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Die Erfindung betrifft ein Bremsstaubreinigungssystem für ein Rad eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 10.
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Scheibenbremsanordnungen für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und umfassen im Wesentlichen eine mit der Radnabe verbundene Bremsscheibe sowie einen, die Bremsscheibe radial außen über- bzw. umgreifenden Bremssattel. Im Bremssattel sind die Bremsbeläge sowie die damit in Wirkverbindung stehenden Kolben angeordnet, um für einen Bremsvorgang die Bremsbeläge mit den Reibflächen der Bremsscheibe zu kontaktieren. Aufgrund der Anordnung des Bremssattels radial außen, werden die entsprechenden Bremsscheiben bzw. die Bremsscheibenanordnung auch als Typ „außenangreifend“ bezeichnet. Lediglich beispielhaft wird auf die
DE 44 35 669 A1 verwiesen.
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Eine anderes Konzept einer Scheibenbremsanordnung ist aus der
DE 10 2014 207 369 A1 bekannt. Kennzeichnend für dieses Konzept ist, dass die Bremsscheibe radial außen mit der Felge verbunden ist und dass der Bremssattel die Bremsscheibe radial innen über- bzw. umgreifend angeordnet ist. Entsprechend wird dieser Konzept auch als Typ „innenangreifend“ bezeichnet. Durch die innenangreifende Anordnung des Bremssattels können größere Bremsscheibendurchmesser realisiert werden, was wiederum aufgrund der dadurch bedingten, vergrößerten Bremsfläche, letztendlich zu verbesserten Bremsleistungen führt.
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Bekanntlich trägt Bremsstaub zum erheblichen Maße zum Eintrag von Feinstaub in die Umwelt durch Kraftfahrzeuge bei. Neben der Umweltbelastung führt Bremsstaub zudem zu hartnäckigen Verschmutzungen, welche die Funktion der Bremse und von an die Bremse angrenzenden Bauteilen beeinträchtigen können. Insbesondere auf Leichtmetallfelgen werden Ablagerungen von Bremsstaub zudem als ästhetisch störend empfunden.
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Es ist weiterhin bekannt, an den Bremsscheiben entsprechende Bremsstaubreinigungssysteme vorzusehen, um den beim Bremsen entstehende Bremsstaub zu filtern bzw. einzusammeln.
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Ein Bremsstaubreinigungssystem für eine außenangreifende Scheibenbremsanordnung ist in der
DE10 2006 051 972 A1 offenbart. Hierzu ist der Scheibenbremsanordnung eine Bremsstaubsammelvorrichtung zugeordnet. Die Bremsstaubsammelvorrichtung umfasst ein ein Filterelement aufweisendes Gehäuse, das die Bremsscheibe radial außen abschnittsweise umgreifend angeordnet ist und das - in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe (=Vorwärtsfahrt) betrachtet - unmittelbar an den Bremssattel anschließt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Bremsstaubreinigungssystem für ein Rad eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass neben einem verbesserten Wirkungsgrad des Bremsstaubreinigungssystems auch ein universeller Einsatz des Bremsstaubreinigungssystems, d.h. Verwendung sowohl für innenangreifende als auch außenangreifende Scheibenbremsanordnungen, ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die Unteransprüche 2 bis 9 stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
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In bekannter Art und Weise weist das Bremsstaubreinigungssystem für ein Rad eines Kraftfahrzeugs ein Filterelement zur Bremsstaubreinigung, eine Radfelge sowie eine Scheibenbremsanordnung auf. Die Scheibenbremsanordnung umfasst in bekannter Art und Weise eine Bremsscheibe und einen die Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel.
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Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass an der Radfelge felgenbettunterseitig ein umlaufendes, in radialer Richtung (r) durchströmbares Filtergehäuse angeordnet ist, in dem das Filterelement zur Bremsstaubreinigung aufgenommen ist.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung, nämlich die umlaufende Ausbildung und Anordnung des das Filterelement aufnehmenden Filtergehäuses an der Radfelge, hat den Effekt, dass im Vergleich zum Stand der Technik, das Filtergehäuse mehr Volumen umschließt, mit der Folge, dass ein größeres Filterelement verbaubar ist. Aufgrund der nunmehr größeren Filterkapazität kann mehr Bremsstaub gefiltert werden, sodass die Umweltbelastung durch Feinstaub erheblich reduziert wird. Zudem ist in vorteilhafter Weise gewährleitstete, dass - da aufgrund der vergrößerten Filterkapazität mehr Bremsstaub im Filterelement zurückgehalten wird - sowohl Verschmutzungen, welche die Funktion der Bremse und von an die Bremse angrenzenden Bauteilen beinträchtigen, also auch als ästhetisch störend empfundene Verunreinigungen der Radfelge vermieden werden.
