-
Sachgebiet
der Erfindung
-
Die
hier beschriebene Erfindung betrifft Flugzeug-Rad- und Bremsenanordnungen
und insbesondere Verbesserungen an Hitzeschilden und Hitzeschildträgerstrukturen.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Eine
Rad- und Bremsenanordnung weist typischerweise einen zwischen dem
Rad und den Bremsscheiben angeordneten Hitzeschild auf, der ein
Leiten und Abstrahlen von von den Bremsscheiben während des
Bremsens erzeugter Wärmeenergie
auf das Flugzeugrad verhindert. Zu hohe Temperaturen am Flugzeugrad
können
zu einer Beschädigung
des Rads und der Flugzeugreifen führen. Der Hitzeschild verhindert
ferner, dass heißes
Bremsmaterial, das während
des Bremsens von den Bremsscheiben fortgestoßen wird, gegen die Innenseite des
Rads geschleudert wird, was ebenfalls zu einer Beschädigung des
Rads führen
und ferner zu den hohen Temperaturen beitragen kann.
-
Ein
frühes
Beispiel für
einen Hitzeschild ist im US-Pat. Nr. 3,051,528 beschrieben, das
1962 an R. R. Rogers erteilt worden ist. Der Rogers-Hitzeschild
weist mehrere gekrümmte
Hitzeschildabschnitte auf, die zwischen einander benachbarten Antriebskeilen
angeordnet sind. Jüngere
Beispiele sind im US-Pat. Nr. 4,017, 123, das 1977 an Homer et al.
erteilt worden ist, und im US-Pat. Nr. 4,084, 857 beschrieben, das
1978 an VanderVeen erteilt worden ist und einen Hitzeschild gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 beschreibt. Diese Hitzeschilde weisen ebenfalls
gekrümmte
Hitzeschildabschnitte auf, die zwischen einander benachbarten Antriebskeilen
angeordnet sind. Die Hitzeschildabschnitte von Homer et al. sind
zwischen den Antriebskeil-Kappen und auf den Antriebskeilen ausgebildeten
Rippen festgehalten. Die Rippen und Antriebskeile sind einstückig mit
dem Rad ausgebildet, was bei Rad- und Bremsenanordnungen mit Stahlscheiben
typisch ist. Laut Horner et al. können die Hitzeschildabschnitte
mit den in dem Rogers-Patent beschriebenen entfernbaren Keilen verwendet
werden. Es ist jedoch nicht klar, wie dies genau geschehen soll,
da die Rogers-Antriebskeile keine Rippen oder Antriebsrippenkappen
aufweisen. Der Vander-Veen-Hitzeschildabschnitt ist zwischen der
Antriebskeil-Kappe und einer zusätzlichen
Kappe mit zwei Flügeln
festgehalten, welche von beiden Seiten des Antriebskeils vorstehen.
Die Antriebskeile sind einstückig
mit dem Rad ausgebildet, und aufgrund der Flügel sind keine bei Horner et
al. beschriebenen Rippen erforderlich. Die oben beschriebenen Hitzeschilde
sind für
die auf dem Gebiet der Rad- und Bremsenanordnungen mit Stahl-Bremsscheiben
mit metallenen Reibbelägen
entwickelte Technologie repräsentativ.
-
Die
Einführung
von Carbon/Carbon-Bremsscheiben führte zu einer Weiterentwicklung
der Hitzeschilde. Carbon/Carbon-Bremsen arbeiten generell bei einer
viel höheren
Temperatur als ihre Gegenstücke
aus Stahl, wodurch weitere Schritte zum Minimieren der Leitung und
Abstrahlung von Wärmeenergie auf
das Flugzeugrad erforderlich wurden. Die meisten Rad- und Bremsenanordnungen
mit Carbon/Carbon-Bremsen weisen jetzt entfernbare Drehmomentstangen
auf, die von der Innenseite des Flugzeugrads beabstandet angeordnet
sind, wobei an beiden Enden Aufsätze
vorgesehen sind. Durch diese Anordnung wird der Leitweg von den
Drehmomentstangen zu dem Rad minimiert. Ein Kontakt des Hitzeschilds
mit den Drehmomentstangen wird aus den gleichen Gründen vorzugsweise
verhindert. Ferner ist die Abstrahlung eine Hauptquelle für die Wärmeübertragung
von den Carbon/Carbon-Bremsen, wodurch es erforderlich ist, dass
der Hitzeschild die Bremsscheiben vollständig umschließt, wobei
ein Minimum an Löchern
oder Lücken
vorhanden ist, die eine direkte Abstrahlung von Wärmeenergie
auf das Flugzeugrad ermöglichen.
Das Leiten ist eine weitere Hauptquelle für die Wärmeübertragung bei Carbon/Carbon-Bremsen,
die durch Minimieren des Kontakts der Drehmomentstangen und des
Hitzeschilds mit dem Flugzeugrad minimiert wird. Diese Überlegungen
führten
zu einer signifikanten Abkehr von der früheren für Stahlbremsen entwickelten
Hitzeschild-Technologie.
-
Bei
einem dem Stand der Technik entsprechenden Ansatz ist ein einstückiger Vollkreis-Hitzeschild
zwischen den Drehmomentstangen an der Rad- und Bremsenanordnung
angebracht. Der Hitzeschild ist sowohl von den Drehmomentstangen
als auch von dem Flugzeugrad beabstandet angeordnet, um eine Wärmeleitung
von den Drehmomentstangen auf den Hitzeschild zu minimieren. Der
Hitzeschild weist zwei voneinander beabstandete zylindrische nichtrostende
Stahlbleche auf, zwischen denen eine Isolierung vorgesehen ist.
Ein derart ausgeführter Hitzeschild
ist zwar bestimmt sicher und effektiv, weist jedoch einige unerwünschte Charakteristiken auf.
Beispielsweise neigt der Schild dazu, sich bei Verwendung aufgrund
von durch Bremszyklen hervorgerufene Wärmedehnung und Zusammenziehung zu
verziehen und zu verformen. Ferner macht das Entfernen eines beschädigten Hitzeschilds
generell das Entfernen sämtlicher
Drehmomentstangen von der Flugzeugradanordnung erforderlich.
-
Ein
weiterer Hitzeschild ist im US-Pat. Nr. 5,002,342 beschrieben, das
1991 an Dyko erteilt worden ist. Der Dyko-Schild weist mehrere Hitzeschildsegmente
auf, die gemeinsam einen Vollkreis-Hitzeschild bilden. Die Ränder des
Hitzeschilds sind derart ineinandergeschachtelt, dass eine durch
Wärmegradienten
hervorgerufene relative Dehnung und Zusammenziehung der Hitzeschildsegmente
möglich ist.
Ferner macht das Entfernen eines einzelnen Hitzeschilds nur das
Entfernen derjenigen Drehmomentstangen erforderlich, die diesem
Segment entsprechen. Somit können
einzelne Segmente so entfernt und ersetzt werden, wie es erforderlich
ist, ohne dass der gesamte Hitzeschild ersetzt werden muss. Ein
im wesentlichen gleicher Hitzeschild mit Segmenten, die über gelenkige
Ränder
miteinander verbunden sind, ist im US-Pat. NR. 5, 236,249 beschrieben, das
1993 an Han et al. erteilt worden ist.
-
Der
Hitzeschild, der im 1998 an Hyde erteilten US-Patent Nr. 5,851,056
beschrieben ist, weist einzelne Hitzeschildabschnitte, die zwischen
einander benachbarten Drehmomentstangen angeordnet sind, und längliche
Hitzeschildträger
auf, die über den
Drehmomentstangen angeordnet sind und an den Hitzeschildabschnitten
angreifen. Bei einer solchen Anordnung können die Hitze schildabschnitte entfernt
werden, ohne dass Drehmomentstangen gelöst oder entfernt werden müssen.
-
Obwohl
der Hyde-Hitzeschild ein effektiver Hitzeschild ist, weisen dieser
Hitzeschild und im wesentlichen gleich ausgeführte Hitzeschilde unerwünschte Charakteristiken
auf. Da das Rad als Teil des den Reifendruck enthaltenden Druckbehälters dient,
ist nur eine eingeschränkte
Struktur vorhanden, an der die Hitzeschildabschnitte und Träger angebracht
werden können.
