WO2021245041A1 - Bremssattelvorrichtung, scheibenbremsenanordnung, verwendung einer bremssattelvorrichtung und verfahren zum radialen rückhalten von luft - Google Patents

Bremssattelvorrichtung, scheibenbremsenanordnung, verwendung einer bremssattelvorrichtung und verfahren zum radialen rückhalten von luft Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a brake caliper device for a disc brake assembly, in particular for a motor vehicle. Furthermore, such a disc brake assembly is proposed. Next, a system with such a disc brake assembly, as well as the use of a caliper device and a method for radial retention of air with the caliper device are proposed.
  • a brake dust particle filter is used, for example, which is arranged in a forward direction of rotation after a brake caliper device.
  • a brake dust particle filter is known for example from WO 2019/048374 A1.
  • a brake caliper device for a disc brake arrangement with a brake disc, the brake caliper device comprising: a brake caliper carrier which is stationary relative to a vehicle; a brake caliper for flanging at least one brake lining, the brake caliper being displaceable in the axial direction relative to the brake caliper carrier; and a sealing device for sealing a gap between the brake caliper and the brake caliper carrier, the sealing device extending in the axial direction.
  • “Axially” is understood to mean a direction which extends parallel to an axis of rotation of the brake disk of the disk brake arrangement.
  • the sealing device can seal the brake caliper with respect to the brake caliper carrier. This in particular prevents particles that are produced by abrasion on a brake disc and / or on brake linings from escaping from the disc brake assembly through the gap between the brake caliper and the brake caliper carrier. In particular, radial exit of the particles is reduced and / or prevented. Because the particles are retained in the disc brake arrangement, a larger amount of particles can be conducted into a brake dust particle filter located downstream of the disc brake arrangement in the forward direction of rotation and separated there. A reduction in brake dust emissions at the disc brake arrangement can thereby be achieved.
  • the brake caliper device comprises, in particular, the brake caliper carrier, which is fixedly attached to the vehicle or to a vehicle wheel in the installed state, and the brake caliper, which is floatingly mounted on the brake caliper carrier.
  • This floating mounting enables axial movement of the brake caliper relative to the brake caliper carrier and thus the vehicle.
  • the floating mounting is achieved in particular by pistons or pins that hold the brake caliper movably on the Bremssattelträ ger.
  • brake fluid is pressurized and, with the aid of a piston of the brake caliper, presses the brake lining of the brake caliper against the brake disc. Rotation of the brake disc can thereby be stopped.
  • the brake caliper carrier can "frame" the brake caliper.
  • a gap is provided in particular between the brake caliper and the brake caliper carrier.
  • the gap extends in particular along a circumferential direction of the brake disk. Without a suitable seal, air and brake dust particles generated during braking can emerge radially from the gap.
  • the sealing device serves in particular to prevent this radial leakage.
  • the sealing device can at least partially seal the gap and at least hold back some of the brake dust particles in the disc brake assembly.
  • the sealing device is preferably provided in such a way that it does not restrict the relative movement of the brake caliper to the brake caliper carrier. This means that the brake caliper remains radially displaceable relative to the brake caliper carrier despite the sealing device.
  • the fact that the sealing device extends in an axial direction means in particular that it completely seals the gap in the axial direction.
  • the caliper device is suitable for any disc brake application.
  • the brake caliper device can be used for stationary or mobile applications.
  • motor vehicles such as cars, trucks, buses, rail vehicles or the like, come into consideration 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 brake caliper carrier comprises: at least two fastening sections for the vehicle-side connection of the brake caliper carrier to a steering knuckle of the vehicle; and a holding section extending from the fastening sections in the axial direction, which in the assembled state at least partially encloses the brake disc and comprises a receiving area for the brake caliper.
  • the brake caliper further comprises: two brake caliper legs for fastening a brake pad in each case; and a brake caliper body which connects the brake caliper legs to one another and, in the assembled state, at least partially encloses the brake disc; wherein the gap sealed by the sealing device is a gap between the holding portion and the brake caliper body.
  • the fastening sections of the brake caliper carrier serve in particular to fasten the brake caliper carrier in a stationary manner on the vehicle.
  • the fastening sections are in particular receiving sections for fastening screws.
  • the holding section is in particular a part of the brake caliper carrier, which it stretches axially and at least partially spans or bridges a circumference of the brake disc.
  • the brake caliper support can also comprise a front and a rear holding section, the rear holding section being arranged downstream of the front in the direction of rotation.
  • the brake caliper comprises, in particular, the brake caliper body which connects the two brake caliper legs to one another and thereby at least partially spans the circumference of the brake disc.
  • the caliper legs are in particular the parts of the brake caliper to which the brake pads are attached.
  • the caliper legs extend for example parallel to the brake disc or along a radial direction.
  • the sealing device is provided in particular on one side of the brake caliper device, which is adjacent to the brake dust particle filter.
