DE102020126781B3

DE102020126781B3 - Bremsstaubpartikelfilter für eine Bremsscheibenanordnung

Info

Publication number: DE102020126781B3
Application number: DE102020126781.9A
Authority: DE
Inventors: Eric Thébault; Andreas Beck; Steffen Pfannkuch; Kevin Kohn; Sven Epli
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2040-10-14

Abstract

Ein Bremsstaubpartikelfilter für eine Bremsscheibenanordnung weist ein Filtergehäuse mit einer Öffnung auf, wobei benachbart zu der Öffnung im montierten Zustand eine Bremsscheibe der Bremsscheibenanordnung liegt. An der Stirnkante einer Wand des Filtergehäuses, die die Öffnung begrenzt, ist ein Bestandteil einer Labyrinthdichtung ausgebildet, der dazu ausgebildet ist, im montierten Zustand mit einem korrespondierenden Bestandteil einer Labyrinthdichtung an der Bremsscheibe funktional zusammenzuwirken und eine Abströmung aus dem Inneren des Filtergehäuses über die Öffnung im Filtergehäuse in die Umgebung zu erschweren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsstaubpartikelfilter für eine Bremsscheibenanordnung. Die Erfindung betrifft außerdem eine Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination.
Stand der Technik
In DE 10 2012 016 835 A1 wird eine Bremsstaubaufnahmevorrichtung für Kraftfahrzeuge beschrieben, mit der Bremsenabrieb aufgefangen wird, der bei einem Bremsvorgang durch die Reibung zwischen Bremsscheibe und Bremsbelag entsteht. Der partikelförmige Bremsenabrieb wird in dem durch die rotierende Bremsscheibe verursachten Luftstrom mitgerissen und in einem Bremsstaubpartikelfilter aufgefangen, der ein Filtergehäuse mit einem darin enthaltenen Filtermittel aufweist. Das Filtergehäuse ist am Bremssattel der Scheibenbremse angeordnet und umgreift die Bremsscheibe über ein Winkelsegment von annähernd 180°. Als Filtermittel weist der Bremsstaubpartikelfilter einen Filtermediumkörper auf, der der Form des Filtergehäuses entsprechend eine U-förmige Querschnittsform besitzt und die Außenkante der Bremsscheibe umgreift.
Ein vergleichbarer Bremsstaubpartikelfilter ist auch aus WO 2019/048377 A1 bekannt. In das Filtergehäuse des Bremsstaubpartikelfilters sind im umfangsseitigen Gehäuseabschnitt Abströmöffnungen eingebracht, die auf der Reinseite des Filtermittels liegen und über die die gereinigte Luft abströmen kann.
Aus der DE 10 2012 016 835 A1 ist ein gattungsgemäßer Bremsstaubpartikelfilter bekannt, der an einer Scheibenbremsanordnung dem Bremssattel nachgelagert eingesetzt wird. In einem Gehäuse des Bremsstaubpartikelfilters ist ein poröses Filtermaterial angeordnet, das benachbart zu den Reibflächen der Bremsscheibe sowie benachbart zu einer äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe vorliegt.
Ferner ist aus der DE 10 2010 024 944 A1 eine Scheibenbremsanordnung mit einer Bremsstaub-Absaugungsvorrichtung bekannt. Die Bremsscheibe ist von Abdeckteilen eingehaust, die an einer äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe eine Spaltdichtung bilden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen den Partikelverlust zwischen dem Filtergehäuse des Bremsstaubpartikelfilters und der Bremsscheibe zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Bremsstaubpartikelfilter für eine Bremsscheibenanordnung. In ein Filtergehäuse des Bremsstaubpartikelfilters ist eine Öffnung eingebracht, wobei im montierten Zustand eine Bremsscheibe der Bremsscheibenanordnung benachbart zu dieser Öffnung angeordnet ist. Die Öffnung im Filtergehäuse wird von einer Wandung begrenzt, an der ein Bestandteil einer Labyrinthdichtung vorliegt und der dazu ausgebildet ist, im montierten Zustand mit einem korrespondierenden Bestandteil einer Labyrinthdichtung an der Bremsscheibe funktional zusammenzuwirken. Die Labyrinthdichtung erschwert eine Abströmung aus dem Inneren des Filtergehäuses über die Öffnung in die Umgebung. Die Labyrinthdichtung befindet sich benachbart zur Stirnkante der die Öffnung im Filtergehäuse begrenzenden Wandung.
