DE3131049A1

DE3131049A1 - Rollschuh

Info

Publication number: DE3131049A1
Application number: DE19813131049
Authority: DE
Inventors: Veniamin Grigorjewitsch Tomsk Smirnych
Original assignee: TOM I AVTOMATIZIROVANNYCH SIST
Current assignee: TOM I AVTOMATIZIROVANNYCH SIST
Priority date: 1981-07-28
Filing date: 1981-08-05
Publication date: 1983-02-24
Also published as: FR2510416A1; US4396204A; DE3131049C2; FR2510416B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rollschuh, mit einem Grundkörper, an dem Rollen montiert sind "nd einer Stütze für den Fuß, die drehbar in Bezug auf eine zur Achse der Rollen parallele Achse angelenkt ist, sowie mit einem Antrieb, dessen abgefedertes eleastisches Zugelement an dem einen Ende über eine Freilaufkupplung mit einer der Rollen und an dem anderen Ende mit der Stütze zum Versetzen einer entsprechenden Rolle in Drehung mittels der vom Bein erzeugten Muskelkraft verbunden ist.

Die nur wenig mobile Lebensweise des modernen Menschen, die durch die stürmische Entwicklung des wissenschaftlichtechnischen Fortschrittes bedingt ist, wirkt sich immer nachteiliger auf die Gesundheit der Menschen aus. Daher steigt zur Zeit in vielen Ländern der Welt das Interesse verschiedener Altersgruppen der Bevölkerung an Kleintransportmitteln, die durch die vom Menschen ausgeübte Muskelkraft in Bewegung versetzt werden können.

Bekanntlich sind Rollschuhe (siehe z.B. die US-PS 3 684 305), von denen jeder einen Grundkörper enthält, an dem die Rollen

montiert sind. An dem als Stütze für den Fuß dienenden Grundkörper des Rollschuhes ist ein Stützhebel montiert, dessen unteres Ende am Grundkörper schwenkbar in Bezug auf eine zur Drehachse der Rollen parallele Achse befestigt ist. Die Fortbewegung des Sportlers erfolgt über den horizontalen Vortrieb des Rollschuhes, der bei kraftvoll ausgeführtem Manövrieren mit der Schwerpunktlage des Sportlers sowie durch Neigen des Hebels erzeugt wird, der am oberen Ende mit der Hand gefaßt wird.

Diese Rollschuhe gewährleisten lediglich eine geringe Fortbewegungsgeschwindigkeit. Zur Erhöhung der Fortbewegungsgeschwindigkeit auf Rollschuhen sind zweckmäßigerweise zusätzliche Antriebsvorrichtungen zu verwenden.

Bekannt sind ferner Rollschuhe, (siehe z.B. die US-PS 3 392 986), von denen jeder einen Grundkörper aufweist, •an dem Rollen montiert sind,sowie einen Antrieb zum Versetzen derselben in Drehung mittels der vom Bein erzeugten Muskelkraft : enthält.

Der Grundkörper des Rollschuhes dient als Stütze für den Fuß und weist vorn und hinten je ein Paar nach unten weisende Tragelemente auf, die mit vertikalen Nuten versehen sind, in denen Achsen des vorderen und des unteren Rollenpaares montiert sind, derart, daß sie längs der Nut drehbar und hin- und herverschiebbar sind. Außerdem sind am Grundkörper zwei nach unten weisende Zahnstangen befestigt, von denen jede zwischen den Tragelementen angeordnet und mit dem gezahnten Teil, der jeweils an der vorderen und hinteren Achse des Rollschuhes vorhanden ist, kinematisch verbunden ist. Bei der Abwärtsbewegung des Grundkörpers berühren seine an den Achsen starr befestigten Rollen die Stützfläche

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und werden dank der vorhandenen Verzahnung in Drehung versetzt, wobei dem Rollschuh eine fortschreitende Bewegung mitgeteilt wird.

