WO2021185583A1 - Verfahren zur herstellung eines bremsstaubpartikelfilters und bremsstaubpartikelfilter - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines bremsstaubpartikelfilters und bremsstaubpartikelfilter Download PDF

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WO2021185583A1
WO2021185583A1 PCT/EP2021/055340 EP2021055340W WO2021185583A1 WO 2021185583 A1 WO2021185583 A1 WO 2021185583A1 EP 2021055340 W EP2021055340 W EP 2021055340W WO 2021185583 A1 WO2021185583 A1 WO 2021185583A1
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WO
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housing
filter medium
filter
chamber
shaping
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/055340
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English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Kümmerling
Thomas Jessberger
Tobias WÖRZ
Lukas Bock
Steffen Pfannkuch
Mathias Nickolaus
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Mann+Hummel Gmbh
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Publication date
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/0031—Devices for retaining friction material debris, e.g. dust collectors or filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/006—Materials; Production methods therefor containing fibres or particles

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a Bremsstaubparti kelfilters which is suitable for retaining particles that arise during a braking process through abrasion on a brake disc and / or brake pads. Furthermore, a brake dust particle filter produced according to the manufacturing method is proposed.
  • Disc brakes with a filter that absorbs the abrasion of brake shoes and brake discs in a housing encompassing the brake disc are known from WO 2019/048374 A1. There is a filter medium, which is turned towards the brake disc, attached in the interior of the housing.
  • a filter element with filter medium can be removed from the housing and replaced.
  • a method for producing a brake dust particle filter includes:
  • the loose filter medium has elongated fibers, in particular endless fibers.
  • the filter medium can be blown directly into the Filtergephaseu se in the non-hardened and loose state, which reduces manufacturing costs for the filter.
  • Blowing in the filter medium also has the advantage that an area provided for the filter medium (in particular the chamber) can be better filled, in particular because corners, edges and / or flint cuts are filled when blowing in. As a result, the shape assumed by the filter medium can be made more flexible.
  • the interior of the housing, in particular the entire interior of the housing, can be lined with the filter medium with reduced effort.
  • the brake dust particle filter proposed as an example is suitable for any application in disc brakes.
  • the brake dust particle filter can be used for stationary or mobile applications.
  • motor vehicles such as cars, trucks, buses, rail vehicles or the like come into question as mobile applications.
  • Stationary shaft brakes such as those used in wind or water power plants, can be equipped with appropriate brake dust particle filters.
  • the filter housing is designed to enclose the brake disc between side walls, which are examples of housing walls.
  • a friction surface of the brake disc runs in particular between side walls of the brake dust particle filter.
  • the filter housing preferably has sufficient temperature resistance (in particular above 600 ° C.) to be able to withstand the temperatures in the immediate vicinity of a disc brake.
  • it can be formed from a metal sheet, preferably sheet steel.
  • sheet steel offers the further advantage that the housing can be obtained by a simple forming process, for example by deep drawing.
  • the filter housing is in particular made in one piece.
  • the housing interior bounded by the housing walls can be designed to be open, so that the brake disc can be accommodated in the interior when it is mounted. Housing walls facing the brake disc.
  • the chamber can be delimited by chamber walls, one chamber wall being at least partially formed by a housing wall.
  • the chamber can be an area which is almost completely closed by the chamber walls and has, for example, only one opening for blowing in the filter medium.
  • the almost completely closed chamber prevents the filter medium from escaping.
  • the chamber can only be formed in the interior.
  • the chamber extends, for example, along all housing walls in the interior.
  • the filter medium is particularly suitable for absorbing brake dust particles from air.
  • non-hardened is understood here to mean a medium which as such does not have any inherent rigidity. Loose also means that individual components of the filter medium are not connected to one another, in particular glued or fused, but are present individually, separate from one another.
  • the method further comprises: arranging a molded part in the housing interior of the filter housing in such a way that the chamber is formed at least between the housing wall delimiting the chamber and the molded part.
  • the chamber is not formed until the shaping part is arranged.
  • the chamber can be delimited exclusively from walls of the shaping part and at least one housing wall.
  • the shape of the chamber can be specified by the shaping part.
  • the shaping part can be formed from the same material as the filter housing. If the shaping part is to be removed again after the chamber has been filled with the filter material and / or if it is not exposed to high temperatures, a plastic and / or a glass shaping part can also be used, for example.
  • the shaping part can optionally be attached to the filter housing in order to prevent displacement.
  • the arrangement of the shaping part includes, for example, an introduction and / or insertion into the interior.
  • the filter housing also has a chamber wall formed in one piece with the filter housing, which extends inside the housing interior and delimits at least part of the chamber.
  • the chamber wall can be formed in one piece with the filter housing, as a result of which a production effort is reduced.
  • the chamber can be delimited by the housing wall, the chamber wall and optionally by a wall of the shaping part.
  • the method further comprises: curing the filter medium.
  • the filter medium can be applied to it, for example. It is also possible that the filter medium hardens in the air. When hardening, the filter medium can achieve its own rigidity. In particular, the filter medium assumes a shape of the chamber as it cures. When hardening, the filter medium can connect to the housing wall delimiting the chamber, in particular by clinging to the housing wall and filling all the edges and corners of the housing wall.
  • the method further comprises: removing the shaping part from the housing interior after the filter medium has hardened.
  • the shaping part can in particular be removed in order to be reused in the manufacture of other filters. Thus, fewer components and / or tool parts are required in the manufacture of the filters. Due to the inherent rigidity of the filter medium achieved by the hardening, this in particular no longer has to be held by the shaping part and the shaping part can be removed. After removing the shaping part, the filter medium can hold on to the housing wall alone and does not collapse. After the removal of the molding part, the filter medium can form a filter medium wall which extends within the interior space along the housing wall. The filter medium wall formed can have a smooth surface. The shape of the filter medium wall corresponds in particular to the shape of the removed shaping part.
  • the shaping part is left in the housing interior after the filter medium has hardened and / or is formed in one piece with the filter housing. If the molding is left in the housing interior, the process step in which the molding is removed from the housing interior can be omitted.
  • the shaping part and / or the chamber wall is / are air-permeable.
  • Making the shaping part air-permeable is particularly useful if the shaping part is left in the filter housing.
  • the air can flow through the air-permeable shaping part and / or the chamber wall and thus reach the filter medium and be filtered through it.
  • the air permeability is achieved, for example, by the formation of holes in the shaping part and / or in the chamber wall.
  • the holes are preferably smaller than the loose filter medium elements in order to prevent the filter medium from exiting the chamber through the holes.
  • the shaping part and / or the chamber wall can be designed as a grid.
  • the shaping part comprises at least Me tall, plastic, ceramic, glass and / or wood.
  • the shaping part can in particular further comprise aramid fibers and / or mineral fibers.
  • the filter medium comprises spherical particles and / or a binder, the fibers in particular comprising glass, ceramic and / or stainless steel and / or in which the binder is in particular an organic binder.
  • the filter medium can comprise a flat material with metal fibers, glass ceramic and / or temperature-resistant plastics.
  • the Fil termaterial used is stable at typical operating temperatures of disc brake assemblies, for example between -20 ° C and 700 ° C.
  • Metal fiber fleeces that can be used as filter material are known. Investigations by the applicant have shown that filter materials that are used in filter assemblies for crankcase ventilation are suitable as filter material in brake dust particle filters.
  • the fibers can be continuous fibers.
  • the binder is used in particular to give the filter medium rigidity when it hardens.
  • the method further comprises: heating the filter medium filled in the chamber in order to at least partially fuse the filter medium, in particular the fibers.
  • the heating can be part of the curing process.
  • the filter medium can be sintered by heating (also known as "warming up”).
  • the filter medium is fused on a surface of the filter medium, for example along one of the chamber walls.
  • the filter medium is sufficiently fused in order to achieve inherent rigidity, but still guarantee good filter properties.
  • the temperature applied to the filter medium is in particular greater than the melting temperature of the filter medium.
  • the filter medium is heated in such a way that a heated surface of the filter medium is fused over the whole area or in sections, in particular to form a surface structure, in particular a surface lattice structure.
  • the at least partially fused surface can be a surface of the filter medium which rests against a wall delimiting the chamber.
  • the formation of a surface structure is particularly advantageous because it gives the filter medium its own rigidity and at the same time enables air to flow through it.
  • the filter medium is heated while the shaping part is inserted in the housing interior, the shaping part preferably having or consisting of an optically transparent material.
  • the shaping part can hold the filter medium when the filter medium is heated.
  • the shaping part and / or the chamber wall has perforations which expose the filter medium in the chamber, and the surface structure is achieved by heating the filter medium exposed through the perforations.
  • the exposed areas of the filter medium can be heated, as a result of which they fuse with one another at these areas.
  • the surface structure can be simple Way to be formed because their shape is given by the perforations.
  • a laser and / or a gas burner is used to heat the filter medium.
  • the wavelength of the emitted light is in particular 9.4 to 10.6 pm, preferably 10.6 pm.
  • the laser radiation can be applied to the filter medium with a small focus pressure meter and is therefore particularly suitable for producing the surface structure.
  • the laser light can also be applied defocused and thus heat larger areas of the filter medium at once. The same can be done with gas burners.
  • the brake dust particle filter is a brake dust particle filter for a disc brake arrangement with a brake disc and a brake caliper
  • the housing walls comprising: a first side wall and a second opposite side wall, which are coupled to one another with the aid of a peripheral wall section and / or an end wall, wherein the housing interior extends between the side walls, the peripheral wall section and / or the end wall.
  • the filter housing is designed to enclose the brake disc between the side walls via a ring segment section.
  • a friction surface of the brake disc runs in particular between the side walls or between a side wall and the partition delimiting the chamber. It can be said that the side walls and the intermediate wall are essentially parallel to one another.
  • the brake dust particle filter can be in the shape of a segment of a ring.
