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Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibenanordnung mit einer kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche.
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Die Erfindung betrifft Bremsscheibenanordnungen von Zweirädern, insbesondere von Elektrorollern, die auch als E-Scooter bezeichnet werden, von Pedelecs oder von Kraftfahrzeugen. Zweiräder können zum Beispiel mit Scheibenbremssystemen oder mit Trommelbremssystemen ausgestattet sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremsscheibenanordnung mit einer kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche konstruktiv und/oder fertigungstechnisch zu verbessern.
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Die Aufgabe ist bei einer Bremsscheibenanordnung mit einer kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche dadurch gelöst, dass die Bremsscheibenanordnung mehrere Bremsscheibenkörper umfasst, die zur Darstellung der kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche dienen. Mit anderen Worten wird die Bremsscheibenfläche durch die mehreren (d.h. zwei, drei oder mehr) Bremsscheibenkörper gemeinsam gebildet.Die mehrteilige Ausführung der Bremsscheibenanordnung mit mehreren Bremsscheibenkörpern liefert zum einen Vorteile bei der Fertigung, insbesondere bei der Fertigung der Bremsscheibenkörper durch Stanzen aus einem Stahlblechmaterial. Im Vergleich zu einer kreisringscheibenartigen einteiligen Bremsscheibe kann der Stanzabfall durch die mehrteilige Ausführung mit mehreren Bremsscheibenkörpern zur Darstellung der kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche erheblich reduziert werden. Darüber hinaus liefert die mehrteilige Ausführung Vorteile, wenn sich die Bremsscheibenanordnung im Betrieb stark erwärmt. Dieser Vorteil kommt insbesondere dann deutlich zum Tragen, wenn die Bremsscheibenkörper mit einer thermischen Masse aus einen gut wärmeleitenden Material, zum Beispiel einem Aluminiummaterial, kombiniert sind, über das die im Betrieb der Bremsscheibenanordnung auftretende Wärme an die Umgebung abgeführt wird. Durch die mehrteilige Ausführung werden wärmebedingte Spannungen in der Bremsscheibenfläche reduziert.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper jeweils radial innen und radial außen von konzentrischen Kreisbögen begrenzt werden. Mit anderen Worten weisen die Bremsscheibenkörper radial innere und äußere Endbereiche auf, welche die Form konzentrischer Kreisbögen aufweisen. So kann auf einfache Art und Weise mit den Bremsscheibenkörpern eine kreisringscheibenartige Bremsscheibenfläche realisiert werden. In Umfangsrichtung sind die Bremsscheibenkörper geringfügig voneinander beabstandet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper gleich ausgeführt sind. Dadurch werden die Herstellung und die Montage der Bremsscheibenkörper und der Bremsscheibenanordnung erheblich vereinfacht.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper als Stanzteile ausgeführt sind. So können die Bremsscheibenkörper in großen Stückzahlen kostengünstig aus einem geeigneten Stahlblechmaterial hergestellt werden. Die Stanzteile können je nach Ausführung vorteilhaft mit Prägungen versehen werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper Formschlussbereiche aufweisen, die zur formschlüssigen Aufnahme in komplementären Aufnahmebereichen einer Trageinrichtung dienen, an denen die Bremsscheibenkörper befestigt sind. Über die Formschlussbereiche können die Bremsscheibenkörper zum einen an der Trageinrichtung positioniert werden. Darüber hinaus dienen die Formschlussbereiche vorteilhaft dazu, ein im Betrieb der Bremsscheibenanordnung auf die Bremsscheibenkörper wirkendes Bremsmoment an der Trageinrichtung abzustützen. Die Trageinrichtung ist besonders vorteilhaft als thermische Masse ausgeführt, über welche im Betrieb der Bremsscheibenanordnung auftretende Wärme an die Umgebung abgeführt wird. Zu diesem Zweck ist die Trageinrichtung vorteilhaft aus einem Aluminiummaterial gebildet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper jeweils mindestens ein Befestigungsdurchgangsloch für ein Befestigungsmittel aufweisen, mit dem die Bremsscheibenkörper an der Trageinrichtung befestigt sind. Die Bremsscheibenkörper sind zu diesem Zweck vorteilhaft mit einem zentralen Befestigungsdurchgangsloch ausgestattet. Dadurch werden die Herstellung und die Handhabung der Bremsscheibenkörper bei