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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
einspurigen Rollschuh mit wenigstens drei Rollen, von
denen wenigstens die hintere Rolle auf einem
Hilfsrahmen gelagert ist, welcher an dem einen Stiefel
tragenden Hauptrahmen um eine parallel zur Achse der
Rollen orientierte Achse schwenkbar montiert ist, mit
einer Bremse, die kinematisch mit dem Hilfsrahmen so
verbunden ist, dass wenigstens die vorletzte Rolle
gebremst wird, wenn der Rollschuh auf dieser vorletzten
Rolle nach hinten kippt, und mit elastischen Mitteln,
die diesem Kippen entgegenwirken.
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Ein derartiger Rollschuh ist aus der Patentanmeldung EP
0 677 310 bekannt. Bei diesem Rollschuh bildet ein Teil
des Hilfsrahmens einen Bremsschuh, der mit der
Lauffläche der vorletzten Rolle in Kontakt kommt, wenn
der Hauptrahmen auf der vorletzten Rolle kippt.
Zusätzlich stützt sich das rückwärtige Ende des
Hauptrahmens auf der letzten Rolle ab, um diese zu
bremsen. Das Gewicht des Rollschuhläufers wirkt
zwischen den beiden letzten Rollen. Die Mittel, welche
dem Kippen entgegenwirken, bestehen aus einer zwischen
den Rahmen wirkenden vorgespannten Druckfeder. Eine
Einstellung der Vorspannung als Funktion des Gewichts
des Rollschuhläufers ist daher erforderlich. Die Feder
kann ausserdem vollständig derart vorgespannt sein,
dass ein Kippen des Hauptrahmens relativ zum
Hilfsrahmen verhindert wird; der Rollschuh verhält sich
dann wie ein Rollschuh mit nur einem einzigen, vier
Rollen tragenden Rahmen ohne Bremse.
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Aus dem Patent US 5 088 748 kennt man einen Rollschuh,
der hinten mit einer Hilfsrolle versehen ist, die am
Ende eines Arms angelenkt ist, welcher seinerseits am
hinteren Ende des Rahmens angelenkt ist; diese Rolle
gelangt mit dem Boden nur dann in Berührung, wenn der
Rollschuh auf der hinteren Rolle Kippt, wobei die
Abstützung der Hilfsrolle eine Bremsung der hinteren
Rolle oder des Randes einer an dieser hinteren Rolle
angebrachten, konzentrisch zu dieser liegenden Scheibe
bewirkt.
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Das Patent US 5 375 859 beschreibt einen analogen
Rollschuh, bei dem die Bremse aus zwei Scheibenbremsen
besteht, die beiderseits der hinteren Rolle montiert
sind; die Bremsung erfolgt durch Andrücken der festen
Scheiben gegen kronenförmige, an der Rolle befestigte
Scheiben. Die durch das Bremsen erzeugte Wärme muss zu
einem grossen Teil durch die Rolle selber abgeführt
werden, und die Erwärmung der Rolle kann diese
beschädigen.
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Bei diesem Rollschuhtyp, der durch die Hilfsrolle
gebremst wird, welche nur nach Kippen des Rollschuhs um
einen bestimmten Winkel mit dem Boden in Kontakt kommt,
ist es ausserdem schwierig, eine progressive
Anfangsbremsung zu erhalten, da sich der Rollschuh, der sich
während der ersten Phase des Kippens nur auf einer
einzigen Rolle abstützt, überhaupt nicht im
Gleichgewicht befindet, und das um so mehr, als sich
das Körpergewicht vor dem Kippen vor der hinteren Rolle
befindet und man daher zunächst das Körpergewicht in
die Vertikale der Achse der hinteren Rolle verlagern
muss.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine regelmässigere und leichter zu kontrollierende
Bremsung zu erhalten, und das ohne nennenswerte
Erwärmung der Rollen.
