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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsscheibe, die über ein
planseitiges Reibringteil verfügt,
das einen Außenrand
und einen Innenrand aufweist und auf dem radiale längliche
Kühlrippen angeordnet
sind, zwischen denen Ventilationskanäle verlaufen.
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Bremsscheiben
der eingangs genannten Art sind dem Fachmann bekannt und geläufig.
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Die
Bremsscheiben können
dabei einteilig oder zweiteilig ausgeführt sein. Zweiteilige Bremsscheiben
umfassen eine erste Scheibenhälfte
sowie eine zweite Scheibenhälfte,
welche jeweils halbkreisförmig
bzw. halbringförmig
ausgebildet sind, und in einer Teilungsebene aufeinander gebracht
werden, um eine einsatzbereite Bremsscheibe zu bilden. Somit kann
die Bremsscheibe aufgrund ihrer geteilten Ausführung auf Wellen angeordnet
werden, die ein axiales Gefüge
der Bremsscheiben aufgrund der geometrischen Ausgestaltung der Welle
nicht zulässt.
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Die
Innenbelüftung
der Bremsscheiben wird ermöglicht,
indem diese einen ersten Reibringteil sowie einen zweiten Reibringteil
umfassen, und die Reibringteile planparallel zueinander mit einem
gewissen Abstand angeordnet sind. Zwischen den beiden Reibringteilen
sind eine Vielzahl von radialen Kühlrippen angeordnet, zwischen
denen wiederum Ventilationskanäle
verlaufen. Durch die Bremsscheibenrotation wird Kühlluft durch
die Ventilationskanäle
geleitet, um eine übermäßige Erhitzung
der gesamten Bremsscheibe infolge Umsetzung der Bremsleistung zu
verhindern.
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Das
DE 7 536 273 U offenbart
bspw. eine innenbelüftete
Bremsscheibe, die zwei Reibscheiben aufweist. Die beiden Reibscheiben
sind durch eine Vielzahl radial verlaufender Rippen verbunden, die sich
in Axialrichtung der Bremsscheibe zwischen den Reibscheiben erstrecken.
Die Rippen können
sich dabei in ihrem Querschnitt radial nach außen verjüngen. Zwischen den Rippen sind
radial verlaufende Ventilationskanäle gebildet.
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Eine
weitere Bremsscheibe mit radialen Rippen, zwischen denen Ventilationskanäle verlaufen, geht
aus der
DE 4 436 653
A1 hervor. Die
DE
4 436 653 A1 offenbart radiale Kühlrippen, die sich im Innenbereich,
das heißt,
am Innenrand der Reibringteile befinden. Zwischen den radialen Kühlrippen
und dem Außenrand
bzw. Außenbereich
der Reibringteile sind zudem noch weitere Kühlrippen angeordnet.
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Insbesondere
bei extremer Betriebsbelastung von Fahrzeugen ist jedoch die Gefahr
einer überhöhten Erhitzung
der Bremsscheibe nach wie vor gegeben. Diese Problematik wird noch
dadurch erhöht,
dass durch die bisher radial verlaufenden Kühlrippen die Luft von innen
nach außen
strömt,
und dabei eine hohe Verlustleistung sowie eine geringe Kühlleistung
erreicht werden.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Verhältnis von Kühlleistung zu Verlustleistung
zu verbessern. Hierbei soll insbesondere eine Verringerung der Strömungseintrittsverluste
sowie eine gleichmäßige Durchströmung der
Ventilationskanäle
erreicht werden. Dabei muss allerdings auch eine Einhaltung der
zulässigen
Materialspannung bei extremer Betriebsbelastung gewährleistet
sein. Zudem soll eine ausreichende mechanische und thermische Widerstandsfähigkeit
beibehalten werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Bremsscheibe mit den in Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen
der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Gemäß der Erfindung
sind zwischen den radialen Kühlrippen
und dem Außenrand
des Reibringteils Kühlrippen
von den radialen Kühlrippen
beabstandet angeordnet. Die erfindungsgemäße Bremsscheibe weist also
zwei Arten von Kühlrippen
auf. Zum einen radiale Kühlrippen,
die sich vom Außenrand
radial in Richtung des Innenrandes erstrecken. Diese bisher bekannten
radialen Kühlrippen
sind jedoch verkürzt
ausgebildet. Diese verkürzt
ausgebildeten radialen Kühlrippen
werden gemäß der Erfindung
mit Kühlrippen
kombiniert, indem diese Kühlrippen
im Innenbereich angeordnet sind. Die Kühlrippen stellen somit gewissermaßen eine
Unterbrechung der radialen Rippen dar.
