DE19846887C2 - Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Bremsanlage für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein
Kraftfahrzeug, bei der die Drehgeschwindigkeit wenigstens
einer mit den Rädern gekoppelten Bremsscheibe oder
Bremstrommel durch Anpressen der Bremsflächen von
Bremsklötzen bzw. Bremsbelägen herabsetzbar und der an
den Bremsflächen abgeriebene Bremsstaub in einem
Staubsammler sammelbar ist.
Aus der DE 196 43 869 A1 ist eine derartige Bremsanlage
bekannt, an der ein trichterförmiger Staubaufnehmer
angebracht ist, der an seinem einen Ende eine an der
Bremsscheibe anliegende Saugöffnung aufweist und dessen
anderes Ende über eine Saugleitung mit einem
Sammelbehälter verbunden ist, hinter dem ein zum Absaugen
ausreichender Unterdruck anlegbar ist.
Bei dieser bekannten Bremsanlage befindet sich der
Staubaufnehmer nicht nahe genug an allen Stellen des
Staubabriebs, so daß ein großer Unterdruck benötigt wird,
um ein vollständiges Absaugen des Bremsstaubs von den
Bremsbelägen zu erreichen.
Aus der DE 44 01 846 A1 ist ein Bremsbelag für eine
Scheibenbremse bekannt, der mit zumindest einem Luftkanal
versehen ist, der an eine Druckluftquelle anschließbar
ist. Der Luftkanal ist durch einen Hohlraum im Reibbelag
gebildet.
Die von der Druckluftquelle in die Luftkanäle
einströmende Druckluft kann einerseits die Bremsbeläge
nach der Bremsung in entgegengesetzte Richtungen von der
Bremsscheibe weg verschieben und dabei ein Lüftspiel
einstellen, das ein Schleifen der Bremsbeläge an der
Bremsscheibe bei nicht betätigter Bremse verhindert.
Andererseits werden die Reibbeläge und die Bremsscheibe
durch aus den Luftkanälen ausströmende Druckluft gekühlt.
Ein Staubsammler zum Sammeln des an den Bremsflächen
abgeriebenen Bremsstaubs ist dieser bekannten Vorrichtung
nicht zu entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Bremsanlage der eingangs erwähnten Art anzugeben, die zum
Sammeln des Bremsstaubes bei kleineren Fahrzeugen ohne
Saugvorrichtung auskommt und bei größeren Fahrzeugen
einen geringeren Unterdruck benötigt als die bekannte
Bremsanlage, wobei der Bremsstaub dennoch nahezu
vollständig abgesaugt wird.
Diese Aufgabe wird nach den Merkmalen des Anspruchs 1
dadurch gelöst, daß jeder der Bremsklötze bzw.
Bremsbeläge Staubkanäle in Form von Nuten aufweist, an
die sich wenigstens ein den von den Nuten aufgefangenen
Bremsstaub aufnehmender Staubsammler anschließt, der nach
den Merkmalen des Anspruchs 2 zweckmäßig in Form eines
Hohlraumes innerhalb des Bremsklotzes bzw. Bremsbelages
ausgebildet ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
gemäß Anspruch 3 vorgesehen, daß jeder der Bremsklötze
bzw. Bremsbeläge an allen Außenflächen, die nicht
Bremsfläche sind, von einer Staubschale umgeben ist, an
die sich der Staubsammler in Form eines Behälters
anschließt.
Damit kein Bremsstaub in die Umwelt austritt, ist nach
Anspruch 4 vorgesehen, daß die Staubschale mit ihren
offenen Rändern auf der Bremsscheibe aufliegt und in
gleichem Maß abgerieben wird wie der Bremsklotz bzw.
Bremsbelag, wobei ferner nach Anspruch 5 zwischen dem
Bremsklotz bzw. Bremsbelag einerseits und der Staubschale
andererseits im Bereich der an der Bremsscheibe
aufliegenden offenen Ränder ein Luftspalt angeordnet ist.
Ferner ist nach Anspruch 6 vorgesehen, daß die
Staubschale aus einer Aluminiumlegierung besteht, während
nach Anspruch 7 der Staubsammler einen für den Abrieb des
Bremsklotzes bzw. Bremsbelages ausreichenden Abstand von
der Bremsscheibe hat und über ein schräg an die
Staubschale angesetztes Zwischenstück mit der Staubschale
verbunden ist.
Für eine Verwendung in größeren und kostspieligeren
Fahrzeugen ist nach einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung gemäß Anspruch 8 der Staubsammler mit einer
Saugvorrichtung verbunden, die den Bremsstaub aus den
Staubkanälen bzw. aus der Staubschale absaugt und dem
Staubsammler zuführt.