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Der einspurige Rollschuh nach der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Bremse aus einem Paar
gegenüberliegender koaxialer Scheiben besteht, die drehbar
montiert sind und durch elastische Mittel auseinander
gespreizt gehalten werden, dass die einander
gegenüberliegenden Flächen dieser Scheiben wenigstens
näherungsweise kegelstumpfförmig ausgebildet und dazu
bestimmt sind, mit beiden Seiten der zwei hinteren
Rollen in Kontakt zu kommen, um von diesen in Drehung
versetzt zu werden, dass die Bremsung durch Reibung der
Scheiben auf nicht drehenden Teilen des Rollschuhs
erfolgt, dass die Achse dieser Scheiben zwischen den
zwei hinteren Rollen oberhalb der Achsen dieser Rollen
und im gleichen Abstand von diesen Achsen angeordnet
ist und dass die mechanische Verbindung zwischen der
Achse der Scheiben und dem Hilfsrahmen derart ist, dass
beim Kippen des Rollschuhs nach hinten diese Achse in
Richtung der die Achsen der zwei hinteren Rollen
verbindenden Geraden abgesenkt wird, so dass die
Scheiben auf die zwei hinteren Rollen gedrückt werden.
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Beim Bremsen werden die Scheiben nach unten gezogen und
drücken auf die zwei hinteren Rollen, was einen
regelmässigen Druck der vorletzten Rolle auf die
Scheiben gewährleistet.
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Da die Scheiben durch die zwei hinteren Rollen in
Drehung versetzt werden, erfolgt das Bremsen durch
Reibung zwischen den Scheiben und dem Hauptrahmen. Die
Scheiben sind vorzugsweise selber aus einem Material,
wie es für Bremsbeläge verwendet wird, und reiben
direkt auf einem
der Hauptrahmen oder einer am Rahmen befestigten
Metallscheibe, was eine Erwärmung der Rollen vermeidet
und die Abfuhr der Wärme durch den Rahmen begünstigt.
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Die beigefügten Zeichnungen zeigen beispielsweise vier
Ausführungsformen der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt einen Rollschuh gemäss einer ersten
Ausführungsform in nicht gebremster Rollstellung,
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Fig. 2 ist eine Teilansicht der Fig. 2 im Schnitt
gemäss II-II und zeigt die Bremsscheiben.
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Fig. 3 zeigt denselben Rollschuh in Bremsstellung.
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Fig. 4 zeigt eine Variante der ersten Ausführungsform
mit elastischer Aufhängung.
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Fig. 5 zeigt einen Rollschuhrahmen gemäss einer
zweiten Ausführungsform.
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Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform des
Rollschuhs in nicht gebremster Rollstellung.
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Fig. 7 zeigt den selben Rollschuh in Bremsstellung.
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Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform in nicht
gebremster Rollstellung.
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Fig. 9 zeigt denselben Rollschuh in Bremsstellung.
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Der in Fig. 1 dargestellte Rollschuh hat einen
Hauptrahmen 1, der aus einem U-Profil besteht und
derart gestanzt ist, dass eine vordere Plattform 2 und
eine hintere Plattform 3 gebildet werden, welche einen
Stiefel 4 tragen. Der Rahmen 1 ist mit zwei Rollen 5
und 6 versehen. Die Rolle 5 befindet sich am vorderen
Ende der vorderen Plattform 2, während die Rolle 6
unter der hinteren Plattform 3 liegt, so dass sich ihre
Achse 7 unter der Ferse des Stiefels 4 befindet. Auf
dem Rahmen 1 ist ein Hilfsrahmen 8 um die Achse 7 der
Rolle 6 drehbar montiert, welcher ebenfalls aus einem
U-Profil, das in den Hauptrahmen 1 eingreift, oder aus
zwei in Querrichtung verstrebten Platten bestehen kann.
Dieser Hilfsrahmen 8 trägt zwei Rollen 9 und 10, wobei
die Rolle 9 zwischen den Rollen 5 und 6 und die Rolle
10 hinter dem Hauptrahmen 1 liegt. Die Rolle 9 ist
fakultativ.
