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Die vorliegende Erfindung betrifft erstmals eine - mit besonderem Mikrofeinstaubaerosolemissionsschutz (Korngrößenbereich ca. PM 10 oder kleiner, d.h. Aerosole mit darin gelöster, sehr kleinteiliger Emissionspartikelbeimengung in einer Größenordnung zwischen minimal etwa nahe bei 0 Mikrometer bis etwa 10 Mikrometer) ausgestattete PKW-Kraftfahrzeugradbremse.
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Zwar kennt der Stand der Technik seit Jahren verschiedenartigste, und dennoch gleichwohl stets problembehaftete, gewissermaßen als Anbau nachgerüstete, Vorschläge über Emissionsschutzvorrichtungen, die als pauschalisiert denkbarer Umweltschutzbeitrag zwecks Selektion von Bremsverschleißstäuben für PKW-Kraftfahrzeugbremsen zur Verfügung stehen. Jedoch fehlt sämtlichen Maßnahmen ein bremsfunktionstechnisch sinnvoll integrierter Ansatz, mit der Folge das laut Stand der Technik verschiedengestaltig ausgeprägte Nachteile vorliegen. Insbesondere unvermeidbare Abhängigkeit von stark unterschiedlich sowie unveränderbar definierten Brems-Lastkollektiven, also Betriebs- und Umweltrahmenbedingungen, wie insbesondere bestimmte Bewitterungseinflüsse o.ä., respektive schleichende Wirksamkeitsdefizite, scheinen gehemmte Akzeptanz für Großserieneinsatz auszulösen. Dabei besteht andererseits eine wichtige Motivation als potentiell wichtiger Umweltbeitrag für so genannte Zero-Emission-Pkw-Fahrzeuge in urbanen Ballungslebensräumen.
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Nachstehend sei hiermit zusammenfassend ein Überblick über beispielhaft vorbekannte, und gleichwohl verbesserungsfähig beurteilbare, Bremsemissionsschutzvorrichtungen für Kraftfahrzeugradbremsapplikationen laut Stand der Technik aufgezeigt:
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I) Emissionsschutzvorrichtungen für Scheibenbremsapplikation:
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Die
DE 102009021203 A1 bzw. inhaltsgleiche
DE 20 2008 009 717 U1 bezieht sich auf eine Kraftfahrzeugscheibenbremse und wobei die Staubsammelvorrichtung als Filterelement ausgebildet ist. Das Filterelement ist zu einer radialen Außenkante der Bremsscheibe vorgelagert, und erstreckt sich lediglich über einen begrenzten Winkelabschnitt, mit der Folge, dass eine dynamisch rotierende Bremsscheibe ständig in die Bremsstaubaufnahmevorrichtung ein- und ausgeschleust wird, was folglich austauschende Schleppeffekte zwischen „Innen“ und „Außen“ erzeugen kann. Zusätzlich an eine Scheibenbremse angefügte, konventionelle, Reibverschleißfiltermaßnahmen leiden unter dem Nachteil, dass relativ rasch nach der Betriebsaufnahme ein oberflächlicher Filterporenverschluss eintreten kann, mit der Folge, dass eine notwendige Kühlluftzirkulation gewissermaßen blockiert oder zumindest derart gehemmt ist, so dass das thermische Verhalten dieser Radbremse negativ ausfallen kann, weil verfrühte Bremsfadingeffekte bzw. Überhitzungsfolgen drohen. Als Folge davon sind diese scheinbar umweltfreundlich stark verbessert ausgerüsteten Kraftfahrzeugscheibenbremsen sind bisherige Vorschläge weder universell für Radbremsen geeignet, noch für sämtlichen, besonders anspruchsvoll formulierte, Beanspruchungskollektive und Umwelteinflüsse empfehlenswert.
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Die
EP 2084423 B1 bezieht sich auf eine Verschleißproduktseparierung über Abgasfilter. Anhand des Designs US 00D894066 S wird eine ästhetisch besonders gelungene sowie leicht und stabil gestaltete Filterkomponente vorgelegt.
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Die
WO 2020260360 empfiehlt ein spezielles Scheibenbremsprojekt mit ganz besonders zugebaut bewegbaren Komponenten einschließlich einen Bewegungstrieb, was zumindest zusätzliche Bauteile für einen mechanischen Antriebsstrang erfordert. Dies verursacht Gebrauchsnachteile und andere Defizite mit der Folge, dass bei gestreng definierter Wertschöpfungsziele keine einfache Applikation für eine Kraftfahrzeugradbremse möglich ist. Auch scheint die Kooperation mit FEV-Fahrzeugen infolge von Gewichtsnachteilen erschwert. Jenseits der Modellversuche in einem Technikummaßstab sind - beispielsweise infolge von unvermeidlicher Bewitterung (mithin Teilchenkoagulationsproblem bzw. Korrosion infolge eingeschleppter Feuchtigkeit im Fahrzeugfahrbetrieb) - bei gesteigerter Systemkomplexität sehr vielfältige neuartige Problemstellungen zu erwarten.
