-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sperreinrichtung, eine hydraulische Bremsanlage, ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Sperren einer hydraulischen Bremsanlage. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Sperreinrichtung für eine hydraulische Bremsanlage, insbesondere für ein mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug, ein Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike oder Pedelec, eine hydraulische Bremsanlage für ein mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug, ein Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike oder Pedelec, sowie ein Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike oder Pedelec als solche.
-
Im Bereich von Fahrrädern, Elektrofahrrädern, eBikes, Pedelecs oder dgl. besteht bei den Eigentümern auf Grund des vergleichsweise hohen Anschaffungspreises der Wunsch, das Fahrzeug nach Abstellen und Verlassen zu sichern, um dadurch einen Diebstahl zu erschweren oder gar zu verhindern. Üblicherweise werden dazu verschiedene Formen von Schlössern vorgesehen, die ein Bewegen des Fahrzeugs nur nach einem Entsperren erlauben und/oder das Fahrzeug an einem anderen Gegenstand sichern und dadurch dessen Entfernung erschweren oder verhindern.
-
Wünschenswert wären dabei Einrichtungen, die nach dem Überwinden eines Schlosses einen zusätzlichen Schutz bereitstellen, indem sie das Fortbewegen des Fahrzeuges nach dem Knacken des Schlosses mit besonders einfachen Mitteln weiter erschweren. Dies ist mit herkömmlichen Schlössern in dieser Form nicht möglich.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die erfindungsgemäße Sperreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass auch beim Überwinden herkömmlicher Schlösser das übliche Fortbewegen des Fahrzeugs zuverlässig unterbunden oder zumindest erschwert wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine Sperreinrichtung für eine hydraulische Bremsanlage geschaffen wird, insbesondere für ein mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug, Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike, Pedelec oder dergleichen, mit einer Druckspeichereinrichtung und mit einer Ventileinrichtung. Die Druckspeichereinrichtung ist ausgebildet zur Aufnahme und Speicherung eines unter Druck stehenden Bremsfluids. Die Ventileinrichtung ist in einem Sperrbetriebszustand (i) zur steuerbaren hydraulischen Verbindung der Druckspeichereinrichtung mit einer Bremsleitung der zu Grunde liegenden Bremsanlage einmündend in einen stromabwärts und bremsseitig gelegenen Abschnitt der Bremsleitung und (ii) zur steuerbaren Abgabe unter Druck stehenden Bremsfluids aus der Druckspeichereinrichtung in die Bremsleitung eingerichtet. Auf diese Weise kann auch bei Abwesenheit des Fahrers über einen langen Zeitraum eine Bremswirkung und somit eine Verriegelung entsprechend mit einer Bremse versehener Räder erzielt werden, so dass auch beim Überwinden herkömmlicher Schlösser das übliche Fortbewegen des Fahrzeugs unterbunden oder zumindest erschwert wird.
-
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Der Bremsbetriebszustand und der Sperrbetriebszustand der Sperreinrichtung lassen sich auf besonders einfache Weise realisieren, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung in einem Freigabebetriebszustand die Ventileinrichtung geschlossen ist, um die Druckspeichereinrichtung von der Bremsleitung der zu Grunde liegenden Bremsanlage hydraulisch zu trennen oder zu entkoppeln, und in einem Sperrbetriebszustand die Ventileinrichtung geöffnet ist, um die Druckspeichereinrichtung mit der Bremsleitung der zu Grunde liegenden Bremsanlage und zur entsprechenden steuerbaren Abgabe unter Druck stehenden Bremsfluids aus der Druckspeichereinrichtung in die Bremsleitung hydraulisch zu verbinden oder zu koppeln.
-
Um die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung zu steigern, ist es bei einer anderen Weiterbildung vorgesehen, dass die Ventileinrichtung ein im Normalzustand geschlossenes Ventil ist oder aufweist, insbesondere ein in einem Normalzustand geschlossenes oder stromlos geschlossenes Magnetventil.