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Der Hilfsrahmen 8 hat zwei gleiche, einander
gegenüberliegende Langlöcher 11, die zwischen den
hinteren Rollen 6 und 10, im gleichen Abstand von den
Achsen dieser Rollen 6 und 10, angeordnet sind und sich
senkrecht zu der diese Achsen verbindenden Geraden
erstrecken. Diese Langlöcher 11 werden von einer Achse
12 durchquert, deren Durchmesser der Breite dieser
Langlöcher entspricht und welche ein Paar Scheiben 13
trägt, deren einander gegenüberliegende Seiten
kegelstumpfförmig sind (Fig. 2); diese Scheiben sind
wenigstens in axialer Richtung frei auf der Achse 12
montiert und werden durch ein elastisches Element 14
auseinander gespreizt in Anlage gegen die Wände des
Hilfsrahmens 8 gehalten. Die Achse kann sich also
vertikal in den Langlöchern 11 verschieben. Die Enden
der Achsen 12 greifen ausserdem in ein Paar Langlöcher
15 ein, die im Hauptrahmen 1 vorgesehen und leicht in
Richtung auf die vorletzte Rolle 6 geneigt sind. Die
Scheiben 13 sind vorzugsweise aus einem Material vom
Typ Ferodo (eingetragenes Warenzeichen), und ihre
ebenen Aussenseiten liegen direkt am Hilfsrahmen 8 an.
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Der Rollschuh ist ferner mit einem nicht dargestellten
elastischen Mittel versehen, welches dem Kippen des
Hauptrahmens 1 auf dem Hilfsrahmen 8 entgegenwirkt.
Dieses elastische Mittel kann z. B. eine um die Achse 7
gewickelte Torsionsfeder oder eine zwischen den beiden
Rahmen wirkende Zugfeder sein.
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Beim Kippen des Hauptrahmens 1 um die Achse 7 der
vorletzten Rolle, wie in Fig. 3 dargestellt, wird die
Achse 12 der Scheiben durch die Langlöcher 15 nach
unten gezogen und bei dieser Verschiebung durch die
Langlöcher 12 geführt.
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Die Bremsscheiben 13 gelangen gleichzeitig in Kontakt
mit den hinteren Rollen 6 und 10 und werden von diesen
in Drehung versetzt. Die konische Form der Scheiben
bewirkt deren Spreizung durch die Rollen und folglich
die Reibung der Scheiben gegen den Hilfsrahmen 8.
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Die Langlöcher 15 könnten auch horizontal sein, ihre
Neigung bewirkt jedoch, dass die Absenkung der Achse 12
infolge des Steuerkurveneffekts verstärkt wird, der
sich zur Abwärtsbewegung der Langlöcher 15 addiert.
Eine Ausführungsvariante dieser ersten Ausführungsform
ist in Fig. 4 dargestellt und unterscheidet sich von
dieser nur durch die Form des Hauptrahmens 1' und die
Montage des Stiefels 4 auf diesem Hauptrahmen. Die
Stiefelsohle ist fest an einem Tragelement 16
angebracht, das vorn am Rahmen 1' um eine Querachse 17
schwenkbar angelenkt und hinten vertikal beweglich ist,
wo sich zwischen dem Tragelement 16 und der hinteren
Plattform des Rahmens 1' eine Feder 18 oder ein anderes
elastisches Element befindet. In diesem Bereich hat das
Tragelement 16 also zwei parallele Schenkel, die sich
beiderseits des Rahmens 1' erstrecken. Das Spiel des
Stiefels ist beiderseits des Rahmens 1' durch zwei
Zapfen 19 begrenzt, die jeder in vertikale Langlöcher
20 des Tragelements 16 eingreifen. Diese Langlöcher 20
liegen senkrecht über der Achse der Rolle 6. Der
Hilfsrahmen 8 und die Bremse sind die gleichen wie bei
der ersten Ausführungsform.