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II) Emissionsschutzvorrichtungen für Kraftfahrzeugtrommelradbremsapplikationen:
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Mit der
WO 2019/238291 A1 ist eine Verschleißproduktabsaugeinrichtung mit Venturi-Düse vorgeschlagen worden, so dass Verschleißprodukte aus einem inneren einer Trommelbremse abgezogen werden. Die
DE 102018004897 A1 beinhaltet einen Spalt mit Labyrinthdichtung. Die konventionellen Labyrinthabdichtungen leiden unter dem Nachteil, dass lungengängige Mikrofeinstaubpartikel einerseits nicht ohne weiteres zurückgehalten werden.
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Die
DE 102018004897 A1 bezieht sich auf eine Trommelradbremse die zusätzlich ein Bremsstaubreservoir in Ausgestaltung einer ringförmigen Nut in der Bremsrotor definiert. Aus der
WO 2020/260360 A1 erhellt eine Trommelbremse (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer drehbar gelagerten Bremsrotor (2), mit einer radial nach innen weisenden Reibfläche (3), mit radial innerhalb der Reibfläche (3) angeordneten Bremsbelägen (4), mit einem Aktor (6) zur Vorspannung der Bremsbeläge (4) gegen die Reibfläche (3) und mit einem Ankerblech (5) zur Halterung des Aktors (6), mit einer Öffnung (11, 111, 211) zum Abführen von Bremsabrieb aus der Bremsrotor (2) und mit einer Abdeckung (7) der Bremsrotor (2), wobei sich der Kern der Erfindung darauf bezieht, dass die Abdeckung (7) eine Tasche (9) zum Sammeln von Bremsabrieb begrenzt.
WO 2020114635 A1 beinhaltet einen ringförmig gestalteten Magnet in einem Spalt zwischen einer rotierenden Bremsrotor und einem drehfest fahrzeugseitig fixiert gelagerten Bremsträger.
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Die
DE 102019210997 A1 beschreibt eine Trommelbremse mit einem Bremsträgerblech und mit einer Bremsrotor, die derart gestaltet ist, dass eine Drehbewegung der Bremsrotor einen gerichteten Luftstrom von radial innen nach radial außen in Richtung Filterelement erzeugt. Dazu ist ein Austrittsringspalt zwischen Bremsrotor und Bremsträgerblech in radialer Richtung außen von einem umfangsseitig ringförmig umlaufenden Filterelement überdeckt. Zum Strömungsantrieb dienen zueinander regelmäßig beabstandete, luftdurchlässig offen definierte Radialausschnitte in dem Bremsrotor, die in axialer Richtung zum Bremsträgerblech gerichtet offen ausgestaltet sind, und wobei die Radialausschnitte in der radialen Richtung außen von dem Filterelement überdeckt sind. Dadurch soll erreicht werden, dass jeder Teilluftstrom unabhängig von seiner Winkelkoordinate seines Spaltaustrittsorts auf das Filterelement trifft.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Aufgabe, eine besonders praxisgerechte Zukunftslösung zwecks möglichst leicht bauender und auch effizienter Versorgung einer PKW-Kraftfahrzeugradbremse bei zudem sicher sowie wartungsfreundlich platziertem Bremsemissionsschutzfilterelement vorzulegen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der Bremsstator (2) der Kraftfahrzeugradbremse (1) mit einer definiert ausgeprägten Aufnahmeschnittstelle (7) zur integralen Lagerung einer Bremsemissionsschutzfilterkomponente (8) ausgerüstet ist, und dass die Aufnahmeschnittstelle (7) über eine Durchgangsbohrung aufweisend eine zentrale Mittelachse M zum Filterluftaustritt F verfügt.
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Auf dieser Grundlage ist bei bester Effizienz sowie unter minimalinvasivem Architektureingriff für die eingebundenen industriellen Fahrzeughersteller sowie Automobilzulieferer (Tier) betreffend die Funktions- und/oder Zulieferbaugruppe Kraftfahrzeugachse eine ökologische Mehrwertfunktion für eine besonders günstige und auch zuverlässig eingefügte Bremsemissionsschutzausrüstung dargestellt, und wobei zurückgehaltene Verschleißprodukte einem Wertstoffkreislauf praxisgerecht sowie effizient zur Verwertung zuführbar sind. Im Fahrzeugfahrbetrieb ist sowohl die erwünschte Fahrzeugfahrdynamik wie auch die sonstigen technischen Daten/Gebrauchstüchtigkeiten eines Kraftfahrzeugs unbeeinträchtigt. Ein angenehmer Bonuseffekt der erfindungsgemäß geordnet dargestellten Luft(strom)zirkulation besteht darin, dass eine verbesserte Bremskühlung ermöglicht ist. In weiterhin vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bietet es sich an, dass die Mittelachse parallel zu einer Raddrehachse (Axialrichtung) gerichtet angeordnet ist.