Dabei entnimmt gemäß Anspruch 9 die Saugvorrichtung den
benötigten Unterdruck aus einem dem Fahrtwind
ausgesetzten Venturi-Rohr, aus den einen Unterdruck
erzeugenden Teilen des Kraftfahrzeugmotors, aus den
Stoßdämpfern des Fahrwerks oder aus einer durch den
Kraftfahrzeugmotor oder durch einen Elektromotor
angetriebenen Pumpe. Dabei ist nach Anspruch 10 in die
Stoßdämpfer des Fahrwerks je eine Saugpumpe integriert,
die die bei Karosseriebewegungen, insbesondere beim
Bremsen, entstehende Energie in einen Saugvorgang
umwandelt und den entstehenden Unterdruck dem
Vakuumspeicher zuführt.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrades ist nach Anspruch 11
der Saugvorrichtung ein Vakuumspeicher vorgeschaltet, der
einen auf nahezu konstanter Höhe gehaltenen Unterdruck
liefert.
Ferner ist nach Anspruch 12 der Saugvorrichtung ein durch
die Schubabschaltung (Gaswegnahme) des
Kraftfahrzeugmotors und/oder durch die Motorelektronik
und/oder durch die Bremselektronik derart steuerbares
Ventil vorgeschaltet, daß die Saugvorrichtung beim
ungebremsten Fahren eine gleichbleibende, geringe
Saugkraft aus dem Venturi-Rohr, bei der Schubabschaltung
eine erhöhte Saugkraft, vorzugsweise aus dem Krümmer des
Kraftfahrzeugmotors, und beim Betätigen der Bremse eine
hohe, auch nach dem Lösen der Bremse für kurze Zeit,
vorzugsweise einige Sekunden, weiterhin anhaltende
Saugkraft aus dem Vakuumspeicher erhält.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß man zum Sammeln des Bremsstaubes
bei kleineren Fahrzeugen ohne Saugvorrichtung auskommt
und bei größeren Fahrzeugen einen relativ geringen
Unterdruck benötigt, wobei der Bremsstaub dennoch nahezu
vollständig abgesaugt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine einfache Variante einer Bremsanlage ohne
Saugvorrichtung mit Blick auf die Bremsfläche,
Fig. 2 eine zweite Variante einer Bremsanlage, die
sowohl ohne als auch mit Saugvorrichtung arbeiten
kann, mit Blick auf die Bremsfläche und
Fig. 3 die zweite Variante in zwei anderen Ansichten.
Die Fig. 1 zeigt die Ansicht einer Bremsfläche 2 eines
Bremsklotzes bzw. Bremsbelages 3. Die Bremsfläche 2 liegt
an einer Bremsscheibe 1 (Fig. 3) an und wird beim Bremsen
fest auf die Bremsscheibe 1 gepreßt. Die Bremswirkung
wird durch die Reibung zwischen der Bremsscheibe 1 und
der Bremsfläche 2 erreicht.
Ein Teil des rauhen Materials der Bremsfläche 2 wird bei
diesem Reibvorgang abgerieben und bildet einen sehr
feinen Bremsstaub 6.
Wie Fig. 1 zeigt, weist der Bremsklotz bzw. Bremsbelag 3
zwei Staubkanäle 5 in Form von Nuten auf, an die sich ein
Staubsammler 4 anschließt, der in Form eines Hohlraumes
innerhalb des Bremsklotzes bzw. Bremsbelages 3
ausgebildet ist und den von den Nuten aufgefangenen
Bremsstaub 6 aufnimmt. Von dort kann dieser Bremsstaub 6
im Rahmen der regelmäßigen Inspektionen entfernt und
sachgerecht entsorgt werden, so daß er nicht in die
Umwelt gelangt oder die Felgen verschmutzt.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Bremsklotz
bzw. Bremsbelag 3 an allen Außenflächen, die nicht als
Bremsfläche 2 dienen, von einer Staubschale 7 umgeben, an
die sich der Staubsammler 4 in Form eines Behälters
anschließt.
Dabei hat der Staubsammler 4 einen für den Abrieb des
Bremsklotzes bzw. Bremsbelages 3 ausreichenden Abstand
von der Bremsscheibe 1 und ist über ein schräg an die
Staubschale 7 angesetztes Zwischenstück 10 mit der
Staubschale 7 verbunden, die mit ihren offenen Rändern 9
auf der Bremsscheibe 1 aufliegt und in gleichem Maß wie
der Bremsklotz bzw. Bremsbelag 3 abgerieben wird.
Zwischen dem Bremsklotz bzw. Bremsbelag 3 einerseits und
der Staubschale 7 andererseits ist im Bereich der an der
Bremsscheibe 1 aufliegenden offenen Ränder 9 ein
Luftspalt 8 angeordnet, in den die als Nuten ausgeführten
Staubkanäle 5 einmünden. Der von den Staubkanälen 5
aufgenommene Bremsstaub 6 gelangt über den Luftspalt 8
und das Zwischenstück 10 in den Staubsammler 4, aus dem
er regelmäßig entfernt und sachgerecht entsorgt werden
kann.
Um die Staubabsaugung zu verbessern, ist der Staubsammler
4 mit einer (nicht dargestellten) Saugvorrichtung
verbunden, die den Bremsstaub 6 aus den Staubkanälen 5
bzw. aus der Staubschale 7 absaugt und dem Staubsammler 4
zuführt, wobei die Saugvorrichtung den benötigten
Unterdruck aus einem dem Fahrtwind ausgesetzten Venturi-
Rohr, aus den einen Unterdruck erzeugenden Teilen des
Kraftfahrzeugmotors, aus den Stoßdämpfern des Fahrwerks
oder aus einer durch den Kraftfahrzeugmotor oder durch
einen Elektromotor angetriebenen Pumpe entnimmt.
