DE10241867B4

DE10241867B4 - Radnaben-Bremsscheibenanordnung

Info

Publication number: DE10241867B4
Application number: DE2002141867
Authority: DE
Inventors: Rossen Iliev; Günther Boesett
Original assignee: Schmitz Cargobull AG
Current assignee: Schmitz Cargobull AG
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: DE10241867A1

Abstract

Radnaben-Bremsscheibenanordnung (1) für Lastfahrzeuge, umfassend:
– einen Achsendkörper (2),
– eine Radnabe (3; 33; 53), die gegenüber dem Achsendkörper (2) drehbar gelagert ist,
– einen Radflansch (5; 35), der mit der Radnabe (3; 33; 53) verbunden oder mit dieser integriert ist,
– einen Bremsscheibenverbindungstorus (8; 38; 48), der mit dem Radflansch (5; 35) im Bereich der Radfelge (17) verbunden ist,
– eine Bremsscheibe (7), die mit dem Bremsscheibenverbindungstorus (8; 38; 48) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der Radnabe (3; 33; 53) und die Innenseite des Bremsscheibenverbindungstorus (8; 38; 48) einen Belüftungsringkanal (10) begrenzen, der in Achsenrichtung nach innen und außen (über 40; 16; 36) mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung für Lastfahrzeuge, umfassend:

– einen Achsendkörper,
– eine Radnabe, die gegenüber dem Achsendkörper drehbar gelagert ist,
– einen Radflansch, der mit der Radnabe verbunden oder mit dieser integriert ist,
– einen Bremsscheibenverbindungstorus, der mit dem Radflansch im Bereich der Radfelge verbunden ist,
– eine Bremsscheibe, die mit dem Bremsscheibenverbindungstorus verbunden ist.

Eine der wesentlichen Neuerungen der letzte Jahre im Bereich der Bremsen für Lastfahrzeuge, worunter Zugfahrzeuge, Anhänger und Auflieger verstanden sein sollen, war die Einführung der Scheibenbremse. Gegenüber Trommelbremsen sind die hohe thermische Belastbarkeit und das verbesserte Fadingverhalten als besondere Vorteile zu vermerken.
Physikalisch betrachtet, bedingen Bremsvorgänge eine Umwandlung von kinetischer Energie in Wärmeenergie, was im Falle der Scheibenbremse bedeutet, dass an der Brems scheibe, an der die Energie direkt umgewandelt wird, ein Wärmestau auftreten und sich dadurch die Bremsscheibe bis in einen Temperaturbereich von mehreren Hundert Grad Celsius erwärmen kann. Für den Abfluss der Wärmemengen muss gesorgt werden. Hierbei muss insbesondere darauf geachtet werden, dass dieser Energieabfluss nicht zu einer unerwünschten Temperaturerhöhung im Lagerbereich führt, da die heute zumeist als Lagerelement verwendeten Hubunits für eine maximale Temperatur im Bereich von 130°C ausgelegt sind.
Der zur Verfügung stehende Freiraum unter einer Radfelge wird für den Einbau wichtiger Bremsenaggregate, insbesondere des Bremssattels, genutzt. Derartige Scheibenbremsen werden sowohl für eine Radfelge mit 22,5-Zoll-Bereifung als auch 19,5-Zoll-Bereifung eingesetzt.
Es ist bekannt, zur Kühlung der Bremse durch Luftzirkulation in der Radschüssel zwischen der Radbefestigung der Radfelge Belüftungslöcher zu dem Freiraum unter der Radfelge vorzusehen. Hierdurch soll insbesondere verhindert werden, dass der Reifen im Wulstbereich des Radfelgenhorns durch Wärmeeinwirkung beschädigt wird.
Wesentlich größer ist allerdings die Gefahr, dass durch die abgeleitete Wärme der Bremsscheibe im Bereich des Radlagers Schädigungen auftreten.

Eine verbesserte Belüftung und damit Kühlung ist aus der DE 100 27 942 A1 ersichtlich. Bei dieser Radnaben-Bremsscheibenanordnung werden zwischen der Radbefestigung und der Flanschbefestigung Belüftungsdurchlässe ausgebildet, so dass zumindest die Außenseite des Bremsscheibenverbindungstorus gekühlt werden kann. Eine Belüftung ist von der Felgenseite her durch Belüftungsdurchlässe, Be zugszahl 17, möglich. Eine Strömung der Luft zu der zur Fahrzeugmitte weisenden Innenseite der Bremsscheibe ist nicht vorgesehen.

