DE102018105568A1 - Bremsscheibe und Scheibenbremse - Google Patents
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Abstract
Eine Bremsscheibe (1) für eine Scheibenbremse eines Nutzfahrzeugs weist zwei parallel nebeneinander und koaxial zu einer Drehachse (A) der Bremsscheibe (1) angeordnete Reibringe (2, 3) und wenigstens einen Lüftkanal (5) zwischen den Reibringen (2, 3) auf, wobei die beiden Reibringe (2, 3) über wenigstens einen Zwischenring (4) miteinander verbunden sind, wobei der wenigstens eine Zwischenring (4) koaxial zu einer Drehachse (A) der Bremsscheibe (1) angeordnet ist und wobei zwischen jedem der Reibringe (2, 3) und dem Zwischenring (4) wenigstens ein Lüftkanal (5) ausgebildet ist. Desweiteren wird eine Scheibenbremse beschrieben.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Scheibenbremse.
- Gattungsgemäße innenbelüftete Bremsscheiben bestehen im Wesentlichen aus zwei Reibringen mit zwischen den beiden Reibringen freigelassenen Lüftkanälen.
- Der technische Vorteil solcher sogenannten innenbelüfteter Bremsscheiben, die sich bei Nutzfahrzeugen aufgrund der dort auftretenden hohen kinetischen Energien technisch durchgesetzt hat, besteht insbesondere darin, dass ein bedeutsamer Teil der dissipativ durch den Bremsvorgang erzeugten Wärmeenergie über diesen Lüftkanal primär in Form von Konvektion und sekundär in Form von Wärmestrahlung abgegeben wird.
- Die Vergrößerung der belüfteten Oberfläche in einen solchen Lüftkanal führt zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit einer solchen innenbelüfteten Bremsscheibe.
- Die Lebensdauer solcher Bremsscheiben hängt dabei stark von den auftretenden Temperaturen bei einem Bremsvorgang und insbesondere von einem während eines Bremsvorgangs auftretenden Temperaturgradienten ab.
- So führt ein gleichmäßiges Erwärmungs- und Abkühlungsverhalten der Bremsscheibe zu einem geringeren ungleichmäßigen thermischen Gradienten.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsscheibe mit weiter verbessertem Erwärmungs- und Abkühlungsverhalten bereitzustellen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheibe für ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Die erfindungsgemäße Bremsscheibe weist zwei parallel nebeneinander und koaxial zu einer Drehachse der Bremsscheibe angeordnete Reibringe sowie wenigstens einen Lüftkanal zwischen den Reibringen auf.
- Die beiden Reibringe sind über wenigstens einen Zwischenring miteinander verbunden. Dabei ist der wenigstens eine Zwischenring koaxial zu einer Drehachse der Bremsscheibe angeordnet.
- Zwischen jedem der Reibringe und dem Zwischenring ist wenigstens ein Lüftkanal ausgebildet.
- Mit einer solchen erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist ein nochmals verbessertes Erwärmungs- und Abkühlverhalten insbesondere dadurch verbessert, dass nunmehr anstelle von zwei der Wärmeabstrahlung dienenden Hauptflächen nunmehr vier Hauptflächen (Innenflächen der Reibringe und Ringflächen des Zwischenrings) vorhanden sind.
- Zur Verbesserung der konvektiven Wärmeabgabe sind durch den Zwischenring nunmehr zwei Lüftkanäle anstelle eines Lüftkanals vorhanden.
- Sowohl die Zunahme der Wärmestrahlungsfläche als auch der Lüftkanäle führt zu einem gleichmäßigeren Erwärmungs- und Abkühlverhalten der Bremsscheibe, wodurch insbesondere negative Gefügeumwandlungen reduziert bzw. vermieden werden.
- Auch das Hitzerissverhalten der Bremsscheibe wird dadurch verbessert bzw. gänzlich vermieden.
- Darüber hinaus wird auch die Entstehung thermischer Hotspots reduziert bzw. gänzlich vermieden.
- Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung sind auf der zu den Reibflächen der Reibringe parallelen Oberflächen des Zwischenrings und/oder diesen zugwandten Innenflächen der Reibringe eine Vielzahl von Belüftungsprofile formenden Rippen, insbesondere in Gestalt von Noppen oder Rippen angeformt, was zu einer weiteren Vergrößerung der Abstrahlfläche sowie der Förderung turbulenter Strömungen zwischen den Reibringen und dem Zwischenring dient.
- Der Zwischenring und die Reibringe sind bevorzugt durch zumindest eine Teilzahl der Rippen miteinander verbunden, was die Fertigung der als Gussteil ausgebildeten Bremsscheibe erleichtert.
- Zusätzlich können auch Noppen auf der zu den Reibflächen der Reibringe parallelen Oberflächen des Zwischenrings und/oder diesen zugwandten Innenflächen der Reibringe angeformt sein, die der Erhöhung der Angriffsfläche für die durchströmende Luft dienen.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist an einem der Reibringe oder an dem Zwischenring ein Anschlusselement mit einer zylindrischen Mantelfläche zur Festlegung der Bremsscheibe an einer Radachse angeformt.
- Das Anschlusselement erstreckt sich dabei bevorzugt von einem Innenrand des Zwischenrings.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist zwischen der zylindrischen Mantelfläche und einem Innenrand des Reibringes, aus dem das Anschlusselement vorsteht, ein Belüftungsspalt ausgebildet, wodurch eine weitere Eintrittsöffnung für Luft bereitgestellt wird, um die konvektive Wärmeabgabe weiter zu verbessern.
- Die erfindungsgemäße Scheibenbremse zeichnet sich durch eine Bremsscheibe, wie oben beschrieben, aus.
- Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante einer Bremsscheibe, -
2 eine Schnittansicht der in1 gezeigten Bremsscheibe. - In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position der Bremsscheibe, der Reibringe, des Zwischenrings, der Lüftkanäle, der Rippen und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
- In
1 ist mit dem Bezugszeichen1 eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe für ein Nutzfahrzeug bezeichnet. - Die Bremsscheibe
1 weist einen ersten Reibring2 und einen zweiten Reibring3 auf sowie einen zwischen dem ersten Reibring2 und dem zweiten Reibring3 angeordneten Zwischenring4 . - Die Reibringe
2 ,3 und der Zwischenring4 sind koaxial zu einer DrehachseA der Bremsscheibe1 und parallel nebeneinander angeordnet. - Die Bremsscheibe
1 ist insgesamt als Gussteil, insbesondere aus einem Grauguss gefertigt. - Wie in
1 und in2 gezeigt, dienen Rippen6 zur Verbindung der Reibringe2 ,3 und des Zwischenrings4 , wobei die Rippen6 an den einander zugewandten, Reibflächen22 ,32 der Reibringe2 ,3 abgewandten Innenflächen23 ,33 der Reibringe2 ,3 und den dazu parallelen Oberflächen des Zwischenrings4 vorstehen. - Denkbar ist dabei, dass neben den Rippen
6 Noppen9 angeformt sind, die nicht zur Verbindung zwischen dem Zwischenring4 und dem einen der Reibringe2 ,3 , sondern zur Vergrößerung der Angriffsfläche für die durchströmende Luft dienen. - Der Raum zwischen den Rippen
6 und den einander zugewandten Innenflächen23 ,33 der Reibringe2 ,3 und des Zwischenrings4 bildet jeweilige Lüftkanäle5 aus, die der Durchströmung von Luft dienen. - Besonders bevorzugt sind die zwischen dem ersten Reibring
2 und dem Zwischenring4 angeformten Rippen parallel versetzt zu den Rippen6 zwischen dem Zwischenring4 und dem zweiten Reibring3 angeordnet. Die Formgestalt der Rippen6 und der Noppen9 ist dabei derart gewählt, um eine Strömung von Kühlungsluft möglichst turbulent auszuformen. - Bei der in den
1 und2 gezeigten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe1 erstreckt sich von einem Innenrand41 des Zwischenrings4 ein Anschlusselement7 mit einer zylindrischen Mantelfläche71 und einem Flanschring72 zur Festlegung der Bremsscheibe1 an einer (nicht gezeigten) Radachse des Nutzfahrzeugs. - Denkbar ist auch, das Anschlusselement
