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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rolle, insbesondere für Sport- oder Freizeitgeräte wie Inlineskates, Rollschuhe, Skateboards, Rollerboards oder dergleichen. Obwohl auf beliebige Rollen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf Inlineskates näher erläutert.
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Es ist bekannt, derartige Inlineskate-Rollen aus einem felgenartigen Innenring aufzubauen, welcher mittig eine Bohrung für eine Aufnahme einer zugeordneten Achse aufweist. Der Innenring weist mehrere starre Speichen auf, die in der Umrandung der Bohrung zu der Außenumrandung des Innenrings verlaufen. Ein elastischer Laufring ist unlösbar mit der äußeren Mantelfläche des Innenrings verbunden, das heißt der Innenring bildet mit dem Außenring eine Einheit. Dabei besteht im Allgemeinen der Innenring aus einem Kunststoff und wird von einem Gummi als Laufring ummantelt.
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Bei einem Gebrauch der Rolle beispielsweise für Inlineskates wird das Material des Laufrings im Allgemeinen aus einer Gummi-/Kunststoffmischung zusammengesetzt, wobei der Laufring eine vorbestimmte Elastizität derart aufweist, dass beim Abrollen auf der Fahrbahn eine feder- und stoßabsorbierende Wirkung erzielt wird. Somit besteht ein Konkurrenzverhalten darin, zum einen ein weiches Material für den Laufring für eine hohe Dämpfung und andererseits ein hartes Material für den Laufring für einen geringen Verschleiß und eine gute Bodenhaftung auswählen zu wollen. Folglich muss bei der Auswahl des Laufrings bisher ein gewisser Kompromiss hinsichtlich einer der oben beschriebenen Eigenschaften eingegangen werden.
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Bei dem oben bekannten Ansatz hat sich folglich die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass eine gute Dämpfungseigenschaft der Rolle lediglich durch einen weichen, elastischen Laufring bewerkstelligt werden kann, der einem hohen Verschleiß unterliegt.
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Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Rolle zu schaffen, welche sowohl gute Dämpfungseigenschaften als auch einen Laufring mit einem geringen Verschleiß besitzt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Rolle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die Speichen des felgenartigen Innenrings der Rolle jeweils als oder mit einer federelastischen Einrichtung zur Stoßdämpfung durch definierte Verschiebung der Bohrung und des Laufrings relativ zueinander auszustatten. Aufgrund des Ausbildens der Speichen als oder mit federelastischen Einrichtungen wird bei Stoßeinflüssen eine definierte Verschiebung der Bohrung und des Laufrings derart relativ zueinander bewerkstelligt, dass beispielsweise Stöße durch eine unebene Laufbahn oder durch sich auf der Laufbahn befindliche Hindernisse, wie beispielsweise kleine Steinchen oder dergleichen, nicht lediglich durch die elastischen Eigenschaften des Laufrings, sondern im Wesentlichen durch die federelastischen Einrichtungen der Speichen gedämpft werden. Dadurch wird eine variable und äußert wirkungsvolle Stoßdämpfung gewährleistet, ohne dass man bei der Wahl des Materials für den Laufring irgendeiner Beschränkung unterliegt. Der Benutzer erfährt vorteilhaft eine spürbar bessere Dämpfung und folglich einen größeren Fahrkomfort beim Befahren von holprigen und unebenen Straßenbelägen. Das Material für den Laufring kann ferner vorteilhaft unabhängig vom Dämpfungsgrad für eine optimale Straßenhaftung ausgewählt werden. Da die Dämpfungseigenschaft bei der erfindungsgemäßen Rolle im Wesentlichen durch die Speichen getragen wird, kann das Material des Laufrings besser auf die Fahrbahneigenschaften abgestimmt und optimiert werden, ohne dass ein erhöhter Verschleiß aufgrund von ansonsten vorzusehenden Dämpfungseigenschaften in Kauf genommen werden muss.