Es hat sich gezeigt, dass diese Art der Kühlung in vielen Fällen nicht ausreichend ist. Insbesondere dann, wenn nach einer Bergab-Fahrt die Bremsscheiben sehr hoch erwärmt sind und anschließend das Fahrzeug abgestellt wird, kommt es zu einem Stehen der Luft innerhalb der Hohlräume. Wie bereits beobachtet wurde, ist keine ausreichende Wärmeabfuhr möglich, so dass der Lagerbereich beschädigt werden kann.

Bekannt ist weiterhin aus der DE 199 13 024 A1 eine gattungsbildende Radnaben-Bremsscheibenanordnung mit einem Bremssscheibenverbindungstorus, hier "Bremsscheibentopf" genannt. Die Belüftung des Nabenbereiches erfolgt durch einen einseitig offenen Kanal, der teilweise von der Flanschunterseite, teilweise vom Bremsscheibentopf begrenzt wird. Eine von innen nach außen durchgehende Belüftung ist nicht vorgesehen. Die in der 2 dieser Schrift erkennbaren Öffnungen (Bezugszahl 25) sind im Betriebsfall von Bolzen durchsetzt, da es sich um Gewindebohrungen handelt.

Es stellt sich demnach die Aufgabe, die Radnaben-Bremsscheibenanordnung der aus DE 199 13 024 A1 bekannten Art dahingehend zu konstruieren, dass eine Abführung der Wärme durch Luftaustausch im Nabenbereich verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung der genannten Art dadurch gelöst, dass die Außenseite der Radnabe und die Innenseite des Bremsscheibenverbindungstorus einen Belüftungsringkanal begrenzen, der in Achsenrichtung nach innen und außen mit der Umge bungsluft in Verbindung steht.

Es wird hiermit der Vorteil erreicht, dass durch die durchgehende Belüftung, die sowohl die Bremsscheibe als auch das Lager kühlt und die Fliehkräfte und ähnliche, insbesondere aerodynamische Erscheinungen im Bereich der Nabe nutzt, es zu einer erheblichen und nicht von vornherein zu erwartenden Abkühlung im Lagerbereich kommt.

Die Radnabe kann mit einem stirnseitigen Haltekopfring versehen sein; der Radflansch ist vorzugsweise mit dem Haltekopf ring verbunden.

Vorzugsweise wird bei der Konfiguration der Erfindung eine in Radialrichtung zur Achse eingefurchte Aufnahmevertiefung zum Aufspannen eines Bremssattel-Rotationsraums vom Bremsscheibenverbindungstorus – an der Innenseite der Bremsscheibe beginnend – zusammen mit der Bremsscheibe gebildet. Damit kann über den vollen Umfang der Radnabe eine Kühlung stattfinden, wobei die Kühlluft sowohl bei stehendem Fahrzeug als auch im fahrenden Zustand zu beiden Achsenrichtungen hin entweichen kann und für eine Wärmeabfuhr sorgt.

Wie bereits erwähnt, ergeben sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung insbesondere dann, wenn die Radnabe Teil einer verkapselten Hubunit ist.

Konstruktiv vorteilhaft ist insbesondere, wenn Radnabe, Radflansch und Bremsscheibenverbindungstorus einstückig sind.

Das Gebilde aus Radnabe, Radflansch und Bremsscheibenverbindungstorus besitzt radial außerhalb des Haltekopfringes über den Umfang des Rades verteilte Nabenöffnungen, die durch speichenartige Stege voneinander getrennt sind. Letztere können mit Bohrungen zur Aufnahme von Befestigungsbolzen für die Radfelge versehen sein.

Zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften sollte sich der Belüftungsringkanal zur Achsenmitte hin im Querschnitt erweitern und innerhalb des Bremscheibeninnenperimeters enden.

Der Belüftungsringkanal erweitert sich vorzugsweise zum Achsenende hin und endet in über den Umfang des Radflansches verteilten Öffnungen, die durch speichenartige Stege getrennt sind.

Die Radnaben-Bremsscheibenanordnung besitzt vorzugsweise einen Bremsscheibenverbindungstorus, der im Querschnitt senkrecht zur Achse die Form eines stumpfwinkligen V hat.

Bei der Radnaben-Bremsscheibenanordnung der beschriebenen Art können Bremsscheibe und Bremsscheibenverbindungstorus einstückig, vorzugsweise als Gussteil, ausgebildet sein.

