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Die Erfindung betrifft einen Bremsenlüfter für ein Fahrzeugrad eines Fahrzeugs, ein Fahrzeugrad mit einem Bremsenlüfter sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeugrad.
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Bremsenlüfter, welche häufig auch als Turbofans bezeichnet werden, sind Komponenten für Fahrzeugräder, die dem Motorsport entstammen und den Zweck haben, die Bremsleistung zu verbessern. Diesen Zweck erfüllen die Bremsenlüfter dadurch, dass sie durch die Radrotation eine Verdichtungswirkung an der Außenseite des Rades erzeugen und so die durch die Bremsen erwärmte Luft im Rad absaugen und dadurch für eine Kühlung der Bremsen sorgen. Eine Überhitzung stark beanspruchter Bremsen, wie sie etwa regelmäßig beim Motorsport oder intensiven Bremsmanövern auftreten kann, kann dadurch wirksam vermieden werden.
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Üblicherweise werden die Bremsenlüfter fest an den Radmitten von Fahrzeugrädern fixiert. So werden sie zu einem Teil der Fahrzeugräder und drehen sich während der Fahrt des Fahrzeugs mit den Fahrzeugrädern mit. Auf der nicht sichtbaren und zum Fahrzeugrad zeigenden Rückseite der Bremsenlüfter sorgen am Bremsenlüfter montierte Lamellen für die Erzeugung eines Luftsogs. Der Luftsog bewirkt die angesprochene Abführung erwärmter Luft von der nach intensiver Beanspruchung erhitzten Bremsscheibe und des Bremssattels. Durch die Luftkühlung der Bremsscheibe wird schließlich ein besserer, stabiler und weniger schwankungsanfälliger Reibwert erzielt, wodurch sich die Bremswirkung für weitere Bremsvorgänge steigern lässt.
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Der grundsätzliche Aufbau eines Bremsenlüfters umfasst die bereits angesprochenen Lamellen, die auf einer Lochscheibe angeordnet sind. Die Lochscheibe ist eine Scheibe mit einem in der Mitte der Scheibe angeordneten Lochs. An der Lochscheibe ist um das Loch herum ein Topf bzw. ein im Wesentlichen zylindrischer Grundkörper angeordnet, der mit der Lochscheibe verbunden ist. Mittels des Topfes kann der Bremsenlüfter an der Radmitte des Fahrzeugrads fixiert werden. Entsprechend ist ein Bremsenlüfter als eine dreiteilige Baugruppe bestehend aus der Lochscheibe, dem Topf und einer Mehrzahl von Lamellen umschreibbar.
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Bekannte Bremsenlüfter sind frästechnisch, gießtechnisch und/oder durch Umformung als einstückiges Bauteil hergestellt oder durch Nieten oder Verschrauben der Baugruppe als mehrstückiges Bauteil hergestellt. Es sind Bremsenlüfter bekannt, die aus Metall oder aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sind.
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Die Herstellung aus einem einzigen Faserverbundwerkstoff oder aus einem leichten Metall ermöglicht einen besonders leichten Bremsenlüfter, ist jedoch in seiner Fertigung vergleichsweise aufwendig.
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Ein metallischer Bremsenlüfter kann bspw. nicht oder nur unter immensem Zeit- und Kostenaufwand extrem dünnwandig und gleichzeitig hinreichend steif hergestellt werden, um den notwendigen Belastungsanforderungen gerecht zu werden. In der Regel werden hierzu auch kostenintensive Tiefziehwerkzeuge sowie ein zerspanungstechnischer Einsatz benötigt.
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Auf Grund der Anisotropie bei Verbundwerkstoffen, also der Richtungsabhängigkeit der mechanischen Kennwerte, kann der Verbundwerkstoff nicht so allzu dünnwandig (beispielsweise 0,5 mm) ausgeführt werden, ohne Versteifungsmaßnahmen zu implementieren, die wiederum die Eigenmasse erhöhen. Des Weiteren müssten für die Fertigung von Bremsenlüfter aus Faserverbundwerkstoffen kostenintensive Formwerkzeuge erzeugt werden.
