DE4103795A1 - Vorrichtung zur ruecktritt-allradbremsung, auch intermittierend, von fahrzeugen mit pedalantrieb - Google Patents

Description

a.0 Vorbetrachtung und Begründung

a.1 Fahrräder müssen an jedem Rade - getrennt voneinander - eine Bremsvorrichtung haben.
a.2 Oft wird - aus verschiedenen Gründen - nur eine der beiden Bremsvorrichtungen betätigt.
a.3 Bei schneller Fahrt, Nässe, Eis und Schnee, wäre gleichzeitige und differenzierte Betätigung aller Bremsen besser.
a.4 Sportfahrräder haben bislang nur handbetätigte Felgenbremsen, seltener Trommelbremsen.
a.5 Die Handkräfte, Hebelübersetzungen und Betätigungshübe sind sehr begrenzt.
a.6 Die Bremswirkungen lassen bald nach durch Verschleiß der Bremsbeläge und durch Dehnung der Zugseile. Es muß beizeiten nachgestellt werden.
a.7 Gleichzeitiges, differenziertes Bremsen (Hinterrad zu Vorderrad) ist mit Handhebeln schwierig.
a.8 Das Greifen über die Handhebel und der Aufbau genügender Handkräfte erfolgt rel. langsam.
a.9 Bei Zeichengebung (rechts-links) bleibt nur eine Hand am Lenker. Ist gleichzeitiges Bremsen erforderlich, ist die Gesamt-Bremswirkung reduziert. Außerdem besteht Sturzgefahr infolge Verreißens der Lenkung.
a.10 Oft sind beide Hände von den Bremshebeln entfernt auf dem geraden Mittelteil des Lenkers (Rennlenker), so daß - bei plötzlich nötiger Bremsung - eine zusätzliche Verzögerung erfolgt.
In Summe mit den vorher aufgeführten Umständen ist das sicher ein Teil der Ursachen für die Massenstürze bei Rad-Rennveranstaltungen.
a.11 Rücktrittbremsung aller Räder pedalgetriebener Fahrzeuge, gleichzeitig aber differenziert, möglichst mit Stotter-Effekt, ergäbe eine wesentlich größere Brems- und damit Verkehrssicherheit.
a.12 Sportfahrräder, insbesondere Rennräder, haben Ketten-Gangschaltungen.
a.13 Die Kettenantriebe von Kettenschaltungen können - rückwärts getreten - keine größeren Kräfte übertragen. Die Kettenspanner würden einfedern und die Ketten abspringen.
a.14 Sportradfahrer würden die mit größerer Reibung behafteten Rücktrittbremsnaben auch nicht akzeptieren.

b.0 Stand der Technik

b.1 Es fehlte nicht an Versuchen, eine, auch für Fahrräder mit Kettenschaltung geeignete Rücktritt-Bremsvorrichtung zu entwickeln.
b.2 Die folgend aufgezählten deutschen Patente betreffen diese Problematik: P 22 15 343.1, P 29 34 588.8, P 30 32 504.3-21, P 31 15 438.7, P 31 41 468.0-21, P 32 26 037.7, P 32 29 370.4, P 32 33 165.7, P 32 35 226.3 und P 33 25 073.1.
b.3 Offenbar konnte sich keines der aufgeführten Patente auf dem Markt durchsetzen; wahrscheinlich weil zu kompliziert und aufwendig, zu schwergewichtig, mit zuviel Reibung behaftet oder/und zu umständlich bei der Aufhebung der Blockade des Kettentriebes, auftretend bei Fahrrädern mit Kettenschaltung und totaler Abbremsung jeweils des angetriebenen Rades.

