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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf Skates und im Speziellen
auf ein Skategestell, welches einen Kern aus einem Material mit
geringem Gewicht hat, um das Verhältnis von Konstruktionsfestigkeit
zu Gewicht und Steifigkeit zu Gewicht des Gestells zu erhöhen.
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Stand der
Technik
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Generell
weisen Inline-Skates („Einspurrollschuhe") einen oberen Schuhabschnitt
auf, der eine Basis hat, die an einem Gestell fixiert ist, welches eine
Mehrzahl von längs
angeordneten Rollen trägt. Der
obere Schuhabschnitt bietet die Stützung für den Fuß des Skaters während das
Gestell die Rollen mit dem oberen Schuhabschnitt verbindet. Da Inline-Skates
ausgelegt sind, verschiedene Skatestile zu erlauben, inklusive Hochleistungswettkämpfe, ist es
für solche
Skategestelle erstrebenswert, ein geringes Gewicht zu haben sowie
steif und fest zu sein. Skategestelle können aus einer Reihe von Materialien,
inklusive Aluminium, Kunststoff im Spritzguß oder Verbundstoff konstruiert
werden. Zwar weisen Aluminium-Skategestelle Konstruktionsfestigkeit
und Steifigkeit auf, jedoch sind sie teuer. Skategestelle, die aus
einem im Spritzguß hergestellten
Kunststoff bestehen, sind oft mit kurzen nicht durchgehenden Fasern
verstärkt.
Zwar kosten solche Skategestelle weniger als Aluminiumgestelle,
jedoch mangelt es ihnen an Leistungsvermögen bezüglich Festigkeit und Steifigkeit,
welche durchgehend faserverstärkte
Verbundgestelle aufweisen.
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Momentan
werden Glasfasern oder Kohlefasern bevorzugt, um Verbundgestelle
zu verstärken. Glasfaserverstärkte Verbundskategestelle
sind sowohl steif in der Konstruktion als auch stabil, jedoch sind
sie schwerer als Verbundgestelle die mit Kohlefasern verstärkt sind.
Zwar sind kohlefaserverstärkte Skategestelle
leicht, stabil und steif, jedoch sind sie teuer.
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Gestelle
die aus Verbundstoffen bestehen, die mit Glasfasern, Kohlefasern
oder anderen Hochleistungsfasern verstärkt sind können verbessert werden, indem
sie ein Kernmaterial umgeben, welches sich zwischen den Oberflächenabschnitten oder
Außenseiten
des verstärkten
Verbundmaterials befindet. Der Kern besteht aus einem leichteren
und billigeren Material mit mäßigen Konstruktionseigenschaften
bezüglich
Festigkeit und Steifigkeit.
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Bekannte
Inline-Skates die eine Kernkonstruktion aufweisen, beinhalten umgedrehte
U-förmige Skategestelle,
die einen Polymerkern aufweisen, der im konkaven Teil des Gestells
fixiert ist. In solchen Skategestellen befindet sich das Kernmaterial
zwischen dem runden Abschnitt des Gestells und den Rollen. Zwar
bieten solche Gestelle eine erhöhte Konstruktionssteifigkeit,
jedoch ist der Kern einer beschleunigten Abnutzung und Beschädigung ausgesetzt,
da er direkt den Rollen und Straßenunebenheiten in ausgesetzt
ist. Daher kann ein solches Skategestell eine verkürzte Lebensdauer
haben.
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Andere
Versuche einen Inline-Skate mit einem Kern auszustatten, beinhalten
umgedrehte U-förmige
Skategestelle, in denen ein Kernmaterial zwischen zwei Verbundstoffoberflächenteilen
in einer Schichtkonstruktion eingeschlossen ist. Bei diesem Typ
von Gestell erstreckt sich das Kernmaterial von unter den Rollenaufnahmepunkten
nach oben und bis an die obere Oberfläche des Gestells. Die Rollen und
der Schuhabschnitt des Skates sind durch Bohren oder Giessen der
jeweiligen Befestigungspunkte durch die Schichtkonstruktion am Gestell
befestigt, wobei das Kernmaterial direkt den Belastungen sowohl
durch Rollenachsen als auch durch Schuhabschnitt-Befestigungsbolzen
ausgesetzt wird. Diese Konstruktion ist nicht wünschenswert, da das Kernmaterial
in direktem Kontakt mit den Rollen- und Schuh-Befestigungselementen
steht, wodurch es gegenüber
Bruch empfindlich ist.
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Weitere
Versuche, Inline-Skates mit einem Kern auszustatten beinhalteten
einen Kern, der in die Lücke
zwischen Sohle des Schuhabschnitts und Skategestell eingebracht
wurde. Solche Skategestelle haben einen Vorsprung, der aus beiden
Seiten des oberen Endes des Skategestells seitlich herausragt, so
dass die Seitenflächen
und die mittlere Fläche
der oberen Oberfläche
sich nach außen
erstrecken, um die Sohle des Schuhabschnitts darin einhüllend aufzunehmen.
