen (7) üben eine Zugkraft auf die Betätigungshebel (10) aus, die mit den Stäben (8) fest verbunden sind, sodaß diese sich bei Betätigung drehen. Für die Durchführung der Hebel (10) weisen die Bremsschienen (9) entsprechende Aussparungen auf.

Die Betätigung der Betätigungswippe (6) führt zu einer Verdrehung der Stäbe (8), durch den elliptischen Querschnitt der Stäbe (8) werden die Bremsschienen (9) an die Bremsbeläge (5) der Rollen angedrückt, die hierdurch gebremst werden. Die Bewegung bzw. der Kontakt zwischen Stäben (8) und Bremsschienen (9) erfolgt nahezu reibungslos, da sich die Bremsschienen (9) innerhalb des Langlochbereiches vertikal bewegen können.

Zwischen den Bremsschienen (9) angebrachte Federn führen nach Beendigung des Bremsvorganges zur Rückstellung der Bremsschienen (9) und Stäbe (8) in den Ausgangszustand.

Claims (8)

1. Bremsvorrichtung für Inline-Skates, mit einem an einem Schuh (1) befestigten Lagerblock (3) in welchem Rollen (4) über ihre Rollenachsen gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verdrehen eines im Lagerblock (3) gelagerten Stabes (8), der einen rechteckigen oder elliptischen Querschnitt besitzt, eine Bremsschiene (9) axial an die Rollen (4) angedrückt wird, um eine Bremswirkung zu erzielen.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (4) über seitlich angebrachte Bremsbeläge (5) verfügen.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Rollen (4) jeweils eine Bremsschiene (9) und ein Stab (8) vorgesehen sind.

4. Bremsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel (10) mit dem Stab (8) fest verbunden ist, um sein Verdrehen zu ermöglichen.

5. Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hebel (10) eine Betätigungsstange (7) befestigt ist, die mit einer Betätigungswippe (6) in Verbindung steht.

6. Bremsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Betätigungswippe (6) derart in den Schuh (1) hineinführt, daß diese mit den Zehen erreicht werden kann.

7. Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schlaufe um den Vorderfuß mit dem Hebel (10) in Verbindung steht, so daß bei Anheben des Vorderfußes die Bremsvorrichtung betätigt wird.

8. Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bremsschienen (9) Federn vorgesehen sind, um eine Rückstellung der Bremsschienen (9) und der Stäbe (8) in Ausgangsstellung sicherzustellen.