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Labyrinthdichtung einen unerwünschten Austrag von Bremsstaubpartikeln aus dem Bremsstaubpartikelfilter in die Umgebung erschwert. Die Labyrinthdichtung erschwert die Ausbildung einer Strömung vom Inneren des Filtergehäuses über die Öffnung zwischen Bremsscheibe und Wandung des Filtergehäuses nach außen. Dementsprechend kann die Strömung im Inneren des Filtergehäuses zirkulieren und es können die Bremsstaubpartikel in dem Filtermittel bzw. Filtermediumkörper des Bremsstaubpartikelfilters aufgefangen werden. Die Labyrinthdichtung unterstützt eine zielgerichtete Strömung durch den Filtermediumkörper, indem die Abströmung über die Öffnung zwischen Bremsscheibe und begrenzender Wandung des Filtergehäuses erschwert wird.
Der Bestandteil der Labyrinthdichtung am Filtergehäuse umfasst wenigstens eine Labyrinthwand, die an der die Öffnung im Filtergehäuse begrenzenden Wandung vorliegt und sich über mindestens eine Seitenfläche der Wandung erhebt. Insbesondere erstreckt sich die Labyrinthwand mit einer Normalenkomponente von der Wandung weg. Hierbei kommen sowohl Ausführungen in Betracht, bei denen die Labyrinthwand sich ausschließlich über die dem Inneren des Filtergehäuses zugewandten Seitenflächen der Wandung erhebt, als auch Ausführungen, in denen sich die Labyrinthwand über beide Seitenflächen der Wandung erhebt. Gegebenenfalls ist es auch möglich, dass die Labyrinthwand sich ausschließlich über die dem Inneren des Filtergehäuses abgewandte Seitenfläche der Wandung erhebt. Die Labyrinthwand ist vorzugsweise einteilig mit der Wandung des Filtergehäuses ausgebildet. Gegebenenfalls kommt auch eine separate Ausführung von Labyrinthwand und Filtergehäusewandung in Betrachtung, wobei in diesem Fall die Labyrinthwand fest mit der Wandung des Filtergehäuses verbunden ist.
Die Labyrinthwand sorgt für eine noch weiter erschwerte Abströmung in der Öffnung zwischen Bremsscheibe und Wandung des Filtergehäuses und kann für eine verbesserte Durchströmung des Filtermediums, welches im Innenraum des Filtergehäuses vorgesehen sein kann, sorgen. Durch die Labyrinthwand wird ein Strömungsweg durch die Labyrinthdichtung sowie die Anzahl der Umlenkungen weiter erhöht, sodass der Druckverlust sich entsprechend erhöht, was zu einem geringeren Leckagevolumenstrom durch die Labyrinthdichtung führt. Die Labyrinthwand ist vorteilhafterweise in sich eben ausgebildet und erstreckt sich orthogonal zur Ebene der die Öffnung begrenzenden Wandung des Filtergehäuses. Die Labyrinthwand kann entweder unmittelbar an der Stirnkante der die Öffnung begrenzenden Wandung oder mit Abstand zur Stirnkante angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die Wandungen des Filtergehäuses, die an gegenüberliegenden Seiten die Öffnung im Filtergehäuse begrenzen, spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Die Spiegelsymmetrieebene fällt vorteilhafterweise mit der Mittelebene der Bremsscheibe der Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination zusammen. Das Filtergehäuse besteht vorzugsweise aus zwei Gehäusehälften, die bei spiegelsymmetrischer Anordnung identisch aufgebaut sind. Die beiden Gehäusehälften können einteilig oder separat aufgebaut sein, wobei im letzteren Fall die Gehäusehälften über ein Verbindungsbauteil miteinander verbunden sind.