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Ferner ist durch passende Materialeigenschaften und eine geeigneten Formgebung der Speichen bzw. der federelastischen Einrichtungen eine gewichtsoptimierte Anpassung der jeweiligen Rolle an die jeweiligen Benutzer möglich.
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Die erfindungsgemäße Rolle schafft somit einen gesteigerten sportlichen Effekt durch ein ruhiges Gleiten auf den Rollen, wobei Stöße und Vibrationen auf unebenen und holprigen Straßenbelägen besser absorbiert werden. Dies reduziert vorteilhaft die Ermüdungs- und Sturzgefahr.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Rolle.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist jede Speiche in etwa gleich oder sogar identisch ausgebildet. Vorzugsweise weist jede Speiche eine in etwa S-förmige Ausgestaltung derart auf, dass sich immer vorbestimmte erste und zweite Abschnitte zweier benachbarter Speichen in radialer Richtung auf einer gemeinsamen Geraden befinden, das heißt, dass sich die Speichen S-förmig nicht in radialer Richtung von der Bohrung zum Laufring erstrecken, sondern gegenüber der radialen Richtung einheitlich zu einer vorbestimmten Seite hin geneigt angeordnet sind. Dadurch können vorbestimmte Abschnitte der Speichen jeweils als definierte Anlageabschnitte für eine Begrenzung der maximalen Verformung der jeweils zugeordneten Speichen bei auftretenden Verformungen zur Stoßdämpfung dienen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist den federelastischen Einrichtungen bzw. Speichen jeweils mindestens eine Begrenzungseinrichtung für eine definierte Begrenzung der maximalen Federwirkung der federelastischen Speichen zugeordnet. Neben der oben bereits beschriebenen Begrenzungseinrichtung in Form eines Abschnittes einer jeweils benachbarten Speiche sind auch Begrenzungseinrichtungen beispielsweise in Form von Einsätzen vorstellbar. Derartige Einsätze können entweder fest oder lösbar mit den entsprechenden Abschnitten der Speichen derart verbunden werden, dass sich die benachbarten deformierten Speichen bzw. vorbestimmte Abschnitte davon im Falle einer Stoßdämpfung zur Begrenzung der maximalen Deformierung in Anlage mit den Einsätzen befinden. Dadurch wird gewährleistet, dass die Einsätze in Abhängigkeit beispielsweise des Gewichtes des Benutzers ausgewählt werden können und somit die maximale Deformierung der Speichen vorbestimmt definiert begrenzen. Folglich können Beschädigungen der Speichen durch zu starke Deformierungen verhindert werden.
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Die federelastische Charakteristik der Speichen ist vorzugsweise durch die Auswahl des Materials der Speichen, die Auswahl der Form der Speichen und/oder die Härte und/oder Form der Begrenzungseinrichtungen definiert. Folglich können vorteilhaft die federelastischen Eigenschaften der Speichen durch entsprechende Auswahl dieser Parameter auf die jeweiligen Benutzer und/oder den jeweiligen Bodenbelag optimiert werden. Dadurch werden ohne einer Erhöhung des Verschleißes des Laufrings verbesserte Dämpfungseigenschaften der Rolle bei Fahrten auf beispielsweise unebenen Bodenebenen gewährleistet.
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Beispielsweise sind die Einsätze austauschbar ausgebildet. Somit können die Einsätze auf vorbestimmten Abschnitten der Speichen aufgesteckt oder in entsprechende Ausnehmungen geschoben und auf diese Weise leicht durch Einsätze mit anderen Härtegraden ausgetauscht werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung können auch die Bereiche zwischen den einzelnen Speichen zum Bilden der Begrenzungseinrichtungen mit einem Material, beispielsweise mit einem Elastomer, mit einem vorbestimmten Härtegrad zumindest teilweise ausgefüllt werden. Es können daher durch entsprechende Auswahl des Füllmaterials die Dämpfungseigenschaften der Rolle mitbestimmt und die maximale Verformungswirkung der Speichen in vorbestimmter Weise begrenzt werden.
