DE4307485A1 - Bremssystem für durch Muskelkraft angetriebene Fahrräder - Google Patents

Description

Bremssystem für durch Muskelkraft angetriebene Fahrräder,

• a) von einem Tretantrieb aus anzusteuernden Bremskraftver­ teilervorrichtung zur gleichzeitigen Betätigung der Bremsen am Vorder- und Hinterrad, bei der die die Brem­ sen beeinflussenden Mittel mit einer gegen die Fahrt­ richtung sperrenden Freilaufeinrichtung gekoppelt sind,
• b) die Bremskraftverteilervorrichtung mit einem Bremskraft­ begrenzer in einer Baueinheit vereint ist und zur Brems­ kraftbegrenzung der Betätigungsweg des Bremskraftvertei­ lers durch einen handverstellbaren Anschlag begrenzt wird,
• c) der Bremskraftverteiler kann der Vorderradbremse gegen­ über der Hinterradbremse größere Wirkkräfte zuteilen,
• d) die Vorder- als auch Hinterradbremse Einrichtungen auf­ weisen, die jeweils eine zusätzliche Ansteuerung durch Handbetätigungseinrichtungen erlauben und
• e) die Bremsen durch herkömmliche Handbremshebelvorrich­ tungen, aber auch durch Handdrehgriffe einzeln betätigt werden können.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem für durch Muskelkraft angetriebene Fahrräder nach den Oberbegriff des Hauptanspruches.

Bremseinrichtungen für Fahrräder haben die Aufgabe, die Bewegungsenergie der Fahrzeugmasse bei Bedarf zu ver­ ringern, falls erforderlich, auch zum Stillstand zu bringen. Bremsen bestehen im wesentlichen aus einem Gehäuse mit Reibflächen sowie einem oder mehreren zuge­ ordneten Reibkörper oder einer Vorrichtung, welcher ebenfalls ein oder mehrere Reibkörper zugeordnet werden. Das Betreiben der Bremse ist mittels Handbetrieb durch Handbremshebel oder mittels Fußbetrieb durch Rücktritt­ bewegung des Tretantriebes möglich. Handbremshebelvorrichtungen können variabel als mecha­ nische oder auch als hydraulische Steuervorrichtungen ausgerüstet sein. Die Übertragung der Stellkräfte erfolgt variabel mittels Handhebel, Zugseile, Gestänge oder durch Öldruck-Steuerleitungen bis hin zur Bremse. Bei der Fußsteuerung werden die Stellkräfte durch Rück­ wärtstreten der Tretkurbeln über das Kettenrad, die Antriebskette, das Kettenritzel und schließlich zum integrierten Rücktritt der Antriebsnabe geleitet. Beim Bremsvorgang werden die Reibkörper der Bremse, welche ihr festes Widerlager am Fahrzeugrahmen finden, gegen die rotierenden Reibflächen des abzubremsenden Bauteils, welches mit dem Laufrad fest verbunden ist, gepreßt. Die hohen, aber steuerbaren Anpreßdrücke zwischen den Reib­ flächen hindern die Laufräder, welche Gesamtmasseträger des Fahrzeuges sind, am freien Drehen, so daß das Fahrzeug verzögert oder auch zum Stillstand gebracht werden kann.

Bremsen werden nach ihren Wirkprinzip und nach ihrem Auf­ bau bezeichnet sowie eingegliedert. Die älteste Bremsen­ bauart ist die Klotz- auch Block- oder Reifenbremse, bei welcher die Reibungskräfte zwischen der Bereifung des Laufrades und einem spezifischen Bremsklotz wirksam werden. Eine wichtige Bauart ist die Rücktrittbremse. Sie ist kombiniert mit Freilauf und wirkt als Hinterrad­ nabenbremse, kann aber auch speziell als Trommelbremse konzipiert sein. Eine dritte Bremsenbauart ist die Innen­ backen- bzw. Trommelbremse. Sie ist ebenfalls wie die Rücktrittbremse eine Nabenbremse, deren Bremsverzögerungs­ kräfte über die Speichen der Laufräder übertragen werden. Diese Bauart besitzt einen Bremshebel als Widerlager, welcher am Fahrzeugrahmen fest lagert. Die Trommelbrem­ sen werden in Vollbremsnaben und Stufenbremsnaben einge­ teilt. Desweiteren kommen Scheibenbremsen, Rollen-Bremsen und Felgenbremsen zum Einsatz. Während vorzugsweise die Bremsenbauarten durch Seilzüge, vereinzelt auch mittels Gestänge gesteuert werden, wird speziell die Felgenbremse, welche eine Scheibenbremse darstellt, auch hydraulisch betrieben. Ein weiterer Vorteil der Felgenbremse ist, daß die Bremsverzögerungskräfte nicht über die Speichen der Laufräder übertragen werden. Derzeit gibt es zwei ver­ schiedene mechanisch arbeitende Felgenbremssysteme, bei denen der Bremsklotz

• a) durch eine Scheren-Hebelwirkung (normale Felgenbremse),
• b) mit einer axialen Bewegung, die aus der Verdrehung eines Hebels über eine gewindeartige Spindel entsteht (Weinmann-PBS),

zur Felge gedrückt wird, so daß das Prinzip des "in die Zange nehmen der Felge" bei beiden Systemen gegeben ist.

Die nach dem Scherensystem arbeitenden Felgenbremsen gibt es wiederum in zwei Hauptgruppen:

• - Mittelzug-Felgenbremsen
• - Seitenzug-Felgenbremsen

Diese Gruppen unterscheiden sich noch in mehreren Varianten, z. B.

• - Mittelzugbremsen und Cantilever-Bremsen,
• - Seitenzugbremsen mit Seilzugabgang links-oder rechts­ seitig.

Mit Ausnahme der Rücktrittbremse, welche eine Fußbremse darstellt, werden die übrigen am Fahrrad verwendeten Bremssysteme von Hand gesteuert. Die Verzögerungslei­ stungen der Bremsen sind vom mechanischen oder auch hydraulischen Wirkprinzip der Bremsenbauart, seiner Größenordnung sowie den spezifischen Einsatz von Reib- bzw. Bremsbelägen abhängig. In Erwartung einer erforderlich hohen Verzögerungsleistung, z. B. für Tandemfahrräder, wird auch vorzugsweise eine dritte Bremse dem Fahrzeug zugeordnet. Bekannt sind auch Erfindungen, durch welche mittels besonderer Handhebelvorrichtung oder einer speziellen Rücktrittvorrichtung gleichzeitig mehrere Bremsen betätigt werden, wobei auch Bremskraftregelungen zur Anwendung kommen. Hierdurch soll die Verzögerungs­ leistung der Bremsen und somit auch die Verkehrssicherheit der Fahrzeuge verbessert werden.

Diesbezüglich sind folgende Erfindungen bekannt:

Nach der Nr. 205 741 wird durch Rückwärtstreten des Tret­ antriebes gleichzeitig die Vorder- u. Hinterradbremse betätigt. Hierzu ist ein Leerlauf-Zahnkranz an der Nabe einer Tretkurbel angeordnet. Anstelle der Zähne befinden sich zwei Nasen für ein Bowdenzug der Vorder- und das Bremsgestänge der Hinterradbremse, wobei vorzugsweise Trommelbremsen angeordnet sind.

Zwischen dem Freilauf und der Vorderbremse befindet sich eine zusätzliche Bowdenzugstelleinrichtung, welche das Zugseil der Vorderbremse vorspannt und somit dieser größere Bremskräfte zuteilt. Die Vorderbremse besitzt einen Befestigungspunkt für zwei Zugseile, so daß diese auch von Hand betätigt werden kann.

Nachteilig ist, daß

• - das Freilaufsystem mit Geräusche arbeitet und nicht gegen Schmutzwasser abgedichtet ist,
• - die Betätigung der Bremskraftregulierungseinrichtung während der Fahrt recht umständlich ist, da eine Hand die Lenkerführung verläßt und die Vorrichtung mühevoll betätigt,
• - eine defekte Zugseilaufnahme an der Vorderbremse, die Hand- u. Fußsteuerung dieser Bremse ausschließt,
• - beim Ausfall der Fußsteuerung nur noch eine Bremse zur Verfügung steht,
• - keine Bremskraftbegrenzungseinrichtung angeordnet ist.