Beispielsweise sind die Hitzeschildabschnitte und Träger des
Hyde-Hitzeschilds an ihren axialen Innenbordenden an dem Radflansch
angebracht und verlaufen axial in das Felgenbett. Um eine Abstützung tief
im Inneren des Felgenbetts zu bieten, weisen die Hitzeschildträger elastische
Puffer an ihren axialen Außenbordenden auf.
Die elastischen Puffer berühren
das Felgenbett und begrenzen die radiale Bewegung der Hitzeschildträger und
auch der Hitzeschildabschnitte, an denen die Träger angreifen. Bei der Radbeschleunigung
werden die Hitzeschildabschnitte und Träger radial nach außen gedrückt und
schützen
die elastischen Puffer das Felgenbett gegen Abrieb. Mit der Zeit
neigen die elastischen Puffer jedoch zum Verschleißen, wodurch
bewirkt werden kann, dass die Hitzeschildabschnitte und/oder Träger die
Schutzbeschichtungen des Felgenbetts berühren und/oder abreiben. Wenn
die Schutzbeschichtung verschwunden ist, ist das Rad anfällig für Korrosion,
was dazu führen
kann, dass das Rad vorzeitig außer
Betrieb genommen wird.
-
Zusätzlich zu
der Lösung
des Problems des Radabriebs durch eine andere Vorgehensweise als die
Verwendung eines verschleißanfälligen Puffers besteht
generell Bedarf an weiteren Verbesserungen des Hitzeschildsystems,
die einen einfacheren Einbau und Ausbau einzelner Hitzeschildabschnitte und/oder
eine verbesserte Leistung des Hitzeschilds ermöglichen.
-
Überblick über die
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bietet mehrere Fortschritte auf dem Gebiet
der Hitzeschildkonfiguration und -installation.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Hitzeschildanordnung für eine Rad-und
Bremsenanordnung eine Umfangsanordnung von Hitzeschildabschnitten,
mehrere axial verlaufende Hitzeschildträger, zwischen denen jeweilige Hitzeschildabschnitte
axial eingesetzt sind, und mindestens eine relativ zu einem jeweiligen
Träger
lösbar
gesicherte Halteeinrichtung zum Blockieren eines axialen Zurückziehens
des Hitzeschildabschnitts von den jeweiligen Trägern auf.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Halteeinrichtung mit einem axial verlaufenden Befestigungsteil
an einem axialen Ende des Trägers gesichert.
Zu diesem Zweck kann der Träger
einen radial verlaufenden Flansch an seinem axialen Ende aufweisen.
Die Halteeinrichtung und der Flansch des Trägers weisen zusammenarbeitende
Drehblockierelemente auf.
-
Ferner
weist mindestens einer der Träger vorzugsweise
einen axialen Anschlag auf, gegen den ein Teil des jeweiligen Hitzeschildabschnitts
anstößt, um das
Maß an
axialem Einsetzten des Hitzeschildabschnitts relativ zu dem Träger zu begrenzen. Jeder
Träger
kann an seinen einander gegenüberliegenden
Seiten obere und untere Ansätze
aufweisen, die axial verlaufende Kanäle zum Aufnehmen von Randteilen
von am Umfang einander benachbart angeordneten Hitzeschildabschnitten
bilden. Der axiale Anschlag kann einen beliebigen geeigneten Vorsprung
aufweisen, der eine axiale Bewegung des Hitzeschildabschnitts blockiert.
Ein beispielhafter axialer Anschlag ist von einem axialen Ende einer
der Ansätze
des Trägers
gebildet. Dabei weist jeder Hitzeschildabschnitt an einem Seitenrand
eine vorstehende Anstoßvorrichtung
zum Angreifen an dem axialen Anschlag auf.
-
Eine
Rad- und Bremsenanordnung weist ein Rad mit einem Felgenbett mit
Innen- und Außenbordenden
auf. Mehrere am Umfang voneinander beabstandet angeordnete Drehmomentstangen
sind mit dem Felgenbett verbunden, und zwar zum Übertragen eines Drehmoments
von dem Rad auf Bremsenkomponenten, die relativ zu dem Felgenbett
radial innen angeordnet sind. Die Drehmomentstangen verlaufen im
wesentlichen parallel zu der Drehachse des Rads und sind radial
nach innen von dem Felgenbett beabstandet. Mehrere der Hitzeschildabschnitte
verlaufen am Umfang zwischen einander benachbarten Drehmomentstangenpaaren.
Mehrere axial verlaufende Hitzeschildträger sind mit den Drehmomentstangen
verbunden, und zwischen diesen sind die Hitzeschildabschnitte gehalten.
-
Die
vorstehenden und weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend
genauer beschrieben und insbesondere in den Patentansprüchen hervorgehoben,
wobei die folgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen
Ausführungsbeispiele
der Erfindung detailliert darlegen, hierbei handelt es sich jedoch
nur um einige wenige unterschiedliche Arten, auf die die Prinzipien
der Erfindung angewandt werden können.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
1 zeigt
einen Querschnitt einer Rad-und Bremsenanordnung, bei der eine Hitzeschildanordnung
gemäß der Erfindung
verwendet wird;
-
2 zeigt
einen vergrößerten Querschnitt einer
Hitzeschildanordnung in Relation zu der in 1 gezeigten
Rad- und Bremsenanordnung;
-
3 zeigt
einen gekrümmtem
Teil einer vorderen/Innenbord-Endansicht der in 1 gezeigten
Rad- und Bremsenanordnung, wobei von der linken Seite aus 1 aus
in das Rad hinein geschaut wird;
-
4A zeigt
eine perspektivische Ansicht einer in der Rad- und Bremsenanordnung
aus Flau, verwendeten Drehmomentstange;
-
4B zeigt
eine Draufsicht der Drehmomentstange;
-
4C zeigt
einen Längsschnitt
durch die Drehmomentstange entlang der Linie 4C-4C in 4B;
-
4D zeigt
eine Unteransicht der Drehmomentstange von der Linie 4D-4D aus 4C aus
betrachtet;
-
4E zeigt
einen vergrößerten Querschnitt der
Drehmomentstange entlang der Linie 4E-4E aus 4B;
-
4F zeigt
eine Endansicht der Drehmomentstange von der Linie 4F-4F aus 4B aus
betrachtet;
-
5A zeigt
eine Draufsicht eines in der Rad- und Bremsenanordnung aus 1 verwendeten
Hitzeschildträgers;
-
5B zeigt
eine Seitenansicht des in 5A gezeigten
Hitzeschildträgers
von der Linie 5B-5B aus 5A aus
betrachtet;
-
5C zeigt
eine Unteransicht des Hitzeschildträgers von der Linie 5C-5C aus 5B aus betrachtet;
-
5D zeigt
eine Endansicht des Hitzeschildträgers von der Linie 5D-5D der 5C aus
betrachtet;
-
5E zeigt
einen Teil-Querschnitt des Hitzeschildträgers entlang der Linie 5E-5E
aus 5C;
-
6A zeigt
eine Draufsicht eines in der Rad- und Bremsenanordnung aus 1 verwendeten
Hitzeschilds;
-
6B zeigt
eine Endansicht des Hitzeschilds von der Linie 6B-6B aus 6A aus
betrachtet;
-
6C zeigt
einen Längsschnitt
des Hitzeschilds entlang der Linie 6C-6C aus 6A:
-
7 zeigt
eine Draufsicht des Hitzeschildabschnitts in Eingriff mit dem Hitzeschildträger;
-
8 zeigt
einen Querschnitt eines Teils der Rad- und Bremsenanordnung der
Erfindung, insbesondere mit Darstellung einer Hitzeschildanordnung;
-
9 zeigt
einen gekrümmten
Teil einer Vorder-/Innenbord-Endansicht der Rad- und Bremsenanordnung
von der Linie 9-9 aus 8 aus betrachtet;
-
10 zeigt
einen vergrößerten Teil
von 9;
-
11 zeigt
eine Draufsicht von der Linie 11-11 aus 8 aus betrachtet;
-
12 zeigt
eine alternative Anordnung zum axialen Koppeln des Hitzeschildabschnitts
mit dem Hitzeschildträger;
-
13 zeigt
eine Draufsicht einer Hitzeschildanordnung in nicht zusammengebautem
Zustand;
-
14 zeigt
eine Endansicht der in 13 gezeigten Hitzeschildanordnung
von der Linie 14-14 aus 13 aus
betrachtet, wobei die Hitzeschildanordnung relativ zu einem Felgenbett
und einer Drehmomentstange gezeigt ist;
-
15 zeigt
einen Querschnitt eines Teils der in 13 gezeigten
Hitzeschildanordnung, wobei einer von zwei einander benachbarten
Hitzeschildabschnitten mit dem Hitzeschildträger verbunden ist;
-
16 zeigt
einen Querschnitt, der dem in 15 gezeigten
im wesentlichen gleich ist, der jedoch in Phantomlinien den mit
dem Hitzeschildträger verbundenen
anderen benachbarten Hitzeschildabschnitt zeigt;
-
17 zeigt
eine radial nach außen
gerichtete Ansicht der in 16 gezeigten
Hitzeschildanordnung von der Linie 17-17 aus 16 aus
betrachtet;
-
18 zeigt
einen fragmentarischen Querschnitt eines Hitzeschilds entlang der
Linie 18-18 aus 13;
-
19 zeigt
einen fragmentarischen Querschnitt eines Hitzeschilds entlang der
Linie 19-19 aus 13.