7 an den Innenrand21 ,31 eines der Reibringe2 ,3 anzuformen. - Denkbar ist auch, das Anschlusselement
7 als separates Bauteil an wenigstens einem der Reibringe2 ,3 und/oder dem Zwischenring4 zu befestigen. - Wie in
2 des Weiteren zu erkennen ist, ist zwischen der zylindrischen Mantelfläche71 des Anschlusselements7 und einem Innenrand21 des Reibrings2 , aus dem das Anschlusselement7 axial vorsteht, ein Belüftungsspalt8 ausgebildet, der einer weiter verbesserten Belüftung der Bremsscheibe1 dient. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Bremsscheibe
- 2
- Reibring
- 21
- Innenrand
- 22
- Reibfläche
- 23
- Innenfläche
- 3
- Reibring
- 31
- Innenrand
- 32
- Reibfläche
- 33
- Innenfläche
- 4
- Zwischenring
- 41
- Innenrand
- 5
- Lüftkanal
- 6
- Rippe
- 7
- Anschlusselement
- 71
- Mantelfläche
- 72
- Flansch
- 8
- Belüftungsspalt
- 9
- Noppen
- A
- Drehachse
Claims (8)
- Bremsscheibe (1) für eine Scheibenbremse eines Nutzfahrzeugs, aufweisend - zwei parallel nebeneinander und koaxial zu einer Drehachse (A) der Bremsscheibe (1) angeordnete Reibringe (2, 3), - wenigstens einen Lüftkanal (5) zwischen den Reibringen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass - die beiden Reibringe (2, 3) über wenigstens einen Zwischenring (4) miteinander verbunden sind, - wobei der wenigstens eine Zwischenring (4) koaxial zu einer Drehachse (A) der Bremsscheibe (1) angeordnet ist und - wobei zwischen jedem der Reibringe (2, 3) und dem Zwischenring (4) wenigstens ein Lüftkanal (5) ausgebildet ist.
- Bremsscheibe (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf zu den Reibflächen (22, 32) der Reibringe (2, 3) parallelen Oberflächen des Zwischenrings (4) und/oder diesen zugwandten Innenflächen (23, 33) der Reibringe (2, 3) eine Vielzahl von Belüftungsprofile formenden Rippen (6) angeformt sind. - Bremsscheibe (1) nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (4) und die Reibringe (2, 3) durch zumindest eine Teilzahl der Rippen (6) miteinander verbunden sind. - Bremsscheibe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf zu den Reibflächen (22, 32) der Reibringe (2, 3) parallelen Oberflächen des Zwischenrings (4) und/oder diesen zugwandten Innenflächen (23, 33) der Reibringe (2, 3) eine Vielzahl von Belüftungsprofile formenden Noppen (9) angeformt sind.
- Bremsscheibe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Reibringe (2, 3) oder an dem Zwischenring (4) ein Anschlusselement (7) mit einer zylindrischen Mantelfläche (71) zur Festlegung der Bremsscheibe (1) an einer Radachse angeformt ist.
- Bremsscheibe (1) nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (7) sich von einem Innenrand (41) des Zwischenrings (4) erstreckt. - Bremsscheibe (1) nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zylindrischen Mantelfläche (71) und einem Innenrand (21, 31) des Reibringes (2, 3), aus dem das Anschlusselement (7) vorsteht, ein Belüftungsspalt (8) ausgebildet ist. - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einer Bremsscheibe (1) und einem die Bremsscheibe (1) übergreifenden Bremssattel sowie beidseitig der Bremsscheibe (1) im Bremssattel angeordneten Bremsbelägen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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DE102018105568.4A DE102018105568B4 (de) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Bremsscheibe und Scheibenbremse |
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2018
- 2018-03-12 DE DE102018105568.4A patent/DE102018105568B4/de active Active
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Also Published As
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