DE202006010647U1

DE202006010647U1 - Brems-Vorrichtung für einspurige Fahrzeuge vorzugsweise für Fahrräder oder Motorräder

Info

Publication number: DE202006010647U1
Application number: DE200620010647
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2016-07-11

Abstract

Brems-Vorrichtung für einspurige Fahrzeuge, vorzugsweise für Fahrräder oder Motorräder,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie mindestens
– eine Dreh-/Taumelscheibe (1), anstatt einer herkömmlichen Brems-Scheibe, die mit der Radachse oder mit dem Laufrad direkt, fest oder abnehmbar gekoppelt ist, die nicht rechtwinklig zu Drehachse (2), sondern schräg oder winkelgeneigt angeordnet ist, wobei ihre Kontakt-Oberfläche (4) glatt ist oder mit konzentrisch angeordneten Rillen (29) versehen ist,
– einem Teller (5), der gelagert ist, der auf der Oberfläche der schrägen Taumelscheibe (4) liegt, wobei die Lager ein reibungsloses Gleiten des Tellers auf der Taumelscheibe ermöglichen, der mit einer Öffnung in der Mitte versehen ist,
– einem oder mehreren Kolben (8), die mit dem Teller (5), vorzugsweise nahe am Teller-Rand durch Hebel (10) gelenkartig gekoppelt sind, die nahezu parallel zu der Raddrehachse (2) angeordnet sind und in diese Richtung bewegbar sind,
– einem oder mehreren statisch eingebauten Druckkammern/Druckzylindern oder Arbeitszylindern...

Description

Die Erfindung betrifft eine Brems-Vorrichtung, die für einspurige Fahrzeuge vorzugsweise für Fahrräder oder Motorräder geeignet ist.
Es gibt zahlreiche Brems-Systeme für Fahrräder. Eine der bekanntesten ist die Zugseil-Bremse. Auch Brems-Systeme wie z.B. Rücktrittbremse, Hydraulik-Bremse, Scheiben-Bremse, Trommel-Bremse, etc., finden Verwendung in verschiedenen Fahrrädern. Das Prinzip ist bei allen Brems-Systemen gleich. Eine Teil der Felge oder eine Brems-Scheibe, die mit dem Rad gekoppelt ist und die sich wie das Rad, wird durch Brems-Belege gedrückt oder gerieben und dadurch wird es gebremst. Die Reibung erzeugt eine Hitze, die von der Brems-Kraft und der Geschwindigkeit des Fahrrads abhängig ist. Die herkömmliche Bremse, die mit zwei Gummi-Bremsbelege, die die Felge pressen, ist die meistverbreitete. Das System versagt leider oft, wenn die Felge nass wird. Die Bremskraft nimmt sehr stark dabei ab. Wenn längere Zeit ununterbrochen gebremst wird, dann trocknet sich zwar die Felge (durch die Reibung mit den Gummi-Bremsklötzen) und die Bremskraft nimmt wieder zu. Das kann aber manchmal zu spät erfolgen, wenn auf der Strasse Wasser sich befindet. Die modernen Fahrräder weisen Scheiben-Bremsen auf, die aus einer Bremsscheibe besteht, die zwischen zwei Bremsplatten gepresst wird, wobei abhängig von der Presskraft mehr oder weniger eine Verbindung entsteht und dadurch eine Brems-Kraftübertragung stattfindet. Das Funktionsprinzip und die Grundlage von Brems-Systemen ist die Reibungskraft. Durch diese Kraft wird eine Verbindung zwischen den Drehscheiben oder der Felge und der Brems-Klötzen geschafft. Anfangs, wenn die Bremsscheibe oder die Felge nur leicht gepresst wird, wird nur wenig Bremskraft auf dem Rad übertragen. Je stärker die Anpresskraft, desto hoher ist die übertragene Kraft. Jedoch sie steigt nicht genau proportional mit der Bremshebelbewegung. Wenn der Benutzer nicht mit dem Fahrrad vertraut ist, dann kann leicht passieren, dass die Bremse zu stark betätigt wird und das Rad blockiert was einen Sturz zu folge haben kann.
Die Bremse wird durch die Kraft des Radfahrers betätig werden und die Räder dabei blockieren. Die Anpresskraft kann stufenlos gesteuert werden und damit auch die Bremskraft. Die Reibungsenergie geht während der Bremsung vollständig verloren. Auch die gesamte kinetische und potentiale Energie des Fahrrads geht dabei vollständig verloren. Das bedeutet, dass jeder Bremsvorgang einen Energieverlust verursacht.
Es gibt Versuche, die Bremsenergie durch elektrische Elemente zurück zu gewinnen.
Die herkömmlichen Fahrrad-Brems-Systeme haben auch viele Nachteile:

– keine Kraft-Formschlüssige Verbindung (2–10% Schlupf)
– hohe Verschleiß,
– erhebliche Bremskraft-Verlust bei nassem Wetter.

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Bremssysteme ist auch die Tatsache, dass sie nicht sehr genau sind. Man kann nie genau die Kraftübertragung dosieren. Das erlaubt das Funktionsprinzip nicht. Sowohl die Brems-Scheibe, als auch die Bremsbelege verschleißen mit der Zeit und müssen irgendwann erneuert werden. Bei den einfacheren Varianten, wobei anstatt der Bremsscheibe die Felge benutzt wird, ist der Verschleiß der Felge relativ gering und meistens zu vernachlässigen.
Sehr interessant wäre die Idee eines Brems-Systems, das mit einer Taumelscheibe funktioniert. Hier könnte diese Scheibe eingebaut, um eine Bremswirkung zu erzielen. Taumelscheiben finden sehr oft Verwendung in Kompressoren, Pumpen, sowie Hubschraubern als Steuerung für den Rotor.
Die Anmeldung EP 0945616 beschreibt einen Taumelscheiben-Kompressor, bei dem der Gelenkmechanismus dazu dient, eine Antriebsmoment einer Stange auf die Taumelscheibe zu übertragen.
Die Anmeldung DE 102004028747 A1 beschreibt einen Hubkolbenkompressor, der mit mehreren parallel angeordneten Zylinder-Kolbeneinheiten, wobei die Trieb-Welle von einer mit ihr schwenkbar gekoppelten Taumelscheibe umschlossen ist, mit der die Kolben über eine gelenkige Gleit-Kupplung verbunden sind.
Ein ähnliches Gerät ist bekannt durch DE 4139 186 . Bei diesem ist die Taumelscheibe auf einem von der Trieb-Welle getragenen Kugelkörper schwenkbar geführt und in radialem Abstand mit der Trieb-Welle gekoppelt.
Die Anmeldung DE 37 162 02 C3 beschreibt ein Brems-System, wobei ein Exzentriker für eine Kraftübertragung auf einer Bremsscheibe verwendet wird. Hier ist eine Modifizierung der herkömmlichen Scheibenbremse mit Reibungseffekt beschrieben, wobei das exzentrische Teil lediglich ein Kraftübertragungs-Glied ist, das dazu beiträgt, die Bremsscheibe zu pressen.
Ein Brems-System, wobei die Taumelscheibe mit Begleitelemente (Arbeitszylinder, Kolben, Ventil-Steuerung, etc,) als Bremse direkt eingesetzt wird, wobei ein Bremseffekt lediglich durch eine Kontrollierte Fluid-Strömung in Arbeitszylinder durch einen Verbindungs-Kanal erreicht wird, ist nicht bekannt.
Der in den Schutzansprüchen 1 bis 69 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Brems-Vorrichtung für Fahrräder oder Motorräder zu schaffen, das sehr komfortabel ist, das in der Lage ist, sehr genau die Brems-Kraft zu dosieren, leicht zu steuern ist und das ohne herkömmliche Scheiben-Reibungs-Effekt auskommt.
Dieses Problem wird mit den in den Schutzansprüchen 1 bis 69 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Vorteile der Erfindung sind:

– nahezu verschleißfreies Betrieb,
– sehr langlebig,
– exakt steuerbar,
– schonend für den Fahrradreifen und die Felge,
– Bremseffekte wie bei einem perfektem analogem ABS-System erzielbar,
– leicht steuerbar,
– kann auch ohne Bremsverstärker z.B. in Motorrädern eingesetzt werden.

Die Erfindung sieht zwar einfach aus, hat jedoch entscheidende Unterschiede und Vorteile gegenüber einer herkömmlichen Bremse. Die Erfindung benutzt den Strömungs-Widerstand einer Flüssigkeit für den Bremsvorgang. Das Prinzip ist nicht mit dem einer Turbo-Kupplung vergleichbar. Während eine Turbo-Kupplung die Flüssigkeit in widerstandsreichen Drehbewegung versetzt, trotz relativ hohen Energie-Verlust, eine Bremse ähnlicher Bauart könnte das Fahrrad oder das Motorrad nicht zum stehen bringen, zumindest nicht so schnell, wie man sich wünschen würde. Die Bremse, die in diese Erfindung hier beschrieben wird, ist nahezu eine perfekte Lösung für alle Probleme, die mit einem herkömmlichen Brems-System verbunden sind.
