DE202015105418U1 - Rad mit Bremseinrichtung - Google Patents

Abstract

Felgeneinheit (5, 105) mit Bremseinrichtung (7, 107) für ein Fahrwerk eines Luftfahrzeugs, wobei die Felgeneinheit (5, 105) mindestens einen Felgenkörper (9, 109) für eine Montage eines Radreifens und mindestens eine drehfest mit dem Felgenkörper (9, 109) verbundene Bremsscheibe (41, 141), wobei der Felgenkörper (9, 109) und die Bremsscheibe (41, 141) voneinander separierbar ausgebildet sind, und mindestens einen Bremssattel (61, 161), durch den eine Brems- oder Haltekraft auf die Bremsscheibe (41, 141) aufbringbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgeneinheit (5, 105) einen Schaft (73, 173) umfasst, an dem der Felgenkörper (9, 109) gelagert ist und der Bremssattel (61, 161) drehfest befestigt ist, so dass die Felgeneinheit (5, 105) mit Bremseinrichtung (7, 107) als ein Verbund an das Fahrwerk montierbar und von dem Fahrwerk demontierbar ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Felgeneinheit mit einer Bremseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, die für ein Fahrwerk eines Luftfahrzeugs geeignet ist. Die Felgeneinheit kann gemäß Anspruch 15 als Teil eines Rads vorliegen, das insbesondere für ein Fahrwerk bestimmt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Hauptfahrwerk eines Luftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16.
• Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Erfindung eine Felgeneinheit mit mindestens einem Felgenkörper für die Montage eines Radreifens sowie eine Bremseinrichtung mit mindestens einer Bremsscheibe und mindestens einem Bremssattel.
• Stand der Technik
• Für die Verwendung an Nutzfahrzeugen sind Fahrzeugräder mit Bremssystem, wie das Integralbremssystem der Patentanmeldung DE 40 18 225 A1 (Anmelder: Ellsäßer, Dietrich Gerhard; Offenlegungstag: 19.12.1991) bekannt. Das Fahrzeugrad umfasst ein gegossenes Aluminiumradmittelteil. Durch Integrierung des Radkörpers in das Bremssystem wird versucht, die Wärmeabstrahlung zu verbessern. Bei dem beschriebenen System soll es nicht möglich sein, das Rad ohne das Bremssystem, d. h. Bremszange und -scheibe, zu demontieren. Die Bremszange soll so konstruiert sein, dass sie immer zusammen mit der Scheibe von dem Nutzfahrzeug zu lösen ist. Das Bremsmoment wird über einen Nutenkranz auf den Achskörper übertragen. Wartungsarbeiten an dem Fahrzeugbremssystem lassen sich vermutlich nur bei völliger Demontage des Rads und des Bremssystems ausführen. Starke Erwärmungen des Bremssystems könnten sich auch auf den Radreifen und den Reifendruck ungünstig auswirken.
• Zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften von Radbremsen wird in der Offenlegungsschrift DE 101 54 334 A1 (Anmelder: Habenicht, Hinrich; Offenlegungstag: 15.05.2003) vorgeschlagen, bei der Reibpaarung von Scheibenbremsen keramisches Material zu verwenden. Das besonders abriebfeste keramische Material soll für den Bremsklotz zum Einsatz kommen, während das weichere und damit schneller verschleißende Material sich an der Bremsscheibe befindet. Auf einen Scheibenbasiskörper ist z. B. durch vernieten oder verschrauben oder durch einsetzen zwischen Vorsprünge ein Scheibenbelag aufzubringen. Zur Vermeidung von Unwuchten an den verschleißbehafteten Bremsscheiben sind mechanische Nachbearbeitungen auszuführen, die relativ zeitaufwendig sein dürften.
• Bei Bremssystemen für Flugzeuge werden, wie in den Dokumenten GB 679 268 (Inhaber: Dowty, George Herbert; Offenlegungstag: 17.09.1952) und GB 1 018 548 (Inhaberin: North American Aviation Inc.; Offenlegungstag: 26.01.1966) beschrieben ist, die hydraulisch zu betätigenden Bremssättel bzw. Bremszylinder direkt an den Federbeinen befestigt. Regelmäßige Wartungsarbeiten an dem Fahrwerk gestalten sich vermutlich auch hier relativ zeitaufwendig, weil zahlreiche Verbindungen zu lösen sind.
• In der Patentanmeldung EP 1 424 279 A1 (Anmelder: Yoshioka, Koji, Aruze Corp.; Offenlegungstag: 02.06.2004) wird eine Radhalterung für ein Rad eines Flugzeuges beschrieben. Hierbei wird besonderes Augenmerk auf die Problematik von Überschallflugzeugen gelegt. Bei der Landung sind die Geschwindigkeiten der Flugzeuge noch wesentlich höher als die für Nutzfahrzeuge gemäß Straßenverkehrsordnung erlaubten Höchstgeschwindigkeiten. Mögliche Gefährdungen durch Stöße in der Phase der Flugzeug-Landung oder durch Kollisionen mit Gegenständen, die auf der Piste liegen, sollen vermindert werden. Wie insbesondere in 3 der EP 1 424 279 A1 ersichtlich ist, befindet sich an dem Federbein eine Antriebsvorrichtung für das Rad. Der Bremssattel ist auf einer drehbaren Achse gelagert. Ein mit Gelenken ausgestatteter Verbindungsmechanismus dient dazu, Bremskräfte, die von dem Bremssattel an der Bremsscheibe aufzunehmen sind, an das Federbein abzuführen. Wie aus 4 der EP 1 424 279 A1 hervorgeht, muss die Bremsanlage für eine Demontage in zahlreiche Einzelteile zerlegt werden. Im eingebauten Zustand sind Bremsscheibe und Bremssattel in einem Innenbereich einer Felge verborgen. Bereits zur Durchführung von Kontrollen der Bremsbeläge dürfte daher eine Zerlegung der Radanordnung in Einzelteile erforderlich sein.
• Aufgabenstellung
• Bei Luftfahrzeugen, die z. B. kommerziell betrieben werden, stellen die Wartungskosten und insbesondere der mit der Wartung verbundene Zeitaufwand einen erheblichen Teil der Betriebskosten dar. Anders gesagt sollten Luftschiffe möglichst wenig Zeit am Boden verbringen. Daher sollten Fahrwerkkomponenten, wie eine Radfelgeneinheit, so ausgestattet sein, dass Wartungsarbeiten zeiteffizient und möglichst ohne Spezialausbildung von allgemein technisch geschultem Personal ausführbar sind.
• Erfindungsbeschreibung
• Die erfindungsgemäße Aufgabe wird zumindest teilweise durch eine Felgeneinheit mit Bremseinrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Rad, das diese Felgeneinheit aufweist, gemäß Anspruch 15 und ein Hauptfahrwerk eines Luftfahrzeugs gemäß Anspruch 16 gelöst.
• Eine Felgeneinheit mit Bremseinrichtung wird vorzugsweise als eine Komponente eines Fahrwerks eines Luftfahrzeugs eingesetzt. Mit Hilfe der Bremseinrichtung kann das Luftfahrzeug, wie ein Flugzeug, insbesondere ein Propellerflugzeug, nach dem Bodenkontakt des Fahrwerks weiter abgebremst und sicher zum Stillstand gebracht werden. Bremseinrichtungen sowie Räder müssen in regelmäßigen Zeitintervallen gewartet werden, um die Betriebssicherheit sicherzustellen. Einzelne Komponenten oder Verschleißteile eines Fahrwerks müssen von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden. Während dieser Wartungsarbeiten steht das Luftfahrzeug nicht für den Flugbetrieb zur Verfügung.
• Mit einer erfindungsgemäßen Felgeneinheit lässt sich die für die Wartung eines Luftfahrzeugs erforderliche Zeitdauer erheblich verkürzen. Die Felgeneinheit weist mindestens einen Felgenkörper auf. Der Felgenkörper umfasst die Felge. Die Felge dient der Montage eines Radreifens. Nach einem Aspekt einer Gesamtheit kann die Felgeneinheit auch als Radfelgeneinheit bezeichnet werden. Eine andere Bezeichnung für die Gesamtheit ist Felge-Rad-Bremseinrichtung. An dem Felgenkörper kann mindestens ein Radkranz vorgesehen sein. Die Befestigung einer Felgeneinheit erfolgt vorzugsweise über einen Radflansch, der mit dem Radkranz verbunden ist.
• Für die Herstellung des Felgenkörpers eignet sich gewalzter Stahl, Stahlguss oder Leichtmetallguss. Ein Felgenkörper kann zumindest teilweise aus Faserverbundwerkstoff, wie ein karbonfaserverstärkter Kunststoff, hergestellt sein. Hierbei können z. B. aromatische Polyamidfasern zum Einsatz kommen. Für die Herstellung von Leichtmetallrädern eignen sich Aluminium oder auch Aluminium- oder Magnesium-Legierungen, die vorzugsweise zumindest teilweise den Felgenkörper bilden.
