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DE19500193A1 - Felgenbremsen in Integralbauweise insbesondere aus Faserverbundwerkstoffen - Google Patents

Felgenbremsen in Integralbauweise insbesondere aus Faserverbundwerkstoffen

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DE19500193A1
DE19500193A1 DE19500193A DE19500193A DE19500193A1 DE 19500193 A1 DE19500193 A1 DE 19500193A1 DE 19500193 A DE19500193 A DE 19500193A DE 19500193 A DE19500193 A DE 19500193A DE 19500193 A1 DE19500193 A1 DE 19500193A1
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brake
rim
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legs
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Eugen Dipl Ing Allmendinger
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Description

Die Erfindung betrifft eine Bremse insbesondere eine Felgen-Bremse bzw. die Komponente einer Scheiben-Bremse, die über ein- oder beidseitig wirkende Klemmvorrichtungen die Bremskörper (Bremsgummis) an die Felge bzw. die Bremsbacken an die Bremsscheibe drückt.
An Felgenbremsen werden hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit auch bei mangelhafter Wartung gestellt. Sie sollen möglichst unempfindlich gegen Verschmutzung und Korrosion sein. Zudem sollte das Gewicht möglichst gering sein.
Fahrradfelgenbremsen bestehen aus mehreren Einzelteilen, die in der Regel jeweils für sich nur eine einzige Funktion erfüllen. Es sind dies in der Hauptsache die Bremsschenkel, die Bremsbolzen, die Bremsschuhe und die Rückholfedern.
Die Bremsschenkel sind auf einem gemeinsamen oder zwei separaten Bremsbolzen drehbar gelagert. Die Drehlagerung ist meistens als Gleitlagerung, bei besseren Ausführungen allerdings als Kugellagerung ausgeführt. Separate Rückholfedern sind in Aussparungen und/oder Befestigungshaken mit Bremsbolzen und Bremsschenkeln verbunden und sind in der Regel während der Bremsbetätigung (Bewegung der Bremsschenkel) durch Reibung beansprucht. Während der Bewegung der Bremsschenkel reiben sich Rückholfeder bzw. Rückholfedern (aus Federstahl) an den Befestigungspunkten in bzw. an den Bremsschenkeln (in der Regel Aluminium). An diesen Punkten tritt verstärkt Korrosion und somit Materialabtrag auf. Aufgrund des Straßenschmutzes kommt es zu einem zusätzlichen Materialabtrag an bzw. in den Befestigungspunkten. Zwischen den einzelnen Bauteilen der Bremse kann sich Schmutz und Staub ansammeln, was die Beweglichkeit der Bremsschenkel stark einschränken kann, d. h. es tritt eine zunehmende Schwergängigkeit ein; im Extremfall kann die Bremse festsitzen und nicht mehr betätigt werden. Staub und Schmutz kann auch bei guter Abdichtung in die Lager eindringen. Dadurch werden die Drehlager abgenutzt und im Laufe der Zeit der Lagersitz zerstört. Es ist als Nachteil zu bezeichnen, wenn in regelmäßigen Abständen eine Bremse auseinandergenommen und gereinigt werden muß.
Da für jede Funktion ein separates Bauteil verwendet werden muß, ergibt sich ein relativ hohes Gesamtgewicht der Bremseinheit, ein hoher konstruktiver und fertigungstechnischer Aufwand sowie eine hohe Stückzeit. Da bei dem Konstruktionsprinzip einer herkömmlichen Felgenbremse die Anwendung von Faserverbundwerkstoffen nur sehr eingeschränkt möglich ist, können diese zur Reduzierung der Masse einer Bremse kaum eingesetzt werden.
Bei den meisten Bremsen ist die Einstellung der Null-Lage zeitraubend. Des weiteren kann sich die Null-Lage durch Ansammlung von Schmutz und Staub zwischen den Rückholfedern und den anderen Bauteilen im Betrieb im Laufe der Zeit verstellen. Generell neigt die aus vielen Einzelteilen bestehende Bauweise einer herkömmlichen Felgen-Bremse aufgrund ihrer verästelten Bauart dazu, Schmutz und Staub aufzufangen und festzuhalten.
Bei herkömmlichen Bremsen werden die Biegemomente über in der Regel 6 mm Durchmesser aufweisende Bolzen in die Gabel bzw. den Rahmen eingeleitet. Dieser relativ geringe Querschnitt besitzt eine entsprechend niedrige Steifigkeit und es kommt daher häufig zu Schwingungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Nachteile, die eine aus mehreren Teilen aufgebaute Fahrrad-Felgenbremse besitzt, zu eliminieren bzw. zu minimieren.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Felgenbremsengeometrie und -bauweise und ein Herstellungsverfahren zu entwickeln, die die rationelle bzw. sinnvolle Verwendung von Faserverbundwerkstoffen als Werkstoff für Felgenbremseinheiten ermöglichen. Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulisch zu aktivierende Bremse zu entwerfen, die ohne konventionellen Hydraulikzylinder (z. B. vom Typ Magura HS 77) auskommt und mit möglichst wenig Einzelteilen auskommt.
Außerdem liegt der Erfindung die Idee und Aufgabe zugrunde, eine Bremsenstruktur zu gestalten bzw. zu entwerfen, die aus deutlich weniger Einzelteilen als eine konventionelle Bremse aufgebaut ist; möglichst sogar nur aus einem Teil besteht.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die sehr hohen elastischen Dehnungen, d. h. die im Vergleich zu anderen Werkstoffen sehr hohen Streckgrenzen für die Konstruktion von Gelenken an Fahrradfelgenbremsen auszunützen.
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine möglichst integrale Konstruktion zur Anwendung kommt, d. h. daß die Bremseinheit aus möglichst wenig Einzelteilen aufgebaut ist. Daher ist für die einzelnen Bauteile anzustreben, daß diese nicht nur eine Funktion sondern mehrere Funktionen übernehmen können. Bei der erfindungsgemäßen Integralbauweise werden artikulierende Gelenke bzw. Gelenke, die um einen Bolzen drehen durch solche, die durch konstruktive Schwächung der Struktur entstehen, ersetzt. Da an den durch konstruktive Schwächung entstandenen Biege- bzw. Drehgelenkstrukturen große Randdehnungen auftreten können, werden hier erfindungsgemäß vorzugsweise Faserverbundwerkstoffe als Konstruktionswerkstoffe eingesetzt. Bei kleinen zu erwartenden Randdehnungen können auch andere Werkstoffe mit geringeren Streckgrenzen eingesetzt werden.