-
Die Steuerbarkeit der Steuereinrichtung über den Betrieb der Ventileinrichtung lässt sich besonders zuverlässig gestalten, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung diese mit einer Auswerte- und Steuereinheit ausgebildet ist, welche zur Steuerung des Zustands der Sperreinrichtung eingerichtet ist, insbesondere über eine Steuerung des Zustands der Ventileinrichtung.
-
Ein inhärent sicherer Zustand lässt sich erreichen, wenn gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung die Auswerte- und Steuereinheit eingerichtet ist, (A) einen Bewegungszustand des zu Grunde liegenden Fahrzeugs zu erfassen und (B) einen Sperrbetriebszustand der Sperreinrichtung zu veranlassen, insbesondere durch Öffnen der Ventileinrichtung, wenn das Erfassen (A) des Bewegungszustands ergibt, dass das Fahrzeug länger als eine vorgegebene Zeitspanne - insbesondere von 10 Minuten - nicht bewegt wurde. Je nach Anwendungsfall kann die für einen automatisch zu erzielenden Sperrzustand zu wählende und festzusetzende Zeitspanne entsprechend angepasst werden, insbesondere auch, um den individuellen Vorlieben des Nutzers des Fahrzeugs und/oder anderen Umständen gerecht zu werden.
-
Um den Zugriff auf die erfindungsgemäße Sperreinrichtung durch eine unbefugte und nicht autorisierte Person zu vermeiden, ist es von besonderem Vorteil, wenn die Sperreinrichtung mit einer Authentifizierungseinheit ausgebildet ist, über welche nur unter Verwendung eines Autorisierungsmittels ein bestehender Sperrbetriebszustand und somit eine Sperrung einer Bremse aufgehoben oder aufgelöst werden kann, insbesondere im Zusammenwirken mit einer oder mit der Auswerte- und Steuereinheit.
-
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Authentifizierungseinheit und/oder das Authentifizierungsmittel realisiert werden im Zusammenhang mit einer Bluetootheinheit, einer WLAN-Einheit, einem RFID-Mittel, einem PIN-Mittel, einem Passwortschutz, einem Schutz über biometrische Merkmale oder dergleichen, insbesondere im Zusammenhang mit einer Ultraschall-, Infrarot- und/oder Funkkommunikation, vorzugsweise mittels eines Mobiltelefons. Auch das Abziehen und/oder Entfernen eines Displays kann eine Verriegelung initiieren. Entsprechend kann ein Anstecken des Displays eine Freischaltung bewirken.
-
Ein besonders zuverlässiger Betrieb lässt sich bei der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung erreichen, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung die Sperreinrichtung ausgebildet ist mit einer Entkopplungsventileinrichtung, welche eingerichtet ist, im Sperrbetriebszustand einen stromaufwärts und reservoirseitig gelegenen Abschnitt der Bremsleitung der zu Grunde liegenden Bremsanlage vom stromabwärts und bremsseitig gelegenen Abschnitt der Bremsleitung der Bremsanlage und von der Druckspeichereinrichtung steuerbar hydraulisch zu trennen oder zu entkoppeln.
-
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine hydraulische Bremsanlage für ein mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug und insbesondere für ein Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike oder Pedelec mit einem Reservoir für ein Bremsfluid, einer Bremse, einer Bremsleitung zur hydraulischen Verbindung des Reservoirs mit der Bremse und einer erfindungsgemäßen Sperreinrichtung, welche in der Bremsleitung integriert ist, und insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Sperreinrichtung.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug und insbesondere ein Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike oder Pedelec geschaffen mit mindestens einem Rad und einer erfindungsgemäßen hydraulischen Bremsanlage zum Bremsen und/oder Sperren des Rades.
-
Ferner schafft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Sperren einer hydraulischen Bremsanlage, insbesondere für ein mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug, Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike oder Pedelec. Bei dem Verfahren wird in einem Sperrbetriebszustand - insbesondere unter Verwendung einer erfindungsgemäßen hydraulischen Bremsanlage - gesteuert eine hydraulische Verbindung einer Druckspeichereinrichtung zu einer Bremsleitung der zu Grunde liegenden Bremsanlage und einmündend in einen stromabwärts und bremsseitig gelegenen Abschnitt der Bremsleitung hergestellt und unter Druck stehendes Bremsfluid gesteuert in die Bremsleitung eingeleitet.