• An dem Felgenkörper ist mindestens eine Bremsscheibe vorgesehen. Die Bremsscheibe ist drehfest an dem Felgenkörper angebracht. Der Felgenkörper und die Bremsscheibe sind zwei getrennte Teile, sodass z. B. bei einer Unwucht der Bremsscheibe oder des Felgenkörpers das jeweils schadlose Teil weiter verwendet werden kann. Eine verschlissene Bremsscheibe kann einfach von dem Felgenkörper abgenommen und durch eine neuwertige Bremsscheibe ersetzt werden. Es ist auch möglich, an der Bremsscheibe austauschbare Reibflächen vorzusehen, die mit der Bremsscheibe, z. B. durch Schrauben, lösbar verbunden sind. Die Reibflächen können scheibenförmig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. Anders gesagt ist die Bremsscheibe eine Komponente der Bremseinrichtung, die zumindest mittelbar zur Übertragung einer Bremskraft zwischen der Felgeneinheit und einem Bremssattel dient.
• Die Bremseinrichtung umfasst mindestens einen Bremssattel. Der Bremssattel ist vorzugsweise an eine hydraulische, elektrische oder pneumatische Einrichtung anschließbar, um eine Fernbetätigung des Bremssattels zu ermöglichen. Zumindest ein Steuersignal für die Betätigung der Bremseinrichtung kann in einem Betriebszustand der Bremseinrichtung aus dem Luftfahrzeug heraus bereitgestellt werden. Bei einer Betätigung der Bremseinrichtung ist eine Bremskraft auf ein rollendes Rad oder eine Haltekraft auf ein stehendes Rad über die Bremsscheibe aufbringbar. In einem weiteren Betriebszustand der Bremseinrichtung erlaubt der Bremssattel der Bremsscheibe einen Freilauf.
• Die Felgeneinheit umfasst einen Schaft. Der Felgenkörper ist an dem Schaft drehbar gelagert. Eine Rotation des Felgenkörpers erfolgt um den Schaft. Anders gesagt wird ein Rollen des Felgenkörpers durch eine Verbindung zum Schaft ermöglicht. Der Bremssattel ist an dem Schaft befestigt. Durch die Befestigung ist eine relative Drehbewegung zwischen dem Schaft und dem Bremssattel nicht möglich. Der Bremssattel stützt sich zur Aufbringung der Brems- oder Haltekraft auf die Bremsscheibe an dem Schaft ab. Nach einem Aspekt der Montage bildet der Schaft zusammen mit der Bremseinrichtung und dem Felgenkörper einen Verbund, der auch als Montageeinheit bezeichnet werden kann. Nach einem weiteren Aspekt betreffend Wartung und Reparatur ist der Verbund, insbesondere mit Hilfe von konventionellem Werkzeug, in Einzelteile zerlegbar. Die Felgeneinheit ist von einem Fahrwerk eines Flugzeugs ohne eine Zerlegung in ihre Einzelteile demontierbar. Ein besonderer Zeitgewinn sowie geringe Anforderungen an Mechanik-Kenntnisse eines Monteurs ergeben sich unter anderem daraus, dass mit Hilfe des Schafts die Felgeneinheit mit Bremseinrichtung auch als eine Gesamtheit an einem Flugzeug montierbar ist.
• Die Felgeneinheit mit Bremseinrichtung bildet zusammen mit einem Radreifen ein Rad für ein Fahrwerk. Der Radreifen umfasst eine Gummimischung, die die Haftung des Fahrwerkrads auf einer Lande- oder Startbahn des Luftfahrzeugs vermittelt. Durch diese Haftung wird ein Fahrwerkrad an einem in Bewegung befindlichen Luftfahrzeug in Drehung versetzt, die mittels Bremseinrichtung zum Stillstand verbringbar ist. Die aufgrund von Masse und Geschwindigkeit eines Luftfahrzeugs mitunter erheblichen Bremskräfte führen zu einem Verschleiß sowohl an dem Radreifen als auch an der Bremseinheit. Das Rad ist in Einzelteile zerlegbar. Es ist möglich den Radreifen zu wechseln, wobei die Felgeneinheit mit Bremseinheit bei dem Fahrwerk des Luftfahrzeugs verbleibt. Besonders zeitsparend ist jedoch das Anschrauben eines kompletten Fahrwerkrads mit Bremseinrichtung, denn die Bremseinrichtung kann dann ohne Zeitdruck inspiziert und, falls erforderlich, repariert werden. Zusätzlich zum Anschrauben muss lediglich Vorkehrung getroffen werden, dass der Bremssattel, z. B. durch Erstellung eines Hydraulikanschlusses an eine Hydraulikanlage des Luftfahrzeugs, betätigbar ist. Das Fahrwerkrad mit Bremseinrichtung ist besonders wartungsfreundlich.
• Ein Hauptfahrwerk eines Luftfahrzeugs, das wartungsbedürftig ist, kann in einer kurzen Zeit von weniger als einer halben Stunde, die z. B. durch Umladung von Fracht oder Wechsel von Passagieren verfügbar ist, wieder betriebsbereit gemacht werden. Innerhalb der Bodenzeit kann ein Fahrwerkrad mit Bremseinheit von dem Hauptfahrwerk abgeschraubt und angeschraubt und in einen Betriebszustand verbracht werden. Die Bodenzeit ist das Zeitintervall für das ein Luftfahrzeug zwischen einer Landung und einem folgenden Start am Boden bleibt, insbesondere um in dieser Zeit Entladung und Beladung mit Frachtgut und/oder Passagieren vorzunehmen. Es ist auch möglich an einem Fahrwerkrad mit Bremseinrichtung, das an einem Hauptfahrwerk montiert verbleibt, lediglich den Reibungsbremskörper und die Bremsschreibe zu inspizieren. An der Bremseinheit ist mindestens ein Reibungsbremskörper vorgesehen. Der Reibungsbremskörper dient zur Reibung durch Auflage auf der Bremsscheibe. Mittels Bremssattel wird mindestens ein Reibungsbremskörper gegen die Bremsscheibe gedrückt. Von einer Zangenbremse können zwei Reibungsbremskörper gegensinnig aufeinander zu bewegt werden. Bei einer gelösten Bremse, wenn der Bremssattel keine Andruckkraft übermittelt, ist es möglich an dem Fahrwerkrad den Reibungsbremskörper auszubauen und einen neuen Reibungsbremskörper einzubauen. Für den Umbau sind nur wenige Handgriffe erforderlich, die sich ein Monteur durch einfache Instruktionen z. B. aus einem Benutzerhandbuch schnell aneignen kann. Das Luftfahrzeug ist ganz besonders schnell wieder einsatzfähig und muss für die Wartung nicht in eine Reparaturhalle geschleppt werden.
• Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dargelegt, die für sich gesehen, sowohl einzeln aus auch in Kombination, ebenfalls erfinderische Aspekte offenbaren können.
• Der Schaft kann aus mehreren Schaftsegmenten bestehen. Besonders günstig für die Konfiguration einer Montageeinheit, wie der Felgeneinheit, ist ein durchgängiger Schaft. Es kann auch gesagt werden, dass der Schaft die Rotationsachse des Felgenkörpers umfasst. Die Rotationsachse ist eine gedachte Linie, um die der Felgenkörper und die Bremsscheibe, rotierbar sind, wobei die Linie vorzugsweise auf einer Hauptträgheitsachse des Verbunds aus Felgenkörper und Bremsscheibe liegt. Der Schaft kann sich durch ein mittig in der Bremsscheibe vorgesehenes Scheibenloch hindurch erstrecken. Der Schaft kann sich durch einen Bereich des Felgenkörpers hindurch, anders gesagt über mindestens eine Teilstrecke der Felgenbreite, erstrecken. Der Schaft ist vorzugsweise als ein Stück gefertigt. Der Schaft ist so stabil ausgelegt, dass eine Torsionsbelastung oder eine Scherbelastung des Schafts nicht zu einer plastischen, also dauerhaften Verformung oder Verdrehung des Schafts führen kann. Der Felgenkörper kann gedanklich von einer Zylinderform eingeschlossen werden. Die Geometrie der Zylinderform umfasst zwei Kreisflächen. Eine erste Kreisfläche kann als Felgenkörperaußenseite bezeichnet werden. Eine zweite Kreisfläche kann als Felgenkörperinnenseite bezeichnet werden. Anders gesagt ist die Felgenkörperaußenseite dafür vorgesehen, einem Betrachter zugewandt zu sein und die Felgenkörperinnenseite dafür vorgesehen, einem Fahrwerk zugewandt zu sein. Der Schaft umfasst, bezogen auf den Felgenkörper, eine Zentralachse die als Schaftachse bezeichnet werden kann. Die Schaftachse ist nach einem Aspekt eine Zylinderachse. Auf mindestens einer Seite, vorzugsweise auf zwei Seiten, die sich als die beiden Kreisflächen definieren lassen, kann der Schaft aus dem gedachten Zylinder hervorstehen. Nach einem weiteren Aspekt kann die Felgenkörperaußenseite eine Fläche sein, die auf einem Radkranz, insbesondere von außen aufliegt. Bezogen auf eine Felgenkörperinnenseite kann diese Innenseite einer Fläche entsprechen, in der sich eine Reibfläche der Bremsscheibe befindet, wobei die Bremsscheibe, insbesondere wenigstens eine von deren Reibflächen, und der Felgenkörper entlang der Zentralachse voneinander beabstandet sind. Durch die Längenerstreckung des Schafts wird auf der Felgenkörperaußenseite ein Zerlegen der Felgeneinheit und auf der Felgenkörperinnenseite eine Befestigung der Felgeneinheit und eine Abnahme der Felgeneinheit von einem Fahrwerk erleichtert.
