WO2023179943A1 - Bremsscheibe für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2023179943A1
WO2023179943A1 PCT/EP2023/052548 EP2023052548W WO2023179943A1 WO 2023179943 A1 WO2023179943 A1 WO 2023179943A1 EP 2023052548 W EP2023052548 W EP 2023052548W WO 2023179943 A1 WO2023179943 A1 WO 2023179943A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
friction layer
brake disc
wear
position indicator
indicator
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/052548
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Olaf Bausch
Dirk Ehrlich
Michael Herold
Original Assignee
Psa Automobiles Sa
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Filing date
Publication date
Application filed by Psa Automobiles Sa filed Critical Psa Automobiles Sa
Publication of WO2023179943A1 publication Critical patent/WO2023179943A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
    • F16D65/127—Discs; Drums for disc brakes characterised by properties of the disc surface; Discs lined with friction material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D66/02—Apparatus for indicating wear

Definitions

  • the invention relates to a brake disc for a vehicle.
  • the brakes When operating a vehicle, the brakes, particularly the brake discs, are used to slow a vehicle from one speed to a lower speed.
  • these comprise a base body in which a friction layer is arranged on one side or on both sides, against which a braking agent lies in contact with each other during braking and causes wear. Over the course of a brake disc's life cycle, the friction layer is increasingly worn away by abrasion. If the friction layer thickness falls below a critical level, the braking behavior of the brake disc changes, so that the brake disc must be replaced or reconditioned.
  • One object of an exemplary embodiment of the invention is to propose a brake disc in which checking the brake disc is simplified.
  • a brake disc for a vehicle which is rotatable about an axis of rotation, with at least one base body, with at least one friction layer which is subject to wear, which is fixed to the base body and which has a braking surface on the side facing away from the base body, on which Braking the vehicle touching a braking medium and causing wear, with at least one wear indicator which is arranged on, on or in the friction layer, which is visually perceptible until the friction layer reaches or falls below a critical friction layer thickness at which the friction layer is almost removed and which is abraded from reaching or falling below the critical friction layer thickness of the friction layer, and with at least one position indicator, which is assigned to a wear indicator, which is arranged on the same radial through the axis of rotation as the assigned wear indicator, which is on the same side and surface with respect to the axis of rotation the brake disc is arranged like the associated wear indicator and which is always visually perceptible regardless of the wear of the friction layer.
  • the brake disc includes a position indicator that is assigned to a wear indicator and at the same time is always visually perceptible, finding and checking whether the wear indicator is still visually visible is simplified and improved.
  • the position display shows on which line, namely the radial through the axis of rotation, the wear indicator is located.
  • the base body and friction layer can form a one-piece, common component and in this case can be made of gray cast iron, for example.
  • the critical friction layer thickness can be 20 to 100 pm
  • the base body and the friction layer can comprise components that are attached to one another or to one another.
  • the brake disc comprises a coated brake disc, in which the base body includes the friction layer as an additional, subsequently applied coating.
  • the critical friction layer thickness can be 20 pm for coated brake discs.
  • the base body has an uncoated surface section or a surface section coated with a transparent material, which is arranged between the axis of rotation and the friction layer and which is spaced without contact from the braking means which generates wear when the vehicle is braked, with at least one the at least one position indicator is arranged on the uncoated surface section or surface section coated with a transparent material.
  • the position indicator is arranged on an uncoated or coated with a transparent material surface section of the base body, which is arranged between the axis of rotation and the friction layer, the position indicator is protected from wear caused by abrasion during braking. This can ensure that the position indicator is always visually perceptible regardless of the wear of the friction layer.
  • the uncoated surface section or one coated with a transparent material, on which at least one of the at least one position indicator is arranged runs parallel, obliquely or transversely to the friction layer.
  • the position indicator on the uncoated surface section or the surface section coated with a transparent material can basically be designed in any way.
  • the brake disc provided in which at least one of the at least one position indicator comprises an additional coating of the uncoated or coated with a transparent material surface section or in which at least one of the at least one position indicator comprises a recess in the uncoated or coated with a transparent material surface section.
  • the position indicator can be designed to be raised with respect to the surface section. This reduces the risk of the position indicator becoming clogged with dirt.
  • the brake disc can be designed with reduced components.
  • the surface portion may be uncoated or coated with a transparent material.
  • the transparent material can, for example, include corrosion protection or the like.
  • the position display formed by additional coating of the uncoated surface section or surface section coated with a transparent material comprises painting or laser deposition welding.
  • the position indicator includes a coating, this can be attached simply and visually separated from the surface section. If the position indicator is applied to the surface section by means of laser deposition welding, the position indicator can be carried out, for example, in the same processing process as when the friction layer is applied.
  • the friction layer can also be arranged on the base body using laser deposition welding.