Es sollte - allerdings je nach Anwendungsfall - darauf geachtet werden, daß die entstehenden Schwenkachsen so orientiert und positioniert werden, daß die bei der Betätigung entstehenden Zusatzverformungen und Zusatzverdrehungen der Bremsschenkel so gewählt werden, daß sich die Bremsgummis in funktionsoptimierterweise an die Felge anlegen können. Für bestimmte Anforderungen können jedoch - weil wünschenswert - Zusatzverformungen und/oder Zusatzverdrehungen konstruktiv erzielt werden. Der Aufgabenteil der Verringerung des Strukturgewichts sowie der Korrosionsanfälligkeit wird erfindungsgemäß unter anderem dadurch gelöst, daß eine Felgenbremsenkonfiguration gewählt/entworfen wird, die ebenfalls die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen als Konstruktionswerkstoff ermöglicht. Ferner dadurch, daß die einzelnen Bauteile multifunktional sind und somit auf verschiedene Teile wie z. B. auf den Bremsbolzen und dessen Lagerteile und Federn verzichtet werden und somit Gewicht eingespart werden kann.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß anstelle einer Vielzahl verschiedener Teile für den Bremskörper nun wesentlich weniger erforderlich sind. Bei optimaler Integration der einzelnen Teile kann ein erfindungsgemäßer Bremskörper für eine Felgenbremse aus nur einem einzigen Teil bestehen. Dies verringert die Produktionskosten erheblich.
Für eine Fertigung in hohen Stückzahlen bieten sich faserverstärkte Thermoplaste insbesondere die sog. Organo-Bleche an, welche in einem Preßverfahren unter Druck und Temperatur in kurzen Taktzeiten umgeformt werden können und sich durch ihre Wiederverwertbarkeit als Spritzgußqualität auszeichnen.
Vorteilhaft ist die geringe Anfälligkeit einer erfindungsgemäßen Felgen-Bremse mit integraler Struktur gegen Verschmutzung und Korrosion. Aufgrund ihrer unverzweigten klaren fließenden Formgebung kann sich nur sehr wenig Schmutz und Staub festsetzen.
Ein weiterer Vorteil ist das geringe Gewicht, was insbesondere für den Sportbereich von Bedeutung ist.
Ein in der Zukunft immer wichtiger werdender weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß ein erfindungsgemäßer Bremskörper vorzugsweise nur aus einem einzigen Werkstoff aufgebaut sein kann und somit die Recyclierbarkeit einer derartigen Bremse aufgrund des entfallenden Zerlegungszwangs sehr vereinfacht und somit wesentlich wirtschaftlicher wird.
Eine erfindungsgemäße Felgenbremse kann aus den Bremsschenkeln B, dem Quersteg Q und dem Längssteg L sowie der Verbindungslasche V bzw. VQ bestehen (Fig. 1a, c, d). Der Quersteg Q bewirkt wegen seiner Elastizität den Gleichlauf des rechten und des linken Bremsschenkels zueinander und dient gleichzeitig als Zugband zwischen rechtem und linkem Bremsschenkel, da in diesem Bereich bei Betätigung der Bremse die Bremsschenkel auseinander­ gedrückt werden. Das Strukturelement Querträger Q und die Bremsschenkel sind an den Punkten P bzw. entlang den Schwenkachsen SA miteinander verbunden.
Ein rechter und ein linker Bremsschenkel B können im Bereich zwischen der an den oberen Enden der Bremsschenkel befindlichen Vorrichtung zum Auseinanderdrücken der oberen Enden und der Bremsschuhe BS über einen Querträger Q miteinander verbunden sein, dergestalt, daß dieser Querträger Q biegeweich in der Ebene ist, in welcher die beiden Bremsschenkel B liegen, um damit die Drehlager- und gleichzeitig Rückstellfunktion für die Bremsschenkel B übernehmen zu können und biegesteif in der zu dieser und zur Laufradebene senkrechten Ebene d. h. in der Ebene, die der das Laufrad im Bereich der Bremsgummis berührenden Ebene parallel ist, um ein Verdrehen der Bremsschenkel senkrecht zu dieser Ebene verhindern zu können(z. B. Fig. 1a, b).
Das Strukturelement Querträger Q kann allerdings auch ohne werkstoffschlüssige Verbindung - sozusagen lose - montiert sein und nur durch die Vorspannung bzw. Federwirkung der Längsträger L in Position gehalten werden (Fig. 16c, 16d). Dieses bzw. diese Strukturelemente Querträger Q können erfindungsgemäß vorzugsweise aus Faserverbundwerkstoffen im Anwendungsfall in Fig. 16c am besten aus Rovings hergestellt sein. Ferner können mehrere Aufnahme- bzw. Einhängepunkte AP an den Bremsschenkeln B vorhanden sein, so daß z. B. im Ausführungsbeispiel in Fig. 16c aufgrund der Vorspannung durch die Längsträger L verschiedene Abstände zwischen Bremsgummis BG und Felge F in kürzester Zeit eingestellt werden können. Zudem können die verschiedenen Aufnahme- bzw. Einhängepunkte so angeordnet sein, daß sich verschiedene Hebel- und somit Kraftübersetzungen einstellen lassen.
Fig. 16b zeigt eine Ausführung, bei der das die Zugbeanspruchung aufnehmende Strukturelement bzw. der Querträger Q nur mit einem Bremshebel B starr bzw. gelenkig verbunden ist und mit dem gegenüberliegenden über einen Exzenter verbunden ist, dergestalt, daß dieses Strukturelement Querträger Q durch die Elastizität der Längsträger vorgespannt ist und durch Drehen des Exzenterbetätigungshebels X der Abstand zwischen Bremsschuhen und Felge verändert wird.
Fig. 3b zeigt die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Felgen-Bremse, bei der zur Änderung der Hebelübersetzungen z. B. die Punkte P weiter nach unten (z. B. auf die Höhe des Reifens) gelegt sind. In diesen Fall kann der Quersteg Q mehr oder weniger stark gebogen sein und im Ggs. zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 sowohl eine hohe als auch eine niedrige Steifigkeit im Bereich der Bowdenzugbefestigung besitzen, da durch die Zugkraft des Bowdeninnenzugs der Quersteg Q auf jeden Fall nach oben d. h. vom Reifen weggezogen wird.
Fig. 2 zeigt die Seitenansicht einer unter ästhetischen Gesichtspunkten ausgestalteten erfindungsgemäßen Bremse mit hydraulischer Betätigungseinheit.
Eine erfindungsgemäße Felgen-Bremse kann auch so ausgeführt sein, daß eine direkte Verbindung z. B. ein oder mehrere Laschen VQ zwischen Gabel bzw. Rahmen und Querträger Q vorhanden sind und kein Längsträger erforderlich ist, dergestalt, daß die durch die Reibkraft zwischen Felge und Bremsgummi BG hervorgerufene Kippbewegung der Bremsschenkel um eine quer zur Fahrtrichtung und in der Ebene des Querträgers Q liegende Achse dadurch verhindert wird, daß sich der obere Teil des Bremsschenkels B an einer Abstützfläche AF abstützen kann. Diese Abstützfläche AF sollte - muß aber nicht - senkrecht zu den Schwenkachsen SA der Bremsschenkel B angeordnet sein und kann Teil der Rahmen- bzw. Gabelstruktur sein oder mit der Verbindungslasche VQ ein integrales Strukturelement darstellen, dergestalt, daß sich in der Abstützfläche AF im unteren Bereich das Loch zur Befestigung an Gabel bzw. Rahmen befindet (Fig. 1e, 1f). Eine derartige Ausführung kann integral oder segmentiert ausgeführt sein. Fig. 1h zeigt eine Ausführung, die einen unteren Längsträger LU und einen oberen Längsträger LO hat, dergestalt, daß diese das Kippmoment auf das Verbindungselement VQ zu Gabel bzw. Rahmen übertragen, bzw. bei einer integral mit Gabel bzw. Rahmen gefertigten Bremseinheit direkt auf diese übertragen.