Nach der GB 2 123 501 A wird die Steuerung von Doppel­ bremsen dadurch gelöst, indem zwei doppelarmigen Felgen­ bremsen jeweils zwei Bowdenzugstelleinrichtungen zugeord­ net werden. Dem Fahrzeuglenker sind beidseitig eine Hand­ hebelvorrichtung zugeordnet, welche jeweils ein Zugseil annähernd mittig aufnehmen. Während ein Zugseilende der Hinterbremse zugeführt wird, wird das zweite Zugseilende des gleichen Zugseils der Vorderbremse zugeführt. Die zweite Handhebelvorrichtung wird analog mit den Bremsen verbunden. Die Felgenbremsenbauart gibt die Möglichkeit, die Bowdenzugstelleinrichtungen auf einen Hebelarm eines doppelarmigen Bremsbügels hintereinander oder auch neben­ einander anzuordnen. Hintereinander angeordnet entstehen ungleiche Zugseilsteuerwege. Deshalb werden die zur Brems­ bügeldrehachse hin innenliegenden sowie die außenliegenden Seilzüge von Vorder- u. Hinterbremse getrennt von jeweils einer Handhebelvorrichtung aufgenommen.

Die auf dem Hebelarm beider Bremsen innen angeordneten Zugseile haben einen kurzen Steuerweg, wodurch mit einer Handhebelvorrichtung verstärkte und mit der zweiten reduzierte Bremskräfte auf beide Bremsen übertragen werden. Die zweite Anordnungsmöglichkeit der Zugseile beinhaltet, daß die Bowdenzugstelleinrichtungen parallel auf einen Hebelarm eines doppelarmigen Bremsbügels angeordnet sind, wodurch gleiche Hebelbedingungen vorherrschen. Hier kann vorzugsweise ein Bremskraftverteiler zugeordnet werden, wobei ein Verteilerhebel an seinen Enden das Zugseilende der Vorderbremse und zum anderen das Zugseilende der Hinter­ bremse aufnimmt. Beide Zugseilenden des Zugseils einer Handhebelvorrichtung werden unmittelbar neben dem der Vorderbremse angeordnet. Die unterschiedliche Hebelwirkung auf die Zugseile teilt der Vorderbremse größere Brems­ kräfte zu.

Nachteilig ist, daß

• - der Handsteuerung trotz vergrößerter Handhebel viel Kraft abverlangt wird,
• - eine komplette Steuerung zwei Bremskraftverteiler erfordert,
• - die Bremsbügel der Felgenbremse nur zweihebelarmig gestaltet sind, da ein defekter Hebelarm die zweite Steuerungsmöglichkeit der gleichen Bremse ausfallen läßt,
• - keine Bremskraftbegrenzungseinrichtung angeordnet ist.

Nach der Erfindung 2,717,662 werden die Vorder- und Hinter­ radbremse, welche einfache Seitenzug-Felgenbremsen sind, gemeinsam durch den rückwärts betätigten Tretantrieb gesteuert. Der Tretantrieb ist so gestaltet, daß dem Ketten­ rad kontaktnahe eine zweite Steuerscheibe mit Zugseilauf­ nahmen zugeordnet wird. Beide Bauteile sind auf der Nabe der Tretkurbel drehbar gelagert.

Während vorwärtstretend eine Nase der Tretkurbel in eine Aussparung des Kettenrades greift und dieses antreibt, wird rückwärtstretend der Tretkurbelarm gegen eine am Kettenrad angeordneten Sperrvorrichtung gedrückt. Hierbei greift eine Sperrklinke in eines der kreisförmig angeord­ neten Löcher der Steuerscheibe, wodurch diese rückwärts getrieben wird. Während die Bowdenzughüllen mittels Halte­ rung am Fahrzeugrahmen positioniert sind, nimmt die Steuer­ scheibe die angeordneten Zugseilenden der Vorder- u. Hinter­ radbremse mit sich, wobei die außenliegende Zugseilauf­ nahme einen größeren Stellweg zurücklegt und somit der Vorderradbremse größere Bremskräfte zugeteilt werden.

Nachteilig ist, daß

• - eine zweite unabhängige Bremse nicht angeordnet ist,
• - ein Tretkurbeldefekt beide Bremsen ausfallen läßt,
• - keine Bremskraftbegrenzung erfolgt,
• - keine starren Antriebsnaben verwendet werden können.

Die Erfindung mit Nr. 824.865 bezieht sich auf die Gestal­ tungs- u. Anordnungsmöglichkeit einer Doppel-Seilzug­ steuerung an herkömmlichen Felgenbremsen sowie Trommel­ bremsen.

Herkömmliche Felgenbremsen besitzen zweihebelarmige Brems­ bügel. Anstelle der Einzel-Bowdenzugstelleinrichtung als auch der Einzel-Zugseilklemme werden eine auswechselbare Doppel-Bowdenzugstelleinrichtung und eine Doppel-Zugseil­ klemme montiert.

Herkömmliche Trommelbremsen bleiben unverändert. Die Doppel-Bowdenzugstelleinrichtungen werden am Fahrzeug­ rahmen unmittelbar der jeweiligen Bremse mittels Halterung angeordnet, wobei beide Steuerseile vom Bremshebel aufge­ nommen werden. Die Steuermöglichkeiten, welche derartige Doppelbremsen ermöglichen, sind in einem Anordnungsschema am Fahrzeugrahmen dargestellt, wobei kein Bezug auf die Handhebel- oder Rücktrittgestaltung genommen wurde.

Das Anordnungsschema von Bremsen und Steuereinrichtungen läßt folgende Steuerungen zu:

• - eine Einzelbremse, welche eine Felgenbremse oder Trommel­ bremse sein kann, besitzt eine Doppel-Seilzuganordnung, welche durch zwei Handbremshebel wechselseitig gesteuert werden kann,
• - Vorder- u. Hinterradbremse, welches Felgenbremsen oder Trommelbremsen sein können, besitzen jeweils eine Doppel-Seilzuganordnung und werden wechselseitig durch zwei Handbremshebel einzeln sowie durch den rückwärts betätigten Tretantrieb gemeinsam gesteuert.

Nachteilig ist, daß

• - die Steuerung mit nur einer Bremse am Fahrrad nicht zulässig ist,
• - die Felgenbremsenbauart nur zweihebelarmige Bremsbügel besitzt, so daß ein defekter Hebelarm auch die zweite Steuerungsmöglichkeit der gleichen Bremse ausschließt.

Nach der 960 064 wird eine Drehgriff-Seilzugvorrichtung so konzipiert, daß das Griffende des Lenkerrohres zwei parallel laufende Schraubenschlitze besitzt, wobei im Lenkerrohr ein Kulissenstein beweglich lagert. Der Kulis­ senstein diametral zwei Lagerzapfen mit Laufringen aufnimmt, welche durch die Schraubenschlitze des Lenkerrohres geführt werden. Die zugeordnete Drehgriffhülse besitzt zwei ent­ gegengerichtet laufende Schraubenschlitze.

Eine Drehgriffbetätigung bewirkt, daß dessen Schrauben­ schlitze gegen die Laufringe der Lagerzapfen und somit gegen den Kulissenstein geführt werden. Der Kulissenstein ist Zugseilträger und wird axial in Richtung Griffende verschoben, wobei sich dieser durch die Schraubenschlitz­ führung des Lenkerrohres geringfügig verdreht. Das gezogene Steuerseil kann irgendwelche Bauteile am Fahrzeug betätigen. Die Vorrichtung läßt mehrere Abwandlungen zu. So kann die Drehgriffhülse einen bzw. zwei Schraubenschlitze besitzen.

Dementsprechend kann der Kulissenstein mit einem Schräg­ schlitz oder mit zwei Lagerzapfen versehen sein. Das Griff­ ende des Lenkerrohres kann wiederum einen Längsschlitz oder zwei parallele Schraubenschlitze besitzen, kann aber auch ungeschlitzt sein. Ungeschlitzt dann, wenn der Kulis­ senstein nicht im Lenkerrohr gleitet, sondern am Griffende mittels eines zylindrischen Paßstückes gelagert wird. Derartige Vorrichtungen arbeiten nach ein und demselben Funktionsprinzip. Einer Drehgriffhülse werden ein oder zwei parallele Schraubenschlitze zugeordnet. Der bzw. die Schraubenschlitze stehen mit einen entsprechend gestalteten Kulissenstein in Wirkverbindung. Eine Drehgriffbewegung bewirkt, daß der bzw. die Schraubenschlitze den Kulissen­ stein axial in Richtung Griffende verschieben.

