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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Filtergehäuse eines Bremsstaubpartikelfilters für eine Bremsscheibenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Mithilfe von Bremsstaubpartikelfiltern, die an Bremsscheibenanordnungen befestigt werden können, kann Bremsenabrieb aufgefangen werden, der bei einem Bremsvorgang durch die Reibung zwischen Bremsscheibe und Bremsbelag entsteht. Der Bremsstaubpartikelfilter weist ein kreissegmentförmiges Filtergehäuse mit einem darin aufgenommenen Filtermaterial auf. Das Filtergehäuse weist zwei zueinander beabstandete Gehäuseseitenwände auf, die im montierten Zustand an gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordnet sind und einen zwischenliegenden Aufnahmeraum für die Bremsscheibe begrenzen. Ein derartiger Bremsstaubpartikelfilter wird beispielsweise in der
DE 10 2012 016 835 A1 beschrieben.
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Darüber hinaus ist es bekannt, an dem Filtergehäuse des Bremsstaubpartikelfilters in Umfangsrichtung einen zusätzlichen Gehäuseabschnitt anzuordnen, der separat ausgebildet und mit dem Filtergehäuse verbindbar ist. Diese Anordnung wird in der
US 2007/0000740 A1 beschrieben. Der zusätzliche Gehäuseabschnitt dient zur Beeinflussung der den Bremsstaub enthaltenden Luftströmung und zum Sammeln des Bremsstaubs.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen einen stabil aufgebauten Bremsstaubpartikelfilter zu schaffen, der insbesondere im Montagezustand eine geringere Neigung zur Schwingungsanregung hat.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Bezeichnungen von Richtungen wie axial, radial und tangential sind hierin stets in Bezug zu einer Rotationsrichtung einer Bremsscheibe der Bremsscheibenanordnung im Montagezustand des erfindungsgemäßen Filtergehäuses zu verstehen.
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Das erfindungsgemäße Filtergehäuse des Bremsstaubpartikelfilters weist eine kreissegmentförmige Grundgeometrie auf und dient dazu, Bremsstaub in einer Bremsscheibenanordnung aufzufangen, die vorzugsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Das Filtergehäuse weist zwei Gehäuseseitenwände auf, die beabstandet zueinander angeordnet sind und einen zwischenliegenden Aufnahmeraum zumindest abschnittsweise mit begrenzen, in welchen im montierten Zustand die Bremsscheibe der Bremsscheibenanordnung hineinragt. Die beiden Gehäuseseitenwände verlaufen vorzugsweise parallel zueinander und sind auf der radial außenliegenden Seite über eine Gehäuseaußenwand des Filtergehäuses verbunden. Vorteilhafterweise sind beide Gehäuseseitenwände und die radial außenliegende Gehäuseaußenwand als einteiliges Bauteil ausgeführt. Grundsätzlich kommt aber auch eine mehrteilige Ausführung in Betracht, insbesondere eine zweiteilige Ausführung mit einer linken und einer rechten Gehäuseseitenwand, wobei die Gehäuseaußenwand geteilt an jeder Gehäuseseitenwand angeordnet oder vollständig mit einer der Gehäuseseitenwände verbunden sein kann.
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Eine erste Gehäuseseitenwand setzt sich aus einer Gehäusegrundwand und einer sich in Umfangsrichtung anschließenden Abstützbrücke zusammen. Die zweite Gehäuseseitenwand erstreckt sich bevorzugt über ein kleineres Winkelsegment als die erste Gehäuseseitenwand. Somit deckt die erste Gehäuseseitenwand, bestehend aus Gehäusegrundwand und Abstützbrücke, ein größeres Winkelsegment ab als die zweite Gehäuseseitenwand. Vorteilhafterweise erstreckt sich die zweite Gehäuseseitenwand über das gleiche Winkelsegment wie die Gehäusegrundwand der ersten Gehäuseseitenwand und liegt der Gehäusegrundwand unmittelbar gegenüber. In anderen Worten erstreckt sich die Abstützbrücke in Umfangsrichtung insbesondere bis jenseits des Aufnahmeraums.