  • the resulting ring segment section can, for example, encompass an angular range of 90 ° or more.
  • a ring segment angle of 40 ° to 270 ° results.
  • ring segment angles between 45 ° and 180 ° have proven to be suitable.
  • Suitable embodiments include in particular an angular range of 70 ° to 130 °, preferably 80 ° to 120 °.
  • the shaping part comprises a first Molding side wall and a second opposing molding side wall, which are coupled to one another by means of a molding peripheral wall, the molding part being inserted into the housing interior in such a way that the first molding side wall is opposite the first side wall, the second molding side wall is opposite the second side wall and the molding peripheral wall is opposite the peripheral wall section , and the chamber extends between the first molding side wall and the first side wall, between the second molding side wall and the second side wall, and between the molding peripheral wall and the peripheral wall portion.
  • the shaping part has, in particular, a U-shape.
  • the first molding side wall lies opposite the first side wall in particular when the molding part is arranged in the interior.
  • the respective opposing walls or sections can be arranged parallel to one another.
  • the chamber can be formed along the entire inner space area of the filter housing.
  • the chamber extends in particular along all the walls of the filter housing that delimit the interior space.
  • all housing walls in the interior can advantageously be clad with filter medium.
  • the nozzle is a combination nozzle which both blows the non-hardened and loose filter medium into the chamber and sucks air out of the chamber.
  • the blowing in of the filter medium and the sucking out of the air take place in particular simultaneously by means of a single nozzle.
  • sucking the air out of the chamber while it is being blown in it can be prevented that an overpressure is created in the chamber. Such overpressure could deform the chamber and / or cause explosions.
  • the method further comprises:
  • the filter housing can have an opening in at least one housing wall which, for example, can serve to let the filtered air out of the housing.
  • the opening connects in particular the interior of the housing with a housing exterior. If the housing wall with the opening delimits the chamber, the opening forms an undesired outlet for the filter medium.
  • the opening can be sealed with the aid of the protective element.
  • the protective element is placed on the opening in particular from the outside. The protective element can be placed before the filter medium is blown in and removed when the filter medium is hardened. In order to prevent the protective element from shifting, it can be attached to the housing wall from the outside, for example with the aid of an adhesive strip.
  • the protective element can also be inserted at least partially into the opening, for example in the manner of a cork.
  • the method further comprises: sucking air out of the chamber while the chamber is being filled with the filter medium.
  • the blowing in of the filter medium and the sucking out of the air take place simultaneously.
  • sucking the air out of the chamber while it is being blown in it can be prevented that an overpressure is created in the chamber.
  • Such overpressure could deform the chamber and / or cause explosions.
  • a filter in particular a brake dust particle filter, is proposed which is produced according to a method according to the first aspect or according to an embodiment of the first aspect.
  • the filter housing covers at least a section of the friction surface of the brake disc in the radial direction along the circumferential direction.
  • the brake disk arrangement can furthermore have one or more brake linings arranged on the brake caliper.
  • the brake dust particle filter with its filter housing on the open side is arranged as close as possible to the brake caliper.
  • the circumferential wall runs opposite a brake disk edge.
  • the invention also relates to a vehicle with a proposed disc brake arrangement.
  • Fig. 1 a perspective view of an embodiment of a disc brake sen arrangement
  • FIG. 2 a side plan view of the disc brake arrangement according to FIG. 1
  • FIG. 3 a rear view of the disc brake arrangement according to FIG. 1;
  • FIG. 4 a front view of the disc brake arrangement according to FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a side plan view of an embodiment of a filter housing of a brake dust particle filter for a disc brake arrangement according to FIGS. 1-4;
  • FIG. 6 a perspective view of the filter housing according to FIG. 5; 7 shows a diagram of the method for producing a filter; 8: a perspective view of the filter housing with a shaping part; 9: a perspective view of the filter housing with the molded part inserted; 10: a perspective view of the filter housing with the molded part inserted and the nozzle attached;
  • FIG. 11 a sectional view of the filter housing with inserted shaping part according to FIG. 9 without filter medium;
  • FIG. 12 a sectional view of the filter housing with inserted shaping part according to FIG. 9 with filter medium;
  • FIGS. 3 and 4 show different views of an embodiment of a disc brake arrangement, for example for a motor vehicle.
  • 1 shows a perspective view of the disk brake arrangement 100
  • FIG. 2 shows a side view
  • FIGS. 3 and 4 show projection views parallel to the axis of rotation A.
  • the disc brake arrangement 100 comprises a brake disc 2 which, in the embodiment shown, is equipped with internal ventilation.
  • the brake disc 2 has a radially inner fastening plate 2E, which has fastening openings 2F. In the figures, only one opening 2F is provided with reference numerals.
  • the brake disc 2 is fastened to the wheel hub using suitable fasteners, such as wheel bolts, so that a non-rotatable coupling is created with the vehicle wheel or the rims, which are not shown here.
  • Radially outwardly directed outflow openings 2C can be seen on the circumferential brake disk edge 2D (see FIG. 3).
  • a forward direction of rotation R counterclockwise is indicated. This is referred to as the forward direction of rotation R in the following.
  • the axis of rotation A can be seen in FIGS. 2, 3 and 4.
  • the orientation of the brake disc 2 results in an axial direction of extent AX (see. Fig. 1, 3 and 4), a radial direction of extent RX (see. Fig. 3) and a circumferential direction of extent CX (see. Fig. 2).
  • FIG. 2 an installation situation of the brake disk 2 and a brake caliper 4 encompassing the brake disk 2 is essentially indicated.
  • the brake caliper 4 is coupled to a brake caliper holder 3, which also engages around the brake disc 2.
  • brake pads 5 are arranged on the brake caliper 4 and are pressed onto the friction surfaces 2A, 2B during the braking process with the aid of brake hydraulics 8 (cf. FIGS. 3 and 4).
  • the brake caliper holder 3 and the brake caliper 4 are held by a brake caliper carrier 6 via a floating bearing 9.
  • a floating mounting 9 automatically centering the brake caliper 4 with the brake linings 5 in relation to the brake disc 2, which lies between the gripping arms of the brake caliper 4 or the two brake linings 5.
  • the brake caliper 4 is arranged in front of the axis of rotation A in the forward direction F. Variants are also conceivable in which the brake caliper 4 is seen behind the axis A in front.
  • a brake dust particle filter 1 is therefore provided after the brake caliper 4 in the direction of rotation R to collect this brake dust or the brake dust particles.
  • the housing 10 of the brake dust particle filter 1 encompasses a region of the brake disk 2 essentially in the shape of a ring segment.
  • the brake dust particle filter 1 has a housing 10.
  • the housing 10 has two opposite side walls 11 A, 11 B, which are connected to one another via an outer peripheral wall 12 to form an approximately U-shaped cross section.
  • an outer side wall 11 A which faces away from the vehicle in the assembled state.
  • the opposite side wall 11 B (on the right in the orientation of FIGS. 3 and 4) is referred to as the inner side wall 11 B because it faces the interior of the vehicle.
  • the brake disc 2 between the two side walls 11 A, 11 B is thus partially enclosed.
  • inner circumferential wall sections 13A, 13B extend.
  • the outer, radially inner and axially outer peripheral wall section is denoted by 13A.
  • the radially inner and axially inner circumferential wall section is denoted by 13B.
  • the filter housing 10 has an edge with a connection contour 14 towards the brake caliper 4, so that a gap 15 is present between the brake caliper 4 and the housing edge or connection contour 14.
  • the housing edge 14 forms an opening of the filter housing 10 on the brake caliper side.
  • the filter housing 10 extends in the circumferential direction CX from the connection contour or an open side 14 of the housing 10 to an end wall 16.
  • the end wall 16 connects the outer side wall 11 A, the outer circumference catch wall 12 and the inner side wall 11 B with each other.
  • the housing walls 11 A, 11 B, 12, 13A, 13B, 16 enclose a housing interior 20 Brake dust particle filters 1 do not touch the brake disc 2.
  • FIG. 5 shows a side view from the outside of the disc brake arrangement 100 in the axial direction. It can be seen that the side walls, in particular the outer side wall 11 A visible in FIG. 5, has the shape of a ring segment.
  • the filter housing 10 is seen from the axis of rotation A radially inwardly through the inner circumferential wall sections 13A, 13B (not shown) bounded and radially outwardly through the outer circumferential wall 12 (outer circumferential wall portion).
  • An inner radius RI can result from the distance between the inner peripheral wall sections 13A, 13B and an outer radius RO from the distance between the peripheral wall 12 and the axis of rotation A.
  • the difference between the radii RO - RI can be referred to as fleas F1 of the filter housing 10.
  • the length of the filter housing results from the extent along the circumference between the open side 14 facing the brake caliper 4 and the end face 16.
  • a width W of the filter housing 10 results in its axial direction Extension through the distance between the two side walls 11 A, 11 B (see. Fig. 4 and 6).
  • the rotation R of the brake disk 2 generates an air flow in the circumferential direction CX through the filter housing 10 along the direction of rotation R of the brake disk 2.
  • the particles can be deposited along the flow path in the filter housing 10 by adhesive forces on the inner walls or (not shown here) be bound by suitable filter materials.
  • the filter housing 10 or the brake dust particle filter 1 is fastened to the brake caliper holder 3 with a suitable fastening means, for example a screw.
  • Fastening means 19 can be seen in FIGS. 3 and 6.
  • the installation space in the area of the disc brake arrangement 100 can influence the shape of the housing of the brake dust particle filter 1.
  • the filter housing 10 has on the axially inner side a region 18 drawn in the direction of the interior 20 of the filter housing 10 between the end face 16 and the connection contour 14.
  • a filter medium 30 can be provided in the interior 20 of the filter 1 along the housing walls 11 A, 11 B, 12.
  • the filter housing 10 is shown without the filter medium 30.
