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Rücktrittbremse für Fahrräder
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Fahrräder ohne Gangschaltung und solche mit einer Dreigang-Nabenschaltung
sind üblicherweise mit Rücktrittbremsenausgestattet.
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Sportlich ausgerüstete Fahrräder mit Mehrgang-Kcttenschaltung dagegen
besitzen Handbremsen, da eine übertragung der Bremskraft über die Antriebskette
wegen des empfindlichen Schaltmechanismus nicht möglich ist.
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Handbremsen haben folgende Nachteile: Stützt sich der Fahrer auf den
Lenker, wie es bei Sportlenkern üblich ist, entsteht durch Umgreifen zu den Bremshebeln
eine Verlängerung der Reaktionszeit.
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Ist eine Hand nicht am Lenker, z.B. während der Fahrtrichtungsanzeige,
des Klingelnsoder Schaltens oder auch beim Tragen eines Gegenstandes, ist ein Umgreifen
nicht möglich.
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Der Fahrer muß beim Bremsen einer vorne befindlichen Gefahr mit dem
Kopf entgegengehen, obwohl er instinktiv den Kopf zurücknehmen möchte
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremse in richtung zu erstellen,
die die Ausbildung einer Rücktrittbremse bei jedem Fahrradtyp ermöglicht. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die Lsetätigungsvorrichtung auf
der Tretlagerachse angeordnet und über die Kraftübertragungseinrichtung mit der
Bremse verbunden ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Betätigungsvorrichtung
aus einer Kupplungsmechanik, deren mitnehmender Teil mit der Pedale und deren mitgenoflimener
Teil durch eine Hülse gebildet wird,an die die Kraftübertragungseinrichtung angeschlossen
ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die mitgenommene Hülse über eine Rutschkupplung
mit definierter Lösekraft mit einer weiteren Hülse verbunden ist, die die Kraftübertragungseinrichtung
betätigt. Dadurch wird die auf die Kraftübertragungseinrichtung und die daran angescitlossene
Bremse übertragene Kraft auf einen Maximalwert begrenzt, wodurch die Bremse nicht
die volle, durch das Treten auf die Pedalen ausgeübte Kraft aufnehmen muß und dadurch
vor Beschädigung bewahrt wird.
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Die Kupplungsmechanik darf nur dann wirksam werden, wenn die Pedalen
durch Treten entgegen der Fahrtrichtung bewegt werden, nicht jedoch, wenn das Fahrrad
rückwärts geschoben wird, da sich andernfalls die Bremse festziehtDamit zwischen
diesen beiden Kraftwirkungen unterschieden werden kann, ist nur das Kettenrad fest
mit der Tretlagerachse verbunden. Die Pedalen dagegen sitzen drehbar auf der Tretlagerachse
und sind mit dieser mittels einer Verzahnung so verbunden, daß die Pedalen auf der
Tretlagerachse um einen kleinen Winkel drehbar sind. Zwischen den Pedalen und der
Tretlagerachse sind Stahlfedern eingesetzt, die beide Teile in einer Andruckstellung
halten. In dieser Stellung ist die Kupplungsmechanik unwirksam, d.h. während des
Fahrens und des Rückwärtsschiebens.
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Beim Treten der Pedalen entgegen der Fahrtrichtung drehen sich diese
gegenüber der Tretlagerachse um einen festgelegten Winkel und betätigen die Kupplungsmechanik.
Dabei muß die Tretlagerachse stehen bleiben. Sie ist daher mit einem kleinen Freilauf
mit Rutschkupplung ausgestattet, deren Lösekraft so ausgelegt ist, daß die Stahlfedern,die
die Pedalen und die Tretlagerachse in Andruckstellu< halten, auseinandergedrückt
werden können.
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Die Rutschkupplung muß öffnen, damit die Pedalen über den für die
Betätigung der Kupplungsmechanik festgelegten Winkel weiter rückwärts getreten werden
können, wie dies zum Bremsen erforderlich ist.
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Damit bei jeder Pedalstellung gebremst werden kann, sind die Pedalen
durch eine Pedalachse fest miteinander verbunden. Die Pedalachse liegt in der rohrförmig
ausgebildeten Tretlagerachse.
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Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Es zeigen: Figur 1 eine prinzipielle Darstellung eines Fahrrades mit
einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung.
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Figur 2 einen Längsschnitt durch das Tretlager.
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Figur 3 einen Querschnitt durch die Kupplungsmechanik in Figur 2 entlang
der Linie A-B.
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Figur 4 einen Querschnitt der Verzahnung der Pedalen mit der Tretlagerachse
entlang der Linie C-D.
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Figur 5 einen Querschnitt durch den Freilauf der Tretlagerachse entlang
der Linie E-F.
