DE19648987A1 - Rollschuh oder Schlittschuh - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rollschuh oder einen Schlittschuh mit starrem Rahmen, der mit einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung ausgerüstet ist.

Ein Rollschuh mit in einer Linie angeordneten Rollen, ein sogenannter Inline-Skate, mit einem starren Rahmen wird beispielsweise im Dokument DE-U-295 09 421 beschrieben. Der Rahmen dieses Rollschuhs hat ein U- Profil, das zwei Platten trägt, auf denen der Absatz und das vordere Ende eines Schuhs befestigt sind.

Die Oberflächen, auf denen ein Rollschuh rollt, sind im allgemeinen nicht vollkommen glatt, sondern weisen im Gegenteil eine rauhe Oberfläche auf, deren mehr oder weniger ausgeprägte Unebenheiten eine rasche folge von Stößen auf den Rollschuh bewirken, welche Schwingungen des starren Rahmens zur Folge haben. Je nach der Natur des Bodens und der Geschwindigkeit des Rollschuhs kann die Frequenz dieser Stöße nahe der Resonanzfrequenz des Rollschuhrahmens liegen, was die Schwingungsamplitude vergrößert. Die Frequenz dieser Schwingungen kann einen hörbaren Wert erreichen und ein für die Umgebung unangenehmes Geräusch erzeugen. Diese Schwingungen übertragen sich außerdem auf die Füße und die Beine des Läufers und stellen daher eine Beeinträchtigung des Komforts dar, wobei sie sogar kleine Verletzungen hervorrufen können. Das Gleiche gilt für Schlittschuhe.

Um bestimmte Schwingungen zu dämpfen, wurde bereits vorgeschlagen, an der Schuhsohle eine elastische Lamelle zu befestigen, die mit einem daran befestigten Gewicht belastet ist (US-A-5,398,948). Eine derartige Vorrichtung erlaubt es indessen nicht, die Schwingungen des Rahmens, insbesondere die Schallfrequenzschwingungen, wirksam zu dämpfen. Außerdem erlaubt es die Position dieser Lamelle nicht, die Schwingungen an den geeigneten Stellen zu dämpfen, d. h. dort, wo die Schwingungsbäuche auftreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schwingungen des Rahmens wirksam zu neutralisieren und folglich die von diesen Schwingungen herrührenden unangenehmen akustischen und mechanischen Effekte zu unterdrücken.

Der Rollschuh oder Schlittschuh nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung am Rahmen befestigt ist und daß sie aus wenigstens einem viscoelastischen Material besteht, welches an wenigstens einer starren Platte angeordnet ist.

Diese Platte hat die Funktion einer einen hohen Elastizitätsmodul aufweisenden Zwangsplatte (plaque de contrainte) für das viscoelastische Material.

Diese Platte ist vorzugsweise mittels des viscoelastischen Materials am Rahmen befestigt.

In dem Masse, in welchem die Schwingungsbäuche auf dem Rahmen lokalisierbar sind, werden die Dämpfungsvorrichtungen vorzugsweise an der Stelle dieser Bäuche durch Kleben befestigt.

Die starre Platte weist vorzugsweise einen Elastizitätsmodul E über 10⁴ MPa sowie eine Dicke von 0,1 bis 2,5 mm auf; und das viscoelastische Material wird vorzugsweise aus der Materialgruppe gewählt, welche Butylkautschuke oder synthetische Elastomere, allein oder in Mischung oder gefüllt, enthält.

Zwei Dämpfungsvorrichtungen in Plattenform können zwischen den Plattformen des Rahmens und dem Schuh derart eingesetzt sein, daß nicht nur die Schwingungen des Rahmens gedämpft werden, sondern auch die Übertragung der Schwingungen auf den Schuh verhindert wird.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen beispielsweise einige Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform, die keinerlei Modifizierungen des derzeitigen Rahmens eines Rollschuhs erfordert.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs II-II nach Fig. 1.

Fig. 3 ist ein zur Fig. 2 analoger Halbschnitt, der eine Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform veranschaulicht.

