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Dokumentenidentifikation DE69914411T2 08.07.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000971150
Titel Kühlverfahren für eine Fahrrad-Scheibenbremse
Anmelder Shimano Inc., Sakai, Osaka, JP
Erfinder Nakamura, Yasushi, Itami-shi, Hyogo, JP
Vertreter Grosse, Bockhorni, Schumacher, 81476 München
DE-Aktenzeichen 69914411
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IE, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.03.1999
EP-Aktenzeichen 991053000
EP-Offenlegungsdatum 12.01.2000
EP date of grant 28.01.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.07.2004
IPC-Hauptklasse F16D 65/853
IPC-Nebenklasse B62L 1/00   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft allgemein eine Fahrradscheibenbremse. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Kühlen einer Fahrradscheibenbremse über ein Kühlfluid.

2. Hintergrundinformationen

Radfahren wird zu einer immer populäreren Form der Freizeitbeschäftigung und eines Fortebewegungsmittels. Radfahren ist zudem zu einem sehr populären Wettkampfsport geworden. Ob das Fahrrad nun zur Freizeit, zur Fortbewegung oder zum Wettkampf verwendet wird, die Fahrradindustrie verbessert ihrer Komponenten fortlaufend. Eine spezielle Komponente des Fahrrads, die in den vergangenen Jahren immer wieder neu konstruiert wurde, ist das Bremssystem des Fahrrades.

Es gibt verschiedene Fahrradbremseinrichtungen, die zur Zeit auf dem Markt erhältlich sind. Beispiele für einige Typen gängiger Fahrradbremseinrichtungen beinhalten Felgenbremsen, Sattelbremsen und Scheibenbremsen. Wenn ein Fahrer ein hochleistungsfähiges Bremssystem wünscht, so wünscht der Fahrer typischerweise ein Scheibenbremssystem. Scheibenbremssysteme stellen eine wesentliche Bremskraft im Verhältnis zur Stärke der Bremskraft, die auf den Bremshebel ausgeübt wird, zur Verfügung. Scheibenbremssysteme stellen zudem typischerweise ein hohes Niveau an Verlässlichkeit bei allen Wetter- und Fahrbedingungen zur Verfügung. Ein Problem bei Scheibenbremsen ist jedoch, dass das Hydraulik- oder Aktivierungsfluid überhitzen kann, so dass eine Dampfsperre auftritt. Anders ausgedrückt, die durch den Bremsvorgang erzeugte Wärme führt dazu, dass das Volumen des Hydraulikfluids ansteigt, so dass veranlasst wird, dass die Bremsbacken sogar dann die Bremsscheibe greifen, wenn der Bremshebel sich in der Löseposition befindet. Wenn die Dampfsperre auftritt, können die Räder des Fahrrades blockieren und den Fahrer vom Fahrrad abwerfen.

Bei den Scheibenbremssystemen nach dem Stand der Technik wurden verschiedene Verfahren eingesetzt, und die Dampfsperre zu vermeiden. Zum Beispiel kann das Bremssattelgehäuse größer gemacht werden, um mehr Wärme zu absorbieren. Ein anderes Verfahren war, eine größere Bremsscheibe mit einer breiteren Oberfläche herzustellen. Auch kann die Dampfsperre durch den Einsatz von Hydraulikfluid hoher Qualität unterdrückt werden. Ein noch weiteres Verfahren zum Vermeiden einer Dampfsperre war, Brems- oder Reibungsbacken zu verwenden, die die Wärme nicht so leicht an das Bremsgehäuse übertragen wie die herkömmlichen Backen. Diese Verfahren nach dem Stand der Technik zur Vermeidung einer Dampfsperre weisen viele Probleme auf. Ein spezielles Problem ist, dass diese Lösungen oftmals teuer in der Herstellung sind. Auch sind einige der Lösungen im Stand der Technik nicht vollständig effektiv.

Mit Hinsicht auf das oben gesagte besteht ein Bedarf für ein Verfahren zum Kühlen einer Fahrradscheibenbremse, die die oben erwähnten Probleme im Stand der Technik überwindet. Diese Erfindung spricht diese Bedürfnisse im Stand der Technik sowie andere Bedürfnisse an, die sich dem Fachmann aus dieser Offenbarung ergeben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kühlen einer Fahrradscheibenbremse mit einem Kühlmittel zur Verfügung zu stellen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Fahrradscheibenbremse zur Verfügung zu stellen, die zuverlässig und beständig ist.

Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren durch Verwenden eines Fahrradscheibenbremssattels mit einem Kühlmittelelement ausgeführt, das die Wärme von dem Aktivierungsfluid wegleitet. Grundsätzlich hat die Fahrradscheibenbremse ein Gehäuse, eine Kolbeneinheit und ein Kühlmittelelement. Das Kühlmittelelement kann entweder ein integraler Teil des Bremssattelgehäuses oder ein lösbares Element sein. Das Gehäuse hat ein Rahmenbefestigungselement, das so bemessen ist, dass es mit dem Gehäuse zwischen einer Löseposition, in der die Kolbeneinheit von der an einem Rad des Fahrrades befestigten Bremsscheibe beabstandet ist, und einer Bremsposition bewegbar gekoppelt ist, in der die Kolbeneinheit Bremsscheibe des Rades des Fahrrades greift. Das Kühlmittelelement ist mit dem Gehäuse gekoppelt. Das Kühlmittelelement weist einen Kühlmittelbereich zur Aufnahme eines Kühlmittels auf, um einen Kühlmittelkühlkörper zu bilden, der die Wärme vom Gehäuse ableitet. Das Gehäuse weist einen Aktivierungsdurchgang auf, der sich in Fluidverbindung mit der Kolbeneinheit befindet, um die Kolbeneinheit über ein Aktivierungsfluid zu bewegen.

Die obigen Ziele der vorliegenden Erfindung können durch Vorsehen des Verfahrens zum Kühlen eines Fahrradscheibenbremssattels erreicht werden, der die Drehung eines Fahrradrades relativ zum Fahrradrahmen selektiv stoppt, umfassend folgende Schritte: Versehen des Fahrradrades mit einer Bremsscheibe, die zur Drehung mit diesem fest daran gekoppelt ist; Versehen des Fahrradrahmens mit einem Bremssattel, der ein Gehäuse und eine Kolbeneinheit enthält, die bewegbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist, um die Scheibenbremse selektiv zu betätigen; und Versehen des Gehäuses mit einem Kühlmittelelement, das einen inneren Kühlmittelbereich zum Aufnehmen von Kühlmittel darin aufweist, um ein Kühlmittelkühlkörper zum Übertragen von Wärme vom Gehäuse zu erzeugen.

Ein einer Ausführungsform enthält das Kühlsystem eine Vorratseinrichtung. Bei einer anderen Ausführungsform ist eine Kühlmittel- oder Wasserflasche am Kühlmittelelement zur manuellen Hinzugabe von Kühlmittel angebracht. Bei noch einer weiteren Ausführungsform ist das Kühlmittelelement mit einem Gel mit hoher spezifischer Wärmekapazität. Bei noch anderen Ausführungsformen ist das Kühlmittel so einstellbar, dass es mit seiner Auslassöffnung im Wesentlichen senkrecht zum Boden orientiert werden kann.

Andere Ziele, Vorteile und herausragende Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen offenbart.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es wird nun auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden.

