DE19504118A1 - Bremsscheibe bzw. Scheibenbremse für leistungsstarke Personenwagen - Google Patents
Bremsscheibe bzw. Scheibenbremse für leistungsstarke PersonenwagenInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für leistungsstarke Per
sonenwagen, die ein kreisförmiges Bremselement aufweist, welches aus zwei
Ringen mit definiertem Zwischenraum gebildet ist.
Bei Scheibenbremsen, insbesondere beim Einsatz in leistungsstarken Perso
nenwagen, wird sehr oft das Auftreten einer starken Geräuschentwicklung
bemängelt, die sich in einem unangenehmen Pfeifen äußert, welches den
Reisekomfort beeinträchtigt.
Wegen der typischen Unzulänglichkeiten bei Vibrationserscheinungen, die
die Ursache der Geräuschentwicklung und ihrer verschiedenen Er
scheinungsformen sind, konnte dem oben genannten Mißstand bisher noch
keine Abhilfe geschaffen werden.
Grundlage dieser Erfindung ist das Problem, eine Bremsscheibe der ein
gangs genannten Art zu schaffen, die strukturelle und funktionale Eigen
schaften aufweist, welche dem genannten Mißstand Abhilfe schafft.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Beobachtung, daß die Ursache
der Geräuschentwicklung in einer Vibration des Bremselementes liegt, bei
der es sich in eine kreisförmige Wellenbewegung versetzt. Entsprechend
dieser Beobachtung und zur Lösung des genannten technischen Problems,
stellt die Erfindung eine Scheibenbremse vor, welches sich dadurch aus
zeichnet, daß das Bremselement eine Vielzahl von Vorsprüngen im Zwischen
raum enthält, die in ihn hineinragen und sich in regelmäßigen Abständen
kreis- bzw. ringförmig auf dem Bremselement befinden.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Bremsscheibe gemäß dieser Erfin
dung werden nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,
- das hinweisend aber nicht beschränkend sein soll - beschrieben und sich
auf die beiliegenden Figuren bezieht. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Bremsscheibe ent
sprechend der Erfindung;
Fig. 2 die Ansicht einer Einzelheit der Bremsscheibe aus Fig. 1
in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt der Einzelheit aus Fig. 2 entsprechend der
Schnittlinie III-III in Fig. 2; und
Fig. 4 einen Schnitt derselben Einzelheit aus Fig. 2 entsprechend
der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist in den beiliegenden Figuren eine Bremsscheibe
für eine Scheibenbremsenanlage bezeichnet, die insbesondere für lei
stungsstarke Personenwagen geeignet ist.
Die Scheibe 1 besteht aus einem kreisförmigen Bremselement bzw. einer
kreisförmigen Bremsfläche 2 mit der Rotationsachse X-X und beispielsweise
einem Außendurchmesser von 316 mm.
Das Bremselement 2 wird im Gießverfahren aus einem geeigneten Gußeisen
hergestellt und besteht aus den zwei Ringen 3 und 4, die konzentrisch zur
Achse X-X aufeinanderzuweisend in einem bestimmten Abstand nebeneinander
angeordnet sind.
Die Ringe 3 und 4 bilden einen Zwischenraum 5 und sind miteinander durch
eine Vielzahl von Stegen 6 verbunden - 36 in diesem Beispiel -, die
grundsätzlich radial verlaufend angeordnet sind und sich in regelmäßigen
Abständen kreis- bzw. ringförmig auf der Innenseite der beiden Ringe 3
und 4 des Bremselementes 2 befinden.
Am Ring 3 ist ein glockenförmiger Flansch 7 zur Befestigung der Brems
scheibe 1 an einer Radachse eines Wagens angebracht. Die Achse ist hier
nicht aufgezeigt.
Im Zwischenraum 5 bildet jeweils ein benachbartes Paar von Stegen 6 einen
definierten, radial verlaufenden Kanal 8, der während des Betriebes von
einem kühlenden Luftstrom durchflossen wird. Gemäß der Erfindung befinden
sich auf dem Bremselement 2 eine Vielzahl von Vorsprüngen 9, die in den
Zwischenraum 5 hineinragen. Sie liegen in regelmäßigen Abständen kreis
bzw. ringförmig auf der äußeren Peripherie des Bremselementes 2.
