DE20015506U1 - Laufrad für Radfahrzeuge - Google Patents
Laufrad für RadfahrzeugeInfo
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Description
Anmelder: Andreas Kiener
Michael Eichin
Unser Zeichen: 11158 DE (KG/JÜ)
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laufrad für Radfahrzeuge, z.B. Inline-Skates, Roller-4Bl 0 Skates, Tretroller oder Fahrräder. Ferner betrifft die Erfindung einen mit dem Laufrad ausgerüsteten Tretroller, ein mit dem Laufrad ausgerüstetes Inline-, Roller-Skate, Skate-Board und ein mit dem Laufrad ausgerüstetes Fahrrad.
Bei Radfahrzeugen sind Vorrichtungen zur Lichterzeugung in unterschiedlicher Form bereits bekannt. Beispielsweise wird zur Stromerzeugung ein an dem Rad bzw. Laufrad des Radfahrzeugs befestigter Dynamo eingesetzt, der einen Reibschluß mit einer entsprechenden Fläche des Reifens des Radfahrzeugs bildet. Der hohe Reibungsverlust dieser Vorrichtung aufgrund der Reibung des Antriebskopfes des Dynamos mit der Lauffläche des Reifens bedeutet einen in der Praxis erhöhten Kraftaufwand zur Bewegung oder Fortbewegung des Radfahrzeugs, beispielsweise eines Fahrrads.
Ferner ist der herkömmliche Dynamo nur bedingt universell einsetzbar. Bei Regen oder Schnee rutscht der Antriebskopf auf der Lauffläche, so daß die Stromerzeugung unterbrochen wird. Bei neuen Fortbewegungsmitteln, Rollerblades oder Rollern ist er überhaupt nicht einsetzbar. Ersatzweise werden Batterien oder Akkus eingesetzt, die von der Kapazität, vom Ladezustand und der sorgfältigen Wartung dieser Speichermedien abhängig sind. Im Dauerbetrieb haben sich derartige Speichermedien als kostenintensiv herausgestellt. Außerdem erhöhen sie das Gewicht der Vorrichtung erheblich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Angabe eines Laufrads für Radfahrzeuge,
das eine einfache, wartungsfreie, kompakte und technisch einfach zu realisierende Lichterzeugung aufweist. Ferner ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Angabe eines mit einem derartigen Laufrad ausgerüsteten Rollerblades, Inline-Skates, Roller-Skates, Skate-Boards, Tret-Roller oder Fahrrads.
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durch ein Laufrad nach Anspruch 1 gelöst. Dabei sind eine oder eine Vielzahl von Spulen am Rande des Laufrads angebracht. Die Spulen wechselwirken mit in der Nähe des Laufrads angebrachten Magneten bzw. Permanentmagneten. Aufgrund des magnetischen Induktionsgesetzes bewirkt ein an einer Spule vorbei geführter Magnet die Induktion eines Stromstoßes in der Spule, der an der mit der Spule verbundenen Lichtquelle einen Lichteffekt bewirkt. Ein derartiger Lichteffekt reicht aus, um andere Verkehrsteilnehmer bei Dunkelheit auf das Radfahrzeug aufmerksam zu machen. Mit dem Laufrad gemäß der Erfindung wird damit die Verkehrssicherheit moderner Radfahrzeuge erheblich erhöht.
Bevorzugt ist der Reifen aus Voll-Kunststoff gemacht und die Spule sowie die Lichtquelle sind in dem Kunststoff eingebettet bzw. eingegossen. Somit wird die Strom- und Lichterzeugung ohne zusätzlichen apparativen Aufwand bei Erhaltung der Kompaktizität des Laufrads integriert und bewirkt eine Beleuchtung der Laufräder.
Der Kunststoff ist bevorzugt transparent, so daß die Lichtquelle ohne wesentlichen Intensitätsverlust durch das transparente Kunststoffmaterial hindurch scheint.
Die Spule befindet sich bevorzugt in einem radialen Randbereich des Reifens nahe bzw. im Bereich seiner Lauffläche. Dort läßt sich die Spule technisch einfach unterbringen und mit einem entsprechenden Magneten koppeln.
Die Spule befindet sich in einer alternativen Ausgestaltung in einem von der Lauffläche abgewandten Randbereich des Reifens. Bei dieser Ausführungsform befindet sich die Spule in einem seitlichen Randbereich des Reifens, wo die Spule bequem mit einem entsprechenden Magneten auf gleicher Höhe gekoppelt werden kann.