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In Figur 1 ist ein Fahrrad dargestellt, das in üblicher Weise mit
einem Rahmen 1, einem nicht angetriebenen Vorderrad 2 und einem angetriebenen Hinterrad
3 aufgebaut ist. Der Antrieb des
Hinterrads erfolgt über eine Fahrradkette
4,die über eine Achse 5 des Hinterrads 3 sowie über ein Zahnrad 6 läuft, das auf
einer Tretlagerachse 7 sitzt.
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Das Zahnrad 6 wird mit in Figur 1 nicht dargestellten Pedalen angetrieben.
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Auf der Achse 7 befindet sich eine Betätigungsvorrichtung 8 für eine
Bremse 9, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine auf das Hinterrad 3
wirkende Felgenbrernse ist. Die Betätigungsvorrichtung 8 ist über einen Seilzug
10, der am Rahmen 1 des Fahrrads geführt wird, mit der Bremse 9 verbunden.
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Damit der Seilzug 10 in günstiger Richtung auf die Bremse 9 einwirken
kann,ist am oberen Ende des Rahmens 1 eine Umlenkrolle 11 vorgesehen, über die der
Seilzug 10 gespannt ist.
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Das dargestellte Fahrrad ist am Hinterrad mit einer Kettenschaltung
12 ausgestattet, mit der die Ubersetzung zwischen dem Zahnrad 6 und dem Hinterrad
3 einstellbar ist Beim Treten der Pedale entgegengesetzt zur Fahrtrichtung wird
der Seilzug 10 nach unten gezogen, wodurch auf die Bremse 9 ein Zug ausgeübt wird,
der die Backen der Bremse 9 gegen die Felge des Hinterrads 3 drückt. Auf diese Weise
findet der Bremsvorgang statt.
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Die Figuren 2 bis 5 zeigen die Teile der Betätigungsvorrichtung 8
für die Bremse 9. Die Teile der Betätigungsvorrichtung 8 sind auf der Tretlagerachse
7 angeordnet. Die Achse 7 ist mit einem Rollen-oder Kugellager 13 in dem Rahmen
1 drehbar gelagert.
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Auf der Achse 7 sitzen, gegenüber dieser drehbar, die Pedalen 14.
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Bestehen die Pedalen 14 aus Aluminium, ist es zweckmäßig, diese auf
einen Hartmetallring 15 fest aufzusetzen. Der Metall ring 15 und die Achse 7 sind
nach Figur 4 an den Achsenenden miteinander verzahnt in der Weise, daß beide um
einen bestimmten Winkel gegeneinander drehbar sind. Stahlfedern 16 bewirken, daß
die Pedalen 14 bezogen adf die Achse 7 immer in einer Andruckstellung bleiben.
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Wird die Pedale entgegengesetzt zur Fahrtrichtung bewegt, rollen die
Klemmrollen 17 auf einem in den Metallring 15 eingeprägten Profil radial nach außen
und verkeilen den mitnehmenden Metallring 15 mit der mitzunehmenden Hülse 18. Weiteres
Rückwärtstreten bewirkt die Mitnahme der Hülse 18, der Rutschkupplung 19 und der
Befestigungsvorrichtung 20 für den Seilzug 10.
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Die Befestigungsvorrichtung 20 ist auf der Lagerhülse 21 mittels eines
Kunststoffringes 22 drehbar gelagert.
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Damit die Klemmrollen 17 nicht in den Pro filmul den mitgeführt werden,
wodurch ein Verkeilen verhindert würde, ist ein Metallkäfig 23 vorgesehen, der mit
der Achse 7 fest verbunden ist. Die Kanten des Metallkäfigs 23 sind so ausgebildet,
daß während des Bremsvorganges die Klemmrollen 17 auf dem Profil hochgeschoben werden,
in Ruhestellung oder während des Fahrens jedoch in der Profilmulde gehalten werden,
so daß keine Reibung zwischen den Klemmrollen 17 und der Hülse 18 auftreten kann.
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Die Achse muß während der Einleitung des Bremsvorganges stehenbleiben.
Daher ist der in Figur 5 dargestellte Freilauf 24 vorgesehen. Haben sich die Klemmrollen
17 verkeilt, ist ein weiteres Rückwärtstreten erforderlich, um die Bremsen zu betätigen.
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Da die Verzahnung nach Figur 4 nur einen begrenzten Drehwinkel zuläßt,
muß der Freilauf 24 mit einer Rutschkupplung 25 ausgestattet sein, die bei einer
bestimmten Größe des Drehmoments öffnet.
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Damit aus jeder Pedalstellung gebremst werden kann, sind die Pedalen
mit einer Pedalachse 26 fest miteinander verbunden und mittels Schrauben 27 gehalten.
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Beim Riickwärtsschieben des Fahrrades ist die Bremse unwirksam, weil
die durch die Stahifedern bewirkte Andruckstellung der Verzahnung erhalten bleibt.
Die Achse 7 jedoch wird über das Zahnrad 6 entgegen der Fahrtrichtung gedreht, so
daß auch in diesem Betriebsfall die Rutschkupplung 25 des Freilaufes 24 öffnen muß.