DE3026354C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremse mit dem
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Die Entwicklung von Reibungswärme und die Vernichtung dieser
Wärme verläuft bei Scheibenbremsen in Fahrzeugen auf zyklische
Weise. Die Bremsen werden intermittierend und oft mit relativ
geringer Häufigkeit betätigt, um das entsprechende Fahrzeug
abzubremsen, wobei dieser Zyklus wesentliche Intervalle um
faßt, während denen sich die durch Reibung erhitzten Bestand
teile abkühlen können. Eine feste Bremsscheibe
besitzt eine beträchtliche Masse, in die
die entlang der Wände der Scheibe durch Reib
eingriff mit den Bremsbacken erzeugte Wärmeenergie überführt
werden kann. Nichtsdestotrotz bewirkt der Montageabschnitt,
der eine beträchtliche Masse in der Nähe des inneren
Randes der Scheibe bildet, welcher keine entsprechende Masse
am Außenrand der Scheibe
gegenüberliegt, einen radialen Temperaturgradienten über die Scheibe.
Durch eine verlängerte Betätigung der Scheibenbremsen werden
naturgemäß beträchtliche Mengen an Wärmeenergie erzeugt,
die besser abgeführt werden können, wenn eine Vielzahl von
radial angeordneten Belüftungskanälen innerhalb der Scheibe
vorgesehen ist. Diese radialen Kanäle stellen
zusätzliche Wärmeübertragungsflächen zur Verfügung und
erhöhen die Luftzirkulation innerhalb der Rotoreinheit. Eine be
lüftete Rotoreinheit führt somit im allgemeinen Wärmeenergie in die
Umgebungsluft schneller ab als eine vollwandige Scheibe,
was auf deren größere Wärmeübertragungsfläche und die ent
sprechende Luftzirkulation zurückzuführen ist. Im Vergleich
zu der einheitlichen Masse einer vollwandigen Scheibe stellen
die Innen- und Außenwände einer belüfteten Rotoreinheit thermische
Massen dar, die sich in unterschiedlichen thermischen Umgebungen
befinden, da sie durch eine Vielzahl von radialen Rippen oder
Stegen voneinander getrennt sind. Desweiteren ist die Rotor
nabe und/oder der Montageabschnitt normalerweise einstückig mit mindestens
einer der beiden Rotorwände ausgebildet oder an dieser be
festigt und stellt somit eine beträchtliche thermische Masse
dar. Folglich ist auch eine belüftete
Rotoreinheit radialen thermischen Temperaturgradienten in der dem
Montageabschnitt benachbarten oder mit diesem
verbundenen Wand ausgesetzt.
Aus der DE-PS 12 83 611 ist eine Bremse mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1 bekannt. Gemäß der in dieser Veröffentlichung ange
gebenen Aufgabe soll eine belüftete Bremsscheibenanordnung geschaffen
werden, bei der sich die beim Bremsvorgang entstehende Reibungswärme
gleichmäßig verteilt und keine große Temperaturdifferenzen entstehen, so
daß kein Verziehen und Reißen der Bremsringscheibe eintritt. Diese Aufgabe
wird dadurch gelöst, daß die Wandstärke der unmittelbar in die topfförmige
Nabe übergehenden Bremsringscheibe geringer ist als diejenige der anderen
Bremsringscheibe.
In der US-PS 38 92 297 ist eine Bremse beschrieben, bei der der Rotorab
schnitt zur Durchführung eines thermischen Ausgleichs mit zusätzlicher
Masse versehen werden kann. Hierbei geht jedoch der Montageabschnitt axial
mittig von der Scheibe aus, so daß im wesentlichen symmetrischen Verhält
nisse herrschen, die die vorstehend aufgezeichnete Problematik nicht aufwer
fen düften.
Aus der US-PS 34 78 849 ist es bekannt, zur Geräuschreduzierung bei einer
Scheibenbremse mit zwei koaxialen Scheibenringen, die Rücken an Rücken
liegen, einen der Ringe aus Beryllium, Bronze oder einem gesinterten
Metalloxid auszubilden.
Die DE-AS 17 75 678 beschreibt eine Bremsscheibe mit zwei Rippen ver
sehenen Scheibenelementen, wobei die Rippen durch ein bandförmiges
Streifenelement hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet sind, das jeweils mit
mindestens einem Scheibenelement gut wärmeleitend fest verbunden ist.