Das Innere des Vorsprungabschnitts ist mit einem Kernmaterial gefüllt um einen
Teil der Belastungen, die durch das Überfahren einer Oberfläche entstehen,
aufzunehmen. Die Position der Vorsprünge relativ zum Gestell ist
individuell angepasst, um eine spezielle Breite von Fuß eines
Skaters und Schuh aufzunehmen. Da der Vorsprung eine Größe hat,
die eine bestimmte Schuhbreite umhüllt, ist die Einstellmöglichkeit
der Position des Schuhelements relativ zum Gestell begrenzt. Daher
ist ein solches Skategestell nicht sehr gut geeignet zum Ausführen von
verschiedenen Skatestilen, nicht einmal für den Skater, für den der
Skate individuell angepasst wurde. Darüber hinaus ist der Skate, da
er individuell angepasst und für
einen bestimmten Skater designed ist, teuer herzustellen.
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So
ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verbund-Inline-Skategestell zu
bieten, das einen leichten Kern hat, der nicht nur die Festigkeit
und Steifigkeit des Gestells erhält,
sondern auch ökonomisch herzustellen
ist und die Leistungserwartungen eines Skaters erfüllt.
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WO
98/02217 offenbart ein Skategestell welches aus einem hohlen Körper besteht.
Zwei Vorsprünge
erstrecken sich von diesem Körper
nach unten und die unteren Enden dieser Vorsprünge sind mit Aufnahmen für die Rollen
ausgestattet. Der hohle Körper
kann einen Kunststoffschaum enthalten um die Steifigkeitsleistung
und die Vibrationswiderstandsfähigkeit
zu verbessern.
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Dieses
Ziel wird erreicht durch ein Skategestell nach Anspruch 1 und das
Verfahren zur Herstellung eines Skategestells, das in Anspruch 19
offenbart ist.
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Die
vorliegende Erfindung offenbart sowohl ein Skategestell für einen
Skate, der ein erhöhtes Verhältnis an
Konstruktionsfestigkeit zu Gewicht aufweist, als auch eine Methode
zur Herstellung eines solchen Gestells. Der Inline-Skate weist einen Schuhabschnitt
und eine Mehrzahl von längs
angeordneten Rollen auf, so dass sie in der Lage sind eine Oberfläche zu befahren.
Das Skategestell enthält erste
und zweite Seitenwände
und einen Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes. Die Seitenwände und der
Abschnitt zum Anbringen des Schuhes weisen Hautteile auf, welche
aus einem Material mit einer ersten durchschnittlichen Dichte bestehen.
Jede der Seitenwände
hat ein oberes und ein unteres Ende. Die unteren Enden weisen Abschnitte
zur Aufnahme von Belastungen der Rollen auf, mit denen Belastungen
der Rollen auf die Seitenwände übertragen
werden. Die oberen Enden der Seitenwände werden vom Abschnitt zum
Anbringen eines Schuhes, der den Bereich zwischen den Seitenwänden überspannt,
beabstandet in paralleler Position gehalten. Der Abschnitt zum Anbringen
eines Schuhes weist einen Abschnitt zur Aufnahme von Belastungen
des Schuhes auf, in welchem Belastungen des Schuhabschnitts in den
Abschnitt zur Aufnahme eines Schuhes übertragen werden. Das Skategestell
weist weiterhin ein Kernmaterial auf, welches sich zumindest in
der ersten und zweiten Seitenwand befindet und sich auch im Abschnitt
zum Anbringen eines Schuhes befinden kann. Das Kernmaterial ist
ohne Kontakt zu zumindest den Abschnitten zur Aufnahme von Belastungen
der Rollen und des Schuhes.
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Das
Kernmaterial hat eine zweite durchschnittliche Dichte, welche um
einen vorgegebenen Betrag geringer ist als die Materialdichte sowohl
der Hautteile als auch des Abschnitts zum Anbringen eines Schuhes
und vorgegebene Konstruktionseigenschaften hat. Das Kernmaterial
füllt ein
Volumen innerhalb des Skategestells um den Skate mit einem erhöhten Verhältnis von
Konstruktionsfestigkeit zu Gewicht auszustatten.
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Das
Kernmaterial wird aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt, die
sowohl verstärkte,
als auch nicht verstärkte
Kunststoffe und natürliche
Materialien enthält.
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In
einer weiteren Ausführung
der ersten bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung enthält
das Skategestell des Weiteren einen Stopfen von Füllmaterial,
welcher sich zwischen Kernmaterial und den Abschnitten zur Aufnahme
von Belastungen befindet, um zumindest einen Teil der Belastungen der
Rollen und des Schuhabschnitts zu absorbieren.
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In
einer weiteren Ausführung
der vorliegenden Erfindung definiert das Füllmaterial eine variierende
Höhe entlang
der Längsachse,
welche sich zwischen den Enden des Skategestells erstreckt.
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In
einer alternativen Ausführung
der vorliegenden Erfindung befindet sich Kernmaterial im Abschnitt
zum Anbringen eines Schuhes.
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In
noch einer weiteren Ausführung
der vorliegenden Erfindung befindet sich Kernmaterial in sowohl
der ersten und zweiten Seitenwand als auch im Abschnitt zum Anbringen
eines Schuhes.