  • the position indicator can be produced in the course of the manufacturing process of the base body, in particular during a casting process.
  • the position indicator includes a recess in the surface section, this can be done, for example, by milling, eroding or using a laser.
  • the position display can basically include any contour in any cross section. It proves to be advantageous if at least one of the at least one position indicator with respect to the surface section comprising the position indicator comprises an angular, in particular triangular or square, a rounded, in particular circular or elliptical, a dot-like, a line-like or an arrow-like contour.
  • the position indicator comprises, for example, a line-like, angular, in particular triangular or an arrow-like contour
  • the position indicator can additionally provide direction information that points to the wear indicator. This is also guaranteed if the position indicator is designed like a line.
  • the position indicator can comprise a recess on the base body and/or in the friction layer that projects in the direction of the axis of rotation, which is arranged on the circumference of the brake disc facing away from the axis of rotation and on the side of the brake disc facing away from the axis of rotation is open to the outside.
  • the depression forming the position indicator comprises a triangular, square or arcuate cross-section transverse to the axis of rotation and comprises a wedge-like, cuboid or channel-like contour.
  • a directional indicator in the direction of the wear indicator can also be formed. This further improves the ability to find the wear indicator.
  • the brake disc can be manufactured in a simplified manner in terms of components and manufacturing technology if the recess forming the position indicator in the base body or if the recess in the base body and/or in the friction layer forming the position indicator is free of material. This allows for a further work step to fill the recess or depression can be dispensed with. In addition, no filling material needs to be kept available.
  • the recess forming the position indicator in the base body or that the recess forming the position indicator in the base body and/or the friction layer is a display element
  • Position indicator is arranged, which comprises a transparent or opaque material that is optically distinguishable from the base body or from the friction layer.
  • the display element comprises a transparent or opaque material that is optically distinguishable from the base body or from the friction layer, the risk of the recess or the depression becoming clogged with particles, for example dirt, is reduced. In addition, this can ensure further detectability of the position display.
  • the display element is inserted into the recess and/or into the recess and glued there.
  • the display element is cast into the base body and/or into the friction layer.
  • the display element is cast, for example, in the base body and/or in the friction layer, the display element can be worn and removed in the course of the material-wearing braking processes of the brake disc. Because the display element is also arranged in the recess or recess of the base body, the display element and therefore the position display can still be visually perceived even when the friction layer has been completely removed.
  • the brake disc when mounted on a vehicle, rotates with a wheel assembly of the vehicle. In the course of a braking process, the braking agent therefore sweeps over a flat area of the friction layer of the brake disk during braking due to the rotation of the brake disk about the axis of rotation and carries this essentially evenly. It is therefore fundamentally sufficient that only a single wear indicator is arranged on the brake disc and at least one position indicator assigned to the wear indicator. In order to be able to detect whether the friction layer of the brake disc is above the critical friction layer thickness, it proves to be advantageous if at least three wear indicators are arranged on, on or in each friction layer and if at least one position indicator is assigned to each wear indicator.
  • the wear indicators and the position indicators assigned to the respective wear indicator are arranged with respect to the axis of rotation at the same or different angles to one another, evenly or unevenly distributed on, on or in the friction layer.
  • a friction layer with at least one wear indicator and at least one position indicator assigned to the wear indicator is arranged on each surface of the base body that runs transversely to the axis of rotation.
  • the brake disc includes a friction layer on both sides of the base body.
  • the friction layers can be assessed independently of one another as to whether the remaining friction layer thickness is above the critical friction layer thickness.
  • the friction layer can comprise any material.
  • Embodiments of the brake disc are preferred in which the friction layer is a stainless steel, an oxide, such as a ceramic-metal composite, or a carbide with a friction layer thickness of 100 pm to 300 pm or a stainless steel with a friction layer thickness of 100 pm to 1. 5 mm covers.
  • Figure 1 A top view and a sectional view along line AA through a first exemplary embodiment of the brake disc;
  • Figure 2 A top view and a sectional view along line AA through a second exemplary embodiment of the brake disc.
  • Figures 1 and 2 each show different exemplary embodiments of a brake disc for a vehicle, provided overall with the reference number 2.
  • the brake disc 2 can be rotated about an axis of rotation 4.
  • the brake disc 2 comprises a base body 6, which in the exemplary embodiments shown in the figures is provided on both sides with a friction layer 8 which is subject to wear and which is fixed to the base body 6 as an applied additional layer.
  • the friction layers 8 each comprise a braking surface 10 on their side facing away from the base body 6.
  • a braking agent (not shown in the figures) is in contact with the braking surface 10 and causes wear in order to brake the vehicle.
  • the friction layer 8 is removed and reduced over its life cycle from an initial friction layer thickness to a critical friction layer thickness at which the friction layer is almost removed.