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Zum Erhalt eines besonders rationell geordneten Wertstoffkreislaufs bietet es sich an, wenn die Bremsemissionsschutzfilterkomponente als eine einstückig ausgebildete, sowie selbständig austauschbare Recyclingkomponente mit Filtermembran definiert ist, so dass ausgefilterte Bremsverschleißprodukte zwecks Darstellung eines geordneten Wertstoffkreislaufs für (Wieder-)Verwertung unmittelbar sowie konzentriert, gebündelt, zur Verfügung stehen.
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Die Handhabung von einbehaltenen Emissionspartikeln ist vereinfacht, wenn dem Bremsemissionsschutzfilterelement ein Emissionspartikelspeicher zugeordnet ist. Insbesondere ist es möglich, dass das Bremsemissionsschutzfilterelement einen Emissionspartikelspeicher integriert. Alternativ ist es möglich, dass eine Kraftfahrzeugradbremse anderenorts über einen Speicher verfügt, welcher beispielsweise an oder in einer Bremsankerplatte einer Trommelbremse vorgesehen sein darf.
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Für einen rohstoffsparenden sowie gewichtssparenden Schutz der Anlage/Vorrichtung ist die definierte Aufnahmeschnittstelle integral an und/oder in einer Bremsankerplatte einer Trommelbremse ausgebildet, so dass die Bremsankerplatte das Bremsemissionsschutzfilterelement gehäuseartig übergreift und/oder umgreift.
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Zwecks rationeller Vervielfachung einer erfindungsgemäß geordneten Kühl- und/oder Filterleistung - also Bremsventilation - ist es möglich, dass der Bremsstator über mehrere Aufnahmeschnittstellen für mehrere mit Abstand zueinander regelmäßig und/oder unregelmäßig verteilt arrangierte Bremsemissionsschutzfilterelemente verfügt. Zwecks Rationalisierung ist es möglich, dass alle Emissionsschutzfilterelemente - zumindest in Hinblick auf deren Haupt- und Anschlussmaße - einheitlich standardisiert ausgebildet sind. Beispielhaft sind Bremsemisssionsschutzfilterelemente scheibenförmig wie insbesondere vorzugsweise kreisscheibenförmig ausgebildet, nachdem dies eine Komponentenfertigung sowie einen Einführ- und Montageprozess zusätzlich erleichtert und rationalisiert. Falls gewünscht kann eine Kraftfahrzeugradbremse über mehrere Bremsemisssionsschutzfilterelemente mit vergleichsweise identischer oder unterschiedlicher Filterqualität/Filterwirkung verfügen, indem eine Filtermembranmaschenweite entsprechend identisch oder unterschiedlich definiert ausgebildet ist.
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Gemäß Ausgestaltung ist das Bremsemissionsschutzfilterelement als ein mehrlagig aufgeschichteter Verbundkörper und/oder offenporiger Schaumkörper mit einer definierten Dicke t und mit einem definierten Durchmesser D sowie mit einer auslassseitigen Filtersperrlage umfassend eine definierte Filtermembranmaschenweite gestaltet, wobei für das Bremsemissionsschutzfilterelement mindestens etwa t ≥ 0,1 * D (Filterdicke > Filteraussendurchmesser) gilt, so dass das Bremsemissionsschutzfilterelement einen Emissionspartikelspeicher integrieren kann.
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Es ist möglich, dass Bremsemissionsfilterelement und/oder Aufnahmeschnittstelle über lagetreue und einander zugeordnete Zentriermittel verfügen, welche zur gegenseitigen Zentrierung miteinander kooperieren. Dabei bietet es sich an, wenn die Zentriermittel formschlüssig definiert sind. Zugang, Montage und Wartung ist gemeinsam mit einem Bremsschuhwechsel ermöglicht, wenn Aufnahmeschnittstelle und/oder Zentriermittel, diesen Zugang von einem Trommelbremsinneren ermöglichen, indem beispielhaft eine nach axial und/oder radial außen gerichtet ausgeprägte Kavität vorliegt, wie insbesondere ein tiefgezogener Napf mit einer Wandung und mit einem, insbesondere gelocht gestalteten, Boden in der Bremsankerplatte vorliegt.