Alternativ ist es auch möglich, eine nicht-symmetrische Ausführung des Filtergehäuses vorzusehen.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung dient die Öffnung im Filtergehäuse als Einschuböffnung zur Aufnahme der Bremsscheibe. Bei der Montage wird der Bremsstaubpartikelfilter mit der Öffnung im Filtergehäuse auf die Bremsscheibe aufgesetzt, wobei im fertig montierten Zustand die Wandung, welche die Öffnung begrenzt, benachbart zu einer Seitenwand der Bremsscheibe liegt. Zwischen der Stirnkante der Wandung des Filtergehäuses und der Seitenwand der Bremsscheibe besteht ein Spalt, über den grundsätzlich Bremsstaub entweichen kann. Indem eine Labyrinthdichtung an der Wandung des Filtergehäuses angeordnet ist, wird jedoch der Austrag von Bremsstaub über diesen Spalt erschwert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung liegt die Öffnung im Filtergehäuse, die von der Wandung des Filtergehäuses begrenzt ist, an der radialen Innenseite des Filtergehäuses, welches kreissegmentförmig aufgebaut ist. Die radiale Außenseite des Filtergehäuses ist gekrümmt ausgeführt und beschreibt einen Teilkreis.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung bezieht sich auf einen Aufbau des Filtergehäuses mit zwei Filtergehäusehälften, zwischen denen eine weitere Öffnung an der radialen Außenseite des kreissegmentförmigen Filtergehäuses liegt. Die weitere Öffnung kann sich über die gesamte Länge der radialen Außenseite erstrecken, so dass die Filtergehäusehälften separat ausgeführt sind, wobei die Verbindung mithilfe von Verbindungsstegen geschaffen ist, welche die Öffnung überbrücken. Die Filtergehäusehälften hängen über die Verbindungsstege zusammen, welche als separate Bauteile ausgeführt sein können, deren Enden mit jeder Filtergehäusehälfte verbunden sind. Es ist auch möglich, die beiden Filtergehäusehälften und die Verbindungsstege als gemeinsames, zusammenhängendes Bauteil auszuführen, das beispielsweise im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt wird.
Diese Ausführung mit der weiteren Öffnung an der radialen Außenseite des kreissegmentförmigen Filtergehäuses hat den Vorteil, dass bei Bremsscheiben mit Innenbelüftung der radial von innen nach außen verlaufende Luftstrom, der die Bremsscheibe kühlt, unmittelbar über die Öffnung in der radialen Außenseite des kreissegmentförmigen Filtergehäuses nach außen gelangt und ein Druckstau im Inneren des Filtergehäuses vermieden wird. Dementsprechend stellt sich ein geringerer Innendruck im Filtergehäuse ein, wodurch die Gefahr reduziert ist, dass über sonstige Öffnungen und Spalte versehentlich Bremsstaub aus dem Filtergehäuse entweicht. Insbesondere über den Spalt zwischen der Bremsscheibe und der die Öffnung begrenzenden Wandung des Filtergehäuses kann kein oder nur ein geringerer Anteil an Bremsstaub entweichen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination, wobei der Bremsstaubpartikelfilter vorteilhafterweise in der vorbeschriebenen Weise ausgebildet ist. Die Bremsscheibe weist hierbei einen korrespondierenden Bestandteil einer Labyrinthdichtung auf, der mit dem Bestandteil der Labyrinthdichtung des Filtergehäuses funktional zusammenwirkt um eine Labyrinthdichtung zu bilden, die eine Abströmung aus dem Inneren des Filtergehäuses über die Öffnung im Filtergehäuse (4) in die Umgebung erschwert.
Die Bremsscheibe der Kombination weist bevorzugt in einer Seitenwand eine ringförmig umlaufende Nut auf, die der korrespondierende Bestandteil der Labyrinthdichtung an der Bremsscheibe ist. In die ringförmige Nut in der Seitenwand der Bremsscheibe ragt die Stirnkante einer Wandung des Filtergehäuses, an der der Bestandteil der Labyrinthdichtung des Filtergehäuses vorliegt, zumindest teilweise hinein. In dieser Ausführung wird die Labyrinthdichtung durch ein Zusammenwirken von Bremsscheibe und Filtergehäuse erreicht. Der Spalt zwischen der Wandung des Filtergehäuses und der Seitenfläche der Bremsscheibe wird durch das Hineinragen der Stirnkante der Wandung in die ringförmige Nut in der Seitenwand der Bremsscheibe auf ein Minimum reduziert. Außerdem ist ein verschlungener Strömungsweg für abströmende Luft gebildet, die an der Wand zunächst in Richtung Bremsscheibe umgelenkt wird und in der ringförmig umlaufenden Nut in der Seitenwand der Bremsscheibe eine weitere Umlenkung erfährt. Diese Labyrinthdichtung stellt ein Strömungshindernis dar, wodurch das Risiko einer unerwünschten Abströmung mit Bremsstaub reduziert ist.