-
Detaillierte
Beschreibung
-
Die
verschiedenen Merkmale und Prinzipien der Erfindung werden anhand
von drei unterschiedlichen Ausführungsformen
dargestellt, die nachstehend genauer erläutert sind.
-
Ausführungsform gemäß 1-7
-
In
den Zeichnungen und zunächst
in den 1-6 ist eine exemplarische
Rad-und Bremsenanordnung
generell mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. 1 zeigt
die Rad- und Bremsenanordnung 10 für ein Flugzeug in an der Flugzeug-Drehgestellachse 12 montiertem
Zustand.
-
Die
Rad- und Bremsenanordnung 10 weist ein Rad 14 (von
dem aus Gründen
der Klarheit nur eine Radhälfte
gezeigt ist) mit einer Nabe 16 und einem konzentrisch zu
der Nabe 16 angeordneten Felgenbett 18 und einem
die Nabe 16 und das Felgenbett 18 miteinander
verbindenden Steg 20 auf. Eine Drehmoment-Abnahmeanordnung 22 ist
mit der Nabe 16 ausgerichtet, und das Rad 14 ist
relativ zu der Drehmoment-Abnahmeanordnung 22 drehbar.
-
Gemäß 2 sind
mehrere Drehmomentstangen 24 im wesentlichen parallel zu
der Drehachse 26 des Rads und von dem Felgenbett 18 beabstandet
an dem Rad 14 befestigt. Ein Wärmesumpf 28 ist in
dem Rad 14 angeordnet und weist Brems- oder Reibscheiben
in der Form von Rotoren 32 oder Statoren 34 auf.
Die Rotoren 32 greifen zum Drehen mit dem Rad mit den Drehmomentstangen 24 zusammen,
und die Statoren 34 greifen mit der Drehmoment-Abnahmeanordnung 22 zusammen,
die relativ zu einem (nicht gezeigten) Fahrwerk-Stützlager drehfest
angeordnet ist. Eine Druckplatte 36 und eine Endplatte 38 können an
entgegengesetzten Enden des Wärmesumpfes 28 positioniert
sein und gegen eine Drehung relativ zu der Drehmoment-Abnahmeanordnung 22 festgehalten
werden. Die Reibscheiben können
aus einem beliebigen Material gefertigt sein, das für Reibscheiben
geeignet ist, einschließlich
Metallen, wie z. B. Stahl mit einem gesinterten metallenen Reibbelag
und Keramik- oder Carbon-Materialien, wie z. B. ein Carbon/Carbon-Material. Der Wärmesumpf 28 ist
ein Carbon/Carbon-Verbundstoff-Wärmesumpf
mit mindestens einem Carbon/Carbon-Rotor 32, der mit mehreren
Carbon/Carbon-Statoren 34 ineinander greift.
-
Mindestens
ein Aktuator 30 (1 und 3)
ist zum Zusammendrücken
des Wärmesumpfes 28 vorgesehen.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist der Aktuator 30 ein hydraulischer
Kolben, es können jedoch
im Rahmen der Erfindung auch andere Arten von Aktuatoren verwendet
werden, wie z. B. elektromechanische Aktuatoren.
-
Ein
Hitzeschild 40 ist zwischen den Felgenbett 16 und
dem Wärmesumpf 28 an
dem Rad 14 angebracht. Gemäß den 1 und 3 ist
der Hitzeschild 40 konzentrisch zu dem Felgenbett 18 angeordnet
und weist mehrere Hitzeschildabschnitte 42 auf, die jeweils
zwischen einander benachbarten Drehmomentstangenpaaren 24 angeordnet
sind. Die Hitzeschildabschnitte sind von dem Felgenbett 18 beabstandet
und jeweils durch Hitzeschildträgerpaare 44 gesichert,
welche im wesentlichen parallel zu der Drehachse 26 des
Rads 14 zwischen den Drehmomentstangen 24 und
dem Felgenbett 18 an dem Rad 14 befestigt sind.
Die Träger
sind vorzugsweise jeweils mit Drehmomentstangen ausgerichtet und weisen "nutenartige" Seitenränder auf,
die Randkanäle
zum axialen Aufnehmen und radialen Begrenzen der Seitenrand-Ansatzteile
der Hitzeschildabschnitte bilden, wie nachstehend genauer beschrieben.
-
Die
Drehmomentstangen 24 und die Hitzeschildträger 44 sind
an ihrem axialen Innenbordende durch Drehmomentstangen-Schrauben 48 an
dem Rad 14 angebracht. Die Drehmomentstangen-Schrauben 48 verlaufen
jeweils durch Löcher
in einem an dem Rad vorgesehenen Flansch, wie dargestellt, wobei
der Flansch im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Teil des Felgenbetts
angesehen wird. Jede Drehmomentstange 24 weist vorzugsweise
einen Stift 50 an ihrem axialen Außenbordende (d. h. dem den
Drehmomentstangen-Schrauben 48 gegenüberliegenden Ende) auf, das
in einem in dem Steg 20 des Rads ausgebildeten Loch 52 aufgenommen
ist.
-
Nach
dem axialen Einsetzen jeweils zwischen Trägerpaaren 44 können die
Hitzeschildabschnitte 42 mit geeigneten Mitteln, wie z.
B. Befestigungsteilen und insbesondere Hitzeschild-Schrauben 54 (1 und 3)
an ihrer Einbaustelle und an dem Felgenbett 18 gesichert
werden. Es können
auch andere Sicherungsvorrichtungen verwendet werden, wie z. B.
solche, die nachstehend anhand der 8-12 oder
der 13-16 beschrieben werden.
-
Die
Hitzeschildabschnitte 42 können beschädigt werden, so dass ein Austausch
vor der geplanten Wartung der Rad- und Bremsenanordnung erforderlich
ist. Wenn dieser Fall eintritt, können ein oder mehrere Hitzeschildabschnitte 42 durch
Entfernen der Hitzeschild-Schrauben 54 für diese
Abschnitte, axiales Abziehen der beschädigten Abschnitte von der Rad-
und Bremsenanordnung, Einsetzen neuer Hitzeschildabschnitte 42 und
Ersetzen der Hitzeschild-Schrauben 54 ausgetauscht
werden. Dies kann ohne Entfernen der Drehmomentstangen 24 erfolgen,
was eine Reparatur des Hitzeschilds 40 vor Ort in großem Maße vereinfacht.
-
Die 4A-4F zeigen
Details einer exemplarischen Drehmomentstange 24. Jede
Drehmomentstange 24 hat einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt (4F) und weist ein Befestigungsloch 57 an
ihren axialen Innenbordende auf, das die Drehmomentstangen-Schraube 48 aufnimmt.