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Die bekannten Bremsenlüfter genügen damit nicht zugleich den Anforderungen eines hohen Leichtbauanspruchs und eines geringen Fertigungsaufwands.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bremsenlüfter bereitzustellen, der die vorstehenden Nachteile beseitigt, insbesondere hohen Leichtbauansprüchen genügt und mit geringem Fertigungsaufwand hergestellt werden kann.
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Die voranstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche, insbesondere durch einen Bremsenlüfter nach Anspruch 1, ein Fahrzeugrad nach Anspruch 9 und ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bremsenlüfter beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugrad und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug sowie umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch einen Bremsenlüfter für ein Fahrzeugrad eines Fahrzeugs. Der Bremsenlüfter weist einen Topf mit einer Öffnung und eine Lochscheibe auf. Der Topf ist derart an der Lochscheibe befestigt, dass das mittig der Lochscheibe befindliche Loch und die Öffnung des Topfs konzentrisch zueinander sind. Der Topf ist zur Befestigung an dem Fahrzeugrad eingerichtet. Die Lochscheibe weist an ihrem Außenrand Lamellen auf. Die Lamellen sind, insbesondere durch ihre Anordnung und/oder Ausrichtung an dem Außenrand der Lochscheibe, dazu eingerichtet, bei Rotation des Fahrzeugrads einen Luftsog zum Lüften einer Bremse des Fahrzeugrads zu erzeugen. Der Bremsenlüfter ist als ein hybrides Bauteil ausgebildet, wobei der Topf aus einem anderen Material besteht als die Lochscheibe.
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Durch die Ausführung des Bremsenlüfters als ein hybrides Bauteil derart, dass der Topf und die Lochscheibe aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wird ermöglicht, dass der Topf und die Lochscheibe den gewünschten Leichtbauanforderungen gerecht werden und gleichzeitig einzeln hergestellt werden können, um eine einfache Fertigung zu ermöglichen. Dabei können spezifische Materialien für den Topf und die Lochscheibe derart gewählt werden, dass weitere Vorteile in Bezug auf die Fertigung, Anordnung am Fahrzeugrad und/oder andere Funktionen des Bremsenlüfters erzielt werden, wie im Folgenden deutlich wird.
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Die Lamellen können im Einklang mit der von ihnen bereitgestellten Wirkung bzw. Funktion auch als Verdichterschaufeln bezeichnet werden. Der Bremsenlüfter kann ferner, wie eingangs erwähnt, auch als Turbofan oder, im Einklang mit seiner Wirkung, als Radialverdichter oder Turbofan-Radialverdichter bezeichnet werden. Die Lochscheibe kann auch als eine Platte mit dem mittigen Loch bezeichnet werden.
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Die Lochscheibe kann mit einem Außendurchmesser bereitgestellt werden, welcher der Größe des Fahrzeugrads entsprechend gewählt wird und im Wesentlichen nicht über das Felgenhorn hinausragen sollte, da sonst die Walkarbeit des Reifens bei hohen Querbeschleunigungen zu einem Kontakt des Reifens zum Bremsenlüfter führen könnte und diesen, den Reifen des Fahrzeugrads oder beide beschädigen kann. Die Lochscheibe sollte dabei mit möglichst geringer Wandstärke gewählt werden, um dem hohen Leichtbauanspruch gerecht zu werden. Bei Wandstärken der Lochscheibe von unter bspw. 2 mm können z. B. noch Versteifungsstreben in den nicht-sichtbaren bzw. rückseitigen Bereich der Lochscheibe eingebracht und bspw. aufgeklebt werden, um die Platte zu versteifen, ohne einen hohen Masseeintrag zu erhalten.
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Der Topf kann aus einem Metall, insbesondere mit oder aus Titan, bestehen. Die Lochscheibe kann aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff, bestehen. Dieser hybride Verbund aus den vorstehenden Materialien bzw. der sich daraus ergebende Materialmix hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. So kann der Topf aus Metall mit einer sehr geringen, insbesondere durchgehenden, Wandstärke gefertigt werden. Die Wandstärke des Topfes kann beispielsweise im Bereich 0,2 mm bis 2 mm, insbesondere 0,4 mm bis 1 mm, hergestellt werden. Der Topf weist dabei, insbesondere aus Titan hergestellt, dennoch die erforderliche Steifigkeit für die im Betrieb des Bremsenlüfters auftretenden Beanspruchungen auf. Für eine derartige Fertigung des Topfes eignet sich insbesondere die additive Fertigung. Entsprechend kann der Topf additiv gefertigt sein. Die Lochscheibe wiederum kann mit ihrer demgegenüber vergleichsweise wenig komplexen Geometrie sehr kostengünstig gefertigt und dennoch vergleichsweise leicht gefertigt werden. Damit wird den sehr hohen Leichtbauansprüchen genügt und zugleich eine sehr kostengünstige Fertigung erzielt.