Mit Vorteil kann eine Konstruktion gewählt werden, bei der der Bremsscheibenverbindungstorus an seinem Außenumfang Aufnahmevorrichtungen, vorzugsweise in Form von Zähnen, aufweist, an denen die Bremsscheibe verdrehsicher befestigt ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
1 eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung im Schnitt (erste Ausführungsform);
2 eine Radnabe gemäß 1 in perspektivischer Darstellung;
3 eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung für eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung in zweiten anderen Ausführungsform;
4 die Radnabe gemäß 3 in perspektivischer Darstellung;
5, 6 und 7 drei weitere Ausführungsformen von Radnaben-Bremsscheibenanordnungen;
8 ein Diagramm mit Versuchsergebnissen einer Radnabe gemäß Stand der Technik und gemäß Erfindung.
1 stellt eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung 100 dar, die am Ende eines Achsendkörpers 2 angeordnet ist und über eine Hubunit 14, d. h. eine gekapselte Lagereinheit, drehbar gegenüber dem Zapfen 2.1 des Achsendkörpers 2 gelagert ist. Im vorliegenden Fall ist eine Radnabe 3 Teil der Hubunit 14. Die Radnabe 3 endet in einem Haltekopfring 4, in den über die Peripherie des Rades verteilt Sacklöcher 4.1 eingebohrt sind, in die jeweils das Ende eines Schraubbolzens 6 eingeschraubt ist.
Eine Radkappe 29 bildet den Abschluss der Hubunit 14. Wie aus der 1 weiterhin ersichtlich ist, ist über die Schraubbolzen 6 ein Radflansch 5 in Form eines tellerartigen Gebildes verbunden. Eine perspektivische Ansicht des Radflansches 5 zeigt 2.
Der Radflansch 5 hat eine große Mittelöffnung 5.1 um den Zapfen 2.1 des Achsendkörpers 2. In dem flachen Innenrand 5.2 des Radflansches 5 sind zahlreiche Bohrungen 5.3 vorgesehen, durch die die Schraubbolzen 6 gesteckt sind, deren Bolzenkopf 6.1 außerhalb zu liegen kommt. Nach Fest drehen der Bolzen 6 ist für eine drehfeste, aber lösbare Verbindung zwischen Radnabe 3 und Radflansch 5 gesorgt.
Der Radflansch 5 besitzt ferner gegenüber dem Innenrand 5.2 einen nach außen versetzten Übergangsbereich 5.4, in dem sich zahlreiche Durchgangsöffnungen 16 befinden, die einen Luftdurchlass in beide Richtungen, d. h. von innen nach außen und von außen nach innen, ermöglichen.
Der Querschnitt des Radflansches 5 kann als eine Z-Kröpfung 18 beschrieben werden. Das äußere Ende dieser Z-Kröpfung 18 läuft in einen Haltering 5.5 aus, an den von außen eine Radfelge 17 (nur angedeutet dargestellt) über Bolzen 19 befestigt ist, die wiederum durch Bohrungen 5.6 hindurch gesteckt sind.
Der Haltering 5.5 trägt weiterhin, zur Fahrzeugmitte hin versetzt, einen Torusflansch 11, der einstückig mit einem Bremsscheibenverbindungstorus 8 verbunden ist; letzterer wiederum ist mit einer Bremsscheibe 7 an deren Innenseite 7.1 verbunden. Der Bremsscheibenverbindungstorus 8 ist insgesamt als Gussteil hergestellt. Die plane Bremsscheibe 7 wird auf eine entsprechende Bremsscheibennabe 30 aufgeschoben und ist mit dieser formschlüssig unter Anschlag an einen Bund 31 axial verbunden und festgelegt. Die Bremsscheibennabe 30 ist außerdem mit Zähnen versehen, die zu einer entsprechenden Zahnanordnung am Innenperimeter der Bremsscheibe kompatibel sind. Die auftretenden Bremsdrehmomente können demnach übertragen werden. Eine solche Befestigungsart ist dem Fachmann an sich bekannt. Durch entsprechende Formgebung des Überganges von der Bremsscheibe 7 zur Bremsscheibennabe ergibt sich eine ausreichende Trennung der Bremsscheibe gegenüber dem Bremsscheibenverbindungstorus 8. Damit kann eine relative Wärmeausdehnung der Bremsscheibe 7 gegenüber dem Bremsscheibenverbindungstorus 8 sichergestellt werden. Darüber hinaus kann die Bremsscheibe in einfacher Weise montiert und demontiert werden.
Der Bremssscheibenverbindungstorus 8 hat eine charakteristische Form, die insbesondere aus der 1 hervorgeht. Zur Achse hin steht er ein gewisses Stück über (Überstand bei 8.1) und setzt sich dann achsenparallel in einen Mittelbereich 8.2 fort und divergiert in einem flachen Konuswinkel in ein Übergangsstück 8.3, welches am stirnseitigen Haltekopf ring 4 endet. Der Bremsscheibenverbindungstorus 8 hat demnach im Querschnitt senkrecht zur Achse eine kelchartige Form mit stumpfem V-Winkel.