Hierdurch sollen die Abmessungen der Bremsscheibe verringert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremse der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei der radiale
Temperaturgradienten in der Rotoreinheit auf ein Minimum gebracht sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird somit eine Ausgleichsmasse zur Masse des Montageab
schnitts vorgesehen, die als Kühlkörper wirkt, so daß ein entsprechender
Temperaturausgleich erreicht wird. Diese Ausgleichsmasse kann einstückig
mit der Rotoreinheit ausgebildet sein oder in irgendeiner Stufe im
Herstellungsverfahren derselben durch irgendwelche geeignete Befestigungs
einrichtungen an der Rotoreinheit befestigt werden. Desweiteren kann die
zusätzliche Masse aus dem gleichen Material bestehen, wie die Rotoreinheit,
was jedoch nicht unbedingt der Fall sein muß. Wenn es beispielsweise auf
räumliche Überlegungen ankommt, kann ein Material mit einer hohen
spezifischen Wärme Anwendung finden. Für andere Anwendungsfälle kann ein
Material mit geringerer Dichte wünschenswert sein.
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So ist
beispielsweise bei einer innenbelüfteten Rotoreinheit die zusätzliche Masse
auf der den Belüftungskanälen zugewandten Seite des unmittelbar an den
Montageabschnitt anschließendenden Scheibenabschnittes angeordnet. Zweck
mäßigerweise besitzt hierbei die zusätzliche Masse im Querschnitt die Form
eines sich radial nach außen erweiternden Keiles.
Desweiteren kann die belüftete oder vollwandige Rotoreinheit Masse um ihren
Umfang herum umfassen, auf die die entsprechenden Bremsbacken nicht
einwirken. Das kann dadurch erreicht werden, daß entweder der Bereich des
Reibeingriffs zwischen den Bremsbacken und der Wand der Rotoreinheit
reduziert wird, indem die radiale Breite des Bremsbackens verringert und
dadurch ein nicht überstrichener Ring um den Außenumfang der Rotoreinheit
herum vorgesehen wird, oder daß zusätzliche Masse um den Umfang der Rotor
einheit herum in irgendeiner üblichen Form angeordnet wird. Die Verteilung
(der Querschnitt) der am Umfang angeordneten Masse kann so eingestellt
werden, daß eine Anpassung an besondere räumliche und thermische Aus
gleichserfordernisse erreicht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbidnung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Scheibenbremse
mit einer innenbelüfteten Rotoreinheit;
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine aus einer innenbelüfteten
Rotoreinheit und einem Bremssattel bestehende Einheit
entlang Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht eine innen
belüfteten Rotoreinheit, in
der die radialen Luftkanäle dargestellt sind;
Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht einer innenbelüfteten
Rotoreinheit,
die eine andere Ausführungsform bezüg
lich der Massenverteilung und der radialen Luft
kanäle zeigt;
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines Abschnittes
einer innenbelüfteten Rotoreinheit zur
Erläuterung der Wärmeübertragung;
Fig. 6 eine Teilschnittansicht durch eine
vollwandige Bremsscheibe;
Fig. 7 eine Teilschnittansicht durch eine vollwandige
Bremsscheibe nach einer alternativen Ausführungs
form;
Fig. 8 eine Teilschnittansicht durch eine vollwandige
Bremsscheibe nach einer zweiten alternativen
Ausführungsform;
Fig. 9 eine Teilansicht einer vollwandigen Brems
scheibe nach einer dritten alternativen Aus
führungsform.
Wie man aus Fig. 1 entnehmen kann, umfaßt eine
Scheibenbremse 10 einen Brems
sattel 12 und eine Rotoreinheit 14. Die Rotoreinheit 14 weist einen
Rotorabschnitt 16 auf, der allgemein ebene und parallele
äußere und innere Wände 18 und 20 besitzt. Sie
umfaßt desweiteren einen etwa zylindrisch ausgebildeten
Hutabschnitt 22, der normalerweise einstückig mit dem Rotor
abschnitt 16 ausgebildet ist. Dieser als Montageabschnitt dienende
Hutabschnitt 22 besitzt eine Vielzahl von Öffnungen 24, die
mit einer Vielzahl von Radbolzen 26 und anderen Bestand
teilen einer Radnabe 28 zusammenwirken, um in herkömmlicher
Weise eine Befestigung der Rotoreinheit 14 an der Radnabe 28
zu bewirken.