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Der Topf kann grundsätzlich als Near-Net-Shape-Bauteil konzipiert und gefertigt werden. Er kann insbesondere so gefertigt werden, dass keine spanende Endbearbeitung mehr benötigt wird, um in Einsatzbereitschaft versetzt zu werden, womit der Fertigungsaufwand des Topfes, der Fügeaufwand des Bremsenlüfters und somit auch die kostenseitige Belastung relativ gering ausfällt. Der Topf kann rotationssymmetrisch aufgebaut sein. Ferner kann er eine runde bzw. kreisrunde Geometrie bzw. einen solchen Querschnitt aufweisen. Der Topf dient in dem Bremsenlüfter grundsätzlich einer Radialzentrierung und der Montage des zusammengesetzten Bremsenlüfters am jeweiligen Fahrzeugrad, insbesondere an der Fahrzeugfelge des Fahrzeugrades. Um die zentrierende Funktion des Topfes zu erhalten, kann der Topf zumindest teilweise konisch ausgebildet sein. Über eine bestimmte Länge des Topfes kann dieser an die Geometrie des Fahrzeugrades im Bereich der Radmitte adaptiert sein. Dort kann der Topf an der Radmitte anliegen und folgt diesem entsprechend zur Zentrierung des Bremsenlüfters relativ gegenüber dem Fahrzeugrad.
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Der Topf kann einen konischen Grundkörper, einen davon abstehenden Kragen und einen dem Kragen gegenüberliegenden, insbesondere zylindrischen, Ringbereich aufweisen. Die Öffnung des Topfes erstreckt sich dabei jeweils durch den konischen Grundkörper, den davon abstehenden Kragen und den dem Kragen gegenüberliegenden Ringbereich. Der abstehende Kragen kann insbesondere eine Ringform haben. Der Kragen kann parallel zu der Lochscheibe ausgerichtet sein. Der Kragen dient damit einer besonders einfachen Befestigung des Topfes an der Lochscheibe. Der konische Grundkörper kann von dem Kragen zum zylindrischen Ringbereich hin konisch verlaufen bzw. sich verjüngen.
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Der Kragen kann an einem Innenrand der Lochscheibe befestigt sein. Der Innenrand befindet sich um das Loch der Lochscheibe herum. Beispielsweise kann der Kragen stoffschlüssig mit dem Innenrand der Lochscheibe verbunden werden. Beispielsweise kann der Kragen mit seiner dem konischen Grundkörper abgewendeten Seite und um das Loch der Lochscheibe herum an die Lochscheibe geklebt sein. Vorzugsweise ist der Kragen über seine gesamte radiale Erstreckung hinweg eben ausgebildet, um ein gleichmäßiges adhäsives Verhalten mit ausreichenden Klebeeigenschaften zu generieren. Alternativ sind form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen von Kragen und Lochscheibe möglich.
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Mittels des Ringbereichs kann der Bremsenlüfter schließlich mit dem Fahrzeugrad verbunden werden. Beispielsweise ist es möglich, dass der Ringbereich mit der Radmitte des Fahrzeugrads, insbesondere der Fahrzeugfelge, verschraubt wird. Der Ringbereich kann zumindest zwei Schraubpunkte zur Befestigung an dem Fahrzeugrad aufweisen. Diese Schraubpunkte können in dem Ringbereich mittels entsprechender Durchgangslöcher vorgesehen sein, die bereits bei der Herstellung des Topfs eingebracht worden sind. Die Schrauben werden entsprechend zur Herstellung der Schraubpunkte mit dem Fahrzeugrad durch die Durchgangslöcher hindurchgebracht.
