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Die Erfindung betrifft eine Trommelbremse für ein Fahrzeug.
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Bei dem Betrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere beim Abbremsen des Kraftfahrzeugs, wird ein Bremsmittel in Richtung Bremstrommel bewegt. Hierbei liegt das Bremsmittel mit einer eine Bremsfläche umfassenden Reibschicht an der Bremstrommel an.
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Aufgrund der vorherrschenden Reibung zwischen Bremsmittel und Bremstrommel kann es nie ganz vermieden werden, dass sich Partikel aus der Reibschicht des Bremsmittels oder aus der inneren Oberfläche der Bremstrommel beim Bremsen lösen. Diese Bremspartikel können in die Umwelt gelangen.
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Bei den bekannten Trommelbremsen besteht zumindest das Bremsmittel, insbesondere die Reibschicht des Bremsmittels, aus einem Grauguss oder einer beschichteten Bremsbacke. Der beim Bremsen erzeugte Abrieb enthält solchenfalls Bremspartikel, die metallisch sind. Diese können in der Lunge und im menschlichen Körper zu Schädigungen führen.
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Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine Trommelbremse für ein Fahrzeug vorzuschlagen, bei der die Anzahl der an die Umgebung abgegebenen Bremspartikeln zumindest reduziert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Trommelbremse für ein Fahrzeug, mit mindestens einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Bremstrommel, mit mindestens einem drehfesten Bremsträger, mit mindestens einem innerhalb der Bremstrommel angeordneten Bremsmittelhalter, der am Bremsträger bewegbar festgelegt ist, mit mindestens einem Bremsmittel, das auf der der Bremstrommel zugewandten Seite des Bremsmittelhalters am Bremsmittelhalter festgelegt ist und das eine eine Bremsfläche umfassende Reibschicht aufweist, die in einer Bremsstellung mit der Bremsfläche berührend und Verschleiß erzeugend an der Bremstrommel anliegt, und mit mindestens einer Magneteinheit, die zumindest in einer der Bremsfläche zugewandten Reibfläche der Bremstrommel mindestens eine über die Reibfläche von außen zugängliche Aussparung und die mindestens ein Magnetmittel umfasst, das in der mindestens einen Aussparung festgelegt ist, das beim Bremsen des Fahrzeugs zur Bremsfläche berührungsfrei beabstandet ist und durch das magnetischer oder magnetisierbarer Bremsabrieb, insbesondere von der Reibschicht des Bremsmittels und/oder von der Bremstrommel, magnetisch anziehbar ist. Ferner können in der Aussparung, insbesondere dem Freiraum, auch nicht magnetische oder magnetisierbare Partikel und Stoffe gesammelt werden.
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Dadurch, dass die Trommelbremse eine Magneteinheit umfasst, die eine Aussparung in der Reibfläche der Bremstrommel sowie mindestens ein Magnetmittel, das in der Aussparung angeordnet ist, umfasst, kann der Bremsen erzeugte magnetische oder magnetisierbare Bremsabrieb angezogen und bevorratet werden. Hierdurch ist zumindest die Anzahl der an die Umgebung abgebbaren Bremspartikel reduziert.
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Es sind Ausführungsformen der Trommelbremse denkbar, bei denen mindestens eines des mindestens einen in der Aussparung angeordneten Magnetmittels die Reibfläche der Bremstrommel stufenlos fortsetzt oder bei denen das mindestens eines des mindestens einen in der Aussparung angeordneten Magnetmittels zur Reibfläche der Bremstrommel durch einen zwischen Magnetmittel und Reibfläche gebildeten Freiraum in der Aussparung beabstandet angeordnet ist.
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Wenn das Magnetmittel derart in der Aussparung angeordnet ist, dass es die Reibfläche der Bremstrommel stufenlos fortsetzt, kann im Zuge des Bremsens entstehender Bremsabrieb mit erhöhten Magnetkräften angezogen werden.
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Wenn das in der Aussparung angeordnete Magnetmittel zur Reibfläche der Bremstrommel durch einen zwischen Magnetmittel und Reibfläche gebildeten Freiraum in der Aussparung beabstandet angeordnet ist, kann durch den Freiraum ein Vorratsbereich gebildet sein, in dem durch das Magnetmittel angezogener magnetischer oder magnetisierbarer Bremsabrieb bevorratbar ist.
