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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Chassis für Gleitsportartikel nach Art
von Rollschuhen, Schlittschuhen und ein Herstellungsverfahren für ein solches
Chassis.
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Derartige
Elemente müssen
die Verbindung zwischen dem oder streng genommen den Gleitorganen sicherstellen,
d. h. der Schlittschuhkufe oder Räder, Rollen und dem Fuß des Benutzers.
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Die
Chassis sind also im Allgemeinen aus einer Abstützoberfläche gebildet, die fähig ist,
den Schuh des Sportlers aufzunehmen und aus einem oder zwei seitlichen
Flanschen, die dazu bestimmt sind, die Räder, Rollen oder die Schlittschuhkufe
aufzunehmen.
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Sie
müssen
darüber
hinaus erhebliche mechanische Widerstandseigenschaften aufweisen,
wobei sie so leicht wie möglich
sein sollen, um nicht zu beträchtliche
Anstrengungen seitens des Sportlers hervorzurufen.
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Darüber hinaus
erhöht
die zunehmende Technizität
von diesen Gleitsportartikeln, insbesondere in dem Fall der Inline-Skates,
noch weiter die widersprechenden Anforderungen, welche die Gleit-Chassis
zufrieden stellen müssen,
insbesondere:
- – eine ausgedehnte mechanische
Widerstandsfähigkeit
und Stabilität,
insbesondere für
die Hochgeschwindigkeits-Gleitschuhe aber ebenso für die als „Free ride”, „Free-style” oder Hockey
bezeichneten Gleitschuhe,
- – eine
gewisse Flexibilität,
insbesondere in gewissen Zonen des Gleitschuhs, um eine Anpassung
der Form des Gleitschuhs an die ausgeführte Bahn, insbesondere in
Kurven mit großer
Geschwindigkeit, zu erlauben,
- – variierende
und originelle Formen um auf die aufkommenden und wechselnden Anforderungen
der Mode zu antworten,
- – so
niedrig wie mögliche
Herstellungskosten.
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Die
Herstellungstechniken momentan bekannter Chassis ermöglichen
nicht alle diese Anforderungen zu befriedigen unter Aufrechterhalten
zumutbarer Herstellungskosten.
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Tatsächlich besteht
die älteste
Herstellungstechnik im Herstellen derartiger Chassis ausgehend von einem
gebogenen Blech in Form eines U, wie es z. B. in der
DE 10 33 569 gezeigt ist.
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Ein
derartiges Herstellungsprinzip, sicherlich kostengünstig, ermöglicht jedoch
nicht das Erhalten von sehr variierenden Formen, weder von Chassis
mit großer
mechanischer Widerstandsfähigkeit
außer
durch Erhöhen
in beträchtlicher
Weise der Dicke des Blechs und damit seines Gewichts.
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Die
Patentanmeldung
EP-A-0
043 250 beschreibt ein Chassis in Form eines U mit seitlichen
Flanschen, wobei sie Befestigungsmittel aufweist für die Gleitorgane.
Die Form des Chassis ist aus einer Metallplatte ausgestanzt. Die
seitlichen Flansche weisen eine ziemlich schmale Form auf und Löcher für die Befestigung
von Schutzmitteln sind in den Flanschen vorgesehen. Zum Vermeiden
einer longitudinalen Deformation des Chassis muss ein ziemlich dickes
Blech vorgesehen sein, was das Gewicht des Chassis erhöht.
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Um
die mechanische Widerstandsfähigkeit
zu verbessern, hat man darüber
hinaus versucht, die Form eines U des Chassis aufzugeben, um sie
durch T- oder Y-Formen
zu ersetzen.
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FR 943 511 beschreibt ein
Chassis in Form eines Y, wobei seine Steifigkeit von dem Biegen
der Flansche und zusätzlich
von Materialumbiegungen kommt, die vorgesehen sind, am Umfang der
verschiedenen Ausschnitte, welche dort vorgenommen worden sind.
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US 4,273,345 beschreibt
selbst ein Chassis in Form eines T's, bei welchem zum Erhöhen der
Steifigkeit der Seitenflächen
man sie gegeneinander montiert an all den Stellen, wo dies möglich ist.