• Der Schaft hat einen erster Schaftendbereich und einen zweiter Schaftendbereich. Der erste Schaftendbereich ist vorzugsweise näher bei der Bremseinrichtung angeordnet, als der zweite Schaftendbereich. Ein Schaftendbereich, vorzugsweise beide, kann zumindest zu einem Teil außerhalb einer dem Felgenkörper zuordenbaren Zylindergröße und teilweise innerhalb einer dem Felgenkörper zuordenbaren Zylindergröße liegen. Damit liegt eine besonders raumsparende Anordnung vor. Es kann auch gesagt werden, dass sich der Schaft durch den Felgenkörper hindurch erstreckt. Der Schaft liegt vorzugsweise als ein Hohlkörper vor. Der Schaft kann über eine gesamte Schaftlänge hinweg als Hohlkörper ausgebildet sein. Ein Hohlkörper ist eine günstig Form im Hinblick auf niedriges Gewicht und sehr gute Stabilität. Somit weist der Schaft einen Außendurchmesser und einen dazu kleineren Innendurchmesser auf. Der Innendurchmesser des Schafts an dem der Bremseinrichtung nahe gelegenen Schaftendbereich ist größer als ein Innendurchmesser des Schafts an einem gegenüberliegenden Schaftendbereich, welcher der Felgenkörperaußenseite zugeordnet ist.
• Der Außendurchmesser des Schafts an dem Schaftendbereich, welcher der Felgenkörperaußenseite nahe gelegen ist, ist kleiner als ein Außendurchmesser des Schafts an dem gegenüberliegenden Schaftendbereich, welcher der Bremseinrichtung zugeordnet ist. Damit werden Reparaturen und insbesondere das Abnehmen des gesamten Felgenkörpers von der Felgeneinheit erleichtert.
• Die Zentralachse des Schafts erstreckt sich zwischen den Schaftendbereichen. An einem Schaftendbereich kann sich ein Zentrierbereich anschließen. Der Zentrierbereich liegt vorzugsweise drehachsial, anders gesagt symmetrisch bezüglich einer Drehachse des Felgenkörpers, vor. Der Zentrierbereich kann eine Konkavform sein. An einem Fahrwerk kann eine Zentrierform vorgesehen sein, die vorzugsweise zu der Konkavform passt. Eine solche Konvexform kann ein (oder mehrere) Montagewulst oder Montagekonus sein, um den sich ein Zentrierbereich passgenau anordnen kann. Damit ist es möglich eine Felgeneinheit zunächst mittels Schaft mit hoher Genauigkeit an einem Fahrwerk zu positionieren und dann zu befestigen, ohne dass nachträgliche Positionskorrekturen, wie eine Einstellung einer Spur vorgenommen werden müssen.
• Der Schaft weist vorzugsweise zumindest bereichsweise entlang der Zentralachse eine stumpfkegelartige Form auf. Eine stumpfkegelartige Form erleichtert das Auseinandernehmen von Felgenkörper und Schaft. Nach einem weiteren Aspekt ermöglicht eine stumpfkegelartige Form eine präzise Anordnung des Felgenkörpers in einer Längsrichtung des Schafts. Die Positionierung des Felgenkörpers auf dem Schaft kann noch weiter verbessert werden, wenn an dem Schaft mindestens eine umlaufende Erhebung vorgesehen ist. Die umlaufende Erhebung kann einen kreisförmigen Querschnitt, insbesondere bezogen auf eine rechtwinkelige Schnittebene durch die Zentralachse des Schafts aufweisen. Die umlaufende Erhebung kann als ein Wulst ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die umlaufende Erhebung eine Materialverdickung des Schafts. An der umlaufenden Erhebung kann eine Stützfläche ausgeformt sein. Die Stützfläche erstreckt sich vorzugsweise radial von einem Außendurchmesser des Schafts zu einem größeren Durchmesser. Mit Hilfe der Stützfläche lassen sich der Schaft und insbesondere der Felgenkörper besonders präzise montieren.
• Eine weitere vorteilhafte Ausformung an einem Schaft kann ein Montageflansch sein. Für eine schnelle Montage besonders günstig sollte mindestens ein Zentrierbereich an dem Montageflansch vorhanden sein. Der Montageflansch befindet sich vorzugsweise an einem Schaftendbereich, bildet also, anders gesagt, einen Abschluss des Schafts. Der Schaft mit Montageflansch kann aus einem Stück gefertigt sein. Es ist auch möglich, dass der Montageflansch an den Schaft angeschraubt oder angeschweißt oder angelötet ist. Der Montageflansch der Felgeneinheit ist an ein Fahrwerk mit einer Auflagefläche anlegbar. Mittels Montageflansch kann die Befestigung des Schafts an dem Fahrwerk vorgenommen werden. Für eine sichere Befestigung weist der Montageflansch vorzugsweise mindestens vier Montagelöcher auf. In die Montagelöcher können Radbolzen eingreifen oder durchgreifen oder in entsprechende Gewinde eingeschraubt werden, sodass der Schaft über die Radbolzen fest mit dem Fahrwerk verbunden ist. Durch Losschrauben der Radbolzen ist die Felgeneinheit einschließlich Montageflansch von dem Fahrwerk abnehmbar. Über den Montageflansch lassen sich auch von dem Schaft ausgehende Hebelkräfte günstig auf das Fahrwerk abführen.
• Zwischen dem Bremssattel und dem Schaft befinden sich kein Wälzlager und kein Gleitlager, die eine Verdrehung von Bremssattel und Schaft gegeneinander ermöglichen könnten. Zwischen dem Bremssattel und dem Schaft kann eine Bremssattelhalterung angeordnet sein. Die Bremssattelhalterung kann gabelartig ausgebildet sein und nach einem Aspekt eine Kraftübertragung zwischen dem Bremssattel und dem Schaft verbessern. Vorzugsweise schließt die Bremssattelhalterung mindestens einen Teilbereich, anders gesagt ein Bogensegment eines Schaftumfangs, ein. Es ist möglich die Bremssattelhalterung durch Schrauben mit dem Montageflansch zu verbinden. Mindestens eine, vorzugsweise zwei Verschraubungsstellen können vorgesehen sein, um ein von dem Bremssattel aufzunehmendes Drehmoment an dem Schaft gegenzuhalten. An den Verschraubungsstellen lässt sich der Bremssattel schnell von dem Schaft lösen und, falls ein Defekt des Bremssattels vorliegt, ein neuer, funktionsfähiger Bremssattel einbauen. Es ist auch möglich, ohne eine Demontage der Felgeneinheit, also ohne die Felgeneinheit von einem Fahrwerk abzunehmen, den Bremssattel oder auch nur Bremsbeläge des Bremssattels auszutauschen.
• In die Felgeneinheit ist eine vorzugsweise einteilige Bremsscheibe eingebaut. Eine einteilige Bremsscheibe hat den Vorteil, dass damit ein möglichst gut ausgewuchteter Lauf eines Rades zu erzielen ist und Vibrationen, die durch die Bremsscheibe verursacht werden können, so gering wie möglich gehalten werden. Insbesondere aufgenietete Bremsscheibensegmente können durch Nietbruch eine zusätzliche Fehlerquelle einer Felgeneinheit bilden. Eine einteilige Bremsscheibe ist an einer Felgeneinheit schnell und mit wenigen Handgriffen austauschbar. Die Bremsscheibe kann einen Maximalradius haben, sodass die Bremsscheibe z. B. einen Radreifen, der bei einer Landung maximal eingefedert ist, nicht überragt. Durch einen möglichst großen Bremsscheibenradius lässt sich eine Wirkung der Bremseinrichtung verbessern. Eine gute Bremswirkung lässt sich erzielen, wenn der Maximalradius der Bremsscheibe nicht mehr als 10 % kleiner, bezogen auf den Felgenradius, ist. Üblich ist z. B. ein sechs-zoll Durchmesser für ein Rad. Noch besser ist die Bremswirkung, wenn der Maximalradius der Bremsscheibe mindestens so groß ist wie der Felgenradius, der die Materialstärke der Felge mit einschließt.