In dem Augenblick, in dem dor Grundkörper seine untere Endlage erreicht, gehen die vordere und hinteren Achsen des Rollschuhs außer Eingriff mit den Zahnstangen, weil die letzteren., entsprechende Ausnehmungen., aufweisen, in denen der gezahnte Teil einer jeden Achse frei drehbar ist. In diesem Fall können sich die Rollen zusammen mit ihren Achsen in der der vorgegebenen Fortbewegungsrichtung des Rollschuhes entsprechenden Richtung ungehindert drehen.

Der Antrieb dieser Rollschuhe, die vorwiegend zur Verwendung in Selbstfahrpuppen bestimmt sind, ist zur Üb -tragung von ausreichend großen Drehmomenten und zur Erzielung der erforderlichen Übersetzungsverhältnisse wenig geeignet, weshalb die Rollschuhe keine befriedigende Fortbewegungsgeschwindigkeit des Menschen gewährleisten können.

Bekannt sind ferner Rollschuhe mit einer Antriebsvorrichtung, die zur Fortbewegung des Menschen bestimmt sind (siehe SU-Urheberschein 28428 und von denen jeder einen Grundkörper besitzt, an dem Rollen montiert sind, sowie eine Stütze für den Fuß aufweist, die drehbar in Bezug auf eine zur Drehachse der Rollen parallele Achse angelenkt ist, sowie einen Antrieb enthält, der eine Freilaufkupplung sowie ein abgefedertes elastisches Zugelement einschließt, das an dem einen Ende über die Freilaufkupplung mit einer der Rollen und an dem anderen Ende mit der Stütze zum Versetzen der entsprechenden Rolle in Drehung mittels der vom Bein erzeugten Muskelkraft verbunden ist.

Am Grundkörper des Rollschuhs, der als verlängerter Rahmen

gestaltet ist, welcher vo.n oben durch eine festliegende Platte überdeckt ist, sind mittels Lagern zwei Rollenpaare montiert, die durch eine gemeinsame Achse in jedem Paar miteinander starr verbunden sind. Am hinteren Ende des Grundkörpers ist ein Ständer mit einem Antrieb befestigt, der eine Aufwickeltrommel und eine Freilaufkupplung enthält, die ein abgefedertes Sperrwerk darstellt. Die .Aufwickeln.-trommel ist über die Freilaufkupplung durch ein biegsames Übertragungsglied mit den Achsen der hinteren und vorderen Rollen verbunden.. Die als Platte ausgebildete Stütze für den Fuß, die mit der festliegenden Überdeckungsplatte gelenkig verbunden ist, ist mit einem Mittel zum starren Festhalten des Spann- und Fersenteils des Fußes versehen. Das hintere Ende der für den Fuß bestimmten Stütze ist mit der Aufwickeltrommel durch ein elastisches Zugelement verbunden, das auf der Seite des Antriebs abgefedert ist.

Die Geschwindigkeit dieser Rollschuhe ist durch die Möglichkeiten des Fußantriebs begrenzt. Außerdem erlauben diese Rollschuhe dem Sportler nicht, seine Muskelkraft zur Steigerung der Fortbewegungsgeschwindigkeit rationell einzusetzen. Dies wirkt sich besonders auf die Fortbewegungsgeschwindigkeit in verschiedenen energieintensiven Zuständen aus, wie beispielsweise bei der Beschleunigung aus dem Stand oder bei der Bergauf bewegung. Dies vermindert ferner: die maximal erreichbare Geschwindigkeit im stationären Fortbewegungszustand, da der Sportler gezwungen ist, Rollschuhe mit einem von vornherein reduzierten Übersetzungsverhältnis des Antriebs zur Erzeugung einer Reserve der potentiellen Kraftmöglichkeiten zu verwenden. Zu den Nachteilen der bekannten Rollschuhe gehört ferner, daß die Anordnung von zwei Rollenpaaren in jedem Rollschuh die Konstruktion schwerer und für die Fortbewegung auf einer Stützfläche mit seitlicher Neigung unbequem macht. Die Unbequemlichkeiten, die bei

