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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Sauganschlussgehäuse für eine Bremsstaub-Absaugeinrichtung für eine Scheibenbremsanordnung.
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Stand der Technik
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Die
WO 2011/160976 A1 offenbart eine Scheibenbremsanordnung, die mit einer Bremsstaub-Absaugeinrichtung ausgestattet ist, um während eines Bremsvorganges anfallenden Bremsstaub abzuführen. Die Bremsscheibe der Scheibenbremsanordnung ist teilweise von zwei seitlichen Abdeckteilen eines Gehäuses abgedeckt, die jeweils einen seitlichen Spalt begrenzen. Ein Sauganschlussgehäuse ist mit den Abdeckteilen in der Weise verbunden, dass die Spalte mit einem Strömungsweg im Sauganschlussgehäuse kommunizieren. An das Sauganschlussgehäuse ist eine Saugleitung angeschlossen, in der mithilfe eines Sauggebläses ein Luftstrom vom Sauganschlussgehäuse zu einem Feinstaubfilter erzeugt wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bremsstaub mit einfachen Maßnahmen wirksam abzuleiten, der bei einer Betätigung einer Scheibenbremsanordnung in einem Fahrzeug anfällt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Das erfindungsgemäße Sauganschlussgehäuse kann in Bremsstaub-Absaugeinrichtungen für Scheibenbremsanordnungen in Fahrzeugen eingesetzt werden. Das Sauganschlussgehäuse bildet einen Saugkopf, über den der anfallende Bremsstaub vom Entstehungsort an der Bremsscheibe der Scheibenbremsanordnung abgeleitet wird. Das Sauganschlussgehäuse stellt das Bindeglied zwischen der Scheibenbremsanordnung und der Bremsstaub-Absaugeinrichtung dar. Das Sauganschlussgehäuse kann separat von der der Bremsstaub-Absaugeinrichtung ausgebildet oder fest mit der der Bremsstaub-Absaugeinrichtung verbunden sein und ein Bauteil der Bremsstaub-Absaugeinrichtung bilden. Das Sauganschlussgehäuse kann an einem Bauteil der Scheibenbremsanordnung gehalten sein.
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In das Sauganschlussgehäuse ist mindestens eine Saugöffnung eingebracht, die als ein Saugschlitz ausgebildet ist, welcher sich bezogen auf die Bremsscheiben-Drehachse - im montierten Zustand des Sauganschlussgehäuses - zumindest teilweise in Radialrichtung erstreckt und entlang seiner Länge zumindest abschnittsweise eine veränderliche Schlitzbreite aufweist. Die Ausführung als Saugschlitz mit radialer Erstreckungskomponente ermöglicht es, Bremsstaub während der Drehung flächig von der Bremsscheibe aufzunehmen. Mit Veränderung der Schlitzbreite ändert sich die offene Querschnittsfläche des Saugschlitzes, über die Bremsstaub abgesaugt wird. Die veränderliche Schlitzbreite des Saugschlitzes hat den Vorteil, dass im Hinblick auf die Staubabsaugleistung eine strömungsoptimierte Kontur des Saugschlitzes gegeben ist. Es ist insbesondere möglich, entlang der Saugschlitzlänge eine konstante oder annähernd konstante Absaugleistung im Saugschlitz zu realisieren, trotz der höheren Tangentialgeschwindigkeitskomponente der Bremsscheibe im radial außenliegenden Randbereich. Aufgrund der konstanten Absaugleistung entlang des Saugschlitzes ist insgesamt die Wirksamkeit und Effizienz verbessert.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung erweitert sich die Schlitzbreite des Saugschlitzes entlang seiner Schlitzlänge zumindest abschnittsweise radial von außen nach innen. Im radial außenliegenden Abschnitt ist die Schlitzbreite des Saugschlitzes geringer als in einem radial weiter innen liegenden Abschnitt. Die höhere Tangentialgeschwindigkeitskomponente der Bremsscheibe im radial außenliegenden Randbereich kompensiert die kleinere Schlitzbreite des Saugschlitzes in diesem Abschnitt. Die größere Schlitzbreite des Saugschlitzes im radial innenliegenden Abschnitt des Saugschlitzes kompensiert die kleinere Tangentialgeschwindigkeitskomponente in diesem Abschnitt. Vorteilhafterweise besitzt der Saugschlitz im radial außenliegenden Bereich die geringste Schlitzbreite und im radial innenliegenden Bereich die größte Schlitzbreite.