  • the brake disc 2 in the exemplary embodiments shown in the figures each comprises three wear indicators 12, which are arranged on, on or in the respective friction layer 8, which until they reach or fall below a critical level Friction layer thickness of the friction layer 8 in which the friction layer is almost removed, is visually perceptible and which is worn off when the critical friction layer thickness of the friction layer 8 is reached or falls below.
  • the brake disc 2 includes three position indicators 14 on each brake disc 2, each of which is assigned to a wear indicator 12, which are arranged on the same radial through the axis of rotation 4 as the associated wear indicator 12 is arranged with respect to the axis of rotation 4 on the same side and surface of the brake disc 2 as the associated wear indicator 12 and which are always visually perceptible regardless of the wear of the friction layer 8.
  • Figure 1 shows a first exemplary embodiment of the brake disc 2, in which the position indicators 14 are arranged on an uncoated surface section 16 of the base body 6 or one coated with a transparent material.
  • this includes an arrangement in which it runs obliquely to the friction layer 8.
  • the uncoated surface section 16 or coated with a transparent material is arranged between the axis of rotation 4 and the friction layer 8 and is spaced without contact from the braking means that generates wear when the vehicle is braked.
  • Figure 1 shows an exemplary embodiment of the brake disc 2, in which the position indicator 14 includes an additional coating and an arrow-like contour that points in the direction of the wear indicator 12.
  • Figure 2 shows a second exemplary embodiment of the brake disc 2, in which the position indicator 14 is formed by a recess 18 projecting in the direction of the axis of rotation 4 on the base body 6 and in the friction layer 8, which is arranged on the circumference of the brake disc 2 facing away from the axis of rotation 4.
  • the recess 18 is open to the outside on the side of the brake disc 2 facing away from the axis of rotation 4.
  • the recess 18 is designed to be free of material, if so notch-like.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe (2) für ein Fahrzeug, die um eine Drehachse (4) drehbar ist, mit mindestens einem Grundkörper (6), mit mindestens einer Verschleiß unterliegenden Reibschicht (8), die am Grundkörper (6) festgelegt ist und die auf der dem Grundkörper (6) abgewandten Seite eine Bremsfläche (10) aufweist, an der beim Bremsen des Fahrzeugs ein Bremsmittel berührend und Verschleiß erzeugend anliegt, mit mindestens einer Verschleißanzeige (12), die auf, an oder in der Reibschicht (8) angeordnet ist, die bis zu einem Erreichen oder Unterschreiten einer kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht (8), bei der die Reibschicht nahezu abgetragen ist, optisch wahrnehmbar ist und die ab Erreichen oder Unterschreiten der kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht (8) abgerieben ist, und mit mindestens einer Positionsanzeige (14), die einer Verschleißanzeige (12) zugeordnet ist, die auf derselben Radialen durch die Drehachse (4) wie die zugeordnete Verschleißanzeige (12) angeordnet ist, die bezüglich der Drehachse (4) auf derselben Seite und Oberfläche der Bremsscheibe (2) wie die zugeordnete Verschleißanzeige (12) angeordnet ist und die unabhängig vom Verschleiß der Reibschicht (8) stets optisch wahrnehmbar ist.

Description

BREMSSCHEIBE FÜR EIN FAHRZEUG
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für ein Fahrzeug.
Beim Betrieb eines Fahrzeugs dienen die Bremsen, insbesondere die Bremsscheiben, dazu, ein Fahrzeug von einer Geschwindigkeit auf eine niedrigere Geschwindigkeit abzubremsen. Bei den bekannten Bremsscheiben umfassen diese einen Grundkörper, bei dem auf einer Seite oder beidseitig eine Reibschicht angeordnet ist, an der jeweils ein Bremsmittel beim Bremsen berührend und verschleißerzeugend anliegt. Im Zuge eines Lebenszyklus einer Bremsscheibe wird hierbei die Reibschicht zunehmend durch Abrieb abgetragen. Bei Unterschreiten einer kritischen Reibschichtdicke verändert sich das Bremsverhalten der Bremsscheibe, so dass die Bremsscheibe ausgetauscht oder aufgearbeitet werden muss.
Au dem Stand der Technik ist bekannt, die Schichtdicke der Reibschicht mittels eines Messwerkzeugs, beispielsweise einer Mikrometerschraube, in einer Werkstatt zu messen, um im Zuge einer Inspektion beurteilen zu können, ob die Schichtdicke der Reibschicht noch ausreichend vorhanden ist oder ob die Bremsscheibe ausgetauscht werden muss. Dieses erweist sich als umständlich und zeitaufwändig.
