DE102022208946A1 - Magnetic coating for collecting brake abrasion particles on motor vehicle rims - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugfelge, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf ihrer radialen Innenseite (6) eine Beschichtung (7) besitzt und dass das Beschichtungsmaterial magnetisch ist und/oder es Magnete aufweist.The invention relates to a motor vehicle rim, characterized in that it has a coating (7) on its radial inside (6) and that the coating material is magnetic and/or it has magnets.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffangen von Bremsabriebspartikeln von Scheibenbremsen, eine Kraftfahrzeugfelge, die Verwendung von Kraftfahrzeugfelgen zum Auffangen von Bremsabriebspartikeln von Scheibenbremsen sowie ein zugehöriges Kraftfahrzeug.The invention relates to a device for collecting brake wear particles from disc brakes, a motor vehicle rim, the use of motor vehicle rims for collecting brake wear particles from disc brakes and an associated motor vehicle.
Eisenhaltige und damit magnetische Bremsabriebspartikel werden beim Bremsvorgang von der meist aus Eisenguss bestehenden Bremsscheibe sowie den Bremsbelägen, die Stahlwolle als Hauptbestandteil aufweisen, abgerieben. Sofern diese Bremsabriebspartikel nicht aufgefangen werden, gelangen diese auf die Fahrbahn und verschmutzen damit die Umwelt durch Erhöhung der Feinstaubbelastung. Darüber hinaus verschmutzen die Bremsabriebspartikel, die Partikelgrößen von etwa 10 nm - 10 µm aufweisen, die Radfelgen, an denen die Scheibenbremsen montiert sind.During the braking process, iron-containing and therefore magnetic brake abrasion particles are rubbed off by the brake disc, which is usually made of cast iron, and the brake pads, which have steel wool as the main component. If these brake abrasion particles are not collected, they end up on the road and pollute the environment by increasing particulate matter pollution. In addition, the brake abrasion particles, which have particle sizes of approximately 10 nm - 10 µm, contaminate the wheel rims on which the disc brakes are mounted.
Die
Die
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Bremsabriebpartikel baulich besonders einfach und für bestehende Radfelgen leicht nachrüstbar zurückzuhalten, wobei die aufgefangenen Bremsabriebspartikel auf einfache Weise bei einem Reinigungsvorgang entfernt werden könnenAn object of the present invention is to retain brake abrasion particles in a particularly simple manner and in an easily retrofittable manner for existing wheel rims, whereby the collected brake abrasion particles can be easily removed during a cleaning process
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen an.This task is solved by the independent claims. The dependent claims indicate advantageous further training.
Gemäß der Erfindung kommt zur Lösung der Aufgabe eine Kraftfahrzeugfelge zum Einsatz, die auf ihrer radialen Innenseite eine Beschichtung besitzt, wobei das Beschichtungsmaterial magnetisch ist und/oder es Magnete bzw. magnetische Partikel aufweist.According to the invention, a motor vehicle rim is used to solve the problem, which has a coating on its radial inside, the coating material being magnetic and/or it having magnets or magnetic particles.
Da der Großteil der Bremsabriebspartikel ferromagnetisch ist und die Beschichtung radial außerhalb der Bremsscheibe angeordnet ist, wird der größte Teil der magnetischen Bremsabriebspartikel von der Bremsscheibe nach radial außen, also auf die magnetische Beschichtung gelangen und bleibt dort aufgrund der Magnetkraft haften. Die größeren Bremsabriebspartikel werden dabei durch die Fliehkraft der sich drehenden Bremsscheibe nach radial außen auf die Beschichtung geschleudert. Auch von sehr kleinen Partikeln wird ein erheblicher Teil in den Einfluss des erzeugten Magnetfeldes gelangen und damit aufgefangen werden. Auch die von den Bremsbacken abgeriebenen Bremsabriebspartikel fallen auf gleiche Weise auf den Magnetstreifen und werden dort festgehalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich vorteilhafterweise auch zur Nachrüstung vorhandener Felgen, weil lediglich die Beschichtung nachträglich auf die Felgeninnenseite aufzubringen ist.Since the majority of the brake abrasion particles are ferromagnetic and the coating is arranged radially outside the brake disc, the majority of the magnetic brake abrasion particles will move radially outward from the brake disc, i.e. onto the magnetic coating, and will adhere there due to the magnetic force. The larger brake wear particles are thrown radially outwards onto the coating by the centrifugal force of the rotating brake disc. Even very small particles will come under the influence of the generated magnetic field and will therefore be captured. The brake abrasion particles rubbed off by the brake shoes also fall onto the magnetic strip in the same way and are held there. The device according to the invention is also advantageously suitable for retrofitting existing rims because only the coating has to be applied subsequently to the inside of the rim.