  • 7 to 14 describe how the filter medium 30 is attached to the filter housing 10 as part of the filter manufacture. 7 shows a method for producing a filter 1 according to an embodiment.
  • a shaping part 40 is arranged in the housing interior 20 of the filter housing 10.
  • the shaping part 40 can be seen in FIG. 8. In FIG. 8, the shaping part 40 is not yet arranged in the housing interior 20.
  • the shaping part 40 comprises a first shaping side wall 41, a second shaping side wall 42 and a shaping peripheral wall 43 which connects the two shaping side walls 41, 42 to one another.
  • the shaping sidewalls 41, 42 run parallel to one another.
  • the shaping part 40 is introduced into the interior space 20 by being pushed radially into the housing 10.
  • 9 and 10 show perspective views of the filter housing 10 with a shaping part 40 arranged therein.
  • the first shaping side wall 41 extends opposite from the first side wall 11A.
  • the second shaping side wall 42 lies opposite the second side wall 11 B and the shaping circumferential wall 43 lies opposite the circumferential wall 12.
  • 11 shows a sectional view of the filter housing 10 with the shaped part 40 inserted.
  • FIG. 11 it can be seen that the respective opposing walls or sections 11 A and 41, 11 B and 42, 12 and 43 are spaced apart from one another are present. Between the opposing walls or sections 11 A and 41, 11 B and 42, 12 and 43, a chamber 45 is formed.
  • the chamber 45 is delimited by the walls or sections 11A and 41, 11B and 42, 12 and 43.
  • the chamber 45 is essentially closed and has a nozzle opening 44 as the only opening.
  • the shaping part 40 has circumferential edges 46 which, in the illustration of FIG. 8, extend along the axial direction AX and in the arranged state at least partially overlap with the circumferential wall sections 13A, 13B.
  • the shaping part 40 comprises a side edge 47 which, in the depiction of FIG. 8, extends along the axial direction AX and serves to seal the chamber 45 laterally.
  • the side edge 47 can overlap with a side wall section 11C of the side wall 11A.
  • the shaping part 40 is formed in one piece and formed from metal.
  • protective elements 50, 51 are also attached to the walls 11A and 12 from the outside. These protective elements 50, 51 serve to close openings 21 in the walls 11A and 12, which connect the interior space 20 to an exterior area 22.
  • the protective elements 50, 51 are removably glued to the walls 11 A, 12.
  • a method step S2 the filter medium 30 is blown into the chamber 45.
  • the nozzle 52 as shown in FIG. 10, is inserted into the nozzle opening 44.
  • the nozzle 52 is a combination nozzle that brings the filter media 30 into the chamber 45 blows in and at the same time sucks air out of the chamber 45 in order to prevent overpressure within the chamber 45.
  • the filter medium 30 When blowing in, the filter medium 30 is in a loose (not hardened) state.
  • the filter medium 30 can be a filter medium which has elongated, plate-shaped fibers and an organic binder.
  • the fibers can comprise stainless steel and alternatively or additionally have a length of at least 1 cm.
  • a step S3 the filter medium 30 is hardened.
  • the filter medium 30 lying in the chamber 45 is heated sufficiently so that fibers on a surface of the filter medium 30 are connected by sintering.
  • a gas burner which is directed at the shaping part 40 can be used to heat the filter medium 30. This transfers the incident heat to the filter medium 30, which is in direct contact with the shaping part 40. With the aid of the binding agent, the fibers can additionally adhere to one another.
  • a rigidity of the filter medium 30 is achieved by the hardening.
  • the filter medium 30 can also be cured in an oven process.
  • a step S4 the shaping part 40 is removed from the filter housing 10 after the filter medium 30 has hardened.
  • the shaping part 40 is detached from the filter medium 30 and removed radially from the filter housing 10 in the illustration in FIG.
  • the same shaping part 40 can be used in the manufacture of further filters 1.
  • the protective elements 50, 51, if present, are also detached from the filter medium 30. These can also be reused in the manufacture of further filters 1.
  • FIGS. 13 and 14 describe alternatives for hardening the filter medium 30 in step S3 of FIG. 7.
  • the surface of the filter medium 30 can also be heated only locally.
  • a contact surface between the filter medium 30 and the shaping part 40 is locally heated in such a way that a surface structure 31 in the form of a grid is formed on the contact surface.
  • a shaping part 40 is used, the walls 41, 42, 43 of which are formed from a glass grid.
  • the openings in the glass grille are smaller than the fibers of the filter medium 30 in order to prevent them from escaping through the molding part 40 from the chamber 45.
  • a laser is used, for example, to radiate onto the glass grating 40.
  • the filter medium 30, which is exposed by the glass grating 40 melts, as a result of which the surface structure 31 shown in FIG. 13 is achieved.
  • the shaping part 40 can be removed from the filter medium 30.
  • the filter medium 30 remains standing with the aid of the surface structure 31 and does not fall apart.
  • the surface structure 31 gives the filter medium 30 rigidity.
  • Fig. 13 only one filter medium wall is shown.
  • the other filter medium walls formed within the chamber 45 are, however, provided with a surface structure 31 in an analogous manner.
  • the resulting surface structure 31 can be predetermined by the shaping part 40 (see FIG. 14).
  • the filter medium 30 initially fuses and forms a surface structure 31 where the shaping part 40 has perforations 48 when it is heated.
  • any desired surface structures 31 can be obtained. 14, only one shaping side wall 42 of the shaping part 40 is shown.
  • the further walls 41, 43 of the shaping part 40 are, however, provided with perforations 48 in an analogous manner.
  • the shaping part 40 can be part of the filter housing 10.
  • Such walls formed by the housing 10 can remain after the filter medium 30 has been blown in and hold the filter medium 30.
  • the filter medium 30 does not need to be hardened.
  • the method of FIG. 7 can be limited to steps SO and S2.
  • the walls of the filter housing 10 that form the chambers 45 should be at least partially permeable so that the air to be filtered can reach the filter medium 30 in the chamber 45 can reach.
  • the walls of the filter housing 10, which form the chamber 45 can have the shape of the molding part 40 described above.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Bremsstaubpartikelfilters (1), umfassend: Bereitstellen eines Filtergehäuses (10) mit Gehäusewänden (11A, 11B, 12, 13A, 13B), zwischen denen ein Gehäuseinnenraum (20) gebildet ist, wobei in dem Gehäuseinnenraum (20) des Filtergehäuses (10) eine Kammer (45) gebildet ist, die zumindest durch eine der Gehäusewände (11A, 11 B, 12, 13A, 13B) begrenzt ist; und Füllen der Kammer (45) mit nicht gehärtetem und losem Filtermedium durch Einblasen, insbesondere anhand einer Düse.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Bremsstaubpartikelfilters und
Bremsstaubpartikelfilter
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bremsstaubparti kelfilters, welcher zum Rückhalten von Partikeln, die bei einem Bremsvorgang durch Abrieb an einer Bremsscheibe und/oder Bremsbelägen entstehen, geeignet ist. Ferner wird ein gemäß dem Herstellungsverfahren hergestellter Bremsstaubpartikelfilter vorge schlagen.
Stand der Technik
Scheibenbremsen mit einem den Abrieb von Bremsbacken und Bremsscheiben auf nehmenden Filter in einem die Bremsscheibe umgreifenden Gehäuse sind aus WO 2019/048374 A1 bekannt. Dort ist ein Filtermedium, welches der Bremsscheibe zuge wandt ist, im Innenraum des Gehäuses befestigt.
In US 2014/054119 A ist ein Filterelement mit Filtermedium aus dem Gehäuse heraus nehmbar und austauschbar.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Bremsstaubpartikelfilters sowie einen entsprechend hergestellten Bremsstaubpartikelfil ter zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bremsstaubparti kelfilters, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst:
Bereitstellen eines Filtergehäuses mit Gehäusewänden, zwischen denen ein Ge- häuseinnenraum gebildet ist, wobei in dem Gehäuseinnenraum des Filtergehäuses eine Kammer gebildet ist, die zumindest durch eine der Gehäusewände begrenzt ist; und
Füllen der Kammer mit losem Filtermedium durch Einblasen, insbesondere an hand einer Düse. Das lose Filtermedium weist längliche Fasern, insbesondere Endlos fasern, auf.
Das Filtermedium kann im nichtgehärteten und losen Zustand direkt in das Filtergehäu se eingeblasen werden, wodurch ein Herstellungsaufwand für den Filter reduziert wird. Insbesondere ist es nicht notwendig, ein separates Filterelement mit dem Filtermedium herzustellen und dieses im Anschluss in das Filtergehäuse einzusetzen. Vielmehr kann das lose Filtermedium ohne Vorverarbeitung in die Kammer eingeblasen werden. Es ist auch nicht notwendig, in dem Filtergehäuse eine Öffnung für das Anordnen eines sepa rat hergestellten Filterelements mit Filtermedium vorzusehen.
Das Einblasen des Filtermediums hat ferner den Vorteil, dass ein für das Filtermedium vorgesehener Bereich (insbesondere die Kammer) besser ausgefüllt werden kann, ins besondere weil Ecken, Kanten und/oder Flinterschnitte beim Einblasen ausgefüllt wer den. Dadurch kann die durch das Filtermedium eingenommene Form flexibler gestaltet werden. Der Gehäuseinnenraum, insbesondere der gesamte Gehäuseinnenraum, kann mit reduziertem Aufwand mit dem Filtermedium ausgekleidet werden.
Der als Beispiel vorgeschlagene Bremsstaubpartikelfilter ist für beliebige Anwendungen bei Scheibenbremsen geeignet. Dabei kann der Bremsstaubpartikelfilter für stationäre oder mobile Anwendungen verwendet werden. Als mobile Anwendungen kommen bei spielsweise Kraftfahrzeuge, wie Pkw, Lkw, Busse, Schienenfahrzeuge oder derglei chen, in Frage. Stationär können Wellenbremsen, wie sie in Wind- oder Wasserkraftan lagen eingesetzt werden, mit entsprechenden Bremsstaubpartikelfiltern ausgestattet werden.