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Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind
der Druck und die Reibung der Achse 12 gegen die Seite
des Langlochs 15 beträchtlich, was mit der Zeit ein
Abnutzungsproblem mit sich bringen kann. Die in Fig. 5
dargestellte Ausführungsform hat den Zweck, dieses
Abnutzungsproblem zu vermeiden, indem das Absenken der
Achse 12 der Bremsscheiben mittels des
Steuerkurveneffekts durch ein Gelenksystem nach Art
eines Pantographen ersetzt wird. Hierbei ist ein
Hilfsrahmen 21, bestehend aus zwei parallelen
ringförmig gestanzten Platten, am Hauptrahmen 22 um
eine Achse 23 schwenkbar montiert, welche zwischen der
vorletzten Rolle 6 und der letzten Rolle 10, etwas
unterhalb der die Achse 24 der Rolle 6 und die Achse 25
der Rolle 10 verbindenden Geraden und im gleichen
Abstand zu diesen Achsen, angeordnetet ist. Die Platten
dieses Hilfsrahmens 21 sind aussen am Hauptrahmen 22
angelenkt. Die Achse 12 der Bremsscheiben 13 liegt
vertikal über der Achse 23 (der Rollschuh ruht auf
einem horizontalen Boden) und ist einerseits mit dem
Hauptrahmen 22 durch ein erstes Paar von Schwingarmen
26, die hinten am Hauptrahmen 22 um eine Achse 27
schwenkbar angelenkt sind, und andererseits mit dem
Hilfsrahmen 21 durch ein Paar von Bremsplatten 28
verbunden, die am Hilfsrahmen 21 um eine Achse 29
schwenkbar angelenkt sind und mechanisch einem zweiten
Paar von Schwingarmen entsprechen. Die Länge aller
Schwingarme, gemessen zwischen ihren Gelenkachsen, sind
gleich, derart, dass die Achse 12 der Scheiben
denselben Abstand zu den Achsen 27 und 29 hat. Der
Abstand zwischen den Achsen 23 und 29 ist gleich dem
Abstand zwischen den Achsen 23 und 27, so dass die
Gelenke einen Pantographen bilden und die Achse 12
immer den gleichen Abstand zu den Achsen 24 und 25 der
Rollen hat. Die aus Aluminium bestehenden Bremsplatten
28 liegen im Inneren des Hilfsrahmens in ovalen
Ausschnitten 30, die im Hauptrahmen 22 vorgesehen sind
und deren Höhe ausreicht, um eine vertikale
Verschiebung der Bremsplatten 28 zu erlauben. Die Achse
12 der Bremsscheiben stützt sich ausserdem auf einer
Feder 31 ab, die an einem auf der Achse 23 montierten
Anschlag 32 anliegt. Die Verschiebung der Achse 12 nach
oben ist durch einen am Hauptrahmen befestigten
Anschlag 33 begrenzt. Das Kippen des Hauptrahmens 22
auf der vorletzten Rolle 6 hat zur Folge, dass sich der
durch das Gelenksystem gebildete Pantograph verformt,
derart, dass sich die Achse 12 in Richtung auf die
Achse 23 absenkt. Die Bremsscheiben 13 werden daher
von den Rollen 6 und 10 in Drehung versetzt und gegen
die Bremsplatten 28 gedrückt.
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Die Platten 28 bewegen sich mit den Scheiben 13 nach
unten und widersetzen sich dieser Abwärtsbewegung nicht
wie im Falle der ersten Ausführungsform, bei der die
Scheiben 13 auf dem Hilfsrahmen gleiten müssen.
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Gemäss der dritten Ausführungsform nach den Fig. 6
und 7 ist der Stiefel 4 auf einem Hauptrahmen 34 um
eine Achse 35 schwenkbar montiert, und ein nicht
dargestelltes elastisches Mittel wirkt einer Drehung
des Stiefels 4 um die Achse 35 entgegen. Der Stiefel 4
kann jedoch auch starr auf dem Rahmen 34 befestigt
sein. Dieser Rahmen 34 besteht aus einem U-Profil,
dessen Schenkel nach oben gerichtet sind und dessen
Boden für den Durchgang der Rollen 5, 9 und 6
ausgeschnitten ist. Die hintere Rolle 10 ist am
hinteren Ende eines aus zwei parallelen Platten
bestehenden Hilfsrahmens 36 montiert; diese Platten
sind um eine Achse 37 schwenkbar auf einem Teil 38 in
Form eines Gabelbügels angelenkt, dessen Boden
unterhalb der Achse 37 liegt. Dieser Gabelbügel 38 ist
andererseits auf dem Hauptrahmen 34 um eine Achse 39
schwenkbar angelenkt, welche in gleicher Höhe wie die
Achse 37 und wie diese parallel zu den Rollenachsen
liegt. Die Achsen 37 und 39 liegen gerade oberhalb des
Bodens des Gabelbügels 38, welcher zum Durchtritt der
Rollen 6 und 10 ausgeschnitten ist. Im Inneren des
Gabelbügels 38 sind die um eine Achse 40 drehbaren
Bremsscheiben 13 montiert. Wie in Fig. 7 zu sehen,
umhüllt der Gabelbügel die Enden der Rahmen 34 und 36.
