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(11) | EP 0 156 927 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Wellengenerator zum Wellenreiten mit Rollschuhen und Skateboard |
| (57) Dieser Wellengenerator erzeugt fortschreitende Wellen einer flexiblen Decke (1),
welche zum Wellenreiten mit Rollschuhen und Skateboard geeignet sind. Unter einer flexiblen Decke (1), die sich über eine geschlossenen Trasse erstreckt, befinden sich zwei Reihen (22, 23) von miteinander verbundenen Kurbelgetrieben (9), deren Drehachsen (6) in Trassenrichtung ausgerichtet sind. Die Kurbelgetriebe (9) enthalten je einen exzentrischen Kurbelzapfen (3), dessen Umlaufkreis-Durchmesser gleich der Wellenhöhe ist. Die Kurbelzapfen (3) halten eine Vielzahl von die Decke (1) tragenden, quer zur Trassenrichtung angeordneten Trägern (5) über Pleuelstangen (4) jeweils auf unterschiedlichen Höhen, so daß die mit den Trägern (5) verbundene Decke (1) sich in Trassenrichtung zu wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen verformt, welche während der Rotation der Kurbelgetriebe (9) in Trassenrichtung fortschreiten. An gekrümmten Trassenabschnitten sind jeweils zwei Kurbelgetriebe (9) über ein Kardan-Gelenk (11) miteinander verbunden. |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von fortschreitenden Wellen einer flexiblen Decke für Sport und Spiel. Diese Vorrichtung enthält eine über einer längeren Trasse sich erstreckende flexible Decke, bewegliche Teile, durch welche die Decke getragen und so verformt wird, daß sie wellenförmige Erhebungen und vertiefungen bildet, welche bei entsprechender Bewegung der beweglichen Teile in Trassenrichtung fortschreiten, wobei die Decke nicht fortbewegt wird, und eine Antriebsvorrichtung für die beweglichen Teile.
[0002] Aus der Patentanmeldung EP 81902314.4 ist ein Wellengenerator bekannt, bei dem eine über einer geschlossenen Kreistrasse sich erstreckende flexible Decke auf Tragrollen eines darunter verfahrbaren Fahrgestells liegt. Wenn das Fahrgestell sich auf der Kreistrasse bewegt, wird die Decke durch die in Trassenrichtung wellenförmig angeordneten Tragrollen zu fortschreitenden Wellen verformt. Wellengeneratoren dieses Typs sind nur auf geschlossenen Trassen mit konstanter Krümmung realisierbar. Sie verursachen erheblichen Energieverbrauch durch Rollreibung der Tragrollen und der Räder des Fahrgestells und erzeugen dabei unerwünschte Geräusche.
[0003] Aus der Patentschrift FR 384083 ist ein Wellengenerator bekannt, bei dem die wellenförmige Verformung einer flexiblen Decke durch ein kompliziertes Gestänge bewirkt wird, dessen Raumbedarf erheblich ist. Ein derartiger Wellengenerator eignet sich nicht für gekrümmte und geschlossene endlose Trassen. Wirtschaftlichen Erfolg versprechen jedoch nur Wellengeneratoren auf geschlossenen Trassen mit mäßig gekrümmten Abschnitten. Die durch einen Wellengenerator nach FR 384083 erzeugten Wellenhöhen verringern sich von einem Maximalwert auf der Mittellinie der Decke bis auf den Wert null an den beiden Deckenrändern. Solche Wellenform ist zum Wellenreiten nicht geeignet.