•··♦ ·*
Der Magnet befindet sich bei der Ausfuhrungsform der Spule in einem von der Lauffläche abgewandten Randbereich des Reifens in einer zur Halterung der Lagerachse dienenden Gabel bzw. einem entsprechenden einarmigen Holm. Dort kann der Magnet in unmittelbarer Nähe der Spule auf deren Höhe angebracht werden und bewirkt bei jeder Umdrehung des Rades einen Stromstoß in der Spule.
Der Magnet befindet sich bei der Ausführungsform einer Spule im Bereich der Lauffläche in einem oberhalb der Lauffläche des Reifens angeordneten Blech des Radfahrzeugs bzw. entsprechend am Rahmen angebracht.
Die Spule ist bevorzugt in der Mantelfläche des Reifens aufvulkanisiert, so daß das Laufrad fertigungstechnisch einfach herstellbar ist.
Bevorzugt sind eine Vielzahl von Spulen längs der Reifenperipherie angeordnet, um die Lichtausbeute zu erhöhen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Laufrad für Radfahrzeuge angegeben, bei dem die Anordnung von Magnet und Spule vertauscht sind. Diese Anordnung ist Gegenstand des Anspruchs 11. Der Magnet ist hierbei im Reifen angeordnet und wirkt zusammen mit
fe einer in unmittelbaren Nähe des Reifens am Radfahrzeug angeordneten und mit einer Lichtquelle verbundenen Spule. Auch hierdurch wird ein Lichteffekt erzielt.
Bevorzugt ist bei beiden Aspekten der Erfindung die Anordnung eines Kondensators zwischen Spule und Lichtquelle, um die Lichtausbeute zu vergleichmäßigen, die Trägheit der Lichtquelle zu berücksichtigen und die Lichtausbeute insgesamt zu erhöhen. Bei gleichem Strombedarf ist durch eine Verkürzung des Leuchtintervalls (entsprechende Elektronik) eine Steigerung der Lichtintensität möglich.
Bei beiden Aspekten ist eine ggfs. entstehende Unwucht des Laufrads durch entsprechende Anordnung der Bauteile zu vermeiden, bzw. durch Gegengewichte auszugleichen.
Bei beiden Aspekten der Erfindung ist bevorzugt zwischen Spule und Lichtquelle ein Halbleiter vorgesehen, der das Rückfließen von Strom in die Spule verhindert und die Kondensator-Entladung wirksam vermeidet.
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Bevorzugt ist in beiden Aspekten der Erfindung das Leuchtmittel eine LED (lichtemittierende Diode).
Bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einer ersten Ausfuhrungsform der Magnet bevorzugt im Bereich der Lauffläche des Reifens angeordnet, wobei diese Ausführungsform eine Spule korrespondiert, die in einem oberhalb der Lauffläche des Reifens angeordneten Blech bzw. entsprechendem Rahmen des Radfahrzeugs angeordnet ist.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Magnet in einem radialen von der Lauffläche abgewandten Randbereich des Reifens angeordnet, wobei dieser Ausführungsform die Anordnung der Spule in einer der Halterung der Lagerachse dienenden Gabel bzw. einem entsprechenden Holm des Radfahrzeugs in Höhe des Magneten korrespondiert.
Bevorzugt ist der Magnet in einer Mantelfläche des Reifens einvulkanisiert, so daß das Laufrad fertigungstechnisch leichter herzustellen ist.
Bevorzugt sind eine Vielzahl von Magneten längs der Reifenperipherie angeordnet, um die Lichtausbeute zu erhöhen.
Gegenstand des Anspruchs 22 ist ein mit einem erfindungsgemäßen Laufrad ausgerüsteter Tretroller, der auch als Kick-Roller oder Kickscooter bezeichnet wird.
Gegenstand des Anspruchs 23 ist ein Roller-Skate bzw. ein Roller-Blade, Inline-Skate, das mit einem Laufrad gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.
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Gegenstand des Anspruchs 24 ist ein Inline-Skate, das mit einem Laufrad gemäß der
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Erfindung ausgerüstet ist.
Erfindung ausgerüstet ist.
Gegenstand der Ansprüche 25 und 26 sind ein Skate-Board bzw. Fahrrad.