der Benutzung der beschriebenen Rollschuhe entstehen, sind durch die dabei "notwendige starre Befestigung der Füße auf den Stützen bedingt, was deren Anwendung zum Rollschuhlaufen in dem nach Form und Größe verschiedenen Alltagsschuhwerk ausschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rollschuhe mit einer solchen Antriebsvorrichtung zu schaffen, die es gestattet, die Fortbewegungsgeschwindigkeit zu steigern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rollschuh einen zusätzlichen Antrieb aufweist, der mit einer Freilaufkupplung und einem abgefederten elastischen Zugelement ausgestattet ist, das an einem Ende über die Freilaufkupplung mit einer der Rollen verl >den ist, daß der Antrieb ferner einen am Grundkörper schwenkbar in Bezug auf eine zur Drehachse der Rollen parallele Achse montierten Stützhebel mit einem Gleitstück einschließt, das am Hebel hin- und herverschiebbar angeordnet ist, wobei das andere Ende des elastischen Zugelementes des Antriebs mit dem Gleitstück zum Versetzen der entsprechenden Rolle in Drehung mittels der von der Hand erzeugten Muskelkraft verbunden ist.

Zweckmäßigerweise ist der Stützhebel teleskopartig aus drei Gliedern zusammengesetzt, von denen das mittlere Glied das Gleitstück darstellt und sein oberes Ende mit einer Vorrichtung zum Erfassen mit dor Hand versehen ist.

Es empfiehlt sich, daß das obere Ende des Stützhebels mit einer Vorrichtung zum Fixieren an der Kleidung des Sportlers ausgestattet wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung eines zusätzlichen Antriebs gestattet es, ein zusätzliches Drehmoment auf die

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Rollen zu übertragen, wodurch die Portbewegungsgeschwindigkeit auf den Rollschuhen beträchtlich erhöht werden kann. Hierbei werden die durch die Beine an die Stütze eines jeden Rollschuhes angelegten Kraftwirkungen besser und effektiver, weil die Beine und Hände in diesem Fall gleichzeitig auf die Antriebe der Rollschuhe einwirken können.

In der Konstruktion der Rollschuhe stellt der Stützhebel eine zuverlässige Stütze zum Festhalten des Rollschuhes in der vertikalen Stellung dar, da er die Seitenstabilität (QuerStabilität) der Rollschuhe gewährleistet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer starren Befestigung der Füße auf den Stützen, wodurch die Verwendung eines beliebigen Schuhwerks - unabhängig von dessen Typ und Größe zur Fortbewegung auf den Rollschuhen ermöglicht, d.h. die Benutzung der Rollschuhe im Alltag erheblich einfacher und bequemer wird.

Die Ausführung des Stützhebels aus teleskopartigen Gliedern, die relativ zueinander längs der Achse desselben.frei bewegbar sind, sowie die Verwendung des oberen Teils des mittleren Glieds als Handgriff verbessert die Bedingungen für ein normales und zuverlässiges Funktionieren des Hebels, da seine Biegesteifheit ausreichend hoch bleibt, auch wenn die Gesamtlänge des Hebels bei der Fortbewegung des Sportlers eine zyklische Änderung erfährt.

Das vorgesehene Mittel zum Fixieren des oberen Endes des Stützhebels an der Kleidung des Sportlers - beispielsweise in Gürtelhöhe bzw. in der Achselhöhlengegend des Rumpfes ermöglichen eine rasche und leichte Befestigung des freien Endes des Hebels, wobei die Arme frei bleiben und für eine andere Tätigkeit (Antrieb über den Handgriff, Tragen einer

— Q.Last) nutzbar bzw. ohne weiteres zum Ausspannen frei gemacht werden können.

Rollschuhe dieser Bauart, die das für einen Fußgänger gewohnte und natürliche Fortbewegungsverfahren in maximaler Weise nachahmen lassen, gewährleisten eine gleichmäßigere Verteilung der körperlichen Belastung auf die Muskeln des menschlichen Körpers unter Erzielung eines gesteigerten Sporttrainingseffektes und einer verbesserten heilungsvorbeugenden Wirkung. Sie können zum Kampf gegen die wenig mobile Lebensweise des modernen Menschen, zur Stärkung seiner Gesundheit und zum innigeren Kontakt mit der Natur und der Umgebung beitragen.