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Der konische Grundkörper kann Finnen aufweisen, die auf seiner Innenseite angeordnet sind. Die Innenseite ist die zur Öffnung des Topfs zeigende Seite des konischen Grundkörpers. Die Finnen können ihrer Länge nach in Längsrichtung des konischen Grundkörpers verlaufen und in Umfangsrichtung des konischen Grundkörpers voneinander beabstandet sein. Derartige Finnen können auch als Stütz- und Fertigungsfinnen bezeichnet werden. Sie ermöglichen eine vereinfachte Fertigung und verbesserte Stützung des Bauteils bei sehr geringen Wandstärken des Topfs. Dadurch kann der Topf sehr hohen Leichtbauansprüchen gerecht werden. Die Beabstandung der Finnen voneinander kann gleichmäßig oder variabel sein. Die Finnen können ferner zueinander parallel verlaufen oder aber winkelig zueinander verlaufen und sich ggf. auch schneiden.
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Die Finnen können über den Kragen hinaus abstehen. Dies ermöglicht eine einfache und genaue Zentrierung der Lochscheibe relativ gegenüber dem Topf während der Fertigung. Die Zentrierung ist durch die Finnen auch im Betrieb des Bremsenlüfters gesichert, da die Lochscheibe gegenüber dem Topf nicht verrutschen kann. Diese weitere Zentrierfunktion der Finnen der Zentrierung der Lochscheibe auf dem Topf selbst wird beim Fügeprozess der beiden Einzelkomponenten zu einem einzigen Bauteil erreicht. Um die Zentrierfunktion der Finnen zu erfüllen, ragen diese in ihrer Längserstreckungsrichtung über den Kragen hinaus. Sie bilden dadurch vertikale Stoßkanten, an die sich die Lochscheibe anlegen und zentrieren kann. Die Dicke der Lochscheibe entscheidet über das Maß, mit dem die Finnen über den Kragen hinaus ragen. Das Maß sollte maximal so hoch sein, wie die Lochscheibe stark ist, oder aber weniger hoch. Am anderen Ende in Längserstreckungsrichtung können die Finnen bis zum Ende des Zentriertopfes laufen oder aber vor dem Ende der Mantelfläche des konischen Grundkörpers auf ein Maß von 0 mm in Normalenrichtung abfallen.
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Auf der Rückseite der Lochscheiben sind die Lamellen in einer bestimmten Winkellage zueinander ausgerichtet und implementiert. Sie dienen dem bereits erläuterten Zweck der Erzeugung einer Verdichtungswirkung und eines damit einhergehenden Luftsogs mit Entlüftungsfunktion für das Radhaus und für die Bremse.
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Die Lamellen können als Winkelelemente ausgeführt sein, die an dem Außenrand der Lochscheibe befestigt sind. Die Lamellen können beispielsweise stoffschlüssig mit dem Außenrand der Lochscheibe befestigt sein. Insbesondere können die Lamellen an den Außenrand der Lochscheibe geklebt sein. Bei der Ausführung der Lamellen als Winkelelemente kann ein Teil des Winkelelements der Befestigung an dem Außenrand dienen und der andere Teil des Winkelelements, der von dem der Befestigung dienenden Teil des Winkelelements abgewinkelt ist, beispielsweise um 90° oder im Wesentlichen um 90° abgewinkelt ist, kann den Luftsog bereitstellen. Die abstehenden Lamellen, die die Verdichtungsfunktion generieren, sollten dabei in Fahrtrichtung zeigen, womit sich für die jeweils linke und rechte Seite am Fahrzeug spiegelverkehrte Bauteile ergeben. Die Anzahl der verwendeten Lamellen kann mit dem Außendurchmesser der Lochscheibe und der Winkelbreite variiert werden, jedoch sollten idealerweise genügend Lamellen vorhanden sein, damit eine sowohl konstante bzw. gleichmäßige als auch ausreichend hohe Verdichterleistung zur Entlüftung generiert werden kann (bspw. mindestens 24 Stück alle 15 Grad Drehwinkel). Die Lamellen können in Quererstreckungsrichtung mit ihrer schmalen Kante Kontakt zum jeweiligen Radbereich haben und liegen dort am Fahrzeugrad an. Durch die Abstützung der Lamellen am Fahrzeugrad und der Verschraubung des Topfs im Bereich des Zentralverschlusses des Fahrzeugrads kann so eine Vorspannung der Lochscheibe des Bremsenlüfters erreicht werden, um ein ideales Kontaktverhalten des Bremsenlüfters am Fahrzeugrad sowohl bei hohen Drehzahlen als auch hohen Querbeschleunigungen zu ermöglichen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs erwähnte Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeugrad mit einem Bremsenlüfter nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei der Topf an dem Fahrzeugrad befestigt ist. Die Befestigung kann, wie oben erläutert, insbesondere mittels Verschraubung des zylindrischen Ringbereichs mit dem Fahrzeugrad erfolgen.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die eingangs erwähnte Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit zumindest einem Fahrzeugrad nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. Insbesondere können auch mehrere oder alle Fahrzeugräder des Fahrzeugs jeweils mit einem Bremsenlüfter nach dem ersten Aspekt der Erfindung ausgestattet sein.