Diese Form des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ermöglicht zum einen, dass eine gefurchte Aufnahmevertiefung 9 entsteht, die einen Freiraum als Bremssattel-Rotationsraum 12 aufspannt. Der Bremssattel 27 mit dem beiden Bremsbacken 28 ist in 1 schematisch dargestellt.
Durch die Form des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ist zum anderen ermöglicht, dass im Bereich der Aufnahmevertiefung 9 zwischen Außenseite der Radnabe 3 und Innenseite des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ein Belüftungsringkanal 10 entsteht, der in Achsenrichtung nach innen und außen über die Öffnungen 16 beziehungsweise 40 mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.
Die Wärme, die sich beim Bremsen und nachträglich beim Stehen über des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ihren Weg sucht, kann damit sowohl nach außen als auch nach innen über Konvektionsluft abgeführt werden. Die Luft muss sich nicht stauen, sondern strömt nach innen oder außen ab. Darüber hinaus wirkt die Luftmantelschicht im Belüftungs ringkanal 10 wärmeisolierend. Unterhalb der Bremsscheibe 7 kann die Luft zum Fahrzeuginneren über die Öffnungen 40 abströmen, während sie nach außen durch die Öffnungen 16 abfließen kann. Damit wird für eine hervorragende Kühlung der Bremse und eine Unterbrechung der Wärmezufuhr zur Radnabe 3 gesorgt.
Die sehr effektive Kühlung ergibt sich aus einer Versuchsanordnung, deren Ergebnis in 8 dargestellt ist. Bei einer Versuchsanordnung wird die in 1 dargestellte Radnaben-Bremsscheibenanordnung 100 in natürlicher Größe über eine Antriebsvorrichtung in Drehung versetzt, wobei gleichzeitig die Bremsbacken 28 gegen die Bremsscheibe 7 gedrückt werden, so dass sich eine erhebliche Energieumwandlung einstellt. Im Messprogramm wird der Bremsvorgang so betrieben, dass sich die Bremsscheibe auf 700°C gleichmäßig ansteigend über 100 Minuten erwärmt. Durch eine Leitung wird ein Temperaturfühler bis in den Bereich der Hubunits eingeführt und die Temperatur dort gemessen. Es ergibt sich die untere Kurve, das heißt, als maximale Temperatur im Bereich der Hubunits wird trotz der hohen Temperatur an der Bremsscheibe nicht mehr als 82°C erreicht.
Bei einem Modell einer Bremsscheibenanordnung, bei der kein Belüftungsringkanal 10 vorhanden ist, sondern lediglich ein geschlossener Stichkanal zwischen der Bremsscheibenverbindungstorus und der Radnabe, wird eine wesentlich höhere Temperatur, nämlich bis zu 160°C, gemessen.
Damit ist plausibel, dass sich durch den hier gewählten Aufbau mit einem Belüftungsringkanal eine wesentliche Verbesserung der Kühlung ergibt.
Eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der Radnaben-Bremsscheibenanordnung (Bezugszahl 200) ist in 3 dargestellt. Hier ist auf den Achsendkörper 2 und die Hubunit 14 eine Kombination aus Radnabe 33, Radflansch 35 und Bremsscheibenverbindungstorus 38, also eine erweiterte Radnabeneinheit 21, gewählt worden, die im Bereich eines Haltekopfringes 34 miteinander verbunden sind. Die Außenseite der Radnabe 33 und die Innenseite der Bremsscheibenverbindungstorus 38 begrenzen einen Belüftungsringkanal 10, der in Achsenrichtung nach außen und innen über Öffnungen (hier Öffnung 36 bzw. 40) mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.
Im vorliegenden Falle ist weiterhin die Anordnung der Öffnungen 36 so gewählt, dass diese sich radial innerhalb des Haltekopfringes 34 über den Umfang der Radnabe verteilt befinden, und wie 4 zeigt, durch speichenartige Stege 25 voneinander getrennt sind. Die speichenartigen Stege sind mit Bohrungen 23 zur Aufnahme von Schraubenbolzen 6 für die Radfelge (nicht dargestellt) versehen.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der Bremsscheibenverbindungstorus 8 an seinem Außenumfang Aufnahmevorrichtungen 41 in Form von Zähnen aufweist, an denen die Bremsscheibe 7 verdrehsicher befestigt ist. Die plane Bremsscheibe 7 wird auf eine entsprechende Bremsscheibennabe aufgeschoben und ist mit dieser formschlüssig unter Anschlag an einen Bund axial verbunden und festgelegt (vgl. Beschreibung zu 1).
