-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Verminderung der Übertragung
von durch die Reibung von Bremsen, insbesondere Scheibenbremsen erzeugter
Wärme auf
die Lagerung der Nabe, vorzugsweise von Nutzfahrzeugen, insbesondere
für Räder mit
großer
Einpreßtiefe
sowie ein Schutzschild.
-
Beim Abbremsen von Kraftfahrzeugen
führt die
zwischen den Bremsbelägen
und den Reibflächen
des Bremskörpers
erzeugte Reibung zu Wärme,
die aus der Bremse abgeführt
werden muß.
Zu diesem Zweck sind Bremstrommeln von Trommelbremsen häufig mit
Kühlrippen
versehen; Bremsscheiben von Scheibenbremsen sind mit zwischen den
Bremsflächen
verlaufenden Kühlkanälen ausgestattet.
In beiden Fällen
wird durch die Gesamtkonzeption der Bremse und des Rades dafür gesorgt, daß ausreichend
Luft an die zu kühlenden
Flächen gelangt,
die einen Großteil
der entstehenden Wärme abführt.
-
Insbesondere bei mit Scheibenbremsen
ausgestatteten Nutzfahrzeugen, die Räder mit großer Einpreßtiefe verwenden, kann die
durch die Reibung entstandene Wärme
nicht ausreichend abgeführt werden,
da die gesamte Bremskonstruktion durch das Rad abgedeckt ist. Die
durch die Reibung verursachte Wärmeenergie
führt zu
einer hohen Wärmebelastung
sowohl der Bremse als auch der Radlagerung.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Übertragung
dieser durch die Bremsreibung erzeugten Wärmeenergie auf die Lagerung
der Nabe zu vermindern.
-
Die Lösung dieser Aufgabe ist an
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen
Nabe und Bremsfläche ein
mit der Nabe umlaufendes Schutzschild angeordnet ist. Das Schutzschild
stellt eine Vorrichtung zur Verminderung der Übertragung von durch die Reibung
von Bremsen, insbesondere Scheibenbremsen erzeugter Wärme auf
die Lagerung der Nabe, vorzugsweise von Nutzfahrzeugen, insbesondere
für Räder mit
großer
Einpreßtiefe
dar, welches zwischen Nabe und Bremsfläche anordbar ist.
-
Das zwischen Nabe und Bremsfläche angeordnete
bzw. anzuordnende Schutzschild reflektiert einen Großteil der
von der Bremse ausgehenden Wärmestrahlung
und schützt
so die Lagerung der Nabe vor Überhitzung.
Insbesondere wird einer negativen Beeinflussung der Schmierung der
Wälzlager und
einer Versprödung
der in der Lagerung angeordneten Dichtungen vorgebeugt.
-
Obwohl ein derartiges Schutzschild
auch bei Trommelbremsen vorgesehen werden kann, ist es gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung im Bereich zwischen den Reibflächen der
Bremsscheibe und zumindest dem hinteren Wälzlager der Radnabenlagerung
angeordnet. Es ist vorzugsweise an der Nabe befestigt.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Schutzschild mit radialem Abstand zur Außenfläche der
Nabe angeordnet. Der durch den radialen Abstand gebildete Spalt
kann in axialer Richtung zum Befestigungsflansch der Nabe abnehmen.
Hierdurch ergibt sich eine isolierende Schutzschicht zwischen Schutzschild
und Nabe und eine einfache Möglichkeit
zur Montage des Schutzschildes.