1 ist eine Seitenaufrissansicht eine Teils des Fahrrads mit einer daran gekoppelten Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung entsprechend einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;

2 ist eine teilweise Seitenaufrissansicht eines Teils der Vordergabel des Fahrrads, wobei Kühler, Motor und Pumpe des Kühlsystems mit dieser entsprechend der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform gekoppelt sind;

3 ist eine teilweise vordere Seitenaufrissansicht eines Teils der Vordergabel des Fahrrads, wobei Kühler, Motor und Pumpe des Kühlsystems mit dieser entsprechend der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform gekoppelt sind;

4 ist eine teilweise Querschnittansicht des Kühlers, des Motors und der Pumpe des Kühlsystems, das mit einem Teil der Vordergabel des Fahrrads entsprechend der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform gekoppelt ist;

5 ist eine teilweise Seitenaufrissansicht eines Teils der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung, die mit der Vordergabel des Fahrrads gekoppelt ist, nach der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

6 ist eine Seitenaufrissansicht eines Fahrradscheibenbremssattels der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung nach der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

7 ist eine explosionsartige vordere Aufrissansicht des Fahrradscheibenbremssattels der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung nach der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

8 ist eine innere Aufrissansicht einer ersten Gehäusehälfte des Fahrradscheibenbremssattels der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung nach der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

9 ist eine innere Aufrissansicht einer zweiten Gehäusehälfte des Fahrradscheibenbremssattels der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung nach der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

10 ist eine Draufsicht einer Fahrradbremsbetätigungseinrichtung für die Fluidgekühlte Fahrradscheibenbremsanordnung nach der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

11 ist ein schematisches Diagramm der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung nach der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

12 ist eine innere Aufrissansicht einer modifizierten ersten Gehäusehälfte des Fahrradscheibenbremssattels der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung nach der anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform;

13 ist eine innere Aufrissansicht einer modifizierten zweiten Gehäusehälfte des Fahrradscheibenbremssattels der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung nach der in 12 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

14 ist eine Seitenaufrissansicht ausgewählter Teile der Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung nach der anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform;

15 ist eine Seitenaufrissansicht eines Fahrradscheibenbremssattels mit einer geschlossenen Kühlmittkammer (Kühlmittelelement) nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform;

16 ist eine Seitenaufrissansicht eines Fahrradscheibenbremssattels mit einer wiederbefüllbaren Kühlmittelkammer (Kühlmittelelement) nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform;

17 ist eine Seitenaufrissansicht eines Fahrradscheibenbremssattels mit einer austauschbaren Kühlmittelkammer (Kühlmittelelement) nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform;

18 ist eine Seitenaufrissansicht der austauschbaren Kühlmittelkammer (Kühlmittelelement), die in 17 gezeigt ist; und

19 ist eine Seitenaufrissansicht eines Fahrradscheibenbremssattels mit einer einstellbaren und austauschbaren Kühlmittelkammer (Kühlmittelelement) nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen, in der ein Vorderteil eines Fahrrads 10 mit einer daran gekoppelten Fluid-gekühlten Scheibenbremsanordnung 12 entsprechend einer erfindungsgemäßen Ausführungsform gezeigt ist. Fahrräder wie das Fahrrad 10 sind in der Technik gut bekannt, und so werden das Fahrrad 10 und seine verschiedenen Komponenten hier nicht im Detail diskutiert oder gezeigt. Dem Fachmann ist klar, dass das Fahrrad 10 jede Art von Fahrrad sein kann, z. B. Mountainbike, Hybrid-Fahrrad oder Straßenfahrrad. Das Fahrrad 10 ist ein konventionelles Fahrrad, das grundsätzlich einen Fahrradrahmen 14 mit einem Lenker 15, Vorder- und Hintergabeln (nur die Vordergabel ist gezeigt), Vorder- und Hinterräder 17 (nur das Vorderrad ist gezeigt) und einen Antriebszug (nicht gezeigt) enthält.

Während nur der Vorderteil des Fahrrads 10 mit einer Fluid-gekühlten Fahrradscheibenbremsanordnung 12 gezeigt ist, ist dem Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass eine zweite Fluid-gekühlte Fahrradscheibenbremsanordnung 12 zum Stoppen des Hinterrades des Fahrrads 10 eingesetzt werden kann. Es ist dem Fachmann aus dieser Offenbarung auch klar, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen an den hierin offenbarten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne den Umfang der durch die anliegenden Ansprüche definierten Erfindung zu verlassen.

Die Fluid-gekühlte Scheibenbremsanordnung 12 enthält grundsätzlich ein Kühlsystem 20, einen Scheibenbremssattel 21, eine Scheibenbremse 22 und einen Bremsbetätigungsmechanismus 23. Das Kühlsystem ist grundsätzlich an der Vordergabel 16 des Fahrrads 12 befestigt. Genauso ist auch der Scheibenbremssattel 21 an der Vordergabel 16 des Fahrrads 12 neben der Bremsscheibe 22 befestigt. Die Bremsscheibe 22 ist fest mit dem Vorderrad 17 zur Drehung hiermit gekoppelt. Der Bremsbetätigungsmechanismus 23 ist vorzugsweise fest am Lenker 15 neben dem Handabschnitt des Lenkers befestigt. Entsprechend wird der Bremsbetätigungsmechanismus so betätigt, dass der Scheibenbremssattel 21 sich von einer Löseposition, in der das Rad des Fahrrads 17 und die Bremsscheibe frei drehen können, zu einer Bremsposition bewegt, in der der Scheibenbremssattel 21 eine Bremskraft auf die Bremsscheibe 22 ausübt, um die Drehung des Fahrradrades 17 und der Bremsscheibe 22 zu stoppen. Das Kühlsystem 20 ist vorzugsweise konstruiert, um das Auftreten einer Dampfsperre in dem Scheibenbremssattel 21 zu verhindern. Speziell ist das Kühlsystem 20 vorzugsweise konstruiert, um als Kühlmittelkühlkörper zu wirken, der Wärme vom Scheibenbremssattel 21 abführt.

In den 3 bis 6 ist ein Teil des Kühlsystems 20 genauer gezeigt. Das Kühlsystem 20 enthält grundsätzlich ein Kühlmittelelement 24 (6), eine Pumpe 25 und einen Kühler 26. Bei dieser Ausführungsform ist das Kühlmittelelement 24 ein lösbares und austauschbares Element, das fest mit dem Scheibenbremssattel 21 gekoppelt ist, um einen Kühlmittelkühlkörper zu erzeugen, der die Wärme von dem Scheibenbremssattel 21 weg führt, wie es unten genauer beschrieben wird. Natürlich ist für den Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass das Kühlmittelelement 24 integral mit einem Teil des Scheibenbremssattels 21 gebildet sein kann, um einen Kühlmittelkühlkörper zu erzeugen, der die Wärme vom Scheibenbremssattel weg führt. Das Kühlmittelelement 24 wird unten zusammen mit der Beschreibung des Scheibenbremssattels 21 genauer diskutiert.

Vorzugsweise sind die Pumpe 25 und der Kühler 26 an der Vordergabel 16 des Fahrrades 10 durch Montieren einer Befestigungshalterungsanordnung befestigt. Die Befestigungshalterungsanordnung enthält ein Querband (strap) 28a und ein Paar Zwischenbänder 28b und 28c. Folglich sind die Pumpe 25 und der Kühler 26 als kompakte Einheit an der Gabel 16 befestigt.

Die Pumpe 25 ist vorzugsweise eine Drehkolbenpumpe, die ein Kühlmittel durch das Kühlmittelelement 24 und den Kühler 26 bewegt. Insbesondere, wie in den 3 bis 6 zu sehen, erstreckt sich ein erster flexibler Kanal 30a vom Kühlmittelelement 24 zu einer Einlassöffnung 32a des Kühlers 26, ein zweiter flexibler Kanal 30b erstreckt sich von einer Auslassöffnung 32b des Kühlers 26 zu einer Einlassöffnung 34a der Pumpe 25, und ein dritter flexibler Schlauch 30c erstreckt sich von einem Auslass 34b der Pumpe 25 zum Kühlmittelelement 24. Folglich bilden die Kanäle 30a, 30b und 30c eine kontinuierliche Schleife oder einen Kanalweg zwischen Kühlmittelelement 24, Pumpe 25 und Kühler 26. Kühlmittel wird durch den Kanalweg durch die Pumpe 25 gedrängt, um Wärme vom Kühlmittelelement 24 und dem Scheibenbremssattel 21 zu entfernen.