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Die
Kernidee der Erfindung ist es, Ventilationskanäle zu schaffen, die sowohl
von radialen Kühlrippen
als auch von Kühlrippen
begrenzt werden, die im Innenbereich von Reibringteilen positioniert
sind.
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Der
Vorteil der Erfindung ist es, dass durch eine derartige Anordnung
eine Verringerung der Eintrittsströmungsverluste und der Materialspannungen erreicht
wird. Durch eine derartige gemischte Anordnung der Ventilationskanäle bzw.
der Kühlrippen
wird zudem eine Verringerung der Ventilationsverlustleistung erzielt.
Insgesamt ist also aufgrund der erfindungsgemäßen Bremsschübe eine
effektivere Kühlung
gegeben.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei den Kühlrippen
um planparallele und/oder ellipsoide und/oder tragflügelprofilähnliche
Kühlrippen.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kühlrippen
relativ zu den radialen Kühlrippen
in Winkelstellungen zwischen 0° und
90° angeordnet
sind. Diese unterschiedliche Winkeleinstellung der Kühlrippen
dient der Gewährleistung
einer gleichmäßigeren
Belüftung
der Rippenkanäle.
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Um
die Betriebssicherheit auch bei hohen Betriebsbelastungen durch
Stoßbeanspruchung
sowie durch thermische Lasten zu gewährleisten, sieht die Erfindung
außerdem
vor, dass zwischen den Kühlrippen
Bremsscheibennocken angeordnet sind. Diese Nocken können in
Gestalt von Anbindungsnocken vorliegen, die bspw. die Verbindung
zwischen der Bremsscheibe und einer Scheibennarbe herstellen. Die
Nocken ragen dabei radial aus der Bremsscheibe hervor. Die Form
der Nocken wirkt mit der Anordnung und Form der Kühlrippen
derart zusammen, dass die Betriebssicherheit auch hohen Betriebsbelastungen
durch Stoßbeanspruchung
sowie durch thermische Lasten gewährleistet ist.
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Vorzugsweise
befindet sieh zwischen den Nocken mehr als eine Kühlrippe.
Zudem können
mindestens zwei radiale längliche
Kühlrippen
sowie mindestens zwei Kühlrippen
unterschiedliche Längen zueinander
aufweisen.
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Zur
weiteren Verbesserung der Belüftung und
der Stabilität
der erfindungsgemäßen Bremsscheibe
ist es von Vorteil, dass zwischen den radialen länglichen Kühlrippen und dem Außenrand
die Nocken von den radialen länglichen
Kühlrippen
beabstandet angeordnet sind.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass die Kühlrippen
zueinander versetzt angeordnet sind und sich die radialen länglichen
Kühlrippen
in Umlaufrichtung der Bremsscheibe zu den jeweiligen Nocken hin
verkürzen.
Auch ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Kühlrippen
bogenförmig
angeordnet sind, wobei die unmittelbar neben den Nocken angeordneten
Kühlrippen
den größten Abstand
zu dem Innenrand aufweisen.
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Praktikable
Varianten der Erfindung sehen zudem vor, dass sich die radialen
länglichen
Kühlrippen
in ihrem Querschnitt nach innen verjüngen und die radialen länglichen
Kühlrippen
sowie die Kühlrippen
gewölbt
sind.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der 1 näher erläutert.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf einen Ausschnitt
eines Reibringteils, wobei die Ansicht die Anordnung der länglichen
radialen Kühlrippen
und der Kühlrippen
in Gestalt von ellipsoiden Kühlrippen,
sowie der Bremsscheibennocken zeigt.
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Bei
der 1 handelt es sich dabei lediglich um eine beispielhafte
technische Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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Die
in 1 dargestellte Bremsscheibe ist mit dem Bezugzeichen 100 versehen.
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Diese
besteht prinzipiell aus zwei planseitigen Reibringteilen, wobei
in 1 lediglich ein Reibringteil 10 dargestellt
ist. Die Reibringteile bilden die Reibflächen der Bremsscheibe 100.