Ein Nachteil dieser Konstruktionen liegt im wesentlichen im Konstruktionsaufwand.

Dem Stand der Technik lastet nachteilig an, daß herkömm­ lichen Bremsen trotz ausgereifter Bremstechnik sowie variabler Hand- u. Fußsteuerungsmöglichkeiten nicht best­ mögliche Bremsverzögerungen abverlangt werden können. Der Grund hierfür ist, daß unbewußt beim Betätigen der Bremsen wertvolle Bremszeit verlorengeht. Verloren deshalb, weil verschiedene Gliedmaße des Menschen den Bremsvorgang steuern und biologisch bedingt ein zeitgleiches Betätigen der Bremsen rein zufällig ist. Hinzu kommt die Angst vor einem Sturz, der insbesondere durch eine Bremskraftüber­ dosierung der Vorderbremse hervorgerufen werden könnte. Diese meist unbegründete Angst veranlaßt viele Radfahrer, sich vorwiegend auf die Hinterradbremse zu verlassen. Die Masseschwerpunkte des Fahrrades lassen aber besonders die Vorderradbremse die wirksamere Bremse sein.

Dagegen wird die Hinterradbremse unausweichlich höchst­ belastet, was schließlich allzuoft zum Blockieren des Laufrades führt. Die gegenwärtige Handhabung, Bremsen nur einzeln und nach Belieben zu steuern, bringt neben unerläßlichen Sicherheitsforderungen auch Nachteile und sogar Gefahren mit sich.

Nachteile sind:

• - Verzögerungsverlust durch Bremszeitverlust, da anfangs nur eine oder nicht zeitgleich zwei Bremsen wirken,
• - Verzögerungsverlust durch unsachgemäße Bremskraft­ dosierung, insbesondere der Vorderradbremse,
• - große Belastungen und erhöhter Verschleiß von Bremsbau­ teilen der Hinterradbremse, der Laufradkonstruktion, besonders der Speichen und des Hinterradreifens.

Gefahren sind:
Besonders Kinder verschätzen sich bei den zu erwartenden Bremswegen. Hinzu kommt die eigenwillige Handhabung der Bremsen, so daß meist die Hinterräder von Fahrrädern, welche mit Rücktritt ausgestattet sind, überdosiert abgebremst werden. Der beliebte Rücktritt überträgt große Bremswirkkräfte. Die vorzugsweise, aber fälschlich alleinige oder unsachgemäße Betätigung der Rücktritt­ bremse führt zum Rutschen des blockierten Laufrades, was einer optimalen Bremsverzögerung des Fahrrades entgegen­ steht.

Aber auch erwachsene Personen verschätzen sich oft und reagieren in Schrecksekunden unbedächtig.

In jedem Fall kommt es einerseits zur unzureichenden Nutzung von mindestens einer Bremse, andererseits all­ zuoft zur Bremskraftüberdosierung von mindestens einer Bremse. Zu große Fehleinschätzungen können im Straßen­ verkehr aber auch im Gelände zu Unfällen führen.

Fachbuch: Fahrrad-Technik 1990 Bielefelder Verlagsanstalt KG.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausschaltung der im Stand der Technik angegebenen Nachteile ein wirkungsvolleres Bremssystem zu schaffen. Die großen Bremswirkkräfte, die mittels der Fußsteuerung erzeugt werden können, sollen unabhängig von der Handsteuerung gleichzeitig das Vorder- sowie Hinterrad abbremsen.

Es ist beabsichtigt, den höheren zumutbaren Bremsbelas­ tungen der Vorderradbremse Rechnung zu tragen. Dies beinhaltet, daß einer möglichen Bremskraftüberdosierung entgegengewirkt werden soll.

Unter Einbeziehung der Forderung der StVZO §65 sollen zwei voneinander unabhängige Bremsen bei Bedarf einzeln als auch gleichzeitig gesteuert werden können. Beim Ausfall einer Bremse soll die Funktionstüchtigkeit einer zweiten Bremse gewährleistet werden.

Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Tretantrieb eines Fahrrades ein Freilaufsystem zugeordnet wird, welches in beiden Tretrichtungen auch sperrende Funktionen übernehmen kann, wobei rückwärtstretend das Drehmoment über einen Bremskörper mit angeordnetem Brems­ gestänge, einen Bremskraftverteiler mit integriertem Brems­ kraftbegrenzer und schließlich auf zwei besonders geeignete Doppelbremsen gleichzeitig übertragen wird. Die mitunter großen Bremskräfte sind mittels eines handverstellbaren Bremslastschalters über den Bremskraftbegrenzer auch während der Fahrt begrenzend regelbar. Unabhängig von dieser Fußsteuerung können die gleichen Bremsen nochmals durch Handdrehgriffe oder Handbremshebel einzeln und voneinander unabhängig gesteuert werden.

Diese Elemente bilden ein Bremssystem, welches im wesent­ lichen dadurch charakterisiert ist:

a) Der Tretantrieb besitzt ein eigenes Tretlagergehäuse und stellt somit eine komplette Tretlagerbaueinheit dar, in welcher ein Freilaufsystem integriert ist, welches ermög­ licht, Antriebskräfte, aber auch bedarfsmäßig große Brems­ kräfte zu übertragen. Das Freilaufsystem ist in der Weise dem Tretlager zugeordnet, daß beidseitig ein Freilaufkörper aufgenommen wird, welche zum Teil aus dem Tretlagergehäuse hinausragen. Während ein Freilaufkörper als Kettenradträger ausgebildet wird, ist der zweite als Bremssteuerkörper gestaltet. Beide Freilaufkörper sind drehbar gelagert. Zwischen beiden befindet sich ein auf der Tretlagerwelle beweglich angeordneter Doppel-Steuerkonus. Entsprechend der Tretrichtung der Tretkurbeln wird der Doppel-Steuerkonus mit dem Kettenradträger oder dem Bremskörper in Wirkverbin­ dung gebracht, wodurch die Antriebskräfte oder auch Brems­ kräfte übertragen werden. Wird nicht getreten, bzw. werden die Tretkurbeln entlastet, geht der Doppel-Steuerkonus in seine Ausgangsstellung zurück.

In dieser Stellung sind Antriebs- und Steuerkräfte aufge­ hoben, wobei das Kettenrad und die Antriebskette durch die starre Nabe des Antriebsrades bedingt weiter umlaufen, solange sich das Antriebsrad dreht. Die Freilaufkörper können außerhalb des Tretlagers auch so gestaltet sein, daß beispielsweise eine Kettenradgarnitur, eine Riemen­ scheibe oder ein Getrieberad aufgenommen werden kann, der zweite Freilaufkörper ein Bremsgestänge, eine Bowdenzug­ aufnahme besitzen bzw. als Nocken oder Kurvenscheiben­ träger ausgebildet sein kann. Letzteres beinhaltet, daß beispielsweise der Stößel eines hydraulischen Bremszylin­ ders mit der Steuerfläche des Bremskörpers in Wirkverbin­ dung gebracht werden kann.

Im vorliegendem Steuerungsfall werden die Bremskräfte vom Bremssteuerkörper über ein angeordnetes Bremsgestänge auf einen Bremskraftverteiler übertragen.

Vorteile dieser Konstruktion sind, daß mit deren Hilfe Antriebskräfte für die Fortbewegung des Fahrrades, als auch bedarfsmäßig Steuerkräfte für mehrere gleichzeitig wirkende Bremsen erzeugt werden können. Die Konstruktion ist unkompliziert, äußerst robust, wartungs­ arm, gegen eindringendes Schmutzwasser abgedichtet und arbeitet nahezu geräuschlos sowie verschleißarm. Die ständig mitlaufende Antriebskette stellt hohe Qualitätsan­ forderungen an die Antriebskette, das Kettenrad und an das Kettenritzel, ähnlich dem motorisierter Zweiräder. Besonders Gelände-Fahrräder profitieren von einer ständig mitlau­ fenden Antriebskette, welche für einige Schaltungssysteme Betätigungsvorteile hervorruft.

Es kann wie folgt leichtgängig geschaltet werden:

• - gleichzeitig hinten wie vorn
• - ohne zu treten, auch nahe dem Stillstand des Fahrzeuges z. B. Bergfahrten
• - schalten und bremsen zur gleichen Zeit.

b) Ein am Fahrzeuglenker angeordneter Bremslastschalter besitzt ein zweiteiliges Gehäuse, welches ein Tellerrad­ getriebe aufnimmt. Das Tellerrad ist mit einem Handdreh­ hebel fest verbunden, während das zugeordnete Ritzel über eine biegsame Welle mit einem Bremskraftbegrenzer in Wirkverbindung steht.