-
Da durch das Schutzschild ein Teil
der Wärmestrahlung
absorbiert wird, so daß das
Schutzschild selbst eine erhöhte
Temperatur erlangt, wird gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, das Schutzschild an
der Stirnfläche
der Nabe zu befestigen. Hierdurch ergeben sich geringe Übergangsflächen und
damit eine geringe Wärmeleitung
vom Schutzschild auf die Nabe. Das im wesentlichen zylindrische
Schutzschild kann mit mindestens einer an der Stirnfläche der
Nabe anliegenden Abbiegung versehen sein, über die es an der Nabe befestigt
ist. Hierdurch ergibt sich eine einfache und schnelle Montierbarkeit
des Schutzschildes bei gleichzeitig geringen Kontaktflächen.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung können
die Abbiegungen in der Art eines Bajonetts ausgebildet und durch
Drehung an der Nabe festlegbar sein. Diese einfache Gestaltung des Schutzschildes
kann herangezogen werden, um das Schutzschild allein oder bevorzugt
gemeinsam mit einem Polring an der Nabe zu befestigen.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht das Schutzschild aus Aluminium, insbesondere
aus hellem, vorzugsweise eloxierten Aluminium. Durch die Wahl des
Materials und der Farbe wird der Hauptanteil der Strahlung reflektiert. Wenn
gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung die Oberfläche des Schutzschildes rauh
ist, hat dies eine stärkere
Reflektion und eine Streuung der Reflektionsrichtung zur Folge.
-
Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen,
die Nabe mit Mitteln zur Befestigung des zwischen Nabe und Bremsfläche angeordneten Schutzschildes
zu versehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die dem Befestigungsflansch abgewandte
Stirnfläche
der Nabe mit Teilen eines Bajonettverschlusses für die Befestigung des Schutzschildes
versehen. Auf diese Weise ist auch die Nabe mit einfachen Mitteln
zur Aufnahme des Schutzschildes ausgestaltet.
-
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
-
1 einen
hälftigen
Längsschnitt
durch eine Radlagerung mit dem erfindungsgemäßen Schutzschild,
-
2 eine
perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des Schutzschildes,
-
3 einen
Teilschnitt gemäß der Schnittlinie
III-III in 2,
-
4 eine
rückwärtige Ansicht
des Schutzschildes in Richtung des in 2 eingezeichneten Pfeiles
IV,
-
5a 5b und 5c perspektivische Ansichten der Nabe
bei der Montage des Schutzschildes gemeinsam mit einem Polring.
-
In 1 ist
das Ende eines Achskörpers 1 zu erkennen,
auf dessen abgestuften Lagerflächen
zwei Wälzlager 2 zur
Lagerung einer Nabe 3 angeordnet sind. Die Nabe 3 wird
durch eine Achsmutter 4 gehalten, die durch eine Kapsel 5,
die auf die Nabe 3 aufgeschraubt wird, abgedeckt ist.
-
Am Befestigungsflansch 3a der
Nabe 3 ist mittels Radbolzen 6 der Befestigungsflansch 7a einer Bremsscheibe 7 befestigt,
die einen topfartigen Übergang 7b besitzt.
An den einander gegenüberliegenden
Reibflächen
der Bremsscheibe 7 liegen Reibbeläge 9 von Bremsklötzen 8 an,
die durch einen nicht dargestellten Mechanismus bei Bedarf gegen
die Bremsscheibe 7 gedrückt
werden.
-
Die gesamte Nabe 3 und Bremsscheibe 7 ist dicht
von der nicht dargestellten Felge eines Rades umgeben, das mit seiner
Radschüssel
am Befestigungsflansch 3a der Nabe 3 mittels Radmuttern
befestigt ist. Dieses Rad stellt für die Bremse eine starke Abkapselung
dar.
-
Diese Abkapselung hat zur Folge,
daß die beim
Bremsen infolge der Reibung zwischen den Reibbelägen 9 und den Reibflächen der
Bremsscheibe 7 erzeugte Wärmeenergie schlecht abgeleitet werden
kann. Zwar wird durch eine Verteilung der Wärme über die gesamte Bremsscheibe 7 ein
Teil dieser Wärmeenergie
durch Konvektion an die Luft abgeführt, der Großteil der
Wärmeenergie
verbleibt jedoch in der Bremsscheibe 7 und führt dort
zu einer Wärmestrahlung.
-
Um diese Wärmestrahlung auf das benachbarte
Wälzlager 2 der
Nabe 3 zu vermindern, ist zwischen der Nabe 3 und
der Bremsscheibe 7 ein Schutzschild 10 angeordnet.