  • the Dichtvor direction seals for example, a gap between the front holding portion and the caliper body.
  • the sealing device is set up to reduce the passage of particles in a direction that is radial with respect to a direction of rotation of the brake disc in an assembly state.
  • the particles emerge radially from the Bremssattelvorrich device and / or the disc brake arrangement.
  • the particles are, for example, trapped in an area between the brake caliper device and the brake disc and can only exit from the area in one circumferential direction. Since the brake dust particle filter is arranged downstream of the brake caliper device in the circumferential direction, the particles can thus be specifically directed into the brake dust particle filter and filtered out there.
  • the sealing device is formed in one piece with the brake caliper and / or the brake caliper carrier.
  • the sealing device can be part of the brake caliper and / or the brake caliper carrier, which is particularly advantageous because the sealing device can be produced in a single manufacturing process together with the brake caliper and / or the brake caliper carrier. As a result, the sealing device is produced with little effort.
  • the brake caliper and / or the brake caliper carrier comprise in particular aluminum, steel and / or cast iron.
  • this can be made from the same materials as the brake caliper and / or the brake caliper carrier.
  • the sealing device is formed from a caliper seal part of the brake caliper and an opposite carrier seal part of the brake caliper carrier.
  • the sealing device can be designed in two parts, a caliper sealing part belonging to the brake caliper and a carrier sealing part belonging to the brake caliper carrier.
  • a caliper sealing part belonging to the brake caliper and a carrier sealing part belonging to the brake caliper carrier.
  • the sealing device is formed in that the saddle seal part and the carrier seal part are arranged offset from one another in the radial direction and at least partially overlap in the circumferential direction.
  • the sealing function of the sealing device can be achieved in that the saddle sealing part and the carrier sealing part overlap in the region of the gap and thus completely cover the gap in the radial direction.
  • the caliper seal part and the carrier seal part do not touch one another in order not to hinder the axial mobility of the brake caliper.
  • the saddle seal part and the carrier seal part have complementary and interlocking shapes which together form a labyrinth seal with a plurality of deflections in the gap along the radial direction.
  • the caliper seal part and the carrier seal part engage in one another in such a way that a radial escape of air and / or particles from the brake caliper device is made more difficult because the gap has several deflections.
  • the brush, sealing lip and / or loose sealing material can be present on the saddle seal part or the carrier seal part.
  • the saddle seal part or the carrier seal part has a guide channel which runs along the axial direction; and the other of the two parts has a protruding rib protruding into the guide channel, in particular the brush, sealing lip and / or loose sealing material being present on the rib.
  • the carrier seal part in particular has the protruding rib. If the carrier seal part has the guide channel, the saddle seal part in particular has the protruding rib.
  • the protruding rib extends in particular along the axial Direction.
  • the guide channel and / or the rib can extend along the entire extent of the brake caliper device along the gap.
  • the caliper seal part is formed in one piece with the brake caliper and / or the carrier seal part is formed in one piece with the brake caliper carrier; or the caliper seal part is releasably connected to the brake caliper, in particular screwed, glued and / or welded on, and / or the carrier seal part is releasably connected to the brake caliper carrier, in particular screwed, glued and / or welded on.
  • Suitable materials for the brake caliper and / or the brake caliper carrier and for the caliper seal part and / or carrier seal part formed in one piece with this include in particular aluminum, steel and / or cast iron.
  • the one-piece design is particularly advantageous with regard to production, since the production costs are lower.
  • Providing a detachable caliper seal part and / or carrier seal part is therefore advantageous because an existing brake caliper device can be retrofitted with an additional caliper seal part and / or carrier seal part in order to achieve the advantages explained above.
  • the sealing device comprises a brush, sealing lip and / or loose sealing material protruding from the brake caliper carrier in the direction of the opposite brake caliper and / or a brush, sealing lip and / or loose sealing material that protrudes from the brake caliper in the direction of the opposite brake caliper carrier.
  • the brush seal comprises, for example, a plurality of plastic bristles which protrude from the brake caliper carrier (or from the brake caliper) and are in contact with the opposite brake caliper (or with the opposite brake caliper) with their loose ends.
  • the sealing lip can for example be made of plastic, such as an elastomer. However, it can in particular also be formed from a metallic material, in particular from a material of the brake caliper carrier and / or brake caliper, which is advantageous due to the good thermal load capacity.
  • a disc brake arrangement with a brake Disc and the brake caliper device proposed according to the first aspect or according to an embodiment of the first aspect, wherein the brake caliper holds at least one brake lining which can be pressed against the brake disc by moving the brake caliper relative to the brake caliper carrier along the axial direction.
  • the sealing device is set up to reduce a radial exit of brake dust-laden air flowing along the rotating brake disc from the brake caliper device.
  • the air flowing along the rotating brake disk is, in particular, air that is whirled up and rotates by the rotation of the brake disk.