Fig. 13a, 13b, 14a, 14b zeigen eine Ausführung, bei der das Auseinanderdrücken der oberen Enden einer erfindungsgemäßen Felgen-Bremse durch eine erfindungsgemäße rautenähnliche Auseinanderdrückvorrichtung A erfolgt, welche durch den am unteren Teil der Raute befestigten Bowdeninnenzug und die am oberen Teil der Raute befestigte Bowdenzughülle bei der Aktivierung der Bremse vertikal zusammengedrückt wird.
Bei einer Unterausführung einer erfindungsgemäßen Auseinanderdrückvorrichtung A ist keine vollständige Raute sondern nur deren untere Hälfte vorhanden; die Bowdenzugaußenhülle muß dann an einem separaten Lagerbock abgestützt sein. Das Auseinanderdrücken der oberen Enden der Bremsschenkel B wird durch Anziehen des Bremszuges erreicht.
Fig. 3a und b zeigen im Gegensatz dazu eine weitere Unterausführung, bei der nur die obere Hälfte einer Raute vorhanden ist. Der Bowdeninnenzug kann dann an dem Querträger Q befestigt sein und das Auseinanderdrücken des oberen Bremsenteiles wird durch die nach unten gerichtete Druckkraft der Bowdenzugaußenhülle erreicht.
Fig. 14a und 14b zeigen eine erfindungsgemäße Auseinanderdrückvorrichtung A, welche erfindungsgemäß ein integrales Bauteil ist und welche erfindungsgemäß mit der übrigen Bremsenstruktur ein integrales Bauteil darstellt. Ferner kann diese Ausführung erfindungsgemäß auch in einem integralen Fertigungsverfahren hergestellt sein.
Fig. 13a und 13b zeigen eine Ausführung, bei der die Auseinanderdrückvorrichtung A gelenkig über eine Bolzen-Buchsen-Verbindung mit der übrigen Bremsenstruktur verbunden ist.
Fig. 1a, b, c, 2, 12, 15 und 16 zeigen eine erfindungsgemäße Felgen-Bremse, bei der das Auseinanderdrücken der oberen Bremsschenkelenden durch einen Hydraulikzylinder H erreicht wird.
Fig. 29 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung einer Auseinanderdrückvorrichtung, bei der ein Balg vorhanden ist, dessen Querschnitt bei nicht aktivierter Bremse ungefähr einer Ellipse gleicht und sich je nach Aktivierungsgrad der Bremse einem kreisförmigen Querschnitt nähert.
Selbstverständlich können auch andere in der allgemeinen Technik verwendete Vorrichtungen z. B. Hebelsysteme, Exzenter, Trapezführungen, die eine Längenänderung ihrer Struktur erlauben zum Auseinanderdrücken der oberen Bremsschenkelenden verwendet werden.
Durch die Vergrößerung des horizontalen Abstandes der beiden oberen Enden der Bremshebel werden die Bremsgummis an die Felge gedrückt.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung einer Felgen-Bremse kann ähnlich einer Mittelzug-Bremse eine Seilführung vorhanden sein, welche die beiden Bremsschuhe zur Felge zieht. Die beiden Bremsschenkel B bilden mit dem Quersteg Q einen gemeinsamen Bügel, welcher gleichzeitig Drehlager- und Rückstellfunktion übernimmt (Fig. 4a, 4b, 5a, b, c). Das Zugseil wird durch eine Öffnung im Bügel oder vorne oder hinten am Bügel vorbeigeführt.
Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung, bei der sich auf jeder Seite jeweils ein Stehbolzen bzw. ein Kragarm KA an Gabel bzw. Rahmen befindet, um welchen ein Bremszug gelenkt ist, mit dem die Bremsgummis an die Felge gezogen werden. Die Rückstellung der Bremsschuhe erfolgt durch die Elastizität des Bremsbügels. Die Null-Lage kann durch eine durch den oben liegenden waagrechten mittleren Teil des Bremsbügels verlaufende Schraube verändert werden. Die am Stirnende der Stehbolzen bzw. der Kragarme liegenden Laschen LS verhindern, daß die Bremse durch die Felge mitgezogen wird.
Die Bremszugenden können vorzugsweise an den Schraubverbindungen zwischen Bremsschuhen und Bremsschenkeln durch eine konstruktive Maßnahme (z. B. Nut für Seilführung) befestigt (z. B. geklemmt) sein (Fig. 4a, 4b).
Der Längssteg L verhindert eine Drehung der Bremsschuhe in der Radebene. Anstelle des Längssteges L kann auch lediglich ein dünner Stab vorhanden sein, wenn zusätzlich in Höhe des Bremsschuhes konstruktiv eine Zugsstruktur eine Mitnahme des Bremsschuhes durch die Felge verhindert. Der Längsträger L kann auch direkt an der Gabel bzw. dem Rahmen auf der Höhe der Bremsschuhe befestigt sein.
Der Längsträger L kann z. B. mit einer Schelle an Gabel- bzw. Rahmenrohren befestigt sein oder über eine Verschraubungslasche an gabel- bzw. rahmenseitigen Cantileveraufnahmen befestigt sein.
In Fig. 1b, 4b, 5a, 5c, 7a, b, c, d, 8a, 12, 16a, b und 18 liegen der oder die Längsträger L in der Seitenansicht auf der Höhe der Bremsschuhe und es besteht somit eine direkte zug- oder druckkraftschlüssige Verbindung zwischen Bremsschuhen und Gabel bzw. Rahmen. Der oder die Längsträger L liegen dadurch zwar nicht direkt auf der Wirkungsgerade der Kraft, welche die Felge auf den Bremsgummi bzw. Bremsschuh ausübt und die den Bremsschuh in Umfangsrichtung der Felge mitnehmen möchte aber zumindest in der Ebene, welche durch diese Wirkungsgerade und die Verbindungsgerade zwischen den beiden Bremsgummis BG definiert ist.
Bei den in den Fig. 1c und 1d gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungen liegt der Längssteg L auf der Höhe der Bremsschuhe BS und ist nicht direkt mit Gabel bzw. Rahmen verbunden, sondern es ist eine Verbindungslasche V vorhanden, welche von der Höhe der Bremsschuhe zum Bremsbefestigungsloch in Rahmen bzw. Gabel verläuft.
