PL225371B1 - Urządzenie do redukcji emisji pyłów powstających podczas hamowania pojazdu wyposażonego w hamulec bębnowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do redukcji emisji pyłów powstających podczas ham owania pojazdu wyposażonego w hamulec bębnowy. W szczególności takie urządzenie obejmuje szczękę hamulcową, posiadającą warstwę materiału ciernego zamocowanego na podstawie szczęki, przeznaczoną do mocowania na nieruchomej tarczy wspomnianego hamulca bębnowego od wewnętrznej strony bębna tego hamulca oraz co najmniej jedną ssawkę przeznaczoną do łączenia przewodem pneumatycznym ze źródłem podciśnienia.

Przeciętny samochód emituje do środowiska znaczne ilości pyłu hamulcowego, powstającego w rezultacie pracy pary ciernej: w szczególnym przypadku szczęki hamulcowej (okładziny ciernej) i bębna hamulcowego w trakcie hamowania. Z punktu widzenia ochrony środowiska jest to problem, ponieważ, z tego powodu ruchliwe skrzyżowania, drogi i ulice wielkich aglomeracji stanowią miejsca powstawania ton pyłu w skali roku, a znajdujący się tam liczni użytkownicy narażeni są na szkodliwe działanie tych pyłów.

W stanie techniki w dziedzinie motoryzacji są znane różne sposoby i urządzenia zmniejszające emisję do środowiska pyłów z układów hamulcowych pojazdów samochodowych obejmujących układy hamulcowe ciernie, to znaczy wykorzystujące okładziny cierne hamulców tarczowych lub bębnowych dla zmniejszania prędkości i zatrzymywania pojazdu drogowego.

Z publikacji DE 4401846 A1 znana jest konstrukcja okładziny ciernej obejmują ca wyfrezowane wewnątrz okładziny ciernej wgłębienia, np. w postaci pierścienia, połączone ze źródłem spręż onego powietrza, poprzez co najmniej jeden przewód pneumatyczny. Ssawki są niezależnymi elementami, umieszczonymi poza zaciskiem hamulcowym. Rozwiązanie to dotyczy wyłącznie hamulców tarczowych.

Z publikacji DE 4240873 A1 znane jest urządzenie do zbierania pyłu hamulcowego w pojazdach silnikowych wyposażonych w hamulce tarczowe, posiadające zamontowany centralnie za pomocą elastycznych połączeń filtr ssania z dyszą odsysającą związaną z poszczególnymi klockami hamulcowymi. Dysza odsysająca (6, 7) jest zainstalowana w pobliżu klocków hamulcowych (3, 4) i jest połączona poprzez rurkę gumową z centralną jednostką filtracyjną (14).

Ponadto zgłoszenie wynalazku EP 1256739 A2 ujawnia sposób elektrostatycznego odpylania układu hamulcowego pojazdu i układ hamulcowy pojazdu, w którym jest umieszczony wymienny k olektor zbierający pył hamulcowy w pobliżu okładziny ciernej (24, 26) oraz urządzenie służące do w ytwarzania pola elektrycznego, dzięki któremu powstały pył hamulcowy jest przyciągany do kolektora zbierającego.

Z publikacji DE 19643869 A1 znany jest układ hamulcowy dla pojazdu silnikowego lub maszyny, który posiada urządzenie ssące (2, 5) do odciągania pyłu powstającego przez ścieranie okładzin ciernych. To urządzenie ssące posiada, co najmniej jeden lejkowaty zbieracz pyłu (5), który na jednym końcu ma otwór ssawny przylegający do tarczy hamulcowej (7) lub do bębna hamulca. Drugi koniec jest połączony za pomocą przewodu ssącego (4) do kolektora (3), który ma napędzaną silnikiem elektrycznym pompę do wytwarzania podciśnienia.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.381004 znany jest sposób usuwania i gromadzenia p yłów powstających podczas hamowania, na styku okładziny ciernej i tarczy hamulcowej, za pomocą strugi powietrza powstałej na skutek jego sprężenia lub wywołania podciśnienia w zamkniętej przestrzeni, w której znajduje się tarcza hamulcowa, a następnie skierowanie zanieczyszczonego powi etrza do specjalnego pojemnika z filtrem.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.386923 znane jest urządzenie zmniejszające emisję pyłów z zespołu hamulca bębnowego, składające się z dwóch szczęk hamulcowych z okładzinami ciernymi (1, 2), w których wykonano dwa otwory ssące (3, 4), po jednym w każdej szczęce hamulcowej z okładzinami ciernymi (1, 2) tak, że obracający się bęben hamulcowy (5) przy hamowaniu ma najpierw kontakt z okładzinami ciernymi szczęk hamulcowych (1, 2), a następnie przesuwa się w kierunku otworów ssących (3, 4) połączonych przewodami metalowymi (6, 7) z trójnikiem (8), który jest połączony przewodem elastycznym z tworzywa sztucznego (9) z filtrem (10), a filtr (10) przyłączony jest przewodem (11) do kolektora ssącego silnika samochodowego (12).