c.0 Erfindungsgedanke

c.1 Der Erfindungsgedanke geht dahin, eine universelle Vorrichtung zu entwickeln, geeignet zur Rücktritt- Allradbremsung pedalgetriebener Fahrzeuge und die Umstände und Nachteile laut a.2-a.10 und b.3 möglichst zu vermeiden oder wenigstens zu vermindern
c.2 und auch a.11 zu verwirklichen.
c.3 Die zur Betätigung der Bremsen erforderlichen Kräfte und Hübe sollen jeweils von der Tretlagerwelle abgeleitet werden.
c.4 Die Betätigungsvorrichtung soll als kompakte, nachrüstbare Einheit jeweils auf den linken Tretlager-Wellenstumpf aufsteckbar sein. Die Ankopplung soll mit Hilfe wechselbarer Adapter erfolgen (Pos. 1 oder 10 der Zeichnungen A-E).
c.5 Die Zeichnungen A-E stellen - halbschematisch - verschiedene Ausführungsmöglichkeiten dar.
c.6 In den Zeichnungen A-E haben Teile gleicher Funktion auch gleiche Pos.-Nummern; es bedeuten:
Pos.  1 = wechselbarer Mitnehmer-Adapter, Scheibe oder Hülse,
Pos.  2 = linker Kurbelarm eines pedalgetriebenen Fahrzeugs,
Pos.  3 = hinteres Gabelrohr eines Fahrrades, zum Beispiel,
Pos.  4 = Federn zur Kraftbegrenzung und -differenzierung Hinterräder zu Vorderrädern,
Pos.  5 = Zugseil zur Hinterradbremse, z. B. eines Fahrrades; in Zeichnung A unter dem hinteren Gabelrohr 3 verlaufend, in Zeichnung B darüber,
Pos.  6 = Vielnockenstern, radial oder als Koax-Nockenkrone in Zeichnung C, oder als Vielrastenkörper, radial oder axial wirkend,
Pos.  7 = Vorwärts-Freilauf und Rücklaufgesperre,
Pos.  8 = Nockenhebel in Zeichnungen A, B und C, Einzahnstange in Zeichnung E,
Pos.  9 = Zugseil (auch Zugseile) zur Vorderradbremse (en),
Pos. 10 = einstellbarer Universalmitnehmer über Kurbelarm,
Pos. 11 = Kapsel des Gehäuses,
Pos. 12 = Seitenscheiben des Gehäuses,
Pos. 13 = Anschläge, z. B. gegen hinteres Gabelrohr 3,
Pos. 14 = Zugfedern für Anfangs-Kraftschluß der Nockenhebel 8 in Zeichnung D,
Pos. 15 = Rahmenrohr, z. B. eines Fahrrades,
Pos. 16 = Tretlagerhülse,
Pos. 17 = Hydraulik-Geberzylinder in Zeichnungen C und E.
c.8 Die Hebel 8 (Zeichnungen A, B, D) oder die Hydraulikkolben 17, Zeichnungen C und E, übertragen die Betätigungshübe und -kräfte auf die Bremsen, ebenso die Zahnstange Pos. 8, Zeichnung E, mittels Zugseilen, Gestängen (Pos. 5 und 9) oder Hydraulikschläuchen.
c.9 Die zwischengeschalteten Federn 4 begrenzen die Betätigungs-Zugkräfte, erlauben - je nach Auslegung - gleiche oder ungleiche Bremsung der Räder eines Fahrzeuges.
c.10 Bei den Ausführungen A und D rotiert das ganze Gehäuse beim Bremsen um den (durch Anschläge 13) begrenzten Winkel α mit, zwecks Vergrößerung des Betätigungshubes.
c.11 Außerdem wird der selbsttätige Ausgleich des Verschleißes der Bremsbeläge und der Seildehnungen verbessert.
c.12 Die Federn 14 (Ausführung D) bewirken einen Anfangs- Kraftschluß der Nockenhebel 8.
c.13 Die Doppelhebel 8 (Zeichnung A und B) oder die zwei Hebel 8 (Zeichnung D) verhindern den Totalausfall aller Bremsen eines Fahrzeuges infolge Seilriß, zum Beispiel.
c.14 Die Bremsen-Betätigungssysteme A-E erlauben das Anbremsen und Lösen wie bei Rücktritt-Bremsnaben, aber eben auf alle Räder des jeweiligen Fahrzeuges wirkend (s. c.9).
c.15 Die in b.3 erwähnte Blockade des Kettentriebes, eines Fahrzeuges mit Ketten-Gangschaltung, bei total abgebremstem Antriebsrad, läßt sich aufheben durch weiteres Rückwärtstreten (etwa ½ Nockenteilung) bis die Nocken- Hebel 8 in das jeweils nächstfolgende Nockental einrasten, bzw. die Einzahnstange 8 (Ausführung E) ausrastet und in die nächstfolgende Zahnlücke zurückläuft. Dadurch werden die Betätigungskräfte aufgehoben, so daß die Rückstellfedern der Bremsen diese lüften können.
c.16 Durch beliebige Wiederholung des Vorganges c.15, Rückwärtstreten, langsam oder schnell, kann mit unterschied­ licher Frequenz intermittierend gebremst, gestottert werden.
c.17 Die Bremsen-Betätigungskräfte für Felgen- und Trommelbremsen sind infolge der rel. großen Reibradien erheblich kleiner als bei Rücktritt-Nabenbremsen, zu deren Betätigung Handkräfte nicht ausreichen würden. Fortgesetztes Rückwärtstreten entsprechend c.16 ist deshalb leicht möglich.
c.18 Schließlich kann mit den Systemen (Zeichnungen A-E) ein zu parkendes Pedalfahrzeug auch standgebremst werden durch einmaliges, kurzes Antreten eines der Pedale, rückwärts (½-Nockenteilung etwa), beliebig oft wiederholbar, so daß die in die in b.3 und c.15 erwähnte Blockade eintritt. Das ist nützlich bei mit Gepäck beladenem Fahrzeug und am Gefälle. Die Aufhebung der Blockade (der Standbremsung) erfolgt wiederum durch Antreten eines Pedales (½ Nockenteilung) rückwärts, so daß die Bremsen entsprechend c.15 in ihre Ruhelage zurück springen können, das Fahrzeug wieder geschoben oder gefahren werden kann.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Rücktritt-Allradbremsung von Fahrzeugen mit Pedalantrieb, auch intermittierend und zur Standbremsung geeignet, dadurch gekennzeichnet, daß