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Ein weiterer Effekt der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Bremsstaubreinigungssystems ist, dass aufgrund der felgenbettunterseitigen Anordnung des Filtergehäuses das Bremsstaubreinigungssystem sowohl für außenangreifende Scheibenbremsanordnungen als auch für innenangreifende Scheibenbremsanordnungen verwendet werden kann. Besonders bevorzugt erweist sich das erfindungsgemäße Bremsstaubreinigungssystem jedoch für innangreifende Scheibenbremsanordnungen, d.h., die Bremsscheibe ist radial außen drehfest mit der Radfelge verbunden und der Bremssattel ist die Bremsscheibe radial innen umgreifend angeordnet.
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Zur Gewährleistung eine maximalen Filterkapazität, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform vor, dass das Filterelement in Form eines in Umfangsrichtung (u) betrachtet umlaufenden Filterelements ausgebildet ist.
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Vorzugsweise weist dabei das Filtergehäuse eine radial nach innen ausgerichtete erste Gehäuseseitenwand und eine zur ersten Gehäuseseitenwand axial beabstandet angeordnete, radial nach innen ausgerichtete zweite Gehäuseseitenwand auf. In axialer Richtung (a) betrachtet ist die erste Gehäuseseitenwand zu einer ersten Reibfläche der Bremsscheibe hin erstreckend verlaufend und die zweite Gehäuseseitenwand ist zu einer zweiten Reibfläche der Bremsscheibe hin verlaufend ausgerichtet. D.h., die beiden Gehäuseseitenwandungen, die im montierten Zustand der Bremsscheibe an gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordnet sind, sowie der durch das Felgenbett gebildete Gehäuseboden, bilden das umlaufende Filtergehäuse, durch das entsprechend ein in Umfangsrichtung (u) umlaufender Aufnahmeraum zur Aufnahme des Filterelements zur Verfügung gestellt ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die erste und zweite Gehäuseseitenwand derart verlaufend ausgerichtet sind, dass die in radialer Richtung (r) betrachtet inneren Abschlusskanten der Gehäuseseitenwände axial beabstandet, zwischen sich eine ringförmige Eintrittsöffnung bildend, angeordnet sind, und dass die erste und/oder zweite Gehäuseseitenwand mehrere in Umfangsrichtung (u) verteilt angeordnete Austrittsöffnungen aufweisen. Als besonders vorteilhaft erweist sich hierbei, dass auf eine konstruktiv einfache Art und Weise eine Durchströmung des Filtergehäuses in radialer Richtung sichergestellt ist.
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Um möglichst viel Bremsstaub dem Bremsstaubreinigungssystem zuzuführen, sieht eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform vor, dass den Austrittsöffnungen Luftleitelemente zugordnet sind, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass bei Rotation des Rades über die ringförmige Eintrittsöffnung Umgebungsluft ansaugt wird.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der ringförmigen Eintrittsöffnung ein feinmaschiges Gitters zugeordnet ist. Feinmaschig ist dabei so zu verstehen, dass das Gitter so dimensioniert ist, dass es nur für Kleinstpartikel, wie Bremsstaub, Feinstaub, durchlässig ist. Dies hat den Effekt, dass lediglich die zum Filtern vorgesehenen Partikel in das Filterelement gelangen können, bzw. dass - in anderen Worten - das Eintreten von groben Schmutzpartikel, die u.U. eine Beschädigung des Filterelements zur Folge haben könnten, verhindert wird.
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Bevorzugt ist die erste und/oder zweite Gehäusewand des Filtergehäuses lösbar, beispielsweise mittels Schraubverbindungen, mit der Radfelge verbunden. Dies hat den Vorteil, dass bedarfsweise, z.B. aus Reinigungsgründen und/oder für einen Wechsel des Filterelements, ein großflächiger Zugang zum Innenraum des Filtergehäuses sichergestellt ist.
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Um einen einfachen, schnell durchzuführenden Wechsel des Filterelements zu ermöglichen, ist das Filterelement vorzugsweise lösbar im Filtergehäuse angeordnet.