Bei diesem Brems-System ist sogar ein ähnlicher Effekt wie beim ABS-Systeme zu beobachten. Diese Bremse selber kann eine weitgehend bessere ABS-Wirkung erreichen kann als das ABS-System selbst. Während bei einem herkömmlichen ABS-System eine bestimmte Anzahl an Impulsen pro Sekunde an die Räder sendet, um die Blockierung durch diese Impulse und während der Impulsdauer aufzuheben. Das Rad beginnt sich zu „zittern", weil es mehrere Male pro Sekunde wechselweise blockiert und wieder losgelassen wird. Die Bremswirkung und das Lenkverhalten des Rads werden immer besser, je höher die Impulszahl pro Sekunde ist. Die herkömmlichen ABS-Systeme schaffen es leider nicht eine sehr hohe Impuls-Anzahl pro Sekunde zu realisieren.
Die Erfindung hier kann aber analog den Bremsvorgang steuern, was mit einem ABS-System mit unendlich viele Impulse pro Sekunde vergleichbar wäre.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 22 erläutert. Es zeigen:
1 die neuartige Brems-Vorrichtung, mit der Taumelscheibe und dem Teller, der mit Hilfe von Hebel mit den Kolben gelenkartig gekoppelt ist,
2 bis 6 Varianten mit einem kleinen Exzentriker, der mit dem Laufrad kraftschlüssig gekoppelt ist,
7 einen C- oder U-Förmig gebauten Druckkammer, die mit Flüssigkeit gefüllt ist, die mit zwei Enden, einen Wander-Kolben und einen Exzentriker ausgestattet ist,
8 einen U- oder C-Förmigen Druckkammer, zwischen deren Enden die Taumelscheibe in dem Spalt des Wandler-Kolbens eingeführt ist,
9 den Einbau des Systems in einem Fahrrad,
10 eine Variante, wobei das Ventil nicht in dem Druckkammer-Verbindungskanal eingebaut ist, sondern in der Nähe des Bremshebels und durch Hydraulik-Leitungen mit den Druckkammern verbunden ist,
11 die Taumelscheibe, die in zwei oder mehrere Teilen trennbar ist, die mit einander zu einer kompakten Scheibe verbindbar sind,
12 eine Steuerung, die mit dem Elektroventil (15) gekoppelt ist,
13 die Steuerung, die mit einem regelbaren Signal-Generator gekoppelt ist,
14 eine Variante mit mehrere Taumelscheiben, die hintereinander reihenweise mit der Radachse fest oder abnehmbar gekoppelt sind,
15 eine Variante, wobei der Druckkammer/Druckzylinder U- oder C-Förmig gebaut ist, wobei an beiden Enden jeweils ein Kolben angebracht ist,
16 eine Variante, wobei anstatt von Kolben, elastische Membranen oder Gummi-Wände oder elastische Wände an der Stellen wo sich der Kolben sein müssten, eingebaut sind,
17 eine Variante mit eine elektrorheologische Flüssigkeit,
18 eine Variante mit eine magnetorheologische Flüssigkeit,
19 das Brems-Energiegewinnungs-System,
20 ein Brems-Energiegewinnungs-System, wobei der Kolben oder der Wandlerkolben mit einem Kanal ausgestattet ist, der eine Luftströmung zu einem Pressluft-Vorratsbehälter ableitet,
21 eine Variante, wobei anstatt von Kugeln in dem Lager, kleine Konusse, die abgestumpft sind, eingebaut sind,
22 eine Variante, wobei der Wandler-Kolben mit einem Verbindungskanal ausgestattet ist, in dem das Ventil eingebaut ist.
Das Brems-System ist eine völlig neuartige Variante, die das Drehen der Räder stufenlos bremsen kann. Es handelt sich um ein System, das, mit einer bisher unerreichten und nahezu absoluten Präzision steuerbar ist. Die Bremskraft wird beliebig proportioniert auf die Räder übertragen. Ein großartiger Vorteil ist auch die Tatsache, dass das Brems-System sehr lange ununterbrochen (teil-) betätigt werden kann, ohne dass es zu Beschädigung kommt. Es wird nahezu keine Hitze bei den Bremselementen selbst (ausser Räder) erzeugt und daher findet nur eine geringe Energie-Umwandlung in Hitze statt. Es besteht sogar noch die Möglichkeit einer Energie-Rückgewinnung bzw. die Brems-Energie kann relativ leicht in elektrische Energie umgewandelt werden und diese gespeichert werden.
Das Brems-System widerspricht nicht den physikalischen Gesetzte, wobei eine Bremsung mit Energie-Umwandlung erfolgt. Die kinetische Energie des Fahrrads wird hier ebenfalls in Wärme umgewandelt, jedoch die Bremsteile dieses Brems-Systems, ausser den Rädern natürlich, sind nicht oder nur sehr gering davon betroffen.
Das System ist nicht sehr kompliziert gebaut, jedoch hier wird eine relativ vereinfachte Form dargestellt. Es besteht aus einer Taumelscheibe 1, die auch Steuerscheibe oder Taumelbrems-Scheibe genannt werden kann, die nicht rechtwinklig sondern etwas schräg mit der Rad-Drehachse 2 gekoppelt ist. Sie muss nicht unbedingt schräg sein, wenn die nicht von beiden Seiten abgetastet wird, jedoch deren Kontaktfläche muss schräg oder winkelgeneigt gebaut sein, sodass sie eine Taumelbewegung während der Drehung absolviert. Diese Scheibe kann fest mit der Achse 2 gekoppelt oder abnehmbar z.B. durch Schrauben oder Nieten befestigt. Am besten soll sie fest mit dem Rad 9 gekoppelt werden, bzw. eine Einheit bilden. Falls es doch mal zum Verschleiß kommen soll, dann kann sie zusätzlich vom Werk aus, mit einer Zusatz-Platte 3 gekoppelt werden, die austauschbar ist. Die schräge Anordnung der Taumelscheibe oder zumindest deren Kontaktfläche trägt dazu bei, dass eine steuerbare Kraftübertragung machbar ist. Dadurch, dass die Taumelscheibe mit dem Rad direkt oder indirekt gekoppelt ist, wobei dessen Drehkraft auf ihr übertragen wird, eine Bremsung der Taumelscheibe würde das Rad auch bremsen. Auf der freien Oberfläche 4 der Taumelscheibe wird ein Teller 5 gelegt, der mit Kugellager 6 ausgestattet ist. Der Teller hat die Form eines Ringes und ist sehr stabil gebaut. Er ist in mit einem Gelenk 11 ausgestattet, durch den er mit der Kolben gekoppelt ist. Der Kolben befindet sich in dem Zylinder/Druckkammer 12, der/die mit dem Fahrrad-/Motorradrahmen gekoppelt ist. Das Gelenk erlaubt eine Schwenkung des Tellers innerhalb eines Winkelbereichs in eine beliebige Richtung. Jedoch eine Drehung des Tellers wird direkt von den Kolben blockiert. Als Gelenke können dafür auch Kardan-Gelenke verwendet werden, die in beliebige Richtungen schwenkbar sind. Die Befestigung für die Druckkammer kann in einem Bereich aus einem Gummi-Teil bestehen, der eventuelle Vibrationen dämpfen soll. Der Gummibereich kann auch einer massiven Gummischeibe bestehen, der sandwischartig zwischen zwei Platten eingebaut ist. Mit dem Teller 5 ist mindestens ein Kolben 8 verbunden. Am besten sind es mehrere Kolben, die an verschiedene Stellen mit dem Teller, vorzugsweise mit dem Teller-Rand gekoppelt sind. Die Kolben sind diametral paarweise auf jede Seite der Taumelscheibe angeordnet. Es können auch eine ungerade Anzahl von Kolben verwendet werden, jedoch sie müssen in gleichen Abstand von einander geometrisch auf dem Teller verteilt werden. Die Verbindung erfolgt direkt durch Kugeln 27 oder durch Hebel 10, die sowohl mit den Kolben auch mit dem Teller-Rand gelenkartig gekoppelt sind. Das Gelenk soll z.B. ein Kugelgelenk sein, weil der Teller im Vergleich zu dem Kolben in beliebige Richtung innerhalb eines Raum-Winkelbereichs schwenkt. Diese Schwenk-Bewegung soll durch das Gelenk nicht verhindert werden. Der Kolben ist in einem Druckkammer oder Druckzylinder/Arbeitszylinder 12 eingebaut. Die Druckzylinder 12 sind mit einander verbunden und die Flüssigkeit 13 kann von einem auf den anderen sich wandern. Die Druckzylinder und die Kolben können zweifach, dreifach oder mehr eingebaut werden. Die Befestigungspunkte an dem Teller-Rand müssen gleichmäßig verteilt sein. Wenn z.B. zwei Kolben eingebaut werden sollen, dann müssen die sie unter 180°, bzw. diametral auf dem Teller angeordnet mit dem Teller befestigt werden. Bei drei Kolben sind es dann 120°. Viel mehr Kolben sollten nicht eingebaut werden, weil das System dann komplizierter wird. Die Druckzylinder sind mit der Fahrrad-/Motorradrahmen mechanisch gekoppelt und sie drehen sich nicht mit dem Rad mit. Durch einen Verbindungs-Kanal 14 sind sie mit einander gekoppelt, wobei die Flüssigkeit von einem Zylinder auf den anderen wandern kann. An den Kanal/Flüssigkeitswanderkanal 14 befindet sich ein Ventil 7 oder ein Elektroventil 15. Das Elektroventil kann ein Elektromagnetventil oder ein Piezoventil sein und es steuert den Flüssigkeits-Strom in dem Flüssigkeitswanderkanal. Ein Elektroventil wäre bevorzugt in einem Motorrad einzubauen, weil dort auch eine stabile Energie-Quelle 49 vorhanden ist. Der Teller gleitet durch die Kugellager 6 auf der Oberfläche der Taumelscheibe 1.