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist der Saugschlitz zumindest entlang eines Teilabschnitts eine sich kontinuierlich erweiternde Schlitzbreite auf, insbesondere eine sich gleichmäßig kontinuierlich erweiternde Schlitzbreite, so dass die freie Querschnittsfläche dieses Teilabschnitts in Draufsicht Dreieckform besitzt. Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung setzt sich der Saugschlitz aus mindestens zwei Teilabschnitten zusammen, die sich in der Schlitzform unterscheiden, wobei ein Teilabschnitt wie vorbeschrieben entlang seiner Länge eine sich kontinuierlich erweiternde Schlitzbreite besitzt und ein weiterer Teilabschnitt beispielsweise eine konstante Schlitzbreite oder eine sich geringer erweiternde Schlitzbreite aufweist, insbesondere im radial außenliegenden Bereich des Saugschlitzes. Der Saugschlitz kann sich aus genau zwei vorbeschriebenen Teilabschnitten zusammensetzen.
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In weiterer Ausführung kann es auch zweckmäßig sein, dass sich der Saugschlitz aus insgesamt drei Teilabschnitten zusammensetzt, die sich jeweils im Hinblick auf den Verlauf der Schlitzbreite unterscheiden. Ein erster, radial außenliegender Teilabschnitt des Saugschlitzes besitzt eine konstante oder sich nur geringfügig erweiternde Schlitzbreite, ein zweiter, sich hieran anschließender Teilabschnitt eine sich kontinuierlich und stärker erweiternde Schlitzbreite und ein dritter, radial innenliegender Teilabschnitt eine konstante oder annähernd konstante Schlitzbreite, die größer ist als die maximale Schlitzbreite des zweiten Teilabschnitts.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist das Sauganschlussgehäuse mindestens einen Saugarm auf, in den der Saugschlitz eingebracht ist. Der Saugarm ist mit einem Ableitungskanal verbunden, der Teil des Sauganschlussgehäuses ist und mit dem der Saugschlitz strömungsverbunden ist. Über den Ableitungskanal wird der Bremsstaub, welcher über den Saugschlitz aufgenommen wird, in Richtung der Bremsstaub-Absaugeinrichtung weitertransportiert. Der Saugarm und der Ableitungskanal sind beide Bestandteil des Sauganschlussgehäuses. Der Saugarm erstreckt sich vorteilhafterweise parallel zur seitlichen Reibfläche der Bremsscheibe, wobei auch der Saugschlitz im Saugarm eine entsprechend parallele Ausrichtung zur seitlichen Reibfläche der Bremsscheibe aufweist. Es kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, dass der Saugarm und der Saugschlitz nicht-parallel zur seitlichen Reibfläche der Bremsscheibe ausgerichtet sind und einen Winkel von maximal 30° gegenüber der seitlichen Reibfläche der Bremsscheibe einnehmen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Sauganschlussgehäuse mit zwei separaten und zueinander beabstandeten Saugschlitzen versehen, die an unterschiedlichen Bauteilen des Sauganschlussgehäuses angeordnet sind. Die offenen Seiten der Saugschlitze können einander zugewandt sein. Im montierten Zustand sind die Saugschlitze vorteilhafterweise den zwei gegenüberliegenden seitlichen Reibflächen der Bremsscheibe zugewandt. Diese Ausführung erlaubt es, Bremsstaub von beiden seitlichen Reibflächen der Bremsscheibe über jeweils einen Saugschlitz aufzunehmen und abzuleiten. Insbesondere fällt eine Einströmrichtung der Saugschlitze hierbei mit einer Normalenrichtung der seitlichen Reibflächen der Bremsscheibe zusammen, sodass, mit anderen Worten, die Einströmrichtung parallel zur Drehachse der Bremsscheibe verläuft. In anderen Ausführungen ist es aber auch möglich, dass zumindest einer der Saugschlitze bezüglich seiner Einströmrichtung gegenüber der Normalenrichtung der seitlichen Reibflächen der Bremsscheibe unter einem Winkel steht. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die Einströmrichtung des Saugschlitzes in oder entgegen einer Drehrichtung der Bremsscheibe geneigt ist, da hierüber ggf. von den Reibflächen der Bremsscheibe aufgewirbelte Partikel besser abgeschieden werden können.
