DE4222505A1 - Vorrichtung zum Abgriff der Reaktionskraft an Felgenbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgreifen der Bremsreaktionskraft an Felgenbremsen.

Es sind aus der DE 37 29 145 C2 eine mechanische und aus der DE 41 08 628 A1 eine hydraulische Kombibremse bekannt, bei denen die Reaktionskraft einer Zweirad-Hinterradbremse zur Betätigung der Vorderradbremse benutzt wird. Bei beiden Versionen kommen als Hintereradbremsen allerdings system­ bedingt nur Trommelbremsen zum Einsatz, da an diesen die Reaktionskraft sehr einfach am Bremsankerblech abgegriffen werden kann.

Vor allem in der Fahrradtechnik werden jedoch an modernen Fahrrädern die Nabenbremsen immer mehr von Felgenbremsen abgelöst; an manchen Fahrradtypen lassen sich Trommelbremsen schon kaum mehr montieren. Weiterhin ist es für viele Meß- und Regelzwecke erforderlich, die Bremsreaktionskraft an Felgenbremsen abzugreifen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Felgenbremse zu schaffen, an der die Bremsreaktionskraft abgegriffen werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Felgenbremse durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 9 und 11 gelöst.

Eine Möglichkeit zum Abgreifen der Bremsreaktionskraft an Felgenbremsen besteht darin, die Bremsbacken um eine Achse drehbar anzuordnen, so daß an dieser ein dem Bremsmoment proportionales Bremsreaktionsmoment anfällt.

Eine solche Felgenbremse mit hydraulischer Betätigung wird in Fig. 1 dargestellt: Die beiden Nehmerzylinder (1) dieser Bremse sind auf je einer drehbar im Gehäuse (2) gelagerten Welle (10) angeordnet. Die Bremsbacken (3), die auf den Kolben der Nehmerzylinder angeordnet sind, weisen an ihren Reibflächen eine Rundung auf. Beim Bremsen werden die Backen durch die Umfangskraft der Felge mitgenommen und können sich um ihre Wellen (10) drehen. Auf diesen Wellen sind am anderen Ende je ein Hebel (9) drehfest angeordnet, in deren anderen Enden je ein Drehbolzen (8) geführt wird. Diese Drehbolzen wirken über je einen Druckstift (7) auf die Geberkolben (6) eines Hydraulikzylinders. Werden die Hebel (9) von den Wellen (10) ausgelenkt, so drücken sie über die Druckstifte (7) die Kolben (6) in den Hydraulikzylinder. Die zwischen den Kolben angeordnete Druckfeder dient zur Rückstellung. In der Mitte des Hydraulikzylinders kann Öldruck zur Betätigung einer Meß-, Regel- oder Servovorrichtung oder einer hydraulisch betätigten Vorderradbremse abgegriffen werden.

Fig. 3 zeigt eine weitere Version, die nur einen Nehmer­ zylinder (1) mit einem geraden Bremsbacken (3) aufweist, welcher starr im Gehäuse (2) angeordnet ist. Dieser Nehmer stützt sich über das als Bügel um die Felge ausgebildete Gehäuse (2) auf den zweiten Bremsbacken (11) ab, so daß dieser beim Bremsen ebenfalls an die Felge gepreßt wird. Dieser zweite Backen (11) ist kreisrund und weist einen ebenfalls runden Bremsbelag (12) auf. Er ist entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Version drehfest auf der Welle (10) angeordnet. Auch hier überträgt die Welle (10) die Umfangskraft der Felge über einen Hebel (9), einen Drehbolzen (8) und einen Druckstift (7) auf den Geberzylinder (6). Die am Ende des Hydraulikzylinders angeordnete Hydraulikleitung (4) führt zur Meß-, Regel- oder Servovorrichtung oder bei einer Kombibremse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 der DE 37 29 145 C2 zur Vorderradbremse.