der Montage vereinfacht. Je nach Ausführung können die Bremsscheibenkörper aber auch jeweils mehr als ein Befestigungsdurchgangsloch aufweisen. Bei dem Befestigungsmittel handelt es sich zum Beispiel um eine Schraube, die dazu dient, den Bremsscheibenkörper an der Trageinrichtung zu befestigen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsdurchgangsloch mit einer Senkung versehen ist. Das Befestigungsloch mit der Senkung ist vorteilhaft so ausgeführt, dass sich ein entsprechendes Befestigungsmittel, insbesondere eine Senkschraube, mit dem Kopf unterhalb der kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche befindet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper Transportdurchgangslöcher umfassen, welche die kreisringscheibenartige Bremsscheibenfläche mit Freiräumen zwischen den Bremsscheibenkörpern und der Trageinrichtung verbinden. Über die Transportdurchgangslöcher kann im Betrieb der Bremsscheibenanordnung Schmutz und/oder Abrieb aus einem Kontaktbereich zwischen der kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche und einer Gegenreibfläche, die zum Beispiel mit einem Reibbelag an einem rotierenden Rad dargestellt wird, abgeführt werden. Die Transportdurchgangslöcher können einen kreisförmigen Lochquerschnitt haben. Die Transportdurchgangslöcher können aber auch einen ellipsenförmigen oder langlochartigen Lochquerschnitt haben. Je nach Ausführung können die Transportdurchgangslöcher auch einen polygonförmigen Lochquerschnitt haben. Die Transportdurchgangslöcher können auch als Transportdurchgangskanäle ausgeführt werden, die gegebenenfalls eine gezielte Ausrichtung haben, um den Schmutz oder Abrieb optimal abzuführen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transportdurchgangslöcher des Bremsscheibenkörpers auf unterschiedlichen Teilkreisradien angeordnet sind. Dadurch wird das Abführen von Schmutz und/oder Abrieb durch die Transportdurchgangslöcher im Betrieb der Bremsscheibenanordnung deutlich verbessert. Die Größe der unterschiedlichen Teilkreisradien ist vorteilhaft so gewählt, dass die komplette kreisringscheibenartige Bremsscheibenfläche mit den Transportdurchgangslöchern abgedeckt wird.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper an ihren in einer Umfangsrichtung entgegengesetzten Enden abgeschrägt sind. Die Abschrägung an den abgeschrägten Enden der Bremsscheibenkörper ist vorteilhaft so ausgeführt und angeordnet, dass ein unerwünschtes Aufstellen der Bremsscheibenkörper an den Enden im Betrieb der Bremsscheibenanordnung sicher verhindert wird.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper eine konkave Krümmung aufweisen, die beim Befestigen der Bremsscheibenkörper an der Trageinrichtung verschwinden und im befestigten Zustand eine Vorspannung der Bremsscheibenkörper gegen die Trageinrichtung bewirken. Dadurch wird ein unerwünschtes Ablösen oder Aufstellen der Bremsscheibenkörper von der Trageinrichtung wirksam verhindert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenkörper radial innen und/oder radial außen einen abgewinkelten Kragen aufweisen. Mit dem abgewinkelten Kragen können die Bremsscheibenkörper zum einen zusätzlich an der Trageinrichtung positioniert werden. Darüber hinaus dient der abgewinkelte Kragen vorteilhaft dazu, die Steifigkeit der Bremsscheibenkörper deutlich zu erhöhen.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Bremsscheibenkörper und/oder eine Trageinrichtung für eine vorab beschriebene Bremsscheibenanordnung. Der Bremsscheibenkörper und die Trageinrichtung sind separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Herstellen von derartigen Bremsscheibenkörpern. Die Herstellung der Bremsscheibenkörper erfolgt vorzugsweise durch Stanzen und/oder Prägen.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Zweirad, insbesondere einen Elektroroller oder einen Elektroscooter, mit einer vorab beschriebenen Bremsscheibenanordnung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 eine Bremsscheibenanordnung mit drei Bremsscheibenkörpern in einer Draufsicht;
- 2 die Bremsscheibenanordnung aus 1 Im Längsschnitt;
- 3 eine Stahlblechplatte mit fünf ausgestanzten Bremsscheibenkörpern;
- 4 die Ansicht eines Schnitts in einer Umfangsrichtung eines Bremsscheibenkörpers in 5;
- 5 einen Bremsscheibenkörper in einer Draufsicht;
- 6 eine perspektivische Darstellung eines Rollers; und
- 7 eine perspektivische Darstellung eines Bremsscheibenkörpers mit einem zusätzlichen Kragen.