• Der Bremssattel ist auf eine radiale Größe der Bremsscheibe bezogen, z. B. mittels Bremssattelhalterung, anzuordnen. Eine möglichst gute Bremswirkung ist bei Landungen von Flugzeugen auf kurzen Pisten erforderlich, um Unfälle durch Überschießen der Landepiste zu vermeiden. Es ist auch günstig für die Kühlung bzw. Wärmeabstrahlung der Bremsscheibe, wenn der Maximalradius der Bremsscheibe mindestens so groß wie ein Radius des Felgenkörpers, anders gesagt wie der Felgenradius ist. Vorzugsweise ist der Maximalradius der Bremsscheibe größer als ein Felgeninnenradius. Die Bremsscheibe wird nicht von dem Felgenkörper begrenzt. Bremsscheibe und Felgenkörper sind entlang der Zentralachse nebeneinander angeordnet. Damit lässt sich die Bremsscheibe schneller auf mögliche Schäden hin inspizieren.
• Der Felgenköper und der Schaft sind vorzugsweise über mindestens ein Lager verbunden. Das Lager ermöglicht ein reibungsarmes Rotieren des Felgenkörpers um den Schaft. Es werden auch Stöße, die auf den Felgenkörper z. B. bei einer Flugzeuglandung einwirken, über das Lager auf den Schaft übertragen. Das Lager ist vorzugsweise ein Wälzlager, wie ein Kugellager, das insbesondere für große Beschleunigungen aus dem Stand einen im Vergleich zu einem Gleitlager geringen Widerstand bietet. Der Felgenkörper kann eine Umlaufnut aufweisen. In die Umlaufnut ist ein Sicherungsring einsetzbar ist. Der Sicherungsring bietet einen Anschlag für das Lager in einer Längsrichtung des Schafts. Ein zweiter Anschlag kann durch einen Wulst des Schafts oder auch durch einen zweiten Sicherungsring gebildet sein. An dem Schaftendbereich, der der Felgenkörperaußenseite zugewandt ist, befindet sich vorzugsweise ein Außengewinde des Schafts. Auf das Gewinde des Schafts ist eine Kronenmutter aufschraubbar. Die Kronenmutter auf dem Schaft befestigt das Lager in einer Längsrichtung zum Schaft. Durch Lösen und Abschrauben der Kronenmutter kann der Felgenkörper von dem Schaft abgenommen werden. Mindestens ein Lager, vorzugsweise zwei Lager, verbleibt dabei an dem Felgenkörper. Damit lassen sich möglicherweise defekte Einzelteile der Felgeneinheit schnell ersetzen, ohne dass Lager versehentlich herausfallen.
• Der Felgenkörper kann mindestens einen Radkranz, wie einen ersten und einen zweiten Radkranz, aufweisen. Der Radkranz umfasst Stege. Die Stege erstrecken sich speichenartig. Bei einem rotierenden Radkranz dienen die Stege zur Förderung eines Luftstroms. Zur Verbesserung der Kühlung der Bremseinrichtung wird der Luftstrom auf die Bremsscheibe gerichtet. Auch der Bremssattel, der auch als Bremszange bezeichnet werden kann, wird von dem Luftstrom überstrichen. Die Stege können flügelartig ausgeformt sein, um bei einem rotierenden Radkranz einen Druckunterschied entlang einer Schaftrichtung, wie der Zentralachse, zu erzeugen. Ein möglichst großes Fördervolumen für die Kühlung lässt sich erzielen, wenn sich die Stege zwischen einem Schraubbolzenbereich des Felgenkörpers und einem Haltebereich an dem Felgenkörper erstrecken. Der Haltebereich ist für die Aufnahme eines Lageraußenrings vorgesehen. Ein Lagerinnenring bleibt, vorzugsweise mittels Wälzkörper, frei drehbeweglich bezüglich Felgenkörper. Der Schraubbolzenbereich ist z. B. für Schraubbolzen vorgesehen, die der Befestigung der Felge an dem Felgenkörper oder der Befestigung von Felgenteilen bzw. Felgenkörperteilen zueinander dienen.
• Eine Felgeneinheit, die einen Felgenkörper aufweist, der mindestens aus zwei Felgenkörperteilen ausgebildet ist, hat sich im Dauertestbetrieb als sehr wartungsfreundlich erwiesen. Der Felgenkörper kann ein erstes Felgenteil und ein zweites Felgenteil umfassen. Das erste Felgenteil kann auch als der Bremseinrichtung zugewandtes Felgenkörperteil, das eine Teilfelge umfasst, bezeichnet werden. Die Bremsscheibe ist lösbar mit dem ersten Felgenteil verbunden. Dadurch, dass das erste Felgenteil und die Bremsscheibe nicht in einem Stück gefertigt sind, kann eine verschlissene Bremsscheibe besonders kostengünstig durch eine neuwertige Bremsscheibe ersetzt werden. Das erste Felgenteil kann dabei weiter verwendet werden. Vorzugsweise liegt das erste Felgenteil über ein erstes Lager um den Schaft. Das erste Felgenteil bietet eine erste Anlagefläche für einen Reifen. Eine zweite Anlagefläche für den Reifen ist an einem zweiten Felgenteil vorgesehen. Die erste Anlagefläche und die zweite Anlagefläche liegen parallel zueinander, wenn das erste Felgenteil mit dem zweiten Felgenteil verschraubt ist. Eine Verschraubung der Felgenteile bildet eine lösbare Verbindung, die sehr wartungsfreundlich ist. Das zweite Felgenteil ist von der Bremseinrichtung abgewandt und bildet daher die Felgenkörperaußenseite. Das zweite Felgenteil kann an dem Schaft abgestützt sein. Vorzugsweise befindet sich zwischen dem zweiten Felgenteil und dem Schaft ein zweites Lager, wie ein Wälzlager, das Leichtlaufeigenschaften hat.
• Zwischen dem ersten Felgenteil und dem zweiten Felgenteil kann ein drittes Felgenteil angeordnet sein. Das dritte Felgenteil dient unter anderem als Abstandshalter. Eine Mehrzahl von vorzugsweise sechs Schraubbolzen hält die Felgenteile zusammen. Die Schraubbolzen können sich zwischen dem ersten und dem zweiten Felgenteil erstrecken. Vorzugsweise sind die Schraubbolzen jeweils in ein Gewinde des ersten Felgenteils eingeschraubt. Es ist auch möglich statt der Schraubbolzen an dem ersten Felgenteil fixierte Bolzen mit Gewinde und Muttern zu verwenden. Die Schraubbolzen können gelöst werden, auch wenn sich die Felgeneinheit an dem Fahrgestell eines Luftfahrzeugs befindet, nämlich in einem montierten Zustand der Felgeneinheit. Die Schraubbolzen ermöglichen ein teilweises Zerlegen der Felgeneinheit. Durch die Schraubbolzen wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Felgenteilen sichergestellt. Die Felgeneinheit ist auch für schlauchlose Reifen verwendbar.
• Eine besonders effiziente Wärmeabstrahlung bzw. Kühlung lässt sich mit einer Bremsscheibe erzielen, die einen sternförmigen Umfang aufweist. Der Maximalradius der Bremsscheibe kann den strahlenartigen Fortsätzen der Bremsscheibe zugewiesen werden. Als günstige Konfiguration hat sich im Hinblick auf einen Rundlauf eine sechsstrahlige Form in Versuchen herausgestellt. In einem Endbereich der strahlenförmigen Fortsätze der Bremsscheibe, die auch als Sternspitzen bezeichnet werden können, ist vorzugsweise eine Ausnehmung ausgebildet. Die Ausnehmung kann auf einem Laufsteg angeordnet sein. Der Laufsteg erstreckt sich vorzugsweise ausgehend von dem ersten Felgenteil. Nach einem Aspekt bietet der Laufsteg eine Linearführung für die Bremsscheibe. Diese Linearführung liegt entlang einer Richtung der Drehachse der Bremsscheibe vor. Der Laufsteg weist ein Steg-Ende und eine felgenseitige Begrenzung auf, zwischen denen die Bremsscheibe schwimmend beweglich ist. Die Bewegung, eine Verschiebung, kann durch Gegenkraft bei einem einseitigen Anschlag gegen den Bremssattel bewirkt werden. Eine Anordnung von Laufstegen an einem äußeren Umfang der Bremsscheibe ist günstig im Hinblick auf Hebelkräfte zwischen Felgenkörper und Bremsscheibe bei einer Bremsung. Bei einer sechsstrahligen Bremsscheibe werden vorzugsweise sechs Laufstege verwendet. Die Laufstege sind insbesondere zueinander parallel, um eine möglichst genaue Führung und haltbare Abstützung zu bieten und ein Kippen der Bremsscheibe zu vermeiden.