Wie man aus den Fig. 2 und 3 entnehmen kann, umfaßt der
Rotorabschnitt 16 eine Außenwand 18 und eine Innenwand 20,
wie vorstehend erläutert. Der Rotorabschnitt 16 ist innenbelüftet
und weist als solcher eine Vielzahl von radial angeordneten
Kanälen 54 und eine entsprechend große Vielzahl von Rippen 56 auf,
die sich in Querrichtung zwischen der Außenwand 18 und der
Innenwand 20 des Rotorabschnittes erstrecken.
Die Innenwand 20, allgemeiner ge
sagt, diejenige Wand, die vom Montageabschnitt oder
Hutabschnitt 22 am weitesten entfernt und durch die Rippen 56
davon getrennt ist, weist eine einheitliche Wanddicke auf. Die
andere Wand 18 oder genauer gesagt, diejenige Wand des Rotor
abschnitts 16, die dem Montageabschnitt oder Hutabschnitt 22
am nächsten liegt und mit diesem verbunden ist,
nimmt jedoch in ihrer Dicke mit zunehmendem Abstand von der
Mitte der Rotoreinheit 14 zu. Die keilförmig ausgebildete
Masse der Außenwand 18 bildet einen thermischen Ausgleich
für die Masse des Hutabschnittes 22 und führt somit radiale
Temperaturgradienten über die Außenwand 18 des Rotorabschnittes
16 auf ein Minimum.
Wie in Fig. 2 und insbesondere in Fig. 3 dargestellt ist,
wird durch die zunehmende Dicke der Außenwand 18 eine ent
sprechende Breitenreduzierung der Luftkanäle 54 verursacht.
Wenn man davon ausgeht, daß die Einlaß- und Auslaßlängen
der Kanäle 54 gleich sind, führt eine derartige Breiten
reduzierung der Kanäle 54 zu einem wesentlich kleineren
Auslaß, wodurch der Luftstrom durch die Kanäle 54 gedrosselt
bzw. erschwert wird. Diese Drosselung des Luftstromes kann
dadurch verhindert werden, daß der Bereich der
Luftkanalauslässe etwa gleich oder größer gehalten wird als
der Bereich der Luftkanaleinlässe. Durch Einstellung des
Querschnittsbereiches der Rippen 56 kann ein im wesentlichen
konstanter oder radial zunehmender Querschnitt der
Luftkanäle aufrechterhalten werden. Folglich kann sowohl ein
thermischer Ausgleich für den Kühlkörper des Montageabschnittes
erzielt als auch ein guter Luftstrom durch die radialen Luft
kanäle aufrechterhalten werden.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform einer Rotoreinheit dar
gestellt, die mit der Bezugsziffer 60 versehen ist. Es ver
steht sich, daß eine innenbelüftete Rotoreinheit, wie bei
spielsweise die Rotoreinheit 16, nicht
unbedingt rechteckige Rippen oder
rechteckige Luftkanäle aufweisen muß. Diesbezüglich
weist die Rotoreinheit 50 dieser anderen Ausführungsform eine Innen
wand 62 auf, die an ihrem dünnsten Abschnitt eine konstante
Dicke besitzt, und eine Außenwand 64, die eine nach außen
ansteigende Dicke aufweist. Die Rotoreinheit 60 umfaßt Luftkanäle 66,
die einen allgemein elliptischen Querschnitt besitzen. Die
Hauptachsen der elliptischen Kanäle 66 sind in Umfangsrichtung
um den Umfang der Einheit 60 herum ausgerichtet. Die Haupt
achsen der elliptischen Kanäle 66 an der Innenfläche der
Rotoreinheit 60 verlaufen parallel zur Achse der Einheit 60 und
somit unter rechten Winkeln zu den Hauptachsen der elliptischen
Kanäle 66 an der Außenfläche der Rotoreinheit 60. Eine derartige
Ausführungsform kann ebenfalls Luftkanäle mit konstantem
oder radial ansteigendem Querschnittsbereich zusätzlich zur
Kühlkörpermasse aufweisen und bringt ebenfalls radiale
Temperaturgradienten in der Wand der Rotoreinheit 60 benachbart
zum Montageabschnitt auf ein Minimum, während ein guter Luft
strom in den elliptischen Kanälen 66 aufrechterhalten wird.
Der thermische Ausgleich, der durch die Anordnung einer zusätzlichen Masse
an einer Wand einer innen belüfteten Rotoreinheit erreicht wird, um
einen Ausgleich für den durch den Rotormontageabschnitt erreich
ten Kühleffekt zu erzielen und somit radiale Temperatur
gradienten innerhalb der Rotoreinheit auf ein Minimum zu bringen,
wird desweiteren durch Fig. 5 verdeutlicht.
