DE2139770A1 - Progressive felgenbremse - Google Patents

Description

• Progressive ilelgenbremse :.e Erfindung bezieht sich auf Felgenbremsen, insbesondere auf Bremsen für Fahrräder, Mopeds und andere zweirädrige Fahrzeuge; kurz ist überall dort die Erfindung von Vorteil, wo ein progressives Ansteigen der Bremskraft in Abhängigkeit von der Handkraft gewünscht wird. Beschrieben werden soll der Einfachheit halber die Erfindung für Fahrradfelgenbremsen.
• Bei Zweiradfahrzeugen wäre es wünschenswert, daß die Felgenbremse progressiv arbeitet, d.h. bei schwacher Bremsung, etwa im ersten Teil des Handgriffweges nach Anlegen der Bremsbacken, soll die Bremskraft nur schwach ansteigen, damit ein feinfühliges Bremsen möglich ist, dagegen soll mit weiterem Weg des HandgriPfes die Bremekraft stärker und stärker ansteigen und zwar soweit, daß eine Notbremsung möglich ist, ohne daß eine unmäßig hohe H Handkraft aufgebracht werden muß.
• Zahlreiche Bremsmechanismen wurden bis heute ausgeführt bzw. zum Patent angemeldet, welche dieses ideale Bremsverhalten erreichen wollen. Bei allen diesen Bremsen versuchte man eine llebelverhä.ltnisänderung über dem Weg, den der Handgriff der Bremse zurücklegt, zu verwirklichen. Dazu ist zu sagen, daß bei diesen Bremsen eine Änderung der Hebelverhältnisse, wenn auch nur geringfügig erreicht wurde, aber, unb das ist wesentlich zu erkennen, praktisch nur über den Bereich dos Handgrifftieges bis die Bremsklötze zur Anlage an die Felge kommen. (Zustellbewegung) Im Moment des Anlegens der @remsklötze legt der Handgriff keinen weiteren Weg mehr zurück, und von da ab, also während des Bremsvorganges, ist der Brememecbanismus praktisch starr, wenn man von den geringfügigen Nachgiebigkeiten das Bremegestänges und der Bremsklötze absieht, die höchstens eine progressive Wirkung von 5 s ergeben können, und somit kann man die Bremswirkung dieser Bremsen als linear arbeitend bezeichnen. Nicht einmal die geringe Progressivität von bis 5 % ist in die bekannten Bremsen bewußt eingebaut worden, denn man wird die r,remsbacken nach Möglichkeit hart haben wollen, um ihre Abnutzung gering zu hilfen, und die Bremshebel müssen so dimensioniert sein, daß sie die aufgrund der Bremsbackenkraft auftretenden Biegemomente aufnehmen können.
• Bei den Felgenbremsen unterscheidet man zwei Ausführungen und zw<'Är die Mittelzugbremse und die Seitenzugbremse. Alle beide besitzen zw-si die Bremsbacken tragenden zur Felge symmetrisch angeordnete zweiarmige Hebel, die in einem Joch drehbeweglich gelagert; sein können. Um, abgesehen von einer synchronen Zustellbewegung der beiden Bremshebel, ein progressives Ansteigen der Bremskraft zu erreichen, hat man z.B. bei der Mittelzugbremse nach der französischen FaWentschrift Nr.1.000.765 zwischen die zweiarmigen Bremshebel und den sie betätigenden Bowdenzug einen Steuermechanismus als Zustellmechanismus geschaltet. Dieser besteht hier aus zwei Steuerkurven, welcne mit zwei Rollen zusammenarbeiten; im Prinzip genau so erfolgt die Steuerung der beiden Bremshebel bei der in der französis@@en @a@entcr:ift :r.956.456 beschriebenen Mittelzubremse und der Bremse nac der französischen Patentschrift Nr.983.448 (Fig.4), wobei als Zustellmechanismus ein Hebelmechanismus Verwendung findet.
• Bei den Seitenzugbremsen ist eine kinematische Kopplung der beiden Bremshebel notwendig, um die Unsymmetrie (verschieden lange Hebelarme, an welchen der Bowdenzug mit Hülle angreift) auszugleichen, damit bei Anliegen beider Bremsbacken möglichst gleiche Anpresskräfte an beiden Bremsklötzen erreicht werden. Dabei wurde versucht, der Steuerkurve, auf welcher der Nocken gleitet bzw. die Rolle abrollt, eine solche Form zu geben, daß sich bei wachsendem Anzug des handgriffs die Hebelverhältnisse so ändern, daß sich ein progressiver Anstieg der Bremskraft ergibt, ,B, bei den in der französischen Patentschrift Nr.510.018 beziehungsweise Zusatzpatentschrift dazu Nr.
• 22.679, der französischen Patentschrift Nr.983.448 (Fig. 10) und in der deutschen Patentschrift Nr.1.245.780 beschriebenen Bremsen.