-
Figurenliste
-
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.
- 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Fahrzeugs nach Art eines Elektrofahrrads, bei welchem eine erste Ausführungsform der Erfindung realisiert ist.
- 2 zeigt in schematischer Darstellung nach Art eines Blockdiagramms eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung im Zusammenhang mit einer Ausführungsform einer hydraulischen Bremsanlage.
- 3, 4 zeigen in schematischen Darstellungen andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen hydraulischen Bremsanlage mit einer Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
-
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 Ausführungsbeispiele und der technische Hintergrund der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.
-
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
-
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1 beispielhaft ein Elektrofahrrad als eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 im Detail beschrieben.
-
Das Fahrzeug 1 umfasst als Elektrofahrrad einen Rahmen 12, an dem ein Vorderrad 9-1, ein Hinterrad 9-2 und ein Kurbeltrieb 2 mit zwei Kurbeln 7, 8 mit Pedalen 7-1, 8-1 angeordnet sind. Ein elektrischer Antrieb 3 ist in den Kurbeltrieb 2 integriert. Am Hinterrad 9-2 sind ein Ritzel 6 und ggf. eine Gangschaltung angeordnet. Kurbeltrieb 2 und elektrischer Antrieb 3 bilden den Antrieb 80 des Fahrzeugs 1.
-
Ein Antriebsmoment, welches durch den Fahrer und/oder durch den elektrischen Antrieb 3 bereitgestellt wird, wird von einem Kettenblatt 4 am Kurbeltrieb 2 über eine Kette 5 auf das Ritzel 6 übertragen.
-
Am Lenker 17 des Fahrzeuges 1 ist bei dieser beispielhaften Ausführungsform ferner eine Steuereinheit 10 angeordnet, welche mit dem elektrischen Antrieb 3 verbunden ist. Die Steuereinheit 10 kann auch an anderer Stelle ausgebildet sein. Im oder am Rahmen 12 ist ferner Batterie 11 ausgebildet, welche zur Stromversorgung des elektrischen Antriebes 3 dient.
-
Im Rahmen 12 integriert ist ferner ein Kurbellager 13 oder Tretlager, welches ein Kurbelgehäuse 14 und eine Kurbelwelle 15 aufweist.
-
Im Bereich einer Bremsanlage 30, mittels welcher über Bremsleitungen 32 bei Betätigung des Bremshebels 31 über die Bremsen 33 ein Zugriff auf die Bremsschreiben 34 initiierbar ist, ist auch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100 vorgesehen, entweder für eine der Bremsen 33 oder für beide Bremsen 33. In der Darstellung der 1 weist die Bremsanlage 30 im Bereich jeder der Bremsen 33 eine eigene Sperreinrichtung 100 auf. Dies ist jedoch nicht zwingend.
-
2 zeigt nach Art eines Blockdiagramms schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Bremsanlage 30, die mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100 ausgebildet ist.
-
Die hydraulische Bremsanlage 30 weist eine Bremsleitung 32 auf, welche einen Betätiger aus Bremshebel 31 und Reservoir 36 für ein Bremsfluid 37 mit der eigentlichen Bremse 33 hydraulisch, also in Fluidkommunikation verbindet.
-
Die Bremse 33 selbst besteht aus dem Bremssattel 33-1 und den Bremsbelägen 33-2, die bei Betätigung des Bremshebels 31 durch einen Benutzer auf Grund der hydraulischen Verbindung über die Bremsleitung 32 so bewegt werden, dass sie die Bremsscheibe 34 zwischen sich einschließen, dadurch Reibung auf die Bremsscheibe 34 aufbringen und damit die Bremsscheibe 34 und das mit der Bremsscheibe jeweils verbundene Rad 9-1, 9-2 des Fahrzeugs 1 haltern, sperren oder gegebenenfalls abbremsen.