In der 1 ist eine einfache Variante dieses Systems dargestellt worden. Die Taumelscheibe 1 ist mit dem Laufrad in dem Zentrum gekoppelt. Sie weist ein Loch auf, in dem des zentralen Teils (Nabenbereich) des Rads eingeführt ist. Die Taumelscheibe ist ringförmig gebaut und dreht sich mit dem Rad mit. Die Taumelscheibe ist schließlich direkt mit dem Rad gekoppelt und ersetzt die herkömmliche Brems-Scheibe. Der gelagerte Teller 5 gleitet über die Oberfläche 4 der Taumelscheibe, ohne dass er sich dabei dreht. Durch die schräge Anordnung der Taumelscheibe, wird auf den nicht mitdrehend liegenden Teller eine Taumelbewegung erzeugt, die die Kolben, die mit dem Teller gelenkartig gekoppelt sind, hin und her schwenkt. Wenn der „positiver Bereich" in der nähe der Kolben kommt, dann schiebt er diese zurück. Der „negativer Bereich" zieht den Kolben wieder in Richtung der Taumelscheibe. Der Teller kann den Kolben zwar schieben, aber aus der erste Sicht, ziehen kann sie sie nicht unbedingt. Das Ziehen der Kolben erfolgt dadurch, dass der Teller gegen der Taumelscheibe durch das Gelenk in der Mitte gedrückt wird. Jede Kraft auf dem gegenüberliegenden Kolben wird spiegelverkehrt auf die andere Kolben übertragen. Eine Schiebekraft auf der anderen Seite bedeutet eine Anziehungskraft auf dieser Seite, sodass der Kolben gezogen wird.
Der Teller kann in der Mitte mit einem Kardan-Gelenk gekoppelt werden, der in beliebige Richtung innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs schwenkbar ist. Der Teller dreht sich zwar nicht, aber er macht die Taumelbewegung mit. Die Kugellager sorgen für ein verlustfreies Gleiten des Tellers auf der Taumelscheibe. Die Flüssigkeit in den Druckzylindern 13 wird durch die Kolbenbewegung ebenfalls in Bewegung gesetzt. Diese wandert von einem Zylinder auf den anderen, je nachdem welche Druckkraft auf den Kolben wirkt. Dadurch, dass die Befestigungspunkte der Hebel der Kolben aus Kugelgelenke bestehen, ist eine Schwenkung in energetischer Hinsicht nahezu verlustfrei. Ein Verbindungs-Kanal 14 verbindet die Zylinder/Druckkammer 12 mit einander. Egal wie viele Zylinder verwendet werden, alle Kanäle können in einem Zentral-Bereich mit einander gekoppelt werden. In diesem Bereich ist ein Ventil 7 oder ein Elektroventil 15 eingebaut, das die Flüssigkeitsströmung steuern kann. Es müssen nicht viele Ventile eingebaut werden. Ein solches pro Rad reicht vollkommen aus. Seine Aufgabe ist es, die Strömung zu beeinflussen, bzw. diese zu stoppen. Das Elektroventil ist so konstruiert, dass es nicht nur zwei Stellungen hat, nämlich nur auf- und zu, sondern es kann stufenlos eine beliebige Zwischenstellung nehmen und diese Position auch halten. Das Elektroventil kann auch ein mechanisches Ventil sein, das durch ein kleines Schneckengetriebe hin und her gezogen werden kann.
Auf der Taumelscheibe können konzentrisch angeordnete Rillen 29 eingebaut werden, auf denen die Kugel des Kugellagers sich bewegen können. Das Prinzip dieses Systems ist nicht zu kompliziert. Wenn das Ventil 7 offen ist, dann fliesst die Flüssigkeit durch die Kolbenbewegung von einem Zylinder 12 auf den anderen über den Flüssigkeitswanderkanal 14. Die Flüssigkeitsmenge kann sehr gering sein und die Kolben 8 relativ klein gebaut werden. Je schneller das Fahrrad fährt, desto schneller drehen sich die Taumelscheiben, die an jedem Rad, bzw. jede Radachse eingebaut sind. Die Kolben schwenken mit der Drehfrequenz hin und her. Jede Drehung verursacht eine vollständige hin und her Schwenkung der Kolben. Mit dieser Geschwindigkeit fliesst auch die Flüssigkeit in dem Verbindungs-Kanal hin und her. Der Innendurchmesser des Kanals kann so gewählt werden, dass er Flüssigkeitsströmungen bis 30.000 UpM nicht verhindert. Dadurch kann das Brems-System auch für extrem schnelle Motorräder (wie z.B. Rennmotorräder) geeignet sein.
Sobald das Ventil die Flüssigkeitsströmung zu verhindern beginnt, dann erhöht sich die Widerstand in dem Verbindungs-Kanal und die Flüssigkeit kann nur durch Druckerhöhung in dem Kanal fließen. Das erzeugt eine Kraft auf dem Teller 5, die der Taumelbewegungen entgegenwirkt, wobei eine Bremskraft auf der Taumelscheibe ausgeübt wird. Wenn das Gelenk es erlauben würde, dann würde der Teller sich mitdrehen. Die Widerstand und damit die Bremsung der Taumelbewegung ist intensiver, je weiter das Ventil geschlossen wird, weil die Zeit immer länger wird, die notwendig ist, um die Flüssigkeit von einem Zylinder auf den anderen zu transferieren und der Druck für diese Transfer immer größer werden muss. Die Taumelbewegung wird auf diese Weise gedämpft. Wenn das Ventil zu ist, dann findet keine Flüssigkeitsströmung mehr statt und die Neigungswinkel des Tellers starr bleibt. Die Kolben erlauben nicht dass der Teller seine Winkel im Bezug auf Kolben ändert. Dadurch dass der Teller sich nicht drehen kann (weil das Gelenk es nicht erlaubt), wird die Taumelscheibe blockiert. Die Taumelscheibe übt eine Kraft auf dem Teller aus, die ihn zu schieben versucht. Die Distanz zwischen dem Teller und der Taumelscheibe bleibt aber stets unverändert, dank des Gelenks, das den Teller gegen die Taumelscheibe presst. Eine stabiles Gehäuse 20 und gelagerte Begrenzungs-Platten verhindern zusätzlich, dass die Bremsteile auseinander gehen oder sie sich von einander entfernen.
Das Brems-System kann sowohl bei langsame als auch bei schnelleren Fahrrädern eingebaut werden. Bei langsamen Fahrräder (Citybikes, Mountainbikes) kann die Winkelneigung der Taumelscheibe relativ schräg angeordnet sein. Je kleiner der Neigungswinkel, desto schnellere Fahrräder oder Motorräder können mit diesem Brems-System ausgestattet werden. In diesem Fall wäre die Menge der Flüssigkeit, die sich hin und her in dem Kanal sich bewegt, kleiner und der Kolben-Weg kürzer.
Auch schnelle Ventile können eingebaut werden, die durch Piezo-Technik angetrieben werden. In diesem Fall erzeugt ein Signal-Generator 21 elektrische Signale mit regelbare Frequenz und Amplitude, wobei das Piezoventil 22 gesteuert werden kann. Durch die hohe Frequenz des Signals, das auch als Impuls-Signal abgegeben werden kann, ist es möglich das Piezoventil so zu steuern, dass es in sehr kurzen oder längere Intervallen auf und zu macht. Dadurch werden proportionierte kleine Mengen der Flüssigkeit durch den Verbindungs-Kanal bei Kolben-Druckerzeugung strömen und eine „digitale Bremskraft" erzeugen. Das Prinzip kann man ähnlich wie bei elektrischen getakteten Schaltungen erklären. Diese Schaltungen sind auf Thyristor-Basis gebaut und können die Werte der Wechselströme im Ausgang ändern. Diese Steuerungen, die solche Schaltungen aufweisen, nennt man auch Phasenanschnittsteuerung. Ähnlich wird hier die mechanische Kraft in feinen „Paketen" dosiert auf der Stange übertragen. Die Impuls-Frequenz kann von dem Brems-Hebel 40 aus gesteuert werden. Vorteilhaft ist hier, dass das Ventil nicht einen Zwischenzustand aufweisen muss. Wenn man den Brems-Hebel nicht betätigt, dann bleibt das Piezoventil einfach offen und die Flüssigkeit strömt ungehindert in dem Verbindungs-Kanal 14. Beim Bremsen wird das Piezoventil zu gemacht und die Flüssigkeit strömt nicht mehr in dem Verbindungs-Kanal. Die Kolben werden erstarrt und eine vollständige Bremsung findet statt. Für eine Kraftdosierung wird das Piezoventil mit einer hohen Frequenz auf- und zugemacht werden, sodass die Strömung der Flüssigkeit in dem Kanal geregelt werden kann. Je nachdem wie oft das Ventil aufgemacht oder zugemacht wird, kann man die Flüssigkeits-Strömung regeln. Z.B. wenn das Piezoventil 100-mal pro Sekunde auf- und zugemacht wird, wobei für ein vollständigen Zyklus (einmal komplett öffnen und schliessen des Piezoventils) 0,001 Sekunden gebraucht werden, dann wird die Brems-Kraftübertragung ca. 5% betragen. Das weil ca. 95% der Zeit, das Ventil offen ist. Praktisch ist dieser Wert noch niedriger, weil die Trägheit der Flüssigkeit und die Piezoventil-Verdrängungs-Wert nicht mitberechnet worden sind. Wenn das Piezoventil aber 500-mal pro Sekunde gesteuert wird, dann wird ca. 25% der Bremskraft auf der Taumelscheibe übertragen. Je höher die Frequenz der Impulse ist, die das Piezoventil schliessen, desto höher ist die Bremskraftübertragung, weil die Flüssigkeit immer mehr gebremst wird. Die Bremskraftübertragung ist nicht nur von der Frequenz des Ventils steuerbar sondern auch von dessen Zeitspanne, während dessen das Ventil zu bleibt. Praktisch je länger bei jedem Schließzyklus das Ventil zu bleibt, desto stärker ist die Bremskraft.