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Eine ergänzende Ausgestaltung im Einzelnen kann definieren, dass Boden und Wandung der Aufnahmeschnittstelle mit Bezug auf eine Achse die zentral durch die Schnittstelle sowie koaxial zu einer Raddrehachse und symmetrisch gestaltet ausgebildet sind, wobei die Wandung vorzugsweise zylindrisch gestaltet ist, und der Boden vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist. Bremsemissionsfilterelement und/oder Aufnahmeschnittstelle können über lösbare Haltemittel verfügen, die zur gegenseitig lösbaren Fixierung miteinander kooperieren. Lösbare Haltemittel können kraftschlüssig und/oder formschlüssig ausgebildet sein, und/oder wenigstens eine Befestigungskomponente (Schraube, Niet, Stift, (Tannen-)Zapfen, Bajonett, Klemmriegel, Rastvorrichtung, Haltestopfen o.ä.) aufweisen.
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Die Radbremse kann nebeneinander oder miteinander beliebig kombiniert ergänzende Maßnahmen aufweisen, um die Staubdichtigkeit zu verbessern. Dazu gehören in beispielhafter sowie beliebig kombinierbarer Aufzählung beispielhaft a) eine Abdichtungsmaßnahme die ggf. ein elastisches Dichtungsmittel zwischen Bremsstator und Bremsemissionschutzfilterelement und/oder zwischen Bremsemissionsschutzfilterelement und Befestigungskomponente und/oder zwischen Bremsrotor und Bremsstator definiert; und/oder b) dass das Bremsemissionsfilterelement zwischen Befestigungskomponente und Bremsstator elastisch eingespannt aufgenommen sein kann; und/oder c) das Bremsemissionsfilterelement und/oder die Befestigungskomponente zwecks elastischer Einspannung des Bremsemissionsfilterelementes einen Träger, Rahmen, Klemmbrille aufweist und/oder mit einem elastisch vorgespannten Federmittel fixiert ausgebildet ist, und/oder d) das Bremsemissionsfilterelement und/oder ein Träger, Rahmen, Klemmbrille zumindest teilweise, und vorzugsweise am Umfang umlaufend, über eine Elastomerwerkstoffbeschichtung als Dichtung verfügt. In weiterer Ausgestaltung davon ist es möglich, dass das Dichtungsmittel als ein nachgiebiges Elastomerbauteil wie insbesondere als eine Kunststoff- und/oder Gummikomponente, umfassend zumindest eine elastisch nachgiebige Dichtlippe vorliegt.
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Um eine grundsätzlich verstärkte Kühlung bzw. gerichteten Luftstrom im Sinne einer Ausblasvorrichtung zu erzeugen, kann die Erfindung in Kombination mit beliebig unterschiedlich konfektionierten Maßnahmen so sein, dass der Bremsrotor wenigstens ein Mittel zur gerichteten Luftstrombeförderung beinhaltet, und dass das Mittel beispielhaft als eine gekrümmte Schnecke, als ein Rotorblatt und/oder mit vergleichbar gerichteter Luftstrombeförderungswirkung ausgestaltet ist.
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In noch weiterentwickelter alternativer Abwandlung darf ein Mittel zur Luftstrombeförderung integral mit dem Bremsrotor, oder als eine gesondert handhabbare Kraftfahrzeugradbremskomponente zugebaut vorgesehen sein.
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Generell beruhen sämtliche beliebig miteinander verknüpfbaren Merkmale sowie Detailvorschläge laut den Abwandlungen der vorliegenden Erfindung auf den Merkmalen des Hauptanspruchs wobei in jedem Fall eine konzentrierte selektive Abscheidung von den potentiell pathologischen, d.h. medizinisch besonders unzuträglich bewerteten, lungengängigen, Mikrofeinstaubpartikeln im Bereich einer statistisch gesicherten mittleren Korngröße von etwa PM 10 für die erfindungsgemäße PKW-Kraftfahrzeugradbremse mit Hilfe von einer dementsprechend eng limitiert bemessenen Filtermaschenweite von mindestens etwa PM 10 vorzusehen, was im Stand der Technik in erfindungsgemäßer Art und Weise keinerlei Vorbild vorfindet, und wobei die erfindungsgemäße selektive Partikelemissionsschutzvorrichtung ganz besonders bevorzugt innerhalb eines PKW-Kraftfahrzeugtrommel-Radbremsmoduls oder Scheibenbremsmoduls konfektioniert bzw. eingefügt ausgebildet sein darf, ohne freilich zwingend ausschließlich auf diese PKW-Radbremsapplikation festgelegt zu sein, weil eine Übertragung auf andere Systeme, wie insbesondere auch auf so genannte kombinierte PKW-Kraftfahrzeugscheiben- + Trommelbremssysteme (DID /Drum-in-Disk) bzw. DIH(Drum-in-Hat)-Scheibenbremssysteme ermöglicht ist, und wobei darüber hinaus gehend auch erweiterte Übertragungsmöglichkeiten für PKW-Kraftfahrzeugscheibenbremssysteme aus Gründen von Vorteilhaftigkeit sowie Wirtschaftlichkeit ganz prinzipiell sinnvoll erscheinen.