-
Zur Realisierung der Sperrfunktion, die auch als Abschließfunktion bezeichnet wird, ist in der Bremsleitung 32 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100 eingebracht, so dass die Bremsleitung 32 unterteilt wird in einen ersten, reservoirseitigen und stromaufwärts gelegenen Abschnitt 32-1 und einen zweiten, bremsseitig und stromabwärts gelegenen Abschnitt 32-2. Die Unterteilung erfolgt an der Einmündungsstelle 32-3 der Einmündungsleitung 51 und insbesondere von deren stromabwärts gelegenen Abschnitt 51-2.
-
Zur Realisierung des Freigabezustand und des Sperrbetriebszustands weist die Sperreinrichtung 100 ein Sperrelement 101 auf, welches in der 2 in der Stellung F den Freigabezustand realisiert und in der Stellung S den Sperrbetriebszustand. Dabei ist der Freigabezustand, welcher der Stellung F des Sperrelements 101 entspricht, derjenige Zustand der Sperreinrichtung 100, bei welchem eine zu Grunde liegende Bremse 33 nicht mit dem Bremsfluid 37 aus dem Druckspeicher 40 über die Einmündungsleitung 51 beaufschlagt ist oder wird. Dagegen ist der Sperrbetriebszustand, welcher der Stellung S des Sperrelements 101 entspricht, derjenige Zustand der Sperreinrichtung 100, bei welchem eine zu Grunde liegende Bremse 33 mit dem Bremsfluid 37 aus dem Druckspeicher 40 über die Einmündungsleitung 51 beaufschlagt ist oder wird.
-
Das Sperrelement 101 ist erfindungsgemäß in der Lage, die Stellung S gesteuert einzunehmen, in die Bremsleitung 32 aus dem Druckspeicher 40 Bremsfluid 37 über die ersten und zweiten Abschnitte 51-1 und 51-2 der Einmündungsleitung 51 unter Druck eingeleitet wird, so dass der Druck in der Bremsleitung 32 gehalten oder angehoben wird, so dass gegebenenfalls die Bremse 33 verriegelt in einem Bremszustand gesperrt verbleibt, bei welchem die Bremsbeläge 33-2 die Bremsscheibe 34 gegen eine Bewegung sperren.
-
Zur Betätigung der Bremse 33 für einen Bremsbetriebsvorgang ist der Bremshebel 31 mit einem Kolben 35 verbunden, welcher bei Betätigung des Hebels 31 Volumen im Reservoir oder Zylinder 36 verdrängt und somit das Bremsfluid 37 aus dem im Inneren des Zylinders 36 in die Bremsleitung 32 treibt. Der dadurch entstehende Druck wird in der Bremsleitung 32 hydraulisch zur Bremse 33 hin übertragen und führt zu einer Bewegung der Bremsbeläge 33-2 auf die Bremsscheibe 34 hin.
-
In 2 ist eine Auswerte- und Steuereinheit 70 dargestellt, welche über Steuer- und Messleitungen 71, 72 und 73 mit einer Authentifizierungseinheit 60, einem Drucksensor 55 in einer Druck Messleitung 56 bzw. mit dem Sperrelement 101 in Wirkverbindung steht.
-
Durch diese Maßnahmen kann der Steuerbetrieb für die erfindungsgemäße Sperreinrichtung 100 realisiert werden.
-
Zum Beispiel kann es gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100 vorgesehen sein, dass erst nach einer Authentifizierung über die Authentifizierungseinheit 60 die eigentliche Sperrfunktion der Sperreinrichtung 100 an einem zu Grunde liegenden Fahrzeug 1 ausführbar ist. Das bedeutet, dass im Betrieb nur eine zum Sperren berechtigte Person in der Lage ist, die Funktion der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100 und ihres Sperrelements 101 hervorzurufen.
-
Die Einflussnahme für das Ansteuern des Sperrelements 101 der Sperreinrichtung 100 erfolgt über die Steuer-und Messleitung 73, zum Beispiel im Sinne einer Ventil Steuerleitung.