Die vorliegende Erfindung kann als Fortbewegungsmittel sowohl für Erwachsene als auch für Kinder unter städtischen Bedingungen sowie in Naherholungsgebieten und anderen Gegenden , die eine asphaltierte oder der Härte nach mit dieser vergleichbare Oberflächendecke besitzen, verv/endet werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Rollschuhes mit skizzierter Darstellung des Fußes eines Sportlers in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Rollschuh gemäß der Erfindung in Draufsicht, Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt durch den Rollschuh in der Ebene IV-IV

der Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt durch den Rollschuh in der Ebene V-V der Fig. 1,

Fig. 6 einen Stützhebel des Rollschuhes gemäß der Erfindung im Längsschnitt, und

Fig. 7 eine Abbildung eines Sportlers bei der Fortbewegung auf den Rollschuhen gemäß der Erfindung.

Als Tragelement der Konstruktion des Rollschuhes dient ein Grundkörper 1 (Fig. 1)., an dem mit Hilfe von Wälzlagern 2 eine vordere Rolle 3 und eine hintere Rolle 4 montiert sind. Am Grundkörper 1 ist eine Stütze 6 für den Fuß (in Fig. 1 ist der Fuß durch strichpunktierte Linie angedeutet) mit Hilfe einer zur Drehachse der Rollen 3,4 parallelen Achse 5 gelenkig befestigt. Bei der erfindungsgemäßen Variante ist die Stütze 6 drehbar in Bezug auf die Achse der vorderen Rolle 3 ausgeführt. Oben ist diese Stütze 6 mit einem geriffelten Gummi 7 bedeckt und mit einem Anschlag 8 versehen, der die Fußspitze des Sportlers frei umfaßt. Jeder Rollschuh enthält einen Antrieb 9, dessen abgefedertes elastisches Zugelement 10 an dem einen Ende mit einer der Rollen 3,4 verbunden ist. In der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführungsform der Rollschuhe ist das Zugelement mit der hinteren Rolle 4 verbunden. An dem anderen Ende ist das Zugelement 10 mit der Stütze 6 verbunden. Der Antrieb ist zum Versetzen einer entsprechenden Rolle 3 _rA in Drehung mittels der vom Bein des Sportlers erzeugten Muskelkraft bestimmt. Jeder Rollschuh enthält ferner einen zusätzlichen Antrieb 11, der ein abgefedertes elastisches Zugelement einschließt, das an seinem einen Ende mit einer der Rollen. 3,4 verbunden ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Zugelement 12 mit der vorderen Rolle 3 verbunden. Am Grundkörper 1 ist schwenkbar in Bezug auf eine zur Drehachse der Rollen 3,4 parallele Achse ein Stützhebel 13 mit einem Gleitstück 14 montiert _r das am Hebel 13 hin- und herverschiebbar angeordnet ist, wobei das andere Ende des elastischen Zugelementes 12 des zusätzlichen Antriebs 11 mit dem Gleit-

stück 14 verbunden ist. Der Antrieb 11 ist zum Versetzen einer entsprechenden Rolle 3,4 in Drehung mittels der von der Hand des Sportlers erzeugten Muskelkraft bestimmt.

Der Grundkörper 1 weist an den beiden Enden Schlitze 15 (Fig. 2) auf, in denen Rollen 3,4 untergebracht sind. Die Stütze 6 weist an dem einen Ende einen Schlitz 16 auf, dessen Breite die Breite des Grundkörpers 1 übersteigt. Mit diesem Ende umfaßt die Stütze 6 den Grundkörper 1.

Der Antrieb 9 enthält eine Welle 17 (Fig. 3), die am Grundkörper parallel zur Drehachse der Rollen 3,4 befestigt ist. Auf dieser Welle 17 sitzt eine Trommel 18, auf der mit seinem einen Ende das elastische Zugelement 10 befestigt und aufgewickelt ist. Der Antrieb 9 enthält ferner einen Vorsprung 19, der an der Stütze 6 ausgebildet ist. An dem anderen Ende ist das Zugelement 1O mit einer Freilaufkupplung 20 (Fig. 4) verbunden, die an der hinteren Rolle 4 angebracht ist. Das Zugelement 12 des Antriebs 11 ist mit der Freilaufkupplung 20 verbunden, die an der vorderen Rolle 3 angebracht ist.