Wie am besten in 4 zu sehen, wird die Pumpe 25 vorzugsweise durch einen Motor 36 betätigt, der ein Flügelrad 38 dreht, um das Fluid für das Kühlmittel durch die Pumpe 25 zu zwingen. Der Motor 26 ist in der bevorzugten Ausführungsform ein Elektromotor, der mit Batterie betrieben wird. Genauer werden zwei herkömmliche Batterien 40 zum Antrieb des Motors 36 verwendet. Ein Dreipositionsschalter 42 ist zum Steuern des Betriebs des Motors 36 vorgesehen. Speziell weist der Schalter 42 eine zentrale AUS-Position, eine EIN-Position und eine Sensorposition auf. Im der AUS-Position ist der Motor 36 im Leerlauf, und so wird die Pumpe 25 nicht betrieben. In der EIN-Position dreht der Motor 36 das Flügelrad 38 der Pumpe 25, um das Fluid oder Kühlmittel durch den Kanalweg des Kühlsystems 20 zu drängen. Die Sensorposition betätigt den Motor 36 auf der Grundlage der Temperatur des Kühlmittels oder des Scheibenbremssattels 21. Insbesondere, wie es in 6 zu sehen ist, ist ein Sensor 44 am Scheibenbremssattel 21 befestigt, um die Temperatur von entweder dem Kühlmittel oder dem Gehäuse des Scheibenbremssattels 21 zu bestimmen. Folglich sind der Schalter 42 und der Motor 36 elektrisch mit dem Sensor 44 so gekoppelt, dass der Motor 36 nur betätigt wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels und/oder Gehäuses des Scheibenbremssattels 21 ein vorgegebenes Temperaturniveau, z. B. größer als 80°C, erreicht. Sobald das Kühlmittel und/oder der Scheibenbremssattel 21 dieses vorgegebene Temperaturniveau erreicht, wird der Motor 36 betätigt, um das Flügelrad 38 zum Pumpen von Kühlmittel oder Fluid durch das Kühlmittelelement 24 und den Kühler 26 zu drehen, um die Temperatur des Bremssattels 21 zu reduzieren.

Dem Fachmann ist klar, dass andere Arten von Pumpsystemen, Motoren und Temperatursensoren im erfindungsgemäßen Kühlsystem 20 eingesetzt werden können. Zum Beispiel kann eine Pumpe verwendet werden, bei der die Pumpe durch die drehenden Teile des Fahrrads betrieben wird. Weiter sind Pumpen, Motoren und Sensoren wie die Pumpe 25, der Motor 36 und der Sensor 44 im Stand der Technik gut bekannt. Diese Teile werden somit nicht im Detail beschrieben oder gezeigt.

Der Kühler 26 ist vorzugsweise ein herkömmlicher Kühler, der einen Kanalweg mit einer großen Oberfläche enthält, so dass er durch Lüft gekühlt werden kann. Da der Kühler 26 einen relativ konventionellen Aufbau hat, wird der Kühler hier nicht im Detail beschrieben oder gezeigt.

Dem Fachmann ist klar, dass die Pumpe 25 und/oder der Kühler 26 beseitigt werden können. Zum Beispiel kann der Kanalweg als „Kaffeemaschine" (coffee percolator) so eingerichtet werden, dass das Kühlmittel von alleine durch das Kühlmittelelement 24 zirkuliert.

Mit Bezug auf die 5 bis 9 wird jetzt der Scheibenbremssattel 21 genauer beschrieben. Der Scheibenbremssattel 21 ist fest mit der Gabel 16 neben der Bremsscheibe 22 gekoppelt, um eine Klemmkraft auszuüben, um die Drehung des Fahrradrades 17 und der Bremsscheibe 22 zu stoppen. Der Scheibenbremssattel 21 enthält grundsätzlich ein Gehäuse 50, eine Kolbeneinheit 51 und ein Kühlmittelelement 24, welches damit fest über Befestigungsmittel wie Klebstoff, Bänder, Bolzen, Nieten oder andere Befestigungseinrichtungen gekoppelt ist. Das Kühlmittelelement 24 ist vorzugsweise aus zwei Hälften aufgebaut, die fest miteinander verbunden sind.

Der Scheibenbremssattel 21 ist im Grunde ein herkömmlicher Scheibenbremssattel mit der Ausnahme, dass mit ihm das Kühlsystem 20 zur Abführung von Wärme verbunden ist. Genauer mit der Ausnahme der Hinzugabe eines Kühlmittelelements 24 zum Scheibenbremssattel 21 ist die Struktur und Funktion des Scheibebremssattels relativ konventionell. Daher wird der Scheibenbremssattel 21 hier nicht im Detail diskutiert und gezeigt.

Wie in den 7 bis 9 zu sehen, ist das Gehäuse 50 vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material aufgebaut, das die Wärme leicht zum Kühlmittel übertragen kann. Das Gehäuse kann zum Beispiel aus Aluminium aufgebaut sein. Das Gehäuse 50 enthält eine erste Gehäusehälfte 52a und eine zweite Gehäusehälfte 52b, die durch Bolzen in herkömmlicher Weise miteinander verbunden sind. Für alle praktischen Zwecke sind die erste und zweite Gehäusehälfte 52a und 52b im Wesentlichen dem Aufbau nach identisch, mit der Ausnahme, dass die zweite Gehäusehälfte 52b einen an ihr angebrachten Bremsbetätigungsmechanismus 23 zur Zuführung eines Aktivierungsfluids zu der ersten und zweiten Gehäusehälfte 52a und 52b aufweist. Auch hat die zweite Gehäusehälfte 52b ein Paar sich nach außen erstreckende Flansche, die ein Befestigungselement 54 zum Verbinden des Scheibenbremssattels 21 mit der Gabel 16 des Fahrrads mit Bolzen bilden. Wenn die Gehäusehälften 52a und 52b mit Bolzen miteinander verbunden werden, wird ein Scheibenbremsschlitz zwischen ihnen zur Aufnahme einer Bremsscheibe 21 gebildet.

Wie in den 8 und 9 zu sehen, weist die erste Gehäusehälfte 52a ein Paar kreisförmiger Kolbenausnehmungen 57a und einen inneren Fluidaktivierungsdurchgang 58a auf. Genauso weist die zweite Gehäusehälfte 52b ein Paar kreisförmiger Kolbenausnehmungen 57b und einen inneren Fluidaktivierungsdurchgang 58b auf. Eine erste Hälfte des Kühlmittelelements 24 ist mit der ersten Gehäusehälfte 52a gekoppelt, während eine zweite Hälfte des Kühlmittelelements 24 mit der zweiten Gehäusehälfte 52b gekoppelt ist. Die erste Hälfte des Kühlmittelelements 24 weist einen Kühlmittelhohlraum oder Kühlmittelbereich 56a auf, während die zweite Hälfte des Kühlmittelelements 24 einen Kühlmittelhohlraum oder Kühlmittelbereich 56b aufweist. Die Hohlräume oder Bereiche 56a und 56b bilden ein großes Kühlmittelelement. Vorzugsweise kann ein Kühlmittelelement wenigstens 10 cm3 bis etwa 20 cm3 halten.

Die erste Hälfte des Kühlmittelelements 24 weist eine Einlassöffnung 60 und eine Auslassöffnung 62 auf. Die Einlassöffnung ist vorzugsweise ein Gewindeloch, das ein Verbindungselement 64 zum Verbinden mit dem Kanal 30c aufnehmen kann. Die Auslassöffnung 62 ist auch vorzugsweise eine Gewindebohrung mit einem daran befestigen Auslassverbindungselement 66 zum Verbinden mit dem Kanal 30a. Die Verbindungselemente 64 und 66 sind vorzugsweise mit Einwegeventilen oder Rückschlagventilen versehen, die dem Fluid oder Kühlmittel den Eintritt in die Kühlmittelhohlräume 56a und 56b durch die Einlassöffnung 60 und den Austritt aus den Kühlmittelhohlräumen 56a und 56b über die Auslassöffnung 62 ermöglichen.