-
Im Zusammenhang mit dem Drucksensor 55 in der Druck Messleitung 56 kann der Betrieb der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100 auch weitergehend gestaltet werden, zum Beispiel um das Laden des Druckspeichers 40 mit unter Druck stehenden Bremsfluid 37 zu bewerkstelligen. Dazu wird - wie dies auch unten im Detail weiter erläutert ist - über die Druck Messleitung 56 der Druck in der Bremsleitung 32 ermittelt, also der im Bremsfluid 37 in der Leitung 32 herrschende Druck. Übersteigt dieser Druck in der Leitung 32 aufgrund einer Betätigung des Bremshebels 31 am Griff 18 des Lenkers 17 einen vorgegebenen Wert, so kann das Sperrelement 101, als Rückschlagventil geschaltet, geöffnet werden, um einen Teil des in der Leitung 32 herrschenden Drucks, nämlich über Abzweigen des unter Druck stehenden Bremsfluid 37, in den Druckspeicher 40 abzuleiten und dort zu speichern. Dazu kann auch der im Druckspeicher 40 selbst herrschende Druck zusätzlich erfasst werden. Das bedeutet, dass im Betrieb, bei welchem im Druckspeicher 40 noch kein hinreichender Druck aufgebaut ist, durch eine entsprechende Pumpbewegung am Bremshebel 31 der Bremsanlage 30 der Druckspeicher 40 für eine spätere Sperrfunktion aufgeladen werden kann.
-
Die 3 und 4 zeigen in Form von schematischen Blockdiagrammen andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen hydraulischen Bremsanlage 30, wobei auch Details der Ausführungsform der verwendeten erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100 dargestellt sind.
-
Die Bremsanlage 30 besteht im Aktuatorbereich aus dem Reservoir oder Zylinder 36 mit dem Bremsfluid 37 im Inneren 36-2 seines Gehäuses 36-1 unter zusätzlicher Bereitstellung eines Ausgleichsvolumen 38, einem Kolben 35 und einem Bremshebel 31 als Betätiger zum Betätigen des Kolbens 35.
-
Der Zylinder 36 ist über die Bremsleitung 32 mit der eigentlichen Bremse 33 verbunden. Die Bremse 33 besteht aus dem Bremssattel 33-1 und den im Bremssattel 33-1 geführten Bremsbelägen 33-2, die geeignet sind, durch Bewegung aufeinander zu die zwischen ihnen angeordnete Bremsscheibe 34 mit Reibung zu beaufschlagen. Dies geschieht genau dann, wenn durch Betätigung des Bremshebels 31 der Kolben 35 im Reservoir 36 das Bremsfluid 37 in die Bremsleitung 32 hinein treibt, damit Druck über die Bremsleitung 32 zur Bremse 33 hin überträgt und folglich eine Bewegung der Bremsklötze 33-2 auf die Bremsscheibe 34 zu erzwingt.
-
Der Bremshebel 31 und das Reservoir 36 sind in der Darstellung der 3 und 4 neben dem Griff 18 am Lenker 17 des zu Grunde liegenden Fahrzeugs 1 angebracht. Es sind jedoch auch andere Konstellationen denkbar, z.B. mittels eines Fußpedals betätigbare Bremen oder dergleichen.
-
In der Bremsleitung 32 ist eine Ausführungsform der Sperreinrichtung 100 ausgebildet, welche die Bremsleitung 32 an der Einmündungsstelle 32-3 der Einmündungsleitung 51 mit Ventileinrichtung 50 als Sperrelement 101 und Druckspeicher 40 in einen ersten, stromaufwärts und reservoirseitig gelegenen Abschnitt 32-1 und einen zweiten, stromabwärts und bremsseitig gelegenen Abschnitt 32-2 unterteilt.
-
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100 gemäß den 3 und 4 besteht aus der Druckspeichereinrichtung 40, die auch Druckspeicher genannt wird, und der Ventileinrichtung 50.