Das erfindungsgemäße Laufrad bzw. die damit ausgerüsteten Radfahrzeuge zeichnen sich durch einen sehr geringen Leistungsverlust bei der Stromerzeugung, geringes Gewicht, problemlose Montage, niedrige Produktionskosten und absolute Wartungsfreiheit aus. Die Lichterzeugung ist Wetter-unabhängig und insbesondere auch bei kleinen Laufrädern, insbesondere bei Kick-Rollern, Roller-Blades und Inline-Skates, einsetzbar. Die Leistung und somit auch der durch das Fahrrad zu erbringende Kraftaufwand bei der Fortbewegung sind einstellbar mit der Entfernung des Magneten zur Spule. Diese Entfernung ist bsp. justierbar durch eine einrastende Klappvorrichtung, an der der Magnet (Spule) befestigt ist. Durch den Einsatz moderner Leuchtquellen, z.B. LEDs mit sehr geringem Strombedarf ist der erzeugte Strom für eine Straßenverkehrsbeleuchtung ausreichend.
In der Ausfuhrungsform eines an der Gabel angeordneten Magneten kann auch ein an dem Rad (Speichen) befestigtes mit Spule und LED versehenes Katzenauge vorgesehen werden, das mit der notwendigen Energie zur Beleuchtung des LEDs versorgt wird.
Die Anordnung mehrerer Leuchtmittel (LEDs) in dem Reifen bzw. Rad kann konzentrisch
^ oder spiralförmig sein. Die Ansteuerung der Leuchtmittel kann auch durch die Laufgeschwindigkeit des Laufrades geregelt werden. Auch können verschiedenfarbige Leuchtmittel zur Anwendung kommen. Auch können die Leuchtmittel unabhängig von der Drehbewegung des Rades angesteuert werden und eine anscheinende Gegenläufigkeit kann eingestellt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.
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Fig. 1 zeigt im Querschnitt schematisch eine Ausführungsform gemäß einem ersten Aspekt
der Erfindung.
Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Ausfuhrungsform gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung.
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Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung.
Fig. 5 zeigt die Ausführungsform von Fig. 1 schematisch in einer Vorderansicht.
Fig. 6 zeigt die Ausführungsform von Fig. 3, 4 schematisch in Vorderansicht.
Fig. 5 zeigt die Ausführungsform von Fig. 1 schematisch in einer Vorderansicht.
Fig. 6 zeigt die Ausführungsform von Fig. 3, 4 schematisch in Vorderansicht.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Permanentmagnet 6 in einem Randbereich eines Laufrades 1 oder in den zwischen Felge und Narbe angeordneten Speichen angebracht. Der Permanentmagnet hat eine rechteckige bzw. quadratische Form und ist beispielsweise an den Speichen eines zu einem Fahrrad gehörenden Laufrades 1 befestigt. In gleicher Höhe wie der Permanentmagnet 6 ist an einer Gabel 4 des Radfahrzeugs eine Spule 8 angebracht, die bei Drehung des
&agr; Laufrades 1 in einer bestimmten Position mit dem Permanentmagneten 6 fluchtet. Dabei wird ein Strom in der Spule induziert, der in einer (nicht gezeigten) mit der Spule 8 verbundenen Lichtquelle einen Lichteffekt hervorruft. Alternativ kann der Permanentmagnet 6 auf der Felge bzw. in einem Reifen 2 des Laufrades 1 befestigt sein.
In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind eine Vielzahl von Permanentmagneten 6' an oder in der Wandung eines Reifens 2' des Laufrades &Ggr; aufvulkanisiert bzw. ein vulkanisiert. Auf der Gabel 4' des Radfahrzeugs ist auf Höhe der Magneten 6' eine Spule 8' befestigt, die in einer bestimmten Drehstellung mit jedem einzelnen Permanentmagneten 6' fluchtet. Durch Drehbewegung des Laufrades werden die Magneten 6' an der Spule 8' vorbeigeführt und induzieren dabei in dieser Spule einen Strom.
Der Strom fuhrt in einer (nicht gezeigten) mit der Spule 8' verbundenen Lichtquelle zu einem Leuchteffekt. Auch kann diese Ausführungsform in einem Rad (Rädern) eines Inline-Skates, Micro-Rollers, Skate-Boards zur Anwendung kommen, wobei die Vielzahl von Magneten im Rad eingebettet sind.