[0004] Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Schaffung eines Wellengenerators der eingangs genannten Art, welcher unter anderen folgende Eigenschaften aufweist:
- Alle Teile der Decke werden gleichmäßig zu fortschreitenden Wellen verformt, so daß man darauf mit Rollschuhen und Skateboard wellenreiten kann, das heißt, am vorderen Hang eines Wellenberges beliebig lange ohne Unterbrechung bergab rollen mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit, welche der Phasengeschwindigkeit der Wellen gleicht;
- Eine Bauart, welche geschlossene und endliche Wellengenerator-Bahnen mit einer beliebigen Kombination von geraden und gekrümmten Bahnabschnitten zuläßt. Die Möglichkeit, einen beliebigen Verlauf der Wellengeneratortrasse vorzusehen, bietet den Vorteil, daß die Form der Trasse jeweils den Gegebenheiten des Baugeländes oder den Wünschen des Bauherren weitgehend angepaßt werden kann;
- Einfache Bauart mit möglichst geringem Raumbedarf für die beweglichen Teile;
- Möglichst geringe Geräuschentwicklung und Energieverbrauch;
- Geeignete Drehgelenke zur Vermeidung von unerwünschten Verformungen der Decke bei deren wellenförmiger Bewegung und zur Verringerung der dabei auftretenden Reibung zwischen der Decke und den diese tragenden Teilen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, in der Weise gelöst, daß ein Wellengenerator gemäß dem ersten Teil des Patentanspruchs 1 im wesentlichen folgende Merkmale aufweist:
a) Mindestens eine Reihe von mehreren entlang der Trasse angeordneten, zwecks gemeinsamer Drehung miteinander verbundenen Kurbelgetrieben, deren Drehachsen in Trassenrichtung liegen, mit jeweils einem exzentrischen Kurbelzapfen, dessen Umlaufkreis-Durchmesser gleich der Wellenhöhe der erzeugten fortschreitenden Wellen ist;
b) Eine Vielzahl von die Decke tragenden, in bestimmten Abständen entlang der Trasse quer zur Trassenrichtung angeordneten Trägern, welche jeweils über mindestens eine Pleuelstange und Drehgelenke mit mindestens einem Kurbelgetriebe verbunden sind;
c) Die Kurbelzapfen jeder Kurbelgetriebe-Reihe sind auf jeweils unterschiedlichen Drehwinkelpositionen in gleichen Winkelabständen in ihren Umlaufkreisen angeordnet und halten dadurch die verschiedenen Träger und die mit ihnen verbundenen einzelnen Teile der Decke jeweils auf unterschiedlichen Höhen, so daß die Decke in ihrer gesamten Breite sich in Trassenrichtung zu wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen verformt. Diese Anordnung der Kurbelzapfen hat außerdem zur Folge, daß jeweils die Summe der auf eine Kurbelgetriebereihe in bezug auf ihre Drehachse wirkenden, durch die auf die Kurbelzapfen wirkenden Kräfte verursachten. Drehmomente stets etwa gleich null ist. Daher wird die erforderliche Antriebsleistung lediglich durch die Reibungsverluste der Kurbelgetriebe bestimmt. Dabei ist eine relativ geringe Geräuschentwicklung zu erwarten. Wenn eine Kurbelgetriebereihe durch die Antriebsvorrichtung um ihre Drehachse bewegt wird, vollziehen die Verschiedenen Pleuelstangen und mit ihnen die Träger und einzelne Teile der Decke Schwingungen in vertikaler Richtung in einer durch jeweils unterschiedliche Drehwinkelpositionen der Kurbelzapfen bestimmten zeitlichen Reihenfolge, so daß die gesamte Fläche der Decke in Trassenrichtung gleichmäßige fortschreitende Wellen bildet, auf welchen man mit Rollschuhen und Skateboard wellenreiten kann. Dabei ist die Phasengeschwindigkeit der Wellen proportional zur Winkelgeschwindigkeit der Kurbelgetriebereihe.
d) An gekrümmten Trassenabschnitten sind jeweils zwei benachbarte Kurbelgetriebe jeder i.urbelgetriebereihe über ein Kardan-Gelenk oder über ein entsprechend wirkendes Gelenk so miteinander verbunden, daß ihre Drehachsen einen der Trassenkrümmung angemessenen Winkel einschließen. Dadurch kann der Verlauf der Kurbelgetriebereihen dem der gekrümmten Trasse angepaßt werden. Das heißt, mit einer derartigen Vorrichtung können fortschreitende Wellen auf Trassen mit beliebigen Kombinationen von geraden und gekrümmten Trassenabschnitten erzeugt werden.
e) Während ihrer wellenförmigen Bewegung verändert jede Teilfläche der Decke ständig ihren Neigungswinkel zur Horizontalebene in Trassenrichtung. Um diese Bewegungen der Decke ohne das Rollschuhlaufen beeinträchtigende Verformungen der Decke zu ermöglichen, ist auf dem Oberteil jedes Trägers mindestens ein Drehgelenk angeordnet, dessen Drehachse quer zur Trassenrichtung in der oberen Oberfläche der Decke liegt. Die Decke verschiebt sich während ihrer wellenförmigen Bewegung außerdem in Trassenrichtung eine kurze Strecke hin und her. Zur Verringerung der dabei entstehenden Reibung zwischen der Decke und dem Drehgelenk sind daher Rollen dazwischen angeordnet.