Außerdem können die aufgefangenen Bremsabriebspartikel im Zuge einer Fahrzeugwäsche durch einen starken Wasserstrahl, der in Fahrzeugwaschanlagen für die Felgenreinigung zur Anwendung gelangt, leicht entfernt und entsorgt werden. Da die Bremsabriebspartikel im Bereich des Magnetstreifens aufgefangen werden, wird der Rest der Radfelge weniger verschmutzt und muss seltener gereinigt werden.In addition, the collected brake abrasion particles can be easily removed and disposed of during a vehicle wash using a strong water jet, which is used in vehicle washing systems to clean the rims. Since the brake abrasion particles are collected in the area of the magnetic strip, the rest of the wheel rim becomes less dirty and needs to be cleaned less often.
Wie oben ausgeführt kann das Beschichtungsmaterial als solche magnetisch ausgeführt sein. Alternativ oder kumulativ ist das Material der Beschichtung vom Ausgangspunkt her unmagnetisch, enthält aber magnetische Partikel bzw. Magnete.As stated above, the coating material as such can be designed to be magnetic. Alternatively or cumulatively, the material of the coating is non-magnetic from the starting point, but contains magnetic particles or magnets.
Als Beschichtung kann ein Farbanstrich oder eine pigmentfreie Beschichtung vorgesehen sein, wobei Letztere die Magnete bzw. magnetischen Pigmente aufweist. Der Farbanstrich hat den Vorteil, dass seine Sichtbarkeit die Reinigung der Felge erleichtert. Allerdings sollten die darin enthaltenen Farbpigmente die Magnetkraft zum Auffangen der Bremsabriebspartikel abschwächen. Die pigmentfreie Beschichtung liefert insofern eine stärkere Magnetisierung, je nach Farbe der Magnete ist dann der beschichtete Bereich zu Reinigungszwecken weniger gut sichtbar.The coating can be a paint or a pigment-free coating, the latter having the magnets or magnetic pigments. The advantage of the paint is that its visibility makes cleaning the rim easier. However, the color pigments it contains should weaken the magnetic force to catch the brake wear particles. The pigment-free coating provides stronger magnetization; depending on the color of the magnets, the coated area is then less visible for cleaning purposes.
Als Magnete können Neodymmagnete vorgesehen sind, insbesondere solche in der Verbindung Nd2Fe14B. Solche Magnete haben eine hohe Magnetisierung und sind kommerziell gut verfügbar.Neodymium magnets can be provided as magnets, in particular those in the compound Nd 2 Fe 14 B. Such magnets have a high magnetization and are readily available commercially.
Die Magnete, bspw. die Neodymmagnete des letzten Absatzes, sind bevorzugt kleiner als 1 mm und bevorzugt kleiner als 0,5 mm. Wenn sie in der Beschichtung integriert sind, haben sie mit dieser Größe das Potenzial, bei Wahl einer geringen Schichtdicke teilweise aus der Beschichtung herauszuragen, was die Magnetkraft auf die aufzufangenden Bremsabriebspartikel erhöht.The magnets, for example the neodymium magnets of the last paragraph, are preferably smaller than 1 mm and preferably smaller than 0.5 mm. If they are integrated into the coating, with this size they have the potential to partially protrude from the coating if a small layer thickness is selected, which increases the magnetic force on the brake abrasion particles to be collected.
In einer Ausführungsform besitzen die Magnete einen Überzug aus Beschichtungsmaterial und sind teilweise von außen sichtbar.In one embodiment, the magnets have a coating of coating material and are partially visible from the outside.
In einer Ausführungsform besitzen die Magnete einen Überzug aus Beschichtungsmaterial und sind teilweise von außen sichtbar. Sie ragen damit teilweise aus der Beschichtung heraus und verstärken die Magnetkraft auf die aufzufangenden Bremsabriebspartikel.In one embodiment, the magnets have a coating of coating material and are partially visible from the outside. They therefore partially protrude from the coating and increase the magnetic force on the brake abrasion particles to be collected.
Es ist sinnvoll, die Beschichtung als ringförmigen Streifen auszuführen. Da die Erfindung für eine Scheibenbremse vorgesehen ist und die Bremsabriebspartikel radial von der Bremsscheibe, die mit ihrer Drehachse in Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist, wegfliegen, kommt, liegt die Oberflächennormale zu diesem Ring bevorzugt parallel zur oben genannten Drehachse zu liegen. Mit einem ringförmigen Streifen muss nicht der gesamte innenliegende Teil der Felge beschichtet werden, sondern nur derjenige Teil der Felge, auf den es beim Auffangen von Bremsabriebspartikeln ankommt. Man spart damit Beschichtungsmaterial, Herstellungszeit und Energie.It makes sense to design the coating as a ring-shaped strip. Since the invention is intended for a disc brake and the brake wear particles fly away radially from the brake disc, which is arranged with its axis of rotation in the transverse direction of the vehicle, the surface normal to this ring is preferably parallel to the above-mentioned axis of rotation. It is not necessary to coat the entire internal part of the rim with a ring-shaped strip, but rather only the part of the rim that is important for collecting brake abrasion particles. This saves coating material, manufacturing time and energy.