Da bei dieser Version lediglich ein Backen (3) ausgelenkt und somit auch wieder zurückgestellt werden kann, muß die Rückstellung des anderen Backens (12) gesondert erfolgen. Hierzu kann beispielsweise eine im Gehäuse eingepreßte Gummikupplung (5) (siehe Fig. 3 und Fig. 4) oder eine Torsionsfeder (19) (siehe Fig. 5) dienen. Bei der Montage wird der Bügel (2) der Bremse so ausgerichtet, daß genügend Luft zwischen dem runden Backen (12) und der Felge ist. Beim Auslenken des Bügels (2) wird auch die Gummikupplung ausgelenkt und sorgt bei Beendigung der Auslenkung für Rückstellung. Da bei dieser Version nur am runden Backen (12) die Bremsreaktionskraft abgegriffen wird, und der feste Backen (3) nur dazu dient, den drehbaren Backen (12) an die Felge zu pressen, kann der Backen (3) mit einem Bremsbelag mit sehr niedrigem Reibwert versehen werden. Fig. 2 zeigt eine Version, bei der auf dem festen Backen (1) anstatt eines Bremsbelages Rollen (15) angeordnet sind.

Fig. 4 zeigt eine Version, bei der die Bremsreaktionskraft auf den Geberkolben (6) nicht mittels Hebel, Drehbolzen und Druckstift übertragen wird, sondern über ein auf der Welle (10) drehfest angeordnetes Ritzel (14), das auf eine auf dem Geberkolben (6) angeordnete Zahnstange (13) wirkt.

Fig. 5 zeigt eine Variante mit mechanischen Komponenten. Hier wird für die Betätigung der Felgenbremse ein Kipphebel (16) verwendet, auf dem der feste Bremsbacken (3) angeordnet ist. Auf der Welle (10) ist ein Hebel (9) drehfest angeordnet, an dessen anderem Ende mittels eines Seilklemmbolzens (18) das Drahtseil eines Seilzuges (17) befestigt ist. Bei Betätigung der Bremse wird der runde Backen (12) und somit die Welle (10) gedreht, wobei der Hebel (9) geschwenkt und der Seilzug (17) ausgelenkt wird.

Eine weitere Möglichkeit, die Bremsreaktionskraft an Felgen­ bremsen abzugreifen besteht darin, die Felgenbremse auf einem um die Achse des Rades schwenkbaren Bügel anzuordnen, so daß sie beim Bremsen dem Radlauf einige Grad folgen kann. An diesem Bügel läßt sich die Bremsreaktionskraft abgreifen. Fig. 6 soll aus der Vielfalt der denkbaren Schwenkbügel­ konstruktionen eine hydraulische Version beschreiben: Die Nehmerzylinder einer hydraulischen Felgenbremse sind auf dem schwenkbaren Bügel (20) angeordnet, der an seinem oberen Ende einen Drehbolzen (8) aufweist und über eine Druckstange (7) auf den Geberkolben (6) der Kraftaufnehmereinheit (2) wirkt. Über die Druckleitung (4) kann die Bremsreaktionskraft abgegriffen werden. Neben dieser hydraulischen Variante sind auch mechanische Versionen mit Seilzug- und Gestängeübertragungen denkbar.

Eine dritte Möglichkeit der Bremsreaktionskraftaufnahme besteht darin, die Bremsbacken auf Gleitstangen anzuordnen, die tangential zur Felge verlaufen, so daß die Bremsbacken der Felge ein Stück folgen können. Die Bremsreaktionskraft kann direkt an den Bremsbacken abgegriffen werden. Fig. 7 zeigt eine Version für hydraulische Felgenbremsen: Der Träger (21) der Nehmerkolben (1) wird auf Gleitstangen (22) parallel zur Felge geführt. Es ist auch eine Führung auf Profil- oder Prismenschienen denkbar. Der Träger (2) der Gleitstangen weist einen Hydraulikzylinder auf, in dem ein Geberkolben (6) angeordnet ist. Der Bremsbackenträger (21) ist mit diesem Kolben (6) so verbunden, daß er ihn mitnimmt, wenn er beim Bremsen ausgelenkt wird. Die hinter dem Kolben (6) angeordnete Druckfeder dient der Rückstellung.

Wird eine erfindungsgemäße Felgenbremse als Erregerbremse einer Kombibremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der DE 37 29 145 C2 verwendet, so kann die Sicherheit der Kombi­ bremsanlage durch einen in dieser Patentschrift beschriebenen Kraftbegrenzer noch verbessert werden. Dieser Kraftbegrenzer kann, wie in der DE 37 29 145 C2 beschrieben, in die Betätigungsorgane der Felgenbremse integriert werden. Fig. 8 zeigt einen in den Handhebel integrierten Kraftbegrenzer.