Eine Handdrehhebelbetätigung bewirkt eine Drehmomentüber­ tragung auf das Tellerrad, das Ritzel mit angeordneter biegsamer Welle und schließlich auf die Gewindespindel des Bremskraftbegrenzers.

Vorteile dieser Konstruktion sind, daß

• - der Bremslastschalter durch Tellerradrasterungen als Positionsschalter arbeitet,
• - das Tellerradgetriebe Übersetzungsabstufungen zuläßt,
• - verschiedene Montagepositionen am Fahrzeug möglich sind,
• - auch sehr große Steuerwege regelbar sind.

c) Der Bremskraftbegrenzer ist mit dem Bremskraftverteiler vereint, wobei die Spindelgewindebuchse des Bremskraft­ begrenzers mit eingelagerter Gewindespindel vom Verteiler­ gehäuse fest aufgenommen wird. Die Gewindespindel ist über eine biegsame Welle mit dem Bremslastschalter verbun­ den. Eine Drehmomentübertragung mittels Bremslastschalter bewirkt, daß je nach Betätigungsrichtung des Handdreh­ hebels die Gewindespindel herein oder heraus gedreht wird, wodurch der Arbeitsweg eines drehbar gegenüber lagernden Verteilerhebels begrenzt oder völlig freigegeben werden kann.

Vorteile dieser Konstruktion sind, daß

• - ein sehr geringer Konstruktionsaufwand benötigt wird,
• - die Einrichtung robust und einfach gestaltet ist.

d) Der Bremskraftverteiler wird mittels Gehäusehalterung am Fahrzeugrahmen befestigt. Werden die Steuerkräfte vom Tretantrieb zum Verteilerhebel mittels Bowdenzug über­ tragen, so können variable Montagepositionen am Fahrzeug­ rahmen gewählt werden. Das Verteilergehäuse nimmt den Bremskraftbegrenzer, die Bowdenzugaufnahmen oder auch die Bowdenzugstelleinrichtungen von Vorder- und Hinterradbremse sowie einen Achskörper auf. Letzterer lagert drehbar einen dreiarmigen Verteilerhebel, welcher über ein Bremsgestänge mit dem Bremssteuerkörper des Tretantriebes in Wirkverbin­ dung steht.

Eine Rücktrittbewegung des Tretantriebes bewirkt eine Zug­ bewegung des Bremsgestänges und damit eine Drehbewegung des zugeordneten dreiarmigen Verteilerhebels. Während ein Arm des Verteilerhebels das Bremsgestänge aufgenommen hat, zieht der zweite Arm die Steuerseile der Vorder- u. Hinter­ radbremse gleichzeitig. Der dritte Arm des Verteilerhebels hat Anschlagsfunktion und nähert sich einer bedarfsmäßig herein- oder herausgedrehten Gewindespindel des Bremskraft­ begrenzers.

Vorteile dieser Konstruktion sind, daß

• - mehrere Bremsen gleichzeitig gebremst werden können,
• - beide Bremsen bremskraftbegrenzend steuerbar sind,
• - beide Bremsen mit gleicher Steuerkraft betrieben werden können, wenn die Zugseilenden auf dem betreffenden Arm des Verteilerhebels nebeneinander angeordnet sind,
• - nur einer Bremse verstärkte Steuerkräfte zugeteilt werden, wenn die Zugseilenden auf dem betreffenden Arm des Verteilerhebels hintereinander angeordnet sind,
• - der Achskörper auch am Fahrzeugrahmen fest angeordnet sein kann,
• - der betreffende Arm des Verteilerhebels anstatt der Zug­ seile der Bremsen, einen auf Zugkräfte ausgebildeten hydraulischen Bremszylinder steuern kann, wobei auch hier die Bremskraftbegrenzung in gleicher Weise vorge­ nommen werden kann.

e) Eine vorzugsweise zugeordnete Doppelbremsenbauart ist eine Felgenbremse, welche zwei dreihebelarmige Bremsbügel besitzt. Während ein Hebelarm den Bremsklotz aufnimmt, der zweite eine Bowdenzugstelleinrichtung aufnimmt, wird an dem dritten Hebelarm eine Zugseilklemme angeordnet. Die Bremsbügel sind durch eine gemeinsame Bremsbügeldrehachse miteinander verbunden und werden durch eine Rückstell­ feder stets in ihre Ausgangslage bzw. Ruhestellung zurück­ gedreht, sobald der Bremsvorgang beendet ist. Die Bremsbü­ gel werden mit herkömmlichen Bremsbauteilen bestückt. Die dreihebelarmige Bremsbügelgestaltung ermöglicht, daß der Felgenbremse links- und rechtsseitig ein Seilzugabgang angeordnet werden kann, wodurch beidseitig ein Hebelpaar mittels Zugseil in Wirkverbindung steht. Während ein Hebelpaar und damit ein Zugseil der Fußsteuerung zugeord­ net wird, wird das zweite Hebelpaar und somit zweite Zugseil der Handsteuerung zugeordnet.

Ein mittels der Handsteuerung eingeleiteter Bremsvorgang bewirkt, daß über ein Zugseil ein Hebelpaar der Bremse betätigt wird, wodurch die Zangenwirkung der betreffenden Hebelarme mit angeordneten Bremsklötzen ausgelöst wird. Hierbei werden die Bremsklötze gegen die Laufradfelge gepreßt, wodurch dieses verzögert wird. Das zweite Hebel­ paar der Bremse führt eine analoge, aber passive Bewe­ gung aus. Der Aufbau und damit auch die Arbeitsweise dieser Doppelbremse ist der einer herkömmlichen Seiten­ zug-Felgenbremse sehr ähnlich.

Charakteristisch hierbei ist, daß durch die gemeinsame Bremsbügeldrehachse beide Hebelarmpaare analog arbeiten. Dies hat ein Bowdenzughüllenspiel zur Folge. Während ein Hebelpaar belastet wird, ist das zweite und damit auch dessen Zugseil völlig entspannt. Dementsprechend kann es erforderlich sein, daß jedem Bowdenzug bzw. dessen Bowden­ zughülle eine Vorspann-Ausgleichsfeder zugeordnet wird.

Ein mittels der Fußsteuerung eingeleiteter Bremsvorgang läßt jeweils ein Hebelpaar der Vorder- und Hinterbremse gleichzeitig wirken, wobei jeweils das zweite Hebelpaar nur passiv mitgeht. Die Betätigung beider Hebelarmpaare einer Bremse ist möglich und dann sinnvoll, wenn die begrenzten Fußsteuerungskräfte mittels der Handsteuerung bedarfsmäßig übersteuert werden sollen.

Vorteile dieser Konstruktion sind, daß

• - der Konstruktionsaufwand gering ist, da an den beiden neu gestalteten Bremsbügeln auch herkömmliche Bauteile angeordnet werden können,
• - beim Ausfall einer Steuerung, welches auch die Zerstö­ rung eines Hebelarmpaares der Bremse sein kann, ist die Funktion der Bremse durch das zweite Hebelarmpaar nach wie vor gewährleistet ist,
• - der links- und rechtsseitig angeordnete Seilzugabgang der Bremse auch zwei voneinander unabhängige Zugseil­ steuerungen zuläßt.

f) Die Handsteuerung der Bremsen wird mittels Handdrehgriffen durchgeführt. Die Konstruktion der Handdrehgriffe bein­ haltet, daß eine Griffhülse, welche ein zylindrisches Rohr ist, mittig eine Doppelsteigzahnbuchse fest aufnimmt und durch einen Lenker-Festgriff ummantelt wird. Die Enden der Griffhülse besitzen Montagelöcher und nehmen jeweils eine weitere Steigzahnbuchse auf. Während zur Lenkermitte hin, die angeordnete Steigzahnbuchse mit dem Lenker durch einen Gewindestift fest positioniert wird, ist die nach außen zugeordnete Steigzahnbuchse axial beweglich gelagert und wird durch zwei um 180 Grad versetzte Gewindestifte, welche in ebenfalls um 180 Grad versetzte Führungsschlitze des Lenkerrohres greifen, geführt.