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Es
ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Skategestells für einen
Inline-Skate offenbart. Das
Verfahren enthält
die Schritte Formen eines U-Förmigen
ersten Hautteils und Positionieren von Kernmaterial an einer vordefinierten
Stelle des ersten Hautteils. Das Verfahren beinhaltet weiterhin
den Schritt des Formens eines zweiten U-förmigen Hautteils über dem
ersten Hautteil, so dass das Kernmaterial sich zwischen dem ersten
und dem zweiten Hautteil befindet und dort versiegelt ist. Ein Stopfen aus
Füllmaterial
befindet sich zwischen der ersten und der zweiten Haut um zumindest
einen Teil zumindest der Belastungen der Rollen oder des Schuhteils des Skates
aufzunehmen. Letztendlich beinhaltet das Verfahren den Schritt des
Aushärtens
des Gestells.
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Das
Skategestell der vorliegenden Erfindung bietet mehrere Vorteile
gegenüber
Skategestellen die nach dem derzeitigen Stand der Technik verfügbar sind.
Das Skategestell der vorliegenden Erfindung ist leichter als massive
Verbund- oder Aluminiumgestelle, da ein Kern von geringem Gewicht
ein beträchtliches
Volumen des Gestells einnimmt.
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Weiterhin
ist das Verhältnis
von Festigkeit zu Gewicht erhöht,
da das Kernmaterial ein geringes Gewicht hat und einen Abstand zwischen
den Hautteilen der Seitenwand schafft. Des weiteren ist das Skategestell
kosteneffizienter als Skategestelle die eine reine Verbundkonstruktion
haben, da es ein Kernmaterial verwendet, welches billiger ist als
verstärktes
Verbundmaterial, welches es ersetzt. Zuletzt hat das Skategestell
eine längere
Lebensdauer als Skategestelle, die einen Kern haben der in direktem Kontakt
mit den Punkten zur Belastungsübertragung steht,
da das Kernmaterial von den Punkten in denen Belastungen der Rollen
und des Schuhabschnittes übertragen
werden beabstandet ist. So hat ein Skategestell, das in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung steht, ein erhöhtes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
und ist billiger als die nach dem Stand der Technik momentan verfügbaren.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
oben beschriebenen Ausführungen
und viele der zugehörigen
Vorteile dieser Erfindung werden durch Bezug auf die folgende ausführliche
Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen gesehen werden, worin:
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1 eine
Außenansicht
eines Inline-Skategestells nach der vorliegenden Erfindung ist,
wobei ein Abschnitt des Skategestells weggeschnitten ist um den
inneren Hautteil, das Kernmaterial, das Füllmaterial und den äußeren Hautteil
zu zeigen;
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2 eine
Querschnittsansicht eines Inline-Skategestells ist, welches nach
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, in welcher das Kernmaterial,
welches sich zwischen dem inneren und dem äußeren Hautteil der Seitenwände befindet,
und ein Stopfen von Füllmaterial,
welcher sich um die Rollenanschlussbohrungen herum befindet, gezeigt
wird;
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3 eine
Querschnittsansicht einer alternativen Ausführung eines Inline-Skategestells ist, welches
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung steht, zeigend das Kernmaterial das
sich zwischen der inneren und der äußeren Oberfläche der
Seitenwände
befindet;
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4 eine
Längsschnittansicht
durch eine zweite alternative Ausführung eines Inline-Skategestells
ist, das in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wobei das Kernmaterial welches
sich in dem Abschnitt des Skategestells zum Anbringen eines Schuhes
befindet gezeigt wird;
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5 eine
Querschnittsansicht der zweiten alternativen Ausführung eines
Inline-Skategestells ist, welches in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung konstruiert ist, welche im Schnitt 5-5 von 4 aufgenommen
wurde, wobei das Kernmaterial gezeigt wird, welches sich im Abschnitt
des Skategestells zum Anbringen eines Schuhes befindet;
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6 eine
Querschnittansicht einer dritten alternativen Ausführung eines
Inline-Skategestells ist, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung konstruiert ist, wobei sich das Kernmaterial zwischen
dem inneren und äußeren Hautabschnitt beider
Seitenwände
und im Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes befindet;
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7 eine
Querschnittsansicht einer vierten alternativen Ausführung eines
Inline-Skategestells ist, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung konstruiert ist, wobei ein dreiteiliges Gestell und Kernmaterial,
welches sich in den Seitenwänden des
Gestells befindet, gezeigt sind;
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8 eine
Querschnittsansicht einer fünften alternativen
Ausführung
eines zweiteiligen Inline-Skategestells ist, das in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wobei Kernmaterial,
welches sich in den Seitenwänden
des Skategestells befindet gezeigt wird; und
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9 eine
Querschnittsansicht durch ein Inline-Skategestell ist, welches in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wobei das Kernmaterial,
welches sich zwischen den inneren und äußeren Hautteilen der Seitenwände befindet, ein
Stopfen von Füllmaterial,
welcher sich um die Rollenanschlussbohrungen herum erstreckt, und eine
Zierschicht, welche sich auf dem äußeren Hautteil befindet, gezeigt
werden.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführung
eines Inline-Skates 18 der ein Skategestell 20 aufweist, welches
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Das Skategestell 20 ist
gezeigt, wie es mit einem Schuhabschnitt 22 und einem gelagerten
Element in Form von einer Mehrzahl von Rollen in Verbindung steht.