In Ausführungsformen des Bremsstaubpartikelfilters ist das Filtergehäuse eingerichtet, die Bremsscheibe zwischen Seitenwänden, welche Beispiele für Gehäusewände sind, zu umschließen. Im Montagezustand des Bremsstaubpartikelfilters verläuft insbesonde re eine Reibfläche der Bremsscheibe zwischen Seitenwänden des Bremsstaubpartikel filters.
Das Filtergehäuse verfügt bevorzugt über eine hinreichende Temperaturbeständigkeit (insbesondere über 600°C), um den Temperaturen in unmittelbarer Umgebung einer Scheibenbremse widerstehen zu können. Zu diesem Zweck kann es aus einem Metall blech, bevorzugt Stahlblech, ausgebildet sein. Neben der hervorragenden Temperatur beständigkeit bietet Stahlblech den weiteren Vorteil, dass das Gehäuse durch einen einfachen Umformprozess erhalten werden kann, beispielsweise durch Tiefziehen. Das Filtergehäuse ist insbesondere einteilig ausgebildet.
Der durch die Gehäusewände begrenzte Gehäuseinnenraum (im Folgenden auch nur "Innenraum") kann offen gestaltet sein, sodass die Bremsscheibe im montierten Zu stand in dem Innenraum aufgenommen werden kann. Dabei können Gehäusewände der Bremsscheibe gegenüber liegen.
Die Kammer kann durch Kammerwände begrenzt sein, wobei eine Kammerwand zu mindest teilweise durch eine Gehäusewand gebildet ist. Die Kammer kann ein fast voll ständig durch die Kammerwände geschlossener Bereich sein, der zum Beispiel nur eine Öffnung zum Einblasen des Filtermediums aufweist. Durch die fast vollständig ge schlossene Kammer kann ein Austreten des Filtermediums verhindert werden. Die Kammer kann ausschließlich im Innenraum gebildet sein. Die Kammer erstreckt sich beispielsweise entlang aller Gehäusewände im Innenraum.
Das Filtermedium ist insbesondere zur Aufnahme von Bremsstaubpartikeln aus Luft geeignet. Unter dem Begriff "nichtgehärtet" versteht man vorliegend ein Medium, wel ches als solche keine Eigensteifigkeit aufweist. Lose bedeutet zudem, dass einzelne Bestandteile des Filtermediums nicht miteinander verbunden, insbesondere verklebt oder verschmolzen sind, sondern einzeln, getrennt voneinander vorliegen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Anordnen eines Formge bungsteils in den Gehäuseinnenraum des Filtergehäuses derart, dass die Kammer zu mindest zwischen der die Kammer begrenzenden Gehäusewand und dem Formge bungsteil gebildet wird.
Die Kammer wird insbesondere erst durch das Anordnen des Formgebungsteils gebil det. Die Kammer kann ausschließlich aus Wänden des Formgebungsteils und zumin dest einer Gehäusewände begrenzt sein. Die Form der Kammer kann durch das Form gebungsteil vorgegeben werden.
Das Formgebungsteil kann aus dem gleichen Material wie das Filtergehäuse gebildet sein. Falls das Formgebungsteil nach dem Befüllen der Kammer mit dem Filtermaterial wieder entfernt werden soll und/oder es keinen hohen Temperaturen ausgesetzt wird, kann auch beispielsweise ein Kunststoff- und/oder ein Glasformgebungsteil eingesetzt werden. Das Formgebungsteil kann optional an dem Filtergehäuse befestigt werden, um ein Verschieben zu verhindern. Das Anordnen des Formgebungsteils umfasst bei spielsweise ein Einführen und/oder Einlegen in den Innenraum.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Filtergehäuse ferner eine einteilig mit dem Filtergehäuse gebildeten Kammerwand auf, die sich innerhalb des Gehäuseinnen- raums erstreckt und zumindest einen Teil der Kammer begrenzt. Die Kammerwand kann einteilig mit dem Filtergehäuse gebildet sein, wodurch ein Her stellungsaufwand reduziert ist. Die Kammer kann in diesem Fall durch die Gehäuse wand, die Kammerwand und gegebenenfalls durch eine Wand des Formgebungsteils begrenzt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Aushärten des Filtermediums.
Zum Aushärten des Filtermediums kann dieses zum Beispiel mit Wärme beaufschlagt werden. Es ist auch möglich, dass das Filtermedium an der Luft aushärtet. Beim Aus härten kann das Filtermedium eine Eigensteifigkeit erzielen. Insbesondere nimmt das Filtermedium beim Aushärten eine Form der Kammer an. Beim Aushärten kann das Filtermedium sich mit der die Kammer begrenzenden Gehäusewand verbinden, insbe sondere indem es sich an die Gehäusewand schmiegt und alle Kanten und Ecken der Gehäusewand ausfüllt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Entfernen des Formgebungsteils aus dem Gehäuseinnenraum nach dem Aushärten des Filtermedi ums.
Das Formgebungsteil kann insbesondere entfernt werden, um bei der Herstellung ande rer Filter wiederverwendet zu werden. Somit werden bei der Herstellung der Filter weni ger Bauteile und/oder Werkzeugteile benötigt. Aufgrund der durch das Aushärten erziel ten Eigensteifigkeit des Filtermediums, muss dieses insbesondere nicht mehr durch das Formgebungsteil gehalten werden und das Formgebungsteil kann entfernt werden. Nach dem Entfernen des Formgebungsteils kann das Filtermedium alleine an der Ge häusewand halten und fällt nicht in sich zusammen. Nach dem Entfernen des Formge bungsteils kann das Filtermedium eine Filtermediumwand bilden, die sich innerhalb des Innenraums entlang der Gehäusewand erstreckt. Die gebildete Filtermediumwand kann eine glatte Oberfläche haben. Die Form der Filtermediumwand entspricht insbesondere der Form des herausgenommenen Formgebungsteils.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Formgebungsteil nach dem Aushär ten des Filtermediums in dem Gehäuseinnenraum gelassen und/oder ist einteilig mit dem Filtergehäuse ausgebildet. Wenn das Formgebungsteil in dem Gehäuseinnenraum gelassen wird, kann der Verfah rensschritt, in dem das Formgebungsteil aus dem Gehäuseinnenraum entfernt wird, weggelassen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist/sind das Formgebungsteil und/oder die Kammerwand luftdurchlässig.
Das Formgebungsteil luftdurchlässig zu gestalten ist insbesondere sinnvoll, wenn das Formgebungsteil in dem Filtergehäuse gelassen wird. Zum Filtern von Luft, insbesonde re von mit Bremstaubpartikeln beladener Luft, kann die Luft somit durch das luftdurch lässige Formgebungsteil und/oder die Kammerwand strömen und so zu dem Filterme dium gelangen und durch dieses gefiltert werden. Die Luftdurchlässigkeit wird bei spielsweise durch die Ausbildung von Löchern in dem Formgebungsteil und/oder in der Kammerwand erzielt. Die Löcher sind dabei vorzugsweise kleiner als die losen Filter mediumelemente, um zu verhindern, dass das Filtermedium durch die Löcher aus der Kammer tritt. Das Formgebungsteil und/oder die Kammerwand kann/können als ein Gitter ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Formgebungsteil zumindest Me tall, Kunststoff, Keramik, Glas und/oder Holz.
Das Formgebungsteil kann insbesondere ferner Aramidfasern und/oder Mineralfasern umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Filtermedium kugelförmige Parti kel und/oder ein Bindemittel, wobei die Fasern insbesondere Glas, Keramik und/oder Edelstahl umfassen und/oder wobei das Bindemittel insbesondere ein organisches Bin demittel ist.
Das Filtermedium kann ein flächiges Material mit Metallfasern, Glaskeramik und/oder temperaturbeständigen Kunststoffen umfassen. Vorzugsweise ist das eingesetzte Fil termaterial bei typischen Betriebstemperaturen von Scheibenbremsanordnungen, bei spielsweise zwischen -20°C und 700°C, beständig. Bekannt sind Metallfaservliese, die als Filtermaterial eingesetzt werden können. Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass Filtermaterialien, die in Filteranordnungen für Kurbelwellengehäuseent lüftungen eingesetzt werden, als Filtermaterial in Bremsstaubpartikelfiltern geeignet sind. Bei den Fasern kann es sich um Endlosfasern handeln. Das Bindemittel dient insbesondere dazu, dem Filtermedium beim Aushärten Steifigkeit zu verleihen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Erhitzen des in die Kammer gefüllten Filtermediums, um das Filtermedium, insbesondere die Fasern, zumindest teilweise zu verschmelzen.
Das Erhitzen kann Teil des Aushärtens sein. Durch das Erhitzen (auch "Erwärmen"), kann das Filtermedium gesintert werden. Insbesondere erfolgt das Verschmelzen des Filtermediums an einer Oberfläche des Filtermediums, beispielsweise entlang einer der Kammerwände. Insbesondere wird das Filtermedium ausreichend verschmolzen, um eine Eigensteifigkeit zu erzielen, aber trotzdem noch gute Filtereigenschaften zu ge währen. Die auf das Filtermedium aufgebrachte Temperatur ist insbesondere größer als die Schmelztemperatur des Filtermediums.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform wird das Filtermedium derart erhitzt, dass eine erhitzte Oberfläche des Filtermediums vollflächig oder abschnittsweise, insbesondere zur Bildung einer Oberflächenstruktur, insbesondere einer Oberflächengitterstruktur, verschmolzen wird.