Der innere Fluidaktivierungsdurchgang 58a erstreckt sich zwischen den kreisförmigen Kolbenausnehmungen 57a und dem inneren Fluidaktivierungsdurchgang 58b der zweiten Gehäusehälfte 52b. Anders ausgedrückt, das Aktivierungsfluid vom Bremsbetätigungsmechanismus 23 fließt in die zweite Gehäusehälfte 52b und anschließend in die inneren Fluidaktivierungsdurchgänge 58a und 58b, um die Kolbeneinheit 51 zu betätigen.

Die zweite Gehäusehälfte 52b weist eine erste Gewindeöffnung 68 auf, die sich in Fluidverbindung mit dem inneren Fluidaktivierungsdurchgang 58b befindet. Die Öffnung ist zum Anbringen eines Hydraulik- oder Aktivierungsfluid-Kanals konstruiert. Eine zweite Öffnung 70 ist außerdem zur Schraubaufnahme eines Ablassnippels 72 vorgesehen. Die Öffnung 70 befindet sich in Fluidverbindung mit dem inneren Fluidaktivierungsdurchgang 58b, so dass überschüssige Luft aus dem Aktivierungssystem entfernt werden kann. Der innere Fluidaktivierungsdurchgang 58b verbindet die Kolbenausnehmungen 57b untereinander, um das Aktivierungsfluid oder das Hydraulikfluid aufzunehmen, um die Kolbeneinheit 51 zu betreiben.

Wie in 7 zu sehen, enthält die Kolbeneinheit 51 vorzugsweise vier Kolben 74 und an Paar Reibungsbacken 76. Die Kolben 74 werden schiebbar in den Kolbenausnehmungen 57a und 57b zur Bewegung zwischen der Löseposition und der Bremsposition aufgenommen. Die Reibungsbacken 76 befinden sich an den freien Enden der Kolben 74 zur Bewegung mit diesen. Anders ausgedrückt, wenn sich die Kolben 74 von der Löseposition zur Bremsposition bewegen, bewegen sich auch die Reibungsbacken 76 von der Löseposition zur Bremsposition. In der Bremsposition greifen die Reibungsbacken 76 reibend gegen die Bremsscheibe 22, um die Drehung der Bremsscheibe 22 und des Rades 17 zu stoppen. In der Löseposition sind die Reibungsbacken 76 von der Bremsscheibe 22 beabstandet, um der Bremsscheibe 22 und dem Rad 17 eine freie Drehung dazwischen zu ermöglichen. Die Kolben 74 und die Reibungsbacken 76 werden aus ihren Lösepositionen in ihre Bremspositionen durch das Aktivierungs- oder Hydraulikfluid bewegt, das eine Kraft auf die Kolben 74 ausübt. Genauer gesagt, wenn der Bremsbetätigungsmechanismus 23 aktiviert wird, wird das Aktivierungsfluid unter Druck gesetzt, so dass es die Kolben 74 und die Reibungsbacken 76 in Richtung der Bremsscheibe 22 zwingt.

Wenn der Bremssattel 21 mit der Vordergabel 16 gekoppelt ist, befindet sich das Kühlmittelelement 24 am stromabwärts gelegenen Ende des Scheibenbrenssattels 21. Anders ausgedrückt, wie in 1 zu sehen, dreht sich die Bremsscheibe 22 gegen den Uhrzeigersinn so, dass das Kühlmittelelement 24 stromabwärts des Bremssattels 21 mit Bezug auf die Drehrichtung der Bremsscheibe 22 positioniert ist. Dies ermöglicht es, dass die Wärme vom stromabwärts gelegenen Ende des Bremssattels 21 schneller entfernt werden kann, weil dies der Bereich, in welchem das Aktivierungsfluid zugeführt wird, und der Bereich erhöhter Wärme ist.

Unter Bezugnahme auf die 10 und 11 wird nun der Bremsbetätigungsmechanismus 23 genauer beschrieben. Grundsätzlich ist der Bremsbetätigungsmechanismus 23 konstruiert, um den Scheibenbremssattel 21 zu aktivieren, um einen erzwingbaren Greifvorgang an der Bremsscheibe 22 auszuüben, um die Drehung des Vorderrades 17 zu stoppen. Der Bremsbetätigungsmechanismus 23 enthält grundsätzlich einen Bremshebel 80, einen Hydraulik- oder Hauptzylinder 81, einen Hydraulik- oder Hauptkolben 82 und eine Vorratseinrichtung 83 für das Aktivierungsfluid.

Vorzugsweise ist der Bremsbetätigungsmechanismus 23 eine einzelne Einheit, die am Lenker 15 befestigt ist. Insbesondere enthält der Bremshebel 80 einen Befestigungsabschnitt 84 und einen Hebelabschnitt 85. Der Befestigungsabschnitt 84 ist so konstruiert, dass er an den Lenker 15 in herkömmlicher Weise geklemmt werden kann. Der Befestigungsabschnitt 84 ist integral mit dem Hauptzylinder 81 so ausgebildet, dass der Hauptzylinder 81, der Hauptkolben 82 und die Vorratseinrichtung 83 für das Aktivierungsfluid alle auf dem Befestigungsabschnitt 84 des Bremshebels 80 gehalten werden. Der Hebelabschnitt 85 ist schwenkbar mit dem Befestigungsabschnitt 84 zur Bewegung zwischen einer Löseposition und einer Bremsposition gekoppelt. Normalerweise wird der Hebelabschnitt 84 in einer Löseposition in herkömmlicher Weise gehalten.

Der Hauptkolben 82 ist innerhalb des Hauptzylinders 81 in herkömmlicher Weise bewegbar befestigt. Speziell ist die Vorratseinrichtung 83 für das Aktivierungsfluid am Hauptzylinder 81 und in Fluidverbindung mit der inneren Bohrug des Hauptzylinders 81 zum Zuführen von Aktivierungsfluid befestigt. Der Hauptkolben 82 ist an einem Ende mit dem Hebelabschnitt 85 verbunden, und den Hauptkolben 82 in dem Hauptzylinder in axialer Richtung zu bewegen. Folglich bewirkt die Aktivierung des Hebelabschnitts 85, dass sich der Hauptkolben 82 im Hauptzylinder 81 in axialer Richtung bewegt. Diese Bewegung des Hauptkolbens 82 im Hauptzylinder 81 leitet den Fluiddruck durch eine Hydraulikleitung 86, die mit dem Scheibenbremssattel 21 gekoppelt ist. So bewirkt das unter Druck gesetzte Aktivierungsfluid, dass die Kolben 74 und die Reibungsbacken 76 sich bewegen, so um die Bremsscheibe 22 zu greifen, um die Drehung des Rades 17 zu stoppen.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

In den 12 und 13 ist ein modifizierter Scheibenbremssattel 121 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Scheibenbremssattel 121 ist so konstruiert, dass er in der oben diskutierten Fluid-gekühlten Scheibenbremsanordnung 12 eingesetzt werden kann. Tatsächlich ist der Scheibenbremssattel 121 im Wesentlichen identisch zum Scheibenbremssattel 21, mit der Ausnahme, dass der Scheibenbremssattel 121 Kühlhohlräume oder – bereiche 156a und 156b aufweist, die mit einem inneren Kanalweg versehen sind, und ein Kühlmittelelement 124 integral mit einem Abschnitt des Scheibenbremssattels 121 ausgebildet ist. Natürlich ist dem Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass das Kühlmittelelement 124 ein abtrennbares Element sein kann, das fest mit dem Scheibenbremssattel 121 gekoppelt ist, um einen Kühlmittelkühlkörper zu erzeugen, der die Wärme vom Scheibenbremssattel 21 weg führt. Speziell sind Ablenkplatten 156c und 156d innerhalb der Kühlmittelhohlräume oder -bereiche 156a bzw. 156b ausgebildet. Hinsichtlich der Ähnlichkeiten zwischen den Scheibenbremssätteln 21 und 121 werden der Scheibenbremssattel 121 und seine Verbindung zum Kühlsystem 20 hier nicht im Detail diskutiert und gezeigt.