1.1 das wesentlichste Bauteil zur Erzeugung der nötigen Kräfte und Hübe zur Bremsenbetätigung ein Vielnocken- oder Vielrastenkörper ist, radial oder axial auf Abgriffselemente (2.) wirkend,

1.2 wobei die Strecken (Lücken) zwischen den Nocken oder Rasten verbreitert sind, so daß die Bremsen - zwischen zwei Betätigungshüben - genügend Zeit und Rückhub zum Lüften erhalten,

2. Abgriffselemente wie Nockenhebel, Einzahnstangen, Hydraulikzylinder, Rastrollen, Rastkugeln, Rastbolzen, die Betätigungshübe und -kräfte auf die Bremsen übertragen, mittels Seilen, Gestängen oder Hydraulikschläuchen,

3.1 die Rastkörper 1.1 und die Abgriffselemente 2. - samt einem Freilauf-Gesperre-System und Gehäuse zu einer kompakten Einheit zusammengefaßt ist und

3.2 um einen begrenzten Winkel mit der (einer) Tretlagerwelle rückwärts mitdreht, zwecks Verstärkung der Betätigungshübe und damit auch des selbsttätigen Ausgleichs des Verschleißes der Bremsbeläge und Seildehnungen,

4.1 die nach 3.1 kompakte Einheit auf den linken Stumpf einer Tretlagerwelle und mittels Scheiben- oder Kurbelarmadapter, Zylinder-Hülsenadapter

4.2 auch nachrüstbar ist,

5. in die Hub-Kraft übertragenden Seile oder Gestänge zwischengeschaltete Federn die Zugkräfte begrenzen und - je nach Auslegung - ungleich starkes und auch progressives Bremsen der einzelnen Räder eines Fahrzeuges ermöglichen,

6. Anbremsen und Lüften möglich ist (langsames Stottern) wie bei herkömmlichen Rücktritt-Bremsnaben und solange, wie das durch die Kette angetriebene Rad nicht zum Stillstand kommt, der Kettentrieb also noch nicht blockiert ist,

7. die laut 6. mögliche Blockade des Kettentriebes, voraus, leicht aufzuheben ist durch weiteres Rückwärtstreten um etwa ½ Nockenteilung, so daß die Abgriffselemente (2.) einrasten oder ausrasten (je nach Ausführung 1.1), die Bremsen also gelüftet und die Pedale wieder voraus getreten werden können,

8. man intermittierend bremsen kann durch fortgesetztes Rückwärtstreten, langsam bis schnell,

9. auch standgebremst werden kann (Feststellbremse) durch einmaliges Antreten einer Pedale, rückwärts, so daß die in 6. erwähnte Blockade eintritt;
das Lüften erfolgt durch nochmalig kurzes Antreten einer Pedale, rückwärts, so daß der Zustand 7. eintritt, das jeweilige Fahrzeug also wieder geschoben oder gefahren werden kann.