• Der Bremssattel kann schaftnah angeordnet sein, sodass er einen Innenkreis der Bremsscheibe umgreift. Eine derartige Bremssattelanordnung ist besonders vorteilhaft bei Verwendung einer schwimmenden Bremsscheibe. Die Laufstege der Bremsscheibe lassen sich gut inspizieren. Ein dem Innenkreis der Bremsscheibe zugeordneter Bremssattel ermöglicht eine besonders kompakte Felgeneinheit. Der Umfang der Felgeneinheit kann, mit anderen Worten von einem Außenkreis der Bremsscheibe, begrenzt sein. Bei einem dem Außenkreis der Bremsscheibe zugeordneten Bremssattel, der also über den Maximalradius der Bremsscheibe und insbesondere über den Radius des Felgenkörpers hinaus reicht, lassen sich die Reibungskörper besonders einfach inspizieren und austauschen. Ein Reibungskörper kann mit Bremsbelägen für den Abrieb versehen sein. Außenkreis und Innenkreis bezeichnen eine symmetrische Anordnung entlang eines Kreises, wobei die Bremsscheibe zwischen einem gedachten Außenkreis und einem gedachten Innenkreis liegt.
• Der Bremssattel weist vorzugsweise mindestens zwei Reibungskörper auf. Ein erster Reibungskörper ist auf eine erste Seite der Bremsscheibe auflegbar und ein zweiter Reibungskörper ist auf eine zweite, gegenüberliegende Seite der Bremsscheibe auflegbar. Als Seiten der Bremsscheibe werden vorzugsweise die paarweise vorhandenen Flachseiten der Bremsscheibe bezeichnet, die zusammen mit mindestens einem Reibungskörper die Reibflächen bilden. Es ist möglich, dass die Bremsscheibe zur Verbesserung einer Kühlung und/oder einer Bremswirkung eine Vielzahl von gleichmäßig auf mindestens einem Kreis angeordnete Löcher, wie Bohrungen aufweist.
• Der Bremssattel wird vorzugsweise hydraulisch oder elektrisch aktuiert. Durch die Aktuierung wird von dem Bremssattel eine Bremskraft auf die Bremsscheibe, insbesondere auf die gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe, übertragen. Der Bremssattel kann als ein schwimmender Bremssattel ausgebildet sein. Ein schwimmender Bremssattel ist auf mindestens einer linearen Führungsschiene angeordnet. Der schwimmende Bremssattel ist durch mögliche Lageänderungen einer Bremsscheibe verschiebbar. Für besondere Stabilität können mindestens zwei Führungsschienen vorgesehen sein, die eine Bewegung des Bremssattels entlang einer Richtung der Schaftachse ermöglichen, wobei der Schaft bezogen auf Bremsscheibe und den Felgenkörper ortsfest bleibt. Eine schwimmende Konfiguration von Bremssattel oder Bremsscheibe vergleichmäßigt den Abrieb und verbessert die Betriebszeit der Bremseinrichtung.
• Die zuvor dargestellten Kombinationen und Ausführungsbeispiele lassen sich auch in zahlreichen weiteren Verbindungen und Kombinationen betrachten.
• Figurenkurzbeschreibung
• Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, die beispielhaft besonders vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten darlegen, ohne die vorliegende Erfindung auf diese einzuschränken, wobei
• 1 eine Felgeneinheit mit schwimmender Bremsscheibe in Draufsicht auf die Bremseinrichtung,
• 2 eine Querschnittsdarstellung der Felgeneinheit aus 1,
• 3 die Felgeneinheit aus 1 in perspektivischer Darstellung mit Ansicht der Felgenkörperaußenseite,
• 4 die Felgeneinheit aus 1 in perspektivischer Darstellung mit Ansicht der Felgenkörperinnenseite,
• 5 eine Ausführungsform einer Felgeneinheit mit schwimmendem Bremssattel in Draufsicht auf die Bremseinrichtung,
• 6 eine Querschnittsdarstellung der Felgeneinheit aus 5,
• 7 die Felgeneinheit aus 5 in perspektivischer Darstellung mit Ansicht der Felgenkörperaußenseite und
• 8 die Felgeneinheit aus 5 in perspektivischer Darstellung mit Ansicht der Felgenkörperinnenseite zeigt.
• Figurenbeschreibung
• In 1 bis 4 ist eine Ausführungsform einer Felgeneinheit 5 gezeigt, die eine Bremseinrichtung 7 und einen Felgenkörper 9 umfasst. Vor der Felgenkörperinnenseite 13 in 1 befindet sich die Bremsscheibe 41, die sternartig ausgeformt ist. Die Bremsscheibe 41 ist an Laufstegen, wie dem Laufsteg 23 geführt, der sich an dem ersten Felgenteil 15 befindet. Die Laufstege, wie der Laufsteg 23, verhindern eine Verdrehung von Bremsscheibe 41 und Felgenkörper 9 gegeneinander. Eine Bohrung 24 in dem ersten Felgenteil 15 im Bereich des Laufstegs 23 verbessert eine elastische Kraftaufnahme des Laufstegs 23 z. B. bei häufigen abrupten Bremsungen oder Beschleunigungen, bei denen die Sternspitze 55 an den in der Ausnehmung 57 der Bremsscheibe 41 befindlichen Laufsteg 23 anschlagen kann. Der Felgenkörper 9 und die Bremsscheibe 41 weisen eine gemeinsame Drehachse 53 auf, die sich mittig durch den zentral angeordneten Schaft 73 erstreckt. Das erste Felgenteil 15 ist über Stege, wie den Steg 27, an dem Schaft 73 gelagert. Die Stege, wie der Steg 27, sind Bereiche eines ersten Radkranzes 25, der zu dem ersten Felgenteil 15 gehört. An dem ersten Schaftendbereich 74 befindet sich der Montageflansch 91. Der Montageflansch 91 weist vier Montagelöcher 93 und vier weitere Montagelöcher 93‘ auf, wobei die Montagelöcher 93‘ eine konische Einsenkung haben. Damit wird die Montage der Felgeneinheit 5 erleichtert. Zwischen dem Flansch 91 und dem Innenkreis 45 der Bremsscheibe 41 liegen die Verschraubungsstellen 71, über die der Bremssattel 61 an dem Schaft 73 gehaltert ist und U-förmig die Bremsscheibe 41 umgreift. Der Außenkreis 47 der Bremsscheibe 41 und der Felgenradius 19 liegen im Wesentlichen übereinander. Die Halterung 69 des Bremssattels 61 ist derart angeordnet, dass der Bremssattel 61 sich innerhalb des Außenkreises 47 befindet und insbesondere die Ausnehmung 57 an der Sternspitze 55 nicht abdeckt. Es liegt eine besonders raumeffiziente Konfiguration vor. Die Bremsscheibe 41 kann sich in einem Bremsvorgang bei einseitiger Anlage gegen den Bremssattel 61 quasi schwimmend entlang den Laufstegen, wie dem Laufsteg 23, auf der Drehachse 53 verschieben. Mit den Buchstaben A ist die Schnittebene in 1 markiert, welche der Darstellung von 2 zugrunde liegt.
• In 2 ist in Schnittdarstellung schematisch unter anderem gezeigt, dass der Felgenkörper 9 der Felgeneinheit 5 aus einem ersten Felgenteil 15, einem zweiten Felgenteil 16 und einem dritten Felgenteil 17 zusammengesetzt ist. Die Hauptträgheitsachse 54 der Felgenteile 15, 16, 17 liegt mittig in dem Schaft 73. Die Felgenteile 15, 16, 17 werden durch Schraubbolzen, wie den Schraubbolzen 21, die auch als Radschrauben bezeichnet werden können, zusammengehalten. Der Schraubbolzen 21 ist, wie die weiteren Schraubbolzen, von der Felgenkörperaußenseite 11 her lösbar. Das erste Felgenteil 15 ist über den ersten Radkranz 25 auf das erste Lager 95 aufgesetzt, das die Verbindung zu dem Schaft 73 bildet. Ein Sicherungsring 90‘ sichert das Lager 95 an dem Radkranz 25 gegen Verschiebungen entlang der Schaftachse 81. Das erste Lager 95 ist dem ersten Schaftendbereich 74 zugeordnet, an dem sich der Montageflansch 91 befindet. Der Montageflansch 91 weist einen Zentrierbereich 84 auf, der insbesondere um die Schaftachse 81 herum angeordnet ist. Der Schaft 73 ist als ein Hohlkörper 83 ausgebildet und weist einen Schaftinnendurchmesser 79 und einen Schaftaußendurchmesser 77 auf. Der Schaftinnendurchmesser 79 und der Schaftaußendurchmesser 77 sind an dem ersten Schaftendbereich 74 jeweils größer als an dem zweiten Schaftendbereich 75. Der zweite Schaftendbereich 75 trägt ein Schaftgewinde 89, das als Außengewinde ausgebildet ist. Auf dem Schaftgewinde 89 ist eine Kronenmutter 99 aufgeschraubt. Die Kronenmutter 99 fixiert einen Lagerinnenring 98 des zweiten Lagers 96 