Das Gehäuse 150 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material aufgebaut, das die Wärme leicht auf das Kühlmittel übertragen kann. Zum Beispiel kann das Gehäuse 150 aus Aluminium aufgebaut werden. Das Gehäuse 150 enthält eine erste Gehäusehälfte 152a und eine zweite Gehäusehälfte 152b, die durch Bolzen in herkömmlicher Weise miteinander verbunden sind. Für alle praktischen Zwecke sind die ersten und zweiten Gehäusehälften 152a und 152b hinsichtlich des Aufbaus im Wesentlichen identisch, mit der Ausnahme, dass die Gehäusehälfte 152a ein daran angebrachtes Kühlmittelsystem 20 und die zweite Gehäusehälfte 152b einen daran angebrachten Bremsbetätigungsmechanismus aufweist, um das Aktivierungsfluid den ersten und zweiten Gehäusehälften 142a und 152b zuzuführen. Auch weist die zweite Gehäusehälfte ein Paar sich nach außen erstreckende Flansche auf, die ein Befestigungselement 154 bilden, um den Scheibenbremssattel 121 mit Bolzen an der Gabel 16 des Fahrrads 10 zu befestigen. Wenn die Gehäusehälften 152a und 152b mit Bolzen verbunden werden, wird ein Scheibenbremsschlitz zur Aufnahme der Bremsscheibe 121 dazwischen gebildet.

Die erste Gehäusehälfte 152a weist einen Kühlmittelhohlraum oder -bereich 156a, ein Paar kreisförmiger Kolbenausnehmungen 157a und einen inneren Fluidaktivierungsdurchgang 158a auf. Genauso weist die zweite Gehäusehälfte 152b einen Kühlmittelhohlraum oder – bereich 156b, ein Paar kreisförmiger Kolbenausnehmungen 157b und einen inneren Fluidaktivierungsdurchgang 158b auf. Hohlräume oder Bereiche 156a und 156b bilden ein großes Kühlmittelelement. Vorzugsweise kann das Kühlmittelelement 124 wenigstens etwa 10 cm3 bis etwa 20 cm3 halten.

Der Kühlmittelhohlraum oder -bereich 156a ist eine große Kammer mit einer Einlassöffnung 160 und einer Auslassöffnung 162. Die Einlassöffnung 160 ist vorzugsweise ein Gewindeloch, das ein Verbindungselement 164 aufnimmt, um den Kanal 30c damit zu verbinden. Die Auslassöffnung 162 ist auch vorzugsweise eine Gewindebohrung mit einem damit gekoppelten Auslassverbindungselement 166, um den Kanal 30a damit zu verbinden. Die Verbindungselemente 164 und 166 sind vorzugsweise mit Einwege-Ventilen oder Rückschlagventilen versehen, die dem Fluid oder Kühlmittel ermöglichen, in die Kühlmittelhohlräume 156a und 156b durch die Einlassöffnung 160 einzutreten und aus den Kühlmittelhohlräumen 156a und 156b über die Auslassöffnung auszutreten.

Der innere Fluidaktivierungsdurchgang 158a erstreckt sich zwischen den kreisförmigen Kolbenausnehmungen 157a und dem inneren Fluidaktivierungsdurchgang 158b der zweiten Gehäusehälfte. Anders ausgedrückt, das Aktivierungsfluid vom Bremsbetätigungsmechanismus 23 fließt in die zweite Gehäusehälfte 152b und anschließend in die Fluidaktivierungsdurchgänge 58a und 158b, um die Kolbeneinheit zu betätigen.

Die zweite Gehäusehälfte 152b weist eine erste Gewindeöffnung 168 auf, die sich in Fluidverbindung mit dem inneren Fluidaktivierungsdurchgang 158b befindet. Die Öffnung 168 ist zum Anbringen eines Hydraulik- oder Aktivierungsfluid-Kanals konstruiert. Eine zweite Öffnung 170 ist außerdem zur Schraubaufnahme eines Ablassnippels 172 vorgesehen. Die Öffnung 170 befindet sich in Fluidverbindung mit dem inneren Fluidaktivierungsdurchgang 158b, so dass überschüssige Luft aus dem Aktivierungssystem entfernt werden kann. Der innere Fluidaktivierungsdurchgang 158b verbindet die Kolbenausnehmungen 157b untereinander, um das Aktivierungsfluid oder das Hydraulikfluid aufzunehmen, um die Kolbeneinheit zu betätigen.

DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM

Es wird jetzt auf 14, ein vereinfachtes Kühlsystem 220, Bezug genommen. Grundsätzlich enthält das Kühlsystem 220 ein Kühlmittelelement 224, eine Kühlmittelflasche oder einen Kühlmitteltank 226, ein EIN/AUS-Ventil 227 und ein Überdruckventil 228. Der Scheibenbremssattel 221 ist im Wesentlichen zum oben diskutierten Scheibenbremssattel 21 identisch, mit der Ausnahme, dass ein Kühlmittelmesser 229 zum inneren Kühlmittelelement 224 hinzugefügt wurde, um visuell die Menge des Kühlmittels oder Wasser zu betrachten, das im Kühlmittelelement 224 enthalten ist.

Hinsichtlich der Ähnlichkeiten zwischen dem Scheibenbremssattel 221 und dem Scheibenbremssattel 21 der ersten Ausführungsform, wird der Scheibenbremssattel 221 hier nicht im Detail diskutiert oder gezeigt. Dem Fachmann ist aus dieser Offenbarung klar, dass der Scheibenbremssattel 221 am Fahrrad 10 der ersten Ausführungsform so eingesetzt werden kann, dass er durch den Bremsbetätigungsmechanismus 23 der ersten Ausführungsform zum Greifen der Bremsscheibe 22 betätigt werden kann.

Bei dieser Ausführungsform ist das Kühlsystem 220 so konstruiert, dass der Fahrer manuell Wasser oder Kühlmittel periodisch zum Kühlmittelelement 224 hinzugeben kann. Genauer gesagt, wird das Wasser oder Kühlmittel im Kühlmittelelement 224 erwärmt, wenn die Reibungsbacken die Bremsscheibe 22 greifen. Das erwärmte Wasser oder Kühlmittel wird in Wasserdampf oder Kühlmitteldampf verwandelt, wenn der Scheibenbremssattel 221 zu heiß wird. Dieser Dampf öffnet das Überdruckventil 228 so, dass Wasser- oder Kühlmitteldampf abgelassen wird. So wird die Menge an Kühlmittel in dem Kühlmittelelement 224 langsam verringert. Der Fahrer kann dann den Kühlmittelmesser 229 betrachten, um zu bestimmen, wann Kühlmittel hinzugegeben werden muss. Der Fahrer öffnet dann das EIN/AUS-Ventil 227, um zu ermöglichen, dass Wasser oder Kühlmittel aus der Kühlmittelflasche 226 durch den Kanal 230 in das Kühlmittelelement 224 fließt.

Die Wasser- oder Kühlmittelflasche 226 kann an jedem Teil des Rahmens je nach Bedarf und/oder Wunsch angebracht werden. Zum Beispiel kann die Wasserflasche 226 an der Vordergabel 16 des Fahrrads 10 an derselben Stelle wie der Kühler 26 der ersten Ausführungsform von 1 angebracht werden. Vorzugsweise ist die Lage der Wasserflasche 226 so, dass der Fahrer das EIN/AUS-Ventil 227 bedienen kann, ohne anzuhalten. Weiter sind die Wasserflasche 226, das Ventil 227 und der Kanal 230 vorzugsweise leicht vom Kühlmittelelement 224 so ablösbar, dass sie bei Beschädigung ersetzt werden können. Ein Einwege-Ventil 264 verbindet vorzugsweise den Kanal 230 mit der Einlassöffnung des Kühlmittelelements 224.

VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM

Wie in 15 zu sehen, ist ein modifizierter Scheibenbremssattel 321 gezeigt. Der Scheibenbremssattel 321 ist im Wesentlichen identisch zum Scheibenbremssattel 21 der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass das innere Kühlmittelelement 324 eine geschlossene Einheit ist, die ein darin befindliches Gel mit hoher spezifischer Wärmekapazität aufweist. Während das Kühlmittelelement 324 als lösbar dargestellt ist, ist dem Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass das Kühlmittelelement 324 integral mit dem Gehäuse 350 gefertigt sein kann. Somit ist dieses System eine vereinfachte Version der ersten Ausführungsform. Das im Kühlmittelelement 324 befindliche Gel mit hoher spezifischer Wärmekapazität kann irgendein Gel mit hoher spezifischer Wärmekapazität sein, welches unter normalen Betriebsbedingungen einer Fahrradscheibenbremse funktioniert.

Hinsichtlich der Ähnlichkeiten zwischen dem Scheibenbremssattel 321 und dem Scheibenbremssattel 21 der ersten Ausführungsform wird der Scheibenbremssattel 321 hier nicht im Detail diskutiert oder gezeigt. Dem Fachmann ist zudem aus dieser Offenbarung klar, dass der Scheibenbremssattel 321 an einem Fahrrad 10 der ersten Ausführungsform so eingesetzt werden kann, dass er durch den Bremsbetätigungsmechanismus 23 der ersten Ausführungsform betätigt werden kann, um die Bremsscheibe 22 zu greifen.

FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM

Es wird nun auf 16 Bezug genommen, in der ein modifizierter Scheibenbremssattel 421 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. In dieser Ausführungsform sind eine Kühlmitteleinlassöffnung 460 und eine Kühlmittelauslassöffnung 462 über einen transparenten Kanal 430 miteinander verbunden. Der transparente Kanal 430 ermöglicht dem Fahrer, den Kühlmittelstand in dem Kühlmittelelement 424 zu betrachten. Auch wurde ein Überdruckventil/Nachfüllventil 428 so hinzugefügt, dass zusätzliches Kühlmittel oder Fluid nach Bedarf hinzugefügt und/oder Wasserdampf oder Kühlmitteldampf aus dem Kühlmittelelement 424 abgelassen werden kann.

Der Scheibenbremssattel 421 ist im Wesentlichen identisch mit dem Scheibenbremssattel 21, mit der Ausnahme, dass der Scheibenbremssattel 421 einen transparenten Kanal 430 aufweist, der sich zwischen seiner Einlassöffnung 460 und der Kühlmittelauslassöffnung 462 befindet, und dass ein Überdruckventil/Nachfüllventil 428 hinzugefügt wurde. Hinsichtlich der Ähnlichkeiten zwischen dem Scheibenbremssattel 421 und dem Scheibenbremssattel 21 der ersten Ausführungsform wird der Scheibenbremssattel 421 hier nicht im Detail diskutiert oder gezeigt.

Bei dieser Ausführungsform ist das Kühlsystem 420 so konstruiert, dass der Fahrer manuell Wasser oder Kühlmittel periodisch über das Überdruckventil/Nachfüllventil 428 zum Kühlmittelelement 424 hinzugeben kann. Genauer gesagt, wird das Wasser oder Kühlmittel im Kühlmittelelement 424 erwärmt, wenn die Reibungsbacken die Bremsscheibe 22 greifen. Das erwärmte Wasser oder Kühlmittel wird in Wasserdampf oder Kühlmitteldampf verwandelt, wenn der Scheibenbremssattel 421 zu heiß wird. Dieser Dampf öffnet das Überdruckventil/Nachfüllventil 428 so, dass Wasser- oder Kühlmitteldampf abgelassen wird. So wird die Menge an Kühlmittel in dem Kühlmittelelement 424 langsam verringert. Der Fahrer kann dann auf den transparenten Kanal 430 schauen, um zu bestimmen, wann Kühlmittel hinzugegeben werden muss. Der Fahrer füllt dann zusätzliches Wasser oder Kühlmittel in das Kühlmittelelement 424 über das Überdruckventil/Nachfüllventil 428 ein.

SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Es wird jetzt auf die 17 und 18 Bezug genommen, in denen ein Scheibebremssattel 521 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. In dieser Ausführungsform ist ein lösbares und austauschbares Kühlsystem (bzw. Kühleinheit) 520 fest an dem Scheibenbremssattel 521 angebracht. Das Kühlsystem oder die Kühleinheit 520 enthält ein Befestigungselement 555 mit einem Rohrsystem 556, das fest daran befestigt ist. Das Rohrsystem 556 bildet das Kühlmittelelement 524.

Das Befestigungselement 555 ist zum Befestigen am Gehäuse 550 des Scheibenbremssattels 521 geformt. Das Befestigungselement 555 kann am Gehäuse 550 auf vielerlei Art befestigt werden. Zum Beispiel kann die Befestigungsplatte 550 am Gehäuse 550 über einen Klebstoff, Bänder, Bolzen, Nieten oder andere geeignete Befestigungseinrichtungen befestigt werden. In jedem Fall berührt das Befestigungselement 555 das Gehäuse 550 so, dass sie Wärme leicht vom Gehäuse 550 zum Befestigungselement 555 übertragen werden kann, welches wiederum die Wärme zum Rohrsystem 556 überträgt. Das durch das Rohrsystem 556 tretende Kühlmittel entfernt die Wärme vom Gehäuse 550, dem Befestigungselement 555 und dem Rohrsystem 556. Bei dieser Ausführungsform weist das Rohrsystem 556 eine Einlassöffnung 560 und eine Auslassöffnung 562 auf.

Das Rohrsystem 556 läuft schleifenartig hin und her zwischen der Einlassöffnung 560 und der Auslassöffnung 562, um dazwischen eine Kühlmittelkammer 524 zu bilden. Die Einlassöffnung 560 ist über den Kanal 30b mit einem externen Kanalweg verbunden, während die Auslassöffnung 562 über den Kanal 30a mit einem externen Kanalweg verbunden ist. Die Kanäle 30a und 30b können mit den Einlass- und Auslassöffnungen 560 und 562 durch Einwege-Ventile in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform gekoppelt sein, wenn dies benötigt und/oder gewünscht wird.

Das Kühlsystem oder die Kühleinheit 520 kann mit der Pumpe 25 und/oder dem Kühler 26 der ersten Ausführungsform bei Bedarf und/oder nach Wunsch verwendet werden. Alternativ ist für den Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass die Pumpe 25 und/oder der Kühler 26 entfernt werden kann. Beispielsweise kann der Kanalweg als „Kaffeemaschine" so eingerichtet werden, dass das Kühlmittel von selbst durch das Kühlmittelelement 524 zirkuliert. Das Kühlsystem oder die Kühleinheit 520 ist insbesondere zur Verwendung als selbst zirkulierendes System dahingehend ausgelegt, dass die Auslassöffnung 562 höher liegt als die Einlassöffnung 560. Diese Anordnung erlaubt, dass das Kühlmittel durch das Kühlmittelelement 524 perkoliert.

Der Scheibenbremssattel 521 ist im Wesentlichen identisch mit dem Scheibenbremssattel 21 der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass das innere Kühlmittelelement der ersten Ausführungsform durch ein externes Kühlsystem (oder Kühleinheit) ersetzt wurde. Hinsichtlich der Ähnlichkeiten zwischen dem Scheibenbremssattel 521 und dem Scheibenbremssattel 21 der ersten Ausführungsform wird der Scheibenbremssattel 521 hier nicht im Detail diskutiert oder gezeigt. Weiter ist der Bremsbetätigungsmechanismus 23 der ersten Ausführungsform konstruiert, um am Gehäuse 550 befestigt zu werden, um ein Aktivierungsfluid der ersten und zweiten Hälfte des Gehäuses 550 in im Wesentlichen derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform zuzuführen. Anders ausgedrückt, der Kanal 86 des Bremsbetätigungsmechanismus 23 ist in konventioneller Weise am Gehäuse 550 angebracht, um diesem das Aktivierungsfluid zum selektiven Greifen der Bremsscheibe 22 zuzuführen.

SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM

Es wird nun auf 19 Bezug genommen, in der ein modifizierter Scheibenbremssattel 621 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist ein lösbares und austauschbares Kühlsystem (Kühleinheit) 620 fest am Scheibenbremssattel 621 angebracht. Das Kühlsystem oder die Kühleinheit 620 enthält ein Befestigungselement oder Anbringungsabschnitt 655 und ein längliches Kühlmittelteil oder Kühlmittelelement 624. Das Kühlsystem oder die Kühleinheit 620 ist einstellbar am Gehäuse 650 durch einen Befestigungsbolzen 670 befestigt. Vorzugsweise ist das Kühlmittelelement 624 normalerweise so eingestellt, dass es relativ zum Boden in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung orientiert ist. Insbesondere ist das Befestigungselement 655 ein Flansch mit einem Loch zur Aufnahme des Bolzens 670, um das Kühlmittelelement 624 einstellbar daran zu befestigen.

Wie in 19 zu sehen, weist das Kühlmittelelement 620 einen inneren Kühlmittelbereich 656, eine untere Einlassöffnung 660 und eine obere Einlassöffnung 662 auf. In dieser Ausführungsform weist der innere Kühlmittelbereich 656 des Kühlmittelelements 624 eine Mehrzahl innerer Anlenkplatten (baffles) 657 auf. Die untere Einlassöffnung 660 befindet sich an einem ersten Ende in Längsrichtung des Kühlmittelelements 624, während sich die obere Auslassöffnung 662 an einem zweiten Ende in Längsrichtung des Kühlmittelelements 624 befindet. Die Einlassöffnung 660 ist mit einem externen Kanalweg über den Kanal 30b verbunden, während die Auslassöffnung 662 mit einem externen Kanalweg über den Kanal 30a verbunden ist. Die Kanäle 30a und 30b können mit den Einlass- und Auslassöffnungen 560 und 562 durch Einwege-Ventile in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform verbunden werden, wenn dies benötigt und/oder gewünscht wird.

Wie oben erwähnt, ist das Kühlmittelelement 624 im Winkel relativ zum Fahrradscheibenbremssattel 621 verstellbar, um die Auslassöffnung 662 im Wesentlichen senkrecht zum Boden zu positionieren, wenn der Anbringabschnitt 655 mit dem Fahrradscheibenbremssattel 621 gekoppelt wird. Das Kühlsystem oder die Kühleinheit 620 kann mit der Pumpe 25 und/oder dem Kühler 26 der ersten Ausführungsform bei Bedarf und/oder nach Wunsch verwendet werden. Alternativ ist für den Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass die Pumpe 25 und/oder der Kühler 26 entfernt werden kann. Beispielsweise ist die Konstruktion besonders nützlich bei der Erzeugung eines Kanalwegs, der als „Kaffeemaschine" so eingerichtet werden kann, dass das Kühlmittel von selbst durch das Kühlmittelelement 624 zirkuliert. Das Kühlsystem oder die Kühleinheit 620 ist insbesondere zur Verwendung als selbst zirkulierendes System dahingehend ausgelegt, dass die Auslassöffnung 662 höher liegt als die Einlassöffnung 660. Diese Anordnung erlaubt, dass das Kühlmittel durch das Kühlmittelelement 624 perkoliert.

Der Scheibenbremssattel 621 ist im Wesentlichen identisch mit dem Scheibenbremssattel 21 der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass das innere Kühlmittelelement 24 der ersten Ausführungsform durch ein externes Kühlsystem (oder Kühleinheit) 620 ersetzt wurde. Hinsichtlich der Ähnlichkeiten zwischen dem Scheibenbremssattel 621 und dem Scheibenbremssattel 21 der ersten Ausführungsform wird der Scheibenbremssattel 621 hier nicht im Detail diskutiert oder gezeigt. Weiter ist der Bremsbetätigungsmechanismus 23 der ersten Ausführungsform konstruiert, um am Gehäuse 650 befestigt zu werden, um ein Aktivierungsfluid der ersten und zweiten Hälfte des Gehäuses 650 in im Wesentlichen derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform zuzuführen. Anders ausgedrückt, der Kanal 86 des Bremsbetätigungsmechanismus 23 ist in konventioneller Weise am Gehäuse 650 angebracht, um diesem das Aktivierungsfluid zum selektiven Greifen der Bremsscheibe 22 zuzuführen.

Während verschiedene Ausführungsformen gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, ist dem Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen hier vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzurücken, der in den anliegenden Ansprüchen definiert ist. Weiter ist die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur zur Veranschaulichung und nicht zum Zwecke der Beschränkung der in den anliegenden Ansprüchen definierten Erfindung und ihrer Äquivalente vorgesehen.

Zusammengefasst ist ein Fahrradscheibenbremssattel mit einem Kühlsystem vorgesehen, das die Wärme von dem Aktivierungsfluid wegleitet. Grundsätzlich hat der Fahrradscheibenbremssattel ein Gehäuse und eine Kolbeneinheit, wobei ein Kühlmittelelement des Kühlsystems am Gehäuse befestigt ist. Das Gehäuse hat ein Rahmenbefestigungselement, das so bemessen ist, dass es mit einem Teil des Fahrradrahmens gekoppelt werden kann. Die Kolbeneinheit ist mit dem Gehäuse zwischen einer Löseposition, in der die Kolbeneinheit von einer an einem Rad des Fahrrades befestigten Bremsscheibe beabstandet ist, und einer Bremsposition bewegbar gekoppelt, in der die Kolbeneinheit Bremsscheibe des Rades des Fahrrades greift. Das Kühlmittelelement weist einen Kühlmittelbereich zur Aufnahme eines Kühlmittels auf, um einen Kühlmittelkühlkörper zu bilden, der die Wärme vom Gehäuse ableitet. Das Gehäuse weist einen Aktivierungsdurchgang auf, der sich in Fluidverbindung mit der Kolbeneinheit befindet, um die Kolbeneinheit über ein Aktivierungsfluid zu bewegen. Bei einer Ausführungsform enthält das Kühlsystem eine Pumpe und eine Vorratseinrichtung. Bei einer anderen Ausführungsform ist eine Kühlmittel- oder Wasserflasche am Kühlmittelelement angebracht, um manuell Kühlmittel hinzuzugeben. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Kühlmittelelement mit einem Gel mit hoher spezifischer Wärmekapazität gefüllt.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 221; 321; 421; 521; 621), der selektiv die Drehung eines Fahrradrades (17) relativ zu einem Fahrradrahmen (14) stoppt, umfassend folgende Schritte:

    Versehen des Fahrradrahmens (14) mit einem Bremssattel (21; 121; 221; 321; 421; 521; 621), der ein Gehäuse (50; 150; 350; 450; 550; 650) und eine Kolbeneinheit (51) enthält, die bewegbar mit dem Gehäuse (50; 150; 350; 450; 550; 650) gekoppelt ist, um die Scheibenbremse (56a; 56b; 156a; 156b; 556; 656) selektiv zu betätigen; und