Die bewegliche Steigzahnbuchse besitzt in ihrer Stirn­ fläche eine durchbrochene Bohrung, welche den Nippel und damit das Zugseilende der Bremse aufnimmt. Ein Verschluß­ stopfen, welcher in die Aushöhlung der beweglichen Steig­ zahnbuchse geklemmt wird, schließt und dichtet das Griff­ ende ab. Die Montagelöcher in der Griffhülse liegen in geeigneter Position den Gewindestiften der Steigzahnbuchsen gegenüber und dienen der Werkzeugführung. Die Montage­ löcher können durch den Lenker-Festgriff wieder abgedeckt werden. Der Montage des Drehgriffes ist es hilfreich, daß das durch den Lenker geschobene Zugseil der Bremse zuerst der beweglichen Steigzahnbuchse zugeführt, dann der kom­ plette Drehgriff auf das Lenkerrohr geschoben, mit den entsprechenden Gewindestiften gesichert und schließlich der Lenker-Festgriff aufgezogen wird.

Wird der Handdrehgriff betätigt, das heißt, um seine Längs­ achse verdreht, so muß die fest zugeordnete Doppelsteig­ zahnbuchse der Drehbewegung des Griffes folgen. Die Doppel­ steigzahnbuchse besitzt beidseitig zwei Steigzähne, welches nockenartige Gebilde sind. Diese stehen wiederum mit je zwei Steigzähnen der axial beweglichen, als auch der auf dem Lenker fest positionierten Steigzahnbuchse in Wirkverbindung. Die Steigzähne stoßen sich in axialer Richtung einander ab, wobei nur die bewegliche, außen lagernde Steigzahnbuchse eine axiale Gleitbewegung durch­ führt. Hierbei wird durch zwei Gewindestifte ein Verdrehen der beweglichen Steigzahnbuchse verhindert, wobei die Gewindestifte durch die Steigzahnbuchse hindurch und in die Führungsschlitze des Lenkerrohres greifen. Diese Stift-Schlitzverbindung haltert auch dann den Drehgriff am Lenker, wenn das Zugseil reißt. Das von der Buchse auf­ genommene und mittransportierte Zugseil steuert die Bremse entsprechend der Drehgriffbetätigung. Beim Nachlassen der Handsteuerkraft wirkt die Rückstellfeder der Bremse auf das selbsttätige Zurückdrehen des Handdrehgriffes.

Vorteile dieser Konstruktion sind, daß

• - diese robust und unkompliziert ist,
• - ein zugeordnetes Zugseil nicht fortwährend auf Biegung beansprucht wird,
• - durch die Gleitflächen der Steigzähne auch größere Steuerkräfte reibungsarm übertragen werden können,
• - der Konstruktionswinkel der angeordneten Steigzähne klein gehalten werden kann, wodurch größere Steuerkräfte bei erforderlich kleiner Handkraft übertragbar sind.

Erzielbare Vorteile des Bremssystems sind, daß durch die Fußsteuerung ein gleichzeitiges Abbremsen der Laufräder möglich ist, wodurch die Bremsverzögerung des Fahrrades bedeutend verbessert wird. Der zugeordnete Brems­ kraftverteiler gewährleistet eine optimalere Bremskraft­ verteilung auf beide Laufräder, wobei dem vorderen Lauf­ rad physikalisch bedingt größere Bremswirkkräfte zuge­ teilt werden können. Die Betriebssicherheit des Fahrrades wird des weiteren durch einen Bremskraftbegrenzer erhöht. Dieser ermöglicht, sich den Haftreibungsbedingungen der Laufräder besser anzupassen und besonders das Blockieren derselben in Schrecksekunden weitgehend einzuschränken. Die Bremsdrehgriffe gestatten eine gute Steuerkraftüber­ tragung auf die Bremsen und geben die Möglichkeit, den Lenker stets mit festumschlossenen Händen zu führen. Ein situationsbedingtes Einklemmen der Finger, wie es Hand­ bremshebel mit sich bringen, ist nicht möglich.

Das Bremssystem findet Verwendung für:

• - Fahrräder mit hohen Sicherheitsforderungen z. B. Kinder­ fahrräder, Fahrräder für Behinderte
• - Fahrräder mit speziellen Antriebs- ,Verzögerungs- und Führungsansprüchen z. B. BMX-Ausführungen,
• - Fahrräder mit hohem Verzögerungsbedarf z. B. Tandem- Fahrräder, Rikscha-Fahrzeuge, Transport-Fahrräder.

Die Erfindung wird nachstehend anhand beiliegender Zeichnungen erläutert und dargestellt mit:

Fig. 1 Front-Steuer-Antriebssystem, in welchem ein Doppelkegel-Freilaufsystem integriert ist.

Fig. 2 Bremslastschalter mit Anschluß an eine biegsame Welle.

Fig. 3 Bremskraftverteiler, welcher mit einem Brems­ kraftbegrenzer vereint und am Fahrradrahmen angeordnet ist.

Fig. 4 Fahrradlenker, welcher Handdrehgriffe mit den Merkmalen der Fig. 5, aber auch herkömmliche Handbremshebel aufnehmen kann.

Fig. 5 Handdrehgriff für lenkergesteuerte Fahrzeuge, welcher Drehmomente auf ein Steuerseil überträgt. Darstellung - im zerteilten Zustand gezeichnet.

Fig. 6 Funktionsschema des Bremssystems, welchem zwei gleiche Doppel-Seitenzug-Felgenbremsen (69) und (70), ein Front-Steuer-Antriebssystem mit den Merkmalen der Fig. 1, ein Bremskraftverteiler (72) mit vereinten Bremskraftbegrenzer (73) ent­ sprechend den Merkmalen der Fig. 3, zeichne­ risch zugeordnet sind.
Zeichnerisch nicht mit dargestellt ist die Zu­ gehörigkeit der Handdrehgriffe Fig. 5 an die Bowdenzüge (86) und (92).

Fig. 1 stellt ein Front-Steuer-Antriebssystem für durch Muskelkraft angetriebene Fahrräder in der Bauweise dar, daß ein am Fahrzeugrahmen fest angeordnetes zylindrisches Tretlageraufnahmegehäuse (1) die Tretlagerbaueinheit, welches ein eigenes zylindrisches Lagergehäuse (2) besitzt, aufnimmt. Das Lagergehäuse (2) wird durch einen Gewindesiche­ rungsring (3) fest angeordnet und nimmt beidseitig je eine Lagerschale (4) mit Konuskugellager (5), einen Frei­ laufkörper (6) bzw. einen Freilaufkörper (7) mit je einem Konuskugellager (8) auf. Durch das beidseitige Zuordnen von je einem Stellkonus (9), welcher jeweils durch ein Gewinde (10) der Tretlagerwelle (11) zugestellt und durch Nasenscheibe (12) und Kontermutter (13) justiert wird, werden die Freilaufkörper (6) u. (7) drehbar gelagert. Der Tretlagerwelle (11) sind an ihren Enden Tretkurbeln (14) mit Pedale und mittig ein Flachgewinde (15), welches einen Doppel-Steuerkonus (16) mit fest positionierter Friktions­ feder (17) aufnimmt, zugeordnet.

Die Antriebs- und Steuerfunktion dieses Tretantriebes ist dadurch charakterisiert, daß die fest angeordnete Frik­ tionsfeder (17) des Doppel-Steuerkonus (16) Reibkontakt mit dem Lagergehäuse (2) hat und somit den Doppel-Steuer­ konus (16) am freien Drehen hindert. Wird bedarfsmäßig vorwärts getreten, so dreht sich das auf der Tretlager­ welle (11) angeordnete Flachgewinde (15) aus dem Doppel- Steuerkonus (16) heraus. Dieser bewegt sich axial in Rich­ tung Freilaufkörper (7), welcher als Kettenradträger gestaltet ist. Die kegligen, aufgerauhten Flächen beider Körper werden einander gepreßt, so daß beide der Drehrich­ tung der Tretlagerwelle (11) folgen. Die Drehmomente werden somit vom gesperrten Freilaufkörper (7), an welchem das Kettenrad angeordnet ist, mittels Kette auf das Ritzel einer starren Antriebsnabe übertragen. Die Antriebskette läuft somit ständig um, solange sich das Laufrad dreht.