5 stellt eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung 300 dar, die am Ende eines Achsendkörpers 2 angeordnet ist und über eine Hubunit 14 gelagert ist. Die Radnabe 3 ist Teil der Hubunit 14. Die Radnabe 3 endet in einem Haltekopfring 4, in den über die Peripherie des Rades verteilt Sacklöcher 4.1 eingebohrt sind, in die jeweils das Ende eines Schraubbolzens 6 eingeschraubt ist.
Eine Radkappe 29 bildet den Abschluss der Hubunit 14. Wie aus der 1 weiterhin ersichtlich ist, ist über die Schraubbolzen 6 ein Radflansch 5 in Form eines tellerartigen Gebildes verbunden. Eine perspektivische Ansicht des Radflansches 5 zeigt 2.
Der Radflansch 5 weist zahlreiche Durchgangsöffnungen 16 auf, die einen Luftdurchlass in beide Richtungen, d. h. von innen nach außen und von außen nach innen, ermöglichen.
Der Querschnitt des Radflansches 5 kann als eine Z-Kröpfung 18 beschrieben werden. Das äußere Ende dieser Z-Kröpfung 18 läuft in einen Haltering 5.5 aus, an den von außen eine Radfelge (nicht dargestellt) über Bolzen 19 befestigt ist.
Der Haltering 5.5 trägt weiterhin, zur Fahrzeugmitte hin versetzt, einen Torusflansch 11, der einstückig mit einem Bremsscheibenverbindungstorus 48 verbunden ist; letzterer wiederum ist mit einer Bremsscheibe 7 einstückig an deren Innenseite 7.1 verbunden. Der Bremsscheibenverbindungstorus 48 und die Bremsscheibe 7 sind insgesamt als Gussteil hergestellt.
Der Bremssscheibenverbindungstorus 48 hat eine charakteristische Form, die aus der 5 hervorgeht. Er beginnt direkt an der Bremsscheibe 7 bei 48.7 und setzt sich dann achsenparallel in einen Mittelbereich fort und divergiert in einem flachen Konuswinkel in ein Übergangsstück, welches am stirnseitigen Haltekopf ring 4 endet.
Der Bremsscheibenverbindungstorus 48 hat demnach im Querschnitt senkrecht zur Achse eine kelchartige Form mit stumpfem Winkel, wie dies bereits anhand der 1 beschrieben wurde.
6 stellt eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung 400 dar, die am Ende eines Achsendkörpers 2 angeordnet ist und über eine Hubunit 14 drehbar gegenüber dem Achsendkörper 2 gelagert ist. Im vorliegenden Fall ist die Radnabe 53 mit der Hubunit 14 außenseitig verbunden, verfügt jedoch über eine Trennlinie 54. Die Radnabe 53 geht einstückig über den Radflansch 55 mit einer großen Mittelöffnung 5.1. Die große Mittelöffnung 5.1 erstreckt sich um den Zapfen 2.1 des Achsendkörpers 2.
Der Radflansch 55 besitzt einen nach außen versetzten Übergangsbereich 5.4, in dem sich zahlreiche Durchgangsöffnungen 16 befinden, die einen Luftdurchlass in beide Richtungen, d. h. von innen nach außen und von außen nach innen, ermöglichen.
Der Querschnitt des Radflansches 55 kann als eine Z-Kröpfung beschrieben werden. Das äußere Ende dieser Z-Kröpfung läuft in einen Haltering 5.5 aus, an den von außen eine Radfelge über Bolzen befestigt ist, die wiederum durch Bohrungen hindurch gesteckt sind.
Der Haltering 5.5 trägt weiterhin, zur Fahrzeugmitte hin versetzt, einen Torusflansch 11, der einstückig mit einem Bremsscheibenverbindungstorus 8 verbunden ist; letzterer wiederum ist einstückig mit einer Bremsscheibe 7 an deren Innenseite 7.1 verbunden.
Die Form des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ermöglicht zum einen, dass eine gefurchte Aufnahmevertiefung 9 entsteht, die einen Freiraum als Bremssattel-Rotationsraum ergibt. Durch die Form des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ist zum anderen ermöglicht, dass im Bereich der Aufnahmevertiefung 9 zwischen Außenseite der Radnabe 3 und Innenseite des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ein Belüftungsringkanal 10 entsteht, der in Achsenrichtung nach innen und außen über die Öffnungen 16 beziehungsweise 40 mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 ist eine Radnaben-Bremsscheibenanordnung 500 am Ende eines Achsendkörpers 2 angeordnet und über eine Hubunit 14 drehbar gegenüber dem Achsendkörper 2 gelagert. Eine Radnabe 3, die Teil der Radnaben-Bremsscheibenanordnung 500 ist, setzt sich einstückig in einen Radflanschabschnitt 5 fort, an dessen Ende ein stirnseitiger Haltekopf ring 4 angeordnet ist. In diesem sind über die Peripherie des Rades verteilt Durchgangsbohrungen 4.1 eingebohrt, in die jeweils Radbolzen 6 eingeschraubt sind.