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Diese
Ausführungen,
welche komplex herzustellen sind, lösen nur teilweise das Problem
der Steifigkeit und antworten nicht auf die aktuellen Herstellungsanforderungen
an Chassis von dem mechanischen bis zu dem ästhetischen Standpunkt.
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Eine
andere weitläufig
benutzte Technik besteht in dem Realisieren des Chassis durch Gießen ausgehend
von einem synthetischen oder auch metallischen Material. Das Gießen bietet
den Vorteil, ziemlich variierende Formen zu ermöglichen, aber weist dennoch
zahlreiche Nachteile auf:
- – Kosten der Gießformen,
- – begrenzte
Wahl von Materialien, die gegossen werden können,
- – schwache
mechanische Widerstandseigenschaften dieser Gießmaterialien, auch wenn es
sich um metallische Materialien handelt,
- – unzureichende
Präzision
des Gießens,
welche Bearbeitungswiederaufnahmen erfordert, insbesondere was die
Ausrichtung der Befestigungslöcher,
der Räder
oder der Gleitkufe für
ein Chassis mit zwei Flanschen betrifft.
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Man
kennt ebenso Chassis, welche aus Verbundfasern realisiert sind.
Derartige Chassis können
effektiv in quasi jeder möglichen
Form realisiert werden aber sie sind in der Herstellung extrem kostenaufwändig und
schwierig zu industrialisieren. Darüber hinaus sind derartige Chassis
gewiss extrem steif aber es mangelt ihnen an Nachgiebigkeit und
sie sind demnach zerbrechlich und wenig „komfortabel”.
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Des
Weiteren ist es durch die
US
5,388,846 vorgeschlagen worden, ein Chassis für Schlittschuhe
oder Rollschuhe, ausgehend von einer profilierten, metallischen
Stange zu realisieren, deren transversaler Querschnitt dem allgemeinen
für das
Chassis erwünschten
Querschnitt entspricht, wobei die Endform des Chassis mittels Bearbeitung
mit Materialabnahme erhalten wird.
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Ein
derartiges Herstellungsverfahren ist auch hier sehr kostenintensiv
aufgrund der Tatsache der notwendigen Bearbeitungszeiten und der
Menge von Material, welches entfernt werden muss. Es erlaubt des
Weiteren keine große
Freiheit hinsichtlich der Form oder des Profils des Chassis.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden
und ein verbessertes Chassis für
Gleitsportartikel bereitzustellen und ein Herstellungsverfahren
für ein
solches Chassis, welches ermöglicht,
die verschiedenen zuvor angesprochenen Probleme zu lösen, und
welches insbesondere ermöglicht, die
Eigenschaften der mechanischen Widerstandsfähigkeit, der Anpassungsfähigkeit,
der Realisierungsnachgiebigkeit, der Leichtigkeit und der geringen
Herstellungskosten auszugleichen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung durch die Tatsache, dass
es sich um ein Chassis in Form eines U für einen Gleitsportartikel und
nach der Art handelt, welche mindestens eine Abstützungsoberfläche aufweist,
die fähig
ist, einen Schuh aufzunehmen und zwei seitliche Flansche, welche
Befestigungsmittel des oder der Gleitorgane aufweisen, und dadurch,
dass es die Schritte aufweist, bestehend aus:
- – Ausstanzen
aus einer Metallplatte einer Form, welche im Wesentlichen der abgewickelten
Form mindestens eines Teils des Chassis entspricht,
- – Realisieren
von mindestens einer Versteifungsrippe durch Metallpressen in mindestens
einem Teil des Chassis, die in einer longitudinalen Richtung des
Chassis in einem Bereich zwischen mindestens zwei Befestigungsmitteln
langgestreckt ist.
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Diese
Aufgabe wird ebenso gelöst
aufgrund eines Chassis in Form eines U für einen Gleitartikel, welcher
mindestens eine Abstützungsoberfläche aufweist,
die geeignet ist zum Aufnehmen eines Schuhs und zwei seitliche Flansche,
welche Befestigungsmittel des oder der Gleitorgane aufweisen, wobei
das Chassis mindestens eine Versteifungsrippe aufweist, die auf
mindestens einem der Flansche durch Metallpressen realisiert ist.