Werden die Tretkurbeln (14) nicht betätigt, so findet durch die mitlaufende Antriebskette eine Relativbewegung des Doppel-Steuerkonus (16) statt, welche ein leichtes Lösen des Doppel-Steuerkonus (16) vom Freilaufkörper (7) zur Folge hat. Hierbei schraubt sich der Doppel-Steuer­ konus (16) in Richtung Mitte des Flachgewindes (15). Sobald der Flächenkontakt abgerissen ist, hält die angeordnete Friktionsfeder (17) den Doppel-Steuerkonus (16) in Ruhe­ stellung, wobei der ausgekuppelte Kettenradträger bzw. Freilaufkörper (7) nach wie vor der ständig umlaufenden Antriebskette folgen muß.

Werden die Tretkurbeln (14) bedarfsmäßig rückwärts betä­ tigt, so findet zwischen dem Doppel-Steuerkonus (16) und dem Freilaufkörper (6), welcher als Bremssteuerkörper gestaltet ist, eine analoge Arbeitsweise statt. Der ge­ sperrte Freilaufkörper (6) mit angeordneter Bremsgestänge­ halterung (18) folgt der rückwärtigen Drehbewegung der Tretlagerwelle (11). Die zurückgelegte Stellgröße wird über ein Bremsgestänge auf die Bremse oder vorteilhaft auf einen vorgeschalteten Bremskraftverteiler übertragen. Wird nicht mehr gebremst, so leitet die entlastete, auto­ matisch um wenige Millimeter vorwärts bewegte Tretlager­ welle (11) ebenfalls die Relativbewegung des Doppel-Steu­ erkonus (16) ein. Sobald der Kräftefluß und damit auch der Reibflächenkontakt zwischen dem Doppelsteuerkonus (16) und Freilaufkörper (6) unterbrochen ist, zieht das Brems­ gestänge mittels Vorspannfeder (hier nicht mit gezeichnet) den Freilaufkörper (6) in seine Ausgangslage zurück.

Fig. 2 stellt einen Bremslastschalter dar, dessen zwei­ teiliges Gehäuse (25) mittels Gewindeschrauben (26) zusam­ mengefügt wird. Das Gehäuse (25) lagert eine Welle (27) mit fest angeordnetem Tellerrad (28), welches mit einer Rastenfeder (29) und einem Ritzel (30) in Wirkverbindung steht. Ein Ende der Welle (27) besitzt eine Profilaus­ höhlung sowie eine sich anschließende Gewindebohrung. Die Profilaushöhlung nimmt den Mitnehmerzapfen (31) des Hand­ drehhebels (32) auf, welcher durch eine Gewindeschraube (33) fest positioniert wird. Das Ritzel (30) besitzt einen Wellenansatz (34), welcher in einer dem Gehäuse (25) zugeordneten Gewindebundbuchse (35) drehbar lagert. Die Profilaushöhlung des Wellenansatzes (34) nimmt das Kupp­ lungsstück (36) der biegsamen Welle (37) auf, wobei die Hülle der biegsamen Welle mittels Gewindeüberwurfmutter (38) der Gewindebundbuchse (35) fest zugeordnet wird. Die Montageschelle (39) wird durch zwei Gewindeschrauben mit dem Gehäuse (25) verbunden.

Die Funktion der Lösung ist dadurch charakterisiert, daß der Handdrehhebel (32) zwei Betätigungsrichtungen zuläßt. Eine Betätigung des Handdrehhebels (32) bewirkt, daß das zugeordnete Tellerrad (28) ebenfalls eine Drehbewegung ausführt, welche auf ein Ritzel (30) mit Wellenansatz (34) übertragen wird. Ein selbsttätiges Verstellen des Hand­ drehhebels (32) wird durch eine am Gehäuses (25) fest ange­ ordnete Rastenfeder (29) verhindert, indem diese automa­ tisch in die Rasten der Stirnfläche des Tellerrades (28) greift, wodurch das Tellerrad mit ausreichendem Wider­ stand blockiert wird. Der Wellenansatz (34) besitzt eine Profilaushöhlung, in welche das Kupplungsstück (36) der biegsamen Welle (37) einrastet. Die angekuppelte Welle über­ trägt das Drehmoment in Richtung Bremskraftbegrenzer. Eine Drehrichtungsänderung des Handdrehhebels (32) hat auch eine Drehrichtungsänderung des Tellerradgetriebes und so­ mit der biegsamen Welle (32) zur Folge. Die Getrieberad­ übersetzung entspricht den weiteren Zuordnungsbedingungen.

Fig. 3 zeigt einen am Fahrzeugrahmen (40) angeordneten Bremskraftverteiler, dessen Verteilergehäuse (41) den Bowdenzug der Vorderradbremse (42), der Hinterradbremse (43), einen fest angeordneten Achskörper (44) sowie einen Bremskraftbegrenzer aufnimmt. Der Bremskraftbegrenzer besitzt eine Spindelgewindebuchse (45) mit eingedrehter Gewindespindel (46), welche dem Verteilergehäuse (41) fest zugeordnet ist. Die Gewindespindel (46) ist mit einer Profilaushöhlung versehen, in welche das Kupplungsstück der biegsamen Welle (37) einrastet. Die Hülle der bieg­ samen Welle wird mittels Gewindeüberwurfmutter (47) der Spindelgewindebuchse (45) fest zugeordnet. Der Verteiler­ hebel (48) besitzt drei Hebelarme und ist auf einem Achs­ körper (44) drehbar gelagert. Ein Hebelarm dient als An­ schlag und ist gegenüber der Gewindespindel (46) positio­ niert. Der zweite Hebelarm nimmt die Zugseile der Bowden­ züge (42) u. (43) auf, wobei der außen angeordnete Bowden­ zug (42) der Vorderbremse zugeordnet wird. Ein dritter Hebelarm lagert das Bremsgestänge (49), auf welchem eine Vorspannfeder (50), eine Gewindestellmutter (51) angeord­ net ist und dasselbe über eine Bremsgestängehalterung (18) mit dem Freilaufkörper (6) des Tretantriebes in Wirkver­ bindung steht.

Die Funktion beinhaltet, daß durch Rückwärtstreten der Tretkurbeln (14) der integrierte Freilaufkörper (6) des Tretantriebes gesperrt wird und das erzeugte Drehmoment über die angeordnete Bremsgestängehalterung (18), das Bremsgestänge (49), den Verteilerhebel (48), die Zugseile der Bowdenzüge (42) u. (43) und schließlich auf die nicht mitgezeichneten Bremsen übertragen wird. Die Zugkräfte des Bremsgestänges (49) werden auf einen Hebelarm des Vertei­ lerhebels (48) übertragen, wodurch dieser auf den Achs­ körper (44) verdreht wird. Ein weiterer synchron mitgedreh­ ter Hebelarm hat die angeordneten Zugseile der Bowdenzüge (42) u. (43) mit sich gezogen.

Das auf dem Hebelarm außen angeordnete Zugseil legt einen größeren Stellweg zurück, so daß der Vorderbremse größere Bremswirkkräfte zugeteilt werden. Der dritte synchron mit­ gedrehte Hebelarm wirkt als Anschlag und kann die Drehbe­ wegung des Verteilerhebels (48) begrenzen, indem dieser an eine herausgedrehte Gewindespindel (46) des Bremskraft­ begrenzers anschlägt. Eine Begrenzung wird erreicht, indem ein betätigter Bremslastschalter entsprechend Fig. 2 ein Drehmoment über eine biegsame Welle (37) auf die ange­ kuppelte Gewindespindel (46) überträgt. Entsprechend der gewünschten Handdrehhebelposition des Bremslastschalters Fig. 2 begrenzt die herein- oder auch herausgedrehte Gewindespindel (46) den Arbeitsweg des dreiarmigen Vertei­ lerhebels (48) und somit auch die mögliche Kräfteübertra­ gung auf zugeordnete Bremsen. Durch das Zusammendrücken der Vorspannfeder (50) wird eine feinfühlige Bremskraft­ übertragung, eine Rückstellbewegung des integrierten Frei­ laufkörper (6) des Tretantriebes sowie eine dämpfende Drehrichtungsbegrenzung des rückwärts betätigten Tretan­ triebes erreicht.

Fig. 4 zeigt einen Fahrzeuglenker, welcher an seinen Lenkerrohrenden je einen Handdrehgriff entsprechend der Fig. 5 aufnehmen kann. Den Lenkerrohrenden sind je zwei um 180 Grad versetzte Führungsschlitze (52) und zur Lenker­ mitte hin je eine Gewindebohrung (53), einerseits eine Bowdenzugaufnahme (54) für die Steuerung einer Vorderrad­ bremse, andererseits eine Bowdenzugaufnahme (55) für die Steuerung einer Hinterradbremse zugeordnet.