Für den Aufbau des Systems können zwei Wege gewählt werden. Das System kann so konzipiert werden, dass unter Spannung das Ventil geschlossen wird. Bei fehlender Spannung, wird es geöffnet. In diesem Fall wäre die Bremse bei fehlender Spannung wirkungslos. Die andere Möglichkeit wäre, dass das Ventil erst dann geschlossen wird, wenn es unter Spannung steht. Auf diese Weise wäre die Bremse bei fehlender Spannung dauerhaft betätigt, bzw. das Fahrzeug gebremst. Beide Variante können Vor- und Nachteile haben. Je nach Fahrzeugart kann man die optimale Variante wählen. Oder man kann eine als Handbremse und die andere Variante für die Fußbremse verwenden. Die elektrischen Varianten werden vorzugsweise im Motorrad-Bereich eingebaut, während die mechanischen mit Ventilen in Fahrrad-Bereich zu verwenden sind.
In den 2 bis 6 sind Varianten dargestellt worden, bei der anstatt einer Taumelscheibe ein Exzentriker 17 eingebaut ist. Der Exzentriker ist nur leicht exzentrisch angeordnet und wird mit einer Hülse 18 umgehüllt, die innen gelagert ist. Mit der Hülse sind die Kolben gekoppelt. Die Verbindung erfolgt z.B. durch eine Kugel 27, die in einem Pfannengelenk in die Kolbenwand eingebaut werden kann. Die Druckzylinder 12 sind diametral um den Exzentriker angeordnet. Sobald der Exzentriker einen Kolben in dem Zylinder hinein schiebt, dann wird die Flüssigkeit durch den Verbindungskanal 14 in dem gegenüber liegenden Zylinder strömen und dort den Kolben nach aussen schieben. Dieser Vorgang läuft so permanent, bis das Ventil den Weg der Flüssigkeit teilweise oder komplett versperrt. Wenn der Kanal nur teilweise versperrt wird, dann wir eine Dämpfungskraft erzeugt, die die Kolbenbewegung langsamer macht. Dadurch wird eine Bremskraft erzeugt, die auf dem Exzentriker wirkt.
Der Exzentriker kann auch in Form einer Hülse gebaut werden, wobei die Bremselemente in den Raum 55 in dem Exzentriker eingebaut werden können. Die exzentrische Fläche würde dann von innen abgetastet werden. Das ganze System würde perfekt in dem Radnaben-Bereich passen, wobei die Radnaben-Hülle den Exzentriker bilden würde (2).
Die 7 zeigt eine C-förmigen Druckkammer 38, der viele Vorteile aufweist. Hier wird anstatt von zwei Kolben, nur ein Kolben, der hier als Wandler-Kolben 36 bezeichnet wird, eingebaut. Dieser Wandler-Kolben weist einen Spalt 37 auf, der in der Mitte eingebaut ist. Die C-förmige Druckkammer 38 weist zwei Kammer-Enden 35 auf, an denen der Wandlerkolben eingeführt ist. Er verbindet diese beiden Enden mit einander. In der Spalt 37 zwischen seinen Wänden 19 ist der Exzentriker 17 eingeführt. Die Hülse 18 des Exzentrikers berührt höchstens einen der Wände, weil diese ein wenig breiter von einander angeordnet sind, als der Aussen-Durchmesser der Hülse beträgt. Das ist absichtlich so gewählt, um eine reibungsloses Gleiten zu ermöglichen. Die exzentrische Bewegung des Exzentrikers schiebt den Wandler-Kolben hin und her und bringt die Flüssigkeit in die Kammer in Bewegung. Die Krümmung der Kammer hat Vorteile, weil in diesem Fall den Verbindungskanal praktisch die gekrümmte Kammer bildet. Das Ventil ist in der Mitte der Kammer eingebaut.
In der 8 ist eine Variante dargestellt worden, die ähnlich wie die aus der 7 gebaut ist, jedoch hier anstatt des Exzentrikers eine Taumelscheibe 1 eingebaut ist. Die Taumelscheibe 1, anstatt einer herkömmlichen Brems-Scheibe, ist mit der Radachse oder mit der Radnabe oder mit dem Laufrad 9 direkt, fest oder abnehmbar gekoppelt. Wenn sie abnehmbar gekoppelt sein sollte, dann sollte die Verbindung durch Schrauben oder Einschnapp-Verschlüsse erfolgen. Die Kontakt-Oberfläche 4 kann glatt gebaut oder mit konzentrisch angeordneten Rillen 29 versehen sein. Die statisch eingebaute Druckkammer (Druckzylinder oder Arbeitszylinder) 38, die U- oder C-Förmig gebaut ist, die mit einer Flüssigkeit 13 gefüllt ist, weist zwei Enden 35 und einem Verbindungskanal 14 auf. Die Flüssigkeit wird druckübertragend von einem Ende der Druckkammer auf das andere wandern. Der Wandler-Kolben 36, der in den U- oder C-Förmigen Druckkammer-Enden 35 eingeführt ist und der die beiden Enden der Druckkammer mit einander verbindet, weist einen Spalt 37 auf, in der die Taumelscheibe teilweise eingeführt ist. Der Spalt bildet mindestens zwei gegenüber liegende Wände 19, zwischen denen die Taumelscheibe sich taumelnd dreht. In den Wänden 19 ist jeweils ein Lager eingebaut. Die Lager berühren gleitend die beiden Flächen 4 der Taumelscheibe 1, wobei die Taumelbewegung der Taumelscheibe den Kolben in die Druckammer 38, vorzugsweise parallel zu der Raddrehachse in eine hin- und her Schwenkbewegung versetzt. Auch hier ist ein mechanisches Ventil 7 oder Elektroventil 15 vorhanden, das in dem Verbindungs-Kanal 14 eingebaut ist, das die Intensität der Flüssigkeitsströmung zwischen den Druckkammern stufenlos oder stufenweise steuern kann, und das diese Flüssigkeitsströmung beim Schliessen komplett unterbrechen kann, wobei dann der Wandler-Kolben sich nicht mehr bewegen kann und die Taumelscheibe eine feste Winkelneigung beibehält. Dadurch werden die Drehbewegungen der Taumelscheibe blockiert und eine Bremskraft auf das Rad übermittelt.
Das Ventil muss nicht in dem Druckkammer-Verbindungskanal eingebaut werden, sondern alternativ in der Nähe des Bremshebels eingebaut werden und durch Hydraulik-Leitungen 41 mit den Druckkammern gekoppelt sein (10).
Um die Taumelscheibe leichter auch nachträglich in Fahrrädern einzubauen, kann sie in zwei oder mehrere Teilen trennbar sein, die mit einander zu einer kompakten Scheibe verbindbar sind (11). Die Scheibe kann in zwei Hälften geteilt sein, die durch Schrauben (vorzugsweise Inbus-Schrauben) verbunden sind.
Bei Motorrädern ist es vorteilhaft ein Elektroventil einzubauen, wobei auch eine Steuerung 26, die mit dem Elektroventil 15 gekoppelt ist, eingebaut werden kann (12). Selbstverständlich können auch bei Motorrädern mechanische Ventile ohne elektrische Steuerung eingebaut werden.
Anderseits auch Fahrräder weisen heutzutage aufladbare Energie-Quellen auf, die den Einsatz von elektrischen Steuerungen ermöglichen.