[0006] Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert, wobei weitere Merkmale genannt werden.
Figur 1 zeigt in verkleinertem Maßstab eine Draufsicht auf die gesamte Decke 1.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf einen teilweise gekrümmten Trassenabschnitt eines Wellengenerators. Die Pleuelstangen 4 sind darin zwecks besserer Lbersicht nicht eingezeichnet.
Figur 3 zeigt den in Fig. 2 angezeigten vertikalen Schnitt A-A des Wellengenerators.
Figur 4 zeigt den in Fig. 2 und 3 angezeigten Querschnitt B-B des Wellengenerators.
Figur 5 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt eines Drehgelenks 12 am Oberteil eines Trägers 5.
[0007] In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von zum Wellenreiten mit Rollschuhen und Skateboard geeigneten fortschreitenden Wellen einer flexiblen Decke dargestellt. Ein derartiger Wellengenerator besteht erfindungsgemäß in seinem grundsätzlichen Aufbau aus folgenden Teilen:
- Eine über einer geschlossenen Trasse sich erstreckende flexible Decke 1. Die Trasse kann beispielsweise zwei parallele gerade Abschnitte und zwei diese verbindende gekrümmte Abschnitte mit einer Gesamtlänge von z.B. 250 m aufweisen (s. Fig. 1);
- Zwei Reihen 22, 23 von mehreren entlang der Trasse unter der Decke 1 angeordneten, zwecks gemeinsamer Drehung miteinander verbundenen Kurbelgetrieben 9, deren Drehachsen 6 in Trassenrichtung ausgerichtet sind (s. Fig. 2 und 3). Jedes Kurbelgetriebe 9 besteht aus einem Gestell 24, zwei Kurbelarmen 2, einem exzentrischen Kurbelzapfen 3, dessen Umlaufkreis-Durchmesser gleich der Wellenhöhe (z.B., 1 m) ist, und einer Pleuelstange 4;
- Eine Vielzahl von die Decke 1 tragenden, entlang der Trasse in bestimmten gegenseitigen Abständen quer zur Trassenrichtung angeordneten Trägern 5;
- Mehrere in bestimmten Abständen entlang der Trasse angeordnete Motoren 18.
[0008] Jeder Träger 5, dessen Länge etwa gleich der Breite der Decke 1 (z.B. 8 m) ist, wird über Drehgelenke 7 von zwei Pleuelstangen 4 getragen und, während der Rotation der Kurbelgetriebe 9, auf- und abwärts zwischen Wellenkamm- und Wellental-Position bewegt (s. Fig. 4). Wegen unterschiedlicher Drehwinkelpositionen verschiedener Kurbelzapfen 3 vollziehen verschiedene Träger 5 dabei die gleiche vertikale Schwingung in bestimmter zeitlicher Reihenfolge, so daß alle Teile der mit ihnen verbundenen Decke 1 sich in Trassenrichtung zu gleichmäßigen fortschreitenden Wellen verformen,auf welchen man mit Rollschuhen oder Skateboard wellenreiten kann.
[0009] Da jeder Träger 5 quer zur Wellenausbreitungsrichtung liegt, muß er in seiner ganzen Länge jeweils gleichzeitig eine Schwingungsphase durchlaufen. Daher müssen jeweils die beiden mit einem Träger 5 verbundenen, nicht, der selben Reihe 22/23 von Kurbelgetrieben 9 angehörenden Kurbelzapfen 3 stets gleichzeitig die gleiche Drehphase durchlaufen. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß die Welle 8 jedes Motors 18 jeweils über ein Zahnradgetriebe 19 und ein Antriebsrad 10 mit beiden Reihen 22, 23 von Kurbelgetrieben 9 verbunden ist und dadurch beide Reihen 22, 23 stets mit gleicher Drehzahl antreibt.
[0010] Durch geeignete Anordnung der Zahnradgetriebe 19 wird bewirkt, daß die beiden Reihen 22, 23 von Kurbelgetrieben 9 gegenläufig rotieren, wc urch die jeweils in Längsrichtung jedes Trägers 5 wirkenden Komponenten der von den beiden beteiligten Pleuelstangen 4 übertragenen Kräfte sich aufheben.
