SI23474A

SI23474A - Zavorni disk s hladilnimi elementi

Info

Publication number: SI23474A
Application number: SI201000279A
Authority: SI
Inventors: David DERĹ˝IÄŚ
Original assignee: Kovis D.O.O.
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2012-03-30

Abstract

Predmet izuma je zavorni disk (1) za kolutno zavoro, ki obsega dve soosni, medsebojno vzporedni kolobarjasti plošči (2), ki sta medsebojno razmaknjeni in povezani z valjastimi stojinami (3). Na notranjem obodu kolobarjastih plošč (2) so tvorjeni elementi (4) za povezavo zavornega diska s pestom gredi. Na notranjih straneh kolobarjastih plošč (2), je tvorjena množica hladilnih elementov v obliki štrlin (5), ki so tvorjene linijsko in razmeščene okrog stojin (3) tako, da tvorijo raster. Štrline (5) povečajo površino kolobarjastih plošč (2) in s tem večji prenos pri zaviranju sproščene toplote na okolico. Intenzivnost ohlajanja se poveča tudi zato, ker štrline (5) povečajo vrtinčenje zraka med kolobarjastima ploščama (2). Zaradi nižje temperature zavornega diska (1) je učinkovitost zaviranja večja, hkrati pa je manj poškodb zavornega diska (1) v obliki razpok.

Description

Predmet izuma se nanaša zavorne diske tj. rotoije kolutnih zavor, še zlasti kolutnih zavor za timična vozila iz sive litine.

Tehnični problem

Tehnični problem je, kako zagotoviti učinkovito in čim bolj enakomerno hlajenje zavornega diska s tokom zraka.

Stanje tehnike

Kolutne zavore so naprave, ki so namenjena za upočasnjevanje oziroma ustavljanje vozil. Kolutna zavora obsega zavorni disk s pestom za povezavo z gredjo, ki jo je treba zavreti, in zavorne čeljusti z zavornima ploščicama, ki pri zaviranju ubirata s stranskima ploskvama zavornega diska. Kinetična energija vozila se zaradi trenja med zavornim diskom in zavornima ploščicama spreminja v toploto, ki posledično segreva zavorni disk. Sproščena toplota je še zlasti velika pri zaviranju vozil, ki se gibljejo z veliko hitrostjo ali imajo veliko maso, kot so npr. timična vozila.

Z višanjem temperature zavore se učinkovitost le te zmanjša, saj se zniža koeficient trenja površine diska in z njim sila trenja. Poleg tega pa visoke temperature v spregi z mehanskimi obremenitvami zavornega diska in pa toplotne napetosti zaradi lokalnih temperaturnih razlik v zavornem disku povzročajo mehanske poškodbe površine zavornega diska, ki se odražajo v razpokah in plastičnih deformacijah zavornega diska.

V splošnem se problem pregrevanja zavornega diska rešuje s skoznjimi luknjami, ki so tvorjene v zavornem disku v aksialni smeri, in skozi katere teče tok hladilnega zraka in ohlaja zavorni disk. Tovrstne luknje so po drugi strani vir razpok in v skrajnem primeru privedejo do porušitve zavornega diska.

Drug, bolj učinkovit način reševanja problema pregrevanja zavore je z zagotovitvijo takšne konstrukcije zavornega diska, ki obsega dve soosni, medsebojno vzporedni kolobarjasti plošči, ki sta medsebojno razmaknjeni in povezani s stojinami v obliki reber ali prečk tako, da se tvorijo kanali, skozi katere teče tok zraka in odvaja toploto s stojin in s kolobarjastih plošč zavornega diska. Intenzivnost ohlajanja zavornega diska se z večanjem števila stojin ali večanjem premera stojin povečuje, saj se s tem povečuje površina preko katere se odvaja toplota. Vendar je takšno povečevanje mogoče samo do neke mere, saj se istočasno zmanjšuje presek kanalov med stojinami, skozi katere teče tok zraka in s tem intenzivnost prenosa toplote s stojin in kolobarjastih plošč na zrak.