    Versehen des Gehäuses (50; 150; 350; 450; 550; 650) mit einem Kühlmittelelement (24; 124; 224; 324; 424; 524; 624), das einen inneren Kühlmittelbereich (56a; 56b; 156a; 156b; 556; 656) zum Aufnehmen von Kühlmittel darin aufweist, um ein Kühlmittelkühlkörper zum Übertragen von Wärme vom Gehäuse (50; 150; 350; 450; 550; 650) zu erzeugen.
  2. Verfahren zum Kühlen eines Fahrradbremsscheibenhebels (21; 121; 521; 621) nach Anspruch 2, weiter umfassend den Schritt des Zirkulierenlassens des Kühlmittels durch einen Kühler (26), der an einem Abschnitt des Fahrrads (10) befestigt ist, und Errichten einer Fluidverbindung des Kühlers mit dem Kühlmittelbereich (56a; 56b; 156a; 156b; 556; 656), um es durch den Kühlmittelbereich (56a; 56b; 156a; 156b; 556; 656) zirkulieren zu lassen.
  3. Verfahren zum Kühlen eines Fahrradbremsscheibenhebels nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend den Schritt des Bereitstellens einer Betätigungseinrichtung (23), die so angeordnet wird, dass sie von einem Lenker (15) des Fahrrads (10) aus betätigt werden kann.
  4. Verfahren zum Kühlen eines Fahrradbremsscheibenhebels (21; 121; 221; 321; 421; 521; 621) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Versehens des Gehäuses (50; 150; 350; 550; 650) mit einem Scheibenaufnahmeschlitz, der sich durch die Kolbeneinheit (51) erstreckt, um die Bremsscheibe (22) darin aufzunehmen, wobei der Schlitz ein stromaufwärts gelegenes Ende und ein stromabwärts gelegenes Ende derart aufweist, dass die Bremsscheibe (22) sich vom stromaufwärts gelegenen Ende zum stromabwärts gelegenen Ende dreht, wobei das Kühlmittelelement (24; 124; 224; 324; 424; 524; 624) sich neben dem stromabwärts gelegenen Ende des Schlitzes befindet.
  5. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 221; 421; 521; 621) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Versehens des Kühlmittelelements (24; 124; 224; 324; 424; 524; 624) mit einer ersten Öffnung (60; 160; 460; 560; 660) und einer zweiten Öffnung (62; 162; 462; 562; 662), wobei sich ein externer Kanalweg zwischen diesen erstreckt.
  6. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels nach Anspruch 5, weiter umfassend den Schritt des Versehens des externen Kanalwegs mit einem Kühler (26), um Wärme vom dort hindurch tretenden Kühlmittel abzuleiten.
  7. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 521; 621) nach Anspruch 5 oder 6, weiter umfassend den Schritt des Versehens des externen Kanalwegs mit einer Pumpe (25) zum Zirkulierenlassen des Kühlmittels durch das Kühlmittelelement (24; 124; 524; 624) und den Kühler (26).
  8. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 521; 621) nach Anspruch 5 oder 6, weiter umfassend den Schritt des Bewegens des Kühlmittels durch den Kühlmittelbereich (56a; 56b; 156a; 156b; 556; 656) und den externen Kanalweg durch eine Pumpe (25).
  9. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 521; 621) nach Anspruch 7 oder 8, weiter umfassend den Schritt des Steuerns der Pumpe (25) mit einem Schalter (42) zum selektiven Aktivieren und Deaktivieren der Pumpe (25).
  10. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 521; 621) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiter umfassend den Schritt des Steuerns der Pumpe (25) mit einem Temperatursensor (42), der an dem wärmeleitenden Gehäuse (50; 150; 550; 650) befestigt ist, zum wenigstens teilweisen Aktivieren und Deaktivieren der Pumpe (25).
  11. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 521; 621) nach Anspruch 10, weiter umfassend des Schritt des Versehens der Pumpe (25) mit einem Dreipositionsschalter (42) zum Auswählen einer Einschaltposition, einer Temperaturmessposition und einer Ausschaltposition.
  12. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 11, weiter umfassend den Schritt des Antreibens der Pumpe (25) über einen Elektromotor (36).
  13. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels nach Anspruch 12, weiter umfassend den Schritt der Leistungsversorgung des Elektromotors (36) durch wenigstens eine Batterie (40).
  14. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (421) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, weiter umfassend den Schritt des Bereitstellens eines Fluidkanals (430), der sich direkt zwischen den ersten (460) und zweiten (462) Öffnungen erstreckt, wobei wenigstens ein Teil des Kanals (430) transparent ist.
  15. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Versehens der Kolbeneinheit (51) mit wenigstens ersten und zweiten Kolben (74).
  16. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 221; 321; 421; 521) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Versehens des Gehäuses mit einer ersten Gehäusehälfte (52a, 152a), die einen darin ausgebildeten ersten Teil des Kühlmittelbereichs aufweist, und mit einer zweiten Gehäusehälfte (52b; 152b), die einen darin ausgebildeten zweiten Teil (56b; 156b) des Kühlmittelbereichs aufweist.
  17. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 221; 421; 521; 621) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Versehens des Kühlmittelelements (24; 124; 424; 524; 624) mit einer Einlassöffnung (60; 160; 460; 560; 660) mit einem Einwegventil und einer Auslassöffnung (60; 160; 460; 560; 660) mit einem Überdruckventil.
  18. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (321) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Ausbildens des Kühlmittelelements (324) als geschlossenes System mit einem darin befindlichen Gel mit hoher spezifischer Wärmekapazität.
  19. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Versehens des Fahrradrahmens (14) mit einem Aktivierungsfluidsystem, das selektiv wenigstens einen Teil der Kolbeneinheit (51) zwischen einer Löseposition, in der die Kolbeneinheit (51) von der am Fahrradrad (17) befestigten Bremsscheibe (22) beabstandet ist, und einer Bremsposition bewegt, in der die Kolbeneinheit (51) die Bremsscheibe (22) des Fahrradrades (17) greift.
  20. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (221) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des selektiven Hinzufügens von Kühlmittel zum Kühlmittelbereich des Kühlmittelelements (224) aus einem Kühlmittelvorrat (226).
  21. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (221) nach Anspruch 20, weiter umfassend den Schritt des Versehens des Kühlmittelelements (224) mit einer Einlassöffnung, die mit dem Kühlmittelvorrat (226) gekoppelt ist, und einer Auslassöffnung, mit der ein Überdruckventil (228) gekoppelt ist.
  22. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (221) nach Anspruch 21, weiter umfassend den Schritt des Vorsehens eines manuell betätigten Ventils (227) zwischen dem Kühlmittelelement und dem Kühlmittelvorrat (226), um den Schritt des selektiven Hinzufügens von Kühlmittel durchzuführen.
  23. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (221) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Versehens des Kühlmittelelements (224) mit einem Kühlmittelniveaumessgerät (229), um zu bestimmen, wann das manuell betätigte Ventil selektiv zu betätigen ist.
  24. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (221) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, weiter umfassend den Schritt des Koppelns eines Einwegventils (227) zwischen Kühlmittelvorrat (226) und Einlassöffnung des Kühlmittelelements (224).
  25. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 221; 421; 521; 621) nach einem der Ansprüche 5 bis 24, weiter umfassend den Schritt des Einstellens des Kühlmittelelements (24; 124; 224; 424; 524; 624) derart, dass die erste Öffnung (60; 160; 460; 560; 660) des Kühlmittelelements (24; 124; 224; 424; 524; 624) über der zweiten Öffnung (62; 162; 462; 562; 662) des Kühlmittelelements (24; 124; 224; 424; 524; 624) liegt.
  26. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels (21; 121; 221; 421; 521; 621) nach einem der Ansprüche 5 bis 25, weiter umfassend den Schritt des Einstellens des Kühlmittelelements (24; 124; 224; 424; 524; 624) derart, dass eine von den ersten (60; 160; 460; 560; 660) und den zweiten Öffnungen (62; 162; 462; 562; 662) des Kühlmittelelements (24; 124; 224; 424; 524; 624) im wesentlichen senkrecht in Bezug zum das Fahrrad (10) tragenden Boden verläuft.
  27. Verfahren zum Kühlen eines Scheibenbremssattels nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des Versehens des Kühlmittelbereich s (156a, 156b) des Kühlmittelelements (124) mit inneren Ablenkplatten (156c, 156d).
Es folgen 10 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
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