In Fig. 5 ist eine Rotoraußenwand und ein Montageabschnitt dar
gestellt, wie sie beispielsweise bei Bremsen von Schwerlast
kraftwagen Verwendung finden können. Die Rippen und die Innen
wand der Rotoreinheit sind in gestrichelten Linien dargestellt.
Diese Bestandteile sind nicht in die nachfolgenden Berech
nungen mit einbezogen, da davon ausgegangen wird, daß ihre
Wärmeübertragung und ihre Temperaturgradienteneigenschaften
vernachlässigbar kleine Auswirkungen auf die radiale Wärme
übertragung und die Temperaturgradienteneigenschaften der
Wand der Rotoreinheit, die dem Montageabschnitt benachbart ist, haben.
Wie bereits ausgeführt worden ist, bildet der Montage- bzw. Hutabschnitt
der Rotoreinheit, der die Elemente 1, 2 und 3 der Fig. 5 umfaßt,
einen Kühlkörper für die Reibungshitze, die an der Ober
fläche der benachbarten Außenwand der Rotoreinheit, die als
Element 4 bezeichnet ist, erzeugt und von der Wand aufgenommen
wird. Mit 5 ist in Fig. 5 eine an der Rotorwand angeordnete
zusätzliche Masse bezeichnet, die zusammen mit der Masse des
Elementes 4 einen thermischen Ausgleich für den durch die
Elemente 1, 2 und 3 des Hutabschnittes gebildeten Kühlkörper
vorsieht.
Durch die nachfolgenden Berechnungen wird dieser thermische
Ausgleich quantifiziert, und es wird eine angenäherte Breite
oder Dicke T für das dreieckförmige Element 5 bei vorgegebenen
Abmessungen der Elemente 1, 2, 3 und 4 des Hutabschnittes
und des Rotorabschnittes bestimmt. Die Radien und anderen
Abmessungen der Elemente des Hutabschnittes und des Rotors
entsprechen den in Fig. 5 dargestellten Abmessungen. Das
Theorem von Pappus, gemäß dem sich das Volumen eines Dreh
körpers aus dem Produkt aus dem erzeugenden Bereich und der
vom Schwerpunkt dieses Bereiches durchlaufenden Strecke er
gibt, wird dazu verwendet, um die Volumina der verschiedenen
Elemente und somit die Masse und Wärmekapazität dieser
Elemente zu berechnen, da davon ausgegangen wird, daß die
Dichte und die spezifische Wärme der Rotoreinheit Konstanten sind.
Für das Element 1 des Hutabschnittes ist der Bereich (A₁)
1,27 cm mal 6,10 cm oder A₁ = 7,75 cm², der Schwerpunkt
radius (Y₁) ist 3,81 cm plus 3,05 cm oder Y₁ = 6,86 cm
und die vom Schwerpunkt (D₁) durchlaufende Strecke ist
13,71 π cm. Gemäß dem Theorem von Pappus entspricht das
Produkt A₁ D₁ dem Volumen (V₁) des Elementes 1 und somit
A₁ D₁ = 16,41 π cm³. In ähnlicher Weise ist für das
Element 2 der Bereich (A₂) 1,27 cm mal 5,08 cm oder A₂ =
6,45 cm², der Schwerpunktradius (Y₂) 9,91 plus 0,64
oder Y₂ = 10,55 cm und die vom Schwerpunkt (D₂) durchlaufene
Strecke 21,08 π cm. Das Produkt A₂D₂ entspricht 21,08 π cm³,
welches das Volumen (V₂) des Elementes 2 ist. Für das
Element 3 ist der Bereich (A₃) 1,27 cm mal 3,05 oder
A₃ = 3,87 cm², der Schwerpunktradius (Y₃) ist 9,91 plus
1,52 oder Y₃ = 11,43 und die vom Schwerpunkt (D₃)
durchlaufene Strecke ist 22,86 π cm. Das Produkt A₃D₃ ent
spricht 13,72 π cm³ und dem Volumen (V₃) des Elementes 3.
Schließlich entspricht das Gesamtvolumen (und proportional die
Masse) der Elemente 1, 2 und 3 (V₁₂₃) Σ AD oder 16,41 π cm³
plus 21,08 π cm³ plus 13,72 π cm³ = 51,21 π cm³.