gegen eine Stützfläche 87, die sich an einem Wulst 85 des Schafts 73 befindet. Ein Sicherungsring 90 sichert den Lageraußenring 97 des zweiten Lagers 96 gegenüber einem zweiten Radkranz 25‘ vor Verschiebung. Der zweite Radkranz 25‘ und das zweite Felgenteil 16 sind als eine Einheit ausgebildet. Das zweite Lager 96 liegt an dem Haltebereich 31 an. Das zweite Lager 96, die Kronenmutter 99 und der zweite Schaftendbereich 75 sind von der an das zweite Felgenteil 16 anschließenden Abdeckung 94 geschützt. Der maximale Radius 19 des Felgenkörpers 9 ist ungefähr gleich dem maximalen Radius 43 der Bremsscheibe 41, die insbesondere zur Erzielung einer belastungsgünstigen Bremswirkung, dem ersten Schaftendbereich 74 zugeordnet ist. Die Bremsscheibe 41 weist eine erste Reibfläche 49 und eine zweite Reibfläche 51 auf. Mit den Reibflächen 49, 51 wird ein Sicherheitsabstand gegenüber dem Laufsteg 23 und der Ausnehmung 57 eingehalten. Die Bremseinrichtung 7 umfasst weiterhin den Bremssattel 61. Der Bremssattel 61 weist zwei erste Reibungskörper 63, 63‘ zur Auflage auf die erste Reibfläche 49 und zwei zweite Reibungskörper 64, 64‘ zur Auflage auf die zweite Reibfläche 51 der Bremsscheibe 41 auf. Bei Betätigung des Bremssattels 61 über eine Hydraulikanlage (nicht gezeigt) wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Reibungskörpern 63, 63‘, 64, 64‘ und der Bremsscheibe 41 hergestellt. Eine auf den Bremssattel 61, von der mit dem Felgenkörper 9 mitrotierenden Bremsscheibe 41, übertragene Kraft wird über die Halterung 69 an den Montageflansch 91 und damit an den Schaft 73 abgeleitet. Damit kann eine Rotation des Felgenkörpers 9 an einem in Bewegung befindlichen Fahrwerk eines Luftfahrzeugs (nicht dargestellt), das insbesondere auf einer Piste rollt, zum Stillstand gebracht werden kann.
• 3 zeigt unter anderem die gute Zugänglichkeit der Schraubbolzen 21 der Felgeneinheit 5 auf der Felgenkörperaußenseite 11. Die Schraubbolzen, wie der Schraubbolzen 21, erstrecken sich durch einen Schraubbolzenbereich 29 des Felgenkörpers 9 hindurch. Von dem Schraubbolzenbereich 29 ausgehend erstrecken sich Stege, wie der Steg 27‘, jeweils paarweise auf einen Haltebereich 31 hin. Es liegt somit ein zweiter Radkranz 25‘ vor. Der Haltebereich 31 ist in 3 unter der Abdeckung 94 angeordnet. An dem ersten Felgenteil 15 des Felgenkörpers 9 befindet sich die erste Anlagefläche 18 für einen Reifen (nicht dargestellt). An dem zweiten Felgenteil 16 befindet sich die zweite Anlagefläche 18‘ für den Reifen. Nach einem Gesichtspunkt kann der Felgenkörper 9, insbesondere das erste Felgenteil 15, als ein Schutz für die Bremseinrichtung 7, z. B. vor heranfliegenden Vögeln, dienen.
• Die Felgeneinheit 5 ist in 4 im Hinblick auf die Felgenkörperinnenseite 13 gezeigt. Damit wird die Draufsichtdarstellung in 1 insbesondere bezüglich der Konfiguration von Felgenkörper 9 und Bremseinrichtung 7, die der Felgenkörperinnenseite 13 an dem ersten Felgenteil 15 vorgesetzt ist, um eine weitere Dimension ergänzt.
• Eine Ausführungsform einer Felgeneinheit 105 mit einem schwimmenden Bremssattel 161 ist in den Figuren 5 bis 8 schematisch gezeigt. Aufgrund der modularen Konzeption, insbesondere im Hinblick auf den Schaft 173 und den Felgenkörper 109, lassen sich zahlreiche Komponenten der Ausführungsformen von Felgeneinheit 5 in den 1 bis 4 auch mit der Felgeneinheit 105 kombinieren. Bei Reparaturen können entsprechende Komponenten der Felgeneinheit 5 durch Komponenten der Felgeneinheit 105 ersetzt werden. Daher können alle Figuren zur Vermeidung von Wiederholungen bei der jeweiligen Beschreibung auch in einer Zusammenschau betrachtet werden. Die Ausführungsform der Felgeneinheit 105 betrifft u. a. eine Bremseinrichtung 107. Der schwimmende Bremssattel 161 ist über zwei Führungsschienen, wie die erste Führungsschiene 167 und die zweite Führungsschiene 167‘, mit der Bremssattelhalterung 169 verbunden. Der Bremssattel 161 weist Ausnehmungen, wie die Ausnehmung 168, auf, damit eine zur Oberflächenkühlung zur Verfügung stehende Fläche möglichst groß und ein Gewicht des Bremssattels 161 möglichst klein ist. Die Bremssattelhalterung 169 ist an dem Schaft 173 befestigt. Die Bremssattelhalterung 169 ist nach einem Aspekt neben der Felgenkörperinnenseite aber nicht in einem Felgenkörperinnenraum (ohne Bezugszeichen) angeordnet Die von dem U-förmigen Bremssattel 161 über den Außenkreis 147 hinweg zangenartig zu fassende Bremsscheibe 141 ist über insgesamt sechs Verbindungsstücke, wie das Verbindungsstück 123 gehaltert. Mittels Sicherungsringen, wie dem Sicherungsring 126, ist die Bremsscheibe 141 über die Verbindungsstücke 123 mit dem ersten Felgenteil 115 fest verbunden. Der Sicherungsring 126 sitzt in einer Nut des Verbindungsstücks 123 und in einer Vertiefung der Bremsscheibe 141, die sich in einem Bereich eines Innenkreises 145 befindet. Der Bremssattel 161 wird somit nicht behindert. Der Felgenkörper 109 und die Bremsscheibe 141 bilden eine starr verbundene Einheit. Es ist allerdings möglich, die Bremsscheibe 141 zur Wartung von dem Felgenkörper 109 durch Lösen der Sicherungsringe 126 abzunehmen. Der Bremssattel 161 überragt den Bremsscheibenradius 143. Die Halterung 169 befindet sich zwischen dem Innenkreis 145 der Bremsscheibe 141 und dem Schaft 173. Damit ist die Bremsscheibe 141 frei drehbar. 5 kann noch besser verstanden werden, wenn die Darstellung der Felgeneinheit 105 in 6 hinzugezogen wird, die einen Schnitt entlang der Achse A-A in 5 zeigt, welcher zur besseren Vergleichbarkeit gleichartig wie in 1 gelegt wurde.
• Die Anordnung der Felgeneinheit 105 bezogen auf die Schaftachse 181 ist in 6 gezeigt. Der Felgenradius 119 des Felgenkörpers 109 ist kleiner als der Maximalradius 143 der Bremsscheibe 141. Die Größe der Bremsscheibe 141 ermöglicht somit besonders wirkungsstarke Bremsungen für Luftfahrzeuge mit hoher Masse und/oder hohen Rollgeschwindigkeiten nach der Landung. Ein sich drehender Felgenkörper 109 nimmt über die Verbindungsstücke, wie das Verbindungsstück 123, zwischen dem ersten Felgenteil 115 und der Bremsscheibe 141, die Bremsscheibe 141 bei einer Rotation mit. Der Sicherungsring 126 an der Bremsscheibe 141 legt eine Position der Bremsscheibe 141 bezogen auf die Schaftachse 181 fest. Durch den schwimmenden Bremssattel 161 der Bremseinrichtung 107 ist es möglich, elastisches Nachgeben der Felgeneinheit 105 bis zu einem gewissen Grad auszugleichen, sodass es keine ungünstigen Auswirkungen auf einen Bremsvorgang gibt. Bei einer Bremsung entsteht Reibungswärme zwischen dem ersten Reibungskörper 163 und der ersten Reibfläche 149 der Bremsscheibe 141 sowie zwischen dem zweiten Reibungskörper 164 und der zweiten Reibfläche 151 der Bremsscheibe 141, die sowohl über die Bremsscheibe 141 auf den Felgenkörper 109 als auch über den Bremssattel 161 unter anderem auf den Schaft 173 und damit an eine Halterung des Fahrgestells (nicht dargestellt) zur Kühlung abführbar ist.
• Die Ansichten von 7 und 8 für die Felgeneinheit 105 entsprechen jeweils dem Blickwinkel für die Ansichten von 3 und 4 für die Felgeneinheit 5. 7 und 8 zeigen die Felgeneinheit 105 mit der Bremseinrichtung 107 und dem Felgenkörper 109. In 7 ist die Felgenkörperaußenseite 111 mit den Schraubbolzen 121 gezeigt. In 8 ist der Schaft 173 gezeigt, aber die Felgenkörperinnenseite 113 des Felgenkörpers 109 der Felgeneinheit 105 mit dem ersten Felgenteil 115 ist durch die Bremseinrichtung 107 teilweise verdeckt.
• Die in den einzelnen Figuren gezeigten Ausgestaltungsmöglichkeiten lassen sich auch untereinander in beliebiger Form verbinden.
• Bezugszeichenliste