Das Reibringteil 10 wird von einem Innenrand 11 und
einem Außenrand 12 begrenzt.
Auf dem Reibringteil 10 erstreckt sich eine Vielzahl von
radialen länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15,
welche die Bremsscheibe 100 beim Bremsvorgang durch eine
entstehende Konvektion zwischen den Kühlrippen kühlen. Darüber hinaus tragen die radialen
länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15 zur mechanischen
Verbindung zwischen dem Reibringteil 10 und einem zweiten,
hier nicht dargestellten, Reibringteil der Bremsscheibe bei.
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Zwischen
den radialen länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15 und
dem Innenrand 12 sind ellipsoide Kühlrippen 20, 21 von
den radialen länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15 beabstandet
angeordnet. Zwischen den radialen länglichen Kühlrippen 13, 14, 15 sowie zwischen
den radialen länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15 und
den ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 befinden sich
Ventilationskanäle 16, 17, 18, 19.
Die ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 sind
relativ zu den radialen länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15 in
verschiedenen Winkeleinstellungen angeordnet. Sowohl die radialen
länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15 als
auch die ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 weisen
zueinander unterschiedliche Längen
auf und sind von Übergangsradien 26, 27 umgeben.
Zudem sind die ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 zueinander
versetzt angeordnet.
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Um
eine Anbindung der Bremsscheibe 100 bspw. an eine Narbe
herzustellen, weist das Reibringteil 10 Nocken 22, 23, 24 auf,
zwischen denen die ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 angeordnet
sind. Die Nocken 22, 23, 24 befinden
sich zwischen den radialen länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15 und
dem Außenrand 11,
wobei die Nocken 22, 23, 24 von den radialen
längli chen
Kühlrippen 13, 14, 15 beabstandet
angeordnet sind. Wie aus 1 zudem hervorgeht, sind die
ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 zwischen den
Nocken 22, 23, 24 bogenförmig angeordnet,
wobei die unmittelbar neben den Nocken 22, 23, 24 angeordneten
ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 den
größten Abstand
zu dem Innenrand 12 aufweisen. Darüber hinaus verkürzen sich
die radialen länglichen Kühlrippen 13, 14, 15 in
Umlaufrichtung der Bremsscheibe 100 zu den jeweiligen Nocken 22, 23, 24.
Die Nocken verfügen über Aufnahmebohrungen 25 sowie über radiale
und tangentiale Übergangsradien 28, 29.
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Die
vorliegende Erfindung beschränkt
sich in ihrer Ausführung
nicht auf das vorstehend angegebene, bevorzugte Ausführungsbeispiel.
Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten
Lösung
auch bei grundsätzlich
anders gearteten Ausführungen
Gebrauch machen. Somit können
bspw. die ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 eine andere
als die in 1 dargestellte bogenförmige Anordnung
haben. Auch können
die länglichen
radialen Kühlrippen 13, 14, 15 oberhalb
der Nocken 22, 23, 24 unterschiedliche
Längen
haben. Darüber
hinaus kann die Form der radialen länglichen Kühlrippen 13, 14, 15 sowie
der ellipsoiden Kühlrippen 20, 21 unterschiedliche
Ausgestaltung erfahren. Bspw. können sich
die radialen länglichen
Kühlrippen 13, 14, 15 in ihrem
Querschnitt nach innen verjüngen
und, wie die ellipsoiden Kühlrippen 20, 21,
gewölbt
sein.
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- 100
- Bremsscheibe
- 10
- Reibringteil
- 11
- Außenrand
- 12
- Innenrand
- 13
- radiale
längliche
Kühlrippen
- 14
- radiale
längliche
Kühlrippen
- 15
- radiale
längliche
Kühlrippen
- 16
- Ventilationskanal
- 17
- Ventilationskanal
- 18
- Ventilationskanal
- 19
- Ventilationskanal
- 20
- Kühlrippen
- 21
- Kühlrippen
- 22
- Bremsscheibennocken
- 23
- Bremsscheibennocken
- 24
- Bremsscheibennocken
- 25
- Aufnahmebohrung
- 26
- Übergangsradius
Ellipsoid-Kühlrippen
- 27
- Übergangsradius
radiale längliche
Kühlrippen
- 28
- tangetialer Übergangsradius
Bremsscheibennocken
- 29
- radialer Übergangsradius
Bremsscheibennocken