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Der Aufnahmeraum erstreckt sich hierbei axial zwischen der Gehäusegrundwand der ersten Gehäuseseitenwand und der zweiten Gehäuseseitenwand.
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Diese Ausführung hat den Vorteil, dass über die Abstützbrücke eine zusätzliche Befestigung des Filtergehäuses an der Bremsscheibenanordnung möglich ist. Es kann insbesondere eine Befestigung an in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten des Filtergehäuses an der Bremsscheibenanordnung durchgeführt werden. Die Befestigung erfolgt vorteilhafterweise an einem Bremssattel der Bremsscheibenanordnung. Es ist beispielsweise möglich, an der freien Stirnseite der ersten oder der zweiten Gehäuseseitenwand eine erste Befestigung und an dem in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Ende, an der freien Stirnseite der Abstützbrücke, eine weitere Befestigung vorzunehmen. Es gibt somit mindestens zwei Befestigungspunkte, an denen das Filtergehäuse des Bremsstaubpartikelfilters mit dem Bremssattel der Bremsscheibenanordnung verbindbar ist. Hierdurch wird eine bessere und stabilere Verbindung mit der Bremsscheibenanordnung geschaffen, die über einen langen Betriebszeitraum Bestand hat und äußeren Einwirkungen wie Schwingungen, Vibrationen oder Witterungseinflüssen besser widersteht. Gegebenenfalls kann das Filtergehäuse dünnwandiger ausgeführt werden, ohne dass dies zu Lasten der Stabilität geht. Außerdem können mithilfe der Abstützbrücke die Strömungsverhältnisse im Bremsstaubpartikelfilter beeinflusst werden. Dies betrifft insbesondere die Strömungsführung der Bremsstaub enthaltenden Luftströmung.
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In Ausführungen können beide Gehäuseseitenwände auf einer der Abstützbrücke zugewandten Seite eine radiale oder tangentiale Stirnfläche aufweisen, wobei die Abstützbrücke sich an die radiale oder tangentiale Stirnfläche der Gehäusegrundwand anschließt. Bevorzugt sind die radialen oder tangentialen Stirnflächen der Gehäuseseitenwände durch eine Stirnwand verbunden. Die Stirnwand kann ihrerseits einen Aufnahmeschnitz aufweisen, durch den sich in einem Montagezustand die Bremsscheibe erstreckt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist ein Teil der Abstützbrücke in Umfangsrichtung überdeckend zur Gehäusegrundwand angeordnet. In dieser Ausführung bilden die Gehäusegrundwand und die Abstützbrücke separate Bauteile, die jedoch vorteilhafterweise fest miteinander verbunden sind. Die Abstützbrücke liegt vorzugsweise an der dem Aufnahmeraum zugewandten Innenseite, wobei gegebenenfalls auch eine Anordnung mit der Abstützbrücke an der dem Innenraum abgewandten Außenseite der Gehäusegrundwand in Betracht kommt. Ein kreisförmig gebogener Abschnitt der Abstützbrücke kann entlang der ebenfalls kreisförmig gebogenen Gehäusegrundwand bis zum Erreichen der gewünschten endgültigen Position verschoben werden und in dieser Positon fixiert werden. Es kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, dass die Abstützbrücke sich insgesamt über ein größeres Winkelsegment als die Gehäusegrundwand erstreckt.
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In Ausführungen kann sich die Abstützbrücke über ein Winkelsegment von zumindest 20°, bevorzugt zumindest 40°, erstrecken.