Der Schuhabschnitt 22 hat einen oberen Abschnitt 30 und
eine Basis 32. Der obere Schuhabschnitt 30 ist
bevorzugt aus einem flexiblen und haltbaren, natürlichen oder künstlichen Material
konstruiert so wie Leder, Nylonstoff oder Gewebe. Der obere Schuhabschnitt 30 weist
weiterhin ein konventionelles Blatt und einen Blattverschluss, aufweisend
einen Schnürsenkel,
auf, welcher sich an der Oberseite des Fußes vom Zehenbereich des Fußes bis
zum Ansatz des Schienbeins des Skaters reicht. Bevorzugterweise
ist der obere Schuhabschnitt 30 fest mit der Basis 32 unter
einer letzten Platte (nicht gezeigt) durch in der Technik wohlbekannte
Arten, wie Kleben, Nieten oder Nähen
verbunden. Alternativ kann ein beliebiger Skateschuh mit dem Gestell
der vorliegenden Erfindung genutzt werden.
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Die
Basis 32 ist in einer in der Technik wohlbekannten Art
und Weise aus einem flexiblen Polymerverbundstoff oder einem natürlichen
Material konstruiert. Die Basis 32 weist ein Zehenende 34,
ein Fersenende 36 und eine Zehenkappe 44 auf.
Passende Materialien für
die Basis sind unter anderem massive thermoplastische oder duroplastische
Stoffe, welche mit Fasern verstärkt
sein können
wie kohlefaserverstärktes
Epoxydharz oder andere Materialien wie Leder, Holz oder Metall.
Die Zehenkappe 44 umgibt das Zehenende des oberen Schuhabschnitts 30 und
ist passend mit der Basis 32 verbunden. Alternativ kann
die Zehenkappe 44 nicht eingesetzt werden oder aus einem
anderen Material, wie Gummi, als der Rest der Basis 32 gebildet
sein. Da der obere Schuhabschnitt 30 bevorzugt aus Nylon
oder einem anderen flexiblen, natürlichen oder künstlichen
Stoff besteht, besteht die Funktion der Zehenkappe 44 darin,
das Zehenende des oberen Schuhabschnitts 30 vor Aufschlägen, Abnutzung
und Wasser zu schützen.
Außerdem
erstreckt sich die Zehenkappe 44 um die innere und äußere Seite
des Zehenendes des oberen Schuhabschnittes 30 herum, um
dem Fuß des
Skaters weitere Unterstützung
zu bieten.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2 wird sich
nun auf das Skategestell 20 konzentriert. Das Skategestell 20 ist
bevorzugt als ein umgedrehtes, im wesentlichen U-förmiges langgestrecktes
Element aufgebaut. Der Mittelabschnitt des Gestells 20 definiert
einen Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 50 und die
nach unten zeigenden Seiten definieren eine erste und zweite Seitenwand 52 und 53.
Die erste und zweite Seitenwand 52 und 53 werden
vom Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 50 in einem Abstand
in paralleler Position gehalten, so dass eine Mehrzahl von längs angeordneten
Rollen 24 zwischen den unteren Enden der Seitenwände 52 und 53 aufgenommen
werden kann. Obwohl das Gestell 20 als einteiliges Gestell
mit Seitenwänden,
die einstückig
mit dem Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes geformt sind, dargestellt
ist, sind auch andere Konfigurationen wie zwei- und dreiteilige
Gestelle im Schutzumfang der Erfindung enthalten und unten detaillierter
beschrieben.
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Die
Rollen 24 sind konventionelle Inline-Skate Rollen, die
in der Technik wohlbekannt sind. Jede Rolle 24 hat einen
Reifen 54 der auf einer Nabe 56 angebracht ist.
Jede Rolle 24 ist gelagert und drehbar zwischen der ersten
und zweiten Seitenwand 52 und 53 auf dem Achsbolzen 58 angebracht.
Der Achsbolzen 58 erstreckt sich zwischen längs angeordneten ersten
und zweiten Achsbefestigungslöchern 60 und 61 (2),
die sich in den unteren Enden der ersten und zweiten Seitenwand 52 und 53 befinden.
Der Achsbolzen 58 erstreckt sich weiterhin längs durch zwei
drehbare Lager (nicht gezeigt), die sich in der Nabe 56 einer
jeden Rolle 24 befinden. Bevorzugt sind die Rollen 24 in
einer längs
ausgerichteten Anordnung am Gestell 20 gelagert und sind
im wesentlichen mittig zwischen der inneren und der äußeren Seite
des Schuhabschnittes 22 positioniert.