Urządzenie do redukcji emisji pyłów powstających podczas hamowania pojazdu wyposażonego w hamulec bębnowy, obejmujące: szczękę hamulcową, posiadającą warstwę materiału ciernego zamocowanego na podstawie szczęki, przeznaczoną do mocowania do nieruchomej tarczy hamulca bębnowego od wewnętrznej strony bębna tego hamulca oraz co najmniej jedną ssawkę przeznaczoną

PL 225 371 B1 do łączenia przewodem pneumatycznym ze źródłem podciśnienia charakteryzuje się tym, że otwór ssący ssawki znajduje się na podstawie szczęki obok brzegu warstwy materiału ciernego okładziny ciernej szczęki hamulca. Korzystnie otwór ssący ssawki jest usytuowany obok tego brzegu warstwy materiału ciernego okładziny ciernej szczęki hamulca, który w użytkowaniu obracający się bęben hamulca bębnowego mija później. Otwór ssący ssawki łączy się poprzez otwór w podstawie szczęki z szybkozłączem, przeznaczonym do łączenia ssawki z przewodem pneumatycznym. Podstawa szczęki wykonana jest z metalu, korzystnie ze stali. Otwór ssący ssawki posiada obrzeże, wykonane z elastycznego materiału odpornego na wysoką temperaturę, korzystnie tworzywa sztucznego odpornego na wysoką temperaturę, najkorzystniej silikonu wysokotemperaturowego. Jeszcze korzystniej obrzeże jest tej samej wysokości, co warstwa materiału ciernego.

Celem wynalazku jest zapewnienie ulepszonego urządzenia, skutecznie redukującego emisję pyłów w hamulcach bębnowych pojazdów, zwłaszcza drogowych, odznaczającego się wysoką efektywnością wychwytywania pyłów i niewymagającego stosowania dodatkowych środków technicznych, takich jak np. źródło pola elektrostatycznego. W szczególności niniejszy wynalazek zapewnia ogran iczenie w dużym stopniu zanieczyszczenia pochodzącego z hamulca bębnowego i ma bardzo wysoką skuteczność zbierania prawie całej ilości pyłu wytworzonego podczas hamowania pojazdu. Zebrany pył w odpowiednim pojemniku filtra łatwo można poddać recyklingowi.

Obecny wynalazek posiada następujące zalety, obejmujące:

• zbieranie prawie 100% wyprodukowanego pyłu hamulcowego, ponieważ całość pyłu jest wciągana w przestrzeń ssawki, która skutecznie chroni ściągany pył przed wywiewaniem przez zawirowania powietrza w trakcie przemieszczania się pojazdu;

• ssawkę przylegającą ściśle do bębna podczas hamowania;

• oraz to, że na wolnej przestrzeni blachy, na której nie ma materiału ciernego można dołożyć silikon, którym buduje się obrzeże i w ten sposób uszczelnia się ssawkę (można budować urządzenie według wynalazku bez obrzeży, lecz wtedy ma ona mniejszą skuteczność zbierania pyłu); jeśli stosuje się takie uszczelnienie (czyli obrzeże), to do jego wytworzenia używa się silikon wysokotemperaturowy, który jest odporny na wysoką temperaturę, niezmieniający swego stanu skupienia w płynny oraz nierozpływający się w wysokich temperaturach, który nie jest palny, a w wysokich temperaturach nabiera elastyczności i uszczelnia.

Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania, z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:

fig. 1 przedstawia ogólny schemat oraz widok w przekroju A-A hamulca bębnowego według wynalazku, gdzie użyto następujących oznaczeń: 1 i 2 - szczęki hamulcowe z okładzinami ciernymi; 3 i 4 - ssawki, 5 - bęben hamulcowy i jego kierunek obrotu (zaznaczony strzałką); 6 i 7 - przewody metalowe; 8 - trójnik; 9 - przewody elastyczne wykonane z tworzywa sztucznego; 10 - filtr; 11 - przewód; oraz 12 - kolektor ssący silnika lub inne źródło podciśnienia; zaś fig. 2 przedstawia schemat ssawki wykonanej w szczęce hamulca bębnowego oraz widok W w przekroju, gdzie użyto następujących oznaczeń: 3a - materiał cierny szczęki; 3b obrzeże (silikon); 3c - podstawa szczęki; 3d - szybkozłącze.

Układ hamulcowy zawiera bęben hamulcowy 5, szczęki z okładziną cierną 1 i 2, zawierające dwie ssawki 3 i 4 wykonane w podstawie 3c szczęki 1 i 2 zgodnie z kierunkiem obrotu bębna, przewody metalowe 6 i 7 z trójnikiem 8, połączone elastycznym przewodem wykonanym z tworzywa sztuc znego 9 z dodatkowym filtrem powietrza 10, który z kolei jest połączony z wymiennym kolektorem ssącym 12 silnika.