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In 6 ist ein Roller 1 mit einem Radmodul 2 perspektivisch dargestellt. Das Radmodul 2 umfasst ein Rad 3, das als Vorderrad ausgeführt ist. Der Roller 1 umfasst des Weiteren ein Hinterrad 4. Die Räder 3, 4 sind in einen Rahmen 5 mit einer Radgabel 6 und einem Lenker 7 drehbar gelagert.
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Zum Abbremsen der Räder (3,4 in 6) dient eine Bremsscheibenanordnung 10, wie sie in den 1 und 2 dargestellt ist. Die Bremsscheibenanordnung 10 umfasst eine Trageinrichtung 12. Die Trageinrichtung 12 ist zur Darstellung einer thermischen Masse 13 aus einem Aluminiummaterial gebildet. Über die thermische Masse 13 kann im Betrieb der Bremsscheibenanordnung 10 auftretende Wärme in die Umgebung abgeführt werden.
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Die Bremsscheibenanordnung 10 umfasst ein Hydraulikgehäuse 14 mit einem hydraulischen Zentralausrücker, der einen Kolben 15 mit einer Dichtung 16 umfasst. Der Kolben 15 ist über ein Stützblech 17 betätigungsmäßig mit der Trageinrichtung 12 verbunden.
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In dem in 2 dargestellten Schnitt sieht man einen Führungskörper 18 von insgesamt drei Führungskörpern. Die Führungskörper 18 dienen zum einen dazu, eine axiale Bewegung der Trageinrichtung 12 relativ zu dem Hydraulikgehäuse 14 zu führen. Darüber hinaus dienen die Führungskörper 18 dazu, ein im Betrieb der Bremsscheibenanordnung 10 auftretendes Bremsmoment an dem Rahmen (5 in 6) des Rollers abzustützen. Dem Führungskörper 18 sind eine Gleitbuchse 19 und Rückstellfeder 20 zugeordnet.
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An der Trageinrichtung 12 sind drei Bremsscheibenkörper 21, 22, 23 mit Hilfe von Befestigungsmitteln 24, 25, 26 befestigt. Die Bremsscheibenkörper 21 bis 23 dienen zur Darstellung einer kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche 27 der Bremsscheibenanordnung 10.
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Die kreisringscheibenartige Bremsscheibenfläche 27 kommt im Betrieb der Bremsscheibenanordnung 10 mit einer (nicht dargestellten) Reibfläche eines Rades (3 oder 4 in 6) in Kontakt, die vorzugsweise mit einem geeigneten Reibbelag dargestellt wird. Im Betrieb des Rollers dreht sich das Rad mit dem Reibbelag relativ zu der kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche 27.
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Bei einer hydraulischen Betätigung der Bremsscheibenanordnung 10 bewegt sich die kreisringscheibenartige Bremsscheibenfläche 27 in 2 in axialer Richtung nach rechts auf die sich drehende Reibfläche zu, bis ein Reibkontakt zustande kommt, wobei ein Bremsmoment entsteht, um das sich drehende Rad (3,4 in 6) des Rollers abzubremsen.
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In 3 ist eine Stahlblechplatte 30 in der Draufsicht dargestellt. Aus der Stahlblechplatte 30 können, wie man in 3 sieht, ohne viel Stanzabfall insgesamt fünf gleich ausgeführte Bremsscheibenkörper 31 bis 35 ausgestanzt werden. Die Bremsscheibenkörper 31 bis 35 entsprechen den Bremsscheibenkörpern 21 bis 23 in 1.
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In den 4 und 5 ist der Bremsscheibenkörper 21 aus 1 alleine in verschiedenen Ansichten dargestellt. In 4 ist durch eine gestrichelte Linie unter A-A angedeutet, dass der Bremsscheibenkörper 21 vor der Befestigung an der Trageinrichtung 12 konkav gekrümmt ist.
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Beim Anziehen des Befestigungsmittels 24, das vorzugsweise als Senkschraube ausgeführt ist, wird der Bremsscheibenkörper 21 so gegen die Trageinrichtung (12 in den 1 und 2) vorgespannt, dass ein unerwünschtes Aufstellen des Bremsscheibenkörpers 21 im Betrieb der Bremsscheibenanordnung sicher verhindert wird.
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Darüber hinaus ist der Bremsscheibenkörper 21 an seinen entgegengesetzten Enden 37, 38 abgeschrägt. Die abgeschrägten Enden 37, 38 dienen vorteilhaft auch dazu, ein unerwünschtes Aufstellen des Bremsscheibenkörpers 21 von der Trageinrichtung (12 in den 1 und 2) zu verhindern.