Fig. 4 zeigt einen Rahmen gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht durch einen Teil einer Seitenwand des Rahmens eines Rollschuhs gemäß einer dritten Ausführungsform.

Fig. 6 stellt eine Ausführungsvariante der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform dar.

Fig. 7 zeigt eine zweite Variante der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform.

Fig. 8 zeigt einen Rahmen gemäß einer vierten Ausführungsform.

Fig. 9 zeigt einen Teil des Rahmens gemäß einer Ausführungsvariante der vierten Ausführungsform.

Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform, bei welcher das Dämpferelement als Lager verwendet wird.

Fig. 11 ist eine Teilansicht eines Rollschuhs gemäß einer sechsten Ausführungsform.

Fig. 12 zeigt einen Halbschnitt des Rahmens gemäß Fig. 1, der mit einem Dämpferelement gemäß einer siebten Ausführungsform versehen ist.

Fig. 13 zeigt eine achte Ausführungsform.

Fig. 14 zeigt eine neunte Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen Rollschuh mit in einer Linie hintereinander angeordneten Rollen 3, einen sogenannten Inline-Skate. Er besteht aus einem Schuh 1, der auf einem Rahmen 2, beispielsweise aus Metall, montiert ist und vier hintereinander angeordnete Rollen 3 trägt. Der Rahmen zwei hat unter dem Absatz und unter dem vorderen Teil des Schuhs ein U-Profil, das sich derart erweitert, daß eine hintere Plattform 4 und eine vordere Plattform 5 gebildet wird, welche einen guten Sitz des Schuhs gewährleisten. Der Rahmen 2 ist mit zwei Paaren von Dämpfungsvorrichtungen 6 versehen. Die Vorrichtungen jedes Paares sind symmetrisch auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Rahmens angeordnet, wie in Fig. 2 dargestellt. Diese Dämpfungsvorrichtungen bestehen jede aus einer starren Platte 61, auf welche eine Schicht aus einem viscoelastisch Material 62 aufgeklebt ist. Die dargestellten Dicken entsprechen nicht den tatsächlichen Dicken. Die starre Platte 61 hat vorzugsweise einen Elastizitätsmodul E, der größer ist als 10⁴, und eine Dicke von 0,1 bis 2,5 mm, vorzugsweise von 0,3 bis 2 mm, beispielsweise 1 mm. Das Material der starren Platte ist aus der Materialgruppe gewählt, welche Aluminiumlegierungen, Aluminium-Zink- Magnesium-Legierungen, die unter dem Handelsnamen ZYCRAL der Firma CEGEDUR-PECHINEY bekannt sind, wärmehärtbare Schichtwerkstoffe, die mit Glas- oder Kohlenstoffasern verstärkt sind, und plastische Materialien, die mit Glas- oder mit Kohlenstoffasern verstärkt sind, enthält.

Das viscoelastische Material 62 besteht beispielsweise aus einem Butylkautschuk oder einem synthetischen Elastomer, wie beispielsweise NEPURANE PI 2010, welche allein, gemischt oder gefüllt verwendet werden können. Das viscoelastische Material 62 kann in Form einer elementaren Folie oder eines Stapels aus mehreren viscoelastischen elementaren Folien mit derselben Eigenschaft oder mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden. Im letzten Falle sind die Dämpfungseigenschaften jeder der Folien temperaturmäßig für eine gegebene Schwingungsfrequenz oder frequenzmäßig für eine gegebene Temperatur versetzt, derart, daß die Änderung der Eigenfrequenz des Rahmens als Funktion der Temperatur berücksichtigt wird. Die Schichtdicke des viscoelastischen Materials 62 beträgt 1 bis 2 mm.

Dieses viscoelastische Material 62 ist auf dem Rahmen 2 aufgeklebt oder auf diesem durch Vulkanisieren befestigt, wenn es das verwendete Material erlaubt. Die Dämpfungsvorrichtungen sind vorzugsweise an den Schwingungsbäuchen befestigt. Da Schwingungen in verschiedenen Richtungen entstehen können, können die Dämpfungsvorrichtungen in verschiedenen Richtungen befestigt sein und daher ebenfalls auf den horizontalen Teilen des Rahmens.