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Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels einen Querschnitt umfasst, der korrespondierend, insbesondere komplementär, zum Querschnitt der Aussparung ausgebildet ist oder dass mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels einen Querschnitt umfasst, der kleiner als der Querschnitt der Aussparung ausgebildet ist
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Wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels einen Querschnitt umfasst, der korrespondierend, insbesondere komplementär, zum Querschnitt der Aussparung ausgebildet ist, ist das Magnetmittel formschlüssig bezüglich der Drehrichtung um die Drehachse in der Aussparung angeordnet. Hierdurch ist die Gefahr einer Relativbewegung des Magnetmittels bezüglich der Aussparung reduziert und es kann auf zusätzliche Festlegemittel verzichtet werden.
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Wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels einen Querschnitt umfasst, der kleiner als der Querschnitt der Aussparung ausgebildet ist, kann das Magnetmittel zu mindestens zwei Innenwände der Aussparung beabstandet sein.
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Bei Ausführungsformen der Trommelbremse ist vorgesehen, dass mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels einen eckigen, insbesondere dreieckigen, viereckigen, oder einen verrundeten, insbesondere kreisrunden, elliptischen oder polygonen, Querschnitt umfasst und/oder dass das mindestens eine der mindestens einen Aussparung einen zum Magnetmittel korrespondierenden, insbesondere komplementären, eckigen, insbesondere dreieckigen, viereckigen, oder verrundeten, insbesondere kreisrunden, elliptischen oder polygonen, Querschnitt umfasst.
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Wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels einen eckigen, elliptischen oder polygonen Querschnitt umfasst, der in einer korrespondierend, insbesondere komplementär ausgebildete Aussparung einführbar und darin anordenbar ist, ist das Magnetmittel auf einfache Weise verdrehsicher bezüglich einer Drehung um die Fügerichtung des Magnetmittels in die Aussparung gehalten.
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Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels mit einer Oberfläche an einem Boden der Aussparung berührend anliegend festgelegt ist und/oder wenn mindestens eine, insbesondere alle, quer zur am Boden festgelegten Oberfläche verlaufenden Seitenflächen des Magnetmittels zur Aussparung berührungsfrei durch einen Spalt beabstandet sind.
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Wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels mit einer Oberfläche an einem Boden der Aussparung berührend anliegend festgelegt ist, ist der durch das System aus Magnetmittel und Aussparung zur Verfügung gestellte und gebildete Freiraum maximal. Hierdurch ist die Menge des in den Freiraum bevorratbaren magnetischen oder magnetisierbaren Bremsabriebs maximal.
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Wenn das Magnetmittel derart in der Aussparung angeordnet ist, dass es lediglich mit der am Boden festgelegten Oberfläche in der Aussparung berührend anliegt und alle quer dazu verlaufenden Seitenflächen des Magnetmittels berührungsfrei durch einen Spalt zur Aussparung beabstandet sind, kann ein zusätzliches Aufnahmevolumen geschaffen sein, in den magnetischer oder magnetisierbarer Abrieb verdrängbar und bevorratbar ist.
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Bei Ausführungsformen der Trommelbremse ist vorgesehen, dass die mindestens eine Aussparung in einem Übergangsbereich von Reibfläche zu Aussprung und/oder von Aussparung zu Reibfläche eine stufenartige, eckige oder verrundete Übergangskontur oder eine fließende, insbesondere rampenartige, ebene oder bogenförmige Übergangskontur umfasst.
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Wenn die Übergangskontur stufenartig ausgebildet ist, insbesondere verrundet oder fließend, insbesondere rampenartig, eben oder bogenförmig ausgebildet ist, kann die Gefahr eines Auftretens von Stößen beim Bremsen, beim Überstreichen des Bremsmittels über die Aussparung, reduziert werden. Hierdurch kann eine Laufruhe der Trommelbremse verbessert werden.
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Wenn die Aussparung eine scharfe Kante umfasst, kann hierdurch die Bremsfläche der Reibschicht gereinigt werden bzw. sauber gezogen werden.
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Die Aussparung kann grundsätzlich beliebig erstreckt sein. Bei einer Ausführungsform der Trommelbremse wird bevorzugt, dass mindestens eine der mindestens einen Aussparung ihre längste Erstreckung parallel zur Drehachse verlaufend umfasst.