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In vorteilhafter Ausführung weist das Sauganschlussgehäuse zwei Saugarme auf, in die jeweils ein Saugschlitz eingebracht ist. Jeder Saugarm bildet ein Bauteil des Sauganschlussgehäuses mit darin aufgenommenem Saugschlitz. Die beiden Saugarme können sich im Hinblick auf ihre Geometrie unterscheiden. Ein erster Saugarm ist beispielsweise geradlinig ausgebildet, der zweite Saugarm winklig mit vorzugsweise ein oder zwei Winkelabstufungen. Die in die Saugarme eingebrachten Saugschlitze folgen der Geometrie der Saugarme und sind entsprechend geradlinig und winklig ausgeführt, auch gegebenenfalls mit zwei Winkelabstufungen. Die Saugarmabschnitte zwischen den Winkeln sind vorzugsweise in sich geradlinig ausgebildet, wobei sich die Teilabschnitte des Saugschlitzes, die sich in jedem Saugarmabschnitt befinden, im Hinblick auf ihre Geometrie und Schlitzbreite voneinander unterscheiden.
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Die beiden Saugarme können an einem gemeinsamen Rohrstück angeordnet sein, mit dem die Saugschlitze in den Saugarmen strömungsverbunden sind. Alternativ können die beiden Saugarme auch jeweils an einem eigenen Rohrstück angeordnet sein. Der Bremsstaub wird von den Saugschlitzen zu dem gemeinsamen Rohrstück geführt, das an den Ableitungskanal angeschlossen und mit diesem verbunden ist, so dass der Bremsstaub vom Rohrstück weiter in den Ableitungskanal geführt wird. Das Rohrstück kann parallel zum Ableitungskanal geführt sein. Die Saugarme, das Rohrstück und der Ableitungskanal sind jeweils Teil des Sauganschlussgehäuses.
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Jeder Saugarm ist mit dem Ableitungskanal des Sauganschlussgehäuses in der Weise verbunden, dass der Bremsstaub von jedem Saugschlitz im zugeordneten Saugarm zum Ableitungskanal transportiert wird.
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Der Ableitungskanal befindet sich im montierten Zustand insbesondere an der radial außenliegenden Bremsscheibenseite und übergreift die Außenkante der Bremsscheibe. Der Ableitungskanal weist eine U-Grundform auf, wobei an einem U-Schenkel des Ableitungskanals ein nach außen umgebogener Endabschnitt des Ableitungskanals liegt, über den der Ableitungskanal an ein weiteres strömungsführendes Bauteil der Bremsstaub-Absaugeinrichtung anschließbar ist.
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Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Bremsstaub-Absaugeinrichtung für eine Scheibenbremsanordnung mit einem vorbeschriebenen Sauganschlussgehäuse und mit einem Filterelement zur Aufnahme abgesaugten Bremsstaubs. Die Bremsstaub-Absaugeinrichtung kann ein Sauggebläse zur Erzeugung eines Absaugluftstroms aufweisen.