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Der Bremsscheibenkörper 21 umfasst ein zentrales Befestigungsdurchgangsloch 40 mit einer Senkung 39. Das Befestigungsdurchgangsloch 40 dient zum Durchführen des Befestigungsmittels (24 in 1) beim Befestigen des Bremsscheibenkörpers 21 an der Trageinrichtung. Die Senkung 39 ist so ausgeführt und angeordnet, dass eine zur Befestigung verwendete Senkschraube unterhalb der kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche (27 in den 1 und 2) angeordnet ist.
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Der Bremsscheibenkörper 21 ist, wie man in 5 sieht, darüber hinaus mit insgesamt acht paarweise angeordneten Transportdurchgangslöchern 41, 42; 43, 44; 45, 46; 47, 48 ausgestattet. Durch Pfeile d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8 ist angedeutet, dass die Transportdurchgangslöcher 41 bis 48 auf unterschiedlichen Teilkreisradien angeordnet sind. Über die Transportdurchgangslöcher 41 bis 48 wird im Betrieb der Brennscheibenanordnung auftretender Schmutz oder Abrieb von der kreisringscheibenartigen Bremsscheibenfläche (27 in den 1 und 2) abtransportiert.
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Der Bremsscheibenkörper 21 umfasst darüber hinaus, wie man in 5 sieht, zwei Formschlussbereiche 51, 52. Die Formschlussbereiche 51, 52 dienen zum einen dazu, den Bremsscheibenkörper 21 bei der Montage relativ zu der Trageinrichtung (12 in den 1 und 2) zu positionieren. Darüber hinaus dienen die Formschlussbereiche 51, 52 zur Abstützung des Bremsmoments an der Trageinrichtung.
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In 4 sieht man, dass der Formschlussbereich 51, genauso wie der Formschlussbereich 52, als Prägung in dem Bremsscheibenkörper 21 ausgeführt ist. Durch die Prägung ergibt sich in 4 oben eine Vertiefung 53 und in 4 unten einer Erhebung 54. Die Erhebung 54 greift im montierten Zustand in eine komplementäre Ausnehmung der Trageinrichtung (12 in den 1 und 2) ein.
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In 7 sieht man, dass an dem Bremsscheibenkörper 21 zusätzlich ein Kragen 60 abgewinkelt sein kann. Der Kragen 60 ist in 7 radial innen von dem Bremsscheibenkörper 21 abgewinkelt. Alternativ oder zusätzlich kann (in 7 nicht dargestellt) ein Kragen radial außen von dem Bremsscheibenkörper 21 abgewinkelt sein. Der Kragen 60 dient zum einen dazu, den Bremsscheibenkörper 21 an der Trageinrichtung (12 in den 1 und 2) zu positionieren. Darüber hinaus dient der Kragen 60 dazu, den Bremsscheibenkörper 21 zusätzlich zu versteifen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Radmodul
- 3
- Rad
- 4
- Hinterrad
- 5
- Rahmen
- 6
- Radgabel
- 7
- Lenker
- 10
- Bremsscheibenanordnung
- 12
- Trageinrichtung
- 13
- thermische Masse
- 14
- Hydraulikgehäuse
- 15
- Kolben
- 16
- Dichtung
- 17
- Stützblech
- 18
- Führungskörper
- 19
- Gleitbuchse
- 20
- Rückstellfeder
- 21
- Bremsscheibenkörper
- 22
- Bremsscheibenkörper
- 23
- Bremsscheibenkörper
- 24
- Befestigungsmittel
- 25
- Befestigungsmittel
- 26
- Befestigungsmittel
- 27
- Bremsscheibenfläche
- 30
- Stahlblechplatte
- 31
- Bremsscheibenkörper
- 32
- Bremsscheibenkörper
- 33
- Bremsscheibenkörper
- 34
- Bremsscheibenkörper
- 35
- Bremsscheibenkörper
- 37
- Ende
- 38
- Ende
- 39
- Senkung
- 40
- Befestigungsdurchgangsloch
- 41
- Transportdurchgangsloch
- 42
- Transportdurchgangsloch
- 43
- Transportdurchgangsloch
- 44
- Transportdurchgangsloch
- 45
- Transportdurchgangsloch
- 46
- Transportdurchgangsloch
- 47
- Transportdurchgangsloch
- 48
- Transportdurchgangsloch
- 51
- Formschlussbereich
- 52
- Formschlussbereich
- 53
- Vertiefung
- 54
- Erhebung
- 60
- Kragen