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Solchenfalls verläuft die Aussparung quer zur Drehrichtung der Bremstrommel.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass mindestens eine der mindestens einen Aussparung lediglich in der Reibfläche der Bremstrommel verlaufend angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform der Trommelbremse ist vorgesehen, dass mindestens eine der mindestens einen Aussparung über die Reibfläche der Bremstrommel hinaus in einem quer oder schräg zur Reibfläche erstreckten Oberflächenabschnitt des Bremstrommel erstreckt ist.
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Solchenfalls erstreckt sich die Aussparung oder eine weitere Aussparung über die Reibfläche der Bremstrommel hinaus in einem Deckel- oder Bodenabschnitt der Bremstrommel. Solchenfalls kann die Aussparung entlang einer Radialen bezüglich der Drehachse verlaufen.
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Hierdurch kann gewährleistet werden, dass Bremsabrieb, der sich von der Reibschicht oder der Reibfläche entfernt hat und im Innenraum der Trommelbremse angeordnet oder bewegt ist, an einer zur Reibfläche beabstandeten Stelle angezogen bevorratet wird.
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Darüber hinaus sind Ausführungsformen der Trommelbremse denkbar, bei denen in einer Aussparung der Magneteinheit mindestens zwei Magnetmittel angeordnet sind.
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Hierdurch können unterschiedliche Magnetmittel in der Aussparung angeordnet und festgelegt werden, ohne dass ein einzelnes Magnetmittel an die Aussparung angepasst werden müsste. Hierdurch sind die Herstellungskosten für ein Magnetmittel reduziert.
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Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Magneteinheit mindestens zwei Aussparungen umfasst, die gleichmäßig bezüglich der Drehachse in der Reibfläche verteilt angeordnet sind und/oder dass die Magneteinheit mindestens zwei Magnetmittel umfasst, wobei jeweils ein Magnetmittel in jeweils einer Aussparung anordenbar oder angeordnet ist.
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Wenn die Magneteinheit mindestens zwei Aussparungen umfasst, in denen jeweils ein Magnetmittel anordenbar ist und dadurch, dass die mindestens zwei Aussparungen gleichmäßig bezüglich der Drehachse in der Reibfläche verteilt sind, kann magnetischer Bremsabrieb verbessert angezogen werden. Darüber hinaus ist durch die gleichmäßige Verteilung der Aussparung um Magnetmittel gewährleistet, dass die Trommelbremse ohne Unwucht um die Drehachse drehbar ist.
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Das Magnetmittel kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, sofern es der Funktion nachkommt, magnetischen oder magnetisierbaren Bremsabrieb anzuziehen.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels der Magneteinheit einen eine dreidimensionale Form umfassenden Magnetkörper, eine im Wesentlichen flächenhafte Magnetfolie, ein im Wesentlichen flächenhaftes Magnetband oder eine magnetische Beschichtung, wie Magnetlackierung, umfasst.
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Wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels der Magneteinheit eine dreidimensionale Form umfasst, können die Anziehungskräfte verstärkt sein.
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Wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels eine flächenhafte Magnetfolie, ein flächenhaftes Magnetband und/oder eine magnetische Beschichtung, wie Lackierung, umfasst, kann der zwischen Magnetmittel und Reibfläche vorhandene Freiraum in der Aussparung vergrößert sein und hierdurch eine vergrößerte Menge an magnetischem oder magnetisierbarem Bremsabrieb bevorratbar sein. Ferner können in der Aussparung, insbesondere dem Freiraum, auch nicht magnetische oder magnetisierbare Partikel und Stoffe gesammelt werden.
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Das mindestens eine Magnetmittel kann einen Neodym-Magnet, einen Hart-Ferrit-Magnet oder einen Elektromagnet umfassen.
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Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens eines des mindestens einen lösbar, insbesondere form- oder kraftschlüssig, insbesondere mittels Verschraubung, Verklipsen oder Klemmen, oder unlösbar, insbesondere stoff-, form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere mittels Kleben, Nieten, Löten oder Schweißen, in der Aussparung festgelegt ist.
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Wenn mindestens eines des mindestens einen Magnetmittels lösbar in der Aussparung festgelegt ist, kann das Magnetmittel auf einfache Weise entfernt und ausgetauscht werden. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn das Magnetmittel mit zunehmendem Lebenszyklus der Trommelbremse zunehmend zugesetzt ist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Trommelbremse.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 Eine geschnittene Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Trommelbremse;
- 2 Eine schematische, geschnittene Draufsicht auf eine Bremstrommel der Trommelbremse gemäß 1;
- 3 Eine Schnittansicht entlang der Linie AA gemäß 2.