-
Jede
Drehmomentstange 24 weist ferner eine Kopplungsvorrichtung
in Form eines Knopfs 58 zum Koppeln des Hitzeschildträgers 44 mit
der Drehmomentstange 24 auf die nachfolgend beschriebene Weise
auf. Wie am besten in den 4C und 4E zu
sehen ist, hat der dargestellte Knopf 58 einen T-förmigen Querschnitt und weist
einen Schaftteil 59 auf, der von dem Körper der Drehmomentstange 24 radial
nach außen
zu einem vergrößerten kreisförmigen Kopfteil 61 verläuft. Der
Knopf 58 ist relativ zu dem Innenbordende der Drehmomentstange 24 axial außen und
vorzugsweise zwischen den Innenbord- und Außenbordenden der Drehmomentstange 24 angeordnet.
Wie ferner dargestellt, ist der Knopf 58 ferner vorzugsweise
entlang der neutralen Biegeachse der Drehmomentstange 24 (d.
h. der axialen Linie auf halber Strecke entlang der Umfangsspanne
der Drehmomentstange 24) angeordnet. Bei dem dargestellten
Beispiel ist der T-förmige
Knopf 58 ungefähr auf
halber Strecke zwischen dem Innenbordende und dem Außenbordende
des Felgenbetts 18 angeordnet.
-
Gemäß den 1 und 2 sind
die Hitzeschildträger 44 jeweils
im wesentlichen radial mit den Drehmomentstangen 24 ausgerichtet
und größtenteils
radial von den jeweiligen Drehmomentstangen 24 beabstandet.
Dadurch, dass die Hitzeschildträger 44 die
Drehmomentstangen 24 überlagern,
wird eine Strahlungswärmeübertragung
von dem Drehmomentstangen 24 zu dem Felgenbett 18 minimiert. Ferner
ist der Raum 60 zwischen den Drehmomentstangen 24 und
den Hitzeschildträgern 44 vorzugsweise
mit Luft gefüllt
und dient zum Isolieren der Hitzeschildträger 44 gegen die Drehmomentstangen 24 und
reduziert die beim Bremsen in dem Hitzeschildträger 44 erzeugte Höchsttemperatur.
Durch das Reduzieren der Höchsttemperatur
in dem Hitzeschildträger 44 wird
die Menge an beim Bremsen an das Felgenbett 18 abgestrahlter
Wärmeenergie
reduziert, wodurch die Effizienz des Hitzeschilds 40 vergrößert wird.
Die Hitzeschildträger 44 können Halteteile 56 aufweisen,
die, wie dargestellt, auf den Drehmomentstangen 24 aufliegen.
-
Der
Hitzeschild 40 und das Felgenbett 18 bilden einen
ringförmigen
Raum 46, in dem sich vorzugsweise Luft befindet. Vorzugsweise
sind die Hitzeschilde 40 und/oder die Träger 44 an
einem Kontakt mit dem Felgenbett 18 gehindert, um Fraßkorrosion
oder Abrieb des Felgenbetts 18 zu verhindern und ferner
eine Leistungswärmeübertragung
zu dem Felgenbett 18 zu minimieren, was beides unerwünschte Faktoren
sind. Erfindungsgemäß wird diese
Beabstandung durch Koppeln der Hitzeschildträger 44 mit den Drehmomentstangen 24 aufrechterhalten,
um ein radiales Bewegen der Hitzeschildträger 44 an einer axial
von den Innenbordenden der Träger 44,
die an dem Felgenbett 18 angebracht sind, beabstandeten
Stelle zu beschränken.
-
Gemäß den 5A-5E ist
eine bevorzugte Form des Hitzeschildträgers 44 gemäß einem Aspekt
der Erfindung vorzugsweise im wesentlichen flach ausgeführt und
kann in einer Reihe von Arbeitsabläufen durch Formen oder Ausstanzen
eines flachen Stücks
Edelstahls (oder eines anderen geeigneten Materials) hergestellt
werden. Der Hitzeschildträger 44 ist
im wesentlichen als flacher Streifen ausgeführt mit einer axial verlaufenden
Rippe 63 (in 5E im Querschnitt gezeigt) und
einer im wesentlichen ovalen Rippe 65, die von dem flachen
Streifen radial nach außen
vorsteht. Die Rippen 63 und 65 verleihen dem Hitzeschildträger 44 eine
Steifigkeit und sind beständig
gegen ein Biegen des Hitzeschildträgers 44. Der Hitzeschildträger 44 weist
zwei einander gegenüberliegende
Ränder 62 auf,
die im wesentlichen parallel zu der Drehachse 26 des Rads 14 verlaufen
und einen nutenartigen Rand bilden können. Wie hier verwendet, bezieht
sich der Ausdruck "nutenartiger
Rand" auf eine beliebige
Randgeometrie, die eine Zungen-oder Ansatzstruktur an den Seiten
der Hitzeschildabschnitte 42 aufnimmt und eine nach innen
und außen
gerichtete radiale Bewegung der Hitzeschildabschnitte 42 beschränkt. Bei dem
dargestellten Beispiel weist jeder nutenartige Rand 62 ein
Paar axial voneinander beabstandeter radial äußerer Ansätze 64 und einen radial
inneren Ansatz 66 auf, der zwischen den radial äußeren Ansätzen 64 angeordnet
ist, wodurch ein axial verlaufender Kanal gebildet ist. Die radial äußeren Ansätze 64 können an
den axialen Innenbord- und Außenbordenden
des Hitzeschildträgers 44 angeordnet
sein und zum Beschränken
einer radialen Bewegung eines benachbarten Hitzeschildsabschnitts 42 in
Richtung des Felgenbetts 18 dienen. Der radial innere Ansatz 66 ist
von dem Steg 20 axial beabstandet und zum Beschränken einer
radialen Bewegung des Hitzeschildabschnitts 42 in Richtung
der Drehmomentstange 24 und/oder des Wärmesumpfes 28 vorgesehen.
Andere Konfigurationen der nutenartigen Ränder 62 werden für Fachleute
anhand der vorliegenden Beschreibung offensichtlich, von denen jede
in den Umfang der Erfindung fällt.
Beispielsweise können
beide Ansätze 64 und 66 über die
gesamte Länge
der Ränder 62 verlaufen.
Das dargestellte Beispiel ist jedoch kosten günstig herstellbar und dennoch
effektiv bei der Beschränkung
der radialen Bewegung der Hitzeschildabschnitte 42.
-
Gemäß 6A-6C weist
jeder Hitzeschildabschnitt 42 vorzugsweise ein oberes Blech 72 und
ein unteres Blech 74 auf. Das obere Blech 72 kann
die Form einer mit einer Lippe 76 versehenen Tiegels aufweisen
und ist an der Lippe 76 um den Umfang des Hitzeschilds 42 herum
mit geeigneten Mitteln, einschließlich Punktschweißen und/oder
Biegen eines Ansatzes aus dem unteren Blech 74 um die Lippe 76 herum,
mit dem unteren Blech 74 verbunden. Ein Teil der Lippe 76 bildet
vorzugsweise ein Paar einander gegenüberliegender zungenartiger Ränder 78,
die im wesentlichen parallel zu der Drehachse 26 des Rads 14 verlaufen
(1). Solche Verbindungen, die eine durch Wärmedehnung
und Zusammenziehung hervorgerufene Relativbewegung ermöglichen,
werden, falls möglich,
generell verwendet, um einen Abbau von Wärmebelastung zu bewirken und
ein Verziehen des Hitzeschildabschnitts 42 aufgrund von
Wärmebelastung
zu minimieren. Bei dem dargestellten Beispiel sind aus dem unteren Blech 74 gebildete
Ansätze
entlang Rändern 78 um die
Lippe 76 herum gebogen, ohne dass das obere Blech 72 und
das untere Blech 74 starr miteinander verbunden sind, um
eine durch Wärmedehnung
und Zusammenziehung hervorgerufene Relativbewegung zu ermöglichen.