Dokument GB 1 449 512 razkriva disk za kolutno zavoro, ki obsega dve soosni kolobarjasti plošči, ki sta medsebojno povezani s prečnimi elementi, ki med seboj določajo prehode za tok hladilnega zraka. Ohlajanje diska je bolj intenzivno v področjih, kjer se vsakokratna kolobaijasta plošča stikata z vsakokratnim prečnim elementom, manj intenzivno pa v področjih vsakokratne kolobaijaste plošče na sredini med vsakokratnima sosednjima prečnima elementoma.

Rešitev tehničnega problema

Rešitev tehničnega problema je po predloženem izumu v zavornem disku za kolutno zavoro, ki obsega dve soosni, medsebojno vzporedni kolobaijasti plošči. Na notranjem obodu kolobarjastih plošč so tvoijeni elementi za povezavo zavornega diska s pestom gredi, ki jo je potrebno zavirati. Kolobaijasti plošči sta odmaknjeni • · druga od druge in medsebojno povezani z valjastimi stojinami, ki so vzporedne z vrtilno osjo diska, in ki so v bistvu enakomerno razporejene po površini kolobaijastih plošč. Na notranji strani vsaj ene kolobaijaste plošče, prednostno obeh, je tvoijena množica hladilnih elementov v obliki štrlin. Štrline so tvoijene linijsko in razmeščene med stojinami tako, da tvorijo raster. Omenjeni raster je tvorjen tako, da vsakokratna štrlina povezuje vsakokratni sosednji stojini. Štrline na zunanjem/notranjem obodu kolobarjaste plošče so razmeščene tako, da povezujejo zunanje/notranje stojine z zunanjim/notranjim robom kolobaijaste plošče. Hladilni elementi so tvoijeni scela s kolobarjasto ploščo. Prečni prerez štrlin je izbran iz množice oblik, ki jo tvorijo četverokotnik, trikotnik, polkrog, odsek elipse, trapez. Robovi omenjenih oblik v prečnem prerez in pa stiki štrlin s kolobaijasto ploščo so tvoijeni zaobljeno.

Hladilni elementi v obliki štrlin povečajo površino notranje ploskve zavornega diska in s tem intenzivirajo odvajanje toplote z diska. Hkrati štrline prispevajo k bolj turbulentnemu toku zraka skozi zavorni disk, kar spet ugodno vpliva na odvajanje toplote z zavornega diska na okoliški zrak. Nadaljnja prednost zavornega diska po izumu je, da hladilni elementi povzročijo enakomernejše ohlajanje zavornega diska ter s tem manjše notranje napetosti v materialu zavornega diska zaradi manjših lokalnih temperaturnih razlik in s tem manjše poškodbe površine zavornega diska v obliki razpok. V nadaljevanju so opisani izvedbeni primeri.

Slika 1: Zavorni disk s hladilnimi elementi v obliki štrlin

Slika 2: Prečni prerez odseka zavornega diska s hladilnimi elementi v obliki štrlin