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Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehenen Trommelbremse für ein Fahrzeug. Diese umfasst eine um eine Drehachse 4 drehbar gelagerte Bremstrommel 6.
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Darüber hinaus umfasst die Trommelbremse 2 einen drehfesten Bremsträger 8 und bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel zwei innerhalb der Bremstrommel 6 angeordnete Bremsmittelhalter 10, an denen jeweils ein Bremsmittel 12 angeordnet ist. Die Bremsmittel 12 umfassen auf der dem Bremsmittelhalter 10 abgewandten Seite eine Reibschicht 14, die mit einer Bremsfläche 16 beim Bremsen an der Bremstrommel 6 verschleißerzeugend anliegt. Darüber hinaus umfasst die Trommelbremse 2 eine Magneteinheit 18, die in einer der Bremsfläche 16 zugewandten Reibfläche 20 der Bremstrommel 6 mindestens eine über die Reibfläche 20 von außen zugängliche Aussparung 22 sowie mindestens ein in der Aussparung 22 angeordnetes Magnetmittel 24 umfasst.
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Das Magnetmittel 24 ist derart in der Aussparung 22 festgelegt, dass es beim Bremsen des Fahrzeugs zur Bremsfläche 16 berührungsfrei beabstandet ist. Durch das Magnetmittel 24 ist magnetischer oder magnetisierbarer Bremsabrieb, insbesondere von der Reibschicht 14 des Bremsmittels 12 und/oder von der Bremstrommel 6, insbesondere deren Reibfläche 20, magnetisch anziehbar.
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Bei dem Aufbau gemäß 1 ist zudem eine Stelleinheit 26 ersichtlich, durch die die Bremsmittelhalter 10 von einer unbetätigten Grundstellung, in der die Bremsfläche 16 der Reibschicht 14 des Bremsmittels 12 zur Bremstrommel 6 beabstandet ist, in eine Bremsstellung überführbar ist, in der die Bremsfläche 16 der Reibschicht 14 an der Bremstrommel 6, insbesondere an der Reibfläche 20 der Bremstrommel 6 verschleißerzeugend anliegt.
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2 zeigt eine Bremstrommel 6 der Trommelbremse 2 gemäß 1.
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Aus 2 sowie 3 ist ersichtlich, dass das mindestens eine Magnetmittel 24 derart in der Aussparung 22 angeordnet ist, dass zwischen Reibfläche 20 und Magnetmittel 24 ein Freiraum 28 gebildet ist. In dem Freiraum 28 ist magnetischer oder magnetisierbarer Bremsabrieb, der durch das Magnetmittel 24 angezogen ist, bevorratbar.
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Das Magnetmittel 24 umfasst einen Querschnitt, der korrespondierend, insbesondere komplementär, zum Querschnitt der Aussparung 22 ausgebildet ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Trommelbremse 2 ist die Aussparung 22 derart ausgebildet, dass sie ihre längste Erstreckung parallel zur Drehachse 4 verlaufend, umfasst. Solchenfalls verläuft die längste Erstreckung der Aussparung 22 quer zur Drehrichtung der Bremstrommel 6.
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Im Folgenden wird kurz die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Trommelbremse 2 beschrieben:
- Beim Bremsen des Fahrzeugs wird die Stelleinheit 26 betätigt, wodurch die Bremsmittelhalter 10 von der unbetätigten Grundstellung in die Bremsstellung überführt werden. Hierbei erfolgt Reibung zwischen der Bremsfläche 16 der Reibschicht 14 des Bremsmittels 12 und der Reibfläche 20 der Bremstrommel 6. Hierbei frei gesetzter magnetischer oder magnetisierbarer Bremsabrieb wird innerhalb der Trommelbremse 2 bewegt. Sobald der magnetische oder magnetisierbare Bremsabrieb den magnetischen Anziehungskräften des Magnetmittels 24 ausgesetzt ist, wird der magnetische Bremsabrieb durch das Magnetmittel 24 angezogen und in der Aussparung 22 gehalten bevorratet.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen im Rahmen des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Trommelbremse
- 4
- Drehachse
- 6
- Bremstrommel
- 8
- Bremsträger
- 10
- Bremsmittelhalter
- 12
- Bremsmittel
- 14
- Reibschicht
- 16
- Bremsfläche
- 18
- Magneteinheit
- 20
- Reibfläche
- 22
- Aussparung
- 24
- Magnetmittel
- 26
- Stelleinheit
- 28
- Freiraum