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Die
Basis 32 des Schuhabschnittes 22 kann steif mit
dem Abschnitt zur Aufnahme eines Schuhes 50 des Gestells 20 durch
wohlbekannte Fixierungen (nicht gezeigt) wie Bolzen oder Nieten
verbunden sein. Die Fixierungen erstrecken sich vertikal durch das
Zehen- und Versenende 34 und 36 der Basis 32 und
in korrespondierende Löcher,
die sich vertikal durch den Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 50 erstrecken,
hinein. Obwohl es bevorzugt ist, dass der Schuhabschnitt 22 starr
mit dem Gestell 20 verbunden ist, sind auch andere Konfigurationen,
wie abnehmbares oder klappbares Verbinden des Schuhabschnitts mit
dem Skategestell, im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
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Das
Gestell 20 weist einen inneren Hautteil 62, Kernmaterial 64,
Konstruktions-Füllmaterial 66 und
einen äußeren Hautteil 68 auf.
Nach der Nomenklatur dieser Spezifikation werden Hautteile benutzt um
eine Schicht oder Schichten von Material zu bezeichnen. Der innere
und äußere Hautteil 62 und 68 sind
bevorzugt in einer in der Technik wohlbekannten Art und Weise aus
einem leichten und hochfesten Material konstruiert, wie kohlefaserverstärktem duroplastischem
Polymer oder faserverstärktem
Thermoplast. Bevorzugterweise besteht das Füllmaterial auch aus leichtem
und festem Material, das in konstruktiven Eigenschaften wie Festigkeit
und Steifigkeit Werte hat, die höher
liegen als beim Kernmaterial 64. Im Speziellen kann das
Füllmaterial 66 das
gleiche Verbundmaterial sein, aus dem das innere und äußere Hautteil 62 und 68 konstruiert
sind, oder das Füllmaterial 66 kann
ein anderes Material sein, das stabiler und dichter ist als das
Kernmaterial 64. Während
der Typ von Material, der als Füllmaterial 66 verwendet
wird, für
die Erfindung nicht wichtig ist, ist es wichtig, dass das Füllmaterial 66 in
seinen konstruktiven Eigenschaften bezüglich Steifigkeit, Dichte und Festigkeit
höhere
Werte als das Kernmaterial 64 aufweist. Weiterhin sind,
obwohl die bevorzugte Ausführung
als einen separaten Stopfen von Füllmaterial 66 aufweisend
dargestellt und beschrieben ist, andere Konfigurationen, beispielsweise
ein Gestell ohne Füllmaterial
im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten und werden
unten detaillierter beschrieben.
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Weiterhin
bezugnehmend auf die 1 und 2 befindet
sich Kernmaterial 64 in der ersten und zweiten Seitenwand 52 und 53 in
einer Art, dass es zwischen dem inneren und äußeren Hautteil 62 und 68 beider
Seitenwände 52 und 53 eingeschlossen
ist. Das Kernmaterial 64 hat eine durchschnittliche Dichte
die geringer ist, als diejenige der Hautteile 62 und 68 und
des Füllmaterials 66.
Bevorzugt ist das Kernmaterial ein unverstärktes oder verstärktes Polymer wie
Strukturschaum oder synthetischer Schaum oder ein natürliches
Material wie Holz. Das Kernmaterial 64 kann auch ein viskoelastisches
Material sein. Das Kernmaterial ist im Wesentlichen von rechteckiger Form
und befindet sich in jeder der Seitenwände 52 und 53,
so dass die Länge
des Kernmaterials 64 parallel zu einer Längsachse
ist, die sich zwischen den Enden des Gestells 20 erstreckt.
Das Kernmaterial 64 befindet sich in einem vordefinierten
Abstand über den
ersten und zweiten Achsenanschlussbohrungen 60 und 61 der
ersten und zweiten Seitenwände 52 und 53.
Ein Stopfen von Füllmaterial 66 umgibt
die Achsenanschlusslöcher 60 und 61 und
grenzt an das untere Ende des Kernmaterials 64 an. In dieser
Konfiguration absorbiert das Füllmaterial 66 zumindest einen
Teil der Belastungen des Achsbolzens 58 (1)
der darin aufgenommen wird. Da Füllmaterial 66 die
Achsenanschlussbohrungen 60 und 61 umgibt wird
direkter Kontakt zwischen dem Achsbolzen 58 und dem Kernmaterial 64 verhindert,
wodurch das Beschädigungsrisiko
des Kernmaterials 64 durch den Achsbolzen 58 minimiert
wird.
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Obwohl
es bevorzugt ist, einen Stopfen von Füllmaterial 66 zu haben,
der die Achsenanschlussbohrungen 60 und 61 umgibt
sind auch andere Konfigurationen im Schutzumfang der Erfindung enthalten.