Auf beiden Seiten des Gabelbügels 38 ist eine
stabförmige Biegefeder 41 montiert, die sich auf der
einen Seite auf einem Zapfen 42 des Hauptrahmens 34 und
auf der anderen Seite auf einem Klotz 43 abstützt, der
mehrere Facetten aufweist, die die Vorspannung der
Feder 41 einzustellen erlauben. Im mittleren Bereich
stützt sich die Feder auf den Enden der Achsen 37 und
39 mit einer mittels des Klotzes 43 justierbaren
Vorspannung ab. Diese Einstellung erlaubt es, die
Beanspruchung infolge des auf der Achse der vorletzten
Rolle oder vor dieser Achse befindlichen Körpergewichts
zu vermeiden, indem es durch die Gegenkraft einer als
Funktion des Körpergewichts des Benutzers austarierten
Feder ausgeglichen wird.
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Im Ruhezustand stossen die Federn 41 daher den
Gabelbügel 38 nach oben, wobei diese Bewegung durch das
Anschlagen der Enden der Rahmen 34 und 36 gegen den
Boden des Gabelbügels begrenzt ist.
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Beim Kippen des Hauptrahmens 34 um die Rolle 6 wird der
Gabelbügel 38 durch die Achse 39 nach unten gezogen,
wobei die Federn 41 durchgebogen und die Bremsscheiben
13 gegen die Rollen 6 und 10 und gegen den Gabelbügel
gedrückt werden, welcher den festen Teil der
Scheibenbremse bildet. Indem sich die Scheiben 13 auf
der vorletzten Rolle 6 abstützen, ziehen sie die Achse
37 mit nach unten, und der Druck der Scheiben 13 auf
die Rollen 6 und 10 gleicht sich von selber aus.
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Bei einer Ausführungsvarianten, bei der der Stiefel
starr am Hauptrahmen 34 befestigt ist, könnten die
Federn 41 durch eine Zugfeder zwischen dem Stiefel und
der Achse 40 der Bremsscheiben ersetzt sein.
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Die vierte, in den Fig. 8 und 9 gezeigte
Ausführungsform leitet sich von der vorhergehenden
Ausführungsform ab. Der Stiefel 4 ist auf dem
Hauptrahmen 44 montiert, der aus einem U-Profil
besteht, in welchem die Rollen 5, 9, 6 gelagert sind.
Die letzte Rolle 10 ist am hinteren Ende eines
Hilfsrahmens 45 montiert, der aus zwei parallelen
Platten gebildet wird, welche beiderseits des
Hauptrahmens angeordnet und auf diesem um eine Achse 46
schwenkar montiert sind. In diese Achse 46 ist von
unten ein vertikaler Bolzen 47 eingeschraubt, der sich
in der mittleren Ebene des Stiefels erstreckt und
dessen oberes Ende in eine Querachse 48 eingeschraubt
ist; an jedem Ende dieser Querachse ist eine senkrecht
orientierte kreisförmige Hilfsplatte 49 befestigt,
deren Durchmesser dem Durchmesser der frei drehbar auf
der Achse 48 zwischen den Platten 49 montierten
Bremsscheiben 13 entspricht. Diese Platten 49 liegen
zwischen den Platten des Hilfsrahmens 45 in derselben
Ebene wie die Schenkel des Hauptrahmens 48, der zu
diesem Zweck eine Ausnehmung 51 aufweist. Es sind
wiederum die Federn 41 und die Zapfen 42 vorhanden, und
das hintere Ende der Federn 41 stützt sich auf Zapfen
50 des Hilfsrahmens 45 ab. Die Federn 41 durchqueren
ausserdem die Achse 46.
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Beim Kippen des Hauptrahmens 44 um die Rolle 6 wird,
wie in Fig. 9 dargestellt, die Achse 46 in Richtung
auf den Boden gezogen, die Bremsscheiben 13 stützen
sich auf den Rollen 6 und 10 ab und werden gegen die
festen Scheiben 49 gedrückt.
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Der Bolzen 47 erlaubt mit seinem in die Achse 48
eingeschraubten Teil ferner, die Position der Bremsscheiben
als Funktion des Durchmessers der verwendeten Rollen zu
justieren.