Gegebenenfalls kann diese Ausführung der Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination mit der Nut in der Seitenwand der Bremsscheibe und der hineinragenden Stirnkante der Wandung des Filtergehäuses mit einer Labyrinthwand kombiniert werden, die benachbart zur Stirnkante, vorzugsweise mit kleinem Abstand zur Stirnkante an der Wandung angeordnet ist.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung kann die Stirnkante der Wandung des Filtergehäuses, an der der Bestandteil der Labyrinthdichtung des Filtergehäuses vorliegt, benachbart zur radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe vorliegen. Diese Ausführung lässt sich insbesondere, aber nicht nur, mit einem Bremsstaubpartikelfilter kombinieren, bei dem eine weitere Öffnung im Filtergehäuse an der radialen Außenseite des kreissegmentförmigen Filtergehäuses vorhanden ist. Insbesondere im Fall von innenbelüfteten Bremsscheiben kann die Belüftungsströmung durch die Bremsscheibe radial nach außen geführt werden und über die radiale Außenkante der Bremsscheibe und die Öffnung im Filtergehäuse unmittelbar in die Umgebung abgeleitet werden. Die Belüftungsströmung ist unabhängig und separat von dem Luftstrom mit Bremsstaubpartikelfiltern. Außerdem wird ein hohes Druckniveau im Inneren des Filtergehäuses vermieden, das eine unerwünschte Abströmung über Spalte im Filtergehäuse begünstigen würde.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination überdeckt die Wandung des Filtergehäuses, an der der Bestandteil der Labyrinthdichtung des Filtergehäuses vorliegt, teilweise die radiale äußere Mantelfläche der Bremsscheibe. Die Wandung befindet sich in unmittelbarer Nähe zur radiale äußeren Mantelfläche bzw. einer radialen Außenkante der Bremsscheibe, ohne jedoch diese vollständig zu überdecken, so dass insbesondere bei innenbelüfteten Bremsscheiben der Belüftungsstrom ungehindert radial nach außen in die Umgebung entweichen kann.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Bremsscheibe durch Ausbilden eines Labyrinthabschnittes modifiziert, wobei der Labyrinthabschnitt der Bremsscheibe gemeinsam mit einer Labyrinthwand an der die Öffnung im Filtergehäuse begrenzenden Wandung die Labyrinthdichtung bildet. Der Labyrinthabschnitt ist bevorzugt einteilig mit der Bremsscheibe ausgebildet, etwa mit gegossen, kann aber in Ausnahmefällen auch separat sein, etwa angeflanscht. Somit wird die Labyrinthdichtung nicht nur von der Labyrinthwand des Filtergehäuses gebildet, sondern darüber hinaus auch von dem Labyrinthabschnitt an der Bremsscheibe. Dies ermöglicht es, einen Labyrinthweg mit einer oder mit mehreren Umlenkungen zwischen dem Inneren des Filtergehäuses und der Umgebung auszubilden, was eine unerwünschte Abströmung von Bremsstaub über den Spalt erschwert. Die freie Seitenwand des Labyrinthabschnittes bildet hierbei die Anlagefläche für den Bremsbelag.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Labyrinthabschnitt an der Bremsscheibe als eine Labyrinthnut ausgebildet, die an der radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe vorliegt. Die Labyrinthnut liegt somit radial außen an dem Labyrinthabschnitt an der Bremsscheibe. In die Labyrinthnut kann ein Vorsprung an der die Öffnung begrenzenden Wandung des Filtergehäuses hineinragen, außerdem kann sich eine weitere Labyrinthwand parallel zur freien Seitenfläche des Labyrinthabschnittes an der Bremsscheibe erstrecken. Insgesamt wird eine mehrfache Umlenkung im Spalt zwischen der Bremsscheibe und der Wandung des Filtergehäuses erreicht.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst der Labyrinthabschnitt an der Bremsscheibe eine oder mehrere Labyrinthschrägen, die an der radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe ausgebildet sind. Es kann beispielsweise zweckmäßig sein, eine oder zwei Labyrinthschrägen in dem Labyrinthabschnitt vorzusehen, denen insbesondere eine korrespondierend geformte Wandung des Filtergehäuses zur Begrenzung der Öffnung im Filtergehäuse zugeordnet ist. Die zwei Labyrinthschrägen können, im Längsschnitt gesehen, zueinander eine dachartige Form bilden Dementsprechend erstreckt sich der Spalt zwischen Bremsscheibe und der Wandung des Filtergehäuses über mehrere, zueinander winklig stehende Abschnitte.