Wie im nicht beschränkenden
Beispiel in 3 zu sehen, kann das Gestell 20a ohne
Füllmaterial konstruiert
werden. Das Gestell 20a ist in der gleichen Art und Weise
konstruiert wie oben für
die bevorzugten Ausführungen
beschrieben mit der Ausnahme, dass das Kernmaterial 64a in
der ersten und zweiten Seitenwand 52 und 53 von
den inneren und äußeren Hautteilen 62a und 68a eingekapselt
ist. Der innere und äußere Hautteil 62a und 68a verkapseln das
Kernmaterial 64a innerhalb des Gestells 20a, so dass
die Hautteile 62a und 68a die gesamte Randfläche des
Kernmaterials 64a umgeben. In dieser Konfiguration fügen sich
die Hautteile 62a und 68a so zusammen, dass sie
die Achsenanschlussbohrungen 60a und 61a umgeben.
So ist Füllmaterial,
obwohl es bevorzugt ist, für
die vorliegende Erfindung nicht nötig.
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Wie
durch Rückbezug
auf die bevorzugte Ausführung
aus 1 gesehen werden kann erstreckt sich das Kernmaterial 64 fast
auf die gesamte Länge
des Gestells 20. Die Längsenden
des Kernmaterials sind durch die inneren und äußeren Hautteile 62 und 68 versiegelt,
wodurch konstruktives Versagen oder Schwächung des Kernmaterials 64 aufgrund
intensiver Belastungen, Abrieb und/oder Aufschläge vermieden wird. Weiterhin
befindet sich, wie in 2 zu sehen, kein Kernmaterial 64 im
Abschnitt zum Anschluss eines Schuhes um den Schaden am Kernmaterial 64 aufgrund
von intensiven Belastungen durch den Anschluss des Schuhabschnitts 22 an das
Gestell 20 zu begrenzen. Dann besteht, wenn der Schuhabschnitt 22 am
Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 50 in der oben beschriebenen
Art und Weise befestigt ist, keine direkte Kontaktbelastung zwischen
den Fixierungselementen (nicht dargestellt), die den Schuhabschnitt 22 am
Gestell 20 befestigen, und dem Kernmaterial 64.
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In
dieser Konfiguration ist das Risiko einer Beschädigung des Kernmaterials 64 durch
den Schuhabschnitt 22, die Rollen 24 und direkten
Kontakt zur Umwelt durch die Verwendung einer geschlossenen verdrehsteifen
Boxkonstruktion minimiert, wobei das Kernmaterial 64 im
Gestell 20 gekapselt ist. Beschädigung des Kernmaterials 64 wird weiterhin
minimiert durch Abtrennen des Kernmaterials von zumindest den Abschnitten
zum Übertragen von
Belastungen des Gestells 20, in denen Belastungen der Rollen 24 und
des Schuhabschnitts 22 in das Gestell 20 übertragen
werden. Weiterhin ist das Gestell 20 leichter als ein vergleichbares
Gestell ohne den Kern, da das Kernmaterial 64 eine Dichte
hat, die geringer ist als diejenige des Füllmaterials 66 oder des
Materials welches benutzt wird um den inneren und äußeren Hautteil 62 und 68 zu
konstruieren und weil es ein wesentliches Volumen innerhalb der
Seitenwände 52 und 53 einnimmt.
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Obwohl
es bevorzugt ist, Kernmaterial 64 in der ersten und zweiten
Seitenwand 52 und 53 eines U-förmigen Gestells anzubringen,
sind auch andere Orte des Kernmaterials im Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung enthalten. Wie in der ersten alternativen Ausführung der 4 und 5 sichtbar, kann
sich das Kernmaterial 164 innerhalb des Abschnittes zum
Anbringen eines Schuhes 150 des Gestells 120 befinden.
In dieser alternativen Ausführung ist
das Gestell 120 so konstruiert wie oben für die bevorzugte
Ausführung
beschrieben, abgesehen davon, dass das Kernmaterial 164 sich
nun zwischen dem inneren und dem äußeren Hautteil 162 und 168 des
Abschnittes zum Anbringen eines Schuhes 150 anstatt innerhalb
der Seitenwände 152 und 153 befindet.
Wie in 5 besser gesehen werden kann, erstreckt sich das
Kernmaterial zwischen den Seitenwänden 152 und 153 und
befindet sich über
den Rollen. Rückbezug
auf 4 nehmend umreißt das Kernmaterial 164 die
Oberseiten der Rollen 124 (in Durchsicht gezeichnet) so
dass das Kernmaterial 164, am unteren Rand durch den Hautteil 162 begrenzt,
C-förmige
Rollenausschneidungen um die obere Außenfläche einer jeden Rolle 124 definiert.
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Wie
im Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 150 des Skategestells 120 konfiguriert,
hat das Kernmaterial 164 eine variable Tiefe entlang der Längsrichtung
des Skategestells 120. Wie in 5 besser
gesehen werden kann, befindet sich das Kernmaterial 164 nicht
nur zwischen den Hautteilen 162 und 168 des Abschnittes
zum Anbringen eines Schuhes 150, sondern das Kernmaterial 164 erstreckt
sich auch zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 152 und 153 des
Gestells 120.
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Bevorzugt
weist der obere Abschnitt zum Anschluss eines Schuhes 150 auch
ein Paar sich vertikal erstreckender Schuhanschlussbohrungen 151a und 151b auf.