Die Rippe ist langgestreckt sich in einer longitudinalen Richtung
des Chassis in einem Bereich zwischen mindestens zwei Befestigungsmitteln.
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Tatsächlich ermöglicht die
Tatsache, das Chassis mithilfe von durch Metallpressen hergestellte
Rippen zu versteifen, bei gleichem Gewicht im Verhältnis zu
einem Chassis, das einfach durch Biegen erhalten ist, eine wesentliche
Erhöhung
der Steifigkeits- und Deformations-Widerstandsfähigkeits-Eigenschaften aufgrund einerseits
der Tatsache des Vorliegens derartiger Rippen aber ebenso aufgrund
der Tatsache der lokalisierten Kaltverfestigung des Materials, die
auf Höhe
der genannten Rippen verbunden mit der Art der Erhaltung durch Metallpressen
erhalten wird.
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In
Abhängigkeit
des gewünschten
Resultats kann man vorsehen, dass jede Rippe sich im Wesentlichen
auf der gesamten Länge
des Flansches des Chassis erstreckt oder lediglich auf einer zentralen
begrenzten Zone jeden Flansches oder auch auf Höhe der Enden von jedem Flansch.
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Auf
jeden Fall wird die Erfindung besser verständlich und andere Merkmale
derselben werden deutlich gemacht werden unter Zuhilfenahme der
nachfolgenden Beschreibung in Bezug auf die schematischen beigefügten Zeichnungen,
wobei sie beispielhaft und nicht beschränkend mehrere Ausführungsformen
des Chassis wiedergeben, und in welchen:
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1 eine
Seitenansicht eines Chassis ist gemäß einer ersten Ausführungsform,
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2 eine
Schnittansicht gemäß II-II
aus 1 ist,
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3 eine
Schnittansicht gemäß III-III
aus 1 ist,
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4 eine
Seitenansicht eines Chassis gemäß einer
zweiten Ausführungsform
ist,
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5 eine
Schnittansicht gemäß V-V aus 4 ist,
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6 eine
Schnittansicht gemäß VI-VI
aus 4 ist,
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7 eine
Seitenansicht eines Chassis ist gemäß einer dritten Ausführungsform,
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8 eine
Schnittansicht gemäß VIII-VIII
aus 7 ist,
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9 eine
Schnittansicht gemäß IX-IX
aus 7 ist,
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10 eine
Schnittansicht gemäß X-X aus 7 ist,
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11 eine
Seitenansicht eines Chassis gemäß einer
vierten Ausführungsform
ist,
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12 eine
Schnittansicht gemäß XII-XII
aus 11 ist,
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13 eine ähnliche
Ansicht der 12 ist, welche noch eine andere
Ausführungsform
darstellt.
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Wie
es die 1 bis 3 zeigen, ist das Chassis gemäß der Erfindung
ausgehend von einem metallischen Blech realisiert und stellt sich
insgesamt in der Form von zwei seitlichen Flanschen 2 dar,
welche der eine mit dem anderen durch zwei Plattformen 3, 4 verbunden
sind, wobei sie der Gesamtheit einen transversalen Querschnitt im
Wesentlichen in Form eines U verleihen.
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Jede
der Plattformen 3, 4 bildet eine Abstützoberfläche, die
geeignet ist, den Schuh des Sportlers aufzunehmen, wobei dieser
letztere (in der Zeichnung nicht wiedergegeben) durch jedes an sich
bekannte Mittel und insbesondere Kleben, Nieten, Schrauben etc.
befestigt ist, jedoch ebenso in lösbarer Weise befestigt sein kann
durch nicht permanente Verbindungsmittel.
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Man
beachte ebenso, dass die Plattformen 3, 4 verschieden
und getrennt die eine von der anderen sind durch eine Aussparung 5,
und in Bereichen verschiedener Höhe
angeordnet sind, wobei die Plattform 4 niedriger ist als
die Plattform 3 zum Berücksichtigen
der natürlichen
Position eines Sportlers mit leicht erhöhtem Absatz.