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Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde ein Kraftfahrzeug, dessen Rädern ein Bremsstaubreinigungssystem zugeordnet ist, derart weiterzubilden, dass bei einem Bremsvorgang die Emission von Bremsstaub an die Umwelt reduziert wird
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das den Rädern der Kraftfahrzeugs zugeordnete Bremsstaubreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
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Sämtliche Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Bremsstaubreinigungssystem lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit diesem auch die zuvor genannten Vorteile erzielt werden.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
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In der Zeichnung bedeutet:
- 1 eine schematische Darstellung einer ein Bremsstaubreinigungssystem aufweisende Radfelge eines Kraftfahrzeugs in einer Seitenansicht, und
- 2 die Radfelge aus 1 in einer schematischen Schnittdarstellung.
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1 und 2 zeigen ein insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnetes Bremsstaubreinigungssystem für eine insgesamt mit der Bezugsziffer 100 bezeichnete Scheibenbremsanordnung eines Kraftfahrzeugs.
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Da Scheibenbremsanordnungen für Kraftfahrzeuge aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt sind, sind vorliegend - aus Gründen der Übersichtlichkeit - nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile der Scheibenanordnung 100, nämlich Bremsscheibe 110, Bremssattel 120, Bremsbeläge 130 sowie Kolben 140 näher dargestellt.
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Wie 1 und 2 zu entnehmen ist, handelt es sich vorliegend bei der Scheibenbremsanordnung 100 um ein innenangreifendes System, d.h., die Bremsscheibe 110 ist radial außen drehfest mit der Radfelge 12 verbunden und entsprechend ist der Bremssattel 120 die Bremsscheibe 110 radial innen über- bzw. umgreifend angeordnet.
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Das Bremsstaubreinigungssystem 10 ist erfindungsgemäß mit der Radfelge 12 verbunden und umfasst ein felgenbettunterseitig angeordnetes, umlaufendes Filtergehäuse 14, welches in radialer Richtung r durchströmbar ist und in dessen Innern ein umlaufendes Filterelement 16, vgl. 2, zur Bremsstaubfilterung aufgenommen ist.
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Wie 2 weiter zu entnehmen ist, weist das Filtergehäuse 14 eine radial nach innen ausgerichtete erste Gehäuseseitenwand 14-1 und eine zur ersten Gehäuseseitenwand 14-1 axial beabstandet angeordnete, radial nach innen ausgerichtete zweite Gehäuseseitenwand 14-2 auf. Während die erste Gehäuseseitenwand 14-1 zu einer ersten Reibfläche der Bremsscheibe 110 erstreckend verlaufend ausgerichtet ist, ist die zweite Gehäuseseitenwand 14-2 zur gegenüberliegend Reibfläche der Bremsscheibe 110 erstreckend verlaufend ausgerichtet.
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D.h., die beiden Gehäuseseitenwände 14-1 und 14-2, die - wie 2 zeigt - im montierten Zustand der Bremsscheibe 110 an gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe 110 angeordnet sind, sowie der durch das Felgenbett der Radfelge 12 gebildete Gehäuseboden 14-3, bilden das umlaufende Filtergehäuse 14.
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Vorliegend sind die erste und zweite Gehäuseseitenwand 14-1, 14-2 jeweils lösbar mit der Radfelge 12 verbunden. Somit ist - bei Bedarf - ein großflächiger Zugang zum Innern des Gehäuses 14 und damit ein vereinfachter Zugang, z.B. zur Reinigung oder Wechsel des Filterelements 16, ermöglicht.
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Wie 2 weiter zu entnehmen ist, sind die beiden Gehäuseseitenwände 14-1, 14-2 derart vorlaufend ausgerichtet, dass in radialer Richtung r betrachtet die inneren Abschlusskanten der Gehäuseseitenwände 14-1 und 14-2 axial beabstandet, eine ringförmige Eintrittsöffnung 18 bildend, angeordnet sind.
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Als Austrittsöffnungen 20 dienen mehrere - wie 1 zeigt - in Umfangsrichtung u verteilt angeordnete, in die Gehäuseseitenwände 14-1 und 14-2 eingebrachte Bohrungen. Wie 1 weiter zu entnehmen ist, sind den Austrittsöffnungen 20 eine Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordnete Luftleitelemente 22 zugeordnet. Die Luftleitelemente 22 sind dabei so ausgebildet und angeordnet, dass bei Rotation des Rades über die ringförmige Eintrittsöffnung 18 Umgebungsluft angesaugt wird, die - nach Durchströmen des Filterelements 16 - aus den Austrittsöffnungen 20 wieder austritt. Die Durchströmung des Filtergehäuses 14 ist in 2 durch mit dem Bezugszeichen S versehenen Pfeilen verdeutlicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4435669 A1 [0002]
- DE 102014207369 A1 [0003]
- DE 102006051972 A1 [0006]