Die Steuerung kann mit einem regelbaren Signal-Generator 21 gekoppelt werden, der einstellbare elektrische Impulse oder Wechselströme erzeugt, wodurch elektrisch steuerbare Elemente, vorzugsweise das Elektroventil gesteuert wird (13). Hier können auch Phasenanschnitt-Steuerungen eingebaut werden, die ähnlich wie die Steuergeräte mit Thyristor-Schaltungen funktionieren. Ein Wechselstromsignal wird zuerst in Phasen geschnitten, die dann zu dem Elektroventil geleitet werden. Das ermöglicht eine dosierte Bremskraft durch eine Phasenschnitt-Steuerung des Ventils. Das Ventil muss in diesem Fall nicht einen Zwischenstand halten können. Er soll lediglich den Verbindungskanal zuschließen können. Die Zwischen-Stände des Ventils werden durch eine hohe Impuls-Anzahl erzeugt, die das Ventil erreichen. Das Ventil beginnt sich zu schliessen und bevor das passiert, wird es wieder elektrisch entlastet, sodass es sich zu öffnen anfängt. Die Flüssigkeitsströmung wird dabei nicht ganz unterbrochen sondern lediglich mehr oder weniger gebremst, was zu einer fein dosierbaren Bremskraft führt.
Das System kann auch mit mehrere Taumelscheiben ausgestattet werden, die hintereinander reihenweise mit der Radachse 2 fest oder abnehmbar gekoppelt sind, wobei dementsprechende Druckzylinder und Kolben zwischen den Scheiben eingebaut sind, die in Drehachsen-Richtung hin und her schwenkbar sind (14). Dazwischen sind die Kugellager, Teller, Kolben- und Arbeitszylinder-Systeme eingebaut. Die Flüssigkeit fliesst hier nur waagerecht, bzw. in der Drehachsenrichtung. Die Ventile sollen gleichzeitig arbeiten und mehrere Kanäle simultan schliessen oder öffnen.
Bei den Varianten, wobei die Druckkammer U- oder C-Förmig gebaut ist, muss nicht unbedingt ein Wandlerkolben eingebaut werden. An beiden Enden kann jeweils ein Kolben angebracht werden (15). Die Kolben sind durch den Kanal 14 mit einander kraftschlüssig verbunden. Sobald einer der Kolben durch die Taumelscheibe geschoben wird, bewegt sich der andere Kolben gleichzeitig Richtung Taumelscheibe.
Die Kolben sollen anstatt durch Hebel direkt mit Kugellager gekoppelt werden, die auf der Taumelscheibe gleitend berühren und von der die Schwenkbewegung aufnehmen, die dann die Flüssigkeit in Bewegung setzt. Diese Variante wäre einfacher, stabiler und nahezu wartungsfrei.
Vorzugsweise bei Fahrrädern kann man anstatt von Kolben, elastische Membranen oder Gummi-Wände oder elastische Wände an der Stellen wo sich der Kolben sein müssten, einbauen (16). Diese Membranen können Faltkreise aufweisen und sie übertragen die Druckkraft von einen Druckkammer auf den anderen. Die Membranen können mit jeweils einen Metall-Platte 50 ausgestattet werden, die gelagert ist und auf der Taumelscheibe gleitet. Die elastische Wände oder Membranen, können mit Verstärkungs-Fasern ausgestattet sind. Diese Wände schliessen die Zylinder-Öffnungen und werden durch den Druck, aufgrund der Bewegung der schrägen Taumelscheibe, die Flüssigkeit hin und her strömen lassen. Sobald das Ventil geschlossen wird, fliesst keine Flüssigkeit mehr und die Membranen halten die Stellung. Dadurch werden die Drehbewegungen der Taumelscheibe komplett durch das Brems-System blockiert. Die Lager können auf dem Teller oder auf der Taumelscheibe eingebaut werden. Das würde keine rolle spielen.
Anstatt des Ventils oder Elektroventils kann eine elektrorheologische 43 Flüssigkeit, die den Zylinder oder zumindest den Verbindungs-Kanal befüllt, angebracht werden. In diesem Fall sind ein oder mehrere Elektroden 42 notwendig, die den Aggregatszustand der Flüssigkeit durch elektrische Spannung von Flüssig auf Fest und umgekehrt steuern können. Selbstverständlich gehört auch eine Energie-Quelle und eine Steuerung 45 dazu, die mit den Elektroden gekoppelt ist (17). Das gleiche funktioniert auch mit einer elektrorheologische Flüssigkeit 45, die von zwei oder mehrere Elektroden 46 gesteuert wird. Abhängig von der Spannung kann diese Flüssigkeit ebenfalls fest werden oder stufenlos ihre Festigkeit ändern. Die Geschwindigkeit, mit der diese Flüssigkeiten ihren Aggregats-Zustand ändern können ist erstaunlich hoch. Sie sind in der Lage heutzutage bis 1500-mal pro Sekunde ihren Zustand zu ändern, was mit sehr schnellen Ventilen mithalten kann. Wenn noch kleinere Lamellen in dem Verbindungs-Kanal eingebaut werden, dann werden kleine Änderungen in den Aggregats-Zustand der Flüssigkeit sofort grosse Wirkung zeigen. Die zäh gewordene Flüssigkeit kann nicht mehr schnell hin und her fließen und damit bewirkt sie eine Bremsung oder komplette Blockierung der Kolben und dadurch eine Brems-Kraftübertragung auf das Rad. Der Aggregats-Zustand der Flüssigkeit ist analog (stufenlos) steuerbar, sodass eine sehr genaue Dosierung der Kraftübertragung machbar ist. Vorteilhaft gegenüber herkömmlichen Ventilen ist diese Methode, weil sie schnell wirkt und weil keine Verschleissteile vorhanden sind. Nachteil ist der Energieverbrauch, daher für Fahrräder nicht unbedingt interessant. Für Motorräder kann jedoch diese Variante sich leicht etablieren.
Die 18 zeigt ein System, wobei anstatt des Ventils oder Elektroventils eine magnetorheologische Flüssigkeit 46, die die Druckkammer oder zumindest den Verbindungs-Kanal befüllt, verwendet wird. Hier sind ein oder mehrere Elektromagneten 44 notwendig, die den Aggregatszustand der Flüssigkeit durch Magnetfeld von Flüssig auf Fest und umgekehrt, ähnlich wie bei der elektrorheologische Flüssigkeit, steuern. Elektromagneten 44, gesteuert durch eine Steuerung 45 erzeugen ein Magnetfeld, das den Flüssigkeits-Aggregatszustand blitzschnell von flüssig auf fest ändert, wobei die Kolben schwerer sich bewegen oder ganz gestoppt werden (je nach Zähigkeits-Grad der Flüssigkeit). Sobald das Magnetfeld abgeschaltet wird, wird die feste Materie wieder flüssig und die Kolben können sich wieder frei bewegen. Die Zähigkeits-Grad ist stufenlos einstellbar und von der Magnetfeld-Stärke abhängig.
Die Variante, wobei die Taumelscheibe von beiden Seiten abgetastet wird, ist sehr robust. Ein Kapsel-Gehäuse 20 umhüllt nahezu komplett die Taumelscheibe 1. Die andere Seite des Gehäuses ist fest oder abnehmbar z.B. durch Schrauben mit den Fahrradrahmen gekoppelt. In dem Gehäuse ist das Kolben-System eingebaut. Es können z.B. zwei Kolben eingebaut werden, die den gleichen Kreissektor der Taumelscheibe von beiden Seiten abtasten, bzw. durch ein Kugellager 6 berühren. Optimal sind auch Systeme mit vier oder sechs Kolben geeignet. In letzen Fall wären jeweils drei Kolben unter 120° – Winkel auf jede Seite der Taumelscheibe verteilt. Sobald die Taumelscheibe sich dreht, dann schiebt sie die Kolben durch ihre winkelgeneigte Anordnung, mit jeder Umdrehung einmal hin und her. Je nachdem in welche Phase die Kolben sich befinden, wird auch die Flüssigkeit von einem Zylinder auf den anderen wandern. Beim geöffneten Ventil, findet keine Bremskraft-Übertragung statt, weil die Kolben sich frei bewegen und die Winkelneigungen der Taumelscheibe eine art „Wellen-Bewegung" auf den Kolben bewirkt. Wenn das Ventil anfängt den Flüssigkeits-Verbindungs-Kanal zu verengen, dann erschwert sich die Flüssigkeits-Wanderung von einem Zylinder auf den anderen. Dadurch erhöht sich die Kolben-Widerstand auf der Taumelscheibe und als Ergebnis wird immer mehr Dämpfungs-/Brems-Kraft auf der Taumelscheibe übertragen. Je weiter das Ventil geschlossen wird, desto stärker nimmt die Kraftübertragung zu. Wenn das Ventil ganz zu ist, dann ist die Kraftübertragung auf 100%. Durch eine feine Ventilsteuerung ist eine Regelung der Kraftübertragung von 0 bis 100% stufenlos und sehr genau dosierbar möglich. In einem Motorrad würde das exzellente Eigenschaften mitbringen. Die Bremse geht nicht kaputt auch wenn sie länger betätigt.