Das obere Blech 72 und das untere Blech 74 können an
einem oder beiden Endteilen 80 der Lippe 76 mit
geeigneten Mitteln, einschließlich
Punkt- und Nahtschweißen,
starr miteinander verbunden sein. Das Schweißen nur eines Endteils 80 der
Lippe 76 ermöglicht
ein Maximalmaß an
Bewegung aufgrund von Wärmebelastung
und Zusammenziehung. In einem solchen Fall sind aus dem unteren
Blech 74 gebildete (nicht gezeigte) Ansätze nur um einen dem geschweißten Endteil 80 gegenüberliegenden
Endteil 80 der Lippe 76 herum gebogen. In der
Praxis ist das Biegen von aus dem unteren Blech 74 gebildeten
Ansätzen
um einen gekrümmten
Endteil 80 herum jedoch schwierig und erhöht die Herstellkosten,
und es hat sich herausgestellt, dass ein Hitzeschildabschnitt 42,
bei dem das obere Blech 72 und das untere Blech 74 an
beiden Endteilen 80 miteinander verschweißt sind,
ausreichend beständig
gegen Verziehen aufgrund von Wärmebelastung
ist. Ein becherförmiger
Teil 82 kann durch ein entsprechendes Loch in dem unteren
Blech 74 eingesetzt und mit geeigneten Mitteln, einschließlich Punktschweißen, starr
an dem unteren Blech 74 befestigt sein.
-
Im
fertigen Zustand bilden das obere Blech 72 und das untere
Blech 74 einen zwischen beiden Blechen liegenden Raum 84.
Das becherförmige
Teil 82 kann durch Bilden einer Leiste 84, die
an dem oberen Blech 72 anliegt, helfen, einen gewünschten Abstand
zwischen dem oberen Blech 72 und dem unteren Blech 74 aufrecht
zu halten. Der Raum 86 kann nur mit Luft gefüllt sein,
ist jedoch vorzugsweise mit einem geeigneten Isoliermaterial 88,
beispielsweise einem Keramikpapier, gefüllt. Wenn der Raum mit Luft
gefüllt
ist, kann eine dünne
Edelstahlfolie als Strahlungswärmesperre
zwischen dem oberen Blech 72 und dem unteren Blech 74 vorgesehen
sein. Die Edelstahlfolie kann mit Warzen versehen sein, um ihre
Position zwischen den oberen und unteren Blechen 72, 74 beizubehalten.
Der becherförmige
Teil 82 bildet ein Hitzeschild-Befestigungsloch 90 zum Aufnehmen
einer Hitzeschild-Schraube 54 (1), die den
Hitzeschildabschnitt 42 an dem Rad 14 befestigt. Ferner
kann eine erhabene Lagerfläche 92 vorgesehen
sein, die gewährleistet,
dass der Großteil
des Hitzeschildabschnitts 42 von dem Felgenbett 18 beabstandet
ist. Das obere Blech 72, das untere Blech 74 und
der becherförmige
Teil 82 sind vorzugsweise aus einer Edelstahllegierung
hergestellt. Der Hitzeschildabschnitt 42 kann flach oder
gebogen (gekrümmt)
sein, ist jedoch vorzugsweise gebogen, um den Raum innerhalb der
Rad- und Bremsenanordnung 10 zu optimieren, wie in den
Zeichnungen dargestellt. Das Konfigurieren der Hitzeschildabschnitte 42 auf
die hier beschriebene Weise ermöglicht
es, dass die Hitzeschildabschnitte 42 eng der Geometrie des
Felgenbetts 18 folgen und die Hitzeschildgeometrie optimiert
ist, um die Hitzeabschirmung in dem verfügbaren Raum zu maximieren.
-
In 7 zeigt
den Hitzeschildabschnitt 42 in Eingriff mit einem benachbarten
länglichen
Hitzeschildträger 44.
Die einander gegenüberliegenden Ränder 62 des
Hitzeschildträgers 44 sind
als nutenartige Ränder
ausgebildet und nehmen die zungenartigen Ränder 78 des Hitzeschildabschnitts 42 auf. Die
Ansätze 64 dienen
zum Beschränken
einer radialen Bewegung des Hitzeschildabschnitts 42 in
Richtung des Felgenbetts 18 (1 und 2),
und der Ansatz 66 dient zum Beschränken einer radialen Bewegung
des Hitzeschildabschnitts 42 in Richtung der Drehmomentstange 24 (1 und 2).
Somit sind die einander gegenüberliegenden
Ränder 62 des
Hitzeschildträgers 44 zum
Zusammenwirken mit den Hitzeschildabschnitten 42 zwecks
Beschränkung einer
radialen Bewegung der Hitzeschildabschnitte 42 vorgesehen.
Die einander gegenüberliegenden Ränder 62 des
Hitzeschildträgers 44 wirken
ebenfalls mit den Hitzeschildabschnitten 42 zusammen, um
ein Drehen der Hitzeschildabschnitte 42 um die Hitzeschild-Schrauben 54 herum
zu beschränken.
Der Abstand zwischen den zungenartigen Rändern 78 ist derart
dimensioniert, dass er eine Wärmedehnung und
Zusammenziehung der Hitzeschildabschnitte 42 um den Umfang
herum ermöglicht,
wenn diese zwischen den Hitzeschildträgern 44 eingebaut
sind. Andere geometrische Konfigurationen sind für Fachleute offensichtlich,
und solche Variationen werden als in den Umfang der vorliegenden
Erfindung fallend betrachtet.
-
Gemäß den 5A-5C ist
ein Befestigungsloch 68, das die Drehmomentstangen-Schraube 48 aufnimmt,
in einem Befestigungsteil 104 des Hitzeschildträgers 44 vorgesehen.
Wie am besten aus den 2 und 3 ersichtlich,
ist der Befestigungsteil 104 sandwichartig zwischen der
Drehmomentstange 24 und dem Isolier-Abstandshalter 96 angeordnet,
welcher den Träger 44 und
die Drehmomentstange 24 an der Anbringstelle von dem Rad 14 beabstandet.
-
Der
Halteteil 56 ist als zu dem Körper des Hitzeschildträgers 44 versetzt
angeordneter Ansatz ausgebildet, um die oben beschriebene Beabstandung
zwischen dem Körper
des Hitzeschildträgers 44 und
der Drehmomentstange 24 an dem Außenbordende des Trägers 44 zu
bewirken, welcher tief in dem Bett 18 des Rads 14 angeordnet
ist. Der Halteteil 56 weist ein Paar radial nach innen
vorstehende Ohren 70 (5B und 5D)
zum Angreifen an der Drehmomentstange 24 auf, wodurch das
Außenbordende
des Träges 44 gegen
eine am Umfang erfolgende Verschiebebewegung relativ zu der Drehmomentstange 24 festgehalten
wird.
-
Der
Hitzeschildträger
ist mit einem Loch und insbesondere einer schlüssellochförmigen Öffnung 110 zum Aufnehmen
von und Koppeln mit dem Knopf 58 der Drehmomentstange 24 versehen.
Die schlüssellochförmige Öffnung 110 ist
somit axial zwischen dem Innenbordende und dem Außenbordende
des Felgenbetts 18 angeordnet. Die schlüssellochförmige Öffnung 110 weist eine
kombinierte Geometrie aus einem axial verlaufenden Schlitz 116 an
ihrem axialen Außenbordende
und einem runden Loch 118 an dem Innenbordende der schlüssellochförmigen Öffnung 110 auf.
Der Schlitz 116 hat eine Breite, die dem Schaft 59 des
Knopfs 58 ungefähr
gleich und kleiner ist als der Kopf 61 des Knopfs 58,
und das Loch 118 hat einen Durchmesser, der größer ist
als der Durchmesser des Kopfs 61 des Knopfs 58,
damit der Kopf 61 des Knopfs 58 durch das Loch
verlaufen kann.
-
Entsprechend
kann jeder Träger 44 zunächst durch
axiales Positionieren des Trägers 44 relativ
zu einer Drehmomentstange 24 derart, dass die schlüssellochförmige Öffnung 110 mit
den Kopfteil 61 des Knopfs 58 an der Drehmomentstange 24 ausgerichtet
ist, montiert werden. An diesem Punkt kann der Kopfteil 61 des
Knopfs 58 radial in das Loch 118 der schlüssellochförmigen Öffnung 110 eingesetzt
werden, und dann können
der Träger 44 und
die Drehmomentstange 24 relativ zueinander axial verschoben
werden, um den Schaftteil 59 entlang der Länge des
Schlitzes 116 der schlüssellochförmigen Öffnung 110 zu
bewegen und dadurch relativ zu der Drehmomentstange 24 an
dem Träger 44 anzugreifen.