Indem man die gleichen Berechnungen für die Elemente 4 und 5
des Rotorabschnittes durchführt, erhält man für den Bereich
des Elementes 4 (A₄) 1,27 cm mal 6,60 cm oder A₄ = 8,38 cm²
für den Schwerpunktradius (Y₄) 12,95 cm plus 3,30 cm oder
Y₄ = 16,25 cm und für die vom Schwerpunkt (D₄) durchlaufene
Strecke 32,51 π cm. Das Produkt A₄D₄ entspricht 42,16 π cm³.
Für das Element 5 ist der Bereich (A₅) 1,27 mal 6,60 cm mal T
oder A₅ = 3,30 T cm, der Schwerpunktradius (Y₅) 12,95 cm plus
0,667 mal 6,60 cm oder Y₅ 17,27 cm und die vom Schwerpunkt
(D₅) durchlaufene Strecke 34,54 π cm. Das Volumen (V₅) des
Elementes 5 entspricht dem Produkt A₅D₅ oder 44,96 π cm³.
Um einen statischen thermischen Ausgleich zu erreichen, muß
das Volumen (und die Masse) der Elemente 1, 2 und 3 etwa dem
Volumen (und der Masse) der Elemente 4 und 5 entsprechen oder
V₁ + V₂ + V₃ ≈ V₄ + V₅
51,26 π cm³ ≈ 42,16 π cm³ + 44,96 π T cm³
9,09 π cm³ ≈ 44,96 π T cm³
0,51 cm ≈ T
51,26 π cm³ ≈ 42,16 π cm³ + 44,96 π T cm³
9,09 π cm³ ≈ 44,96 π T cm³
0,51 cm ≈ T
Somit stellt eine Maximalbreite des dreieckförmigen Elementes 5
des Rotorabschnittes von 0,51 cm eine erste Annäherung für
die Massendicke dar, mit der bei der Rotoreinheit der aufge
führten Abmessungen ein thermischer Ausgleich erreicht wird.
Die vorstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen
befaßte sich mit innenbelüfteten
Rotoreinheiten, die allgemein radial orientierte Luftkanäle auf
weisen, die zwischen den Wänden einer Rotoreinheit angeordnet
sind. Das Konzept der vorliegenden Erfindung, das auf der
Anordnung von Masse an der Rotoreinheit
zum Ausgleich der Kühlkörpereigenschaften des Montageabschnittes
beruht, kann jedoch auch bei vollwandig ausgebildeten Brems
scheiben Anwendung finden.
In den Fig. 6, 7, 8 und 9 sind vier vollwandige Scheiben
profile dargestellt, die zur Durchführung der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden können. Im einzelnen ist in
Fig. 6 eine vollwandige Scheibe 70 dargestellt, die an einem
einstückig gegossenen Montage- bzw. Hutabschnitt 72 befestigt ist. Der in
Reibeingriff tretende Abschnitt der Scheibe 70, der der
wirksamen radialen Breite der Bremsbacken (nicht gezeigt)
entspricht, wird durch die mit der Bezugsziffer 74 versehenen
Klammern gekennzeichnet. Es ist offensichtlich, daß sich
die Scheibe 70 über diesen überstrichenen Bereich hinaus
erstreckt. Der Außenrand der Scheibe 70 ist abgeschrägt
und weist um seinen Umfang herum einen zugespitzten,
dreieckförmigen Abschnitt 76 auf. Der dreieckförmige Abschnitt
76, dessen größerer Massenanteil an der Seite der Scheibe 70
angeordnet ist, die dem Hutabschnitt am nächsten liegt, bildet
in bezug auf diese Seite der Rotoreinheit einen geringfügig größeren
Wärmeabsorptionsbereich als in bezug auf die gegenüberliegende
Seite, so daß auf diese Weise für die Scheibe 70 ein ther
mischer Ausgleich erreicht wird.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform einer
Scheibe 80 dargestellt, die einen Hutabschnitt 82 und
überstrichene Rotorflächen 84 aufweist. Wiederum ist an
der Scheibe 80 zusätzliche Masse vorgesehen, die mit der
Bezugsziffer 86 bezeichnet ist. Ähnlich wie bei der in
Fig. 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die
Masse 86 um die Außenfläche der Scheibe 80 herum nicht
gleichmäßig angeordnet und stellt für denjenigen Abschnitt
der Scheibe 80, der dem Hutabschnitt 82 am nächsten liegt,
einen etwas größeren Wärmeabsorptionsbereich dar.