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Die Figuren beziehen sich dabei beispielhaft auf Ausführungsformen laut einer Interpretation in Gestaltung für eine Trommelradbremse, und wobei es grundsätzlich auch alternativ oder ergänzend denkbar ist, die Erfindung auf Wunsch/nach Bedarf auf andersartige Reibungsbremstypen wie insbesondere auf Kraftfahrzeugscheibenbremsen oder kombinierte Mischtypradbremsen (DIH/DID (kombinierte Drum-in-Hat/Drum-in-Disk-Radbremsen) zu übertragen. Der Ursprung von Raum - und/oder Koordinatenachsen Ax, R, T versteht sich dabei im Wesentlichen als Zentrum eines Kraftfahrzeugradbremsmoduls, und wobei dieses Zentrum im Wesentlichen durch eine gedachte Fahrzeugraddrehachse definiert ist, welche ihrerseits zumindest teilweise mit der Axialrichtung Ax deckungsgleich konform geht. Auf dieser Grundlage ist in der Zeichnung im Wesentlichen grundsätzlich jeweils beispielhaft skizziert:
- 1a eine erste aus Einzelkomponenten aufgebaute Ausführungsform mit Filter und Halterung/Klemmbrille bremsankerplattenseitig angeschraubt sowie in Ausgestaltung als eine erfindungsgemäße Trommel-Radbremse in Frontansicht, perspektivisch, in Explosionsdarstellung,
- 1 eine erste aus Teilen gebaute effektive Ausführung der Erfindung mit Mittel zur Ventilation am Bremsrotor sowie Strömungsleitblech im Halbschnitt,
- 2 eine baugruppenartig incl. Filterrahmung weiterentwickelte Ausführungsform,
- 3 eine weitere besonders rationell und wartungsfreundlich gestaltete Baugruppenvariante incl. Rahmeneinfassung die zylindrisch geformt und unmittelbar form- sowie kraftschlüssig in ein Durchgangsloch einer Bremsankerplatte eingeknöpft ist,
- 4 die eingeknöpfte Baugruppenvariante -jedoch in Gestaltung mit Haltedornen,
- 5 eine weitere bauraumsparende Baugruppenvariante für eine besonders flach gestaltete Ankerplattenschnittstelle,
- 6 eine gebaute Variation mit orthogonal abgekröpft geführtem Abluftstrom,
- 7 zwecks Bauraumverdichtung eine baugruppenartig weiterentwickelte Filterrahmung incl. der Ankerplatteneinknöpfung aber mit Radiallufteinströmung und Axialluftabströmung in Bezug auf das Filterelement, und
- 8 stark vereinfacht eine Aufsicht auf eine Trommelradbremse mit gestrichelt angedeuteten Anordnungsoptionen in Bezug auf mehrere zueinander versetzt angeordnete Bremsemissionsschutzfiltervorrichtungen.
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Zwecks passender systematischer Einführung sowie Erläuterung des technologischen Umfeldes sei hiermit vorausgeschickt, dass sich die vorliegende Erfindung grundsätzlich ganz besonders anbieten kann für und/oder in Verbindung mit einer Kraftfahrzeugradbremse umfassend eine Aerosollemissionsschutzvorrichtung wie diese beispielhaft aus der älteren deutschen Patentanmeldung
DE 10 2021 203 741.0 derselben Anmelderin erhellt, und wobei deren Offenbarungsgehalt in Hinblick auf eine Filterelementintegration vollumfänglich per Referenz hier einbezogen sei, ohne freilich die Ausbildung und/oder Nutzung der vorliegenden Erfindung in irgend einer Weise einzuschränken oder zu binden. In der besagten älteren Patentanmeldung derselben Anmelderin wird dabei grundsätzlich empfohlen, eine Kraftfahrzeugradbremse für Personenkraftfahrzeuge, wie insbesondere Kraftfahrzeugtrommelbremse, so zu gestalten, dass diese Luft- und/oder Gasdurchlässig konfektioniert, sowie ultrafeinstaubdicht vorliegt, so dass Mikrofeinstaubpartikelteilchen mit einer mittleren Korngröße von kleiner gleich etwa 10 Mikrometer aus einem gerichteten Aerosolstrom gefiltert, und/oder Mikrofeinstaubpartikelteilchen aus diesem Aerosolstrom abgeschieden und in einem Innenraum und/oder Aufnahme von der Radbremskapselung selektiert gelagert werden. In Weiterbildung davon wird auch ein besonders Bremsemissionsschutzfilterelement vorgeschlagen.