Ferner werden der Träger 44 und
die Drehmomentstange 24 relativ zu einander axial verschoben,
um das Loch 68 in dem Träger 44 mit dem Loch 57 in
der Drehmomentstange 24 auszurichten, und danach können der
Träger 44 und
die Drehmomentstange 24 auf die oben beschriebene Weise
an dem Rad 14 befestigt werden. Nach der Montage beschränkt der Kopf 61 des
Knopfs 58 die radial nach außen gerichtete Bewegung des
Trägers 44 an
einer axial von dem Innenbordende des Trägers 44 versetzten
Stelle, wodurch verhindert wird, dass tief in dem Bett 18 des
Rads 14 angeordnete Teile des Trägers 44 und des Hitzeschilds 42 Abrieb
an dem Rad 14 hervorrufen oder das Rad 14 anderweitig
beschädigen.
Bei einer solchen Konfiguration wirkt der Kopfteil 61 des Knopfs 58 bei
Radbeschleunigung gegen die Zentripetalkräfte an dem Hitzeschildträger 44.
Ferner macht eine solche Anordnung elastische Püffer zum Positionieren des
Hitzeschildträgers 44 tief
in dem Felgenbett 18 des Rads 14 überflüssig.
-
Dem
Fachmann ist ersichtlich, dass auch alternative Kopplungsvorrichtungen
zum Koppeln des Hitzeschildträgers 44 mit
der Drehmomentstange 24 zwecks Beschränkung einer radialen Bewegung
des Trägers 44 in
dem Bett 18 des Rads 14 verwendet werden können, und
solche Alternativen werden als in den Umfang der vorliegenden Erfindung
fallend betrachtet. Beispielsweise kann die Drehmomentstange 24 einen
nach hinten gebogenen Ansatz oder Haken aufweisen, der in ein Loch
oder einen Schlitz in dem Träger 44 passt
und in den Träger 44 eingreift, wenn
der Träger 44 axial
die Drehmomentstange 24 entlang bewegt wird. Wie bei der
oben beschriebenen Ausführungsform
beschränkt
der Ansatz eine radiale Bewegung des Hitzeschildträgers 44 in
Richtung des Felgenbetts 18.
-
Obwohl
der Hitzeschild 40 hier mit mehreren am Umfang angeordneten
Hitzeschildabschnitten 42 und mehreren Hitzeschildträgern 44 beschrieben worden
ist, erkennen Fachleute, dass der Hitzeschild einen Vollkreis-Hitzeschild
oder Hitzeschildsegmente mit mehreren am Umfang angeordneten Drehmomentstangen
aufweisen kann. Solche Hitzeschilde und Hitzeschildsegmente können mit
einer oder mehreren Vorrichtungen versehen sein, wie z. B. mit zusammengreifenden
Schlitzen und Ansätzen,
die zum Beschränken
einer radialen Bewegung des Außenbordend- und/oder mittleren Teils des Hitzeschilds
oder der Hitzeschildsegmente vorgesehen ist.
-
Ausführungsform gemäß den 8-11
-
In
den 8-11 ist eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Rad-und Bremsenanordnung
generell mit dem Bezugszeichen 200 versehen. Mit Ausnahme
der nachstehend beschriebenen Unterschiede kann die Rad- und Bremsenanordnung 200 der
Rad- und Bremsenanordnung 10 im wesentlichen gleich sein,
und es werden gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Teile
und Merkmale verwendet.
-
Die
Rad- und Bremsenanordnung 200 weist eine Hitzeschildanordnung 204 auf,
die konzentrisch zu dem Felgenbett 18 angeordnet ist und
mit mehreren Hitzeschildabschnitten 212, die zwischen einander
benachbarten Drehmomentstangen 214 angeordnet und von dem
Felgebett 18 beabstandet sind, und mehreren Hitzeschildträgern 216 versehen
ist, die im wesentlichen parallel zu der Drehachse 26 des Rads 14 zwischen
den Drehmomentstangen 214 und dem Felgenbett 18 an
dem Rad 14 befestigt sind. Die Hitzeschildträger 216 sind
an ihren axialen Innenbordenden mit Drehstangen-Befestigungsteilen 48 an dem
Radflansch des Rads 14 angebracht und erstrecken sich axial
in das Felgenbett 18. Die Hitzeschildträger 216 weisen nutenartige
Ränder 62 auf,
die zungenartige Seitenränder 78 der
Hitzeschildabschnitte 212 aufnehmen, um eine radial Bewegung
der Hitzeschildabschnitte 212 zu beschränken. Anders als die oben beschriebenen
Hitzeschildträger 44 können die
Hitzeschildträger 216 an
ihren axialen Außenbordenden
elastische Puffer 220 aufweisen. Die elastischen Puffer 220 berühren das
Felgenbett 18 und beschränken eine radiale Bewegung der
Hitzeschildträger 216 und
somit der Hitzeschildabschnitte 212, an denen die Hitzeschildträger 216 angreifen.
Bei der Radbeschleunigung, bei der die Hitzeschildabschnitte 212 und
die Hitzeschildträger 216 radial
nach außen
gedrückt
werden, schützen
die elastischen Puffer 220 das Felgenbett 18 vor Abrasion.
Es sei darauf hingewiesen, dass alternativ zu den elastischen Puffern 220 die
Drehmomentstangen 214 und die Träger 216 auf die oben
beschriebene Weise jeweils Kopplungsvorrichtungen aufweisen können, wie
z. B. die oben beschriebenen Knöpfe 58 und
schlüssellochförmigen Löcher 110.
-
Wie
am besten in 8 zu sehen, weist der Hitzeschildträger 216 einen
Innenbordend-Teil auf, der axial über die Drehmomentstange 212 hinaus und
dann radial verläuft,
um einen Befestigungsflansch 230 zu bilden. Eine Halteeinrichtung 234 ist mit
einem Befestigungsteil 236 oder anderen geeigneten Mitteln
an der Außenseite
des Befestigungsflansches 230 befestigt. Bei der dargestellten
Ausführungsform
ist eine Unterlegscheibe 240, die eine selbstsichernde
Mutter zum Aufnehmen des Befestigungsteils 236 aufweist,
vorzugsweise mit einem Nietenpaar 242 an der axialen Außenbordseite
des Endflansches 230 angebracht. Die Niete 242 verlaufen
jeweils durch Löcher
in der Halteeinrichtung 234, um ein Drehblockiermerkmal
zu bilden, wodurch verhindert wird, dass sich die Halteeinrichtung 234 relativ
zu dem Hitzeschildträger 216 dreht.
Falls gewünscht,
können
andere Drehblockiereinrichtungen verwendet werden.
-
Gemäß den 10 und 11 weist
die Halteeinrichtung 234 ein Paar am Umfang beabstandet
angeordneter Ohren oder Ansätze 238 auf,
die in entgegengesetzte Richtungen verlaufen, um ein axiales Zurückziehen
(d. h. in Richtung des axialen Innenbords) des Hitzeschildabschnitts 212 aus
den jeweiligen Hitzeschildträgern 216 zu
verhindern. Jeder Hitzeschildabschnitt 212 weist einen
im wesentlichen bogenförmigen
Basisteil 250 und Anstoßvorrichtungen 254 auf,
die von den zungenförmigen
Seitenrandteilen 78 des Basisteils 250 radial
nach außen vorstehen.
Die Anstoßvorrichtungen 254 stoßen an den
Ansätzen 64 der
nutenförmigen
Ränder 62 der Hitzeschildträger 216 an.
Auf diese Weise ist ein axiales Bewegen der Hitzeschildabschnitte 212 eingeschränkt.
-
Wie
die oben beschrieben Hitzeschildanordnung 40 ermöglicht die
Hitzeschildanordnung 204 einen Einbau und ein Herausnehmen
eines Hitzeschildabschnitts 212 ohne Entfernen der Drehmomentstangen 214.