Figurenliste
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer nicht erfindungsgemäßen Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination, mit einer Bremsscheibe, in deren Seitenwände jeweils eine ringförmig umlaufende Nut eingebracht ist, in die die Stirnkante einer Wandung des Filtergehäuses des Bremsstaubpartikelfilters hineinragt,
2 eine weitere Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination, mit einer zusätzlichen Labyrinthwand an der in die Nut hineinragenden Wandung des Filtergehäuses,
3 ein Ausschnitt aus einer weiteren Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination, mit einer Öffnung an der radialen Außenseite des kreissegmentförmigen Filtergehäuses, wobei die Öffnung im Filtergehäuse benachbart zur radialen Außenkante der Bremsscheibe liegt,
4 eine weitere Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination mit einer modifizierten Bremsscheibe, an deren Seitenfläche ein Labyrinthabschnitt mit einer umlaufenden Labyrinthnut angeordnet ist, mit einem Verbindungssteg zwischen zwei Filtergehäusehälften,
5 eine weitere Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination mit einer Bremsscheibe, die mit einem Labyrinthabschnitt versehen ist, welcher eine Labyrinthschräge aufweist, die von einer Labyrinthwand des Filtergehäuses überdeckt ist,
6 eine weitere Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination, die ähnlich wie 5 ausgebildet ist, wobei die Bremsscheibe und das Filtergehäuse an der Stirnseite der Bremsscheibe zwei Schrägen aufweisen.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In 1 ist eine nicht erfindungsgemäße Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination 1 gezeigt, die typischerweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, wobei über den Bremsstaubpartikelfilter Bremsstaub aufgefangen wird, der bei einer Bremsenbetätigung durch Abrieb des Bremsbelags, der gegen die Seitenwand der Bremsscheibe 2 gedrückt wird, erzeugt wird.
Von der Bremsscheibenanordnung ist die Bremsscheibe 2 dargestellt, die als innenbelüftete Bremsscheibe ausgeführt ist. Dementsprechend weist die Bremsscheibe 2 zwei Einzelscheiben auf, die miteinander verbunden sind, bevorzugt einteilig gegossen, wobei im Verbindungsbereich Strömungskanäle gebildet sind, durch die eine Belüftung und damit eine Kühlung der Bremsscheibe 2 erfolgt. Zwischen den beiden Einzelscheiben der Bremsscheibe 2 liegt eine Spalt vor, über die der Belüftungsstrom radial nach außen entweicht.
Der Bremsstaubpartikelfilter 3 weist ein Filtergehäuse 4 auf, in welchem sich ein Filtermittel bzw. Filtermediumkörper zur Aufnahme und Ablagerung des Bremsstaubs befindet. Das Filtergehäuse 4 umgreift die Bremsscheiben teilweise. Das Filtergehäuse 4 ist insbesondere kreissegmentförmig ausgebildet und erstreckt sich beispielhaft über ein Winkelsegment von zumindest 30°, insbesondere zumindest 50°.
Das Filtergehäuse 4 ist mit einer Öffnung 5 versehen, die eine Einschuböffnung für die Bremsscheibe 2 bildet. Die Öffnung 5 im Filtergehäuse 4 wird beidseitig von Wandungen 6 des Filtergehäuses begrenzt. Die Stirnkanten der Wandungen 6 liegen benachbart zu der Bremsscheibe 2.
In dem Bereich zwischen der Stirnkante der Wandung 6, die die Öffnung 5 begrenzt, und der Bremsscheibe 2 befindet sich ein Spalt, der als Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Die Stirnkanten der Wandung 6 bilden somit einen Bestandteil der Labyrinthdichtung 7 am Filtergehäuse. Die Lybyrinthdichtwirkung ergibt sich jedoch erst in funktioneller Zusammenwirkung mit der Nut 8 der Bremsscheibe 2. Die Labyrinthdichtung umfasst jeweils eine Nut 8 an den gegenüberliegenden Seitenwänden der Bremsscheibe 2, wobei die beiden gegenüberliegenden Nuten 8 auf gleicher Höhe angeordnet sind. In jede Nut 8 ragt die Stirnkante der zugewandten Wandung 6 des Filtergehäuses 4 hinein.