Die zumindest teilweise verschmolzene Oberfläche kann eine Oberfläche des Filterme diums sein, die an einer die Kammer begrenzenden Wand anliegt. Die Bildung einer Oberflächenstruktur ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil sie dem Filtermedium ei ne Eigensteifigkeit verleiht und zugleich die Durchströmung durch Luft ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Erhitzen des Filtermediums, wäh rend das Formgebungsteil in dem Gehäuseinnenraum eingelegt ist, wobei bevorzugt das Formgebungsteil ein optisch transparentes Material aufweist oder daraus besteht.
Das Formgebungsteil kann beim Erhitzen des Filtermediums das Filtermedium halten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Formgebungsteil und/oder die Kam merwand Durchlöcherungen auf, die das Filtermedium in der Kammer freilegen, und wobei die Oberflächenstruktur durch Erhitzen des durch die Durchlöcherungen freige legten Filtermediums erfolgt.
Die freigelegten Stellen des Filtermediums können erwärmt werden, wodurch sie an diesen Stellen miteinander verschmelzen. Die Oberflächenstruktur kann auf einfache Weise gebildet werden, weil ihre Form durch die Durchlöcherungen vorgegeben ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zum Erhitzen des Filtermediums ein Laser und/oder ein Gasbrenner verwendet.
Als Laser kann zum Beispiel ein Kohlendioxidlaser (CO2 Laser), der insbesondere Infra rotstrahlung ausstrahlt, verwendet werden. Die Wellenlänge des ausgestrahlten Lichts beträgt insbesondere 9,4 bis 10,6 pm, vorzugsweise 10,6 pm. Die Strahlung des Lasers kann mit einem geringen Fokusdruckmesser auf das Filtermedium aufgetragen werden und eignet sich daher besonders, um die Oberflächenstruktur herzustellen. Das Laser licht kann auch defokussiert aufgetragen werden und somit größere Flächen des Filter mediums auf einmal erhitzen. Dasselbe kann auch mit Gasbrennern getan werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Bremsstaubpartikelfilter ein Brems staubpartikelfilter für eine Scheibenbremsenanordnung mit einer Bremsscheibe und einem Bremssattel, wobei die Gehäusewände umfassen: eine erste Seitenwand und eine zweite gegenüberliegende Seitenwand, welche mit Hilfe eines Umfangswandabschnitts und/oder einer Stirnwand miteinander gekop pelt sind, wobei sich der Gehäuseinnenraum zwischen den Seitenwänden, dem Um- fangswandabschnitt und/oder der Stirnwand erstreckt.
In Ausführungsformen des Bremsstaubpartikelfilters ist das Filtergehäuse eingerichtet, die Bremsscheibe zwischen den Seitenwänden über einen Ringsegmentabschnitt zu umschließen. Im Montagezustand des Bremsstaubpartikelfilters verläuft insbesondere eine Reibfläche der Bremsscheibe zwischen den Seitenwänden bzw. zwischen einer Seitenwand und der die Kammer abgrenzenden Zwischenwand. Man kann sagen, dass die Seitenwände und die Zwischenwand im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Der Bremsstaubpartikelfilter kann ringsegmentförmig sein. Der sich ergebende Ring segmentabschnitt kann beispielsweise einen Winkelbereich von 90° oder mehr umfas sen. In Ausführungsformen ergibt sich ein Ringsegmentwinkel von 40° bis 270°. Um den Bauraum, insbesondere bei einer Kfz-Bremsanordnung günstig auszunutzen, ha ben sich Ringsegmentwinkel zwischen 45° und 180° als geeignet erwiesen. Geeignete Ausführungsformen umfassen insbesondere einen Winkelbereich von 70° bis 130°, be vorzugt 80° bis 120°.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Formgebungsteil eine erste Formgebungsseitenwand und eine zweite gegenüberliegende Formgebungsseiten wand, welche mit Hilfe einer Formgebungsumfangswand miteinander gekoppelt sind, wobei das Formgebungsteil derart in den Gehäuseinnenraum eingelegt wird, dass die erste Formgebungsseitenwand der ersten Seitenwand gegenüberliegt, die zweite Formgebungsseitenwand der zweiten Seitenwand gegenüberliegt und die Form gebungsumfangswand dem Umfangswandabschnitt gegenüberliegt, und die Kammer sich zwischen der ersten Formgebungsseitenwand und der ersten Seitenwand, zwischen der zweiten Formgebungsseitenwand und der zweiten Seiten wand und zwischen der Formgebungsumfangswand und dem Umfangswandabschnitt erstreckt.
Im Querschnitt hat das Formgebungsteil insbesondere eine U-Form. Die erste Formge bungsseitenwand liegt der ersten Seitenwand insbesondere dann gegenüber, wenn das Formgebungsteil im Innenraum angeordnet ist. Dasselbe gilt für das Gegenüberliegen der zweiten Formgebungsseitenwand und der zweiten Seitenwand sowie der Formge bungsumfangswand und dem Umfangswandabschnitt. Die jeweiligen sich gegenüber liegende Wände bzw. Abschnitte können parallel zueinander angeordnet sein.
Durch ein so gebildetes Formgebungsteil kann die Kammer entlang des gesamten In nenraumbereichs des Filtergehäuses gebildet sein. Die Kammer erstreckt sich insbe sondere entlang aller Wände des Filtergehäuses, die den Innenraum begrenzen. Dadurch können vorteilhaft alle Gehäusewände im Innenraum mit Filtermedium ausge kleidet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Düse eine Kombinationsdüse, die so wohl das nichtgehärtete und lose Filtermedium in die Kammer einbläst als auch Luft aus der Kammer absaugt.
Das Einblasen von Filtermedium und das Absaugen der Luft erfolgen insbesondere gleichzeitig mittels einer einzigen Düse. Durch das Absaugen der Luft aus der Kammer während des Einblasens kann verhindert werden, dass in der Kammer ein Überdruck entsteht. Solch ein Überdruck könnte zu Verformungen der Kammer und/oder zu Explo sionen führen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner:
Anlegen eines Schutzelements an eine Außenseite einer Gehäusewand derart, dass diese eine Öffnung der Gehäusewand zum Gehäuseinnenraum verschließt. Das Filtergehäuse kann in zumindest einer Gehäusewand eine Öffnung aufweisen, die zum Beispiel dem Herauslassen der gefilterten Luft aus dem Gehäuse dienen kann. Die Öffnung verbindet dabei insbesondere den Gehäuseinnenraum mit einem Gehäuseäu ßerem. Wenn die Gehäusewand mit der Öffnung die Kammer begrenzt, bildet die Öff nung einen unerwünschten Auslass für das Filtermedium. Um zu verhindern, dass das nichtgehärtete, lose Filtermedium aus der Kammer austritt, kann die Öffnung mithilfe des Schutzelements abgedichtet werden. Das Schutzelement wird insbesondere von außen auf die Öffnung aufgelegt. Das Schutzelement kann aufgelegt werden, bevor das Filtermedium eingeblasen wird und entfernt werden, wenn das Filtermedium ausgehär tet ist. Um zu verhindern, dass das Schutzelement sich verschiebt, kann es von außen an der Gehäusewand befestigt werden, zum Beispiel mithilfe eines Klebstreifens. Das Schutzelement kann auch zumindest teilweise in die Öffnung eingefügt werden, zum Beispiel in der Art eines Korkens.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Absaugen von Luft aus der Kammer während dem Füllen der Kammer mit dem Filtermedium.
Das Einblasen von Filtermedium und das Absaugen der Luft erfolgen insbesondere gleichzeitig. Durch das Absaugen der Luft aus der Kammer während des Einblasens kann verhindert werden, dass in der Kammer ein Überdruck entsteht. Solch ein Über druck könnte zu Verformungen der Kammer und/oder zu Explosionen führen.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Filter, insbesondere ein Bremsstaubpartikelfilter, vorgeschlagen, der gemäß einem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts hergestellt ist.
Es wird ferner eine Scheibenbremsenanordnung mit einer Bremsscheibe, einem Bremssattel und einem Bremsstaubpartikelfilter, wie zuvor oder im Folgenden beschrie ben, vorgeschlagen. Das Filtergehäuse überdeckt dabei eine wenigstens abschnitts weise Reibfläche der Bremsscheibe in radialer Richtung entlang der Umfangsrichtung. Die Bremsscheibenanordnung kann ferner einen oder mehrere an dem Bremssattel angeordnete Bremsbeläge aufweisen.
Beim Bremsvorgang entstehen Bremsstaubpartikel im Wesentlichen an der Reibfläche und an den auf diese einwirkenden Bremsbeläge. Daher ist der Bremsstaubpartikelfilter mit seinem Filtergehäuse an der offenen Seite möglichst nahe an den Bremssattel an geordnet. Es ergibt sich beispielsweise eine Montagesituation, in der die Umfangwand einer Bremsscheibenkante gegenüber verläuft. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer vorgeschlagenen Scheibenbrem senanordnung.