Da der Hitzeschildabschnitt 212 axial eingeschränkt ist,
wie oben beschrieben, braucht der Hitzeschildabschnitt 212 jedoch
nicht durch ein Befestigungsteil an dem Felgenbett 18 des Rads 14 gesichert
zu sein, wodurch der von dem Befestigungsteil gebildete Leistungswärmeströmungspfad
eliminiert wird.
-
Für einen
Fachmann ist offensichtlich, dass die Halteeinrichtungen 234 auch
einen einzigen Ansatz 238 zum Halten eines jeweiligen Hitzeschildabschnitts 212 aufweisen
können,
und in diesem Fall ist nur ein Seitenrandteil 78 des Hitzeschildabschnitts 212 axial
eingeschränkt.
Ein Ansatzpaar 238 bietet je doch den Vorteil der Redundanz.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass das von der Halteeinrichtung 234 gebotene
Merkmal des axialen Haltens auch durch alternative Geometrien oder
Vorsprünge
erreicht werden kann, und solche Alternativen werden als in dem
Umfang der vorliegenden Erfindung fallend betrachtet. Beispielsweise
kann, wie in 12 gezeigt, ein Hitzeschildabschnitt 260 einen Schlitz 262 in
einem der Seitenrandteile 78 des Hitzeschildabschnitts 260 aufweisen,
wobei der Schlitz 262 derart dimensioniert ist, dass er
einen Ansatz 264 einer Halteeinrichtung 266 aufnehmen
kann. Bei einer solchen Anordnung dient der Ansatz 264 zum axialen
Einschränken
des Hitzeschildabschnitts 260 sowohl in Richtung des axialen
Innenbords als auch des axialen Außenbords. Es sei darauf hingewiesen, dass
die in 12 gezeigte Anordnung nicht
den Vorteil der Redundanz bietet, da die dargestellte Halteeinrichtung 266 nur
einen einzigen Ansatz 264 aufweist. Es sei angemerkt, dass
eine Redundanz, obwohl sie vom Montage-Standpunkt aus betrachtet weniger
praktisch ist, durch Versehen der Halteeinrichtung 266 mit
einem Ansatzpaar 264 (wie im Falle der in 11 gezeigten
Ausführungsform)
und der Hitzeschildabschnitte 260 mit Schlitzen 262 in
beiden Seitenrandbereichen 78 der Hitzeschildabschnitte 260 erreicht
werden kann.
-
Ausführungsform gemäß den 13-16
-
Die 13-16 zeigen
eine Hitzeschildanordnung 304 einer Rad- und Bremsenanordnung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel.
Die 13 und 14 zeigen
die Hitzeschildanordnung 304 in nicht zusammengebautem
Zustand, und die 15 und 16 zeigen
die Hitzeschildanordnung 304 in teilweise zusammengebautem
Zustand. Mit Ausnahme der nachstehend beschriebenen Unterschiede
ist die Hitzeschildanordnung 304 Teil einer Rad- und Bremsenanordnung,
die den Rad- und Bremsenanordnungen 10 und 200 im
wesentlichen gleich ist. In sämtlichen
Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende
Teile.
-
Wie
die oben beschriebene Hitzeschildanordnung 204 ist die
Hitzeschildanordnung 304 konzentrisch zu dem Felgenbett 18 angeordnet
und weist mehrere Hitzeschildabschnitte 312, die zwischen
einander benachbarten Drehmomentstangen 214 angeordnet
sind, und mehrere Hitzeschildträger 316 auf,
die an dem Rad 14 befestigt und von dem Felgenbett 18 beabstandet
sind. Die Hitzeschildträger 316 verlaufen
im wesentlichen parallel zu der Drehachse 26 des Rads 14 zwischen
den Drehmomentstangen 214 (in gestrichelten Linien dargestellt) und
dem Felgenbett 18. Die Hitzeschildträger 316 sind an ihren
axialen Innenbordenden durch Drehmomentstangen-Befestigungsteile 48 über Löcher 317 an
dem Rad 14 angebracht und verlaufen axial in das Felgenbett 18.
Die Hitzeschildabschnitte 312 sind an ihren axialen Innenbordenden
durch (nicht gezeigte) Hitzeschild-Befestigungsteile 54 über Löcher 319 an
dem Felgenbett 18 angebracht und verlaufen am Umfang zwischen
einander benachbarten Hitzeschildträgern 316.
-
Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
jeder Hitzeschildträger 316 einen
nach hinten gebogenen Seitenrandteil 320 mit J-förmigem Querschnitt
auf, der einen sich nach innen öffnenden
axial verlaufenden Aufnahmeschlitz 324 bildet. Der andere oder
gegenüberliegende
Seitenrandteil 322 des Trägers 316 ist relativ
flach. Der Hitzeschildträger 316 weist
eine derartige Breite auf, dass bei an einer Drehmomentstange 214 angebrachtem
Hitzeschildträger 316 der
gebogene Seitenrandteil 320 vorzugsweise in Umfangsrichtung über den
axialen Rand der Drehmomentstange 214 hinaus verläuft.
-
Durch
den gebogenen Seitenrandteil 320 des Hitzeschildträgers 316 verläuft/verlaufen
ein Loch oder mehrere Löcher 330.
Bei der dargestellten Ausführungsform
sind zwei Löcher 330 axial
voneinander beabstandet entlang der Länge des Seitenrandteils 320 angeordnet.
Die Löcher 330 verlaufen am
Umfang durch den radial verlaufenden Wandteil 326 des Seitenrandteils 320 und
ferner radial durch den radial inneren Wandteil 328 des
gebogenen Seitenrandteils 320.
-
Jeder
Hitzeschildabschnitt 312 weist einander gegenüberliegende
isolierende Seitenrandteile 336 und 338 und einen
relativ dicken Isolierteil 340 zwischen den isolierenden
Seitenrandteilen 336 und 338 auf. Der Hitzeschildabschnitt 312 kann
aus den gleichen Materialien und auf im wesentlichen gleiche Weise
hergestellt sein wie die oben beschriebenen Hitzeschildabschnitte 42 oder 204.
Beispielsweise kann, wie in 18 und 19 dargestellt,
die Querschnitte der isolierenden Seitenrandteile 336 bzw. 338 sowie
eines Teils des zentralen Isolierteils 340 zeigen, der
Raum zwischen oberen 337 und unteren 339 Blechen
des Hitzeschildabschnitts 312 mit Keramikpapier 341 gefüllt sein.
Alternativ kann, wie oben beschrieben, der Raum mit Luft gefüllt sein,
und in diesem Fall dient die Luft als Isolierung. Es sei darauf hingewiesen,
dass die oberen 337 und unteren 339 Bleche selbst
eine Isolierung bilden, selbst wenn sich zwischen ihnen kein Keramikpapier
oder keine Luft befindet.
-
Der
Seitenrandteil 336 weist einen oder mehrere am Umfang verlaufende
Ansätze 342 auf.
Bei der dargestellten Ausführungsform
sind drei axial voneinander beabstandete Ansätze 342a-c vorgesehen
und bilden jeweils Ausnehmungsteile 344a und 344b zwischen
den Ansätzen 342a-c.
Alternativ kann der Seitenrandteil als einzelner Flansch oder Ansatz ausgebildet
sein, der aus nachstehend beschriebenen Gründen mit einem oder mehreren
Ausnehmungsteilen versehen ist.
-
Der
andere Seitenrandteil 338 jedes Hitzeschildabschnitts 312 weist
einen äußeren Seitenrand 350 auf,
von dem ein oder mehrere Ansätze 352 vorstehen.
Bei der dargestellten Ausführungsform
sind zwei axial voneinander beabstandete Ansätze 352 vorgesehen.
Jeder Ansatz 352 weist einen axial verlaufenden Hakenteil 358 auf,
der im wesentlichen parallel zu dem benachbarten äußeren Seitenrand 350 und
am Umfang von dem äußeren Seitenrand 350 beabstandet
verläuft,
um einen sich axial öffnenden Schlitz 360 zu
bilden. Bei der dargestellten Ausführungsform öffnen sich die Schlitze 360 vorzugsweise in
Richtung des Innenbordendes des Trägers 316.
-
Gemäß 13 sind
die Ansätze 352 und
die Löcher 330 entsprechend
dimensioniert und axial voneinander beabstandet, so dass die Ansätze 352 zwecks
radialen Durchgangs in die Löcher 330 mit den
Löchern 330 fluchten
können.