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Vorzugsweise ist jede Speicher aus einem geeigneten Kunststoff oder Metall derart ausgebildet, dass die oben beschriebenen elastischen Eigenschaften einerseits und andererseits ein vorbestimmtes stabiles Abrollverhalten auf der Fahrbahn bei den entsprechenden Krafteinwirkungen gewährleistet ist.
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Die Dämpfungseigenschaften der Rolle werden gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich durch die Ausgestaltung der Nabe, insbesondere durch die Ausgestaltung der Speichen bzw. der vorgesehenen Einsätze bestimmt, so dass der Laufring keine oder verringerte Dämpfungseigenschaften übernehmen muss und aus einem verschleißfesteren Material ausgebildet werden kann.
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Dies trägt zudem vorteilhaft zu einer längeren Lebensdauer der Rolle bei, so dass der Benutzer seltener die Rollen auszutauschen hat. Somit wird der Fahrkomfort zusätzlich gefördert. Der Laufring ist dazu vorzugsweise aus einem Kunststoff wie Gummi oder Hartplastik hergestellt und wahlweise mit eingelagerten Verstärkungen wie Partikeln, Fasern, Gewebe und ähnlichem versehen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
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Von den Figuren zeigen:
- Fig. 1
- eine Vorderansicht einer Rolle gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2
- eine linksseitige Ansicht der Rolle aus Fig. 1; 1;
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht der Rolle aus den Fig. 1 und 2;
- Fig. 4
- eine perspektivische Schnittansicht der Rolle aus den Fig. 1 bis 3;
- Fig. 5
- eine Vorderansicht einer Rolle gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 6
- eine Vorderansicht einer Rolle gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- Fig. 7
- eine Vorderansicht einer Rolle gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In den Figuren der Zeichnung bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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In den Fig. 1 bis 4 ist eine Rolle 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 eine Perspektivansicht und Fig. 4 eine perspektivische Schnittansicht der Rolle 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Wie in den Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, besteht jede Rolle 1 aus einem felgenartigen Innenring 2 bzw. einer Nabe 2 und einem fest mit der Nabe 2 verbundenen Laufring 3.
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Die Nabe 2 besteht beispielsweise aus einem Basisteil 4, welches mittig eine Bohrung 5 aufweist, die zur Aufnahme einer entsprechenden Achse dient. Im Umfangsbereich der Nabe 2 ist beispielsweise ein Umfangsring 6 vorgesehen, welcher mehrere Ausnehmungen 7 umfasst.
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Zwischen dem Umfangsring 6 und dem Basisteil 4 sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sechs Speichen 8 angeordnet. Die Speichen 8 weisen jeweils eine geschwungene Form, beispielsweise wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt eine in etwa S-förmige Ausgestaltung, auf, wobei der Anbindungspunkt einer Speiche an dem Basisteil 4 gegenüber dem Anbindungspunkt der Speiche 8 an dem Umfangsring jeweils in Umfangsrichtung versetzt vorgesehen ist, d.h. die beiden Anbindungspunkte liegen in radialer Richtung gesehen nicht auf derselben Geraden, wie bei üblichen Rollen normalerweise der Fall.
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Die Speichen 8 sind vorzugsweise allesamt identisch derartig geschwungen ausgebildet, dass sie eine federelastische Charakteristik, vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung, besitzen. Wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich, sind die Speichen 8 vorzugsweise derart geschwungen, dass jeweils ein erster Abschnitt 9 einer Speiche 8 in radialer Richtung gesehen auf der gleichen Geraden liegt wie ein entsprechend zugeordneter zweiten Abschnitt 10 einer entsprechenden benachbarten Speiche 8, vorzugsweise einer in Umlaufrichtung vorauseilenden Speiche 8. Die bevorzugte Umlaufrichtung ist in Fig. 1 durch den Pfeil schematisch dargestellt.
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Die Speichen bestehen beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff oder einem geeigneten Metall derart, dass bestimmte elastische Eigenschaften durch das Speichensystem gewährleistet werden.