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Auf dieser Grundlage darf eine erfindungsgemäß weiterentwickelte Kraftfahrzeugradbremse 1 für Personenkraftfahrzeuge wie beispielhaft laut 1 und/oder 8 in diesem Zusammenhang vorzugsweise als eine Kraftfahrzeugtrommelbremse verstanden sein, die einen Bremsstator 2 mit Bremsbelägen 4 und Bremsaktuator 3 zwecks Kooperation mit einem Bremsrotor 5 (Bremstrommel) umfasst, um eine luft- und/oder gasdurchlässig konfektionierte, wie insbesondere ultrafeinstaubabgedichtet (PM10) konfigurierte, Kraftfahrzeugradbremse 1 inclusive Bremsemissionsschutzfiltervorrichtung 8 auszubilden. Es versteht sich, dass eine gegebene Kraftfahrzeugtrommelbremse in einem Fahrzeug systemisch vernetzt vorliegen kann, indem die Kraftfahrzeugtrommelbremse als eine elektrisch betätigte Bremse mit einer Steuereinheit ECU elektrisch in Verbindung steht, und wobei die Steuereinheit ECU mehrere identische und/oder graduell anders konfektionierte Radbremsen in Bremskreisen vorsieht, und wobei eine im Kraftfahrzeug vernetzt ansprechbare Feststellbremse mit stromlos gehemmtem Aktuatorgetriebestrang, oder als eine elektrische, respektive hydraulische Betriebsbremse vorliegen darf, deren Aktuatorgetriebestrang grundsätzlich stromlos offen, ungehemmt, konstruiert dargestellt ist. Weiterhin alternativ ist es sinnvoll sowie möglich, dass eine kombiniert gestaltete Kraftfahrzeugradbremse 1 definiert ist, welche die beiden vorstehenden Funktionen/Systeme integriert, so dass sich dadurch besonders rationelle Synergien erschließen können.
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In erfindungsgemäßer Neuerung wird auch vorgeschlagen, dass der Bremsstator 2 der Kraftfahrzeugradbremse 1 im Wesentlichen mit einer definiert ausgeprägten Aufnahmeschnittstelle 7 zur integralen Lagerung einer Bremsemissionsschutzfilterkomponente 8 ausgerüstet ist, und dass die Aufnahmeschnittstelle 7 über eine Durchgangsbohrung 9 aufweisend eine zentrale Mittelachse M zum Filterluftaustritt F verfügen darf. Diese Ausbildung eignet sich ganz besonders für solche Konstruktionen, in denen ein Bremsstator 2 als eine metallische, scheibenförmig gestanzte und/oder tiefgezogene Blechankerplatte (insbesondere aus Stahlblech) wie nämlich bei einer Simplex-Brems-Architektur vorliegt.
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Eine zusätzlich zweckmäßige Gestaltung darf definieren, dass die beschriebene Mittelachse M parallel zu einer Raddrehachse (Axialrichtung Ax) gerichtet angeordnet ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch möglich und sinnvoll, wenn die Mittelachse M in Fluchtung sowie zentrisch, deckungsgleich zu einem Zentrum Z eines zugeordneten Bremsemissionsschutzfilterelementes 8 platziert ist, oder umgekehrt.
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In Großseriennutzung erlaubt die vorliegende Erfindung effizienzhalber eine einheitliche, nach dem o.g. Vorbild gestaltete, Schnittstelle für eine größere Anzahl von Produkten (Großserie), indem gewissermaßen zumindest gewisse Rahmendaten in Implementation einer einschlägigen Emissionsfiltervorrichtung, wie Geometrie also Formgebung und Größe (Haupt- und Anschlussmaße) zwecks Vereinheitlichung beispielhaft als ein Standard vorliegen (Branchen- und/oder Werk- und/oder Industrienorm).
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Eine großindustrielle (manuelle oder robotergestützte) Handhabbarkeit ist besonders verbessert wenn die Bremsemissionsschutzfilterkomponente 8 als eine einstückig ausgebildete, sowie selbständig austauschbare Recyclingkomponente mit Filtermembran definiert ist, so dass ausgefilterte Bremsverschleißprodukte zwecks Darstellung eines geordneten Wertstoffkreislaufs zwecks Wiederverwertung unmittelbar sowie konzentriert, gebündelt, zur Verfügung stehen. Dabei darf die Bremsemissionsschutzfilterkomponente besonders bevorzugt als ein Verschleißteil zum einmaligen Einbau vorgesehen sein, so dass bei jeder Bremsenwartung diese Bremsemissionsschutzfilterkomponente 8 turnunsmäßig ausgetausch - also erneuert - wird. In noch zusätzlicher Weiterentwicklung darf das Bremsemissionsschutzfilterelement 8 zudem einen, bevorzugt integral arrangierten, Emissionspartikelspeicher S aufweisen.