Nach dem Einsetzen der Ansätze 352 in
die Löcher 330 wird
der Hit zeschildabschnitt 312 axial nach innen verschoben, um
unter der radial inneren Wand 328 des Seitenrandteils 320 des
Trägers 316 mit
dem Hakenteil 358 zusammenzugreifen. Auf diese Weise können die Ansätze 352 zwischen
der radial inneren Wand 328 des Seitenrandteils 320 und
der radial äußeren Wand der
Löcher 330 oder
dem radial äußeren Wandteil 362 des
Seitenrandteils 320 radial eingeschränkt werden, wodurch der Träger 316 eine
radiale Bewegung der so gebildeten Verbindungsseite 338 des Hitzeschildabschnitts 312 einschränkt.
-
Gemäß 13 sind
die Löcher 330 und
die Ausnehmungsteile 344a-b entsprechend dimensioniert
und axial voneinander beabstandet, so dass bei Einsetzen der Ansätze 342a-c
in den von dem Seitenrandteil 320 des Trägers 316 gebildeten
Schlitz 324 die Ausnehmungsteile 344a-b im wesentlichen mit
den Löchern 330 fluchten.
Ferner sind die Ausnehmungsteile 344a-b ausreichend groß, um eine
Interferenz mit den Ansätzen 352 zu
verhindern, wenn letztere in die Löcher 330 eingesetzt
sind und mit dem Träger 316 zusammengreifen.
-
15 zeigt
den Seitenrandteil 336 des Hitzeschildabschnitts 312 des
Trägers 316 in
in den Schlitz 324 des Seitenrandteils 320 des
Trägers 316 eingesetztem
Zustand. Zu diesem Zweck wird der Hitzeschildabschnitt 312 zunächst axial
in das Felgenbett 18 des Rads 14 in Richtung des
Außenbordendes
des Rads 14 eingesetzt. Der Seitenrandteil 336 wird
dann am Umfang in den Aufnahmeschlitz 324 des gebogenen
Seitenrandteils 320 des Trägers 316 eingesetzt.
Gleichzeitig werden die Ansätze 352 an
dem gegenüberliegenden
Seitenrandteil 338 des Hitzeschildabschnitts 312 mit
den Löchern 330 in dem
Seitenrandteil 320 des benachbarten Hitzeschildträgers 316 axial
ausgerichtet, und danach ist der Hitzeschildabschnitt 312 radial
nach außen schwenkbar,
um die Ansätze 352 in
die Löcher 330 zu
bewegen und den Seitenrandteil 336 des Hitzeschildträgers 312 in
den Schlitz 324 des anderen Trägers 316 zu setzen.
Der Seitenrandteil 320 des Hitzeschildträgers 316 greift
auf diese Weise sicher mit den Ansätzen 342a-c des Hitzeschildabschnitts 312 zusammen,
um eine radial nach außen
und innen gerichtete Bewegung des Seitenrandteils 336 des
Hitzeschildabschnitts 312 einzuschränken.
-
In 16 zeigen
durchgehende Linien einen Hitzeschildabschnitt 312, der
bereits derart relativ zu einem Hitzeschildträger 316 eingebaut
ist, wie in 15 gezeigt, während Phantomlinien
die Art und Weise zeigen, in der ein nächstbenachbarter Hitzeschildabschnitt 312' (durch mit
Apostroph versehene Bezugszeichen unterschieden) relativ zu demselben Hitzeschildträger 316 eingebaut
ist. Wie oben beschrieben, sind die Ansätze 352' an dem Seitenrandteil 338' des Hitzeschildabschnitts 312'' mit den Löchern 330 in dem Seitenrandteil 320 des
benachbarten Hitzeschildträgers 316 axial
ausgerichtet, und danach ist der Hitzeschildabschnitt 312'' radial nach außen schwenkbar, um die Ansätze 352'' in die Löcher 330 zu bewegen.
Dabei liegen die Ansätze 352'' in der Ebene des Aufnahmeschlitzes 324 des
Seitenrandteils 320. Der Hitzeschildabschnitt 312'' wird dann axial in Richtung des
Innenbordendes des Rads 14 bewegt, wodurch die hakenförmigen Vorsprünge 358' der Ansätze 352'' von dem Seitenrandteil 320 des
Trägers 316 radial
aufgenommen werden. Nach vollständigem
Zusammengreifen greifen die Ansätze 352' sicher mit
dem Träger 316 zusammen,
wodurch eine radial nach außen
und innen gerichtete Bewegung des Seitenrandteils 338' des Hitzeschildabschnitts 312' beschränkt wird.
Ferner sichert die Schraube 54 den Hitzeschildabschnitt 312' gegen eine
axiale Bewegung.
-
Die
oben beschriebene Montage-Anordnung eines Hitzeschildabschnitts 312 zwischen
einander benachbarten Trägern 316 ermöglicht vorzugsweise ein
radiales Einschränken
der beiden eine reduzierte Dicke aufweisenden isolierenden Seitenrandteile 336 und 338 der
jeweiligen benachbarten Hitzeschildabschnitte 312 an dem
gemeinsamen Träger 316 über eine
relativ kleine Umfangsspanne und in derselben Aufnahmeebene. Es
kommen jedoch auch andere Anordnungen in Betracht, obwohl diese
weniger wünschenswert
sind. Beispielsweise kann der Seitenrandteil 336 ein gerader
Rand sein (d. h. ohne Ansätze
und dazwischenliegende Ausnehmungsteile), der, nachdem er am Umfang
in den gebogenen Seitenrandteil 320 eingesetzt worden ist,
nur teilweise in den Aufnahmeschlitz 324 verläuft und
dabei genug Umfangsplatz freilässt,
damit die hakenförmigen Ansätze 352 in
die Aufnahmeschlitze 324 glei ten und mit dem Seitenrandteil 320 des
Trägers 316 zusammengreifen
können.
-
Gemäß 14 und 16 ermöglicht es
die oben beschriebene Montage-Anordnung,
dass die isolierenden Seitenrandteile 336 und 338 und
der relativ dicke Isolierteil 340 jedes Hitzeschildabschnitts 312 nicht
nur dem Umfangsplatz zwischen einander benachbarten Drehmomentstangen 214 umspannen, sondern
auch zwischen der Drehmomentstange 214 und dem Felgenbett 18 verlaufen.
Dadurch wird eine Hitzeabschirmung ermöglicht, die der durch einen einzelnen
rohrförmigen
Hitzeschild, der sämtliche Drehmomentstangen 214 umfasst,
gebotenen im wesentlichen äquivalent
ist, wobei die durch die Verwendung mehrerer Hitzeschildabschnitte
erreichten Vorteile realisiert werden.
-
Obwohl
die Erfindung anhand bestimmter Ausführungsformen gezeigt und beschrieben
worden ist, werden äquivalente
Abänderungen
und Modifikationen für
Fachleute beim Lesen und Verstehen der vorliegenden Spezifikation
und der beiliegenden Zeichnungen offensichtlich. Insbesondere hinsichtlich
der verschiedenen von den oben beschriebenen Einheiten (Komponenten,
Anordnungen, Vorrichtungen, Zusammensetzungen etc.) durchgeführten Funktionen
entsprechen die Ausdrücke
(einschließlich
eines Bezugs auf eine "Einrichtung"), die zum Beschreiben
solcher Einheiten verwendet werden, falls nichts anderes angegeben
ist, einer beliebigen Einheit, die die spezifizierte Funktion der
beschriebenen Einheit ausführt
(d. h. die funktional äquivalent ist),
obwohl diese kein strukturelles Äquivalent
der beschriebenen Struktur ist, die die Funktion bei den hier dargestellten
Ausführungsbeispielen
der Erfindung durchführt.
Ferner kann ein spezielles Merkmal der Erfindung oben zwar anhand
nur einer von mehreren dargestellten Ausführungsformen beschrieben worden
sein, ein solches Merkmal ist jedoch wie bei einer vorgegebenen
oder speziellen Anwendung gewünscht
und vorteilhaft mit einem oder mehreren Merkmalen der anderen Ausführungsformen
kombinierbar.