Um ein umständliches Ausmessen mit einem Messwerkzeug umgehen zu können, ist aus dem Stand der Technik bekannt, einen Verschleißindikator an der Reibschicht anzuordnen, der zusammen mit der Reibschicht beim Bremsen abgenutzt wird. Sobald der Verschleißindikator optisch nicht mehr wahrnehmbar ist, weil er durch die Vielzahl von Bremsvorgängen abgerieben ist, ist die Bremsscheibe auszuwechseln oder aufzuarbeiten.
Im Zuge der Benutzung eines Fahrzeugs kann nie ganz vermieden werden, dass die Bremsscheibe aufgrund von Korrosion oder Verschmutzung einen derartigen Zustand erreicht, dass der Verschleißindikator nicht oder nicht ohne Weiteres optisch erfassbar ist, beispielsweise weil er durch Korrosion oder durch Partikel zugesetzt ist. Solchenfalls kann einen Bremsscheibe irrtümlich als abgenutzt beurteilt werden.
Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine Bremsscheibe vorzuschlagen, bei der eine Überprüfung der Bremsscheibe vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bremsscheibe für ein Fahrzeug, die um eine Drehachse drehbar ist, mit mindestens einem Grundkörper, mit mindestens einer Verschleiß unterliegenden Reibschicht, die am Grundkörper festgelegt ist und die auf der dem Grundkörper abgewandten Seite eine Bremsfläche aufweist, an der beim Bremsen des Fahrzeugs ein Bremsmittel berührend und Verschleiß erzeugend anliegt, mit mindestens einer Verschleißanzeige, die auf, an oder in der Reibschicht angeordnet ist, die bis zu einem Erreichen oder Unterschreiten einer kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht, bei der die Reibschicht nahezu abgetragen ist, optisch wahrnehmbar ist und die ab Erreichen oder Unterschreiten der kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht abgerieben ist, und mit mindestens einer Positionsanzeige, die einer Verschleißanzeige zugeordnet ist, die auf derselben Radialen durch die Drehachse wie die zugeordnete Verschleißanzeige angeordnet ist, die bezüglich der Drehachse auf derselben Seite und Oberfläche der Bremsscheibe wie die zugeordnete Verschleißanzeige angeordnet ist und die unabhängig vom Verschleiß der Reibschicht stets optisch wahrnehmbar ist.
Dadurch, dass die Bremsscheibe eine Positionsanzeige umfasst, die einer Verschleißanzeige zugeordnet ist und zugleich stets optisch wahrnehmbar ist, ist ein Finden und Überprüfen, ob die Verschleißanzeige noch optisch ersichtlich ist, vereinfacht und verbessert. Durch die Positionsanzeige wird angezeigt, auf welcher Linie, nämlich der Radialen durch die Drehachse, sich die Verschleißanzeige befindet.
Hierdurch kann visuell schnell erfasst werden, ob die Verschleißanzeige noch optisch wahrnehmbar ist und, im Zweifelsfall, die Bremsscheibe entlang der Radialen bezüglich der Positionsanzeige gereinigt werden, um gegebenenfalls die Nicht- Sichtbarkeit aufgrund einer vorhandenen Verschmutzung oder eines Zusetzens der Verschleißanzeige ausschließen zu können. Hierdurch ist das Überprüfen einer Bremsscheibe auf Fahrtüchtigkeit zeitlich optimiert. Grundkörper und Reibschicht können ein einstückiges gemeinsames Bauteil bilden und solchenfalls beispielsweise aus einem Grauguss gebildet sein. Die kritische Reibschichtdicke kann solchenfalls 20 bis 100 pm umfassen
Grundkörper und Reibschicht können aneinander oder miteinander gefügte Bauteile umfassen. Solchenfalls umfasst die Bremsscheibe eine beschichtete Bremsscheibe, bei der Grundkörper die Reibschicht als zusätzliche, nachträglich aufgebrachte Beschichtung umfasst. Die kritischen Reibschichtdicke kann bei beschichteten Bremsscheiben 20 pm umfassen.
Wenn die Reibschicht einer beschichteten Bremsscheibe ganz abgetragen ist, ändert sich das Bremsverhalten in unvorteilhafter Weise.
Bei einer Ausführungsform der Bremsscheibe erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Grundkörper einen unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt aufweist, der zwischen Drehachse und Reibschicht angeordnet ist und der beim Bremsen des Fahrzeugs zu dem Verschleiß erzeugenden Bremsmittel berührungsfrei beabstandet ist, wobei mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige am unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt angeordnet ist.
Dadurch, dass die Positionsanzeige an einem unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt des Grundkörpers, der zwischen Drehachse und Reibschicht angeordnet ist, angeordnet ist, ist die Positionsanzeige vor einem Verschleiß durch Abrieb beim Bremsen geschützt. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Positionsanzeige unabhängig vom Verschleiß der Reibschicht stets optisch wahrnehmbar ist.
Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform ist vorgesehen, dass der unbeschichtete oder mit einem transparenten Material beschichtete Oberflächenabschnitt, an dem mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige angeordnet ist, parallel, schräg oder quer zur Reibschicht verläuft.
Die Positionsanzeige am unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Es sind Ausführungsformen der Bremsscheibe vorgesehen, bei denen mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige eine zusätzliche Beschichtung des unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitts umfasst oder bei denen mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige eine Ausnehmung im unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt umfasst.
Wenn die Positionsanzeige eine zusätzliche Beschichtung umfasst, kann die Positionsanzeige bezüglich des Oberflächenabschnitts erhaben ausgebildet sein. Hierdurch ist die Gefahr reduziert, dass sich die Positionsanzeige durch Verschmutzungen zusetzen kann.
Wenn die Positionsanzeige eine Ausnehmung im Oberflächenabschnitt umfasst, kann die Bremsscheibe komponentenreduziert ausgebildet sein.
Der Oberflächenabschnitt kann unbeschichtet sein oder mit einem transparenten Material beschichtet sein. Das transparente Material kann beispielsweise einen Korrosionsschutz oder Dergleichen umfassen.
Bei einer Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsformen erweist es sich als vorteilhaft, wenn die durch zusätzliche Beschichtung des unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitts gebildete Positionsanzeige eine Lackierung oder ein Laserauftragsschweißen umfasst.
Wenn die Positionsanzeige eine Lackierung umfasst, kann diese einfach und optisch abgesetzt von dem Oberflächenabschnitt angefügt sein. Wenn die Positionsanzeige mittels eines Laserauftragsschweißen auf den Oberflächenabschnitt aufgebracht ist, kann die Positionsanzeige beispielsweise im gleichen Bearbeitungsprozess wie bei dem Aufträgen der Reibschicht erfolgen. Auch die Reibschicht kann mittels Laserauftragsschweißen an dem Grundkörper angeordnet werden.
Ferner kann die Positionsanzeige im Zuge des Herstellungsprozesses des Grundkörpers hergestellt sein, insbesondere bei einem Gießprozess.
Wenn die Positionsanzeige eine Ausnehmung im Oberflächenabschnitt umfasst, kann diese beispielsweise durch Fräsen, Erodieren oder mittels Laser erfolgen. Die Positionsanzeige kann grundsätzlich eine beliebige Kontur in einem beliebigen Querschnitt umfassen. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige bezüglich des die Positionsanzeige umfassenden Oberflächenabschnitts eine eckige, insbesondere dreieckige oder viereckige, eine verrundete, insbesondere kreisförmige oder elliptische, einen punktartige, eine strichartige oder eine pfeilartige Kontur umfasst.
Wenn die Positionsanzeige beispielsweise eine strichartige, eckige, insbesondere dreieckige oder eine pfeilartige Kontur umfasst, kann durch die Positionsanzeige zusätzlich eine Richtungsangabe zur Verfügung gestellt werden, die auf die Verschleißanzeige zeigt. Dies ist auch gewährleistet, wenn die Positionsanzeige strichartig ausgebildet ist.
Alternativ oder ergänzend zu der Anordnung der Positionsanzeige am Oberflächenabschnitt, kann die Positionsanzeige einen in Richtung Drehachse vorspringende Vertiefung am Grundkörper und/oder in der Reibschicht umfassen, die an der Drehachse abgewandten Umfang der Bremsscheibe angeordnet ist und die auf der der Drehachse abgewandten Seite der Bremsscheibe nach außen offen ist.
Hierdurch ist auf einfache Weise auf der der Drehachse abgewandten Seite der Bremsscheibe eine Positionsanzeige ausbildbar.
Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn die die Positionsanzeige bildende Vertiefung quer zur Drehachse einen dreieckigen, viereckigen oder bogenförmigen Querschnitt umfasst und eine keilartige, quaderartige oder rinnenartige Kontur umfasst.
Durch das Ausbilden der Vertiefung mit einem dreieckigen, viereckigen oder bogenförmigen Querschnitt kann zusätzlich zur Positionsanzeige auch eine Richtungsanzeige in Richtung auf die Verschleißanzeige gebildet sein. Hierdurch ist die Auffind- barkeit der Verschleißanzeige weiter verbessert.
Die Bremsscheibe lässt sich komponenten- und herstellungstechnisch vereinfacht herstellen, wenn die die Positionsanzeige bildende Ausnehmung im Grundkörper oder wenn die die Positionsanzeige bildende Vertiefung im Grundkörper und/oder in der Reibschicht materialfrei ist. Hierdurch kann auf einen weiteren Arbeitsschritt zum Füllen der Ausnehmung oder der Vertiefung verzichtet werden. Darüber hinaus muss kein Füllmaterial vorgehalten werden.