Der Rahmen könnte aus einem nicht metallischen starren Material bestehen, beispielsweise aus Kohlstoffasern.

Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Variante sind die Dämpfungsvorrichtungen 6 in einer Vertiefung des Rahmens 2 aufgeklebt, derart, daß kein Vorsprung über die Rahmenoberfläche ragt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 haben die seitlichen Teile des Rahmens 2 zwischen den Plattformen Aussparungen 7 und 8, die am oberen Rand des Rahmens münden. Diese Aussparungen bilden Bereiche geringeren Widerstands, welche dem Rahmen eine gewisse Flexibilität verleihen. Quer in diesen Aussparungen sind Dämpfungsvorrichtungen 9 desselben Typs befestigt, wie die vorstehend beschriebenen. Diese Dämpfungsvorrichtungen 9 bewirken ebenfalls eine Absorption der Schwingungen, die von der Biegungsarbeit bzw. der Verformungsarbeit des Rahmens in Höhe der Aussparungen 7 und 8 herrühren.

Fig. 5 zeigt teilweise eine Ausführungsform, bei welcher die Seitenteile des Rahmens 2 abgerundete hohle Falten 10 in Form eines Ω haben. Diese Falten 10 bilden ebenfalls Bereiche geringeren Widerstands in der zur Achse der Falten senkrechten Richtung. Auf diese Falten sind, quer zu ihnen, Dämpfungsvorrichtungen 11 geklebt, deren Struktur analog zu den Dämpfungsvorrichtungen 6 ist.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, bei welcher das viscoelastische Material 122 einer Dämpfungsvorrichtung 12 das Innere der Ω-förmigen Falte 10 ausfüllt. Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das viscoelastische Material 122 auf eine starre Platte 121 geklebt. In diesem Falle hat man zwei Dämpfungseffekte kombiniert, und zwar einerseits die Scherbeanspruchung in Höhe der starren Platte und andererseits die Kompressionsarbeit des Kautschuks bei der Deformation der Falte 10.

Fig. 7 zeigt eine zweite Variante der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, bei welcher die Falte 10 durch eine Welle 13 ersetzt ist. Quer zu dieser Welle ist eine ebene Dämpfungsvorrichtung 9, analog den Dämpfungsvorrichtungen der ersten Ausführungsform, durch Kleben befestigt. Das viscoelastische Material könnte auch die Welle ausfüllen. Vorzugsweise könnte die Dicke des Rahmens 2 in der Mitte der Welle 13 verringert sein, derart, daß die Verformung begünstigt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 weist der Rahmen 2 geschlossene Schlitze 14, 15 und 16 in Form eines schwach gekrümmten S auf. Diese Schlitze spielen dieselbe Rolle wie die Aussparungen 7 und 8 der Ausführungsform nach Fig. 4. Quer in diesen Schlitzen sind Dämpfungsvorrichtungen 17 durch Kleben befestigt, welche wie die Vorrichtungen 6 der ersten Ausführungsform ausgebildet sind. Die Schlitze sind vorzugsweise zwischen den Rollen angeordnet.

Die geschlossenen Schlitze können auch eine andere Form haben. Fig. 9 zeigt eine Variante, bei welcher die Schlitze 15′ eine halbelliptische Form oder die Form eines halben Korbhenkels haben und sich zwischen zwei Achsen der Rollen erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitze 15′ über den Rollenachsen, derart, daß ein Biegungsbereich gebildet wird, welcher die Eigenelastizität des Rahmens ausnutzt.

Die Dämpfungsvorrichtungen können eine zweite Funktion haben. Fig. 10 veranschaulicht die Verwendung eines Dämpfungselements als Träger der Rollen 3. Die Achse 18 der Rollen ist von einer Abstandshülse 23, welche den Rahmen 2 mit einem Spiel 19 durchquert, sowie von dem viscoelastischem Material umgeben und stützt sich an der starren Platte 61 der Dämpfungsvorrichtung ab. Die Achse 18 wird also von der starren Platte 61 getragen. Bei dieser Ausführungsform dämpft die Dämpfungsvorrichtung auch die Übertragung der Schwingungen von der Achse 18 auf den Rahmen 2.