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Die Erfindung bezieht sich schließlich auf eine Scheibenbremsanordnung mit einer vorbeschriebenen Bremsstaub-Absaugeinrichtung mit einer Bremsscheibe, wobei das Sauganschlussgehäuse benachbart zu der Bremsscheibe angeordnet ist, um Bremsstaub in Richtung eines Filterelements der Bremsstaub-Absaugeinrichtung abzuleiten.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen können den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen entnommen werden. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Scheibenbremsanordnung für ein Fahrzeug, mit einem Sauganschlussgehäuse benachbart zu der Bremsscheibe als Teil einer Bremsstaub-Absaugeinrichtung,
- 2 eine weitere perspektivische Ansicht der Scheibenbremsanordnung,
- 3 in perspektivischer Einzeldarstellung das Sauganschlussgehäuse,
- 4 das Sauganschlussgehäuse aus einer anderen Perspektive,
- 5 das Sauganschlussgehäuse in einer Ansicht von vorne,
- 6 das Sauganschlussgehäuse in einer Ansicht gemäß Schnittlinie A-A aus 5,
- 7 das Sauganschlussgehäuse in einer Ansicht gemäß Schnittlinie B-B aus 5.
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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 ist eine Scheibenbremsanordnung 1 dargestellt, die typischerweise in Kraftfahrzeugen verwendet wird und als Fahrzeugreibbremse ausgebildet ist. Die Scheibenbremsanordnung 1 umfasst eine Bremsscheibe 2, einen Bremssattelhalter 3 und einen Bremssattel 4, der Träger von Bremsbelägen ist, welche sich bei einem Bremsvorgang an die Bremsscheibe 2 anlegen. Der Bremssattel 4 ist an dem Bremssattelhalter 3 schwimmend gelagert, welcher beispielsweise an einem Radträger angeordnet ist. Grundsätzlich ist die Erfindung aber auch auf so genannte Festsattelbremsen anwendbar, die keinen relativbeweglichen Bremssattelbestandteil haben, sondern ausschließlich bewegliche Kolben umfassen. Während eines Bremsvorgangs entsteht durch Reibung zwischen der Bremsscheibe 2 und den Bremsbelägen Bremsstaub.
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Die Scheibenbremsanordnung 1 ist mit einer Bremsstaub-Absaugeinrichtung 5 versehen, über die der an der Bremsscheibe 2 anfallende Bremsstaub abgesaugt und in einem Filterelement gesammelt wird. Die Bremsstaub-Absaugeinrichtung 5 umfasst ein Sauganschlussgehäuse 6, das benachbart zur Bremsscheibe 2 angeordnet ist, sowie ein strömungsführendes Bauteil 7 (2), das an das Sauganschlussgehäuse 6 angeschlossen ist und über das der Bremsstaub dem nicht dargestellten Filterelement zugeführt wird, welcher ebenfalls Bestandteil der Bremsstaub-Absaugeinrichtung 5 ist. Desweiteren kann zur Bremsstaub-Absaugeinrichtung 5 ein Sauggebläse gehören, über das ein den Bremsstaub absaugender Luftstrom im Sauganschlussgehäuse 6 und im strömungsführenden Bauteil 7 erzeugt wird.
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Wie den 3 bis 7 in Verbindung mit 1 und 2 zu entnehmen ist, umfasst das Sauganschlussgehäuse 6 zwei Saugarme 8 und 9, die von einem gemeinsamen Rohrstück 10 verzweigen. Der erste Saugarm 8 ist geradlinig, der zweite Saugarm 9 winklig ausgebildet. Der winklige Saugarm 9 weist einen ersten Saugarmabschnitt 9a auf, der unmittelbar am Rohrstück 10 angeordnet ist, einen zweiten Saugarmabschnitt 9b, der sich in einem Winkel von annähernd 45° zum einen ersten Saugarmabschnitt 9a erstreckt, und einen kurzen endseitigen dritten Saugarmabschnitt 9c, der zu dem zweiten Saugarmabschnitt 9b eine äußere Schrägungskante mit einem Winkel von ca. 20° aufweist. Die beiden Saugarme 8, 9 sind zueinander beabstandet und umgreifen die Bremsscheibe 2 nach Art eines „U“, dessen Boden von dem die radiale Außenkante der Bremsscheibe 2 übergreifenden Rohrstück 10 und dessen Schenkel von den Saugarmen 8 und 9 gebildet sind, die jedoch um einen Winkel von annähernd 60° zueinander versetzt sind.