Aus der 7 ist weiterhin ersichtlich, dass die Kombination aus Radnabe 3 und Radflanschabschnitt 5 eine tellerartige Form hat. Diese Kombination nimmt demnach die Funktion der Radnabe und eines Radflansches wahr. Sie trägt auch die Radfelge 17, die am Haltekopf ring 4 durch die Radbolzen 6 gehalten ist.
Die Radnabe 3 hat eine große Mittelöffnung 3.1, die den Achsendkörper 2 umfasst. Der Radflanschabschnitt 5 besitzt ferner gegenüber dem Außenrand 3.1 der Radnabe 3 versetzt zahlreiche Durchgangsöffnungen 16, die einen Luftdurchlass in beide Richtungen, d. h. von innen nach außen und von außen nach innen, ermöglichen. Zwischen den Durchgangsöffnungen 16 sind zahlreiche speichenartige Stege 18 vorhanden.
Der Haltekopf 4 trägt weiterhin, zur Fahrzeugmitte hin versetzt, einen Bremsscheibenverbindungstorus 8; letzterer wiederum ist mit einer Bremsscheibe 7 an deren Innenseite 7.1 verbunden. Der Bremsscheibenverbindungstorus 8 besitzt an seinem Außenumfang Vorrichtungen, vorzugsweise in Form von Zähnen 41, an denen die Bremsscheibe 7 verdrehsicher befestigt ist.
Der Bremsscheibenverbindungstorus 8 übernimmt die Funktion eines Adapters zwischen Radnabe und Bremsscheibe und ermöglicht eine gute Zugänglichkeit und Montagefähigkeit der Bremsscheibe. Außerdem lässt diese Art der Befestigung ein gewisses "Schwimmen" der Bremsscheibe gegenüber der Befestigung und den Bremsbacken zu.
Die plane Bremsscheibe 7 wird auf den Bremsscheibenverbindungstorus 8 aufgeschoben und ist mit dieser formschlüssig unter Anschlag an einen Bund 31 axial verbunden und festgelegt. Die sich außen am Bremsscheibenverbindungstorus 8 befindenden Zähne sind zu einer entsprechenden Zahnanordnung am Innenperimeter der Bremsscheibe kompatibel. Die auftretenden Bremsmomente können demnach übertragen werden.
Die Form des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ergibt eine gefurchte Aufnahmevertiefung 9, die einen Freiraum als Bremssattel-Rotationsraum 12 aufspannt.
Durch die Form des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ist zum anderen möglich, dass im Bereich der Aufnahmevertiefung 9 zwischen Außenseite der Radnabe 3 und der Innenseite des Bremsscheibenverbindungstorus 8 ein Belüftungsringkanal 10 entsteht, der in Achsenrichtung nach innen und außen über Öffnungen 16 beziehungsweise 40 mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Wesentlich ist ferner, dass der Belüftungsringkanal 10, der vorliegenden Falle über seine Länge im wesentlichen denselben Querschnitt hat, mit ausreichend dimensionierten Öffnungen nach außen (16) und innen (40) versehen ist. Der lichte Querschnitt soll dabei möglichst groß bemessen werden, wobei allerdings die dem Fachmann bekannten Werte für Felgendurchmesser, Felgeninnenraum, Bremsen-Aggregate und Achsabmessungen konstruktive Optimierungen erfordern.
Die Wärme, die sich beim Bremsen und nachträglich beim Stehen über die Bremsscheibenverbindungstorus 8 ihren Weg sucht, kann damit sowohl nach außen als auch nach innen über Kontakt mit Luft abgeführt werden. Die Luft muss sich nicht stauen, sodann strömt nach innen oder außen ab. Darüber hinaus wirkt die Luftmantelschicht im Belüftungsringkanal 10 wärmeisolierend. Unterhalb der Bremsscheibe 7 kann die Luft zum Fahrzeuginneren hin abströmen, während sie nach außen durch die Öffnungen 16 abfließen kann. Damit wird für eine hervorragende Kühlung der Bremse und eine weitgehende Unterbrechung der Wärmezufuhr zur Radnabe 3 und zur Hubunit 14 gesorgt.
Insgesamt ergibt sich mit den Vorrichtungen gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine wesentlich bessere Belüftung des Bremsscheibenbereiches, so dass eine höhere Standzeit und eine sichere Leistung der Scheibenbremse gewährleistet sind.