Ein Vorteil dieses Systems ist auch die Tatsache, dass die Bremskraft wirklich sehr fein dosiert werden kann. Auch die Steuerung über ABS oder andere Stabilisierungs-Systeme bei Motorrädern ist dabei spielend einfach. Auch ohne ABS-System hat diese Bremse selber Anti-Blockier-Eigenschaften. Sie blockiert nämlich nicht, wenn das Ventil nicht ganz geschlossen wird. Auch wenn das Rad beim Bremsvorgang rutschen würde, es würde, zwar langsamer als die Fahrgeschwindigkeit, sich trotzdem drehen. Also das Motorrad oder das Fahrrad wäre dann selbstverständlich lenkbar weil das Rad nicht blockiert wäre und weil es sich drehen würde. Das wäre ähnlich wie ein ABS-System mit eine unendlich hohen Brems-Impuls-Frequenz.
Das Gefäß oder der Kanal, in dem die Flüssigkeit sich befindet, kann U- oder C-Förmig gebaut, wobei die beiden Enden in der nähe der Taumelscheiben-Flächen (beidseitig) sich befinden. Die Druckkammer umschließt ein Teil der Taumelscheibe ohne sie zu berühren und bringt die Kolben an jede Seite der Scheibe in Kontakt mit den Taumelscheiben-Flächen.
Das Ventil kann auch von einem kleinen Schrittmotor (bei Motorrädern), der durch ein Mini-Getriebe mit dem Ventil gekoppelt ist, angetrieben werden. Das Getriebe kann den Ventil hin und her bewegen und somit eine Verengung des Kanals verursachen. Die Position wird dabei auch gehalten, solange das Mini-Getriebe inaktiv bleibt. Das Ventil kann auch durch einen Elektromagnet oder einem Magnetostriktions-Element angetrieben werden.
Das Fahrrad kann sehr effektiv mit einem Energiegewinnungs-System, das aus mindestens einer Elektromagnet-Spule 47, die statisch eingebaut ist und einem Dauermagneten 39, der in form eines freilaufenden Kolbens oder als Teil eines Kolbens in dem Flüssigkeitskanal eingebaut ist, der durch seine hin- und her wandern ein elektrischen Strom in die Spule induziert, der in einem Energie-Speicher-System weitergeleitet wird, ausgestattet werden (19).
Anstatt von Flüssigkeit kann auch einfach Luft verwendet werden. Ähnlich wie bei der Flüssigkeit würde dabei Luft durch den Verbindungskanal gepresst und dessen Druck durch das Ventil gesteuert. Die Verwendung von Luft bringt einige Vorteile mit sich: das System wird leichter und einfacher. Nachteile sind ebenfalls dabei: das System ist nur für Fahrräder oder sehr leichte Motorräder geeignet. Nebenbei tritt auch ein Gummi-Effekt auf, weil die Luft komprimierbar ist und die Bremse möglicherweise nicht sofort mit voller Kraft angreifen kann. Durch die Verwendung von relativ breiten Druckkammern kann das Problem minimiert werden.
In der 20 ist ein Brems-Energiegewinnungs-System in Verbindung mit der Luft-Druckvariante dargestellt worden, wobei der Kolben oder der Wandlerkolben mit einem Kolben-Kanal 51 ausgestattet ist, der bei erreichen einer Endposition und einer hohen Luftdruck, eine Luftströmung von dem Druckkammer nach aussen ableitet, vorzugsweise zu einem Pressluft-Vorratsbehälter 52, der mit der Druckkammer durch eine Druckleitung 53 gekoppelt ist. Jedes Mal wenn ein Bremsvorgang geführt wird, wird Luft komprimiert und in einem Druckluftbehälter eingeleitet. Der Druckluft kann später für die Startphase des Fahrrads durch einen Pressluftmotor in Drehmoment umgewandelt werden und das Fahrrad bewegen.
Die 21 zeigt eine Variante, wobei anstatt von Kugeln in dem Lager, kleine Konusse 28, die abgestumpft sind, eingebaut sind. Die Lagerelemente, die die Form eines Kegels oder Kegelstumpfes aufweisen, sind radial auf der Taumelscheibe oder auf dem Teller eingebaut. Der Konus-Winkel sollte so gewählt werden, dass der Konus einen Kreis fährt, der kleiner oder genau so gross, wie die Taumelscheibe ist. Auch die Oberfläche/Kontaktfläche der Taumelscheibe und/oder die des Tellers sollten leicht konusartig geneigt gebaut werden. Dadurch wäre die Drehbewegung sehr stabil.
Die 22 zeigt ein System, wobei der Verbindungskanal (51/14) direkt in den Wandler-Kolben 36 integriert ist. Das Ventil 7 oder ein Elektroventil befindet sich ebenfalls in dem Kolben. Diese Variante ist sehr einfach und kann optimal in einem Fahrrad eingebaut werden.
Das Ventil kann so ausgelegt werden, dass es durch Ziehen oder Drücken zu betätigen ist. Auch durch Einsatz von Hebeln, kann man sehr gut das Ventil mit einem Zugseil 16 koppeln.
In allen Varianten, die hier dargestellt worden sind, sind die Kräfte, die auf den Kolben wirken, stark abhängig von dem Fahrrad/Motorradgewicht, das Gewicht des Fahrers, Winkelneigung der Taumelscheibe und deren Größe. Das Ventil oder Elektroventil kann so konzipiert werden, dass es nicht sofort ganz den Verbindungs-Kanal schließt, sodass eine sanfte Brems-Kraftübertragung auf die Räder stattfindet. Das würde bedeuten, dass anfangs die Bremse nicht mit voller Kraft betätigt wird, sondern die Kraft sanfter übertragen wird. Das ist wichtig besonders wenn das Fahrrad oder Motorrad eine hohe Geschwindigkeit aufweist. In diesem Fall wäre unabhängig von der auf dem Bremshebel oder das Bremspedal ausgeübte Kraft, wenn eine bestimmte Kraft überschritten wäre, eine Bremskraft auf das Rad übertragen, die das Rad nicht komplett blockieren würde. Als Ventil kann auch ein einfaches Kanal-Schließ-System eingebaut werden, dass aus einem Schließkörper besteht, der elektromagnetisch hin und her bewegbar ist, der ein Teil des Kanals schliessen kann. Als Schließkörper sind sehr gut z.B.: Kegel oder Kugel geeignet (ähnlich wie bei Kugel- oder Kegelventile).
Die Druckkammer können so gebaut werden, dass nur wenig Flüssigkeit hin und her gepresst wird. Der Verbindungs-Kanal, der die Druckkammer verbindet, kann sehr breit sein, sodass die Flüssigkeit ungehindert hin und her wandern kann. Als Flüssigkeit kann z.B. ein hydraulisches Öl, möglichst leichtflüssig, verwendet werden. Das Brems-System kann ausser in Fahrrädern und Motorräder auch nahezu in jedem Fahrzeug eingebaut werden. Auch andere Maschinen oder Geräte können damit aufgerüstet werden. Sportgeräte (Trimmrad, Laufband, etc.), Freizeit-Geräte (Fahrräder, Inline-Skates, Modell-Fahrzeuge, Modell-Bahn, etc.), motorisierte Fahrzeuge aller Art, wie z.B. Motorräder, Quads, Gartengeräte (Rasenmäher, Rasentrimmer), Landwirtschaftsmaschinen (Mähdrescher, Traktoren), schwere Baufahrzeuge (Bagger, Bulldozer, schwere LKW-s, Züge, Elektrozüge, etc.), Industriemaschinen (Standbohrmaschinen, Fräse-Maschinen, Drehbänke, Roboter-Maschinen etc.), Wassertransport-Fahrzeuge, Schiffe etc. können mit diesem Bremse ausgestattet werden.
Mit kleinen Modifizierungen kann diese Bremse auch als Rotationsbremse konzipiert werden. Sie wäre optimal für alle Vorrichtungen oder Geräten geeignet, die bisher Rotationsbremsen verwenden. Angefangen bei Laptop-Displays, die aufklappbar sind, bis zu Schubladen, Hauben, Fächern, etc., einfach überall, wo eine gleichmässige und ruhige Bewegung erzielt werden soll, kann diese Bremse verwendet werden.