Anstelle der Bowdenzugaufnahmen können auch Bowdenzugstell­ einrichtungen angeordnet sein. Die Konstruktionsmaße des Lenkers gestatten, anstatt der Handdrehgriffe entsprechend Fig. 5, auch herkömmliche Handbremshebel anzuordnen.

Fig. 5 zeigt einen Handdrehgriff, dessen Lenker-Festgriff (56) eine Griffhülse (57) ummantelt. Die Griffhülse (57) nimmt mittig eine Doppelsteigzahnbuchse (58) fest auf und besitzt zur Lenkermitte hin eine Montagebohrung (59), zum Griffende hin zwei um 180 Grad versetzte Montagebohrungen (60) u. (61). Die Doppelsteigzahnbuchse (58) besitzt beid­ seitig zwei diametral angeordnete Steigzähne, welche wieder­ um mit den Steigzähnen von jeweils einer weiteren zugeord­ neten Steigzahnbuchse in Wirkverbindung stehen. Während zur Lenkermitte hin betreffende Steigzahnbuchse (62) mit­ tels Gewindestift (63) fest dem Lenkerrohr mit Gewindeboh­ rung (55) zugeordnet wird, wird zum Griffende hin eine Steigzahnbuchse (64), welche an ihrer Stirnfläche eine durchbrochene Bohrung besitzt und dieselbe das Zugseil (65) einer Bremse aufnimmt, axial beweglich gelagert. Deswei­ teren sind der Steigzahnbuchse (64) zwei um 180 Grad ver­ setzte Gewindebohrungen zugeordnet. Die Gewindebohrungen nehmen je einen Gewindestift (66) u. (67) auf, wobei die Enden der Gewindestifte in die ebenfalls um 180 Grad ver­ setzten Führungsschlitze (52) des Lenkers greifen. Ein Verschlußstopfen (68) wird in die Aushöhlung der Steigzahn­ buchse (64) geklemmt, wodurch die Mechanik vor Schmutz geschützt wird.

Die Funktion ist dadurch charakterisiert, daß beim Betä­ tigen des Drehgriffes nur die fest zugeordnete Doppelsteig­ zahnbuchse (58) eine Drehbewegung ausführen kann. Alle drei Steigzahnbuchsen (58, 62, u. 64) stehen mittels ange­ ordneter Steigzahnpaare, welche nockenartige Gebilde sind, miteinander in Wirkverbindung. Durch die Drehbewegung der Griffhülse (57) und damit auch der Doppelsteigzahnbuchse (58) stoßen sich die beidseitig angeordneten Steigzahn­ paare der Doppelsteigzahnbuchse (58) von denen der jeweils zugeordneten Steigzahnbuchse (62) u. (64) ab. Die axial bewegliche Steigzahnmitnehmerbuchse (64) gibt der Schub­ bewegung der Steigzähne nach und gleitet in Richtung Griff­ ende.

Die Gewindestifte (66) u. (67) gleiten hierbei in die Führungsschlitzen (52), wodurch ein Verdrehen der Buchse verhindert und letztlich der Drehgriff am Ende des Stell­ weges positioniert gehaltert wird. Während die Hülle des Bowdenzuges in der Bowdenzugaufnahme des Lenkers Fig. 4 ihr festes Widerlager findet, betätigt das von der Steig­ zahnmitnehmerbuchse (64) mitgezogene Steuerseil (65) die Hebeleinrichtung einer Bremse, wodurch diese Verzögerungs­ arbeit leistet. Beim Nachlassen der Handdrehkräfte wirkt die Rückstellfeder der Bremse auch auf das leichtgängige und somit automatische Zurückdrehen des Handdrehgriffes in seine Ausgangsstellung.

Fig. 6 zeigt ein Funktionsschema einer Doppelseilzug- Steuerung mit zwei gleichen Doppelseitenzug-Felgenbremsen. Die Doppelseitenzug-Felgenbremsen (69) u. (70) besitzen zwei dreihebelarmige Bremsbügel (74) u. (75), welche durch eine gemeinsame Bremsbügeldrehachse (76) miteinander dreh­ bar verbunden sind. Die Rückstellfeder (77) hält die Brems­ bügel in ihre Ausgangs- bzw. Ruhestellung. Während ein Hebelarm des Bremsbügels (74) einen Bremsklotz (78) fest aufnimmt, wird dem zweiten Hebelarm des gleichen Bremsbü­ gels eine Bowdenzugstelleinrichtung (79) herkömmlicher Bauweisen zugeordnet. Der dritte Hebelarm nimmt eine Zug­ seilklemme (80) bekannter Bauweisen auf. Der Bremsbügel (75) ist entsprechend analog dem Bremsbügel (74) gestaltet und steht mit demselben durch ein Zugseil (84) der Hand­ steuerung sowie durch ein Zugseil (85) der Fußsteuerung in Wirkverbindung. Der Bowdenzug (86) besitzt eine Vor­ spann-Ausgleichsfeder (87) und wird der Handsteuerung, welche eine Handdrehgriffvorrichtung entsprechend Fig. 5, aber auch eine herkömmliche Handbremshebelvorrichtung sein kann, zugeführt. Der Bowdenzug (43) besitzt ebenfalls eine Vorspann-Ausgleichsfeder (88) und wird der Fußsteue­ rung, das heißt einem mit dem Tretantrieb (71) verbunde­ nen Bremskraftverteiler (72), welcher mit einem Bremskraft­ begrenzer (73) vereint ist, zugeordnet.

Das Zugseilende (89) des Bowdenzuges (43) wird dem Hebel­ arm (90) eines dreiarmigen Verteilerhebels (48) zugeführt. Unmittelbar hinter dem Seilzugende (89) ist das Seilzug­ ende (91) der Bremse (70) angeordnet. Der zweiten Bremse (70) ist für die Handsteuerung ein Bowdenzug (92) mit Vorspann-Ausgleichsfeder (93) und für die Fußsteuerung ein Bowdenzug (42) mit Vorspann-Ausgleichsfeder (94) zugeord­ net. Die Anordnung der Hand- u. Fußsteuerungsbowdenzüge der Bremsen (69) u. (70) sowie der Aufbau und die Arbeits­ weise derselben sind einander analog.

Das Funktionsschema beinhaltet, daß zwei am Fahrzeuglenker Fig. 4 angeordnete Handdrehgriffe Fig. 5, welche nicht mitgezeichnet sind, über die Bowdenzüge (86) u. (92) die Handsteuerung der Bremsen (69) u. (70) übernehmen können. Beim Betätigen eines Handdrehgriffes Fig. 5 wird beispiels­ weise die Bremse (69) wirksam. Hierbei bedingt die ge­ meinsame Bremsbügeldrehachse (76), daß die Hebelarme bei­ der Seilzugabgänge sowie die Hebelarme mit angeordneten Bremsklötzen (78) u. (81) scherenartig aufeinander zugehen, wodurch der Bremsvorgang eingeleitet wird. Während der Handsteuerung ist der Bowdenzug (43) der Fußsteuerung völlig entlastet. Das entstandene Bowdenzugspiel wurde von der sich entspannenden Vorspann-Ausgleichsfeder (88) ausgeglichen. Wird durch Zurückdrehen des Handdrehgriffes der Bremsvorgang beendet, so drückt die Rückstellfeder (77) die Bremsbügel (74) u. (75) in ihre Ausgangslage zu­ rück, wobei die Vorspann-Ausgleichsfeder (88) wieder opti­ mal zusammengedrückt wird. Das Laufrad kann wieder frei drehen.

Die Fußsteuerung betätigt gleichzeitig die Bremsen (69) u. (70), wobei ein Tretantrieb (71) mit den Merkmalen der Fig. 1 durch Rückwärtstreten der Tretkurbeln, die zu steu­ ernden Kräfte über ein Bremsgestänge (49), einen Brems­ kraftverteiler (72) mit den Merkmalen der Fig. 3 über den Bowdenzug (43) auf die Bremse (69) und gleichzeitig über den Bowdenzug (42) auf die Bremse (70) überträgt.