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In vorteilhafter Ausführung sind die Gehäusegrundwand und die Abstützbrücke als separate Bauteile ausgebildet, die aber fest miteinander verbunden sind. Die Abstützbrücke und die Gehäusegrundwand können gegebenenfalls auch ein gemeinsames, einteiliges Bauteil bilden. Der Übergang vom umfangsseitigen Ende der Gehäusegrundwand zur Abstützbrücke kann deutlich abgegrenzt sein, beispielsweise in Form einer umfangsseitigen Stirnfläche an der Gehäusegrundwand. Es ist möglich, dass die Abstützbrücke eine unterschiedliche Querschnittsform im Vergleich zur Gehäusegrundwand aufweist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Gehäusegrundwand der ersten Gehäuseseitenwand und die zweite Gehäuseseitenwand annähernd oder vollständig spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind. Die Gehäusegrundwand und die zweite Gehäuseseitenwand liegen einander unmittelbar parallel versetzt gegenüber und erstrecken sich über das gleiche Winkelsegment. Die Abstützbrücke, die sich an die Gehäusegrundwand anschließt, ragt in Umfangsrichtung über dieses Winkelsegment hinaus und erweitert entsprechend das Winkelsegment der Gehäusegrundwand. Vorteilhafterweise erstreckt sich die Gehäusegrundwand über ein größeres Winkelsegment als die Abstützbrücke. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Abstützbrücke sich über ein gleich großes Winkelsegment wie die Gehäusegrundwand erstreckt oder über ein größeres Winkelsegment. Gegebenenfalls nehmen die Gehäusegrundwand und die Abstützbrücke ein Winkelsegment von mindestens 180° ein, wenngleich auch Ausführungen möglich sind, in denen das gesamte Winkelsegment von Gehäusegrundwand und Abstützbrücke kleiner als 180° ist.
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Bei einer abweichenden Gestalt der Abstützbrücke im Vergleich zur Gehäusegrundwand kann es zweckmäßig sein, dass die radial außenliegende Außenseite der Abstützbrücke gegenüber dem Außenradius der Gehäusegrundwand zumindest abschnittsweise radial zurückversetzt ist. Die Außenseite der Gehäusegrundwand erstreckt sich vorzugsweise kreisförmig; gegenüber dieser Kreisform ist die Außenseite der Abstützbrücke zumindest abschnittsweise radial zurückversetzt.
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Der Aufnahmeraum, der zwischen der Gehäusegrundwand und der zweiten Gehäuseseitenwand liegt, dient auch zur Aufnahme eines Filtermaterials, an dem sich der Bremsstaub ablagert. Der über die Gehäusegrundwand hinausragende Teil der Abstützbrücke ist dagegen vorteilhafterweise frei von Filtermaterial und dient nur zur zusätzlichen Befestigung des Filtergehäuses sowie gegebenenfalls zur Strömungsführung.
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Die radial zurückversetzte Außenseite der Abstützbrücke weist beispielsweise einen geradlinigen Abschnitt auf, der insbesondere tangential (bezüglich einer Rotationsrichtung der Bremsscheibe im Montagezustand) verlaufen kann. Es kann zweckmäßig sein, dass sich die Außenseite der Abstützbrücke aus einem ersten, kreisförmig gebogenen Abschnitt und einem zweiten, geradlinig ausgebildeten Abschnitt zusammensetzt, wobei der kreisförmig gebogene Abschnitt sich unmittelbar an die kreisförmige Gehäusegrundwand anschließt. Dieser geradlinige zweite Abschnitt der Abstützbrücke kann dreieckförmig spitz zulaufend ausgebildet sein.
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Die Abstützbrücke weist einen zusätzlichen Befestigungspunkt auf, über den die Befestigung vorzugsweise am Bremssattel der Bremsscheibenanordnung erfolgt. Der Befestigungspunkt befindet sich in dem der Gehäusegrundwand abgewandten Umfangsendbereich der Abstützbrücke, vorzugsweise im Bereich einer distalen Dreiecksspitze.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind in die Abstützbrücke Strömungsöffnungen eingebracht. Die Strömungsöffnungen haben eine strömungsbeeinflussende und strömungsleitende Funktion für die Luftströmung, in der der Bremsstaub mitgeführt ist. Auch in die Gehäusegrundwand können Strömungsöffnungen eingebracht sein, ebenso in die zweite Gehäusewand und in die verbindende, radial außenliegende Gehäuseaußenwand. Gegebenenfalls unterscheiden sich die Strömungsöffnungen der Abstützbrücke von den Strömungsöffnungen der Gehäusegrundwand. Die Strömungsöffnungen in der Gehäusegrundwand sind beispielsweise schlitzförmig ausgebildet und erstrecken sich in Tangentialrichtung. Die Strömungsöffnungen in der Abstützbrücke können rechteckförmig oder trapezförmig, gegebenenfalls dreieckig ausgebildet sein.