In Fig. 3a und 3b sind erfindungsgemäße Ausführungen von Felgen-Bremsen gezeigt, die in der Vorderansicht eine Form ähnlich dem Buchstaben A haben. Die Anpressung der Bremsschuhe an die Felge wird durch die Verschiebung des Punktes O nach unten (in Richtung Laufrad) und die dadurch entstehende Vergrößerung des Abstandes MM erreicht. Die Verschiebung des Punktes O nach unten kann z. B. durch die Außenhülle eines Bowdenzuges erfolgen. Der Bowdeninnenzug kann zwischen den Punkten P am Quersteg Q befestigt sein. Je nach dessen Steifigkeit wird dieser durch den Bowdeninnenzug nach oben durchgebogen. Die einzelnen Gelenkpunkte O, M, P des Bremskörpers können unterschiedliche Steifigkeiten besitzen und aus verschiedenen Werkstoffen bestehen. Vorzugsweise ist eine in Fig. 3a, b, c dargestellte Bremse integral aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt.
Der in Fig. 3a, 3b, 3c, 6, 7, 13, 14 in der Vorderansicht als Integraleinheit sichtbare Teil eines erfindungsgemäßen Bremskörpers kann aus einem prismatischen Halbzeug z. B. dem Abschnitt einer strang-gepreßten oder -gezogenen Stange hergestellt sein kann.
Bei einer erfindungsgemäßen Bremse kann der Faserverbundwerkstoff in der Hauptsache eine mit Kohlefasern verstärkte Kunststoff- oder Metallmatrix sein aber an einem oder mehreren oder allen der Gelenkpunkte P, M, O kann eine mit einer einen geringeren E-Modul aufweisenden Faserart verstärkte Matrix verwendet sein.
Es ist aber auch möglich, daß an allen Stellen der gleiche Werkstoff vorhanden ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Herstellung einer Bremse bzw. bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Bremse können in einem Guß- oder Spritzguß-Metallwerkzeug bereits beim Gießen bzw. Spritzgießen des Bremskörpers oder einem anderen Vorgang insbesondere in den Bereichen der Gelenkpunkte Faserverstärkungen eingelegt werden.
Fig. 15 und 16a bis d zeigen u. a. die Vorderansicht einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Bremse, bei der der Bremskörper aus einem Blech erfindungsweise (vorzugsweise) aus einem Organo-Blech herausgestanzt wird.
Fig. 10a und b zeigen eine weitere erfindungsgemäße Ausführung einer Felgen-Bremse, bei der auf dem linken und rechten Längssteg L, welche flach sind und parallel oder aber auch schräg oder senkrecht zur Erdoberfläche (bei Geradeausfahrt betrachtet) ausgerichtet sein können, Bremshebel B angeordnet sind, die an ihrem oberen Ende durch einen Bowdenzug oder eine andere Einrichtung (z. B. durch einen Hydraulikzylinder) zusammengezogen bzw. -gedrückt werden.
Zusätzlich kann im Bereich der oberen Enden der Bremshebel B ein Zug- bzw. Druckanker ZD vorhanden sein, der während des Bremsvorganges ein Wegkippen der Bremse nach vorne in Felgendrehrichtung verhindert (Fig. 10).
Fig. 8a und 8b zeigen erfindungsgemäße Felgen-Bremsen, bei denen dem Bremskörper der Bowdenzug seitlich so wie bei einer sog. Seitenzugbremse zugeführt wird. Die kraftschlüssige Verbindung zu Rahmen bzw. Gabel kann bei Fig. 8a durch eine an anderer Stelle in einem der Ansprüche beschriebene Einrichtung, vorzugsweise durch einen einfachen oder parallelogrammartig geführten Längsträger L erfolgen.
Fig. 7a bis 7d zeigen eine erfindungsgemäße Bremse, bei der in der Vorderansicht die beiden Bremsschenkel zusammen ein auf dem Kopf stehendes V bilden, dergestalt, daß sich die oberen Enden der beiden Bremsschenkel berühren (Fig. 7a) bzw. gelenkig miteinander verbunden sind bzw., daß die beiden Bremsschenkel auch integral miteinander hergestellt sein können (Fig. 7b). Die Aktivierung der Bremse wird durch einen zwischen den oberen Enden der Bremsschenkel und den Bremsschuhen verlaufenden Bremsinnenzug Zi in Zusammenwirkung mit der sich an einem der Bremsschenkel abstützenden Bowdenzugaußenhülle Za erreicht. Vorzugsweise können bei einer derartigen erfindungsgemäßen Bremse Bremsschenkel B, Längsträger L und Verbindungslasche V integral aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt sein. Bei einer weiteren in Fig. 7c dargestellten Unterausführung einer derartigen erfindungsgemäßen Bremse können die Bremsschenkel mit den Längsträgern L verschraubt sein dergestalt, daß mehrere mögliche Verbindungspunkte zwischen Längsträgern L und Bremsschenkeln B vorhanden sind und auch die in der Seitenansicht erkennbare Neigung der Bremsschenkel B veränderlich ist.
Fig. 30a und 30b zeigen erfindungsgemäße Felgen-Bremsen, bei denen sich die oberhalb des Strukturelementes Querträger Q liegenden Bereiche der Bremsschenkel B kreuzen z. B. indem einer gabelförmig um den anderen herumgeführt wird. Durch den seitlich zugeführten Bowdenzug werden die oberen Enden zusammen und die Bremsgummis BG an die Felge F gedrückt.
Bei allen Ausführungsbeispielen können die Längsträger L jeweils lösbar oder unlösbar mit Gabel bzw. Rahmen verbunden sein. Bei einer unlösbaren Verbindung sind/wären die Längsträger L z. B. integral mit Gabel bzw. Rahmen hergestellt oder verklebt, bei einer lösbaren sind/wären sie z. B. mit Gabel bzw. Rahmen verschraubt, genietet oder auf eine andere Art gefügt. Hinsichtlich einer bzgl. des Gewichts optimierten Ausführung einer erfindungsgemäßen Felgenbremse kann der gesamte Bremskörper integral mit Gabel bzw. Rahmen hergestellt sein.
Fig. 17, 18, 20, 22, 23 und 25 zeigen Schnitte erfindungsgemäßer Felgen-Bremsen, bei denen der Längsträger L als Vierpunktgelenk VG z. B. mit einer parallelogrammähnlichen Struktur ausgeführt ist dergestalt, daß die Bremsgummis an die Felge ohne bzw. nur mit einer minimalen Drehbewegung angelegt werden, um eine möglichst gleichmäßige Abnützung der Bremsgummis zu erreichen.
Die Verringerung des Abstandes der Bremsgummis zur Felge zur Erzielung einer Bremswirkung wird durch diagonal durch das Viergelenk VG z. B. ein Parallelogramm verlaufende Bremszüge z. B. mit außen anliegender Bowdenzughülle erreicht.
Fig. 26 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung einer Felgen-Bremse, bei der die Verringerung des Abstandes der Bremsgummis zur Felge zur Erzielung einer Bremswirkung durch einen mit Innendruck beaufschlagbaren Balg D erzielt wird dergestalt, daß der in Bezug zum Fahrzeug außenliegende Teil einer Vierpunktgelenkführung VG z. B. einer Parallelogrammführung kein Gelenk besitzt und sehr steif ist und im Bereich der Bremsschuhbefestigung vom zur Fahrzeugmitte hin liegenden Teil getrennt ist, dergestalt, daß bei Druckbeaufschlagung des Balges D der innenliegende Teil in Richtung Felge F gedrückt wird.