Da eine vollwandige Scheibe dazu neigt, eine einheitlichere
Temperaturverteilung aufzuweisen als eine belüftete Rotoreinheit,
können Anwendungsfälle existieren, bei denen eine thermische
Ausgleichsmasse in gleichmäßiger Weise dem Umfang einer
Scheibe zugefügt werden soll. Desweiteren kann ein Montage
abschnitt, wie die vorstehend beschriebene radial verlaufende
ebene Struktur, wenn er im wesentlichen symmetrisch um die
axiale Mittelebene der Scheibe herum angeordnet ist, nahezu
optimal durch eine entsprechend angeordnete Wärmeabsorptions
masse ausgeglichen werden. Wie man Fig. 8 entnehmen kann, ist
eine vollwandig ausgebildete Bremsscheibe 90 mit einem ein
stückig ausgebildeten ebenen Montageabschnitt 92 versehen, wie
vorstehend beschrieben. Wiederum ist der in Reibeingriff
tretende Bereich der Scheibe 90 durch Klammern angedeutet, die
die Bezugsziffern 94 tragen. Ein Ring 96, der einen allgemein
rechteckförmigen Querschnitt aufweist, ist um den Umfang der
Scheibe 90 herum gleichmäßig angeordnet. Der Ring 96 kann
zusammen mit der Scheibe einstückig gegossen oder später an
dieser befestigt werden und kann aus dem gleichen oder unter
schiedlichen Material wie die Scheibe 90 bestehen. Es ist
offensichtlich, daß die Masse des Ringes 96 sowohl zur linken
als auch zur rechten Seite der vollwandigen Scheibe 90 relativ
gleichmäßig als Kühlkörper wirkt, ähnlich wie der ebene Montage
abschnitt 92 infolge der gleichmäßigen Materialverteilung um
die axiale Mittelebene der Scheibe 90.
In Fig. 9 ist eine dritte Ausführungsform einer
vollwandigen Scheibe 100 dargestellt, die um ihren Umfang
herum angeordnete Masse aufweist, welche einen thermischen
Ausgleich für den einstückig ausgebildeten Hutabschnitt
102 bildet. Bei dieser Ausführungsform
ist die zusätzliche Masse in Form eines dreieckförmigen
Abschnittes 104 ausgebildet, welcher dazu neigt, Wärmeenergie
sowohl von der linken als auch der rechten Oberfläche der
Scheibe 100 gleichmäßig zu absorbieren und zu vernichten,
und zwar in einer Weise, die dem Ring 96 der in Fig. 8 dar
gestellten zweiten Ausführungsform ähnlich ist. Es ist daher
offensichtlich, daß zusätzliche Masse, die entweder in eine
vollwandige Scheibe oder eine belüftete Rotoreinheit eingearbeitet
ist, in irgendeiner Weise um den Umfang der Rotoreinheit herum
angeordnet werden kann, die dem Ziel eines thermischen
Ausgleichs des vom Montageabschnitt der Rotoreinheit gebildeten
Kühlkörpers förderlich ist. Wenn einmal die für den thermischen
Ausgleich geforderten Wärmeübertragungseigenschaften festgestellt
worden sind, können das spezielle Material, die Wärmekapazität,
die Masse, der Querschnitt oder die Dicke durch Überlegungen
in bezug auf Guß- und Herstellungstechniken, Kosten- und
Energieersparnis etc. festgelegt werden.
Wie bereits vorher bemerkt, kann das erfinderische Konzept
auch dadurch verwirklicht werden, daß die Größe der Über
fläche auf der Seite der Rotoreinheit, die dem
Montageabschnitt am nächsten liegt, oder auf beiden Seiten
der Rotoreinheit, welche sich mit den Bremsbacken
oder dem Bremsbacken im Reibeingriff befindet, reduziert wird.
Wenn man Fig. 9 betrachtet, so ist die in üblicher Weise
vom Bremsbacken überstrichene Oberfläche auf der rechten
Seite dargestellt und mit der Bezugsziffer 106 versehen. Auf
der gegenüberliegenden Seite der Scheibe 100 wird ein redu
zierter im Reibeingriff stehender Bereich, der die Bezugs
ziffer 108 trägt, zur Durchführung der Erfindung eingesetzt,
da der mit der Bezugsziffer 110 versehene, nicht in Eingriff
befindliche Bereich keine Reibungshitze erzeugende Quelle
mehr darstellt, sondern eine Zone mit zusätzlicher Masse
bildet, die als Kühlkörper wirkt. Die radiale Breite und
somit der in Reibeingriff tretende Bereich sowohl des linken
als auch des rechten Bremsbackens kann reduziert werden, um
auf diese Weise auf beiden Seiten der Rotoreinheit
einen Wärmeabsorptionsbereich vorzusehen.