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Eine quasistandardisiert gestaltbare Aufnahmeschnittstelle 7 darf als Tasche integral an und/oder in einer Bremsankerplatte einer Trommelbremse (gewissermaßen integriert) derart ausgebildet sein, so dass besonders beispielhaft eine feste, ggf. metallisch gestaltete Bremsankerplatte auch das Bremsemissionsschutzfilterelement 8 gehäuseartig mitübergreift und/oder umgreift, ohne dass zu dessen Schutz/Platzierung ein selbständiges, besonderes Gehäuse erforderlich ist. Gleichzeitig ist mit dieser Konfektionierung/Aufgabenteilung eine besonders einfache, unmittelbare, Verwertung der Bremsemissionsschutzfilterelemente 8 gewährleistet, indem ein selbständiges Filtergehäuse mittels Filterpatronenbauweise rationalisiert ist.
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Wie beispielhaft die 8 zeigt, kann eine Bremsankerplatte (Bremsstator 2) mehrere Aufnahmeschnittstellen 7 für mehrere mit Abstand zueinander regelmäßig und/oder unregelmäßig verteilt arrangierte Bremsemissionsschutzfilterelemente 8 umfassen, die jeweils für sich kreisscheibenförmig ausgebildet sein dürfen. Ein Bremsemissionsschutzfilterelement 8 kann als ein mehrlagig aufgeschichtet konfektionierter Verbundkörper und/oder als offenporiger Schaumkörper mit einer definierten Dicke t und mit einem definierten Durchmesser D sowie mit einer luftauslasseitig eingefügten Filtervliessperrlage umfassend eine definierte Filtermembranmaschenweite verfügen. Es ist in weiterer Gestaltung möglich und Wünschenswert, wenn für das Bremsemissionsschutzfilterelement 8 mindestens etwa t ≥ 0,1 * D gilt, und wobei das Bremsemissionsschutzfilterelement 8 als ein Emissionspartikelspeicher S dient.
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Wenn die Kraftfahrzeugradbremse 1 in Vervielfachung Ihrer Filterkapazität über mehrere Bremsemisssionsschutzfilterelemente verfügt, erlaubt dies eine weiter vervielfachte Reinigungswirkung. Mehrere Filterelemente können über identische oder zueinander unterschiedlich abgestimmte Filter(vlies)qualität verfügen, indem eine Filtermembranmaschenweite identisch oder unterschiedlich definiert ausgebildet ist. Eine örtlich geordnete Gruppierung von den unterschiedlich ausgeführten Filterqualitäten ist möglich. In diesem Zusammenhang könnte die Filtermaschenweite in einem oberen Halbkreis einer Ankerplatte (einschließlich eine 12-Uhr Position der Ankerplatte) besonders fein abgestimmt sein, wohingegen in einem unteren Halbkreis einer Ankerplatte (einschließlich eine 6-Uhr-Position der Ankerplatte) eine demgegenüber verhältnismäßig gröber arrangierte Filtermaschenweite empfehlenswert sein kann.
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In Weitererentwicklung eines sogenannten Cartridge- oder Filterpatronenprinzips verfügen Bremsemissionsfilterelement 8 und/oder Aufnahmeschnittstelle 7 (Tasche) über kooperierende Anordnungs- und/oder Zentriermittel, die zur gegenseitigen Zentrierung miteinander, vorzugsweise formschlüssig, interagieren. Eine Revision und/oder Austausch des Bremsemissionsfilterelementes 8 ist möglich. Dazu ist der Bremsrotor 5 (Bremstrommel) zu demontieren, so dass Zugriff auf den Bremsstator 2 (Bremsankerplatte) freigelegt/ermöglicht ist. Dabei ist die Aufnahmeschnittstelle 7 und/oder Zentriermittel durch Zugang von einem Trommelbremsinneren als eine nach axial und/oder radial außen gerichtet ausgeprägte Kavität gegeben. Die Kavität liegt insbesondere bevorzugt als Tasche oder tiefgezogener Napf mit einer Wandung und mit einem, insbesondere gelocht gestalteten, Boden vor, und wobei die durch das Bremsemissionsfilterelement 8 geführte gefilterte Abluft durch die Lochung hindurch in die Umgebungsatmosphäre entweicht.
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Boden und Wandung der Aufnahmeschnittstelle 7 sind in Bezug auf eine Mittelachse M mit Vorteil symmetrisch gestaltet ausgebildet, wobei die Wandung vorzugsweise zylindrisch gestaltet ist, und der Boden vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist. Zwecks Fixierung können Bremsemissionsfilterelement 8 und/oder Aufnahmeschnittstelle 7 über lösbare Haltemittel 10 verfügen, die zur gegenseitig lösbaren Fixierung miteinander kooperieren. Lösbar arrangierte Haltemittel 10 können kraftschlüssig und/oder formschlüssig ausgebildet sein. Lösbare arrangierte Haltemittel 10 dürfen über wenigstens eine Befestigungskomponente verfügen. Es ist denkbar und möglich, dass das Bremsemissionsfilterelement 8 zwischen Befestigungskomponente und Bremsstator 2 elastisch eingespannt aufgenommen ist.