Die Freilaufkupplung 20 schließt eine an der Nabe der Rolle fest angeordnete Buchse 21 ein, in deren Ausnehmungen (in Fig. nicht abgebildete) Sperrklinken versenkt und drehbar fixiert sind, die durch eine einseitige Verzahnung mit einem Ritzel verbunden sind, das sich an der Innenseite eines Klinkenrades 22 befindet. An der Außenseite weist das Klinkenrad 22 eine Ringnut 23 auf, in der eine flache Feder 24 untergebracht ist. Das eine Ende der Feder 24 ist am Klinkenrad 22, das andere Ende aber am Grundkörper 1 des Rollschuhes befestigt. Am Klinkenrad 22 ist ferner eine Ringnut 25 vorgesehen, i^r der mehrere Windungen des Zugelementes 1Q untergebracht sind, dessen Ende am Klinkenrad 22 starr befestigt ist.

Das andere Ende des Zugelementes 10 ist in einer Ringnut 26

(Fig. 5) der Trommel 18 befestigt. Auf der Welle 17 ist ein Zahnrad 27 angebracht, dessen Zähne mit den Zähnen in Eingriff kommen, die am Vorsprung 19 ausgeführt sind. Das Zahnrad 27 (Fig. 5) und die Trommel· 18 sind zweckmäßigerweise einstückig mit der Welle 17 ausgeführt. Die Welle 17 ist am Grundkörper 1 mit Hilfe von Lagern 28 montiert. Der Hebel 13 des Antriebs' 11 ist mit dem Grundkörper 1 mit Hilfe eines Stutzens 29 verbunden, der am Grundkörper 1 in Bezug auf eine Achse drehbar befestigt ist, die zur Drehachse der Rollen 3,4 parallel ist. Der Hebel 13 ist in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführungsform teleskopartig aus drei Gliedern 3O (Fig. 6), 31 und zusammengesetzt, von denen das mittlere Glied das Gleitstück 14 darstellt und sein oberes Ende 33 mit einer Vorrichtung zum Erfassen mit der Hand ausgestattet ist. Hierzu ist dieses Ende verstärkt und geriffelt ausgebildet. Am unteren Ende dieses Glieds 31 ist ein Haken 34 befestigt, an dem das elastische Zugelement 12 befestigt ist. An der unteren Stirnseite des Glieds 30 ist eine hohle Schraube angebracht. Zwischen der unteren Stirnseite des Glieds und der hohlen Schraube 35 ist eine Feder 3 6 angeordnet. Im Inneren des Stutzens 29 ist eine Rolle 37 befestigt, über die das elastische Zugelement 12 geleitet ist. Das obere Ende des Stützhebels 13 ist mit einer Vorrichtung zum Fixieren an der Kleidung des Sportlers versehen, die in Form einer Klemme 38 ausgeführt ist. Die Klemme 38 (Fig. 7) ist zur Befestigung des Endes des Hebels 13 in Rumpfhöhe des Sportlers bestimmt.

Die Rollschuhe funktionieren in folgender Weise: Bei der Fortbewegung auf den Rollschuhen verlagert der Sportler den Schwerpunkt seines Körpers wechselweise von dem einen Rollschuh auf den anderen, wobei der unbelastete Rollschuh auf der Straßenoberfläche frei vorwärts rollt. Unter der Kraft der vom Bein des Sportlers an die Stütze 6 (Fig. 1,3) angelegten Belastung führt die Stütze eine Arbeitsbewegung aus, indem sie sich um die Achse 5 dreht. Das Drehmoment

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wird von der Stütze 6 über die Verzahnung des Vorsprungs 19 mit dem Zahnrad 27 (Fig. 5) auf die Welle 17 und von dieser über die Trommel 18 und das elastische Zugelement auf das abgefederte Klinkenrad 22 (Pig. 4) und die hintere Rolle 4 übertragen. Bei der Rückwärtsbewegung (Leerlaufbewegung) der Stütze 6, d.h. wenn das Gewicht des Sportlers auf den anderen Rollschuh verlagert wird, kehrt die Stütze 6 unter der Einwirkung des abgefederten elastischen Zugelementes 10 in die Ausgangsstellung zurück, wobei die Rolle sich trägheitsbedingt frei weiterdreht.