Diese Ausführung der Labyrinthdichtung, umfassend die Nut 8 als Bestandteil der Labyrinthdichtung auf Seiten der Bremsscheibe 2 und die Wandung 6 als Bestandteil der Labyrinthdichtung 7 am Filtergehäuse, führt dazu, dass eine Abströmung von Bremsstaub über den Spalt zwischen der Wandung 6 und der Bremsscheibe 2 in die Umgebung, so wie dies mit dem gestrichelten Pfeil dargestellt ist, erschwert ist. Dies ergibt sich technisch auf Grund einer Verlängerung des Strömungsweges und einer mehrfachen Umlenkung, was zu erhöhtem Druckabfall führt. Stattdessen bildet sich bevorzugt im Inneren des Filtergehäuses 4 eine Strömung gemäß dem Pfeil 9 aus, der zu einer verbesserten Anströmung des in 1 nicht dargestellten Filtermittels führt. Ein unerwünschtes Entweichen von Bremsstaub aus dem Inneren des Filtergehäuses 4 wird weitgehend vermieden.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist die Bremsscheibenanordnung- Bremsstaubpartikelfilter-Kombination 1 mit dem gleichen Grundaufbau wie in 1 versehen. Dargestellt ist in 2 die rechte Hälfte der Bremsscheibe 2 und des Filtergehäuses 4, wobei die linke Hälfte spiegelsymmetrisch zur Mittelachse 12 der Bremsscheibe 2 aufgebaut ist. Die Bremsscheibe 2 ist in ihren gegenüberliegenden Seitenwänden mit jeweils einer umlaufenden Nut 8 versehen, in die die Stirnkante der Wandung 6 des Filtergehäuses 2 hineinragt, welche die Einschuböffnung 5 im Filtergehäuse begrenzt.
Die Wandung 6 bildet gemeinsam mit der Nut 8 in der Bremsscheibe 2 die Labyrinthdichtung 7. Zusätzlich ist benachbart zur Stirnkante der Wandung 6, jedoch mit Abstand zur Stirnkante, eine Labyrinthwand 10 an der Wandung 6 angeordnet, die sich über beide Seitenflächen der Wandung erhebt und somit an der Innenseite in das Innere des Filtergehäuses 4 hineinragt und auf der anderen, gegenüberliegenden Seite in die Umgebung weist. Die Labyrinthwand 10 erstreckt sich bevorzugt in Normalenrichtung von der Wandung 6. Die Labyrinthwand 10 weist insbesondere eine größere Fläche als die Querschnittsfläche der Nut 8 auf und überdeckt die Nut 8, jedoch mit axialem Abstand zur Seitenwand der Bremsscheibe 2. Die Labyrinthwand 10 kann einteilig mit der Wandung 6 ausgebildet sein. In alternativer Ausführung ist es auch möglich, die Labyrinthwand 10 als separates Bauteil auszuführen, das jedoch fest mit der Wandung 6 verbunden ist.
Die Labyrinthwand 10 bildet einen weiteren Bestandteil der Labyrinthdichtung 7 und erschwert zusätzlich ein unerwünschtes Abströmen von Bremsstaub über den Spalt zwischen der Stirnkante der Wandung 6 und der Nut 8 in der Bremsscheibe 2, da sowohl der Strömungsweg verlängert wird als auch zusätzliche Umlenkungen erfolgen. Dementsprechend wird die Strömung 9, angeregt von der Belüftungsströmung durch die Bremsscheibe 2, im Inneren des Filtergehäuses 4 den Weg durch das Filtermittel 11 nehmen, wobei der von Bremsstaub gereinigte Strom anschließend in die Umgebung abgeleitet wird.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist eine Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter-Kombination 1 in einer weiteren Ausführung dargestellt, in der sich die Öffnung 5 im Filtergehäuse 4 an der radialen Außenseite des kreissegmentförmigen Filtergehäuses 4 befindet. Die Öffnung 5 ist unmittelbar benachbart zur radialen äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe 2 angeordnet. Dementsprechend kann der Belüftungsstrom, der zwischen den Einzelscheiben der Bremsscheibe 2 radial nach außen tritt, ungehindert in die Umgebung abströmen. Dies hat den Vorteil, dass im Inneren des Filtergehäuses 4 nur ein geringer Druck herrscht und entsprechend auch die Gefahr eines unerwünschten Entweichens von Bremsstaub aus dem Inneren des Filtergehäuses 4 über den Spalt zwischen der Wandung 6 und der Bremsscheibe 2 reduziert ist.