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In Weiterentwicklung eines sogenannten Filterpatronen- oder Filtercartridge-Gedankens ist es möglich, dass das Bremsemissionsfilterelement 8 und/oder die Befestigungskomponente insbesondere zwecks einer Abdichtung und/oder elastischen Einspannung des Bremsemissionsfilterelementes 8 einen Träger, Rahmen, Klemmbrille aufweist und/oder mit einem elastisch vorgespannten Federmittel fixiert ausgebildet ist. Ein Gehäuse, Rahmen, Träger, Klemmbrille kann beispielhaft aus Kunststoffwerkstoff vorliegen, und ein Filtervliesbauteil beinhalten. Ein Kunststoffwerkstoff darf über eine volumenanteilig bemessene Glasfaserverstärkung (lang- und/oder kurzfaseriger Filamentzuschlag) in einem Bereich zwischen etwa 5 - 60 % Volumenanteil verfügen, wobei ganz besonders bevorzugt daraus ein Volumenanteilsbereich zwischen etwas 10 - 50 % auszuwählen ist. Eine besonders resiliente elastisch-steife Kunststoffabstimmung für die einschlägige Applikation lässt sich beispielhaft in einem präzisierten Auswahlbereich zwischen 25 - 45 % Glasfaseranteil erreichen, wobei die hervorragend bevorzugte Ausgestaltung einen Polyamidwerkstoff PA GF30 mit inetwa 30 % Glasfaserfilamentvolumenanteil spezifiziert. Weiterhin kann das Bremsemissionsfilterelement 8 und/oder ein Träger, Rahmen, Klemmbrille zumindest teilweise, und vorzugsweise an einem Umfang/Filterpatronenumfang /Filtercartridgeumfang ringförmig geschlossen umlaufend, über eine elastomere Dichtung, elastomere Lippe, Elastomerwerkstoffmantel verfügen. Ein entsprechendes elastisches Dichtungsmittel kann dabei jeweils zwischen Bremsstator 2 und Bremsemissionschutzfilterelement 8 und/oder zwischen Bremsemissionsschutzfilterelement 8 und Befestigungskomponente und/oder zwischen Bremsrotor 5 und Bremsstator 2 vorliegen. Ein potentielles Merkmal eines derart nachgiebigen Elastomerbauteils besteht darin, dass es als eine Kunststoff- und/oder Gummikomponente, umfassend zumindest eine elastisch nachgiebige (sowie weitgehend statisch beanspruchte) Dichtlippe vorliegt.
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Zwecks Effizienzsteigerung von Emissionsschutz wie auch für verbesserte Bremsleistung/Kühlwirkung ist es prinzipiell möglich, dass die Kraftfahrzeugradbremse, wie insbesondere der Bremsrotor 5 wenigstens ein Mittel zur gerichteten Luftstrombeförderung 11 beinhaltet. Dies Mittel ist beispielhaft als eine gekrümmte Schnecke, als ein Rotorblatt und/oder mit vergleichbar gerichteter Luftstrombeförderungswirkung ausgestaltbar. Das Mittel zur Luftstrombeförderung 11 ist mit Vorteil Radbremsintegriert, nämlich integral mit dem Bremsrotor 5 dargestellt. Alternativ ist es auch denkbar, dass das Luftstrombeförderungsmittel 11 als eine gesondert handhabbare Kraftfahrzeugradbremskomponente angebaut, vorliegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugradbremse
- 2
- Bremsstator
- 3
- Bremsaktuator
- 4
- Bremsbelag
- 5
- Bremsrotor
- 6
- Bremsemissionsschutzvorrichtung
- 7
- Aufnahmeschnittstelle
- 8
- Bremsemissionsschutzfiltervorrichtung
- 8a
- Rahmen/Klemmbrille/Befestigungskomponente
- 9
- Durchgangsbohrung
- 10
- Haltemittel
- 11
- Luftstrombeförderungsmittel
- A
- Austrittsfläche
- Ax
- Axialrichtung
- D
- Durchmesser
- E
- Eintrittsfläche
- F
- Filterluftaustritt
- M
- Mittelachse
- R
- Radialrichtung
- RDA
- Raddrehachse
- S
- (Partikel)Speicher
- t
- Dicke (der Bremsemissionschutzfiltervorrichtung)
- T
- Tangentialrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009021203 A1 [0004]
- DE 202008009717 U1 [0004]
- EP 2084423 B1 [0005]
- WO 2020260360 [0006]
- WO 2019/238291 A1 [0007]
- DE 102018004897 A1 [0007, 0008]
- WO 2020/260360 A1 [0008]
- WO 2020114635 A1 [0008]
- DE 102019210997 A1 [0009]
- DE 102021203741 [0025]