Urządzenie według wynalazku służące do redukcji pyłów obejmuje dwie ssawki 3 i 4, służące do zbierania pyłu hamulcowego, wykonane bezpośrednio w szczękach 1 i 2 hamulca bębnowego. Okładzina cierna szczęki 1 i 2 obejmuje warstwę materiału ciernego 3a, zaś otwór ssący ssawki 3 i 4 znajduje się w podstawie szczęki 3a i w prezentowanym przykładzie wykonania jest umieszczony poza okładziną cierną na odsłoniętym fragmencie podstawy szczęki 3a (patrząc zgodnie z kierunkiem obrotu bębna 5).

Ssawka 3 obejmuje otwór ssący wykonany w elemencie konstrukcyjnym szczęki 3c poza materiałem ciernym 3a szczęki 1 i 2 hamulca i usytuowany na brzegu tej warstwy 3a oraz jest połączony poprzez otwór w podstawie szczęki 3c, wykonanej z metalu, korzystnie ze stali, z przewodem pneumatycznym 6, 7, 9 i 11, który to przewód pneumatyczny obejmuje przewód metalowy 6 i 7, oraz ela4

PL 225 371 B1 styczny przewód wykonany z tworzywa sztucznego 9 i 11, za pomocą szybkozłączki 3d, przeznaczonej do łączenia ssawki 3 z przewodem pneumatycznym 6, 7, 9 i 11.

Szybkozłączka 3d za pomocą przewodu metalowego 6 i 7 i poprzez trójnik 8 jest połączona z dodatkowym filtrem powietrza 10. Z kolei ten filtr powietrza 10 jest połączony przewodem wykonanym z tworzywa sztucznego 9 i 11 z kolektorem ssącym 12 silnika, zbierającym pył hamulcowy.

Otwór ssący ssawki 3 i 4 jest usytuowany blisko brzegu warstwy materiału ciernego 3a okładziny ciernej szczęki 1 i 2 hamulca, który w użytkowaniu obracający się bęben 5 hamulca bębnowego mija później.

Otwór ssący jest ponadto zaopatrzony w obrzeże 3b, wykonane z wysokotemperaturowego silikonu. Do tego celu korzystnie stosuje się tworzywa sztuczne odporne na wysoką temperaturę, a najkorzystniej silikon wysokotemperaturowy. Obrzeże 3b ssawki 3 przylega ściśle do powierzchni roboczej bębna 5 podczas hamowania, wtedy pomiędzy bębnem i ssawką nie tworzy się szczelina. Wysokość obrzeża 3b ssawki 3 zmniejsza się razem z wysokością materiału ciernego 3a (na skutek ścierania). Dzięki temu efekt przylegania do bębna 5 jest trwały.

Urządzenie według wynalazku może mieć szerokie zastosowanie w pojazdach zwłaszcza samochodowych, które może przyczynić sie do zachowania odpowiednich standardów zap ylenia powietrza w świetle obowiązujących przepisów UE.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do redukcji emisji pyłów powstających podczas hamowania pojazdu wyposażonego w hamulec bębnowy, zwłaszcza pojazdu samochodowego, obejmujące: szczękę hamulcową, posiadającą warstwę materiału ciernego zamocowanego na podstawie szczęki, przeznaczoną do mocowania do nieruchomej tarczy hamulca bębnowego od wewnętrznej strony bębna tego hamulca oraz co najmniej jedną ssawkę przeznaczoną do łączenia przewodem pneumatycznym ze źródłem podciśnienia, znamienne tym, że otwór ssący ssawki (3) znajduje się na podstawie szczęki (3c) obok brzegu warstwy materiału ciernego (3a) okładziny ciernej szczęki (1) hamulca.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór ssący ssawki (3) jest usytuowany obok tego brzegu warstwy materiału ciernego (3a) okładzinę ciernej szczęki (1 ) hamulca, który w użytkowaniu obracający się bęben (5) hamulca bębnowego mija później.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór ssący ssawki (3) łączy się poprzez otwór w podstawie szczęki (3c) z szybkozłączem (3d), przeznaczonym do łączenia ssawki (3) z przewodem pneumatycznym (6, 7, 9, 11).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podstawa szczęki (3c) wykonana jest z metalu, korzystnie ze stali.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór ssący ssawki (3) posiada obrzeże (3b) wykonane z elastycznego materiału odpornego na wysoką temperaturę, korzystnie tworzywa sztucznego odpornego na wysoką temperaturę, najkorzystniej silikonu wysokotemperaturowego .
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że obrzeże (3b) jest tej samej wysokości, co warstwa materiału ciernego (3a).