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Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die einzelnen Parameter der Speichen zum Erreichen vorbestimmter elastischer Eigenschaften beliebig modifiziert werden können, da Parameter wie beispielsweise die Anzahl, die geometrische Ausgestaltung, die Dicke, das Material, die relative Anordnung zueinander der Speichen 8 die federelastischen Eigenschaften der Nabe 2 bestimmen. Somit kann durch entsprechende Auswahl der oben genannten Parameter die Dämpfungseigenschaft der Nabe 2 bzw. der Rolle 1 festgelegt und vorteilhaft auf den jeweiligen Benutzer und/oder an den jeweiligen Bodenbelag angepasst und optimiert werden.
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Bei beispielsweise Stoßeinflüssen auf die Rolle 1 kommt es zu einer elastischen Verformung der einzelnen Speichen 8, wodurch sich der Laufring 3 relativ zu der Bohrung 5 verschiebt. Um die Verformung der Speichen 8 definiert auszugestalten und innerhalb vorbestimmter Grenzen zu limitieren, bildet jeder zweite Abschnitt 10 einer Speiche 8 eine Art Begrenzungseinrichtung bzw. einen Begrenzungsabschnitt für eine Anlage des ersten Abschnitts jeder in Umlaufrichtung nachfolgenden Speiche 8. Dadurch wird gewährleistet, dass eine definierte Verformung der einzelnen Speichen bis zu einem vorbestimmten Anlagepunkt auftritt. Folglich können Schädigungen der Speichen 8 und insgesamt der Rolle 1 wirksam verhindert werden.
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Ferner ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die Anbindungsabschnitte jeder Speiche 8 sowohl an dem Basisteil 4 als auch an dem Umfangsring 6 entsprechend der jeweils auftretenden Kräfte derart auszugestalten sind, dass es bei den auftretenden Stößen bzw. Kräften nicht zu Schädigungen der einzelnen Speichen 8 kommt.
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Der Laufring 3 besteht beispielsweise aus einem Kunststoff wie Gummi oder Hartplastik und kann wahlweise mit eingelagerten Verstärkungen wie Partikeln, Fasern, Gewebe oder ähnlichem versehen sein. Vorzugsweise wird der Laufring 3 an den Außenmantel der Nabe 2 derart angegossen, dass das Material des Laufrings 3 die Ausnehmungen 7 des Umfangsrings 6 der Nabe 2 für eine stabile Verbindung von Nabe 2 und Laufring 3 ausfüllt. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass eine Anbindung von Laufring 3 an Nabe 2 auch auf andere Art und Weise erfolgen kann oder dass die Nabe 2 und der Laufring 3 einteilig miteinander ausgebildet sein können.
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Es ist für die vorliegende Erfindung lediglich entscheidend, dass Dämpfungseigenschaften der Rolle durch die Speichen 8 der Nabe übernommen werden derart, dass der Laufring 3 keine oder geringere Dämpfungseigenschaften aufweisen muss. Dadurch kann der Laufring 3 aus einem an den entsprechenden Bodenbelag angepassten Material ausgebildet werden derart, dass der Verschleiß des Laufrings 3 reduziert und der Fahrkomfort sowie die Lebensdauer der Rolle erhöht werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 weist die Nabe eine federelastische Einrichtung dadurch auf, dass die Form der Speichen 8 sowie das Material der Speichen 8 entsprechend ausgewählt ist. Selbstverständlich sind auch andere federelastische Einrichtungen vorstellbar, welche bei Stoßeinflüssen eine relative Verschiebung von Laufring 3 und Bohrung 5 für eine Stoßabsorbierung bzw. -dämpfung gewährleisten.
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Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da durch die geometrische Ausgestaltung der einzelnen Speichen 8 sowohl eine federelastische Eigenschaft als auch eine definierte Begrenzung der Verformung durch Anlage entsprechend zugeordneter Abschnitte jeweils zweier benachbarter Speichen geschaffen wird. Allerdings sind auch andere Begrenzungseinrichtungen vorstellbar.