Hierbei legt das außen auf dem Hebelarm (90) des drei­ armigen Verteilerhebels (48) angeordnete Zugseil (91) gegenüber dem Zugseil (89) einen größeren Stellweg zurück, so daß die zugeordnete Bremse (70) auch größere Brems­ kräfte auf die Felge eines Laufrades übertragen kann. Vor­ teilhaft wird die Bremse (70) als Vorderradbremse einge­ setzt, da physikalisch bedingt, das vordere Laufrad von Zweiradfahrzeugen größere Bremswirkkräfte aufnehmen kann. Auf die Fußsteuerung der Bremsen (69) u. (70) kann noch­ mals Einfluß genommen werden, indem ein dem Bremskraftver­ teiler (72) zugeordneter Bremskraftbegrenzer (73) die Drehbewegung des dreiarmigen Verteilerhebels (48) begrenzt. Die gewünschten Stellkräfte werden hierbei von einem nicht mitgezeichneten Bremslastschalter Fig. 2 über eine bieg­ same Welle (37) auf eine herein- oder herausgedrehte Gewindespindel (46) übertragen. Der Arbeitsradius des Ver­ teilerhebels (48) kann durch einen anschlagenden Hebelarm des Verteilerhebels an die Gewindespindel (46) begrenzt sein, so daß auch die Zugseile (89) u. (91) nur einen Teil der Fußsteuerungskräfte auf die Bremsen (69) u. (70) über­ tragen. Die Vorspannfeder (50) wird beim Bremsvorgang stets zusammengedrückt, was eine weiche Bremsbetätigung zur Folge hat. Durch häufig wechselnde Fahrbahnbedingungen, z. B. im Gelände, kann eine übersteuerte Bremskraftbegren­ zung vorliegen, welche keine optimale Verzögerungswerte des Fahrzeuges zuläßt. Jedoch kann bei Bedarf, ohne Unter­ brechung des Bremsvorganges, die Steuerkraft auf die Brem­ sen erhöht werden. Mittels der Handdrehgriffe Fig. 5 und sehr geringen Handsteuerungskräften werden recht wirkungs­ voll zusätzliche Steuerkräfte auf zumindest eine Bremse übertragen. Durch die zusätzliche feinfühlige Handsteue­ rung werden dosiert Bremskräfte übertragen, welche die Laufräder bis an ihre Rutschgrenze abbremsen. Ein situa­ tionsbedingtes Nachsteuern der Bremsen erfolgt gewohnheits­ gemäß nahezu automatisch, so daß jeder Bremsvorgang ver­ besserte Verzögerungswerte des Fahrzeuges bei geringster Blockierneigung der Laufräder mit sich bringen kann.

Verwendete Bezugszeichen

 1 Tretlageraufnahmegehäuse
 2 Lagergehäuse
 3 Gewindesicherungsring
 4 Lagerschale
 5 Konuskugellager
 6 Freilaufkörper
 7 Freilaufkörper
 8 Konuskugellager
 9 Stellkonus
10 Gewinde
11 Tretlagerwelle
12 Nasenscheibe
13 Kontermutter
14 Tretkurbel
15 Flachgewinde
16 Doppel-Steuerkonus
17 Friktionsfeder
18 Bremsgestängehalterung
19 Dichtungsaufnahme am Freilaufkörper
20 Kettenradgarnitur
21 Gewindering
22 Sicherungsring
23 Dichtungsaufnahme am Kontermutterkörper
24 Senkbohrung für eine Werkzeugaufnahme
25 Gehäuse
26 Gewindeschrauben
27 Welle
28 Tellerrad mit Rasterungen
29 Rastenfeder
30 Ritzel
31 Mitnehmerzapfen
32 Handdrehhebel
33 Gewindeschraube
34 Wellenansatz des Ritzels
35 Gewindebuchse
36 Kupplungsstück
37 biegsame Welle
38 Gewindeüberwurfmutter
39 Montageschelle
40 Fahrzeugrahmen
41 Verteilergehäuse
42 Bowdenzug der Vorderradbremse
43 Bowdenzug der Hinterradbremse
44 Achskörper
45 Spindelgewindebuchse
46 Gewindespindel
47 Gewindeüberwurfmutter
48 dreiarmiger Verteilerhebel
49 Bremsgestänge
50 Vorspannfeder
51 Gewindezustellmutter
52 Führungsschlitze
53 Gewindebohrungen
54 Bowdenzugaufnahme für eine Vorderradbremse
55 Bowdenzugaufnahme für eine Hinterradbremse
56 Lenker-Festgriff
57 Griffhülse
58 Doppel-Steigzahnbuchse
59 Montagebohrung
60 Montagebohrung
61 Montagebohrung
62 Steigzahnbuchse
63 Gewindestift
64 Steigzahnmitnehmerbuchse
65 Zugseilende einer Bremse
66 Gewindestift
67 Gewindestift
68 Verschlußstopfen
69 Doppel-Seitenzug-Felgenbremse/als Vorderradbremse
70 Doppel-Seitenzug-Felgenbremse/als Hinterradbremse
71 Tretantriebssystem entsprechend Fig. 1
72 Bremskraftverteiler entsprechend Fig. 3
73 Bremskraftbegrenzer
74 Bremsbügel mit drei Hebelarmen
75 Bremsbügel mit drei Hebelarmen
76 Bremsbügeldrehachse
77 Rückstellfeder
78 Bremsklotz
79 Bowdenzugstelleinrichtung
80 Seilzugklemme
81 Bremsklotz
82 Bowdenzugstelleinrichtung
83 Seilzugklemme
84 Zugseil für die Handsteuerung
85 Zugseil für die Fußsteuerung
86 Bowdenzug der Handsteuerung
87 Vorspann-Ausgleichsfeder
88 Vorspann-Ausgleichsfeder
89 Zugseilende von Bremse (69)/Fußsteuerung
90 Hebelarm eines dreiarmigen Verteilerhebels (48)
91 Zugseilende von Bremse (70)/Fußsteuerung
92 Bowdenzug der Handsteuerung
93 Vorspann-Ausgleichsfeder

Claims (1)

1. Bremssystem für durch Muskelkraft angetriebene Fahrräder,

   • 1. von einem Tretantrieb aus anzusteuernden Bremskraftvertei­ lervorrichtung zur gleichzeitigen Betätigung der Bremsen am Vorder- u. Hinterrad, bei der die die Bremsen beein­ flussenden Mittel mit einer gegen die Fahrtrichtung sperrenden Freilaufeinrichtung gekoppelt sind,
     dadurch gekennzeichnet, daß
   • - im Tretantrieb Fig. 1 eine Freilaufeinrichtung integriert ist, dessen Doppel-Steuerkonus (16) über ein Flachgewinde (15), mit einem Freilaufkörper (7) oder mit einem Freilauf­ körper (6) in Wirkverbindung gebracht werden kann,
   • 2. die Bremskraftverteilervorrichtung mit einem Brems­ kraftbegrenzer in einer Baueinheit vereint ist und zur Bremskraftbegrenzung der Betätigungsweg des Bremskraftver­ teilers durch einen handverstellbaren Anschlag begrenzt wird,
     dadurch gekennzeichnet, daß
   • - ein Bremslastschalter Fig. 2 mittels einer biegsamen Welle (37) über eine Gewindespindel (46) den Arbeitsweg des Verteilerhebels (48) begrenzen kann,
   • 3. der Bremskraftverteiler kann der Vorderradbremse gegenüber der Hinterradbremse größere Wirkkräfte zuteilen,
     dadurch gekennzeichnet, daß
   • - auf einem Hebelarm eines dreiarmigen Verteilerhebel (48) die Steuerseile beider Bremsen nebeneinander, aber auch hebelverändert hintereinander angeordnet sein können,
   • 4. die Vorder- als auch Hinterradbremse Einrichtungen auf­ weisen, die jeweils eine zusätzliche Ansteuerung durch Handbetätigungseinrichtungen erlauben, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Fig. 6 einbezogene Felgenbremsen-Bauart (69) zwei dreihebelarmige Bremsbügel (74) u. (75) besitzt, welche eine gemeinsame Bremsbügeldrehachse (76), sowie eine gemeinsame Rückstellfeder (77) haben und jedem Bremsbügel ein Bremsklotz, eine Zugseilklemmvorrichtung als auch eine Bowdenzugstelleinrichtung zugeordnet ist,
   • 5. die Bremsen durch herkömmliche Handbremshebel aber auch durch Handdrehgriffe einzeln betätigt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß ein Handdrehgriff Fig. 5 mittels drei integrierter und miteinander in Wirkverbindung stehender Steigzahnbuchsen (58, 62, u. 64), das Zugseil einer Bremse steuert.