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Die Erfindung bezieht sich außerdem auf einen Bremsstaubpartikelfilter, der ein vorbeschriebenes, kreissegmentförmiges Filtergehäuse einschließlich einer Abstützbrücke umfasst. Der Bremsstaubpartikelfilter enthält außerdem ein Filtermaterial, das in dem Aufnahmeraum aufgenommen ist, der zwischen den Gehäuseseitenwänden liegt und auch die Bremsscheibe aufnimmt. Das Filtermaterial kann eine U-förmige, die Bremsscheibe übergreifende Querschnittsform aufweisen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Bremsscheibenanordnung-Bremsstaubpartikelfilter-Kombination mit einem vorbeschriebenen Bremsstaubpartikelfilter und mit einer Bremsscheibenanordnung, wobei die Abstützbrücke des Filtergehäuses des Bremsstaubpartikelfilters an einem Bremssattel der Bremsscheibenanordnung befestigt ist.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Kombination von Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter, der ein Filtergehäuse mit einer Abstützbrücke an einer Gehäuseseitenwand aufweist,
- 2 die Kombination von Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter in einer weiteren perspektivischen Ansicht,
- 3 das Filtergehäuse des Bremsstaubpartikelfilters einer 1 entsprechenden Perspektive,
- 4 das Filtergehäuse in einer 2 entsprechenden Perspektive,
- 5 die Kombination von Bremsscheibenanordnung und Bremsstaubpartikelfilter aus einer ersten Perspektive, wobei die Bremsscheibenanordnung nur teilweise dargestellt ist,
- 6 eine 5 entsprechende Darstellung in Seitenansicht,
- 7 eine 5 oder 6 entsprechende Darstellung, jedoch in einer rückwärtigen Ansicht.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In den 1 und 2 sowie teilweise in den 5 bis 7 ist eine Kombination 1 einer Bremsscheibenanordnung 2 und eines Bremsstaubpartikelfilters 3 gezeigt, der von der Bremsscheibenanordnung 2 gehalten und getragen wird. Die Bremsscheibenanordnung 2 wird typischerweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Der Bremsstaubpartikelfilter 3 nimmt den Bremsstaub auf, der durch Abrieb der Bremsbeläge bei einer Betätigung der Bremsscheibenanordnung 2 entsteht.
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Die Bremsscheibenanordnung 2 umfasst neben der Bremsscheibe 4 einen Bremssattel 5, der Träger von Bremsbelägen ist, welche sich bei einem Bremsvorgang an die Bremsscheibe 4 anlegen. Der Bremssattel 5 ist an einem Bremssattelhalter schwimmend gelagert, der beispielsweise an einem Radträger befestigt ist. Die schwimmende Lagerung des Bremssattels 5 erlaubt eine Relativbewegung des Bremssattels gegenüber dem Bremssattelhalter in Achsrichtung, bezogen auf die Längsachse der Bremsscheibe 4.
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Der Bremsstaubpartikelfilter 3 weist ein Filtergehäuse 6 auf, in dem ein Filtermaterial aufgenommen ist, an welchem sich der Bremsstaub ablagert. Das Filtergehäuse 6, das im Detail in den 3 und 4 dargestellt ist, ist kreissegmentförmig aufgebaut und weist zwei parallel zueinander angeordnete und beabstandete Gehäuseseitenwände 7 und 8 auf, die über eine radial außenliegende, gekrümmte Gehäuseaußenwand 9 verbunden sind. In beide Gehäuseseitenwände 7, 8 und in die Gehäuseaußenwand 9 sind Strömungsöffnungen eingebracht, über die von Bremsstaub gereinigte Luft abströmen kann. Die Gehäuseseitenwände 7, 8 begrenzen zwischen sich einen Aufnahmeraum 10 zur Aufnahme der Bremsscheibe 4. Der Aufnahmeraum 10 besitzt eine U-förmige Querschnittsform. Auch das Filtermaterial, das in den Aufnahmeraum 10 eingesetzt ist und den Bremsstaub aufnimmt, weist eine U-förmige Querschnittsform auf, was ermöglicht, dass die Bremsscheibe 4 in den Aufnahmeraum 10 hineinragt.