Bei der Wahl einer Beschichtung bzw. von Beschichtungsmaterial bietet sich ferner eine pigmentfreie Beschichtung an, da vorhandene Pigmente die bereitgestellte Magnetkraft nachteiligerweise schwächen.When choosing a coating or coating material, a pigment-free coating is also an option, since existing pigments disadvantageously weaken the magnetic force provided.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer magnetischen Beschichtung radial innen auf einer Kraftfahrzeugfelge zum Auffangen von ferromagnetischen Bremsabriebspartikeln einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs. Der magnetische Charakter der Beschichtung wird bevorzugt durch enthaltene Magnete bzw. magnetische Partikel wie die oben erwähnten Neodymmagnete erzielt, die vom Beschichtungsmaterial aufgenommen sind.A further aspect of the invention relates to the use of a magnetic coating radially on the inside of a motor vehicle rim for collecting ferromagnetic brake wear particles from a disc brake of a motor vehicle. The magnetic character of the coating is preferably achieved by contained magnets or magnetic particles, such as the neodymium magnets mentioned above, which are absorbed by the coating material.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffangen bei einer Scheibenbremse einer Kraftfahrzeugs anfallenden ferromagnetischen Bremsabriebspartikeln mittels einer magnetischen Sammeleinrichtung. Diese besitzt mindestens eine magnetische Beschichtung, die auf einer radialen Innenseite einer Kraftfahrzeugfelge vorgesehen ist, wobei das Beschichtungsmaterial magnetisch ist und/oder es Magnete aufweist. Die konkrete Realisierung der Beschichtung der Felgeninnenseite kann wie oben mit Bezug auf die Kraftfahrzeugfelge beschrieben erfolgen.A further aspect of the invention relates to a device for collecting ferromagnetic brake abrasion particles occurring in a disc brake of a motor vehicle by means of a magnetic collecting device. This has at least one magnetic coating which is provided on a radial inside of a motor vehicle rim, the coating material being magnetic and/or it having magnets. The concrete realization of the coating of the inside of the rim can be done as described above with reference to the motor vehicle rim.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Pkw oder ein leichtes Nutzfahrzeug, das mindestens drei Kraftfahrzeugfelgen umfasst und das eine Kraftfahrzeugfelge nach einer der vorstehenden Ausführungsformen und/oder eine Vorrichtung zum Auffangen bei einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs anfallenden ferromagnetischen Bremsabriebspartikeln gemäß dem vorangegangenen Absatz besitzt. A further aspect of the invention relates to a motor vehicle, in particular a passenger car or a light commercial vehicle, which comprises at least three motor vehicle rims and which has a motor vehicle rim according to one of the above embodiments and / or a device for collecting ferromagnetic brake abrasion particles occurring in a disc brake of a motor vehicle according to the previous paragraph owns.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels anhand von nicht maßstabsberechten Figuren näher erläutert werden, die lediglich als ein Beispiel für die mögliche Implementierung der Erfindung verstanden werden soll und nicht beschränkend verstanden werden soll. Es zeigt:
-
1 auszugsweise eine Felge mit einer Scheibenbremse.
-
1 excerpts a rim with a disc brake.
Im Einsatz der Scheibenbremse 2 fliegen Bremsabriebspartikel 5 tangential von der Bremsscheibe 4 weg und gelangen zur radialen Innenseite 6 der Felge 1. Ohne Zusatzmaßnahmen würden diese Bremsabriebspartikel 5 über die Öffnungen der Radkappe 7 in die Umwelt gelangen. Um dies zu verhindern, besitzt die Innenseite 6 der Felge 1 eine magnetische Beschichtung 8, die hier als ringförmiger Streifen 9 ausgebildet ist. Die Oberflächennormale auf diesen Ring verläuft durch die Radnarbe (nicht gezeigt).When the
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Felgerim
- 22
- ScheibenbremseDisc brake
- 33
- Bremssattelcaliper
- 44
- BremsscheibeBrake disc
- 55
- BremsabriebspartikelBrake wear particles
- 66
- Innenseiteinside
- 77
- RadkappeHubcap
- 88th
- BeschichtungCoating
- 99
- Ringförmiger StreifenRing-shaped stripe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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