-
Die Ventileinrichtung 50 ist ausgebildet, über die Einmündungsleitung 51 sie an der Einmündungsstelle 32-3 gesteuert eine hydraulische Trennung oder Verbindung des Druckspeichers 40 mit der Bremsleitung 32 auszubilden, um eine Druckbeaufschlagung der Bremsleitung 32 aus dem Druckspeicher 40 durch Sperrung oder Freigabe des unter Druck stehenden Bremsfluids 37 in die Bremsleitung 32 hinein zu unterbinden oder zu ermöglichen.
-
Der Druckspeicher 40 ist entsprechend ausgebildet, im Sperrbetriebszustand beim Vorliegen einer hydraulischen Verbindung des Druckspeichers 40 mit der Bremsleitung 32 und folglich mit der Bremse 33 unter Druck stehendes Bremsfluids 37 aus dem Druckspeicher 40 in die Bremsleitung 32 zu entlassen um in der Bremse 33 einen Sperrzustand zu bewirken, bei welchem die Bremsbeläge 33-2 an der Bremsscheibe 34 anliegen.
-
Die Steuerung der Sperreinrichtung 100 und der Bremsanlage 30 gemäß den 2 bis 4 kann unter Verwendung der dort dargestellten Auswerte- und Sperrsteuereinheit 70 erfolgen.
-
Diese ist in der Darstellung gemäß den 2 bis 4 über Steuer- und Messleitungen 71, 72, 73 und 74 mit einer Authentifizierungseinheit 60, Druckmesssensoren 55,57 und der Ventileinrichtung 50 als Sperrelement 101 verbunden.
-
Die Auswerte- und Steuersperreinheit 70 kann dazu ausgebildet sein, die Ventileinrichtung 50 nur dann zu öffnen, also z.B. unter Beaufschlagung mit elektrischem Strom, wenn tatsächlich durch den Sensor 55 ein bestimmter Bremsdruck über die Druckmessleitung 56 in der Bremsleitung 32 der Bremsanlage 30 nachgewiesen ist. Dies kann genutzt werden, um den Druckspeicher 40 zum Beispiel im regulären Bremsbetrieb mit unter Druck stehendem Bremsfluid 37 zu laden.
-
Auf der anderen Seite ist ein erneutes Betätigen des Steuerventils 50 zum Entsperren durch Aufheben des Sperrbetriebszustands und somit ein Übergang in dem normalen Bremsbetriebszustand nur dann durchzuführen, wenn über die Authentifizierungseinheit 60 eine entsprechende Authentifizierung und Verifizierung der Berechtigung zum Aufheben des Sperrbetriebszustands erfolgt.
-
Sobald ein Nutzer über die Authentifizierungseinheit 60 seine Berechtigung zum Aufheben des Sperrbetriebszustands gegeben hat, wird dies über die Steuer-und Messleitung 71 der Auswerte- und Sperrsteuereinheit 70 als Signal mitgeteilt, welche nach Auswertung über die Steuer- und Messleitung 73 das Steuerventil 50 bestromt und dadurch einen Rückfluss des Bremsfluids 37 auch in den Druckspeicher 40 ermöglicht, um einen Druckabfall in der Bremsleitung 30 und damit ein Entsperren der Bremse 33 zu vollziehen.
-
Als Folge davon kehrt die Bremsanlage 30 in den normalen Bremsbetriebszustand zurück. Dabei wird von den Bremsbelägen 33-2 der Bremse 33 die Bremscheibe 34 freigegeben, das entsprechende Rad 9-1, 9-2 kann wieder frei gedreht werden.
-
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
-
Fahrräder und andere Fahrzeuge 1 mit hohem Anschaffungswert werden von ihren Eigentümern gezielt gegen Diebstahl geschützt. Eine der beliebtesten Methoden ist hierbei das An- bzw. Abschließen des Fahrrades mittels eines Schlosses. Bei Pedelecs ist dieser Umstand stark ausgeprägt, da hier die Anschaffungskosten besonders hoch sind.
-
Jedoch sind die meisten Schlösser für Diebe kein Problem. Sobald das Schloss geknackt wurde, kann das Fahrrad einfach fortbewegt werden.