• Sowohl bei den oben aufgeführten i;telzugbremsen wie auch bei den Seitenzugbremsen wird die ervunschte Progressivität nur während der Zustellbewegung erreicht, denn infolge der verhältnismäßig großen Relativwege zwischen Steuerkurve und Nocken (bzw. Rolle) läßt sich bei entsprechender Ausbildung der Steuerkurve so ziemlich jede gewünscht Charakteristik erzeugen, also auch Progressivität. Aber um diese Progressivität beim Anziehen der Bremse (Zustellung) geht es nicht; erreichen wollte man eine progressiv ansteigende Bremskraft vom Augenblick des Anlegens der Bremsbacken bis ur Vollbremsung. Sieht man von der geringen Elastizität der Bremsklötze und der sehr geringen Elastizität des Bremsmechanismus ab, so wird vom Augenblick des Anliegens der Bremsbacken an die Radfelge überhaupt keine Bewegung im Mechanismus der Pelgenbremse mehr möglich sein, also auch keine weitere Veränderung der Kraft-Hebelarmverhältnisse, wodurch allein eine echte Progression erreicht werden kann.
• Der Erfindung hingegen liegt die Aufgabe zugrunde, Felgenbremsen zu schaffen, die ein echtes progreeeives Ansteigen der Bremskraft gegenüber einer nur schwach ansteigenden Handkraft am Griff vom Moment des Anliegens der Bremsbacken an gewährleisten.
• Die Erfindung ist demgemäß darin zu sehen, dag die Voraussetzung geschaffen wurde, daß sich die Kraft-Hebelarmverhältnisse nach Anlegen der Bremsbacken weiter verändern, und damit ergibt sich die Möglichkeit, je nach dem wie die Hebelarmverhältnisse gewählt werden, die gewünschte Progression zu erreichen.
• Im folgenden soll die Erfindung an Hand von verschiedenen Felgenbremsen Fig.1 bis Fig.6 erläutert werden.
• Fig.1 und Fig.2 zeigen eine Nockengesteuerte Mittelzugbremse nach einem französischen Patent, und zwar gibt Fig.1 die Drausicht wie der und Pig.2 die Seitenansich dazu. Die beiden zweiarmigen Hebel 1 und 2 sind in den Achsen 4 drehbar gelagert. Der obere Teil dieeer Hebel trägt jeweils zwei Führungsrollen 9 und 11, die auf einer Kurve 10 abrollen. Wenn die Kurve bei der Betätigung der Bremse nach oben verschoben wird, dann werden die beiden Bremshebel 1 und 2 synchron gegeneinander geführt bis die Bremsbacken an der Felge zum knliegen kommen. Der rechte hebel der Fig.1, bisherige Ausführung dieser Bremse, zeigt, daß nach Anliegen des Brensklotzee keine weitere Bewegung der Steuerkurve nach oben erfolgen kann. Deshalb kann auch keine Veränderung der Kraft-Hebelarmverhältnisse mehr erfolgen. Der linke Bremshebel ist entsprechend dem Erfindungsgedanken ausgeführt.
• Kommt der Bremsklotz 5 des Bremshebels 1 zur Anlage an die felge, dann tritt bei weiterer Zustellung, das heißt bei Weiterbewegung der Steuerkurve über den Bowdenzug 8 ein Federelement 3 in Aktion. >ieses Federelement, hier als Flachfederschlaufe ausgeführt, stellt eine bewußt eingebaute Elastizität zwischen Bremshebel 1 und Bremsklotz 5 dar. Die Federkraft der Flachfeder ändert sich nahezu linear mit ihrer Deformation. Aber da die Steuerkurve 10 infolge des elastischen Gliedes 3 jetzt noch weiter zugestellt werden kann, ist es möglich, durch eine entsprechende Formgebung der Steuerkurve ein progressives Anwachsen der Bremskraft in Abhängigkeit von der Bowdenzugkraft oder Handkraft zu erreichen. Die Flachfederschlinge ist in ihren Osen in hebel X und in die Bremsbackenlagerung test eingespannt.
• Einen ähnlichen Steuermechanismus zeigt die in Fig.3 abgebildete Bremse. Auch hier wird ein weiteres Zustellen des Schiebers 1G erst durch Einbau einee elastischen Elementes erreicht, was man aus Fig.
• 3 ersieht, wenn man die Ausführung des linken Bremshebels 1 mit der Ausführung des rechten Bremshebels 2 (bisher übliche Ausführung) vergleicht. An dem Hebel 1 ist eine Blattfeder 3 befestigt, genietet, geschraubt oder eingegossen. Diese Feder endet in einem eingerollten Ring 4, in welchem die Bremsbacke 5 zustellbar befestigt ist. Der Hebel 1 ist so ausgebildet, daß er eine Aussparung 6 besitzt, in welcher die Blattfeder mit Luft liegt. Außerdem ist eine Schraube 7 vorgesehen, die gegenüber der Blattfeder einen verstellbaren Anschlag darstellt. Durch Verstellen der Schraube 7 kann man noch eine zusämtliche progressive Wirkung der Bremskraft herbeiführen, und auQerdem verstärkt die im Bremshebel 1 ausgebildete Kontur 6, an welche sich das elastische Element 3 anlegt, nochmals weiter die Progressivität der Bremskraft.