Wenn die Vertiefung materialfrei ausgebildet ist, mutet diese kerbenartig an.
Um die Gefahr eines Zusetzens der Ausnehmung und/oder der Vertiefung mit Partikeln zu reduzieren, ist bei einer Ausführungsform der Bremsscheibe vorgesehen, dass die die Positionsanzeige bildende Ausnehmung im Grundkörper oder dass die die Positionsanzeige bildende Vertiefung im Grundkörper und/oder der Reibschicht ein Anzeigeelement der Positionsanzeige angeordnet ist, das ein transparentes oder opakes, von dem Grundkörper bzw. von der Reibschicht optisch unterscheidbares, Material umfasst.
Wenn das Anzeigeelement ein transparentes oder opakes, von dem Grundkörper, bzw. von der Reibschicht optisch unterscheidbares, Material umfasst, ist die Gefahr eines Zusetzens der Ausnehmung oder der Vertiefung mit Partikeln, beispielsweise mit Schmutz, reduziert. Darüber hinaus kann hierdurch eine weitere Erfassbarkeit der Positionsanzeige gewährleistet werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Anzeigeelement in die Ausnehmung und/oder in die Vertiefung eingesteckt und dort festgeklebt wird. Es erweist sich jedoch als vorteilhaft, wenn das Anzeigeelement in den Grundkörper und/oder in die Reibschicht eingegossen ist.
Wenn das Anzeigeelement beispielsweise im Grundkörper und/oder in die Reibschicht eingegossen ist, kann das Anzeigeelement im Zuge der materialverschleißenden Bremsvorgänge der Bremsscheibe mit abgenutzt und abgetragen werden. Dadurch, dass das Anzeigeelement solchenfalls jedoch in der Vertiefung oder der Ausnehmung des Grundkörpers ebenfalls angeordnet ist, ist das Anzeigeelement und dadurch die Positionsanzeige auch dann noch optisch wahrnehmbar, wenn die Reibschicht in Gänze abgetragen ist.
Die Bremsscheibe, wenn sie an einem Fahrzeug montiert ist, rotiert mit einer Radeinheit des Fahrzeugs. Im Zuge eines Bremsvorgangs überstreicht daher das Bremsmittel beim Bremsen aufgrund der Rotation der Bremsscheibe um die Drehachse über einen flächenhaften Bereich der Reibschicht der Bremsscheibe und trägt diesen im Wesentlichen gleichmäßig ab. Es ist daher grundsätzlich ausreichend, dass an der Bremsscheibe lediglich eine einzige Verschleißanzeige angeordnet ist und mindestens eine der Verschleißanzeige zugeordnete Positionsanzeige. Um die Wahrnehmbarkeit des Erfassens, ob die Reibschicht der Bremsscheibe oberhalb der kritischen Reibschichtdicke liegt, erweist es sich als vorteilhaft, wenn auf, an oder in jeder Reibschicht mindestens drei Verschleißanzeigen angeordnet sind und wenn jeder Verschleißanzeige mindestens eine Positionsanzeige zugeordnet ist.
Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Verschleißanzeigen und die der jeweiligen Verschleißanzeige zugeordneten Positionsanzeigen bezüglich der Drehachse in gleichen oder voneinander abweichenden Winkeln zueinander gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt auf, an oder in der Reibschicht angeordnet sind.
Schließlich ist bei einer Ausführungsform der Bremsscheibe vorgesehen, dass an jeder quer zur Drehachse verlaufenden Oberfläche des Grundkörpers eine Reibschicht mit mindestens einer Verschleißanzeige und mindestes einer der Verschleißanzeige zugeordnete Positionsanzeige angeordnet ist.
Solchenfalls umfasst die Bremsscheibe auf beiden Seiten des Grundkörpers eine Reibschicht. Durch das Vorsehen jeweils eigener Verschleißanzeigen und Positionsanzeigen einer Reibschicht, sind die Reibschichten unabhängig voneinander beurteilbar, ob die verbleibende Reibschichtdicke oberhalb der kritischen Reibschichtdicke liegt.
Die Reibschicht kann ein beliebiges Material umfassen. Es werden Ausführungsformen der Bremsscheibe bevorzugt, bei denen die Reibschicht einen nicht rostenden Stahl, ein Oxid, wie Keramik-Metall-Verbundwerkstoff, oder ein Karbid mit einer Reibschichtdicke von 100 pm bis 300 pm oder einen Edelstahl mit einer Reibschichtdicke von 100 pm bis 1 ,5 mm umfasst.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen der Bremsscheibe.