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Jeder
Flansch 2 weist eine langgestreckte und leicht in einem
Kreisbogen in longitudinaler Richtung gekrümmte Form auf.
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Am
unteren Ende von jedem Flansch sind Löcher 6 für die Befestigung
von Rollen oder je nach Fall einer Gleitkufe vorgesehen.
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Jedes
Loch 6 ist in einer zylindrischen Ausbuchtung 7 realisiert,
wobei sie durch Pressen erhalten werden können. Die Löcher 6, welche entsprechend
in den beiden Flanschen 2 angeordnet sind, sind koaxial.
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Jeder
Flansch 2 weist darüber
hinaus eine gepresste Rippe 8 auf, welche sich im Wesentlichen
auf der gesamten Länge
des Flansches 2 erstreckt oberhalb der Befestigungslöcher 6 und
einem im Allgemeinen bogenförmigen
Verlauf.
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Wie
es speziell die 2 und 3 zeigen,
weist jede Rippe 8 eine im Wesentlichen konstante Stärke auf
entsprechend zu derjenigen des Bleches, welches die Flansche 2 und
jede der Plattformen 3, 4 bildet und weist eine
vertiefte nach außen
ausgebauchte Form auf, wobei diese vertiefte Form und konstante
Stärke
charakteristisch für
eine Form ist, welche durch Metallpressen erhalten ist.
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Jede
Rippe 8 passt darüber
hinaus vorzugsweise zu dem Umriss der Flansche 1, 2 auf
dem sie gepresst ist und weist daher in dem vorliegenden Fall eine
ausgestreckte und ebenso in longitudinaler Richtung leicht gekrümmte Form
auf.
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Eine
derartige ausgebuchtete Rippe 8 verleiht dem Flansch, auf
welchem sie verwirklicht ist, eine beträchtliche Erhöhung des
Trägheitsmoments
und der Deformations-Widerstandfähigkeit
ebenso in longitudinaler wie auch in vertikaler Richtung, wobei
diese Erhöhung
nicht lediglich mit dem Vorliegen von jeder Rippe 8 und
ihrer Form verbunden ist, sondern auch mit der Kaltverfestigung
des Materials im Bereich der Rippe während der Pressbearbeitung.
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Ein
derartiges Konstruktions- und Herstellungskonzept ermöglicht praktisch
die Dicke durch Zwei zu teilen und demnach das Gewicht von dem Blechteil,
welches verwendet wird, zum Verwirklichen des Chassis im Verhältnis zu
einem gebogenen, gegossenen oder profilierten Chassis unter Aufrechterhalten
ja sogar Erhöhen
der mechanischen Eigenschaften.
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Durch
dieses Verfahren erhält
man also ein extrem leichtes, widerstandsfähiges und kostengünstiges Chassis.
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Vorteilhafterweise
wird das Chassis ausgehend von einem gewalzten Blech realisiert,
dessen Fasern sich gemäß der longitudinalen
Richtung des Chassis orientiert, befinden. Eine derartige Eigenschaft
ermöglicht ebenso
das Erhöhen
der Widerstandsfähigkeits-Qualitäten des
Chassis in longitudinaler Richtung, insbesondere in Bezug auf ein
Chassis aus einer gespritzten oder gegossenen Legierung, bei welchem
es nicht die Bildung von Fasern gibt.
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Darüber hinaus
ist es möglich,
das Trägheitsmoment
des Chassis durch Vorplanung von passenden Aussparungen, wie diejenigen 5, 9,
zu modifizieren/modulieren.
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In
dem zuvorigen Fall ermöglicht
die Ausstanzung 9 in ovaler Form und zentral unterhalb
der Rippe 8 angeordnet, die Biegesteifigkeit von jedem
Flansch 2 in der zentralen Zone des Chassis zu vermindern
und in Kombination mit der Ausstanzung 5, die ebenso zentral
angeordnet ist, auch die Biegesteifigkeit der Gesamtheit des Chassis
in dieser Zone zu verringern.