Vorzugsweise sind die Vorsprünge 9 in zwei Reihen 10 und 11 an der Innen
seite der Ringe 3 und 4 angeordnet. Die Vorsprünge der Reihe 10, die mit
9a bezeichnet sind, ragen bzw. stehen aus dem Ring 3 hervor. Die Vor
sprünge der Reihe 11, die mit 9b bezeichnet sind, ragen bzw. stehen aus
dem Ring 4 hervor.
Die Vorsprünge 9a und 9b sind zueinander versetzt angeordnet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es 24 Vorsprünge 9, gleichbe
deutend mit 12 Vorsprüngen 9a und 12 Vorsprüngen 9b.
Die Vorsprünge 9a befinden sich innerhalb jedes dritten der jeweiligen
Kanäle 8, zwischen jeweils einem Paar benachbarter Stege 6. Im Gegensatz
dazu fallen die Vorsprünge 9b mit jedem dritten der entsprechenden Stege
6 zusammen.
Die Form der Vorsprünge 9a entspricht der eines Tropfens, dessen Spitze
gegen die Achse X-X gerichtet ist. Die Vorsprünge 9b haben ebenfalls die
Form eines Tropfens, dessen gedachte Spitze 12b gegen die Achse X-X ge
richtet ist, auch wenn sie von den entsprechenden Stegen 6 geschnitten
werden.
Die Vorsprünge 9 werden im selben Guß hergestellt und haben eine vor
bestimmte Schnittfläche - im Beispiel 1,1 cm² - und eine vorgegebene Höhe
- im Beispiel 8 mm. Dies ergibt ein vorbestimmtes Volumen und daraus
resultierend eine vorbestimmte Masse - im Beispiel ca. 6,4 g.
Die Anzahl der Vorsprünge 9 wurde gleich der Anzahl der Halbwellen der
Wellenbewegung gewählt, nach der sich die Bremsscheibe , wie vorstehend
beschrieben, während des Auftretens des Pfeifgeräusches bewegt.
Die Anzahl der Vorsprünge wird auf einfache Weise bestimmt:
Zuerst werden die verschiedenen Eigenvibrationsarten des Bremselements
mittels Berechnung und dann die verschiedenen Wellenbewegungen ermittelt,
die diese mit den entsprechenden Eigenfrequenzen eingeht. Daraufhin wird,
mit geeigneten Geräten, die Frequenz der Vibration bestimmt, die sich
effektiv einstellt.
Die Anzahl der Vorsprünge wird der Anzahl der Halbwellen der Wellenbewe
gung gleich sein, deren Eigenfrequenz sich an die ermittelte Frequenz
annähert.
Der Hauptvorteil der Bremsscheibe entsprechend dieser Erfindung besteht
in seiner Geräuscharmut beim Bremsen.
Nicht zuletzt ist auch die einfache Struktur von Vorteil, da dieser
Artikel in Serie produziert werden soll.
Weiterhin wurde festgestellt, daß die Bremsscheibe eine geringere Erwär
mung aufweist.
Natürlich wird ein Fachmann an der oben beschriebenen Bremsscheibe eine
Vielzahl von Änderungen und Varianten vornehmen können, mit dem Ziel,
mehr oder weniger spezifische Anforderungen zu erfüllen. Diese Änderungen
fallen jedoch alle unter den Patentschutz dieser Erfindung, wie in den
nachfolgenden Patentansprüchen definiert.
Claims (2)
1. Bremsscheibe einer Scheibenbremse für insbesondere leistungsstarke
Personenwagen, die aus einem kreisförmigen Bremselement (2) besteht,
welches zwei Ringe (3, 4) mit definiertem Zwischenraum (5) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bremselement (2) eine Vielzahl von Vorsprüngen (9) im Zwi
schenraum (5) enthält, die in ihn hineinragen und sich in regel
mäßigen Abständen kreis- bzw. ringförmig auf dem Bremselement (2)
befinden.
2. Bremsscheibe nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsprünge (9) auf zwei Reihen (10, 11) verteilt sind, wobei
die Vorsprünge (9) der jeweiligen Reihen (10, 11) aus den entspre
chenden Ringen (3, 4) hervorragen und gegenüber den Vorsprüngen (9)
der anderen Reihe (4, 3) versetzt angeordnet sind.
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