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Wegschieben von Fahrrädern 1 und dergleichen weiter zu erschweren, sobald diese sich im abgeschlossenen Zustand befinden. Hierfür wird eine Sperreinrichtung 100 installiert, die das Drehen der Räder 9-1, 9-2 verhindert oder erschwert, wobei die Sperreinrichtung 100 insbesondere auf dem Vorhandensein einer hydraulischen Bremsanlage 30 beruht.
-
Es ist aber insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrrad 1 mit hydraulischen Mitteln abzusperren.
-
Hierfür wird erfindungsgemäß ein Überdruck in der Bremsleitung 32 angelegt, wodurch die vorgesehenen Bremsen 33 aktiviert werden, sodass sich die Räder nicht mehr drehen lassen. Da das Fahrrad 1 aus dem Stand heraus bewegt wird, muss dieser Absperrdruck nicht besonders hoch sein.
-
Mit der vorliegenden Erfindung wird also ein zusätzlicher Sicherungsmechanismus vorgestellt, der den Fahrraddiebstahl erschwert. Selbst wenn der Dieb ein etwaig vorgesehenes Schloss aufgebrochen haben sollte, so kann er mit dem Fahrrad 1 jedoch nicht wegfahren, da die Bremsen 33 blockiert sind. Auch ein Fortschieben gestaltet sich als schwierig, da sich die Räder 9-1, 9-2 sich nicht oder aber nur sehr schwer drehen lassen.
-
Der Dieb hat noch die Möglichkeit die Bremsleitung 32 zu durchtrennen, doch bedeutet das, dass er mit dem Fahrrad 1 - falls er damit fort fährt - nicht mehr bremsen kann.
-
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines hydraulischen Systems, das in den Bremskreis und insbesondere in die Bremsleitung 32 integriert wird.
-
In den 3 und 4 sind zwei mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung als Diebstahlschutz gezeigt.
-
Durch Auswerte- und Steuereinheit 70, zum Beispiel in Form eines Controllers, können unterschiedliche Sensorsignale ausgewertet werden.
-
Des Weiteren kann eine Drahtlosverbindung bestehen, zum Beispiel durch Bluetooth, WLAN oder dergleichen und/oder mit einem mobilen Device, wie z.B. einem Handy, das die Information, dass das Fahrrad jetzt abgeschlossen werden soll, in das System einspeist.
-
Es kann hier auch mit einem RFID, NFC oder anderen Schlüsseln gearbeitet werden.
-
Auch ist denkbar, dass das die Sperreinrichtung 100 nach einer vom Nutzer einstellbaren Zeit, z.B. nach 10 Minuten, in denen das Fahrrad 1 nicht bewegt wurde in den abgesperrten Zustand übergeht.
-
Der Vorteil der Erfindung ist, dass eine zusätzliche Sicherungsstufe für das Fahrrad 1 zur Verfügung gestellt wird.
-
Im Gegensatz zu einem Schloss führt die Zerstörung des hier vorgestellten Systems dazu, dass die Bremsen 33 nicht mehr ordnungsgemäß funktionieren und der Dieb das Fahrrad 1 nicht nutzen kann.
-
Es sind zwei Formen zu unterscheiden in denen das hier vorgestellte System aufgeliefert wird.
- 1. Der Druck-/Volumenspeicher 40 ist bereits mit Flüssigkeit des Bremsfluids 37 gefüllt und steht unter Druck.
- 2. Der Druck-/Volumenspeicher 40 ist leer.
-
In der ersten Ausgestaltung bekommt der Controller im Sinne der Auswerte- und Steuereinheit 70 die Information, dass das Fahrrad 1 abgeschlossen werden soll.
-
Hierauf wird die Ventileinrichtung 50 als NCV (normaly closed valve) für einen definierten Zeitraum geöffnet. Der gesamte Druck in der Bremsleitung 32 wird über den Druckspeicher 40 erhöht. Die Druckanpassung im Bremskreis, nämlich in der Bremsleitung 32, kann hierbei durch den Maximaldruck im Druckspeicher 40 (langes Öffnen des NCV 50) oder aber durch die Öffnungszeit des NCV 50 gesteuert werden.