[0011] Um zwecks Verringerung von Spannungskräften in der Decke 1 an gekrümmten Trassenabschnitten die Wellenhöhe in Richtung zum Außenrand der Decke 1 proportional zum Bahnkrümmungsradius zu vergrößern, werden dort bei der äußeren Reihe 22 von Kurbelgetrieben 9 Kurbelzapfen 3 mit entsprechend größerem Umlaufkreisradius vorgesehen.
[0012] An gekrümmten Trassenabschnitten sind jeweils zwei benachbarte Kurbelgetriebe 9 über ein Kardan-Gelenk 11 (s. Fig.2) so verbunden, daß ihre Drehachsen einen der Trassenkrümmung angemessenen Winkel einschließen.
[0013] Entlang des Oberteils jedes Trägers 5 sind mehrere auf Rollen 13 gelagerte Drehgelenke 12 (s. Fig. 5) mit jeweils einer oberen Oberfläche 14 so angeordnet, daß die Drehachse 17 des Drehgelenks 12 quer zur Trassenrichtung in der oberen Oberfläche 15 der Decke 1 liegt. Zwischen der Oberfläche 14 und der Decke 1 sind zwecks Verringerung der Reibung Rollen 16 angeordnet. Die Drehgelenke 12 ermöglichen eine ständige hin- und her-Verschiebung der Decke 1 und Änderung ihres Neigungswinkels zur Horizontalebene in Trassenrichtung ohne das Wellenreiten beeinträchtigende Verformungen der Decke 1.
[0014] Jeder Träger 5 wird an seinen beiden Enden jeweils entlang einer vertikalen geraden Führungsschiene 20 über Rollen so geführt, daß er die zur Erzeugung von Wellen vorgesehenen Schwingungen vollziehen kann, und dabei die auf ihn in Trassenrichtung und quer dazu wirkenden Kräfte auf die Wände 21 am Rande der Trasse überträgt.
[0015] Die Decke 1 wird an mehreren Stellen mit den Trägern 5 verbunden, wobei ausreichender Spielraum für die erwähnten Bewegungen der Decke 1 vorgesehen ist.
[0016] Auf verschiedenen Trassenabschnitten können Wellen mit unterschiedlichen Wellenhöhen und/oder Wellenlängen dadurch erzeugt werden, daß dort jeweils entsprechend unterschiedliche Umlaufkreisradien der Kurbelzapfen 3 und/oder unterschiedliche Winkelabstände zwischen den Drehwinkelpositionen benachbarter Kurbelzapfen 3 vorgesehen werden.
[0017] Mit einer derartigen Vorrichtung können zum Wellenreiten mit Rollschuhen und Skateboard geeignete fortschreitende Wellen auch entlang einer Trasse erzeugt werden, welche nicht in einer horizontalen Ebene liegt, sondern mindestens auf einem Abschnitt eine Steigung aufweist, die geringer ist als die maximalesteigung der erzeugten Wellen.
dadurch gekennzeidchnet, daß sich unter der Decke (1) mindestens eine Reihe (22/23) von mehreren entlang der Trasse angeordneten, zwecks gemeinsamer Drehung miteinander verbundenen Kurbelgetrieben (9), deren Drehachsen (6) in Trassenrichtung ausgerichtet sind, wobei jedes Kurbelgetriebe (9) einen exzentrischen Kurbelzapfen (3) enthält, dessen Umlaufkreis-Durchmesser gleich der Wellenhöhe ist, und eine Vielzahl von die Decke (1) tragenden, in bestimmten gegenseitigen Abständen entlang der Trasse quer zur Trassenrichtung angeordneten Trägern (5), welche jeweils über mindestens eine Pleuelstange (4) und Drehgelenke (7) mit mindestens einem Kurbelgetriebe (9) verbunden sind,
befinden, wobei die Kurbelzapfen (3) jeder Reihe (22/23) von Kurbelgetrieben (9) auf jeweils unterschiedlichen Drehwinkelpositionen in ihren Umlaufkreisen angeordnet sind und dadurch die verschiedenen Träger (5) und die mit den Trägern (5) verbundenen einzelnen Teile der Decke (1) jeweils gleichzeitig auf unterschiedlichen Höhen halten, so daß alle Teile der Decke (1) sich in Trassenrichtung gleichmäßig zu wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen verformen, welche während der Rotation der Reihen (22,23) von Kurbelgetrieben (9) in Trassenrichtung fortschreiten, so daß man auf der Decke (1) mit Rollschuhen und Skateboard wellenreiten kann.