In der Zeichnung zeigt: Figur 1 Eine Draufsicht sowie eine Schnittansicht entlang der Linie AA durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibe;
Figur 2 Eine Draufsicht sowie eine Schnittansicht entlang der Linie AA durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Bremsscheibe.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils unterschiedliche Ausführungsbeispiele einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehenen Bremsscheibe für ein Fahrzeug. Die Bremsscheibe 2 ist um eine Drehachse 4 drehbar.
Die Bremsscheibe 2 umfasst einen Grundkörper 6, der bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen auf beiden Seiten mit jeweils einer Verschleiß unterliegenden Reibschicht 8 versehen ist, die am Grundkörper 6 als aufgetragenen Zusatzschicht festgelegt sind.
Die Reibschichten 8 umfassen jeweils auf ihrer dem Grundkörper 6 abgewandten Seite eine Bremsfläche 10. An der Bremsfläche 10 ist beim Bremsen des Fahrzeugs ein Bremsmittel (in den Figuren nicht dargestellt) berührend und verschleißerzeugend anliegend, um das Fahrzeug zu bremsen. Beim Bremsen des Fahrzeugs wird die Reibschicht 8 abgetragen und über ihren Lebenszyklus von einer Ausgangsreibschichtdicke bis zu einer kritischen Reibschichtdicke runtergefahren, bei der die Reibschicht nahezu abgetragen ist.
Um anzuzeigen, ob die Reibschichtdicke der Reibschicht 8 noch ausreichend ist, umfasst die Bremsscheibe 2 bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils drei Verschleißanzeigen 12, die auf, an oder in der jeweiligen Reibschicht 8 angeordnet sind, die bis zum Erreichen oder Unterschreiten einer kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht 8 bei der die Reibschicht nahezu abgetragen ist, optisch wahrnehmbar ist und die ab Erreichen oder Unterschreiten der kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht 8 abgerieben ist.
Darüber hinaus umfasst die Bremsscheibe 2 bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen an jeder Bremsscheibe 2 drei Positionsanzeigen 14, die jeweils einer Verschleißanzeige 12 zugeordnet sind, die auf derselben Radialen durch die Drehachse 4 wie die zugeordnete Verschleißanzeige 12 angeordnet sind, die bezüglich der Drehachse 4 auf derselben Seite und Oberfläche der Bremsscheibe 2 wie die zugeordnete Verschleißanzeige 12 angeordnet ist und die unabhängig vom Verschleiß der Reibschicht 8 stets optisch wahrnehmbar sind.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Bremsscheibe 2, bei der die Positionsanzeigen 14 an einem unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt 16 des Grundkörpers 6 angeordnet sind. Dieser umfasst bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Anordnung, bei der er schräg zur Reibschicht 8 verläuft. Der unbeschichtet oder mit einem transparenten Material beschichtete Oberflächenabschnitt 16 ist zwischen Drehachse 4 und Reibschicht 8 angeordnet und beim Bremsen des Fahrzeugs zu dem Verschleiß erzeugenden Bremsmittel berührungsfrei beabstandet.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Bremsscheibe 2, bei der die Positionsanzeige 14 eine zusätzliche Beschichtung umfasst sowie eine pfeilartige Kontur, die in Richtung Verschleißanzeige 12 weist.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Bremsscheibe 2, bei der die Positionsanzeige 14 durch eine in Richtung Drehachse 4 vorspringende Vertiefung 18 am Grundkörper 6 sowie in der Reibschicht 8 gebildet ist, die an dem der Drehachse 4 abgewandtem Umfang der Bremsscheibe 2 angeordnet ist. Die Vertiefung 18 ist auf der der Drehachse 4 abgewandten Seite der Bremsscheibe 2 nach außen hin offen.
Bei dem in Figur 2 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist die Vertiefung 18 materialfrei ausgebildet, solchenfalls kerbenartig.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination bei der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Bezugszeichenliste
2 Bremsscheibe
4 Drehachse 6 Grundkörper
8 Reibschicht
10 Bremsfläche
12 Verschleißanzeige
14 Positionsanzeige 16 Oberflächenabschnitt
18 Vertiefung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Bremsscheibe (2) für ein Fahrzeug, die um eine Drehachse (4) drehbar ist, mit mindestens einem Grundkörper (6), mit mindestens einer Verschleiß unterliegenden Reibschicht (8), die am Grundkörper (6) festgelegt ist und die auf der dem Grundkörper (6) abgewandten Seite eine Bremsfläche (10) aufweist, an der beim Bremsen des Fahrzeugs ein Bremsmittel berührend und Verschleiß erzeugend anliegt, mit mindestens einer Verschleißanzeige (12), die auf, an oder in der Reibschicht (8) angeordnet ist, die bis zu einem Erreichen oder Unterschreiten einer kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht (8), bei der die Reibschicht nahezu abgetragen ist, optisch wahrnehmbar ist und die ab Erreichen oder Unterschreiten der kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht (8) abgerieben ist, und mit mindestens einer Positionsanzeige (14), die einer Verschleißanzeige (12) zugeordnet ist, die auf derselben Radialen durch die Drehachse (4) wie die zugeordnete Verschleißanzeige (12) angeordnet ist, die bezüglich der Drehachse (4) auf derselben Seite und Oberfläche der Bremsscheibe (2) wie die zugeordnete Verschleißanzeige (12) angeordnet ist und die unabhängig vom Verschleiß der Reibschicht (8) stets optisch wahrnehmbar ist.