5, 105

Felgeneinheit

7, 107

Bremseinrichtung

9, 109

Felgenkörper

11, 111

Felgenkörperaußenseite

13, 113

Felgenkörperinnenseite

15, 115

Erstes Felgenteil

16

Zweites Felgenteil

17

Drittes Felgenteil

18

Erste Anlagefläche für Reifen, insbesondere Felge

18‘

zweite Anlagefläche für Reifen, insbesondere Felge

19, 119

Felgenradius

21, 121

Schraubbolzen insbesondere für Felgenteile

23

Laufsteg

123

Verbindungsstück

24

Bohrung

25

Erster Radkranz

25‘

Zweiter Radkranz

126

Sicherungsring, insbesondere Bremsscheibensicherungsring

27, 27‘

Steg

29

Schraubbolzenbereich

31

Haltebereich insbesondere des Felgenkörpers

41, 141

Bremsscheibe

43, 143

Bremsscheibenradius, insbesondere Maximalradius

45, 145

Innenkreis

47, 147

Außenkreis

49, 149

Erste Reibfläche

51, 151

Zweite Reibfläche

53

Drehachse

54

Hauptträgheitsachse

55

Sternspitze

57

Ausnehmung

61, 161

Bremssattel

63, 63‘, 163

Erster Reibungskörper, insbesondere Bremskörper

64, 64‘, 164

Zweiter Reibungskörper, insbesondere Bremskörper

167

Erste Führungsschiene

167‘

Zweite Führungsschiene

168

Ausnehmung

69, 169

Bremssattelhalterung

71

Verschraubungsstelle

73, 173

Schaft

74

Erster Schaftendbereich

75

Zweiter Schaftendbereich

77

Schaftaußendurchmesser

79

Schaftinnendurchmesser

81, 181

Schaftachse, insbesondere Richtung

83

Hohlkörper

84

Zentrierbereich

85

Wulst

87

Stützfläche

89

Schaftgewinde

90

Erster Sicherungsring

90‘

Zweiter Sicherungsring

91

Montageflansch, insbesondere Radflansch

93, 93‘

Montageloch, insbesondere für Radbolzen

94

Abdeckung

95

Erstes Lager

96

Zweites Lager

97

Lageraußenring

98

Lagerinnenring

99

Kronenmutter

A-A

Schnittebene

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 4018225 A1 [0003]
• DE 10154334 A1 [0004]
• GB 679268 [0005]
• GB 1018548 A [0005]
• EP 1424279 A1 [0006, 0006, 0006]

Claims (16)