Die Schuhanschlussbohrungen 151a und 151b sind
jeweils so dimensioniert, dass vertikal ein Schuhfixierelement (nicht
dargestellt) aufgenommen werden kann. Die Fixierelemente sind so
ausgelegt, dass sie das Zehen- und das Versenende des Schuhabschnitts 22 (1)
am Gestell 120 anbringen können. Bevorzugt sind die Enden
des Kernmaterials 164, die an den Anschlussbohrungen 151a und 151b anliegen,
im Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 150 durch die
Hautteile 162 und 168 versiegelt, um direkten
Kontakt zwischen Kernmaterial 164 und Schuhfixierungselementen
zu vermeiden. So ist das Kernmaterial 164 im Abschnitt
zum Anbringen eines Schuhes 150 durch die Hautteile 162 und 168 gekapselt.
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Wie
in der zweiten alternativen Ausführung
in 6 sichtbar, kann Kernmaterial an mehreren Stellen
des Gestells 220 vorhanden sein. In dieser alternativen
Ausführung
ist das Gestell 220 so konstruiert wie oben für die bevorzugte
Ausführung
und die erste alternative Ausführung
angegeben, abgesehen davon, dass das Kernmaterial 264 sich
nun zwischen den Hautteilen 262 und 268 von sowohl
dem Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 250 als auch den
beiden Seitenwänden 252 und 253 befindet.
Die Achsenanschlusslöcher 260 und 261 dieser
Ausführung
sind von einem Stopfen von Füllmaterial 266 umgeben
um direkten Kontakt zwischen dem Kernmaterial 264 und den
Rollenachsen 264 (nicht dargestellt) zu vermeiden. So befindet
sich in dieser zweiten bevorzugten Ausführung der Erfindung das Kernmaterial 264 sowohl
im Abschnitt zum Anschluss eines Schuhes als auch in den Seitenwänden 252 und 253 und
ist darin durch die Hautteile 262 und 268 und/oder
Füllmaterial 266 gekapselt.
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Obwohl
ein einteiliges Gestell, aufweisend eine erste und zweite Seitenwand,
die aus einem Stück
mit dem Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes gebildet sind, die
bevorzugte Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist, sind auch andere Ausführungen
im Schutzumfang der Erfindung enthalten. Wie in einem ersten nicht
beschränkenden
Beispiel in 7 sichtbar, kann das Gestell 320 ein
dreiteiliges Gestell sein. Das Gestell 320 ist genauso
konstruiert wie die bevorzugte Ausführung, abgesehen davon, dass
der Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 350 und die erste
und zweite Seitenwand 352 und 353 alle getrennte
Komponenten des Gestells 320 sind. Die Seitenwände 352 und 353,
die ein in ihnen durch die Hautteile 362 und 368 gekapseltes
Kernmaterial 364 aufweisen, sind durch Schrauben, Kleber
oder durch eine andere in der Technik wohlbekannte Art und Weise
am Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 350 befestigt.
Bevorzugt ist der Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 350 aus
Aluminium oder Kunststoff konstruiert.
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Als
ein zweites nicht beschränkendes
Beispiel kann das Gestell 420 ein zweiteiliges Gestell sein.
Bezugnehmend auf 8 ist jedes der Teile 490 und 492 des
Gestells 420 wie ein gedrehtes „L" geformt und ist bevorzugt aus dem gleichen
Material konstruiert wie oben für
das andere Beispiel beschrieben. Die nach unten gerichteten Rücken der Stücke 490 und 492 definieren
die Seitenwände 452 und 453.
Kernmaterial 464 ist in jeder der Seitenwände 452 und 453 in
einer Art und Weise wie oben für die
bevorzugte Ausführung
beschrieben gekapselt. Bevorzugt hat der Kern ein Dickeprofil, so
dass die äußere Oberfläche des
Skategestells die Form des Kerns wiedergibt. Alternativ, und wie
in 9 sichtbar, hat jede Seitenwand 452 und 453 eine
innere und eine äußere Hälfte 465 und 466.
Jede Hälfte kann
aus einem starren Material wie Aluminium gestanzt werden um einen
geformten Bereich zu definieren. Der geformte Bereich ist so groß, dass
er das Kernmaterial 464 aufnehmen kann, so dass wenn die zwei
Hälften 465 und 466 in
einer in der Technik wohlbekannten Art und Weise zusammengefügt werden,
das Kernmaterial 464 sich in den geformten Bereichen der
inneren und äusseren
Hälfte 465 und 466 einer
jeden Seitenwand 452 und 453 befindet. Die Basisabschnitte
eines jeden Teils 490 und 492 erstrecken sich
senkrecht von den Seitenwänden 452 und 453 und
sind ausgelegt um in einer in der Technik wohlbekannten Art und
Weise miteinander verbunden zu werden. Im verbundenen Zustand kombinieren
die Basisabschnitte zum Abschnitt zum Anbringen eines Schuhes 450.