Durch den erfindungsgemäßen zusätzlichen Antrieb 11 (Fig. T) wird zur Steigerung der Fortbewegungsgeschwindigkeit die Muskelkraft der Hände des Sportlers verwertet. Bei der Aufwärtsbewegung des Handgriffs 33 (Fig..6 ) findet ein Spannen des elastischen Zugelementes 12 statt. Auch wia ein zusätzliches Drehmoment erzeugt, das auf die vordere Rolle 3 (Fig. 1, 2) wirkt. Wird der Handgriff 33 (Fig. 6) freigegeben, so senkt sich das Glied 31 in die Ausgangsstellung, wobei die Feder 36 den Stoß dämpft. Hierbei wird das Zugelement 12 auf das entsprechende Klinkenrad der (in Fig. nicht abgebildeten) Freilaufkupplung aufgewickelt, während sich die vordere Rolle 3 trägheitsbedingt frei weiterdreht.

Das Bremsen der Rollschuhe wird durch Schleppen des Fußes an der Straßenoberfläche herbeigeführt, wobei der Fuß lediglich von der Stütze 6 (Fig. 7) leicht abzuheben ist. Bei Bedarf kann man praktisch augenblicklich von den Rollschuhen heruntersteigen und die Klemmen 38 von der Kleidung lösen.

Claims

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_DR. ING. E. HOFFMANN (1930 1976) . DIPL.-ING. W.EITI E · D R. R C R. NAr. K.HOFFMAN N . Dl PL. -I N G. W. Lt Il N

DIPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RLR. NAl. B. HANSEN ARADELLASTRASSE A ■ D-8000 MÜNCHEN 81 . TELEFON (0B9) 91108X - TE LEX 05-29C19 (PATHC)

Tomsky Institut Avtomatizirovannykh Sistem Upravlenia i Radioelektroniki TOMSK / UdSSR

Rollschuh

Patentansprüche

\Ay Rollschuh, mit einem Grundkörper, an dem Rollen montiert sind und einer Stütze für den Fuß, die drehbar in Bezug auf eine zur Achse der Rollen parallele Achse angelenkt ist, sowie mit einem Antrieb,dessen abgefedertes elastisches Zugelement an dem einen Ende über eine Freilaufkupplung mit einer der Rollen und an dem anderen Ende mit der Stütze zum Versetzen einer entsprechenden Rolle in Drehung mittels der vom Bein erzeugten Muskelkraft verbunden ist, dadurch gekenn ze ichnet, daß der Rollschuh einen zusätzlichen Antrieb (11) aufweist, der mit einer Freilaufkupplung (20) und einem abgefederten elastischen Zugelement (12) ausgestattet ist, das an einem Ende über die Freilaufkupplung (20) mit einer der Rollen (3) verbunden ist, daß der Antrieb (11) ferner einen am Grundkörper (1) schwenkbar in Bezug auf eine zur Drehachse der Rollen (3,4) parallele Achse montierten Stützhebel (13) mit einem Gleitstück (14) einschließt, das am Hebel (13) hin- und herverschiebbar angeordnet ist, wobei das andere Ende des elastischen Zugele-

mentes (12) des Antriebs (11) mit dem Gleitstück (14) zum Versetzen der entsprechenden Rolle (4) in Drehung mittels der von der Hand erzeugten Muskelkraft verbunden ist.
2. Rollschuh nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Stützhebel (13) teleskopartig aus drei Gliedern (30, 31, 32) zusammengesetzt ist, von denen das mittlere Glied das Gleitstück (14) darstellt und sein oberes Ende (33) mit einer Vorrichtung zum Erfassen derselben mit der Hand versehen ist.
3. Rollschuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Stützhebeis (13) mit einer Vorrichtung zum Fixieren an-der Kleidung des Sportlers in Rumpfhöhe versehen ist.