1: Taumelscheibe/
: Steuerscheibe
2: Rad-Drehachse
3: Zusatz-Platte
4: Taumelscheiben Oberfläche
5: Teller
6: Kugellager
7: Ventil
8: Kolben
9: Rad
10: Hebel
11: Gelenk/Kugelgelenk
12: Druckkammer,
: Druckzylinder, Arbeitszylinder
13: Flüssigkeit
14: Verbindungs-Kanal
15: Elektroventil
16: Zugseil
17: Exzentriker
18: Hülse
19: Spalt-Wände
20: Gehäuse
21: Signal-Generator
22: Piezoventil
23: Brems-Hebel
24: Kapsel-Gehäuse
25: Gehäuse Öffnung
26: Steuerung
27: Kugel
28: Konus
29: Rillen
30: elastische Wände oder
: Membranen
31: Verstärkungs-Fasern
32: Fahrradrahmen
33: Pleuelstangen
34: Schwenk-Gelenk
35: Druckkammer-Enden
36: Wandler-Kolben
37: Mut oder Spalt in den
: Wandler-Kolben
38: C-Förmige Druckkammer
39: Dauermagnet
40: Bremshebel
41: Hydraulik-Leitungen
42: Elektroden
43: elektrorheologische
: Flüssigkeit
44: Elektromagneten
45: Steuerung für den
: Aggregatszustand
46: magnetorheologische
: Flüssigkeit
47: Elektromagnetspule (für
: Energiegewinn)
48: Regler
49: Energie-Quelle
50: Metall-Platte
51: Kolben-Kanal
52: Pressluft-Vorratsbehälter
53: Druckleitung
54: Speichen
55: Raum im Exzentriker

Claims

Brems-Vorrichtung für einspurige Fahrzeuge, vorzugsweise für Fahrräder oder Motorräder, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens – eine Dreh-/Taumelscheibe (1), anstatt einer herkömmlichen Brems-Scheibe, die mit der Radachse oder mit dem Laufrad direkt, fest oder abnehmbar gekoppelt ist, die nicht rechtwinklig zu Drehachse (2), sondern schräg oder winkelgeneigt angeordnet ist, wobei ihre Kontakt-Oberfläche (4) glatt ist oder mit konzentrisch angeordneten Rillen (29) versehen ist, – einem Teller (5), der gelagert ist, der auf der Oberfläche der schrägen Taumelscheibe (4) liegt, wobei die Lager ein reibungsloses Gleiten des Tellers auf der Taumelscheibe ermöglichen, der mit einer Öffnung in der Mitte versehen ist, – einem oder mehreren Kolben (8), die mit dem Teller (5), vorzugsweise nahe am Teller-Rand durch Hebel (10) gelenkartig gekoppelt sind, die nahezu parallel zu der Raddrehachse (2) angeordnet sind und in diese Richtung bewegbar sind, – einem oder mehreren statisch eingebauten Druckkammern/Druckzylindern oder Arbeitszylindern (12), an denen die Kolben angebracht sind, die mit einander durch einen Flüssigkeits-Leitkanal oder Verbindungs-Kanal (14) verbunden sind, die mit einer Flüssigkeit (13) gefüllt sind, wobei die Flüssigkeit druckübertragend von einem Druckkammer/Druckzylinder (12) auf das andere wandern kann, – einem mechanischen Ventil (7) oder Elektroventil (15), das in dem Verbindungs-Kanal (14) eingebaut ist, das die Intensität der Flüssigkeitsströmung zwischen den Druckkammern/Druckzylindern stufenlos oder stufenweise steuern kann, und der diese Flüssigkeitsströmung beim Schliessen komplett unterbrechen kann, wobei dann die Kolben nicht mehr bewegen können und der Teller nicht mehr die Taumelbewegung der Taumelscheibe durch Gleiten auf ihre Oberfläche nachmacht, sondern eine feste Winkelneigung beibehält und dadurch die Drehbewegungen der Taumelscheibe blockiert, – eine Halterung oder einem Gelenk, die/der mit dem Teller an einem Ende und mit dem anderen Ende mit einem statischen Teil des Fahrrads starr oder gelenkig verbunden ist, die/der eine Taumelbewegung des Teller erlaubt aber eine Drehung vollständig blockiert, aufweist oder aus diesen Teilen besteht (1).
Brems-Vorrichtung für einspurige Fahrzeuge, vorzugsweise für Fahrräder oder Motorräder, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens – einen kleinen Exzentriker (17), der mit dem Laufrad kraftübertragend oder kraftschlüssig gekoppelt ist, – eine Hülse (18), die innen gelagert ist und die den Exzentriker umhüllt, wobei der Exzentriker in der Hülse sich frei drehen kann, – eine oder mehrere Kolben (8), die radial um die Hülse angeordnet sind, die mit der Hülse gelenkartig gekoppelt sind, oder die Hülse einfach berühren, – eine oder mehrere Druckkammer (12), in denen die Kolben eingebaut sind, die mit Verbindungskanäle (14) miteinander gekoppelt sind, die mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, die eine Druckkraft von einem Kolben auf den anderen übertragen kann, – einem mechanischen Ventil (7) oder einem Elektroventil (15), das in dem Verbindungskanal eingebaut ist, das die Flüssigkeitsströmung von einem Kammer auf das andere steuern kann, aufweist oder aus diesen Teilen besteht (2 bis 6).
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzentriker (17) ein Hohlkörper ist, der einen freien Raum (55) aufweist, in der die Bremselemente, vorzugsweise die Kolben, das Ventil und der Druckkammer eingebaut sind (2).
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt der Kolben und der Druckkammer, sie mindestens, – einen C- oder U-Förmig gebauten Druckkammer (38), die mit Flüssigkeit gefüllt ist, die mit zwei Enden (35) ausgestattet ist, wobei die Enden einen breiten Spalt bilden, – einen Wandler-Kolben (36), der in den Enden (35) eingeführt ist und diese miteinander verbindet, der mit einem Spalt (37) in der Mitte versehen ist, in der der Exzentriker (17) und seine innen gelagerte Hülse (18) eingeführt sind, wobei der Spalt mindestens so breit oder vorzugsweise ein wenig breiter als der Außen-Durchmesser der Hülse (18) ist, wobei während der Rotation die Hülse die Spalt-Wände (19) wechselweise berührt, – einem mechanischen Ventil (7) oder einem Elektroventil (15), das in dem C-Förmigen Druckkammer, vorzugsweise in dem Verbindungskanal (14) eingebaut ist, das die Flüssigkeitsströmung von einem Ende der Kammer auf das andere steuern kann, aufweist oder aus diesen Teilen besteht (7).
Brems-Vorrichtung für einspurige Fahrzeuge, vorzugsweise für Fahrräder oder Motorräder, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens – eine ringförmige Taumelscheibe (1), anstatt einer herkömmlichen Brems-Scheibe, die mit der Radachse oder mit der Radnabe oder mit dem Laufrad (9) direkt, fest oder abnehmbar gekoppelt ist, die nicht rechtwinklig zu Drehachse (2), sondern schräg oder winkelgeneigt angeordnet ist, wobei ihre Kontakt-Oberfläche (4) glatt ist oder mit konzentrisch angeordneten Rillen (29) versehen ist, – einem statisch eingebauten Druckkammer/Druckzylinder oder Arbeitszylinder (38), die/der U- oder C-Förmig gebaut ist, die/der mit einer Flüssigkeit (13) gefüllt ist, die/der aus zwei Enden (35) und einem Verbindungskanal (14) besteht, wobei die Flüssigkeit druckübertragend von einem Ende der Druckkammer/Druckzylinder auf das andere wandern kann, – einen Wandler-Kolben (36), der – in der U- oder C-Förmigen Druckkammer-Enden (35) eingeführt ist, – die beiden Enden (35) der Druckkammer mit einander verbindet, – einen Spalt (37), eine Nut oder einen Vertiefungs-Bereich in der Mitte aufweist, in die/der die Taumelscheibe teilweise eingeführt ist, wobei die Nut oder der Vertiefungs-Bereich einen Spalt mit mindestens zwei gegenüber liegenden Wände (19) bildet, zwischen denen die Taumelscheibe sich taumelnd dreht, wobei in den Wänden (19) jeweils ein Lager eingebaut ist und die durch den Lager die beiden Flächen (4) der Taumelscheibe (1) gleitend berühren, wobei die Taumelbewegung der Taumelscheibe den Kolben in die Druckammer (38) vorzugsweise parallel zu der Raddrehachse in eine hin- und her Schwenkbewegung versetzt, – ein mechanisches Ventil (7) oder Elektroventil (15), das in dem Verbindungs-Kanal (14) eingebaut ist, das die Intensität der Flüssigkeitsströmung zwischen den Druckkammern/Druckzylindern stufenlos oder stufenweise steuern kann, und der diese Flüssigkeitsströmung beim Schliessen komplett unterbrechen kann, wobei dann der Wandler-Kolben sich nicht mehr bewegen kann und die Taumelscheibe eine feste Winkelneigung beibehält und dadurch die Drehbewegungen der Taumelscheibe blockiert, aufweist oder aus diesen Teilen besteht (8).
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil durch ein Zugseil (16) oder einem Hydraulik-Leitung mit dem Bremshebel (43) gekoppelt ist und auf diese Weise steuerbar ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil nicht in dem Druckkammer-Verbindungskanal eingebaut ist, sondern in der Nähe des Bremshebels und durch Hydraulik-Leitungen (41) mit den Druckkammern verbunden ist (10).
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil durch elektrische Leitung mit einem Regler (48) gekoppelt ist, der mit dem Bremshebel (23) mechanisch verbunden ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Druckkammern pro Laufrad eingebaut sind.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe mit einem Loch in der Mitte versehen ist.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch eine für das Einführen in eine Radachse oder in einer Rad-Nabe passenden Durchmesser aufweist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe die Form eines dicken Ringes hat.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe in zwei oder mehrere Teilen trennbar ist, die mit einander zu einer kompakten Scheibe verbindbar sind (11).