-
Durch das Erhöhen des Druckes im Bremskreislauf und insbesondere in der Bremsleitung 32 werden die Bremsbeläge 33-2 im Bremssattel 33-1 an die Bremsscheibe 34 gedrückt, wodurch sich das Fahrrad 1 nicht mehr schieben lässt.
-
Bei einer zweiten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung muss erst noch Druck im Druckspeicher 40 aufgebaut werden.
-
Hierfür wird die in 3 dargestellte Bremsanlage 30 betätigt, nämlich über den Bremshebel 31, wodurch Druck in der Bremsleitung 32 aufgebaut wird.
-
Der Druckanstieg wird vom Druckmesser 55 erfasst. Die Ventileinrichtung 50 wird geöffnet. Hierdurch kommt es zum Druckabfall in der Bremsleitung 32, weil sich das Gesamtvolumen der Bremsleitung 32 unter Zuschaltung der Einmündungsleitung 51 vergrößert, aber zu einem Druckanstieg in dem Druckspeicher 40.
-
Dieser Pumpvorgang kann gegebenenfalls einige Male wiederholte werden, bis ein ausreichendes Volumen an Bremsflüssigkeit 37 bei einem ausreichenden Druck in dem Druckspeicher 40 befindet. Das Flüssigkeitsvolumen, das in den Druckspeicher 40 befördert wird, muss über die Bremskammer 36 im Handgriff nachgefüllt werden.
-
4 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 100, bei der sich ein weiteres Ventil als Steuerventil 90 vom Typ NOV (normaly open valve) im Bremskreislauf, also in der Bremsleitung 32 befindet.
-
Durch Betätigen des NOV 90 wird das effektive Volumen der Bremsleitung 32 verringert, das mit Druck beaufschlagt werden muss, um die Abschließfunktion zu realisieren. Dies geschieht dadurch, dass durch Sperren des Ventils 90 unter Bestromung der stromaufwärts gelegene Abschnitt 32-1 der Bremsleitung 32 von der Bremse 33 abgewandt hydraulisch getrennt wird vom stromabwärts und bremsseitig gelegenen Abschnitt 32-3 der Bremsleitung 32.
-
Um das Fahrrad 1 wieder aufzuschließen, muss die Steuer- und Auswerteeinheit 70 diese Information, z.B. über eine Anwendung erhalten. Der Fahrradfahrer muss den Bremshebel 31 einmal betätigen, was zu einem Druckanstieg in der Bremsleitung 32 führt. Dieser Druckanstieg wird vom Druckmesser 55 erfasst und das NCV 50 wird geöffnet. Hierdurch wird Bremsflüssigkeit 37 in den Druckspeicher 40 gepumpt, wodurch sich hier der Druck wieder erhöht. Lässt der Fahrradfahrer den Bremshebel 31 wieder los, resultiert dies in einer Druckminderung im Bremskreislauf und insbesondere der Bremsleitung 32, was ebenfalls vom Drucksensor 55 erfasst wird. Dadurch wird bewirkt, dass das NCV 50 wieder geschlossen wird. Durch den Flüssigkeitstransport von der Bremsleitung 32 in den Druckspeicher 40 hat sich der Druck im Druckspeicher 40 erhöht und in der Bremsleitung 32 abgesenkt, wodurch das Fahrrad 1 wieder wie gewöhnlich genutzt werden kann.
-
Messungen und Überprüfungen des Druckes im Druckspeicher 40 können durch Rückrechnungen im abgeschlossenen Zustand realisiert werden.
-
Der Druckmesser 57 gemäß 4 kann optional hinzugefügt werden, um die Regelgüte der Sperreinrichtung 100 und der Bremsanlage 30 insgesamt zu verbessern. Er dient in erster Linie dazu Feedback zum anliegenden Druck der abgetrennten Bremsleitung 32 zu liefern.