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Nach
einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung eines Gestells 20 kann
Kernmaterial 64 in den Seitenwänden 52 und 53 des
Gestells 20 gekapselt werden. Zunächst wird nicht ausgehärtetes Material
für den
inneren Hautteil aus faserverstärktem Verbundmaterial
auf eine vorspringende Form aufgebracht bis die gewünschte Dicke
erreicht ist. Die Form ist im wesentlichen U-förmig. Dann wird Kernmaterial 64 in
die gewünschte
Position innerhalb der Form gebracht. In der bevorzugten Ausführung befindet
sich das Kernmaterial entlang der Seitenwände der inneren Hautteile.
Obwohl es bevorzugt ist, dass sich das Kernmaterial entlang der
Ausleger des inneren Hautteils befindet, kann sich Kernmaterial
entlang anderer Abschnitte des inneren Hautteils befinden, wie entlang
des runden Teils oder entlang des runden Teils und der Ausleger
des inneren Hautteils.
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Dann
wird Füllmaterial
in die gewünschte
Position in die Form eingebracht. Dann wird ungehärtetes Außenhautteil-Verbundmaterial
auf die Form aufgetragen so dass das Kernmaterial und das Füllmaterial
zwischen dem inneren und dem äußeren Hautteil
eingeschlossen sind. Eine rückspringende
Form wird über
die Schichtstruktur gebracht und die gesamte Schichtstruktur wird
einer Härtung
unterzogen. Obwohl ein Stopfen von Füllmaterial bevorzugt wird sind
auch andere Konfigurationen im Schutzumfang des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung enthalten, wie Weglassen des Stopfens aus Füllmaterial und
Festlegen des inneren und äußeren Hautteils
so dass das Kernmaterial darin gekapselt wird.
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Eine
alternative Methode zur Konstruktion eines Gestells 20 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist mit der bevorzugten, wie oben beschriebenen,
Methode identisch, abgesehen von den folgenden Ausnahmen. Anstelle
des Verbundmaterials für
die Außenhaut
kann eine Zierschicht 500 in die Form gebracht werden,
so dass das Kernmaterial und das Füllmaterial in einer Schichtstruktur zwischen
dem inneren Hautteil und der Zierschicht 500 fixiert sind.
In noch einem weiteren Verfahren zur Konstruktion eines Gestells
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung sind die Schritte wie oben für das bevorzugte
Verfahren beschrieben mit der folgenden Ausnahme enthalten. Wie
in 9 sichtbar, wird nachdem das Verbundmaterial des äußeren Hautteils
auf die Form aufgebracht wird, die Zierschicht 500 auf
den äußeren Hautteil
aufgebracht, so dass das Kernmaterial und das Füllmaterial zwischen dem inneren
und dem äußeren Hauteil
in einer Schichtstruktur fixiert sind, wobei die Zierschicht 500 auf
dem äußeren Hautteil
angebracht ist.
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungen
der vorliegenden Erfindung haben mehrere Vorteile gegenüber denjenigen,
die momentan nach dem Stand der Technik verfügbar sind. Das Skategestell der
vorliegenden Erfindung ist leichter als massive Verbundstoff- oder
Aluminiumgestelle, da ein leichtes Kernmaterial einen bedeutenden
Teil des Volumens des Gestells einnimmt. Weiterhin ist das Verhältnis von
Festigkeit zu Gewicht des Gestells erhöht, da das Kernmaterial leicht
ist und mäßige Konstruktionseigenschaften
bezüglich
Festigkeit und Steifigkeit aufweist. Weiterhin ist das Skategestell
kosteneffizienter als Skategestelle die eine massive Verbundkonstruktion
haben, da das Skategestell der vorliegenden Erfindung ein Kernmaterial
verwendet, welches billiger ist als das verstärkte Verbundmaterial welches
es ersetzt. Zuletzt hat das Skategestell eine längere Lebensdauer als Gestelle
die einen Kern haben, der in direktem Kontakt mit den Punkten zur
Belastungsübertragung
steht, da das Kernmaterial von den Punkten zur Belastungsübertragung
der Rollen und des Schuhabschnitts entfernt ist. So weist ein Skategestell,
welches in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist ein erhöhtes Verhältnis von
Festigkeit zu Gewicht auf und ist billiger als diejenigen, die nach
dem Stand der Technik derzeit verfügbar sind.
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Aus
der vorangegangenen Beschreibung kann ersehen werden, dass der Skate
der vorliegenden Erfindung viele neue Merkmale aufweist und signifikante
Vorteile gegenüber
dem Stand der Technik bietet. Für
den Durchschnittsfachmann ist ersichtlich, dass die dargestellten
und beschriebenen Ausführungen
der Erfindung die hier beschrieben sind nur Beispiele sind und daher
an den oben stehenden Ausführungen Änderungen
vorgenommen werden können.
Als nicht beschränkendes
Beispiel kann Kernmaterial, welches sich in den Seitenwänden oder
an der oberen Oberfläche
des Skategestells befindet, sich nach außen wölben, so dass die Seitenwände eine
Blasenoberfläche
haben, um den Kern aufzunehmen. So ist erkennbar, dass zahlreiche Änderungen
an der bevorzugten Ausführung
der Erfindung vorgenommen werden können ohne den Schutzumfang
der Ansprüche
zu verlassen.