Die für das Herstellungsverfahren beschriebenen Merkmale gelten für den Filter ent sprechend. Merkmale bezüglich des Herstellungsverfahrens sind insbesondere funktionell auf die Eigenschaften des Filters übertragbar.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit ge nannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbei spiele beschriebenen Merkmale oder Verfahrensschritte. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grund- form der Erfindung hinzufügen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt dabei:
Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Scheibenbrem senanordnung;
Fig. 2: eine seitliche Draufsicht der Scheibenbremsenanordnung gemäß Fig. 1 ; Fig. 3: eine Hinteransicht der Scheibenbremsenanordnung gemäß der Fig. 1 ;
Fig. 4: eine Vorderansicht der Scheibenbremsenanordnung gemäß der Fig. 1 ;
Fig. 5: eine seitliche Draufsicht einer Ausführungsform eines Filtergehäuses eines Bremsstaubpartikelfilters für eine Scheibenbremsenanordnung gemäß der Fig. 1 - 4;
Fig. 6: eine perspektivische Ansicht des Filtergehäuses gemäß Fig. 5; Fig. 7: ein Schema des Verfahrens zum Herstellen eines Filters; Fig. 8: eine perspektivische Ansicht des Filtergehäuses mit einem Formgebungsteil; Fig. 9: eine perspektivische Ansicht des Filtergehäuses mit eingesetzten Formge bungsteil; Fig. 10: eine perspektivische Ansicht des Filtergehäuses mit eingesetzten Formge bungsteil und angelegter Düse;
Fig. 11: eine Schnittansicht des Filtergehäuses mit eingesetzten Formgebungsteil nach Fig. 9 ohne Filtermedium;
Fig. 12: eine Schnittansicht des Filtergehäuses mit eingesetzten Formgebungsteil nach Fig. 9 mit Filtermedium;
Fig. 13: eine Draufsicht eines Filtermediums mit einer Oberflächenstruktur; und
Fig. 14: eine Draufsicht einer Formgebungsseitenwand mit Durchlöcherungen.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes an gegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In den Fig. 1, 2, 3 und 4 sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer Scheibenbremsenanordnung, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, dargestellt. Dabei ist in der Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Scheibenbremsenanordnung 100, in der Fig. 2 eine seitliche Ansicht und in den Fig. 3 und 4 Projektionsansichten parallel zur Drehachse A gezeigt.
Die Scheibenbremsenanordnung 100 umfasst eine Bremsscheibe 2, die in der darge stellten Ausführungsform mit einer Innenbelüftung ausgestattet ist. Die Bremsscheibe 2 hat einen radial innen liegenden Befestigungsteller 2E, der Befestigungsöffnungen 2F aufweist. In den Figuren ist jeweils nur eine Öffnung 2F mit Bezugszeichen versehen. Über dem Befestigungsteller 2E und die Befestigungsöffnungen 2F wird die Brems scheibe 2 mithilfe geeigneter Befestigungsmittel, wie beispielsweise Radschrauben, an der Radnabe befestigt, so dass eine verdrehsichere Kopplung mit dem hier nicht dar gestellten Fahrzeugrad bzw. den Felgen entsteht. An der umlaufenden Bremsscheiben kante 2D (vgl. Fig. 3) erkennt man radial nach außen gerichtete Ausströmöffnungen 2C. Aus den Ausströmöffnungen 2C strömt beim Betrieb der Bremse, die in Drehrichtung R rotiert, Luft zur Kühlung der Bremsscheiben 2. Zur Vereinfachung wird im Folgenden ein Bremsvorgang bei einer Vorwärtsfahrt betrachtet. Grundsätzlich lässt sich die Drehrichtung jedoch auch umkehren.
In den Figuren ist eine Vorwärtsdrehrichtung R entgegen dem Uhrzeigersinn ange deutet. Diese wird im Weiteren als Vorwärtsdrehrichtung R bezeichnet. Die Drehachse A erkennt man in den Fig. 2, 3 und 4. Durch die Orientierung der Bremsscheibe 2 ergibt sich eine axiale Erstreckungsrichtung AX (vgl. Fig. 1, 3 und 4), eine radiale Er streckungsrichtung RX (vgl. Fig. 3) und eine umfängliche Erstreckungsrichtung CX (vgl. Fig. 2).
In der Fig. 2 ist im Wesentlichen eine Einbausituation der Bremsscheibe 2 und einen die Bremsschreibe 2 umgreifenden Bremssattel 4 angedeutet. Der Bremssattel 4 ist an einen Bremssattelhalter 3 gekoppelt, der ebenfalls die Bremsscheibe 2 umgreift. An dem Bremssattel 4 sind beidseitig der Bremsscheibe 2 Bremsbeläge 5 angeordnet, die mit Hilfe einer Bremshydraulik 8 (vgl. Fig. 3 und 4) beim Bremsvorgang auf die Reibflächen 2A, 2B gedrückt werden.
Der Bremssattelhalter 3 sowie der Bremssattel 4 werden über eine schwimmende Lagerung 9 von einem Bremssattelträger 6 gehalten. Durch eine schwimmende Lagerung 9 erfolgt eine automatische Zentrierung des Bremssattels 4 mit den Bremsbelägen 5 bezogen auf die Bremsscheibe 2, die zwischen den Greifarmen des Bremssattels 4 bzw. den beiden Bremsbelägen 5 liegt. In der dargestellten Ausfüh rungsform ist der Bremssattel 4 in Vorwärtsrichtung F vor der Drehachse A angeordnet. Es sind auch Varianten denkbar, in denen der Bremssattel 4 hinter der Achse A vor gesehen ist.
Da beim Bremsvorgang die Bremsbeläge 5 auf die Reibflächen 2A, 2B der Brems scheibe 2 drücken, entsteht ein Abrieb an den Bremsbelägen 5 und grundsätzlich auch an der Bremsscheibe 2. Ein Teil dieser Bremsstaubpartikel werden durch die Rotation R der Bremsscheibe in Umfangsrichtung CX mitgerissen. Daher ist zum Auffangen dieses Bremsstaubs oder der Bremsstaubpartikel ein Bremsstaubpartikelfilter 1 in Drehrichtung R nach dem Bremssattel 4 vorgesehen. Detaillierte Seitenansichten und perspekti vische Darstellungen des Filtergehäuses 10 des Bremsstaubpartikelfilters 1 sind in den Fig. 5 und 6 wiedergegeben.
Das Gehäuse 10 des Bremsstaubpartikelfilters 1 umgreift einen Bereich der Brems scheibe 2 im Wesentlichen ringsegmentförmig. Dazu weist der Bremsstaubpartikelfilter 1 ein Gehäuse 10 auf. Das Gehäuse 10 hat zwei gegenüberliegende Seitenwände 11 A, 11 B, die über eine äußere Umfangswand 12 miteinander zu einem etwa U-förmigen Querschnitt verbunden sind. In der Orientierung der Fig. 1, 3 und 4 ergibt sich eine äußere Seitenwand 11 A, die im Montagezustand vom Fahrzeug wegweist. Die gegenüberliegende Seitenwand 11 B (in der Orientierung der Fig. 3 und 4 rechtsseitig) wird als innere Seitenwand 11 B bezeichnet, da sie zum Fahrzeuginneren weist. Die Bremsscheibe 2 zwischen den beiden Seitenwänden 11 A, 11 B ist somit teilweise eingehaust.
In radialer Richtung gegenüber der Umfangswand 12 verlaufen innere Umfangs wandabschnitte 13A, 13B. Der außen liegende, radial innen liegende und axial außen liegende Umfangswandabschnitt ist mit 13A bezeichnet. Der radial innen liegende und axial innen liegende Umfangswandabschnitt ist mit 13B bezeichnet.
Das Filtergehäuse 10 hat zum Bremssattel 4 hin eine Kante mit einer Anschlusskontur 14, so dass zwischen dem Bremssattel 4 und der Gehäusekante bzw. Anschlusskontur 14 ein Spalt 15 vorliegt. Die Gehäusekante 14 bildet eine bremssattelseitige Öffnung des Filtergehäuses 10. Das Filtergehäuse 10 erstreckt sich in Umfangsrichtung CX von der Anschlusskontur bzw. einer geöffneten Seite 14 des GehäuseslO hin bis zu einer Stirnwand 16. Die Stirnwand 16 verbindet die äußere Seitenwand 11 A, die äußere Um fangswand 12 und die innere Seitenwand 11 B miteinander. Zwischen den inneren Um fangswandabschnitten 13A, 13B liegt ein ringförmiger Schlitz 17 vor, in den die Brems scheibe 2 mit ihrer Bremsscheibenkante 2D eingeführt werden kann. Die Gehäuse wände 11 A, 11 B, 12, 13A, 13B, 16 umschließen einen Gehäuseinnenraum 20. In den Gehäuseinnenraum 20 dringt die Bremsscheibe 2 ein bzw. das Filtergehäuse 10 umschließt oder umfasst ein Ringsegment der Bremsscheibe 2. Das Filtergehäuse 10 oder Einbauten im Bremsstaubpartikelfilter 1 berühren die Bremsscheibe 2 nicht.
In der Fig. 5 sind mögliche Bemaßungen des Filtergehäuses 10 illustriert. Die Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht von der Außenseite der Scheibenbremsenanordnung 100 in axialer Richtung. Man erkennt, dass die Seitenwände, insbesondere die in der Fig. 5 sichtbare äußere Seitenwand 11 A, eine Ringsegmentform hat. Das Filtergehäuse 10 wird von der Drehachse A gesehen radial innen durch die inneren Umfangswandab schnitte 13A, 13B (nicht gezeigt) begrenzt und radial außen durch die äußere Umfangswand 12 (äußerer Umfangswandabschnitt). Dabei kann sich ein Innenradius RI durch den Abstand den inneren Umfangswandabschnitten 13A, 13B ergeben und ein äußerer Radius RO durch den Abstand der Umfangswand 12 von der Drehachse A. Die Differenz der Radien RO - RI kann als Flöhe Fl des Filtergehäuses 10 bezeichnet werden. Die Länge des Filtergehäuses ergibt sich durch die Erstreckung entlang des Umfangs zwischen der dem Bremssattel 4 zugewandten offenen Seite 14 und der Stirnseite 16. Eine Breite W des Filtergehäuses 10 ergibt sich in seiner axialen Erstreckung durch den Abstand zwischen den beiden Seitenwänden 11 A, 11 B (vgl. Fig. 4 und 6).
Beim Betrieb der Scheibenbremsenanordnung 100 und des Bremsstaubpartikelfilters 11 wird durch die Rotation R der Bremsscheibe 2 ein Luftstrom in Umfangsrichtung CX durch das Filtergehäuse 10 entlang der Drehrichtung R der Bremsscheibe 2 erzeugt.
Im Inneren 20 des Filtergehäuses 10 können sich die Partikel entlang dem Strömungs weg im Filtergehäuse 10 durch Adhäsionskräfte an die Innenwände niederschlagen oder (hier nicht gezeigt) von geeigneten Filtermaterialien gebunden werden.