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In einer ersten Ausfuhrungsform gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 ein Laufrad 1" gezeigt, auf dessen Reifen 2" eine Vielzahl von längs der Peripherie angeordneten und gleichmäßig voneinander beabstandeten Spulen 10 angeordnet sind, die alternativ an einer Seitenwandung des Reifens 2", an einer radialen Lauffläche des Reifens 2", an der Felge oder an den Speichen des Laufrades angebracht sind. Auf der Gabel
) 4" des Laufrades 1" sitzt ein Permanentmagnet 12, der auf Höhe der Spulen 10 angeordnet ist und in einer bestimmten Drehstellung des Laufrades mit den einzelnen Spulen 10 fluchtet.
Durch die Drehbewegung des Laufrades werden die Spulen an den Permanentmagneten vorbeigeführt und in den Spulen wird nacheinander ein Strom induziert. Der induzierte Strom führt zu einer Beleuchtung eines mit den jeweiligen Spulen verbundenen Leuchtmittels. Dabei ist jeweils eine Lichtquelle mit jeder Spule verbunden. Alternativ sind die Spulen in Reihe oder parallel geschaltet, um eine einzelne oder mehrere Lichtquellen (LED) zu beaufschlagen.
In Fig. 4 sind eine Vielzahl von Spulen 10' im Seitenbereich eines Reifens 2'" fest eingegossen bzw. einvulkanisiert. Auf der Gabel 4'" sitzt auf Höhe der Spulen 10' ein Permanentmagnet 12', der in den Spulen 10' jeweils bei einer bestimmten Drehstellung einen Strom induziert. Dieser Strom wird zur Beleuchtung einer mit den Spulen 10' verbundenen Lichtquelle benutzt.
In Fig. 5 ist eine Vorderansicht der Ausführungsform von Fig. 1 gezeigt. Dabei ist deutlich der Permanentmagnet 6 zu erkennen, der sich im Bereich des Reifens 2 befindet. Ferner ist an dem Rahmen eine Spule 8 befestigt, und zwar mittels eines Drehgelenks 16 und einer von dem Drehgelenk geführten Haltestange 14. Je nach Bedarf kann die Spule 8 von einer Ruheposition in die in Fig. 5 gezeigte Betriebsposition verschwenkt werden. Der Reifen 2 sitzt auf einer Felge 18 eines Rades 20, das mit seiner Drehlagerachse 22 an einer Gabel 4
des Radfahrzeugs drehbar gelagert ist. Der Permanentmagnet 6 ist in der gezeigten Ausführungsform in der von der Lauffläche des Reifens 2 abgewandten Seitenfläche des Reifens 2 einvulkanisiert.
In Fig. 6 ist eine Vorderansicht der Ausführungsform von Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 7 gezeigt. Dabei ist deutlich die Spule 10 zu erkennen, die sich im Bereich des Reifens 2 befindet. Ferner ist an dem Rahmen ein Permanentmagnet 12 befestigt, und zwar mittels eines Drehgelenks 16 und einer von dem Drehgelenk geführten Haltestange 14. Je nach Bedarf kann der Permanentmagnet 12 von einer Ruheposition in die Fig. 6 gezeigte Betriebsposition verschwenkt werden. Der Reifen 2 sitzt auf einer Felge 18 eines Rades 20, das mit seiner
} Drehlagerachse 22 an einer Gabel 4" des Radfahrzeugs drehbar gelagert ist. Die Spule 10 ist in der gezeigten Ausführungsform in der von der Lauffläche des Reifens 2 abgewandten Seitenfläche des Reifens 2 einvulkanisiert oder eingearbeitet. In dieser Ausführungsform sollte der Reifen 2 aus einem transparenten Kunststoff gearbeitet sein.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung gezeigt, bei dem ein Laufrad 24 eines Tretrollers bzw. Rollerblades bzw. Rollerskates aus transparentem Vollkunststoff bzw. Vollgummi hergestellt ist. Das Rad bzw. der Reifen 24 läuft auf einer Lagerachse 26 und weist in seinem Inneren in den Kunststoff bzw. das Gummi eingebettete und voneinander längs der Peripherie gleichmäßig beabstandete Spulen 28 auf,
fc die jeweils mit einer LED 30 verbunden sind. Ein (nicht gezeigter) Kondensator und (nicht gezeigter) Halbleiter sind zwischen Lichtquelle und Spule vorgesehen, um ein Blinken der Lichtquellen (LEDs) und eine Entladung des Kondensators über die Spule zu verhindern. Die elektrischen und elektronischen Bauteile sind auf der Felge vormontiert und werden mit dem transparenten Reifen vergossen.