1. Felgeneinheit (5, 105) mit Bremseinrichtung (7, 107) für ein Fahrwerk eines Luftfahrzeugs, wobei die Felgeneinheit (5, 105) mindestens einen Felgenkörper (9, 109) für eine Montage eines Radreifens und mindestens eine drehfest mit dem Felgenkörper (9, 109) verbundene Bremsscheibe (41, 141), wobei der Felgenkörper (9, 109) und die Bremsscheibe (41, 141) voneinander separierbar ausgebildet sind, und mindestens einen Bremssattel (61, 161), durch den eine Brems- oder Haltekraft auf die Bremsscheibe (41, 141) aufbringbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgeneinheit (5, 105) einen Schaft (73, 173) umfasst, an dem der Felgenkörper (9, 109) gelagert ist und der Bremssattel (61, 161) drehfest befestigt ist, so dass die Felgeneinheit (5, 105) mit Bremseinrichtung (7, 107) als ein Verbund an das Fahrwerk montierbar und von dem Fahrwerk demontierbar ist.
2. Felgeneinheit (5, 105) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (73, 173) sich zentriert entlang einer Rotationsachse des Felgenkörpers (9, 109) durch die Bremseinrichtung (7, 107) hindurch, vorzugsweise zumindest bereichsweise durch den Felgenkörper (9, 109) hindurch, erstreckt und insbesondere der Schaft (73, 173) aus einem Stück ist und vorzugsweise der Schaft (73, 173) den Felgenkörper (9, 109) auf mindestens einer Seite (11, 111, 13, 113), wie einer Felgenkörperaußenseite (11, 111) oder einer Felgenkörperinnenseite (13, 113), überragt.
3. Felgeneinheit (5, 105) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (73, 173) sich von einem der Bremseinrichtung (5, 105) nahegelegenen Schaftendbereich (74) ausgehend, durch den Felgenkörper (9, 109) hindurch als ein Hohlkörper (83) erstreckt, wobei insbesondere ein Außendurchmesser (77) des Schafts (73, 173) und/oder vorzugsweise ein Innendurchmesser (79) des Schafts (73, 173) an dem der Bremseinrichtung (5, 105) nahegelegenen Schaftendbereich (74) größer ist als an einem gegenüberliegenden Schaftendbereich (75).
4. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (73, 173) mit einem rotationsaxial angeordneten Zentrierbereich (84) ausgestattet ist, der an eine Zentrierform, wie ein Montagekonus, insbesondere an dem Fahrwerk, zentriert anfügbar ist, um eine Befestigung des Schafts (73, 173) an dem Fahrwerk zu erleichtern.
5. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (73, 173) zumindest bereichsweise stumpfkegelartig ausgeformt ist und mindestens eine, vorzugsweise außen, umlaufende Erhebung, wie einen Wulst (85), aufweist, an der eine radial sich erstreckende Stützfläche (87) ausgebildet ist.
6. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (73, 173) einen Montageflansch (91) umfasst, der für die Montage der Felgeneinheit (5, 105) an dem Fahrwerk anlegbar ist, wobei der Montageflansch (91) insbesondere mindestens vier Montagelöcher (93, 93‘) aufweist, durch die der Schaft (73, 173) mittels Radbolzen an dem Fahrwerk anschraubbar ist.
7. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremssattel (61, 161) zumindest mit einem Teilbereich des Umfangs des Schafts (73, 173) über eine Bremssattelhalterung (69, 169) verbunden ist, die vorzugsweise mit dem Montageflansch (91) an mindestens einer Verschraubungsstelle (71) verschraubt ist.
8. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (41, 141) einteilig ist und vorzugsweise einen Maximalradius (43, 142) aufweist, der größer oder gleich einem 0,9-fachen eines Felgenradius (19, 119) ist.
9. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Felgenkörper über mindestens ein Lager (95, 96), wie ein Wälzlager, mit dem Schaft (73, 173) drehbar verbunden ist, wobei vorzugsweise der Felgenkörper (9, 109) von mindestens einem Sicherungsring (90, 90‘) gegenüber dem Lager (95, 96) und das Lager (95, 96) von einer Kronenmutter (99), die auf ein Gewinde (89) an dem Schaft (73, 173) aufgeschraubt ist, in einer Längsrichtung zum Schaft (73, 173) gehalten wird.
10. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Felgenkörper (9, 109) mindestens einen Radkranz (25, 25‘), vorzugsweise zwei Radkränze (25, 25‘), aufweist, der speichenartige Stege (27, 27‘) zur Förderung eines Luftstroms über die Bremseinrichtung (5, 105) umfasst, wobei die Stege (27, 27‘) sich insbesondere zwischen einem Schraubbolzenbereich (29) des Felgenkörpers (9, 109) und einem Haltebereich (31), der an dem Felgenkörper (9, 109) für einen Lageraußenring (97) vorgesehen ist, erstrecken.
11. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Felgenkörper (9, 109) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein der Bremseinrichtung (5, 105) zugewandtes erstes Felgenteil (15, 115) lösbar mit der Bremsscheibe (41, 141) und insbesondere mit einem ersten Lager (95) auf dem Schaft (73, 173) verbunden ist und das erste Felgenteil (15, 115) eine erste Anlagefläche (18) für einen Reifen aufweist, wobei eine zweite Anlagefläche (18‘) für den Reifen sich an einem zweiten Felgenteil (16, 116) befindet, das mit dem ersten Felgenteil (15, 115) lösbar verbunden ist und insbesondere eine Verbindung mit einem zweiten Lager (96) auf dem Schaft (73, 173) aufweist.
12. Felgeneinheit (5, 105) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Felgenteil (17, 117) vorgesehen ist, das sich zwischen dem zweiten Felgenteil (16, 116) und dem ersten Felgenteil (15, 115) erstreckt, wobei insbesondere mindestens zwei der Felgenteile (15, 16, 17; 115, 116, 117) von einer Mehrzahl von, vorzugsweise sechs, Schraubbolzen (21, 121) zusammengehalten werden und wobei eine in einem montierten Zustand der Felgeneinheit (5, 105) lösbare, insbesondere stoffschlüssig dichte, Verbindung zwischen den Felgenteilen (15, 16, 17; 115, 116, 117) vorliegt.
13. Felgeneinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (41, 141) einen, insbesondere sechsstrahlig, sternförmigen Umfang aufweist, wobei an mindestens einer Sternspitze (55) eine Ausnehmung (57) zum Aufnehmen eines Laufstegs (23), der eine begrenzte Linearführung bietet, eingeformt ist, wobei vorzugsweise der Laufsteg (23) sich von dem ersten Felgenteil (15) ausgehend entlang einer Drehachse (53) der Bremsscheibe (41, 141) erstreckt.
14. Felgeneinheit (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremssattel (61, 161) zangenartig einen Innenkreis (45, 145) oder einen Außenkreis (47, 147) der Bremsscheibe (41, 141) übergreift, wobei durch den Bremssattel (61, 161) mindestens zwei Reibungskörper (63, 63‘, 64, 64‘, 163, 164) bei einer, insbesondere hydraulischen oder elektrischen, Aktuierung des Bremssattels (61, 161) auf einander gegenüberliegende Flächen (49, 51; 149, 151) der Bremsscheibe (41, 141) andrückbar sind, und insbesondere der Bremssattel (161) auf mindestens einer Führungsschiene (167, 167‘), vorzugsweise bezogen auf den Schaft (173) entlang einer Schaftachsenrichtung (181), verschiebbar ist.
15. Rad für ein Fahrwerk, wobei das Rad mindestens einen Radreifen und eine Felgeneinheit (5, 105) mit Bremseinrichtung (5, 105) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
16. Hauptfahrwerk eines Luftfahrzeugs, das mindestens ein Rad nach Anspruch 15 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremseinrichtung (5, 105) vorgesehen ist, die mindestens einen Reibungsbremskörper (63, 63‘, 64, 64‘, 163, 164) umfasst, der in einem montierten Zustand des Rads an dem Hauptfahrwerk des Luftfahrzeugs, insbesondere innerhalb eines vorgegebenen Bodenzeitintervalls, ausbaubar und einbaubar ist.

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