Das Filtergehäuse 10 bzw. der Bremsstaubpartikelfilter 1 ist mit einem geeigneten Be festigungsmittel, beispielsweise einer Schraube, an dem Bremssattelhalter 3 befestigt. Man erkennt in den Fig. 3 und 6 Befestigungsmittel 19.
Der Bauraum im Bereich der Scheibenbremsenanordnung 100 insbesondere bei einer gelenkten Vorderachse eines Fahrzeugs kann Einfluss auf die Gehäuseform des Bremsstaubpartikelfilters 1 haben. Beispielsweise hat das Filtergehäuse 10 axial innen seitig einen in Richtung zum Inneren 20 des Filtergehäuses 10 gezogenen Bereich 18 zwischen der Stirnseite 16 und der Anschlusskontur 14. Insofern ergibt sich entlang der Umfangsrichtung CX eine veränderliche Breite des Querschnitts des Filtergehäuses 10.
Zum Filtern der Bremsstaubpartikel aus der Luft, die entlang der Bremsscheibe 2 strömt, kann im Innenraum 20 des Filters 1 entlang der Gehäusewände 11 A, 11 B, 12 ein Filtermedium 30 vorgesehen sein. In der Fig. 6 ist das Filtergehäuse 10 ohne das Filtermedium 30 dargestellt.
In den Fig. 7 bis 14 wird beschrieben, wie das Filtermedium 30 im Rahmen der Filter herstellung an das Filtergehäuse 10 angebracht wird. Die Fig. 7 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Filters 1 gemäß einer Ausführungsform.
In einem Schritt SO des Verfahrens der Fig. 7 wird das zuvor beschriebene Filtergehäu se 10 bereitgestellt. In einem anschließenden Schritt S1 wird ein Formgebungsteil 40 in den Gehäuseinnenraum 20 des Filtergehäuses 10 angeordnet. Das Formgebungsteil 40 ist in der Fig. 8 ersichtlich. In der Fig. 8 ist das Formgebungsteil 40 noch nicht in dem Gehäuseinnenraum 20 angeordnet.
Das Formgebungsteil 40 umfasst eine erste Formgebungsseitenwand 41, eine zweite Formgebungsseitenwand 42 und eine Formgebungsumfangswand 43, die die zwei Formgebungsseitenwände 41, 42 miteinander verbindet. Die Formgebungsseitenwände 41, 42 verlaufen parallel zueinander. Das Formgebungsteil 40 wird in den Innenraum 20 eingeführt, indem es radial in das Gehäuse 10 gesteckt wird. Die Fig. 9 und 10 zeigen perspektivische Ansichten des Filtergehäuses 10 mit einem darin angeordneten Form gebungsteil 40.
Im angeordneten Zustand erstreckt sich die erste Formgebungsseitenwand 41 gegen über von der ersten Seitenwand 11A. Die zweite Formgebungsseitenwand 42 liegt da bei der zweiten Seitenwand 11 B gegenüber und die Formgebungsumfangswand 43 liegt der Umfangswand 12 gegenüber. Die Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht des Filter gehäuses 10 mit eingesetzten Formgebungsteil 40. In der Fig. 11 ist zu sehen, dass die jeweiligen sich gegenüberliegende Wände bzw. Abschnitte 11 A und 41 , 11 B und 42, 12 und 43 jeweils beabstandet zueinander vorliegen. Zwischen den sich gegenüberliegen den Wände bzw. Abschnitte 11 A und 41 , 11 B und 42, 12 und 43 wird eine Kammer 45 gebildet.
Die Kammer 45 ist durch die Wände bzw. Abschnitte 11A und 41, 11 B und 42, 12 und 43 begrenzt. Die Kammer 45 ist im Wesentlichen geschlossen und weist als einzige Öffnung eine Düsenöffnung 44 auf. Zur Abdichtung des Formgebungsteils 40 mit dem Gehäuse 10 weist das Formgebungsteil 40 Umfangsränder 46 auf, die sich in der Dar stellung der Fig. 8 entlang der Axialrichtung AX erstrecken und im angeordneten Zu stand zumindest teilweise mit den Umfangswandabschnitten 13A, 13B überlappen. Ferner umfasst das Formgebungsteil 40 einen Seitenrand 47, der sich in der Darstel lung der Fig. 8 entlang der Axialrichtung AX erstreckt und zur seitlichen Abdichtung der Kammer 45 dient. Flierzu kann der Seitenrand 47 mit einem Seitenwandabschnitt 11 C der Seitenwand 11A überlappen. Das Formgebungsteil 40 ist einteilig ausgebildet und aus Metall geformt.
Im Beispiel der Fig. 8 bis 12 werden zusätzlich zum Anordnen des Formgebungsteils 40 in dem Schritt S1 der Fig. 7 auch noch Schutzelemente 50, 51 an die Wände 11A und 12 von außen angebracht. Diese Schutzelemente 50, 51 dienen dazu, Öffnungen 21 in den Wänden 11A und 12, die den Inneraum 20 mit einem Außenbereich 22 verbindet, zu schließen. Die Schutzelemente 50, 51 werden entfernbar an die Wände 11 A, 12 aufgeklebt.
In einem Verfahrensschritt S2 wird das Filtermedium 30 in die Kammer 45 eingeblasen. Hierzu wird die Düse 52, wie in der Fig. 10 dargestellt, in die Düsenöffnung 44 gesteckt. Die Düse 52 ist eine Kombinationsdüse, die das Filtermedium 30 in die Kammer 45 einbläst und zugleich Luft aus der Kammer 45 absaugt, um einen Überdruck innerhalb der Kammer 45 zu verhindern.
Beim Einblasen ist das Filtermedium 30 in einem losen (nicht ausgehärtetem) Zustand. Bei dem Filtermedium 30 kann es sich um ein Filtermedium handeln, welches längliche, plattenförmige Fasern sowie ein organisches Bindemittel aufweist. Die Fasern können Edelstahl umfassen und alternativ oder zusätzlich eine Länge von zumindest 1cm haben.
Mithilfe der Düse 52 wird genügend Filtermedium 30 in die Kammer 45 eingeblasen, um diese vollständig mit dem Filteremedium 30 zu füllen. Dies ist in der Fig. 12 dargestellt. Das Filtermedium 30 füllt dabei alle Ecken und Kanten der Kammer 45 aus und schmiegt sich an die Wände 11 A, 11B, 12 auf der Innenraumseite des Gehäuses 10.
In einem Schritt S3 (Fig. 7) wird das Filtermedium 30 ausgehärtet. Hierzu wird das in der Kammer 45 liegende Filtermedium 30 ausreichend erhitzt, damit Fasern an einer Oberfläche des Fitermediums 30 sich durch Versintern verbinden. Zum Erwärmen des Filtermediums 30 kann ein Gasbrenner verwendet werden, der auf das Formgebungsteil 40 gerichtet ist. Dieses überträgt die einfallende Wärme auf das Filtermedium 30, das in unmittelbaren Kontakt zum Formgebungsteil 40 liegt. Mithilfe des Bindemittels wird ein zusätzliches aneinanderhaften der Fasern ermöglicht. Durch das Aushärten wird eine Steifigkeit des Filtermediums 30 erzielt. Alternativ kann das Filtermedium 30 auch in einem Ofenprozess ausgehärtet werden.
In einem Schritt S4 wird das Formgebungsteil 40 nach dem Aushärten des Filtermedi ums 30 aus dem Filtergehäuse 10 entfernt. Hierzu wird das Formgebungsteil 40 vor sichtig von dem Filtermedium 30 gelöst und in der Darstellung der Fig. 8 radial aus dem Filtergehäuse 10 genommen. Dasselbe Formgebungsteil 40 kann bei der Herstellung weiterer Filter 1 verwendet werden. Ferner werden auch die Schutzelement 50, 51 , falls vorhanden, von dem Filtermedium 30 gelöst. Auch diese können bei der Herstellung weiterer Filter 1 wiederbenutzt werden.
Die Figuren 13 und 14 beschreiben Alternativen für das Aushärten des Filtermediums 30 im Schritt S3 der Fig. 7. Statt die gesamte Oberfläche des Filtermediums 30 an der Grenze zum Formgebungsteil 40 zu erhitzen, kann die Oberfläche des Filtermediums 30 auch nur lokal erwärmt werden. Im Beispiel der Fig. 13 wird eine Kontaktfläche zwischen dem Filtermedium 30 und dem Formgebungsteil 40 derart lokal erhitzt, dass auf der Kontaktfläche eine Oberflächen struktur 31 in Form eines Gitters gebildet wird. Um solch eine Gitteroberflächenstruktur 31 zu erzielen, wird ein Formgebungsteil 40 verwendet, dessen Wände 41, 42, 43 aus einem Glasgitter gebildet sind. Die Öffnungen in dem Glasgitter sind dabei kleiner als die Fasern des Filtermediums 30, um zu verhindern, dass diese durch das Formge bungsteil 40 aus der Kammer 45 austreten. Zum Aushärten des Filtermediums 30 wird zum Beispiel mit einem Laser auf das Glasgitter 40 gestrahlt. Es verschmilzt dabei zu nächst das Filtermedium 30, das durch das Glasgitter 40 freigelegt ist, wodurch die in der Fig. 13 gezeigte Oberflächenstruktur 31 erzielt wird. Im Anschluss zur Bildung der Oberflächenstruktur 31 kann das Formgebungsteil 40 von dem Filtermedium 30 entfernt werden. Das Filtermedium 30 bleibt mithilfe der Oberflächenstruktur 31 stehen und fällt nicht auseinander. Die Oberflächenstruktur 31 verleiht dem Filtermedium 30 Eigenstei figkeit. In der Fig. 13 ist nur eine Filtermediumwand dargestellt. Die weiteren innerhalb der Kammer 45 gebildeten Filtermediumwände sind jedoch analog mit einer Oberflä chenstruktur 31 versehen.