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Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Figur hervorgehenden Merkmale, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, können sowohl für sich als auch in den beliebigen verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
- 1 eine Vorderansicht eines Bremsenlüfters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht des Bremsenlüfters aus 1;
- 3 eine weitere perspektivische Ansicht des Bremsenlüfters aus 1;
- 4 eine Rückansicht des Bremsenlüfters aus 1;
- 5 eine Seitenansicht des Bremsenlüfters aus 1;
- 6 eine perspektivische Ansicht des Topfs des Bremsenlüfters aus 1; und
- 7 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 7 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Vorderansicht eines Bremsenlüfters 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt den Bremsenlüfter 1 in einer frontalen perspektivischen Ansicht und 3 zeigt den Bremsenlüfter 1 in einer rückseitigen perspektivischen Ansicht. Schließlich zeigt 4 den Bremsenlüfter 1 in einer Rückansicht.
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Der Bremsenlüfter 1 besteht im Wesentlichen aus drei Bauteilen: einem Topf 10, einer Lochscheibe 20 und einer Mehrzahl von Lamellen 23. Der Topf 10 ist additiv aus einem Metall, insbesondere Titan, gefertigt. Die Lochscheibe 20 ist aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt. Auch die Lamellen 23 können aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere demselben Faserverbundwerkstoff wie die Lochscheibe 20 gefertigt sein. Dadurch ergibt sich ein hybrid hergestellter Bremsenlüfter 1.
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Der Topf 10 ist an der Lochscheibe 20 befestigt. Der Topf 10 weist eine Öffnung 15 auf, die konzentrisch zu einem mittig der Lochscheibe 20 befindlichen Loch 24 der Lochscheibe 20 ist.
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1 zeigt die Vorderseite der Lochscheibe 20. Dies ist die sichtbare Seite des Bremsenlüfters 1, wenn der Bremsenlüfter 1 an einem Fahrzeugrad 4 eines Fahrzeugs 3 befestigt ist (siehe 7).
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Die Lamellen 23 wiederum sind auf einer Rückseite der Lochscheibe 20 angebracht. Die Rückseite der Lochscheibe 20 ist nicht sichtbar, wenn der Bremsenlüfter 1 an dem Fahrzeugrad 4 des Fahrzeugs 3 befestigt ist (siehe 7), allerdings können von der Seite (vgl. 5) die Lamellen 23 gesehen werden.
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Wie beispielsweise der 3 entnehmbar ist, umlaufen die Lamellen 23 einen Außenrand 22 der Lochscheibe 20. Sie sind beabstandet voneinander am Außenrand 22 befestigt, insbesondere angeklebt.
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Die Lamellen 23 sind vorliegend aus einer Kunststoffmatrix mit eingelassenen Verstärkungsfasern, beispielsweise einem Faserverbundwerkstoff, gefertigt. Sie sind vorliegend ferner als Winkelelemente bzw. winkelförmig ausgeführt. Ein erster Teil dieser Winkelelemente dient mit seiner Fläche jeweils zum Verkleben mit der Lochscheibe 20. Der andere Teil dieser Winkelelemente bzw. die eigentliche Lamelle 23, die von dem mit der Lochscheibe 20 verklebten Teil des Winkelelements absteht, dient der eigentlich Funktion der Lamelle 23 als Verdichterschaufel des Bremsenlüfters 1.