Dieses Schutzschild 10 reflektiert einen Großteil der
von der Bremsscheibe 7 ausgehenden Wärmestrahlung. Es besteht vorzugsweise
aus Aluminium, das mit einer hellen Eloxierung mit rauher Oberfläche versehen
ist. Die elektromagnetischen Wellen der Wärmestrahlung werden durch das
helle Material reflektiert. Die rauhe Oberfläche verstärkt diesen Effekt der Reflektion
und führt
zu einer diffusen Abstrahlung.
-
Durch das Schutzschild 10 wird
insbesondere das hintere Wälzlager 2 und
dessen Schmierung vor einer zu hohen Wärmebelastung geschützt. Außerdem werden
die im Bereich des hinteren Wälzlagers 2 angeordneten
Abdichtelemente geschont.
-
Da ein Teil der Wärmestrahlung vom Schutzschild 10 absorbiert
wird, ist durch eine geeignete Befestigung mit geringen Übergangsflächen dafür gesorgt,
daß dieser
Teil der Wärmeenergie
nicht durch Wärmeleitung
in die Nabe 3 gelangen kann.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den 2 bis 4 ist das zylindrische Schutzschild 10 zu diesem
Zweck mit einem Ring 11 versehen, der drei Abbiegungen 11a aufweist.
Mittels dieser Abbiegungen 11a, die eine geringe Anlagefläche haben,
ist das Schutzschild 10 an der Stirnfläche der Nabe 3 befestigt.
Das Schutzschild 10 ist hierbei so dimensioniert, daß ein Luftspalt 12 zwischen
Schutzschild 10 und Nabe 3 verbleibt. Beim Ausführungsbeispiel
verringert sich der Luftspalt 12 in Richtung auf den Befestigungsflansch 3a der
Nabe 3, so daß eine
gute Lagebestimmung des Schutzschildes 10 möglich ist.
-
Die Nabe 3 ist an ihrer
dem Befestigungsflansch 3a abgewandten Stirnfläche mit
Teilen eines Bajonettverschlusses versehen, der zur Befestigung des
Schutzschildes 10 bzw. seiner am Ring 11 ausgebildeten
Abbiegungen 11a dient. Bei dem in den 1 sowie 5a, 5b und 5c dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die
Befestigung gemeinsam mit einem Polring 13, der insbesondere
für das
ABS-System benötigt
wird.
-
Der Polring 13 und das Schutzschild 10 mit dem
Ring 11 werden gemäß 5a ausgerichtet und anschließend in
die Nabe 3 eingelegt. Gemäß 5b erfolgt durch ein geringes Drehen
dieser Teile im Uhrzeigersinn eine Verriegelung des Bajonettverschlusses.
In der Endstellung gemäß 5c ist der Bajonettverschluß verriegelt.
-
Aus dem in der Zeichnung dargestellten
und voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel geht hervor,
daß das
Schutzschild 10 durch seine Lage zwischen Nabe 3 und
Bremsflächen
der Bremse wirkungsvoll die Übertragung
von Wärmeenergie aufgrund
Wärmestrahlung
in den empfindlichen Teil der Nabe 3 erheblich vermindert.
Beim Schutzschild 10 handelt es sich um ein einfaches Bauteil,
das mit geringem Aufwand hergestellt und in die Nabe 3 eingesetzt
werden kann.
-
- 1
- Achskörper
- 2
- Wälzlager
- 3
- Nabe
- 3a
- Befestigungsflansch
- 4
- Achsmutter
- 5
- Kapsel
- 6
- Radbolzen
- 7
- Bremsscheibe
- 7a
- Befestigungsflansch
- 7b
- topfartiger Übergang
- 8
- Bremsklotz
- 9
- Reibbelag
- 10
- Schutzschild
- 11
- Ring
- 11a
- Abbiegung
- 12
- Luftspalt
- 13
- Polring