Claims (6)
1. Bremse mit einer Rotoreinheit, die einen hutförmigen Montageabschnitt
und einen unmittelbar daran anschließenden Scheibenabschnitt mit einer mit
einem Betätigungselement in Reibeingriff bringbaren Reibfläche, die in das
dahinter liegende Volumen Wärme abführt, aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Scheibenabschnitt (18, 64, 70, 80, 90, 100) in dem mit der Reibfläche (74, 84, 94, 106, 108) versehene Teil und/oder radial außerhalb davon zusätzliche Masse aufweist, derart,
daß der Gesamtbetrag dieser Massen der Masse des Montageabschnitts (22, 72, 82, 92, 102) entspricht.
daß der Scheibenabschnitt (18, 64, 70, 80, 90, 100) in dem mit der Reibfläche (74, 84, 94, 106, 108) versehene Teil und/oder radial außerhalb davon zusätzliche Masse aufweist, derart,
daß der Gesamtbetrag dieser Massen der Masse des Montageabschnitts (22, 72, 82, 92, 102) entspricht.
2. Bremse nach Anspruch 1, die als innenbelüftete Rotoreinheit ausgebildet
ist und einen weiteren Scheibenabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die zusätzliche Masse auf der den Belüftungskanälen (54, 66)
zugewandten Seite des unmittelbar an den Montageabschnitt (22)
anschließenden Scheibenabschnitts (18, 64) angeordnet ist.
3. Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche
Masse im Querschnitt die Form eines sich radial nach außen erweiternden
Keiles besitzt.
4. Bremse nach Anspruch 1, die einen vollwandig ausgebildeten
Scheibenabschnitt besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche
Masse die Form eines radial außerhalb vom mit der Reibfläche (74, 106, 108)
versehenen Teil des Scheibenabschnitts (70, 100) angeordneten
dreieckförmigen Abschnitts (76, 104) besitzt.
5. Bremse nach Anspruch 1, die einen vollwandigen ausgebildeten
Scheibenabschnitt besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche
Masse die Form eines radial außerhalb vom mit der Reibfläche (94)
versehenen Teil des Scheibenabschnitts (90) angeordneten einseitig oder
beidseitig vorstehenden Ringes (86, 96) besitzt.
6. Bremse nach Anspruch 1, die einen vollwandig ausgebildeten
Scheibenabschnitt besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche
Masse dadurch gebildet ist, daß auf beiden Seiten des vollwandigen
Scheibenabschnitts (100) Reibflächen (106, 108) mit unterschiedlich großer
Radialabmessung angeordnet sind.
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---|---|
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SE (1) | SE8005143L (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4336094A1 (de) * | 1993-10-22 | 1995-04-27 | Winter Fritz Eisengiesserei | Bremsscheibe |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6236985Y2 (de) * | 1980-03-21 | 1987-09-21 | ||
JPS58158835U (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-22 | トキコ株式会社 | 液圧式デイスクブレ−キ |
DE3231175A1 (de) * | 1982-08-21 | 1984-02-23 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Bremsscheibe fuer scheibenbremse |
DE3800502A1 (de) * | 1988-01-09 | 1989-01-05 | Daimler Benz Ag | Bremsscheibe fuer scheibenbremsen |
DE3908655C2 (de) * | 1989-03-16 | 1995-09-28 | Bayerische Motoren Werke Ag | Fahrzeugbremse mit einer Bremsscheibe |
JP3252157B2 (ja) * | 1992-07-15 | 2002-01-28 | 株式会社豊田中央研究所 | ブレーキディスクロータ |
EP0720704A1 (de) * | 1993-09-21 | 1996-07-10 | Kelsey-Hayes Company | Bremsscheibe |
JP3521266B2 (ja) * | 1994-09-08 | 2004-04-19 | 株式会社豊田中央研究所 | ブレーキディスクロータ |
GB2314387B (en) * | 1996-06-19 | 2000-02-09 | T & N Technology Ltd | Disc brake rotor |