In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Bremsanlage nach Fig.
2 mit der Bremsscheibe 1, dem in die Bremsschale 7
eingebetteten Bremsklotz bzw. Bremsbelag 3, mit den
Staubkanälen 5, dem Staubsammler 4 und dem Zwischenstück
10 in zwei weiteren Ansichten dargestellt.
Da der Staubsammler 4 unterhalb der Staubschale 7
angeordnet ist, fällt der von den Staubkanälen 5
aufgenommene Bremsstaub 6 durch seine Schwerkraft von
allein und ohne Saugvorrichtung in den Staubsammler 4
hinein. Diese Variante ist insbesondere für einen
nachträglichen Einbau in ein Kraftfahrzeug geeignet,
während die oben erwähnte Variante mit einer zusätzlichen
Saugvorrichtung, die eine Verbesserung des Wirkungsgrades
mit sich bringt, in erster Linie serienmäßig in
fabrikneue Fahrzeuge eingebaut werden kann.
Claims (12)
1. Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug, bei der die
Drehgeschwindigkeit wenigstens einer mit den Rädern
gekoppelten Bremsscheibe (1) oder Bremstrommel durch
Anpressen der Bremsflächen (2) von Bremsklötzen bzw.
Bremsbelägen (3) herabsetzbar und der an den
Bremsflächen (2) abgeriebene Bremsstaub (6) in einem
Staubsammler (4) sammelbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Bremsklötze
bzw. Bremsbeläge (3) Staubkanäle (5) in Form von
Nuten aufweist, an die sich wenigstens ein den von
den Nuten aufgefangenen Bremsstaub (6) aufnehmender
Staubsammler (4) anschließt.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Staubsammler (4) in Form eines Hohlraumes
innerhalb des Bremsklotzes bzw. Bremsbelages (3)
ausgebildet ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Bremsklötze bzw. Bremsbeläge (3) an
allen Außenflächen, die nicht als Bremsfläche (2)
dienen, von einer Staubschale (7) umgeben ist, an die
sich der Staubsammler (4) in Form eines Behälters
anschließt.
4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Staubschale (7) mit ihren offenen Rändern (9)
auf der Bremsscheibe (1) aufliegt und in gleichem Maß
abgerieben wird wie der Bremsklotz bzw. Bremsbelag
(3).
5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Bremsklotz bzw. Bremsbelag (3)
einerseits und der Staubschale (7) andererseits im
Bereich der an der Bremsscheibe (1) aufliegenden
offenen Ränder (9) ein Luftspalt (8) angeordnet ist.
6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Staubschale (7) aus einer
Aluminiumlegierung besteht.
7. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Staubsammler (4) einen für
den Abrieb des Bremsklotzes bzw. Bremsbelages (3)
ausreichenden Abstand von der Bremsscheibe (1) hat
und über ein schräg an die Staubschale (7)
angesetztes Zwischenstück (10) mit der Staubschale
(7) verbunden ist.
8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Staubsammler (4) mit einer
Saugvorrichtung verbunden ist, die den Bremsstaub (6)
aus den Staubkanälen (5) bzw. aus der Staubschale (7)
absaugt und dem Staubsammler (4) zuführt.
9. Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Saugvorrichtung den benötigten Unterdruck aus
einem dem Fahrtwind ausgesetzten Venturi-Rohr, aus
den einen Unterdruck erzeugenden Teilen des
Kraftfahrzeugmotors, aus den Stoßdämpfern des
Fahrwerks oder aus einer durch den Kraftfahrzeugmotor
oder durch einen Elektromotor angetriebenen Pumpe
entnimmt.
10. Bremsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Stoßdämpfer des Fahrwerks je eine
Saugpumpe integriert ist, die die bei
Karosseriebewegungen, insbesondere beim Bremsen,
entstehende Energie in einen Saugvorgang umwandelt
und den entstehenden Unterdruck dem Vakuumspeicher
zuführt.
11. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Saugvorrichtung ein
Vakuumspeicher vorgeschaltet ist, der einen auf
nahezu konstanter Höhe gehaltenen Unterdruck liefert.
12. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Saugvorrichtung ein
durch die Schubabschaltung (Gaswegnahme) des
Kraftfahrzeugmotors und/oder durch die
Motorelektronik und/oder durch die Bremselektronik
derart steuerbares Ventil vorgeschaltet ist, daß die
Saugvorrichtung
- - beim ungebremsten Fahren eine gleichbleibende, geringe Saugkraft aus dem Venturi-Rohr,
- - bei der Schubabschaltung eine erhöhte Saugkraft, vorzugsweise aus dem Krümmer des Kraftfahrzeugmotors, und
- - beim Betätigen der Bremse eine hohe, auch nach dem Lösen der Bremse für kurze Zeit, vorzugsweise einige Sekunden, weiterhin anhaltende Saugkraft aus dem Vakuumspeicher erhält.
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