Claims

Radnaben-Bremsscheibenanordnung (1) für Lastfahrzeuge, umfassend: – einen Achsendkörper (2), – eine Radnabe (3; 33; 53), die gegenüber dem Achsendkörper (2) drehbar gelagert ist, – einen Radflansch (5; 35), der mit der Radnabe (3; 33; 53) verbunden oder mit dieser integriert ist, – einen Bremsscheibenverbindungstorus (8; 38; 48), der mit dem Radflansch (5; 35) im Bereich der Radfelge (17) verbunden ist, – eine Bremsscheibe (7), die mit dem Bremsscheibenverbindungstorus (8; 38; 48) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der Radnabe (3; 33; 53) und die Innenseite des Bremsscheibenverbindungstorus (8; 38; 48) einen Belüftungsringkanal (10) begrenzen, der in Achsenrichtung nach innen und außen (über 40; 16; 36) mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.
Radnaben-Bremsscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (3) mit einem stirnseitigen Haltekopf ring (4) versehen ist und dass der Radflansch (5) mit dem Haltekopfring (4) verbunden ist.
Radnaben-Bremsscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibenverbindungstorus (8) – an der Innenseite der Bremsscheibe (7) beginnend – mit der Bremsscheibe eine in Radialrichtung zur Achse eingefurchte Aufnahmevertiefung (9) zum Aufspannen eines Bremssattel-Rotationsraums (12) bildet, wobei der Belüftungsringkanal (10) sich über den Bereich der Aufnahmevertiefung (9) erstreckt.
Radnaben-Bremsscheibenanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Radnabe (33), Radflansch (35) und Bremsscheibenverbindungstorus (38) einstückig sind.
Radnaben-Bremsscheibenanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebilde aus Radnabe (3), Radflansch (5) und Bremsscheibenverbindungstorus (8) radial außerhalb des Haltekopfringes (4) über den Umfang des Rades verteilte Nabenöffnungen (16) besitzt, die durch speichenartige Stege (18) voneinander getrennt sind.
Radnaben-Bremsscheibenanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungsringkanal (10) sich zur Achsenmitte hin im Querschnitt erweitert und innerhalb des Bremscheibeninnenperimeters endet.
Radnaben-Bremsscheibenanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungsringkanal (10) sich zum Achsenende hin erweitert und in über den Umfang des Radflansches (5; 35) verteilten Öffnungen (16; 36) endet, die durch speichenartige Stege (18; 25) getrennt sind.
Radnaben-Bremsscheibenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibenverbindungstorus (8) im Querschnitt senkrecht zur Achse die Form eines stumpfwinkligen V hat.
Radnaben-Bremsscheibenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibenverbindungstorus (8) an seinem Außenumfang Aufnahmevorrichtungen in Form von Zähnen (41), aufweist, an denen die Bremsscheibe (7) verdrehsicher befestigt ist.