Weiterhin können auch zwei Vierpunktgelenke z. B. zwei parallelogrammähnliche Führungen so miteinander gekoppelt sind, daß in zwei zueinander senkrechten Ebenen keine bzw. eine konstruktiv definierte Verdrehung der Bremsschuhe gewährleistet ist bzw. stattfinden kann. Vorzugsweise werden/sind die Längsträger in Vierpunktgelenkausführung integral mit den Gabelholmen bzw. den Hinterbau- bzw. Kettenstreben hergestellt.
Die in den verschiedenen Ansprüchen beschriebenen erfindungsgemäßen Sektionen, Bereiche oder Komponenten einer erfindungsgemäßen Felgen-Bremse können in verschiedenen Zusammensetzungen kombiniert sein; Fig. 25 zeigt wie z. B. die in Fig. 13, 14, 15 in der Vorderansicht gezeigten Klemmvorrichtungen mit einem parallelogrammartig aufgebauten Längsträger L z. B. aus Fig. 22 kombiniert sein können.
Fig. 27 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung einer erfindungsgemäßen Felgen-Bremse bei einer gefederten Vorderradgabel. Erfindungsgemäß wird ein erfindungsgemäßer Felgen-Brems- Körper an einem parallelogrammartig aufgebauten Längsträger L geführt. Durch eine zug- und drucksteife Verbindung zwischen Laufradachse und Bremskörper bzw. Bremsschuhen BS wird die Position des Bremskörpers zur Felge F konstant gehalten.

Claims (70)

1. Felgen-Bremse gemäß Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Funktionselemente bzw. Funktionsgruppen bzw. Bauteile bzw. Komponenten bzw. Baugruppen zu einer Integral-Struktur zusammengefaßt sind, welche erfindungsgemäß nur ein einziges Bauteil darstellt, dergestalt, daß in einem Sonderfall auch die Bremskörper d. h. z. B. auch die Bremsgummis BG Teil der Integralstruktur sein können.
2. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß durch konstruktiv definierte Verringerung der örtlichen Steifigkeit einer erfindungsgemäßen Integral-Struktur z. B. eines Guß- und/oder Fräskörpers insbesondere aber einer aus Faserverbundwerkstoffen aufgebauten Integral-Struktur an bestimmten konstruktiv festgelegten Stellen dreh- bzw. torsionsgelenkartige Stellen bzw. Bereiche in dieser Integral-Struktur erzeugt werden, die es ermöglichen die Integral-Struktur so zu verformen d. h. in eine Konfiguration zu bringen, bei der die Bremsgummis BG an die Felge F zur Erzielung einer Bremswirkung gedrückt werden.
3. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Baugruppen einer erfindungsgemäßen Felgen-Bremse für sich genommen eine integrale Struktur aufweisen und mit anderen integralen oder nicht integralen Baugruppen zu einer Felgen-Bremseinheit zusammengestellt sind, dergestalt, daß z. B. die Bremsschenkel B zusammen mit dem Querträger Q und/oder der Längsträger L zusammen mit den Bremsschenkeln B und/oder der Querträger Q zusammen mit den Längsträgern L zusammen eine integrale Struktur aufweisen.
4. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Strukturbereich einer erfindungsgemäßen Felgen-Bremse aufgrund seiner entsprechenden konstruktiven Ausführung mehrere Funktionen oder auch Teilfunktionen übernimmt bzw. übernehmen kann (z. B. das Strukturelement Querträger Q die Rückstellfunktion der Bremsschenkel und Aufnahme des auf diese während der Bremsung wirkenden Verdrehmomentes).
5. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausführung einer einzelnen Funktion mehrere Bereiche einer Struktur beteiligt sind d. h., daß mehrere Strukturelemente für die Erfüllung einer Funktion so zusammenwirken, daß diese ausreichend ermöglicht wird.
6. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für einen zu der Ebene, in der das Laufrad liegt, symmetrischen Bewegungsablauf der Bremsschenkel B und die Einrichtung für ein simultanes Anlegen der Bremskörper an die Felge und die Einrichtung zur Rückstellung und die Einrichtung zur Drehlagerung der Bremsschenkel B und der Bremsschuhe und die Einrichtung, die die Mitnahme der Bremsschuhe durch die Felge verhindert sowie die Einrichtung für die Befestigung an Rahmen bzw. Gabel insgesamt ein integrales Bauteil darstellen, d. h., daß keine separaten Rückstellfedern und keine achsbolzenähnlichen Verbindungen erforderlich sind, um speziell dadurch die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen für die Herstellung von Felgen-Brems-Einheiten in werkstoffgerechter Weise zu ermöglichen.
7. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die den symmetrischen Bewegungsablauf der beiden Bremsschenkel zueinander bewirkt, fest mit den beiden Bremsschenkeln gefügt bzw. verbunden z. B. verschraubt, vernietet, verklebt ist, oder mit den Bremsschenkeln ein integral hergestelltes Bauteil sein kann, dergestalt.
8. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung aufgrund ihrer Elastizität auch gleichzeitig die simultane Rückstellfunktion der Bremshebel übernimmt.
9. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die integrale Struktur IS in einem möglichst integralen Herstellungsprozeß gefertigt werden kann, z. B. durch Gießen, Spritzgießen, Fräsen, Schmieden, Laminieren etc.
10. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder an mehreren Stellen anstelle der durch konstruktiv verringerte Biegesteifigkeit und/oder Torsionssteifigkeit entstandenen Gelenke konventionelle Gelenke mit Bolzen und Buchse (auch Kugellagerung) vorhanden sind, wenn ein oder mehrere Ansprüche der Erfindung berührt sind.
11. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte, Segmente oder Teile einer Felgen-Bremse separat hergestellt sein können und aus verschiedenen Werkstoffen bestehen können aber nicht müssen und anschließend zu einer integralen Struktur zusammengefügt sein können (z. B. an den Punkten P in den Fig. 1).
12. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte, Segmente oder Teile aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein können und die verschiedenen Werkstoffe in einem integralen Herstellungsverfahren zu einem integralen Bauteil hergestellt sein können.
13. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine vollintegrale oder teilintegrale Bremseinheit oder Teile einer Bremseinheit aus Faserverbundwerkstoffen oder zu einem möglichst großen Teil aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt sein können.
14. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein rechter und ein linker Bremsschenkel B (im Bereich zwischen der an den oberen Enden der Bremsschenkel befindlichen Vorrichtung zum Auseinanderdrücken der oberen Enden und der Bremsschuhe BS) über einen Querträger Q miteinander verbunden sind, dergestalt, daß dieser Querträger Q biegeweich in der Ebene ist, in welcher die beiden Bremsschenkel B liegen, um die Drehlager- und gleichzeitig Rückstellfunktion für die Bremsschenkel B übernehmen zu können und biegesteif in der zu dieser und zur Laufradebene senkrechten Ebene, um ein Verdrehen der Bremsschenkel senkrecht zu dieser Ebene infolge der zwischen Felge und Bremsgummi entstehenden Reibkraft zu verhindern, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger Q zugsteif ist, um die bei der Bremsbetätigung zwischen den Bremsschenkeln entstehende Zugkraft aufnehmen zu können, außerdem dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den oberen Enden der beiden Bremsschenkel eine Vorrichtung vorhanden ist, um die oberen Enden der beiden Bremsschenkel auseinanderdrücken zu können (z. B. Fig. 1a, b).
15. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstege L fest mit der Gabel bzw. dem Rahmen verbunden sind und die Verschraubungslasche V zu Gabel bzw. Rahmen entfallen kann (Fig. 4b, 5a, 5c, 7a, 7c, 7d, 8a, 9, 10a, 10b, 11, 12, 16a, 16b, 18).
16. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den oberen Enden der Bremshebel eine rautenähnliche Auseinanderdrückvorrichtung A vorhanden ist, welche durch den am unteren Teil der Raute befestigten Bowdeninnenzug und die am oberen Teil der Raute befestigte Bowdenzughülle vertikal zusammengedrückt wird und somit der horizontale Abstand der beiden oberen Enden der Bremshebel vergrößert und dadurch die Bremsgummis an die Felge gedrückt werden (Fig. 13a, 13b, 14a, 14b).
17. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß keine komplette rautenähnliche Auseinanderdrückvorrichtung A vorhanden ist sondern nur deren untere Hälfte und die Bowdenzugaußenhülle an einem separaten Lagerbock an Rahmen bzw. Gabel abgestützt ist und das Auseinanderdrücken der oberen Enden der Bremsschenkel B durch Anziehen des Bremszuges erreicht werden kann.
18. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß keine komplette rautenähnliche Auseinanderdrückvorrichtung sondern nur deren obere Hälfte vorhanden ist und der Bowdeninnenzug an dem Querträger Q befestigt ist und das Auseinanderdrücken des oberen Bremskörperteiles durch die nach unten gerichtete Druckkraft der Bowdenzugaußenhülle erreicht wird (Fig. 3a, b).
19. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auseinanderdrücken der oberen Bremsschenkelenden integral mit der übrigen Bremsenstruktur hergestellt sein kann (Fig. 14a, b).
20. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auseinanderdrücken der oberen Bremsschenkelenden gelenkig über eine Bolzen-Buchsen- Verbindung mit der übrigen Bremsenstruktur verbunden sein kann (Fig. 13a, b).
21. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auseinanderdrücken der oberen Bremsschenkelenden durch einen Hydraulikzylinder H erreicht werden kann (Fig. 1a, b, c, 2, 12, 15, 16).
22. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine die Funktion eines Hydraulikzylinders übernehmende Balg-Struktur vorhanden sein kann, deren Querschnitt bei nicht aktivierter Bremse ungefähr einer Ellipse gleicht und sich je nach Aktivierungsgrad der Bremse einem kreisförmigen Querschnitt nähert (Fig. 29).
23. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstege L lösbar mit Gabel bzw. Rahmen verbunden sind.
24. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Längssteg L und den Komponenten der weiteren Bremsenstruktur eine lösbare Verbindung vorhanden ist.
25. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Längsträger L in der Seitenansicht auf der Höhe der Bremsschuhe liegen können und somit eine direkte zug- oder druckkraftschlüssige Verbindung zwischen Gabel bzw. Rahmen und Bremsschuhen besteht und der Längsträger L dadurch zwar nicht direkt auf der Wirkungsgerade der Kraft liegt, welche die Felge auf den Bremsgummi bzw. Bremsschuh ausübt und die den Bremsschuh in Umfangsrichtung der Felge mitnehmen möchte aber zumindest in der Ebene, welche durch diese Wirkungsgerade und die Verbindungsgerade zwischen den beiden Bremsgummis BG definiert ist (Fig. 1b, 4b, 5a, 5c, 7a, b, c, d, 8a, 12, 16a, b, 18).
26. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Längssteg L ungefähr auf der Höhe der Bremsschuhe BS liegt und nicht direkt mit Gabel bzw. Rahmen verbunden ist, sondern eine Verbindungslasche vorhanden sein kann, welche von der Höhe der Bremsschuhe zum Bremsbefestigungsloch in Rahmen bzw. Gabel verläuft.
27. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine direkte Verbindung z. B. ein oder mehrere Längsträger L zwischen Gabel bzw. Rahmen und Querträger Q vorhanden sind kann und am Querträger Q und/oder bei der Gabel bzw. dem Rahmen lösbar sind.
28. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine direkte Verbindung z. B. ein oder mehrere Laschen VQ (Fig. 1e, f, g, h) zwischen Gabel bzw. Rahmen und Querträger Q vorhanden sein kann und kein Längsträger erforderlich ist, dergestalt, daß die durch die Reibkraft zwischen Felge und Bremsgummi BG hervorgerufene Kippbewegung der Bremsschenkel um eine quer zur Fahrtrichtung und in der Ebene des Querträgers Q liegende Achse dadurch verhindert werden kann, daß sich der obere Teil des Bremsschenkels B an einer Abstützfläche AF abstützen kann. Diese Abstützfläche AF sollte vorzugsweise senkrecht zur Schwenkachse SA der Bremsschenkel B angeordnet sein und kann Teil der Rahmen- bzw. Gabelstruktur sein oder mit der Verbindungslasche VQ ein integrales Strukturelement darstellen, dergestalt, daß sich in der Abstützfläche AF das Loch zur Befestigung der Felgen-Bremsen-Einheit an Gabel bzw. Rahmen befinden kann (Fig. 1e, 1f).
29. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche AF auch nicht parallel zu der Schwenkachse der Bremsschenkel B sein kann, um z. B. aus funktionalen bzw. konstruktiven Gründen die Schwenkbewegung der Bremsschenkel B beeinflussen zu können.
30. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine (steife direkte) Verbindung zwischen Bremskörper und Gabel bzw. Rahmen vorhanden sein kann und diese integral mit den weiteren Komponenten der Bremse und der Gabel bzw. dem Rahmen hergestellt sein kann.
31. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Integralstruktur einer erfindungsgemäßen Bremseinheit aus einem prismatischen Halbzeug z. B. dem Abschnitt einer strang-gepreßten oder -gezogenen Stange hergestellt sein kann.
32. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei einer erfindungsgemäßen Bremse der Faserverbundwerkstoff in der Hauptsache eine mit Kohlefasern verstärkte Kunststoff- oder Metallmatrix sein kann aber an einem oder mehreren oder allen der Gelenkpunkte P, M , O eine mit einer anderen Faserart verstärkte Matrix verwendet sein kann.
33. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an allen Stellen der gleiche Werkstoff vorhanden sein kann.
34. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Guß- oder Spritzguß-Metallwerkzeug bereits beim Gießen bzw. Spritzgießen des Bremskörpers oder einem anderen Vorgang insbesondere in den Bereichen der Gelenkpunkte Faserverstärkungen eingelegt werden können.
35. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsschenkel während der Betätigung so gedreht werden können, daß das Anlegen des Bremsgummis an die Felge nach funktionalen Erfordernissen erfolgen kann, d. h. daß der Bremsschuh konstruktiv geführt d. h. gedreht und/oder verschoben sein kann z. B. so, daß das in Fahrtrichtung vorne liegende Ende des Bremsgummis zuerst an der Felge zum Anliegen kommen kann, z. B. durch nicht parallele Schwenkachsen SA zwischen Querträger Q und Bremsschenkeln B z. B. durch nach vorne in Fahrtrichtung aufeinander zulaufende Schwenkachsen SA.
36. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß integral zusammen mit Gabel oder Rahmen aus Faserverbundwerkstoffen hergestellte Längsstege vorhanden sein können, die die Funktion eines sog. Cantileversockels besitzen können und mit den sog. Cantileverbremsen über eine biegeweiche Lasche verbunden sein können, dergestalt, daß die biegeweiche Lasche die Rückstellfunktion übernehmen kann.
37. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Längsstege vorhanden sein können, die die Funktion eines sog. Cantileversockels besitzen und auf denen mit Hilfe eines Adapters handelsübliche sog. Cantileverbremsen fest angebracht sein können, dergestalt, daß die Längsstege aufgrund ihrer Torsionsweichheit die Rückstellfunktion übernehmen können. Ein derartiger Längsträger L kann vorzugsweise einen kreuzförmigen Querschnitt aufweisen, da er bezogen auf seine Längsachse torsionsweich sein muß aber in zwei zu einander senkrechten Ebenen sehr biegesteif sein muß, damit er ohne allzu große vertikale und horizontale Auslenkung verdreht werden kann (Fig. 11).
38. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Längsstege flächig in der Art eines Bandes ausgeführt sein können und in einer Ebene eine sehr hohe und in der anderen eine sehr niedrige Biegesteifigkeit besitzen können (Fig. 9).
39. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß jeweils an einem linken und rechten Längsträger L ein nach oben abgehender Bremshebel B angebracht ist dergestalt, daß der lichte Abstand der Bremsschuhbefestigungsflansche hauptsächlich durch die Position und Orientierung der Längsträger L bestimmt wird und zwischen den beiden oberen Enden der Bremshebel B sich ein Hydraulikzylinder H oder eine andere die beiden oberen Enden der Bremshebel auseinanderdrückende Einrichtung befindet und sich im Bereich zwischen Bremsschuhen und Bremszylinder H bzw. Auseinanderdrückvorrichtung A eine Zugkraft aufnehmendes Strukturelement Q befindet (Fig. 16a).
40. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturelement Q ohne werkstoffschlüssige Verbindung sozusagen lose montiert sein kann und nur durch die Vorspannung bzw. Federwirkung der Längsträger L in Position gehalten werden kann (Fig. 16c, 16d) und dieses bzw. diese Strukturelemente Q erfindungsgemäß vorzugsweise aus Faserverbundwerkstoffen in diesem Anwendungsfall am besten aus Rovings hergestellt sind und mehrere Aufnahmepunkte AP an den Bremsschenkeln B vorhanden sind, so daß aufgrund der Vorspannung durch die Längsträger L verschiedene Abstände zwischen Bremsgummis BG und Felge F in kürzester Zeit eingestellt werden können und die verschiedenen Einhängepunkte so angeordnet sind, daß sich verschiedene Hebel- und somit Kraftübersetzungen einstellen lassen.
41. Felgen-Bremse gemäß vorangehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß das die Zugbeanspruchung aufnehmende Strukturelement nur mit einem Bremshebel B starr bzw. gelenkig verbunden sein kann und mit dem gegenüberliegenden über einen Exzenter verbunden ist, dergestalt, daß die konstruktive Zugeinrichtung durch die Elastizität der Längsträger vorgespannt ist und durch Drehen des Exzenterbetätigungshebels X der Abstand zwischen Bremsschuhen und Felge verändert werden kann (Fig. 16b).
42. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper integral aus einer Platte bzw. einem Blech herausgestanzt sein kann und anschließend die Längsträger L abgewinkelt sein können (Fig. 15).
43. Felgen-Bremse gemäß vorhergehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß bereits beim Stanzvorgang Ausbrüche und Löcher in den Bremskörper gemacht werden können.
44. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbrüche so groß sein können, daß in der Vorderansicht der Bremskörper die Gestalt eines Fachwerks hat (Fig. 13, 14).
45. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsschuhe an einem Viergelenk VG z. B. an einer parallelogrammähnlichen Struktur befestigt sind, dergestalt, daß die Bremsgummis an die Felge ohne bzw. nur mit einer minimalen Drehbewegung angelegt werden, damit sich eine möglichst gleichmäßige Abnützung der Bremsgummis ergeben kann (Fig. 17, 18, 20, 22, bis 25).
46. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Viergelenke z. B. zwei parallelogrammähnliche Führungen so miteinander gekoppelt sind, daß in zwei zueinander senkrechten Ebenen keine bzw. eine konstruktiv definierte Verdrehung der Bremsschuhe gewährleistet ist bzw. stattfinden kann.
47. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung des Abstandes der Bremsgummis zur Felge zur Erzielung einer Bremswirkung durch diagonal durch das Viergelenk VG z. B. ein Parallelogramm verlaufende Bremszüge z. B. mit außen anliegender Bowdenzughülle erreicht werden kann.
48. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung des Abstandes der Bremsgummis zur Felge zur Erzielung einer Bremswirkung durch einen mit Innendruck beaufschlagbaren Balg D erzielt werden kann dergestalt, daß der in Bezug zum Fahrzeug außenliegende Teil einer Viergelenkführung VG z. B. einer Parallelogrammführung kein Gelenk besitzt und sehr steif ist und im Bereich der Bremsschuhbefestigung vom zur Fahrzeugmitte hin liegenden Teil getrennt ist, dergestalt, daß bei Druckbeaufschlagung des Balges D der innenliegende Teil in Richtung Felge gedrückt wird (Fig. 26).
49. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß dem Bremskörper der Bowdenzug seitlich so wie bei einer sog. Seitenzugbremse zugeführt sein kann. Die kraftschlüssige Verbindung zu Rahmen bzw. Gabel kann durch eine in einem der anderen Ansprüche beschriebene Einrichtung erfolgen (Fig. 8a, b).
50. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Bremse der rechte und linke Bremsschenkel ein auf dem Kopf stehendes V bilden, dergestalt, daß sich die oberen Enden der beiden Bremsschenkel berühren bzw. gelenkig miteinander verbunden sind bzw., daß die beiden Bremsschenkel auch integral miteinander hergestellt sein können. Die Aktivierung der Bremse kann durch einen zwischen den oberen Enden der Bremsschenkel und den Bremsschuhen verlaufenden Bremsinnenzug ZI in Zusammenwirkung mit der sich an einem der Bremsschenkel abstützenden Bowdenzugaußenhülle ZA erreicht werden. Vorzugsweise können bei einer derartigen erfindungsgemäßen Bremse Bremsschenkel B, Längsträger L und Verbindungslasche V integral aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt sein. Bei einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Bremse können die Bremsschenkel mit den Längsträgern L verschraubt sein dergestalt, daß mehrere mögliche Verbindungspunkte zwischen Längsträgern L und Bremsschenkeln B vorhanden sind und auch die in der Seitenansicht erkennbare Neigung der Bremsschenkel B veränderlich ist (Fig. 7a bis d).
51. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich auf jeder Seite jeweils ein Stehbolzen bzw. ein Kragarm KA an Gabel bzw. Rahmen befinden kann, um welchen ein Bremszug gelenkt ist, mit dem die Bremsgummis an die Felge gezogen werden. Die Rückstellung der Bremsschuhe erfolgt durch die Elastizität des Bremsbügels. Die Null-Lage kann durch eine durch den oben liegenden waagrechten mittleren Teil des Bremsbügels verlaufende Schraube verändert werden. Die am Stirnende der Stehbolzen bzw. der Kragarme liegenden Laschen LS verhindern, daß die Bremse durch die Felge mitgezogen werden kann (Fig. 6).
52. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß auf dem linken und rechten Längssteg L, der z. B. flach und parallel oder schräg oder senkrecht zur Erdoberfläche (bei Geradeausfahrt betrachtet) sein kann, Bremshebel B angeordnet sein können, die an ihrem oberen Ende durch einen Bowdenzug oder eine andere Einrichtung (z. B. durch einen Hydraulikzylinder) zusammengezogen bzw. -gedrückt werden (Fig. 10a, b).
53. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich im Bereich der oberen Enden der Bremshebel B ein Zug- bzw. Druckanker ZD vorhanden sein kann, der während des Bremsvorganges ein Wegkippen der Bremse nach vorne in Felgendrehrichtung verhindert (Fig. 10).
54. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Bremskraft­ verstärkungsbügel K an den Längsträgern L lösbar angebracht sein kann (Fig. 10b).
55. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskraftverstärkungsbügel K integral mit den Längsträgern L hergestellt sein kann (Fig. 10b).
56. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorderansicht ein Viergelenksystem, das einer Parallelogramm bzw. Trapezführung ähnlich ist, erkennbar ist, deren beide die Bremsschuhe und den Längsträger L verbindenden Stäbe S vom Längsträger L weg schräg nach unten zum Bremsschuh BS verlaufen. Durch die Veränderung der Neigung der Stäbe S in der der Zeichenebene parallelen Ebene und eine nach oben bzw. unten veränderliche Position des Längsträgers L können die Bremseigenschaften in einem weiten Bereich bestimmt werden. Die Bremse kann durch einen diagonal durch das Viergelenk verlaufenden bzw. durch einen am Bremsschuh befestigten Bremszug aktiviert werden.
57. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Innendruck z. B. einen hydraulischen Innendruck verformbarer gewissermaßen aufblasbarer Hohlkörper vorhanden sein kann, welcher im Querschnitt ein Viergelenk- oder einen elliptischen Querschnitt oder einen anderen geeigneten Querschnitt aufweist, welcher durch Druckbeaufschlagung dergestalt auseinandergedrückt bzw. verformt wird, daß dabei die Bremsschuhe zur Felge hin bewegt werden (Fig. 20, 21).
58. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte, Segmente oder Teile einer Felgen-Bremse separat hergestellt sein können und aus verschiedenen Werkstoffen bestehen können aber nicht müssen und anschließend zu einer integralen Struktur zusammengefügt sein können (z. B. an den Punkten P in den Fig. 1).
59. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte, Segmente oder Teile aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein können und die verschiedenen Werkstoffe in einem integralen Herstellungsverfahren zu einem integralen Bauteil hergestellt sein können.
60. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine vollintegrale oder teilintegrale Bremseinheit oder Teile einer Bremseinheit aus Faserverbundwerkstoffen oder zu einem möglichst großen Teil aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt sein können.
61. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei einer erfindungsgemäßen Bremse der Faserverbundwerkstoff in der Hauptsache eine mit Kohlefasern verstärkte Kunststoff- oder Metallmatrix sein kann aber an einem oder mehreren oder allen der Gelenkpunkte P, M, O eine mit einer anderen Faserart verstärkte Matrix verwendet sein kann.
62. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an allen Stellen der gleiche Werkstoff vorhanden sein kann.
63. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Guß- oder Spritzguß-Metallwerkzeug bereits beim Gießen bzw. Spritzgießen des Bremskörpers oder einem anderen Vorgang insbesondere in den Bereichen der Gelenkpunkte Faserverstärkungen eingelegt werden können.
64. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gabel- bzw. Hinterbaufederung durch eine zug- und drucksteife Verbindung zwischen Laufradachse und Bremskörper bzw. Bremsschuhen die Position des Bremskörpers zur Felge konstant gehalten wird, ferner dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gabel bzw. Rahmen und Bremskörper eine Einrichtung vorhanden ist, die die durch die Reibkraft zwischen Bremsgummi und Felge erzeugte Umfangskraft, welche die Bremsschuhe nach vorne mitnehmen möchte, aufnimmt und auf Rahmen bzw. Gabel überträgt (Fig. 27).
65. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufnahme der Umfangskraft, also die Längsträger L, die in diesem Fall sehr beweglich sein müssen, auch nur aus einem einfachen Stab oder Seil bestehen kann.
66. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufnahme der Umfangskraft aus zwei oder mehreren Stäben oder Seilen gebildet sein kann und die Anordnung der Stäbe bzw. Seile so gewählt sein kann, daß sich eine Parallelführung der Bremseinheit ergibt (Fig. 27).
67. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der zug- und drucksteifen Verbindung zwischen Laufradachse und Bremskörper eine Felge zur Anwendung kommen kann, welche starke Vertiefungen an den Flanken besitzt; in diesen Vertiefungen werden die Bremsgummis geführt und über diese Führung kann die Mitnahme der Bremseinheit durch die Felge beim Aus- und Einfederungsvorgang erreicht werden (Fig. 28).
68. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die in den verschiedenen Ansprüchen beschriebenen Sektionen, Bereiche oder Komponenten einer Felgen-Bremse in verschiedenen Zusammensetzungen kombiniert sein können, z. B. können die in Fig. 13, 14, 15 in der Vorderansicht gezeigten Klemmvorrichtungen mit einem parallelogrammartig aufgebauten Längsträger L aus Fig. 22 kombiniert sein (Fig. 25).
69. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung Gewebe-, unidirektional-, Endlosfaser- oder anderswie verstärkte Faserverbundwerkstoffe und/oder Spritzgußwerkstoffe zu Anwendung kommen können.
70. Felgen-Bremse gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß handelsübliche Bremsschuhe montiert werden können.
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