DE19747111A1 (de) * | 1997-10-24 | 1999-05-12 | Knorr Bremse Systeme | Bremsscheibe für Scheibenbremsen |
GB2371841B (en) * | 2001-01-31 | 2004-11-03 | Federal Mogul Brake Syst Ltd | Method and apparatus for brake disc thermal control |
ATE417212T1 (de) * | 2005-07-22 | 2008-12-15 | Freni Brembo Spa | Bremsband einer selbstlüftenden bremsscheibe einer scheibenbremse |
JP2008121774A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | 車輪用転がり軸受装置 |
US8573369B2 (en) | 2006-12-07 | 2013-11-05 | Honeywell International Inc. | Methods and brake disc assemblies to increase the use of friction material |
ATE522739T1 (de) | 2008-04-01 | 2011-09-15 | Lucas Automotive Gmbh | Bremsscheibe und scheibenbremse |
CN112722191A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-30 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种船舶轴系制动锁紧方法及装置 |
DE102021214337B3 (de) | 2021-12-14 | 2023-06-15 | Hl Mando Corporation | Bremsscheibe mit Vorsprüngen |
CN114838067B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-12-05 | 银川威马电机有限责任公司 | 电磁液压系统碟刹式制动器 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB847120A (en) * | 1957-06-18 | 1960-09-07 | American Steel Foundries | Improvements in unitary rotor brakes |
GB1149895A (en) * | 1965-07-14 | 1969-04-23 | Dunlop Co Ltd | Disc brakes |
GB1096633A (en) * | 1966-01-31 | 1967-12-29 | Ford Motor Co | Disc for a motor vehicle disc brake |
DE1600149A1 (de) * | 1966-12-23 | 1970-02-05 | Teves Gmbh Alfred | Bremsscheibe fuer Scheibenbremsen |
GB1237279A (en) * | 1967-09-11 | 1971-06-30 | Goodyear Tire & Rubber | Brake element with high heat sink characteristics |
DE1775678C3 (de) * | 1967-09-18 | 1978-07-27 | Accessair S.A., Zug (Schweiz) | Bremsscheibe |
DE1961598A1 (de) * | 1969-12-09 | 1971-06-16 | Porsche Kg | Mehrteilige Bremsscheibe fuer Scheibenbremsen von Fahrzeugen |
US3892297A (en) * | 1973-01-03 | 1975-07-01 | Nelson R Brownyer | Brake disc covering structure |
GB1492375A (en) * | 1974-08-01 | 1977-11-16 | Girling Ltd | Disc brakes and discs thereof |
JPS5165186U (de) * | 1974-11-13 | 1976-05-22 | ||
JPS5410866A (en) * | 1977-06-24 | 1979-01-26 | Aisin Seiki Co Ltd | Disc brake |
-
1980
- 1980-04-23 FR FR8009121A patent/FR2461847A1/fr active Granted
- 1980-07-01 MX MX182990A patent/MX148253A/es unknown
- 1980-07-07 CA CA000355606A patent/CA1156568A/en not_active Expired
- 1980-07-11 DE DE19803026354 patent/DE3026354A1/de active Granted
- 1980-07-14 SE SE8005143A patent/SE8005143L/xx not_active Application Discontinuation
- 1980-07-14 JP JP9516080A patent/JPS5618130A/ja active Granted
- 1980-07-17 IT IT23519/80A patent/IT1131711B/it active
- 1980-07-17 BR BR8004438A patent/BR8004438A/pt not_active IP Right Cessation
- 1980-07-18 GB GB8023625A patent/GB2057609B/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4336094A1 (de) * | 1993-10-22 | 1995-04-27 | Winter Fritz Eisengiesserei | Bremsscheibe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2057609B (en) | 1984-05-23 |
DE3026354A1 (de) | 1981-02-12 |
CA1156568A (en) | 1983-11-08 |
IT1131711B (it) | 1986-06-25 |
JPH0158779B2 (de) | 1989-12-13 |
GB2057609A (en) | 1981-04-01 |
MX148253A (es) | 1983-03-30 |
FR2461847A1 (fr) | 1981-02-06 |
BR8004438A (pt) | 1981-01-27 |
IT8023519A0 (it) | 1980-07-17 |
SE8005143L (sv) | 1981-01-19 |
FR2461847B1 (de) | 1984-03-16 |
JPS5618130A (en) | 1981-02-20 |
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Owner name: GUNITE CORP., ROCKFORD, ILL., US |
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Owner name: GUNITE CORPORATION, ROCKFORD, ILL., US |
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