Als Spulen kommen Spulen in Stabform oder U-Form zur Anwendung.
Die in den Fig. 1 bis 7 gezeigten erfindungsgemäßen Laufräder kommen zum Einsatz in Radfahrzeugen unterschiedlichster Art, insbesondere fahrergetriebenen Radfahrzeugen, nämlich Fahrrädern, Inline-Skates, Skate-Boards, Rollern, Tretrollern, Kickrollern,
Rollerblades, Rollerskates, Dreirädern, Kinderwägen und Krankenfahrstühlen. Die in den Laufrädern verwirklichte Erfindung schafft eine insbesondere bei Dunkelheit wichtige Beleuchtung der Laufräder zum Zwecke der besseren Sichtbarkeit des Radfahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer, womit die Verkehrssicherheit entscheidend erhöht wird.
Claims (26)
1. Laufrad für Radfahrzeug, das eine Lagerachse und einen Reifen aus Kunststoff aufweist, wobei in dem Reifen mindestens eine mit einer Lichtquelle verbundene Spule angeordnet ist, die geeignet ist, mit mindestens einem in der unmittelbaren Nähe des Reifens am Radfahrzeug angeordneten Magneten zusammenzuwirken, um einen Lichteffekt zu erzielen.
2. Laufrad für Radfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen aus Voll-Kunststoff gemacht ist und die Spule sowie die Lichtquelle in dem Kunststoff eingebettet bzw. eingegossen sind.
3. Laufrad für Radfahrzeug gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff transparent ist.
4. Laufrad für Radfahrzeug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule sich in einem radialen Randbereich des Reifens nahe bzw. im Bereich seiner Lauffläche befindet.
5. Laufrad für Radfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule sich in einem von der Lauffläche abgewandten Randbereich des Reifens befindet.
6. Laufrad für Radfahrzeug gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet sich in einer zur Halterung der Lagerachse dienenden Gabel bzw. einem entsprechenden Holm des Radfahrzeugs gegenüber der Spule befindet.
7. Laufrad für Radfahrzeug gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet sich in einem oberhalb der Lauffläche des Reifens angeordneten Blech des Radfahrzeugs befindet.
8. Laufrad für Radfahrzeug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet an einem Rahmen des Radfahrzeugs befestigt ist.
9. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in der Mantelfläche des Reifens aufvulkanisiert ist.
10. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Spulen längs der Reifenperipherie angeordnet sind.
11. Laufrad für Radfahrzeug, das eine Lagerachse und einen Reifen aus Kunststoff aufweist, wobei in dem Reifen mindestens ein Magnet angeordnet ist, der geeignet ist, mit mindestens einer in der unmittelbaren Nähe des Reifens am Radfahrzeug angeordneten und mit einer Lichtquelle verbundenen Spule zusammenzuwirken, um einen Lichteffekt zu erzielen.
12. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Spule und Lichtquelle ein Kondensator vorgesehen ist.
13. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Spule und Lichtquelle ein Halbleiter vorgesehen ist.
14. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtmittel eine LED ist.
15. Laufrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet sich im Bereich der Lauffläche des Reifens befindet.
16. Laufrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet im radialen von der Lauffläche abgewandten Randbereich des Reifens angeordnet ist.
17. Laufrad nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in einer der Halterung der Lagerachse dienenden Gabel bzw. einem entsprechenden Holm des Radfahrzeugs in Höhe des Magneten angeordnet ist.
18. Laufrad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule sich in einem oberhalb der Lauffläche des Reifens angeordneten Blech des Radfahrzeugs befindet.
19. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule an einem Rahmen des Radfahrzeugs befestigt ist.
20. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet in einer Mantelfläche des Reifens einvulkanisiert ist.
21. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Magneten längs der Reifenperipherie angeordnet sind.
22. Tretroller, der mit einem Laufrad oder mehreren Laufrädern gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgerüstet ist.
23. Roller-Skate, das mit einem Laufrad oder mehreren Laufrädern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgerüstet ist.
24. Inline-Skate, das mit einem Laufrad oder mehreren Laufrädern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgerüstet ist.
25. Skate-Board, das mit einem Laufrad oder mehreren Laufrädern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgerüstet ist.
26. Fahrrad, das mit einem Laufrad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgerüstet ist.
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|---|---|
| DE (1) | DE20015506U1 (de) |
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