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Ein
derartiges Chassis kann auch sehr einfach und in Monoblockweise,
ausgehend von einem Metallblech, erhalten werden durch Aufeinanderfolgen
der folgenden Schritte:
- – zunächst wird das Blech vorgestanzt
zu einer Form, die der abgewickelten Form des Chassis entspricht mit
einer erhöhten
Oberfläche
auf Höhe
der Zone von jeder Rippe, um dem Phänomen des Rückgangs von Material im Moment
des Metallpressens Rechnung zu tragen,
- – während dieser
ersten Bearbeitung werden alle Ausstanzungen, wie 5 und 9 ebenso
verwirklicht,
- – danach
werden die beiden Rippen 8 der beiden Flansche 1, 2 durch
Metallpressen realisiert,
- – dann
werden die Löcher 6 durch
Pressen realisiert und werden gegebenenfalls mit Innengewinden geschnitten
nach einer zuvorigen Bearbeitung mittels Senkpressen der Ausbuchtung 7,
- – und
dann wird das Blech in ein U gebogen.
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Selbstverständlich ist
die Reihenfolge der zuvor beschriebenen Bearbeitungen nur anwendbar,
wenn das Chassis aus einem einzigen Stück ausgehend von einer gleichen
metallischen Platte realisiert wird.
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Es
kann ebenso aus mehreren Teilen erhalten werden, welche durch jedes
an sich bekannte Mittel, wie z. B. Schrauben, Nieten, Schweißen etc.,
zusammengefügt
sind.
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Noch
genauer kann jedes Chassis aus zwei Flanschen mit globalem transversalem
Querschnitt in Form eines „L” gebildet
sein, und zusammen verbunden sein durch den kleinen Ast von jedem „L”.
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In
Bezug auf ein Aluminium-Legierungs-Chassis, erhalten durch Spritzgießen oder
Gießen,
ist eine derartige Herstellungstechnik durch Metallpressen und gegebenenfalls
Gesenkpressen, Biegen viel präziser und
erfordert nicht nachfolgende Bearbeitungsbetätigungen und ermöglicht,
eine größere Materialwahl
mit interessanteren Eigenschaften bereitzustellen. Tatsächlich ist
die Anzahl von für
das Spritzgießen
oder Gießen verfügbaren Materialien
sehr beschränkt
und diese Materialien sind im Allgemeinen spröde und geben nicht die Möglichkeit
für das
Bilden von Fasern.
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Darüber hinaus
würden,
da die Gießtechniken,
Spritzgießen
nicht ausreichend genau sind, Wiederholungen von Bearbeitungen,
die immer lange und kostenaufwändig
sind, erforderlich sein, um z. B. die Befestigungslöcher des
oder der Gleitorgane zu realisieren.
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Man
beachte ebenso, dass die geometrischen Qualitäten eines metallgepressten
Chassis beträchtlich oberhalb
derjenigen des Chassis aus einem Plastikmaterial sind, für welches
man mit erheblichen Materialschrumpfungen konfrontiert ist, mit
Phänomenen
der Verwindung und der Ausrichtung der Befestigungslöcher der
Rollen, wobei dies eine Wiederaufnahme-Betätigung einer Bearbeitung erfordert.
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Beispielhaft
können
die erforderlichen Zeiten, um ein Chassis mittels der verschiedenen
Techniken herzustellen, wie folgt ausgewertet werden:
| – Kunststoffmaterial | 15
Sekunden |
| – Aluminium
profiliert + bearbeitet | 180
Sekunden |
| – Aluminium
gegossen | 85
Sekunden |
| – Aluminium
metallgepresst | 6
Sekunden. |
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Man
stellt also den dreifachen Gewinn bezüglich der Zeit und Herstellungskosten
fest, Materialeigenschaften und Leichtigkeit, die realisiert werden
unter Einsatz der Metallpresstechnik gemäß der Erfindung.
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Ein
anderes extrem vorteilhaftes Merkmal der Metallpresstechnik besteht
in der Tatsache, dass die Möglichkeiten
hinsichtlich des Designs oberhalb derjenigen sind, von einem profilierten
Aluminium, welches gar kein Relief oder keine Form der Flansche
des notwendigerweise ebenen Profils ermöglicht.