• Als weiteres Beispiel soll die Ausfahrung einer Mittelzugfelgenbremse, die über einen Kniehebel als Zustellmechanismus gesteuert wird, beschrieben werden. In Fig.4 linke Hälfte ist eine solche Bremse dargestellt. Es ist zu erkennen, daß auch bei dieser Bremse ein progressive. ansteigen der Bremskraft nach Anliegen der Bremsbacken durch Einbau des elas;,ischen, nacngiebigen Gliedes 3a erreicht werden kann.
• Wenn die Brem@@ac@en an der Felge zum Anliegen durch Betätigung des am Kniehebel 10 befestigten Bowdenzug@ 8 gekommen sind, dann kann infolge der Elastizität der Federn 3a der Kniehebel 10 noch weiter der Strecklage entgegen bewegt werden und zwar so lange, bis di.
• Federn 3a an den Bremshebeln 1 zur Anlage kommen, wobei wieder eine Schraube 7 vorgesehen werden kann, mittels der die Progressivität der Bremswirkung erhöht werden kann, wobei ebenfalls wieder noch die progrcssive Steigerung auf Grund der Kurve 6 hinzukommt.
• Der recht. Bremshebel Pig.4 zeigt eine andere Anordnung des elastischen Gliedes, und zwar ist dort der obere reil des Bremshebels geteilt. Der obere Bremshebel 2a ist mit dem unteren Bremshebel 2b durch das elastische Glied 34 welches hier auch beispielsweise als Blattfeder ausgeführt ist, verbunden. Damit soll gezeigt werden, daß ian denselben Effekt der Progression erreichen kann indem man das elastische Glied in den oberen Peil des zweiarmigen Bremshebels einbaut, und zwar kann das, darauf muß hingewiesen werden, bei jeder Ausführung der Felgenbremsen geschehen.
• Der Vollständigkeit halber soll nun noch gezeigt werden, wie man auch bei Seitenzugfelgenbremsen mit Hilfe des Einbauen eines elastischen Elementes ein progressives Ansteigen der. Bremskraft erhält.
• Die Fig.5 zeigt eine Seitenzugbremse, bei welcher der eine der beiden zweiarmigen Hebel im oberen Bereich eine Steuerkurve 10, der andere eine Rolle 11 (bei anderen Ausführungen wird ein Nocken verwendet), trägt. Wie ersichtlich ist, arbeitet, wenn die Steuerkurve entsprechend ausgebildet wird, auch diese Zustellvorrichtung nur progressiv bis die Breisbacken an der Felge anliegen, d.h. nur über den Bereich des Zustellweges. Auch hier erreicht man erst Progression zwischen Handkraft al Handgriff und Bremskraft an den Bremsklötzen während des Bremsens, indem im Hebel t ein elastisches Element eingefligt wird. Die linke Hälfte der in Fig.5 dargeetellten Bremse zeigt das elastische Element Da wieder als Blattfeder ausgebildet, auf der rechten Hälfte wird das elastische Element in etwas anderer Anordnung dargestellt. Fig.6 zeigt die Seitenansicht der Anordnung wie eie der rechte Bremshebel trägt. Am Bremshebel 2 ist die Blattfeder 3b in der Horizontalen federnd, also tangential zur Radfelge gerichtet, angebracht.
• Der Einheitlichkeit wegen wurde das federnde Element für die verschiedenen Ausführungen der Felgenbremsen als Blattfedern gezeiöhnet, aber es ist selbverständlich, daß anstelle der Blattfedern auch die verschiedenen in der Technik bekannten anderen Federn wie z.B.
• Torsionsfedern, Schraubenfedern oder Spiralfedern verwendet werden können.
• Der Anspruch auf Schutz bezieht sich darauf, da3 bei Felgenbremsen eine progressive Wirkung dadurch erreich wird, d zwischen den Bremsklötzen und dem Zustellmechanismus der Bremse mindestens ein elastisches Element (Feder) eingebaut ist. Hierbei.ist unter dem Zustellmechanismus der Bremse der Veil zu verstehen, welcher die KraftUbertragung vom Bowdenzug auf die Bremshebel übernimmt, also nach Pig.i und 2 und Fig.3 der Schieber 10 mit entsprecnenden Steuerkurven, nach Fig.4 der Kniehebel 10 und nach Fig.5 die tqockensteuerung 10 und 11. Durch Einbau des elastischen Elementes wird hierbei erreicht, daß nach Anlegen der Bremsklötze an die Radfelge der Zusteiilmechanismus über die Bowdenzugkraft und damit Handkraft noch weiter nachbewegt werden kann, so daß im Bremsmechanismus Kraft-Hebelarmänderungen auftreten, welche ein progressives Anpressen der Bremsklötze an die Radfelge gewährleisten. Bei den Bremsen lt'ig.1 und 2 und Fig.3 kann dies durch geeignete Fori der Steuerkurven geschehen, bei der Bremse Pig.4 gewährleistet dies der Kniehebelmechanismus 10 und bei der Bremse Fig.5 kann durch die geeignete Kurve 10, auf welcher die Rolle 11 abrollt, geleistet werden. Alle diese vier nur beispielhaft aufgeführten Bremsen weisen diesen Effekt der Progressivität nur dadurch auf, daß die elastischen Elemente 5 orw.
• 3a und 3b eingebaut sind.