Predmet izuma je zavorni disk 1 za kolutno zavoro, ki obsega dve soosni, medsebojno vzporedni kolobarjasti plošči 2. Na notranjem obodu kolobaijastih plošč 2 so tvoijeni elementi 4 za povezavo zavornega diska s pestom gredi, ki jo je potrebno zavirati. Kolobarjasti plošči 2 sta odmaknjeni druga od druge in medsebojno povezani z valjastimi stojinami 3, ki so vzporedne z vrtilno osjo diska, in ki so v bistvu enakomerno razporejene po površini kolobarjastih plošč 2. Na notranji strani vsaj ene • · kolobarjaste plošče 2, prednostno obeh, je tvorjena množica hladilnih elementov v obliki štrlin 5. Štrline 5 so tvoijene linijsko in razmeščene okrog stojin 3 tako, da tvorijo raster. Omenjeni raster je tvorjen tako, da vsakokratna štrlina 5 povezuje vsakokratni sosednji stojini 3. Štrline 5 na zunanjem/notranjem obodu kolobarjaste plošče 2 so razmeščene tako, da povezujejo zunanje/notranje stojine 3 z zunanjim/notranjim robom kolobaijaste plošče 2. Hladilni elementi v obliki štrlin 5 so tvorjeni scela s kolobarjasto ploščo 2. Prečni prerez štrlin 5 je izbran iz množice oblik, ki jo tvorijo četverokotnik, trikotnik, polkrog, odsek elipse, trapez, pri čemer so robovi teh oblik v prečnem prerez in pa stiki štrlin 5 s kolobaijasto ploščo 2 tvorjeni zaobljeno.

Pri zaviranju kolutne zavore zavorne čeljusti ubirajo z zavornim diskom 1. Kinetična energija vozila, ki ga je treba zavreti, se spreminja v toplotno energijo, ki močno segreva zavorni disk 1. Prost prostor med kolobarjastima ploščama 2 in valjastimi stojinami 3 omogoča pretok hladilnega zraka, ki zavorni disk 1 ohlaja. Hladilne štrline 5 po izumu, povečajo notranjo površino zavornega diska in s tem izboljšajo odvajanje toplote z zavornega diska 1. Po drugi strani pa hladilne štrline 5 povzročajo vrtinčenje zraka na njegovi poti skozi zavorni disk 1, s čimer se spet poveča intenzivnost odvajanja toplote z zavornega diska.

Claims

Patentni zahtevki

1. Zavorni disk (1) za kolutno zavoro, še zlasti za kolutno zavoro za timična vozila, ki obsega dve soosni, medsebojno vzporedni ter medsebojno razmaknjeni kolobarjasti plošči (2), elemente (4) za povezavo zavornega diska s pestom gredi, ki jo je potrebno zavirati, pri čemer so elementi (4) za povezavo zavornega diska s pestom gredi tvorjenj na notranjem obodu kolobarjastih plošč (2), valjaste stojine (3), ki medsebojno povezujejo kolobarjasti plošči (2), so vzporedne z vrtilno osjo diska in so v bistvu enakomerno razporejene po notranji površini kolobaijastih plošč (2), značilen po tem, da nadalje obsega množico hladilnih elementov v obliki štrlin (5), ki so tvoijene na notranji strani vsaj ene kolobaijaste plošče (2), prednostno obeh.
2. Zavorni disk (1) za kolutno zavoro po zahtevku 1, značilen po tem, da so štrline (5) tvorjene linijsko in so po notranji površini kolobaijastih plošč (2) razmeščene tako, da tvorijo raster.
3. Zavorni disk (1) za kolutno zavoro po zahtevku 2, značilen po tem, daje omenjeni raster štrlin (5) tvorjen tako, da vsakokratna štrlina (5) povezuje vsakokratni sosednji stojini (3), medtem ko so štrline (5) na zunanjem/notranjem obodu kolobaijaste plošče (2) razmeščene tako, da povezujejo zunanje/notranje stojine (3) z zunanjim/notranjim robom kolobarjaste plošče (2).
4. Zavorni disk (1) za kolutno zavoro po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilen po tem, da hladilni elementi v obliki štrlin (5) tvoijeni scela s kolobaijasto ploščo (2).
5. Zavorni disk (1) za kolutno zavoro po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilen po tem, da prečni prerez štrlin (5) je izbran iz množice oblik, ki jo tvorijo četverokotnik, trikotnik, polkrog, odsek elipse, trapez.

• ·
6. Zavorni disk (1) za kolutno zavoro po zahtevku 5, značilen po tem, da so robovi omenjenih oblik v prečnem prerez in pa stiki štrlin (5) s kolobarjasto ploščo (2) tvotjeni zaobljeno.