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Darüber hinaus
bieten das Verfahren und die Konstruktion des Chassis gemäß der Erfindung
große Möglichkeiten,
um das Trägheitsmoment
des Chassis entlang der longitudinalen Achse desselben zu variieren durch
Vorsehen von Rippungen, Ausstanzungen oder auch angepassten Höhen der
Platte, um eine optimale Biegungslinie des Chassis und ein optimales
Verhalten des Gleitschuhs in Abhängigkeit
von dem gewünschten Ausübungstyp
zu erhalten.
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Hierdurch
bietet das Chassis, welches unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben
ist, eine quasi uniforme Steifigkeit auf seiner gesamten Länge, wohingegen
die beiden anderen Beispiele eines Chassis, die in 4 bis 6 und 7 bis 10 gezeigt
sind, das Erhalten von verschiedenen Verhaltensweisen ermöglichen.
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Das
Chassis 10, welches in den 4 bis 6 gezeigt
ist, weist gleichermaßen
wie das Chassis 1 zwei seitliche Flansche 12 auf,
jedoch eine einzige Plattform 13, welche sich auf seiner
gesamten Länge
erstreckt.
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Das
Chassis 10 weist darüber
hinaus eine leicht in Kreisbogenform gekrümmte Form auf.
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Jeder
Flansch 12 weist an jedem Ende eine Ausstanzung 15 ebenso
wie eine perimetrische Verengung 14 auf, welches ihm eine
gewisse Nachgiebigkeit und ein geringes Trägheitsmoment in diesen Zonen verleiht.
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Dagegen
ist jeder Flansch 12 in seiner mittleren Zone mit zwei
ausgepressten Rippen 18, 19, die übereinander
angeordnet sind, versehen.
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Ein
derartiges Chassis weist also eine sehr große Steifigkeit im Zentrum,
in der Zone der Rippen 18, 19 auf und relativ
nachgiebige Enden.
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Das
Chassis 20, das in den 7 bis 10 gezeigt
ist, weist gleichermaßen,
wie das Chassis 10, zwei seitliche Flansche 22 und
eine einzige Plattform 13 auf, die sich auf seiner gesamten
Länge erstreckt.
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Es
weist ebenso eine Form eines Kreisbogens auf. Jeder Flansch 12 weist
auf:
- – zwei übereinander
liegende Rippen 28, 29 an seinem hinteren Ende,
- – in
seiner zentralen Zone eine Ausstanzung 25 wie auch eine
perimetrische Verengung 24,
- – an
seinem vorderen Ende eine einzige Rippe 27.
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Ein
derartiges Chassis ist also hinten sehr steif, sehr nachgiebig im
Zentrum und mittelsteif auf der Vorderseite.
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Die 11 bis 13 stellen
noch eine andere Ausführungsform
von einem Chassis dar.
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In
dem Fall der 11 und 12 ist
jeder seitliche Flansch 32 des Chassis 30 auf
seiner gesamten Oberfläche
metallgepresst und bildet also eine große und einzige Versteifungsrippe 38,
die leicht nach außen gewölbt ist.
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Ein
derartiges Chassis weist also besonders homogene Steifigkeitseigenschaften
hinsichtlich der Torsion und der Biegung auf seiner gesamten Länge auf,
wobei die einzigen flexibleren Zonen definiert sind auf der Vorderseite
und der Hinterseite durch die bogenförmigen Ausschnitte 34.
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Schließlich stellt
die 13 noch ein anderes Beispiel einer gekreuzten
Pressung der seitlichen Flansche 42 von einem Chassis 40 dar,
bei welchem jeder Flansch ein erstes Mal nach außen gepresst ist, danach ein
zweites Mal nach innen, wobei hierdurch zwei äußere „Rippen” 48 und eine mittlere
innere Rippe 49 definiert werden.
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Selbstverständlich ist
eine einfache Pressung von jeder inneren Rippe 49 ebenso
möglich.
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Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor aufgezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie
kann ebenso angewendet werden für
jedes Chassis eines Sportartikels, welcher die gleichen Anforderungen
befriedigen muss.