Claims (8)

Patentansprüche

1.) elgenbremsen dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bremsbacken und dem Zustellmechanismus mindestens ein elastisches Glied (Feder) eingebaut ist mit dessen Hilfe erreicht wird, daß nach dem Anlegen der Bremsbacken an die Radfelge ein progressives Ansteigen der Bremskraft in Abhängigkeit von der handkraft erreicht wird.

2.) Felgenbremse nach Fig.1 und Fig. 2 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zustellmechanisins, Kurve 10 und Rollen 9 und ii der untere Arm des zweiarmigen hebels 1 als Feder ausgeführt ist, hier als Federschlaufe 3, wodurch erreicht wird daß, sobald die Bremsbacken anliegen, der Zustellmechanismus noch wei--ter nachbewegt werden kann und Progressivitat e-rreicht wird.

3.) Felgenbremse nach Fig.3 dadurch gekennzeichr.et, daß zwischen dem Zustellmechanismus, Kurve 10 und Rollen Ii im unteren oeil des zweiarmigen Hebels 1 eine Blattfeder 3 angeordnet ist, die nach Anliegen der Bremsbacken an der Radfelge eine weitere Zustellung des Bremsmechanismus erlauben, wodurch erst eine progressiv ansteigende Bremskraft beim Bremsen verwirklicht wird.

4.) Felgenbremse dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des zweiarmigen Bremshebels 1 eine Aussparung 6, Fig.3, vorge..sehen ist, an welche sich die Feder anlegen kann und aufgrund der Form der Aussparung eine Anderung der Federsteifigkeit und damit eine zusätzliche Progression erreicht werden kann.

5.) Felgenbremse dadurch gekennzeichnet, daB nach Fig.4 ein elastifiches Glied 3b in der oberen Hälfte des zweiarmigen Bremshebels 1 eingebaut ist, wodurch ein weiteres Zustellen des Kniehebels 10 nach Anlegen der Bremsbacken genau so möglich wird wie nach Fig.4 mit der Feder 3a im unteren -!eil des Hebels 1, wobei jeweile ein progressives Ansteigen der Bremskraft erreicht wird.

6.) Felgenbremse nach Fig.5 dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Zustellen der Bremshebel nach Anlegen der Bremsbacken möglich ist, da ein elastisches Glied 3a oder 3b eingebaut ist, wodurch Irogressivität erreicht werden kann.

7.) Felgenbremse dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellschraube i, Fig.3, Fig.4 und Fig.5, in dem Bremshebel angebracht ist, wodurch sich die Progressivität durch Veränderung der Federsteifigkeit zusätzlich variieren läßt.

8.) Felgenbremse dadurch gekennzeichnet, das das elastische Glied im unteren Teil des zweiarmigen Hebels 1 wie auch im oberen Teil dieses Bremshebels nicht nur als Blattfeder ausgeführt werden braucht, sondern daß dafUr ähnliche Federlen.ente wie sie in der Technik bekannt sind, wie z.B. Torsionsfedern, Schraubenfedern, Spiralfedern u.a. zur Verwendung kommen können.

L e e r s e i t e