Ähnlich wie in der Fig. 13 beschrieben, können auch andere Oberflächenstrukturmuster gebildet werden. Die sich ergebende Oberflächenstruktur 31 kann dabei durch das Formgebungsteil 40 vorgegeben sein (siehe Fig. 14). Allgemein gilt, dass das Filterme dium 30 zunächst dort verschmilzt und eine Oberflächenstruktur 31 bildet, wo das Formgebungsteil 40 beim Erwärmen Durchlöcherungen 48 aufweist. Durch die Gestal tung des Formgebungsteils 40 können grundsätzlich beliebige Oberflächenstrukturen 31 erhalten werden. In der Fig. 14 ist nur eine Formgebungsseitenwand 42 des Form gebungsteils 40 dargestellt. Die weiteren Wände 41, 43 des Formgebungsteils 40 sind jedoch analog mit Durchlöcherungen 48 versehen.
In weiteren Ausführungsformen ist es möglich, die Kammer 45 teilweise oder aus schließlich durch Wände des Filtergehäuses 10 zu bilden. Anders ausgedrückt, kann das Formgebungsteil 40 Teil des Filtergehäuses 10 sein. Solche durch das Gehäuse 10 gebildeten Wände können nach dem Einblasen des Filtermediums 30 verbleiben und das Filtermedium 30 halten. Ein Aushärten des Filtermediums 30 kann in diesem Fall entfallen. Das Verfahren der Fig. 7 kann sich in diesem Fall auf die Schritte SO und S2 beschränken. Die die Kammern 45 bildende Wände des Filtergehäuses 10 sollten zu mindest teilweise durchlässig sein, damit die zu filternde Luft an das Filtermedium 30 in der Kammer 45 gelangen kann. Die Wände des Filtergehäuses 10, die die Kammer 45 bilden, können die Form des zuvor beschriebenen Formgebungsteils 40 haben.
Obwohl die Erfindung vorliegend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.
Verwendete Bezugszeichen:
1 Bremsstaubpartikelfilter
2 Bremsscheibe
2A, 2B Bremsscheibenreibfläche
2C Ausströmöffnung
2D Bremsscheibenkante
2E Befestigungsteller
2F Befestigungsöffnung
3 Bremssattelhalter
4 Bremssattel
5 Bremsbelag
6 Bremssattelträger
7 Bremsleitungsanschluss
8 Bremshydraulik
9 schwimmende Lagerung
10 Filtergehäuse
11 A (äußere) Seitenwand 11 B (innere) Seitenwand 11 C Seitenwandabschnitt 12 (äußere) Umfangswand (Umfangswandabschnitt) 13A (innerer außenliegende) Umfangswandabschnitt 13B (innerer innenliegende) Umfangswandabschnitt
14 Anschlusskontur
15 Spalt
16 Stirnwand
17 Schlitz
18 nach innen gezogener Gehäusebereich
19 Filterbefestigung
20 Gehäuseinnenraum 21 Öffnung 22 Außenbereich
30 Filtermedium
31 Oberflächenstruktur
40 Formgebungsteil
41 erste Formgebungsseitenwand 42 zweite Formgebungsseitenwand
43 Formgebungsumfangswand
44 Düsenöffnung
45 Kammer 46 Umfangsrand
47 Seitenrand
48 Durchlöcherung
50, 51 Schutzelement 52 Düse 100 Scheibenbremsenanordnung A Drehachse AX axiale Erstreckungsrichtung CX umfängliche Erstreckungsrichtung F Vorwärtsfahrrichtung Fl Flöhe R Vorwärtsdrehrichtung RI Innenradius RO Außenradius RX radiale Erstreckungsrichtung SO - SS4 Verfahrensschritte

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Bremsstaubpartikelfilters (1 ), umfassend:
Bereitstellen (SO) eines Filtergehäuses (10) mit Gehäusewänden (11 A, 11 B, 12, 13A, 13B), zwischen denen ein Gehäuseinnenraum (20) gebildet ist, wobei in dem Gehäuseinnenraum (20) des Filtergehäuses (10) eine Kammer (45) gebildet ist, die zumindest durch eine der Gehäusewände (11 A, 11 B, 12, 13A, 13B) begrenzt ist; und
Füllen (S2) der Kammer (45) mit losem Filtermedium (30) durch Einblasen, ins besondere anhand einer Düse (52), wobei das Filtermedium (30) längliche Fasern, insbesondere Endlosfasern, aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , ferner umfassend:
Anordnen (S1) eines Formgebungsteils (40) in den Gehäuseinnenraum (20) des Filtergehäuses (10) derart, dass die Kammer (45) zumindest zwischen der die Kammer (45) begrenzenden Gehäusewand (11 A, 11 B, 12, 13A, 13B) und dem Formgebungsteil (40) gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Filtergehäuse (10) ferner eine eintei lig mit dem Filtergehäuse (10) gebildete Kammerwand aufweist, die sich innerhalb des Gehäuseinnenraums (20) erstreckt und zumindest einen Teil der Kammer (45) begrenzt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Filtermedium ein aushärt bares Filtermedium ist, ferner umfassend den Schritt
Aushärten (S3) des Filtermediums (30).
5. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, ferner umfassend:
Entfernen (S4) des Formgebungsteils (40) aus dem Gehäuseinnenraum (20) nach dem Aushärten (S3) des Filtermediums (30).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Formgebungsteil (40) nach dem Aushärten (S3) des Filtermediums (30) in dem Gehäuseinnenraum (20) gelas sen wird und/oder einteilig mit dem Filtergehäuse (10) ausgebildet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Formgebungsteil (40) und/oder die Kammerwand luftdurchlässig ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Formgebungsteil (40) zu mindest Metall, Kunststoff, Keramik, Glas und/oder Holz umfasst.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Filtermedium (30)
- kugelförmige Partikel aufweist, und/oder
- Glas, Keramik und/oder Edelstahl aufweist oder daraus besteht, wobei bevorzugt das Filtermedium (30) ferner ein Bindemittel umfasst, das insbe sondere ein organisches Bindemittel ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend:
Erhitzen des in die Kammer (45) gefüllten Filtermediums (30), um das Filterme dium (30), insbesondere die länglichen Fasern, zumindest teilweise zu verschmel zen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Filtermedium (30) derart erhitzt wird, dass eine erhitzte Oberfläche des Filtermediums (30) vollflächig oder abschnittsweise, insbesondere zur Bildung einer Oberflächenstruktur, insbesondere einer Oberflä chengitterstruktur, verschmolzen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 2 und 10 oder 11, wobei das Erhitzen des Filtermediums (30) erfolgt, während das Formgebungsteil (40) in dem Gehäuseinnenraum (20) eingelegt ist, wobei bevorzugt das Formgebungsteil (40) ein optisch transparentes Material aufweist oder daraus besteht.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Formgebungsteil (40) und/oder die Kammerwand Durchlöcherungen aufweist, die das Filtermedium (30) in der Kammer (45) freilegen, und wobei die Oberflächenstruktur durch Erhitzen des durch die Durchlöcherungen freigelegten Filtermediums (30) erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei zum Erhitzen des Filterme diums (30) ein Laser und/oder ein Gasbrenner verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Bremsstaubpartikelfilter (1) ein Bremsstaubpartikelfilter (1) für eine Scheibenbremsenanordnung (100) mit einer Bremsscheibe (2) und einem Bremssattel (4) ist, und wobei die Gehäusewän de (11 A, 11 B, 12, 13A, 13B) umfassen: eine erste Seitenwand (11A) und eine zweite gegenüberliegende Seitenwand (11 B), welche mit Hilfe eines Umfangswandabschnitts (12) und/oder einer Stirn- wand (16) miteinander gekoppelt sind, wobei sich der Gehäuseinnenraum (20) zwi schen den Seitenwänden (11 A, 11 B), dem Umfangswandabschnitt (12) und/oder der Stirnwand (16) erstreckt.
16. Verfahren nach Anspruch 2 und 15, wobei das Formgebungsteil (40) eine erste Formgebungsseitenwand (41) und eine zweite gegenüberliegende Formgebungs seitenwand (42), welche mit Hilfe einer Formgebungsumfangswand (43) miteinan der gekoppelt sind, umfasst, wobei das Formgebungsteil (40) derart in den Gehäu seinnenraum (20) eingelegt wird, dass die erste Formgebungsseitenwand (41) der ersten Seitenwand (11A) gegenüber- liegt, die zweite Formgebungsseitenwand (42) der zweiten Seitenwand (11 B) ge genüberliegt und die Formgebungsumfangswand (43) dem Umfangswandabschnitt (12) gegenüberliegt, und die Kammer (45) sich zwischen der ersten Formgebungsseitenwand (41) und der ersten Seitenwand (11 A), zwischen der zweiten Formgebungsseitenwand (42) und der zweiten Seitenwand (11 B) und zwischen der Formgebungsumfangswand (43) und dem Umfangswandabschnitt (12) erstreckt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Düse (52) eine Kombinati onsdüse ist, die sowohl das nichtgehärtete und lose Filtermedium (30) in die Kam mer (45) einbläst als auch Luft aus der Kammer (45) absaugt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner umfassend:
Anlegen eines Schutzelements (50, 51) an eine Außenseite (22) einer Gehäuse wand (11 A, 11 B, 12, 13A, 13B) derart, dass diese eine Öffnung (21) der Gehäuse wand (11 A, 11 B, 12, 13A, 13B) zum Gehäuseinnenraum (20) verschließt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, ferner umfassend: Absaugen von Luft aus der Kammer (45) während dem Füllen der Kammer (45) mit dem Filtermedium (30).
20. Bremsstaubpartikelfilter (1), der gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 hergestellt ist.
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