Im Bereich der radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe 2 befindet sich eine Labyrinthdichtung 7, welche von einem Bereich einer Stirnkante derWandung 6 und einer Labyrinthwand 10 gebildet wird, in Kombination mit dem radial äußeren Randbereich Bremsscheibe 2, die von der Stirnkante der Wand 6 teilweise übergriffen wird, wobei die Labyrinthwand 10 sich an der Seitenwand (Reibfläche) der Bremsscheibe 2 erstreckt und der Stirnkantenabschnitt der Wandung 6 an der radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe 2. Der Spalt zwischen dem Filtergehäuse 4 und der Bremsscheibe 2 weist somit eine Umlenkung auf, welche die gewünschte Labyrinthwirkung unterstützt.
Die Stirnkante der Wandung 6 des Filtergehäuses 4 endet auf Höhe einer Einzelscheibe der Bremsscheibe 2 und somit mit Abstand zu dem mittleren Bereich der Bremsscheibe 2, über den die Belüftungsströmung radial nach außen tritt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist die Bremsscheibe 2 mit einem seitlichen Labyrinthabschnitt 13 versehen, in den eine radial außen auf der Mantelfläche der Bremsscheibe umlaufende Labyrinthnut 14 eingebracht ist. Die freie Seitenwand des Labyrinthabschnitts 13 der Bremsscheibe 2 bildet die Reibfläche, an der im Bremsfall der Bremsbelag anliegt. Die Bremsscheibe 2 sowie der Bremsstaubpartikelfilter können spiegelsymmetrisch zur Mittelebene 12 ausgebildet sein.
Die Labyrinthdichtung 7 wird von der Wandung 6 des Filtergehäuses 4 gebildet, die die Öffnung 5 begrenzt, welche sich an der radialen Außenseite des kreissegmentförmigen Filtergehäuses 4 befindet und unmittelbar benachbart zur radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe 2 liegt. Die Labyrinthdichtung 7 umfasst neben der Wandung 6 auch eine Labyrinthwand 10, welche an der Wandung 6 nach radial innen ragend übersteht und parallel zur Seitenwand des Labyrinthabschnittes 13 bzw. der Reibfläche der Bremsscheibe 2 verläuft. Außerdem befindet sich im Bereich der Stirnkante der Wandung 6 ein nach radial innen ragender Vorsprung 15, der unmittelbar der Labyrinthnut 14 in der Bremsscheibe 2 benachbart ist und bevorzugt in die Labyrinthnut 14 hineinragen kann.
Das Filtergehäuse 4 besteht bevorzugt aus zwei Filtergehäusehälften, die über mehrere Verbindungsstege 16 miteinander verbunden sind. In 5 ist eine Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination 1 in einer weiteren Ausführungsvariante dargestellt. Die Bremsscheibe 2 ist mit seitlichen Labyrinthabschnitten 13 versehen, die an der radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe 2 eine Labyrinthschräge 17 aufweisen. Die Labyrinthwand 10 an der Wandung 6 des Filtergehäuses 4 ragt nach radial innen und bildet die Kontur des Labyrinthabschnittes 13 im Bereich der Labyrinthschräge 17 nach. Auf diese Weise besitzt der Spalt zwischen dem Filtergehäuse 4 und der Bremsscheibe 2 mehrere Umlenkungen, die ein unerwünschtes Abströmen von Bremsstaub in die Umgebung erschweren. Auch bei 5 sind mehrere Verbindungsstege 6 vorhanden, die die beiden Filtergehäuse 11 miteinander verbinden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination 1 ist in 6 dargestellt, wobei diese Kombination den gleichen Grundaufbau wie in 5 aufweist. Der Labyrinthabschnitt 13 an der Bremsscheibe 2 weist an der radial äußeren Mantelfläche zwei Labyrinthschrägen 17a, 17b auf, welche von der Wandung 6 des Filtergehäuses 4, die die Öffnung 5 begrenzt, nachgebildet wird. Die Labyrinthschrägen 17a, 17b weisen einen dachförmigen Winkel auf, die Wandung 16 ist entsprechend geformt, sie liegt jedoch auf Abstand zu den Labyrinthschrägen 17a, 17b, so dass ein zwischenliegender, winkelförmiger Spalt mit einer Umlenkung gebildet ist. Die Labyrinthschrägen 17a, 17b, die Wandung 6 und die Labyrinthwand 10, welche sich parallel zur Seitenwand des Labyrinthabschnitts 13 bzw. parallel zur Reibfläche der Bremsscheibe 2 erstreckt, bilden insgesamt die Labyrinthdichtung 7.