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Fig. 5 illustriert eine Rolle 1 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zum ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 weist die Rolle 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in den Freibereichen zwischen den Speichen 8 ein Füllmaterial 11 auf, welches beispielsweise aus einem geeigneten Elastomer besteht. Dabei kann das Füllmaterial 11 ganz oder lediglich teilweise die Bereiche zwischen den einzelnen Speichen 8 ausfüllen. Das Füllmaterial 11 kann durch Art der Anbringung, Art der Materialauswahl oder dergleichen die federelastischen Eigenschaften der Speichen 8 mitbestimmen und die maximale elastische Verformung der einzelnen Speichen 8 in vorbestimmter Weise definiert begrenzen.
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Bezüglich der weiteren Merkmale wird auf die Ausführungen zu den Fig. 1 bis 4 verwiesen.
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In Fig. 6 ist eine Rolle 1 gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Im Unterschied zum ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 sind in den ersten Abschnitten 9 der jeweiligen Speichen 8 jeweils Einsätze 12 als Begrenzungseinrichtungen vorgesehen. Die Einsätze 12 bestehen aus einem geeigneten Material, wie beispielsweise einem Elastomer oder dergleichen, und können in vorgesehene Ausnehmungen im Bereich der zweiten Abschnitte 10 jeder Speiche 8 eingedrückt, eingesteckt oder von der Seite her eingeschoben werden. Dabei können die Einsätze 12 alle als Einzeleinsätze ausgebildet oder eventuell auch als zusammenhängender Einsatzring ausgebildet sein, der auf den Speichen 8 entsprechend aufsteckbar ist. Die Einsätze 12 dienen ebenfalls als Begrenzungseinrichtungen für eine Begrenzung der maximalen Verformung der Speichen 8 bei einem Stoßdämpfungsvorgang derart, dass die maximale Verformung der Speichen 8 definiert begrenzt wird. Somit können die Einsätze 12 entweder als fester Bestandteil der Rolle ausgebildet sein oder als Wechselteile lösbar mit den entsprechenden zweiten Abschnitten 10 der Speichen 8 verbunden werden. Folglich kann die elastische Eigenschaft der Nabe 2 durch entsprechende Wahl der Einsätze 12 an die jeweilige Benutzerperson bzw. das Gewicht des Benutzers angepasst werden.
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Bezüglich der weiteren Merkmale wird insbesondere auf die Ausführungen zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen verwiesen.
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Fig. 7 illustriert eine Rolle 1 gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Einsätze 12 im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel nicht als in die Speiche integrierbare Einsätze ausgebildet, sondern als zusätzlich auf den zweiten Abschnitten 10 der Speichen 8 aufsetzbare Einsätze 12. Die Einsätze 12 können analog zum dritten Ausführungsbeispiel wiederum als einzelne Einsätze oder als ein einteiliges Einsatzsystem ausgebildet sein. Die Einsätze 12 bestehen wiederum aus einem geeigneten Material, beispielsweise einem geeigneten Elastomer oder dergleichen. Bezüglich der weiteren Vorteile wird auf die Ausführungen gemäß den vorgenannten Ausführungsbeispielen verwiesen.
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Bezüglich weiterer Merkmale der Rolle 1 gemäß Fig. 7 wird auf die Ausführungen der vorgenannten Ausführungsbeispiele verwiesen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Insbesondere sind alle oben genannten Ausführungsbeispiele beliebig miteinander kombinierbar, d.h. mehrere federelastische Einrichtungen bzw. Begrenzungseinrichtungen können beliebig zum Gewährleisten einer insgesamt gewünschten federelastischen Charakteristik der Nabe miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste
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- 1
- Rolle
- 2
- felgenartiger Innenring/Nabe
- 3
- Laufring
- 4
- Basisteil
- 5
- Bohrung
- 6
- Umfangsring
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Speichen
- 9
- erster Abschnitt
- 10
- zweiter Abschnitt
- 11
- Füllmaterial
- 12
- Einsätze