Dämpfungsvorrichtungen können auch auf den Plattformen 4 und 5 des Rahmens befestigt werden. Fig. 11 zeigt den rückwärtigen Teil eines gemäß dieser Ausführungsart ausgebildeten Rollschuhs. Um den Schuh 1 mechanisch vom Rahmen 2 zu isolieren, verwendet man zwei Dämpfungsvorrichtungen 20a und 20b, die übereinander angeordnet sind und die gleiche Struktur wie die Dämpfungsvorrichtungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen haben. Die starre Platte 201b der unteren Dämpfungsvorrichtung 20b ist an der Plattform 4 nicht nur durch Kleben ihres viscoelastischen Materials 202b, sondern auch durch Schrauben befestigt, die sich auf der starren Platte 201b diese Dämpfungselements abstützen. Der Schuh 1 ist mit Hilfe von Schrauben befestigt, die in die starre Platte 201a der oberen Dämpfungsvorrichtung 20a geschraubt sind, welche selber mit ihrem viscoelastischen Material 202a auf der starren Platte 201b der unteren Vorrichtung befestigt ist. Auf diese Weise werden nicht nur die Schwingungen des Rahmens 2 gedämpft, sondern es wird auch eine Dämpfung der Übertragung der Schwingungen vom Rahmen 2 auf den Schuh erreicht.

Fig. 14 zeigt eine vereinfachte Version, welche eine einzige Dämpfungsvorrichtung 24 aufweist, die aus einer starren Platte 241 und einem viscoelastischen Element 242 besteht. Die Platte 241 kann zwei Schenkel aufweisen, die den Rahmen 2 nach Art eines Reiters einklemmen. Der Schuh 1 ist auf der Platte 241 mit mindestens einer Schraube 25 befestigt. Die Platte 241 gewährleistet einen guten seitlichen Halt des Schuhs auf dem Rahmen.

Wie es bereits aus Fig. 6 hervorgeht, muß die Dämpfungsvorrichtung nicht notwendigerweise die Form einer ebenen Platte haben, sondern kann auch gebogen sein, um sich der Krümmung des Rahmens anzupassen. Beispielsweise zeigt Fig. 12 ein Dämpfungselement 21 in Form eines Winkelstücks, welches den Winkel des U- Profils, das den Rahmen bildet, überdeckt. Eine derartige Gestalt dämpft wirksam die Schwingungen in verschiedenen Ebenen.

Das viscoelastische Material kann unter bestimmten Bedingungen auch in Sandwichform zwischen zwei starren Platten eingeklemmt sein. Ein Beispiel ist in Fig. 13 dargestellt. Der Rahmen 2 ist mit Aussparungen, analog den Aussparungen 8 der Fig. 4, versehen. In diese Aussparungen sind Dämpfungsvorrichtungen 22 eingesetzt, deren viscoelastisches Material 222 ein H-Profil hat. Auf den beiden Seiten diese H-Profils ist jeweils eine starre Platte 221 befestigt.

Die Dämpfungsvorrichtung 22 nach Fig. 13 könnte auch mit nur einer starren Platte 221 verwendet werden, wobei dann die Form des viscoelastischen Materials 222 auf einfache Weise die Befestigung durch Einfügung und Verankerung am Rahmen 2 gewährleistet.

Fig. 14 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung 24, die aus einem Block aus viscoelastischem Material 242 besteht, der verhältnismäßig dick ist und an einer U- förmigen starren Platte 241 angeordnet ist, deren Schenkel in Richtung auf die Unterseite des viscoelastischen Materials verlängert sind und den Rahmen 2 nach Art eines Reiters einklemmen. Der Schuh 1 ist auf der Platte 241 mit Hilfe wenigstens einer Schraube 25 befestigt. Die Platte 241 gewährleistet einen guten seitlichen Halt des Schuhs auf dem Rahmen, während das viscoelastische Material 242 darüber hinaus eine gute Dämpfung der Übertragung der Schwingungen vom Rahmen auf den Schuh bewirkt.