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Erkennbar ist in 3 und ferner in 6, welche den Topf 10 als einzelnes Bauteil vor der Fügung zum Bremsenlüfter 1 darstellt, besonders gut, dass der Topf 10 einen konischen Grundkörper 11, einen davon abstehenden Kragen 14 sowie einen dem Kragen 14 gegenüberliegenden zylindrischen Ringbereich 13 aufweist. Der Kragen 14 ist an einem Innenrand 21 der Lochscheibe 20 befestigt, insbesondere geklebt. Der Innenrand 21 umrandet das Loch 24 der Lochscheibe 20.
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Der zylindrische Ringbereich 13 dient der Befestigung an dem Fahrzeugrad 4 eines Fahrzeugs 3 (siehe 7). Die Befestigung kann beispielsweise mittels zweier oder mehr Schraubpunkten erfolgen.
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Der konische Grundkörper 11 weist auf seiner Innenseite eine Mehrzahl von Finnen 12 auf, die entlang des Umfangs der Innenseite des konischen Grundkörpers 11 voneinander beabstandet sind. Die Finnen 12 ragen über den Kragen 14 hinaus bzw. stehen über den Kragen 14 ab. Dies ermöglicht bei der Befestigung des Topfs 10 an der Lochscheibe 20 eine einfache und exakte Zentrierung der Lochscheibe 20 an dem Topf 10. Im Betrieb des Bremsenlüfters 1 wird ein Verschieben des Topfs 10 gegenüber der Lochscheibe 20 mittels der Finnen 12 vermieden.
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5 zeigt eine Seitenansicht des Bremsenlüfters 1. Der Bremsenlüfter 1 kann gegenüber einer Mittelachse 2 der Öffnung 15 und des Lochs 24 im Wesentlichen drehsymmetrisch aufgebaut sein.
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Im Folgenden wird das bevorzugte und in den 1 bis 6 gezeigte Ausführungsbeispiel des Bremsenlüfters 1 mit konkreten Maßangaben näher erläutert, wobei jedoch einzelne oder alle Maße im Rahmen der angegebenen und sinnvollen Grenzen selbstverständlich variiert werden können.
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Das bevorzugte Ausführungsbeispiel sieht eine durchgehende Wandstärke von 0,5 mm für den Topf 10 vor. Es sind aber auch Wandstärken von unter oder über 0,5 mm möglich, bspw. von 0,25 mm bis 2 mm. Der Topf 10 legt sich in seiner Längserstreckungsrichtung an die Form des Fahrzeugrades 4 im Bereich des Zentralverschlusses an. Der Kragen 14 kann als einziger Bereich des Topfes 10 eine Wandstärke von mehr als 0,5 mm oder die höchste Wandstärke aller Teile des Topfes 10 aufweisen, da dieser auf Grund einer im Wesentlichen orthogonalen Lage zur Aufbaurichtung des Topfes 10 als kritischer Fertigungsbereich gilt. Der Kragen 14 kann eine Breite im Bereich von zumindest 3 mm und höchstens 30 mm aufweisen, um einerseits eine hinreichende Verklebung mit der Lochscheibe 20 zu erzielen und andererseits dem gewünschten Leichtbaugedanken nachzukommen.
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Um eine Welligkeit in dem Kragen 14 zu vermeiden, beträgt die Wandstärke des Kragens 14 vorzugsweise 1 mm oder mehr. Die Wandstärke ist vorzugsweise homogen über den ganzen Kragen 14 verteilt. Am anderen Ende in Längserstreckungsrichtung des Topfs 10 geht der konische Grundkörper 11 in den zylindrischen Ringbereich 13 über, in dem vier Durchgangslöcher (nicht gezeigt) implementiert sind, die integral mitgefertigt werden, um den Bremsenlüfter 1 am Fahrzeugrad 4 verschrauben zu können. Der maximale Außendurchmesser des Topfes 10 beträgt in dem vorliegenden Fall ca. 210 mm und der minimale Innendurchmesser des Topfes 10 bzw. der maximale Durchmesser der Öffnung 15 beträgt ca. 130 mm.