Claims

Bremsstaubpartikelfilter für eine Bremsscheibenanordnung, mit einem Filtergehäuse (4) mit einer Öffnung (5), zu der benachbart in einem montierten Zustand eine Bremsscheibe (2) der Bremsscheibenanordnung vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnkante einer Wandung (6) des Filtergehäuses (4), die die Öffnung (5) im Filtergehäuse (4) zumindest mit begrenzt, ein Bestandteil einer Labyrinthdichtung (7) am Filtergehäuse (4) vorliegt, der dazu ausgebildet ist, im montierten Zustand mit einem korrespondierenden Bestandteil einer Labyrinthdichtung an der Bremsscheibe (2) funktional zusammenzuwirken und eine Abströmung aus dem Inneren des Filtergehäuses (4) über die Öffnung (5) im Filtergehäuse (4) in die Umgebung zu erschweren, wobei der Bestandteil der Labyrinthdichtung (7) am Filtergehäuse (4) zumindest eine Labyrinthwand (10) umfasst, die an der die Öffnung (5) im Filtergehäuse (4) begrenzenden Wandung (6) vorliegt und sich in Radialrichtung über mindestens eine Seitenfläche der Wandung (6) erhebt.
Bremsstaubpartikelfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Labyrinthwand (10) mit einer Normalenkomponente von der Wandung (6) weg erstreckt.
Bremsstaubpartikelfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthwand (10) sich ausschließlich über die dem Inneren des Filtergehäuses (4) zugewandten Seitenfläche der Wandung (6) erhebt.
Bremsstaubpartikelfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthwand (10) sich über beide Seitenflächen der Wandung (6) erhebt.
Bremsstaubpartikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (5) im Filtergehäuse (4) eine Einschuböffnung zur Aufnahme der Bremsscheibe (2) ist.
Bremsstaubpartikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (5) an der radialen Innenseite des kreissegmentförmigen Filtergehäuses (4) vorliegt.
Bremsstaubpartikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Filtergehäusehälften über Verbindungsstege (16), die die Öffnung (5) im Filtergehäuse (4) überbrücken, verbunden sind.
Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination, mit einem Bremsstaubpartikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und mit einer Bremsscheibe (2), wobei die Bremsscheibe (2) einen korrespondierenden Bestandteil einer Labyrinthdichtung aufweist, der mit dem Bestandteil der Labyrinthdichtung (7) des Filtergehäuses (4) funktional zusammenwirkt um eine Labyrinthdichtung zu bilden, die eine Abströmung aus dem Inneren des Filtergehäuses (4) über die Öffnung (5) im Filtergehäuse (4) in die Umgebung erschwert.
Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination nach Anspruch 8, wobei der korrespondierende Bestandteil der Labyrinthdichtung an der Bremsscheibe (2) eine ringförmige Nut (8) in einer Seitenwand der Bremsscheibe (2) aufweist, in die eine Stirnkante der Wandung (6) des Filtergehäuses (4), an der der Bestandteil der Labyrinthdichtung (7) des Filtergehäuses (4) vorliegt, zumindest teilweise hineinragt.
Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination, nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Stirnkante der Wandung (6) des Filtergehäuses (4), an der der Bestandteil der Labyrinthdichtung (7) des Filtergehäuses (4) vorliegt, benachbart zu einer radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe (2) vorliegt.
Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkante der Wandung (6) des Filtergehäuses (4), an der der Bestandteil der Labyrinthdichtung (7) des Filtergehäuses (4) vorliegt, die radial äußere Mantelfläche der Bremsscheibe (2) teilweise überdeckt.
Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe (2) ein Labyrinthabschnitt (13) ausgebildet ist, der gemeinsam mit der zumindest einen Labyrinthwand (10) an der die Öffnung (5) im Filtergehäuse (4) begrenzenden Wandung (6) die Labyrinthdichtung (7) bildet.
Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Labyrinthabschnitt (13) der Bremsscheibe (2) eine auf der radial äußeren Mantelfläche umlaufende Labyrinthnut (14) aufweist.
Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Labyrinthabschnitt (13) der Bremsscheibe (2) eine oder mehrere Labyrinthschrägen (17) umfasst, die an der radial äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe (2) ausgebildet sind.