Claims (17)

1. Roll- oder Schlittschuh mit einem starren Rahmen (2), der mit einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung (6, 9; 11; 12; 17; 20; 21; 22; 24) auf dem Rahmen (2) befestigt ist und daß sie aus wenigstens einem viscoelastischen Material (62; 202; 222) besteht, welches auf wenigstens einer starren Platte (61; 121; 201; 221; 241) angeordnet ist.

2. Roll- oder Schlittschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Platte (61; 121; 201; 221; 241) auf dem Rahmen mit Hilfe des viscoelastischen Materials befestigt ist.

3. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Platte einen Elastizitätsmodel E aufweist, der größer als 10⁴ MPa ist, und eine Dicke von 0,1 bis 2,5 mm aufweist, vorzugsweise von 0,3 bis 2 mm.

4. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das viscoelastische Material aus der Materialgruppe gewählt ist, welche die Butylkautschuke und synthetische Elastomere, allein oder gemischt oder gefüllt, umfaßt.

5. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) wenigstens einen Bereich verringerten Widerstands (8; 10; 13; 15; 15′) aufweist, der sich unter der Belastung verformen kann, und daß die Dämpfungsvorrichtung (9; 11; 12; 17; 22) in diesem Bereich befestigt ist.

6. Roll- oder Schlittschuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich verringerten Widerstands aus einer Aussparung (8) besteht, die auf der Oberseite des Rahmens mündet, und daß die Dämpfungsvorrichtung (9; 22) quer in dieser Aussparung befestigt ist.

7. Roll- oder Schlittschuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich verringerten Widerstands ein geschlossener Schlitz (15; 15′) ist, insbesondere in Form eines S oder C, und daß die Dämpfungsvorrichtung (9, 17) quer in diesem Schlitz befestigt ist.

8. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) wenigstens eine abgerundete offene Falte (10) in Form eines Ω aufweist und daß die Dämpfungsvorrichtung (11; 12) quer in der Öffnung dieser Falte befestigt ist.

9. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen wenigstens eine Welle (13) aufweist und daß die Dämpfungsvorrichtung (9) quer in dieser Welle befestigt ist.

10. Roll- oder Schlittschuh nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das viscoelastische Material (122) die erwähnte Falte bzw. die erwähnte Welle ausfüllt.

11. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dessen starrer Rahmen ein U-Profil aufweist und einen Schuh (1) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine Dämpfungsvorrichtung (24) aufweist, die aus einer starren Platte (241) und aus einem viscoelastischem Material (242) besteht, welches zwischen der starren Platte und der Oberseite des Rahmens angeordnet ist, und daß der Schuh (1) auf der starren Platte befestigt ist.

12. Roll- oder Schlittschuh nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Platte (241) mit zwei, an jeder Seite des Rahmens (2) nach unten gebogenen Schenkeln versehen ist.

13. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 2 bis 4, deren Rahmen zwei Plattformen (4, 5) zur Befestigung eines Schuhs (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer der Plattformen eine plattenförmige Dämpfungsvorrichtung (20b) befestigt ist und daß eine zweite plattenförmige Dämpfungsvorrichtung (20a) einerseits mit Hilfe des viscoelastischen Materials (202a) auf der starren Platte der ersten Dämpfungsvorrichtung und andererseits mit Hilfe wenigstens einer Schraube am Schuh befestigt ist, wobei diese Schraube im wesentlichen in die starre Platte (201a) dieser zweiten Dämpfungsvorrichtung eingeschraubt ist.

14. Rollschuh mit in einer Linie hintereinander angeordneten Rollen, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Achse (18) der Rollen den Rahmen mit Spiel (19) durchquert und auf der starren Platte (61) einer Dämpfungsvorrichtung befestigt ist.

15. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen starrer Rahmen ein U-Profil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung die Form einer um 90° gebogenen Platte (21) aufweist, welche einen Winkel des Profils überdeckt.

16. Roll- oder Schlittschuh nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das viscoelastische Material (222) sandwichartig zwischen zwei starren Platten (221) eingeklemmt ist.

17. Roll- oder Schlittschuh nach einem der Ansprüche 1, 6, 8 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtungen (22) durch Einfügung oder Verankerung am Schuh befestigt sind.