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Das bevorzugte Ausführungsbeispiel sieht zudem eine Implementierung von mehreren Finnen 12 vor, die parallel zueinander über die ganze Länge des konischen Grundkörpers 11 verlaufen. Beispielsweise können dies, wie in der 6 gezeigt, 16 Finnen 12 sein, die über den Umfang der inneren Mantelfläche des konischen Grundkörpers 11 in einem jeweils identischen Winkel (hier: 360°/16 = 22,5°) zueinander liegen. Die Finnen 12 können keine homogene Aufbauhöhe aufweisen, sondern diese kann über ihre Längserstreckungsrichtung variieren. Im Übergangsbereich von dem Ringbereich 13 in den konischen Grundkörper 11 können die Finnen 12 bei 0 mm Aufbauhöhe beginnen und bis zum Kragen 14 auf ca. 2,5 mm ansteigen, wo sie schließlich in die überstehenden vertikale Stoßkante mit einer Höhe im Bereich um 1,0 mm auslaufen können. Die Breite der Finnen 12 in Quererstreckungsrichtung kann in diesem Fall bei 0,5 mm liegen, um dem maximalen Leichtbaugedanken nachzukommen.
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Selbstverständlich kann die Anzahl der Finnen 12 und somit die Winkelverteilung über den Mantelflächenumfang des Topfes 10 variieren. Es sollten jedoch nicht mehr als 60 Finnen 12 über den Umfang verteilt eingebracht werden, um dem Leichtbaugedanken möglichst nachkommen zu können. Zudem kann natürlich auch die Wandstärke der einzelnen Finnen 12 beispielsweise zwischen 0,2 und 2 mm variiert werden. In einer weiteren Alternative müssen die Stützfinnen nicht parallel verlaufen, sondern können auch in einem Winkel von bis zu 45° zueinander verlaufen. Die Höhe der Finnen 12 kann bspw. in Bereichen, in denen sie als Stütze, in dem Kragen 14 oder von auf der Mantelfläche stehenden möglichen Geometrien dienen, in der maximalen Aufbauhöhe variieren. Je höher die Finnen 12 aufgebaut werden, desto größer werden die vertikalen Stoßkanten, an der sich die Lochscheibe 20 anlegt und zentriert. Je dicker also die Stärke der Lochscheibe 20 gewählt wird, desto höher müssen die Finnen 12, zumindest im Bereich des Kragens 14, aufgebaut werden.
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Auf den bereits beschriebenen Kragen 14 wird die kreisrunde Lochscheibe 20 mit ihrem Loch 24 und ihrem Innenrand 21 durch eine Verklebung gefügt, wobei die Finnen 12 die Lochscheibe 20 auf dem Topf 10 zentrieren. Der Außendurchmesser des Bremsenlüfters 1 kann dann beispielsweise 18 oder 17 Zoll betragen bzw. entsprechend der Größe des Fahrzeugrads 4 ausgebildet sein. Die Dicke der Lochscheibe 20 kann durchgehend sein und beispielsweise 1,0 mm betragen.
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Um die gewünschte Verdichtungswirkung zu erzielen, sind auf der Rückseite der Lochscheibe 20 beispielsweise 60 Lamellen 23 aus einem Faserverbundwerkstoff durch Klebung angefügt, die eine jeweilige Länge in Quererstreckungsrichtung des Topfes 10 in Höhe von 50 mm und in Längserstreckungsrichtung des Topfes 10 in Höhe von 20 mm aufweisen.
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7 zeigt schließlich in einer Seitenansicht ein Fahrzeug 3, welches an seinen Fahrzeugrädern 4 mit dem Bremsenlüfter 1 gemäß der 1 bis 6 ausgestattet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremsenlüfter
- 2
- Mittelachse
- 3
- Fahrzeug
- 4
- Fahrzeugrad
- 10
- Topf
- 11
- konischer Grundkörper
- 12
- Finnen
- 13
- Ringbereich
- 14
- Kragen
- 15
- Öffnung
- 20
- Lochscheibe
- 21
- Innenrand
- 22
- Außenrand
- 23
- Lamellen
- 24
- Loch