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe aus einem harten Material, ziemlich dick und stabil gebaut ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Gehäuse (20, 24) angebracht ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil präzise gebaut ist wobei – bei vollständig aktiviertem Elektroventil die Kolben frei hin und her schwenken können, wobei keine Bremskraft-Übertragung stattfindet, – bei teils geschlossenen Elektroventil, dementsprechend eine unvollständige Bremskraft-Übertragung stattfindet, – bei inaktivem Elektroventil eine vollständige Bremskraft-Übertragung auf das Laufrad stattfindet.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil präzise gebaut ist wobei – bei nicht aktiviertem Elektroventil die Kolben frei hin und her schwenken können, wobei keine Bremskraft-Übertragung stattfindet, – bei teils geschlossenen Elektroventil, dementsprechend eine unvollständige Bremskraft-Übertragung stattfindet, – bei vollständig aktivem Elektroventil eine vollständige Bremskraft-Übertragung auf das Laufrad stattfindet.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehenden Teile der Vorrichtung ausgewuchtet sind.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil ein schnelles Ventil ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil ein Elektromagnetventil, oder ein Magnetostriktions-Ventil oder ein Piezo-Ventil ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Steuerung (26), die mit dem Elektroventil (15) gekoppelt ist, ausgestattet ist (12).
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einem getakteten System ausgestattet ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einem regelbaren Signal-Generator (21) gekoppelt ist, der einstellbare elektrische Impulse oder Wechselströme erzeugt, wodurch elektrisch steuerbare Elemente, vorzugsweise das Elektroventil gesteuert wird (13).
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangs-Signal des Signal-Generators so steuerbar ist, dass die Frequenz und/oder die Amplitude regelbar ist.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil so gesteuert wird, dass er sehr schnell und mit einen durch die Steuerung oder Signal-Generator erzeugten Frequenz auf und zu macht.
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal-Frequenz und/oder die Amplitude über dem Bremshebel des Fahrrads/Motorrads oder über das Bremspedal des Motorrads regelbar ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil mit einem Signal mit hoher Frequenz gesteuert wird.
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einer Phasenanschnitt-Steuerungs-Schaltung ausgestattet ist.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Signals mindestens mehrere Hz oder KHz beträgt.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben durch das Elektroventil gesteuert, die Winkelneigung des gelagerten Tellers auf der Taumelscheibe nicht kontinuierlich sondern mit hoher Frequenz in kurzen Abständen sehr oft starr machen, wobei lediglich während der starren Zustands eine Widerstandskraft auf der Taumelscheibe erzeugt wird.
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator, der das Signal erzeugt, das das Elektroventil steuert, die Zeitspanne in einem Zyklus, während das Ventil geschlossen oder offen ist, ändern kann.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie direkt oder durch ein massives Gummiteil mit der Fahrrad-/Motorrad-Rahmen gekoppelt ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventil-Weg von einem Hebel, vorzugsweise über dem Brems-Hebel des Fahrrads/Motorrads steuerbar ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe durch Zusatzgewicht oder Gewichtsverlagerung ausgewuchtet ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Dreh-/Steuer-Scheiben/Taumelscheiben (1), die hintereinander reihenweise mit der Radachse (2) fest oder abnehmbar gekoppelt sind, wobei dementsprechende Druckzylinder und Kolben zwischen den Scheiben eingebaut sind, die in Drehachsen-Richtung hin und her schwenkbar sind, aufweist (14).
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine oder mehrere Oszillator-Schaltungen aufweist, wobei sowohl die Frequenz als auch die Amplitude der Schwingungen regelbar ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe mit mindestens einer austauschbaren Platte, die an der Oberfläche befestigt ist, ausgestattet ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Taumelscheibe und/oder der gelagerte Teller und/oder das Gehäuse aus sehr harten Material hergestellt sind.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Systemen mit mehreren Kolben, diese sternförmig angeordnet sind.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen langen Betätigungsweg hat.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil nicht nur auf- und zu Stellungen nehmen und halten kann sondern auch beliebige Zwischenstellungen.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt eines Elektroventils oder Piezoventils ein mechanisches Ventil eingebaut ist, das mit einem kleinen elektrisch angetriebenem Getriebe, vorzugsweise einem Schnecken-Getriebe gekoppelt ist, das das Ventil in eine beliebige Zwischenstellung bringen und halten kann.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil durch einen Schrittmotor angetrieben wird.
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkammer/Druckzylinder U- oder C-Förmig gebaut ist, wobei an beiden Enden jeweils ein Kolben angebracht ist (15).
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager, anstatt Kugeln, mit Walzen oder mit Lagerelemente, die die Form eines Kegels oder Kegelstumpfes aufweisen, ausgestattet sind.
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben anstatt durch Hebel direkt mit Kugellager gekoppelt sind, die auf der Taumelscheibe gleitend berühren und von der sie die Schwenkbewegung aufnehmen, die dann die Flüssigkeit in Bewegung setzt.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe oder der Exzentriker nicht rund sondern vielmehr oval oder ihre Kontakt-Oberfläche hügelig gebaut ist.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Taumelscheibe oder des Exzentrikers so gebaut ist, das eine diametrale Anordnung von wechselweise Hügeln und Tälern auf der Oberfläche sich befindet.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt von Kolben, elastische Membranen oder Gummi-Wände an die Stellen wo sich der Kolben sein müssten, eingebaut sind (16).
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen oder Gummi-Wände mit jeweils einer Platte (50) aus einem Metall oder Legierung ausgestattet sind.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (50) mit einem Lager ausgestattet ist, der auf der Taumelscheibe gleitet.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil oder Elektroventil so gesteuert oder gebaut ist, dass es den Verbindungs-Kanal (14) nicht sofort bei der Bremspedalbetätigung ganz schliessen kann, wobei eine sanfte Brems-Kraftübertragung ermöglicht wird.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließgeschwindigkeit des Ventils bei Bremshebelbetätigung durch eine eingebaute spezielle Steuerung abhängig von der Fahr-Geschwindigkeit des Fahrrads oder Motorrads ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es anstatt des Ventils oder Elektroventils mindestens – eine elektrorheologische Flüssigkeit (43), die den Zylinder/Druckkammer oder zumindest den Verbindungs-Kanal befüllt, – ein oder mehrere Elektroden (42), die den Aggregatszustand der Flüssigkeit durch elektrische Spannung von Flüssig auf Fest und umgekehrt steuern können, – eine Steuerung (45), die mit den Elektroden gekoppelt ist, – eine Energie-Quelle, aufweist (17).
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass es anstatt des Ventils oder Elektroventils mindestens – eine magnetorheologische Flüssigkeit (46), die den Zylinder/Druckkammer oder zumindest den Verbindungs-Kanal befüllt, – ein oder mehrere Elektromagneten (44), die den Aggregatszustand der Flüssigkeit durch Magnetfeld von Flüssig auf Fest und umgekehrt steuern können, – eine Steuerung (45), die mit den Elektromagneten gekoppelt ist, – eine Energie-Quelle (49), aufweist (18).
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Energiegewinnungs-System, das aus mindestens einer Elektromagnet-Spule (47), die statisch eingebaut ist und einem Dauermagneten (39), der in form eines freilaufenden Kolbens oder als Teil eines Kolbens in dem Flüssigkeitskanal eingebaut ist, der durch seine hin- und her wandern ein elektrischen Strom in die Spule induziert, der in einem Energie-Speicher-System weitergeleitet wird, ausgestattet ist (19).
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben teilweise oder komplett aus einem Dauermagnet besteht, wobei die Spule in der Druckkammerwand oder außen eingebaut ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flüssigkeitskanal eine Mini-Turbine eingebaut ist, die durch die Flüssigkeits-Strömung sich schnell drehen kann, die mit einem Stromgenerator gekoppelt ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil-Steuerung mit eine Antiblockier-System- und/oder eine Elektronische-Stabilitäts-Programm-Steuerung, gekoppelt ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Fuß- oder Handbremse konzipiert ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 56 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben zusätzlich oder nur durch elektrische Strom durch die Elektromagnetfeld-Wechselwirkung zwischen statisch angebrachten Spulen und einem Dauermagnet-Kolben, sowie eine Steuerung, die den elektrischen Strom regelt oder ihn zu einem Energie-Speicher ableitet, gebremst wird.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben oder Wandlerkolben mit einem Verbindungs-Kanal (51/14), in dem die Flüssigkeit oder die Luft fliessen/strömen kann, in dem das Ventil eingebaut ist, der den Druck-Ausgleich zwischen zwei Druckkammern bei geöffnetem Ventil ermöglicht, ausgestattet ist (22).
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer anstatt mit Flüssigkeit, mit Luft befüllt sind.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben oder der Wandlerkolben mit einem Kanal ausgestattet ist, der bei erreichen einer Endposition und einer hohen Luftdruck, eine Luftströmung von dem Druckkammer nach aussen ableitet, vorzugsweise zu einem Pressluft-Vorratsbehälter, der mit der Druckkammer durch eine Druckleitung gekoppelt ist (16).
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie für Sportgeräte aller Art konzipiert ist und in denen eingebaut ist, bei denen ein Bremseffekt erforderlich ist.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass sie vorzugsweise in Trimmräder oder Sportgeräte, die eine Schwungscheibe aufweisen, die gebremst werden soll, eingebaut ist.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 65 oder 66, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Inline-Scates oder Streetboards eingebaut ist.
Brems-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Rotationsbremse konzipiert ist.
Brems-Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Rotationsbremse in Geräte oder Vorrichtungen eingebaut ist, die bisher eine herkömmliche Rotationsbremse verwenden.