2. Bremsscheibe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (6) einen unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt (16) aufweist, der zwischen Drehachse (4) und Reibschicht (8) angeordnet ist und der beim Bremsen des Fahrzeugs zu dem Verschleiß erzeugenden Bremsmittel berührungsfrei beabstandet ist, wobei mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige (14) am unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt (16) angeordnet ist.
3. Bremsscheibe (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der unbeschichtete oder mit einem transparenten Material beschichtete Oberflächenabschnitt (16), an dem mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige (14) angeordnet ist, parallel, schräg oder quer zur Reibschicht (8) verläuft.
4. Bremsscheibe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige (14) eine zusätzliche Beschichtung des unbeschichtete oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitts (16) umfasst oder dass mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige (14) eine Ausnehmung im unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitt (16) umfasst. Bremsscheibe (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch zusätzliche Beschichtung des unbeschichteten oder mit einem transparenten Material beschichteten Oberflächenabschnitts (16) gebildete Positionsanzeige (14) eine Lackierung oder ein Laserauftragsschweißen umfasst. Bremsscheibe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der mindestens einen Positionsanzeige (14) bezüglich des die Positionsanzeige (14) umfassenden Oberflächenabschnitts (16) eine eckige, insbesondere dreieckige oder viereckige, eine verrundete, insbesondere kreisförmige oder elliptische, einen punktartige, eine strichartige oder eine pfeilartige Kontur umfasst. Bremsscheibe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsanzeige (14) ein in Richtung Drehachse (4) vorspringende Vertiefung (18) am Grundkörper (6) und/oder in Reibschicht (8) umfasst, die an der Drehachse (4) abgewandten Umfang der Bremsscheibe (2) angeordnet ist und die auf der der Drehachse (4) abgewandten Seite der Bremsscheibe (2) nach außen offen ist. Bremsscheibe (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Positionsanzeige (14) bildende Vertiefung (18) quer zur Drehachse (4) einen dreieckigen, viereckigen oder bogenförmigen Querschnitt umfasst und eine keilartige, quaderartige oder rinnenartige Kontur umfasst. Bremsscheibe (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Positionsanzeige (14) bildende Ausnehmung im Grundkörper (6) oder dass die die Positionsanzeige (14) bildende Vertiefung (18) im Grundkörper (6) und/oder der Reibschicht (8) materialfrei ist. Bremsscheibe (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Positionsanzeige (14) bildende Ausnehmung im Grundkörper (6) oder dass die die Positionsanzeige (14) bildende Vertiefung (18) im Grundkörper (6) und/oder der Reibschicht (8) ein Anzeigeelement der Positionsanzeige (14) angeordnet ist, das ein transparentes oder opakes, von dem Grundkörper (6), bzw. von der Reibschicht (8) optisch unterscheidbares, Material umfasst. Bremsscheibe (2) nach Anspruch 10, dass das Anzeigeelement in den Grundkörper (6) und/oder in die Reibschicht (8) eingegossen ist. Bremsscheibe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf, an oder in jeder Reibschicht (8) mindestens drei Verschleißanzeigen (12) angeordnet sind und das jeder Verschleißanzeige (12) mindestens eine Positionsanzeige (14) zugeordnet ist. Bremsscheibe (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißanzeigen (12) und die der jeweiligen Verschleißanzeige (12) zugeordneten Positionsanzeigen (14) bezüglich der Drehachse (4) in gleichen oder voneinander abweichenden Winkeln zueinander gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt auf, an oder in der Reibschicht (8) angeordnet sind. Bremsscheibe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder quer zur Drehachse (4) verlaufende Oberfläche des Grundkörpers (6) eine Reibschicht (8) mit mindestens einer Verschleißanzeige (12) und mindestes einer der Verschleißanzeige (12) zugeordnete Positionsanzeige (14) angeordnet ist Bremsscheibe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschicht (8) einen nicht rostenden Stahl, ein Oxid, wie Ke- ramik-Metall-Verbundwerkstoff, oder ein Karbid mit einer Reibschichtdicke von 100 pm bis 300 pm oder einen Edelstahl mit einer Reibschichtdicke von 100 pm bis 1 ,5 mm umfasst.
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