Eine weitere Verbesserung kann erreicht werden, wenn in die Felgenbremse ein aus der DE 41 08 628 Al bekannter asymmetrischer Winkelhebel und eine vorgespannte Druckfeder integriert werden, so daß eine nichtlineare Übertragung der Bremsreaktionskraft erzwungen wird.

Ein diesen Kombibremsanlagen eigentümliches Aufschwingen und Rattern der Hinterradbremse kann durch eine aus der DE 42 16 461 A1 bekannte Schwingungsdämpfungsvorrichtung kompensiert werden; diese kann zum einen aus einem in die Übertragungsorgane der Hinter- zur Vorderradbremse integrierten Schwingungsdämpfer bestehen, zum anderen bei hydraulischen Felgenbremsanlagen aus einer in die Übertragungsleitung integrierten Düse.

Mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist es möglich, an­ statt der Trommelbremsen auch Felgenbremsen in Bremsanlagen einzusetzen, bei denen die Bremsreaktionskraft einer Bremse für Servo-, Meß- und Regelzwecke oder zur Betätigung einer Vorderradbremse abgegriffen werden soll.

Claims (15)

1. Felgenbremse, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide Backen (12) um je eine vertikale Achse (10) drehbar gelagert sind, so daß an dieser je ein dem Bremsmoment proportionales Drehmoment abgegriffen werden kann.

2. Felgenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Drehmoment(e) der Achse(n) (10) über (je) eine Hebelvorrichtung auf (je) einen in einem Hydraulikzylinder angeordneten Kolben (6) wirkt.

3. Felgenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Drehmoment(e) der Achse(n) (10) über (je) ein auf dieser (diesen) angeordnetes Ritzel (14) und (je) eine auf dem (den) Kolben (6) angeordnete Zahnstange (13) auf den (die) Kolben (6) wirkt.

4. Felgenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment der Achse (10) über einen oder zwei Hebel (9) auf (je) einen Seilzug (17) wirkt.

5. Felgenbremse nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des im Gehäuse (2) geführten Bremsbackens (12) durch eine Gummikupplung (5) erfolgt.

6. Felgenbremse nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des im Gehäuse (2) geführten Bremsbackens (12) durch eine Torsionsfeder (19) erfolgt.

7. Felgenbremse nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einseitig betätigten Felgenbremsen der nicht mitdrehende Bremsbacken einen Bremsbelag mit geringerem Reibwert aufweist.

8. Felgenbremse nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einseitig betätigten Felgenbremsen der nicht mitdrehende Backen anstatt eines Bremsbelages Rollen aufweist.

9. Felgenbremse, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacken (1) auf einem Bügel (20) angeordnet sind, der um die Achse des Rades schwenken kann, so daß er beim Bremsen ein Stück mitdreht und an ihm das Bremsreaktionsmoment abgegriffen werden kann.

10. Felgenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bügel (20) gegen geeignetes Kraftaufnahme- oder -übertragungsorgan abstützt.

11. Felgenbremse, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacken (1) auf zur Felge tangential verlaufenden Gleitstangen (22) oder -schienen geführt werden und direkt an den Backenträgern (21) die Bremsreaktionskraft abgegriffen werden kann.

12. Felgenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Backenträger (21) gegen geeignete Kraftaufnahme- oder -übertragungsorgane abstützen.

13. Felgenbremse nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in die Betätigungsorgane der Felgenbremse ein aus der DE 37 29 145 C2 bekannter Kraftbegrenzer integriert wird.

14. Felgenbremse nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in die Felgenbremse ein aus der DE 41 08 628 A1 bekannter, aus einem Winkelhebel und einer Druckfeder bestehender Übertragungsmechanismus integriert ist.

15. Felgenbremse nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in die Übertragungsorgane der Felgenbremse eine aus der DE 42 16 461 A1 bekannte, aus einer Düse bestehende Schwingungsdämpfungsvorrichtung integriert ist.