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In jeden Saugarm 8, 9 ist ein Saugschlitz 12 bzw. 13 eingebracht, über den der bei einem Bremsvorgang an der Bremsscheibe anfallende Bremsstaub abgeleitet wird. Die Saugschlitze 12 bzw. 13 in den Saugarmen 8, 9 sind einander zugewandt und in montierter Position zu der jeweiligen seitlichen Reibfläche der Bremsscheibe 2 gerichtet. Die Saugschlitze 12 und 13 erstrecken sich über einen Großteil der Länge der Saugarme 8, 9 und sind mit dem innenliegenden Strömungsraum im Rohrstück 10 verbunden, so dass Bremsstaub über die Saugschlitze 12 und 13 in das Rohrstück 10 und von dort weiter in einen Ableitungskanal 11 der Bremsstaub-Absaugeinrichtung 5 gelangt, an dem das Rohrstück 10 angeordnet ist und mit dem das Rohrstück 10 strömungsverbunden ist. Der Ableitungskanal 11 leitet den Bremsstaub über das strömungsführende Bauteil 7, an das ein nach außen umgebogener Endabschnitt 11 a des Ableitungskanals 11 angeschlossen ist, weiter in Richtung des Filterelements der Bremsstaub-Absaugeinrichtung 5. Auch der Ableitungskanal 11 weist eine U-Form auf und umgreift im montierten Zustand die radiale Außenkante der Bremsscheibe 2, wobei der Endabschnitt 11a an einem Schenkel der U-Form nach außen umgebogen ist.
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Die Saugschlitze 12 und 13 folgen im Wesentlichen der Geometrie der Saugarme 8, 9 und weisen - bezogen auf die Drehachse der Bremsscheibe 2 - eine Erstreckungskomponente in Radialrichtung auf. Die Saugschlitze 12 und 13 besitzen entlang ihrer Länge zumindest abschnittsweise eine veränderliche Schlitzbreite, die sich bezogen auf die Gesamtlänge radial von außen nach innen erweitert. Der geradlinige Saugschlitz 12 im ersten, geradlinigen Saugarm 8 weist in einem ersten, radial außen gelegenen Teilabschnitt eine sich radial von außen nach innen nur geringfügig erweiternde Schlitzbreite auf. Hieran schließt sich ein weiterer Teilabschnitt des Saugschlitzes 12 an, in dem sich die Schlitzbreite stärker erweitert. Am radial innenliegende Ende des ersten Saugarms 8 besitzt der erste Saugschlitz 12 seine größte Breite.
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Der abgewinkelte Saugschlitz 13 weist entsprechend den Saugarmabschnitten 9a bis 9c ebenfalls drei winklig zueinander stehende Teilabschnitte auf. Der erste, radial außenliegende Teilabschnitt des Saugschlitzes 13 im Saugarmabschnitt 9a weist die geringste Schlitzbreite auf, die sich lediglich geringfügig radial von außen nach innen erweitert. Der zweite, mittlere Teilabschnitt des Saugschlitzes 13 im Saugarmabschnitt 9b weist radial von außen nach innen eine stärkere Aufweitung auf. Der dritte, radial innenliegende Teilabschnitt des Saugschlitzes 13 im Saugarmabschnitt 9c besitzt eine rechteckförmige Querschnittsöffnung, deren Breite der Maximalbreite im vorhergehenden Teilabschnitt entspricht.
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Die Vergrößerung der Schlitzbreite im radial von außen nach innen gerichteten Verlauf der Saugschlitze 12, 13 stellt eine strömungsoptimierte Saugschlitzkontur dar, die es ermöglicht, entlang der Saugschlitze 12, 13 eine konstante oder annähernd konstante Absaugleistung im Saugschlitz zu realisieren. Der höheren Tangentialgeschwindigkeitskomponente der Bremsscheibe 2 im radial außenliegenden Randbereich entspricht die kleinere Schlitzbreite der Saugschlitze 12, 13 in diesem Abschnitt. Im radial innenliegenden Bereich der Bremsscheibe 2 ist die Tangentialgeschwindigkeitskomponente der Bremsscheibe 2 geringer, was durch die größere Schlitzbreite der Saugschlitze 12, 13 ausgeglichen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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