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Die erste Gehäusewand 7 setzt sich aus einer Gehäusegrundwand 7a und einer sich an die Gehäusegrundwand 7a in Umfangsrichtung anschließenden Abstützbrücke 11 zusammen. Die Gehäusegrundwand 7a ist im Wesentlichen spiegelbildlich zur zweiten Gehäuseseitenwand 8 ausgebildet, sie erstrecken sich über das gleiche Winkelsegment, das zwischen 100° und 120° beträgt. Die Gehäusegrundwand 7a und die Abstützbrücke 11 erstrecken sich insgesamt über ein Winkelsegment von 180°. Die Gehäusegrundwand 7a, die zweite Gehäusewand 8 und die Gehäuseaußenwand 9 bilden ein einteiliges Bauteil. Die Abstützbrücke 11 ist als separates Bauteil ausgeführt.
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Auch die Abstützbrücke 11 weist Strömungsöffnungen auf, die sich jedoch im Hinblick auf ihre Form von den Strömungsöffnungen in der Gehäusegrundwand 7a und in der zweiten Gehäusewand 8 unterscheiden. Strömungsöffnungen in der Gehäusegrundwand 7a und in der gegenüberliegenden, zweiten Gehäuseseitenwand 8 sind schlitzförmig ausgebildet und erstrecken sich in Tangentialrichtung, wohingegen die Strömungsöffnungen in der Abstützbrücke 11 rechteckförmig, insbesondere trapezförmig und zum Teil dreieckförmig ausgebildet sind. Die Strömungsöffnungen in der Gehäuseaußenwand 9 sind ebenfalls schlitzförmig ausgeführt und erstrecken sich in Achsrichtung, bezogen auf die Längs- und Drehachse der Bremsscheibe 4.
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Wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, erstreckt sich die Abstützbrücke 11 über ein größeres Winkelsegment als die Gehäusegrundwand 7a. Die Abstützbrücke 11 ist separat von der Gehäusegrundwand 7a ausgeführt und liegt an der dem Aufnahmeraum 10 zugewanden Innenseite der Gehäusegrundwand 7a an.
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Die Abstützbrücke 11 setzt sich aus insgesamt drei Abschnitten zusammen: aus einem Befestigungsabschnitt 11a, der sich an einem umfangsseitigen Ende befindet, einem gekrümmten Abschnitt 11b und einem dreieckförmigen Abschnitt 11c mit einer geradlinigen Außenseite. Der gekrümmte Abschnitt 11b verläuft parallel zur Gehäusegrundwand 7a, wohingegen der Befestigungsabschnitt 11a und der dreieckförmige Abschnitt 11c an gegenüberliegenden Seiten aus der Gehäusegrundwand 7a herausragen. Sowohl der Befestigungsabschnitt 11 a als auch der dreieckförmige Abschnitt 11c dienen zur Befestigung an dem Bremssattel 5. Zu diesem Zweck sind in den Befestigungsabschnitt 11a und in die außenliegende Spitze des dreieckförmigen Abschnittes 11c Befestigungspunkte eingebracht. Die Abstützbrücke 11 ermöglicht es somit, das Filtergehäuse 6 an zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Punkten mit dem Bremssattel zu verbinden, wodurch eine Verbindung mit hoher Stabilität geschaffen wird.
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Der dreieckförmige Abschnitt 11c ist in der Weise mit der geradlinigen Außenseite abgeschrägt, dass diese geradlinige Außenseite gegenüber dem Außenradius der Gehäusegrundwand 7a und der Abstützbrücke 11 radial zurückversetzt ist.
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Die Abstützbrücke 11 kann an jeder Seite des Filtergehäuses 6 befestigt werden. Im Ausführungsbeispiel befindet sich die Abstützbrücke 11 an der ersten Gehäuseseitenwand 7. Es ist auch eine Anordnung an der gegenüberliegenden, zweiten Gehäuseseitenwand 8 möglich. Die Abstützbrücke 11 kann sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite der Gehäusewände angeordnet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012016835 A1 [0002]
- US 2007/0000740 A1 [0003]