  • This air contains in particular the particles (brake dust particles) that arise during braking due to abrasion on the brake disc and / or on the brake lining.
  • the brake disk is a ventilated brake disk that has openings on its peripheral edge for air to exit.
  • the air flowing along the rotating brake disk is, for example, the air that emerges from the openings of the ventilated brake disk.
  • a system which comprises a disc brake arrangement according to the second aspect or according to an embodiment of the second aspect and a brake dust particle filter which is arranged downstream of the brake caliper device in a predetermined direction of rotation of the brake disc, in particular the forward direction of rotation.
  • the brake dust particle filter comprises, for example, an interior space in which filter material is provided with which the brake dust particles are collected.
  • the brake dust particle filter can be used to prevent brake dust particles from reaching the outside of the system, which enables a reduction in brake dust emissions.
  • the brake dust particle filter can be arranged downstream of the brake caliper device in such a way that the air flowing along the rotating brake disc flows from the brake caliper device in the direction of the brake dust particle filter, in particular in the direction of the interior of the brake dust particle filter. The particles flow in particular without (or with little) radial exit from the brake caliper device into the brake dust particle filter in such a targeted manner that the particles are efficiently filtered.
  • a use of the brake caliper device according to the first aspect or according to an embodiment of the first aspect is proposed, the use serving for the radial retention of brake dust-laden air flowing along the rotating brake disc in the brake caliper device.
  • a method for the radial retention of brake dust-laden air flowing along the rotating brake disk with the brake caliper device according to the first aspect or according to an embodiment of the first aspect comprising:
  • sealing device prevent the air laden with brake dust from exiting the brake caliper device radially.
  • the method further comprises:
  • a brake dust particle filter which is arranged downstream of the brake caliper carrier in a predetermined direction of rotation of the brake disc, in particular the forward direction of rotation.
  • FIG. 1 a perspective view of an embodiment of a system with a disc brake arrangement and a brake dust particle filter
  • FIG. 2 a side plan view of the system according to FIG. 1;
  • FIG. 3 a sectional view of the system according to FIG. 1;
  • FIG. 4 a further sectional view of the system 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 system according to FIGS. 1-4;
  • FIG. 6 a perspective view of the filter housing according to FIG. 5;
  • FIGS. 1-5 shows a side plan view of a disc brake arrangement for the system according to FIGS. 1-5;
  • FIG. 9 shows a detail of the disc brake arrangement according to FIG. 8.
  • Fig. 10 is a sectional view of the disc brake assembly of Fig. 8 along A-A of Fig. 7;
  • FIG. 11 shows a detail of the sectional view according to FIG. 10;
  • 1, 2, 3 and 4 are various views of an embodiment of a system 500 with a disc brake assembly 100, for example for a Motor vehicle, and a brake particle filter 1 shown.
  • 1 shows a perspective view of the system 100
  • FIG. 2 shows a side view
  • FIGS. 3 and 4 show sectional 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 suspension via the fastening plate 2E and the fastening openings 2F with the aid of suitable fastening means, such as wheel bolts, so that a non-rotatable coupling is created with the vehicle wheel or the rims, not shown here.
  • Radially outwardly directed outflow openings 2C can be seen on the circumferential edge of the brake disk 2D (cf. FIG. 3).
  • a forward direction of rotation R is indicated counterclockwise. 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 disk 2 results in an axial direction of extent AX (see FIGS. 1, 3 and 4), a radial direction of extent RX (see FIG. 3) and a circumferential direction of extent CX (cf. FIG. 2).
  • FIG. 2 an installation situation of the brake disc 2 and a brake caliper 4 encompassing the brake disc 2 is indicated essentially.
  • 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, which are pressed onto the friction surfaces 2A, 2B with the aid of brake hydraulics 8 (cf. FIGS. 3 and 4) during the braking process.
  • the brake caliper 4 and the brake caliper holder 3 together form a brake caliper device 400.
  • the brake caliper holder 3 and the brake caliper 4 are held by a brake caliper carrier 6 via a floating bearing 9.
  • the brake caliper 4 is automatically centered with the Brake linings 5 based on 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 provided behind the axis A.
  • the brake caliper 4 is held on the brake caliper carrier 6 so as to be displaceable in the axial direction AX.
  • the brake caliper carrier 6 itself is fixedly attached to a steering knuckle of the vehicle (not shown).
  • the brake caliper carrier 6 comprises two fastening sections 6A, 6B for the vehicle-side connection of the brake caliper carrier 6 to the vehicle.
  • the fastening sections 6A, 6B are located on an inside of the vehicle.
  • two fold sections 6C, 6D extend in the axial direction, which, as shown in FIG. 7, bridge the brake disk edge 2D at a distance in the assembled state.
  • the two fold sections 6C, 6D are in turn connected to one another with a connecting bend 6E (Fig.
  • the folded sections 6C, 6D and the connecting bend 6E define a receiving area 6F for the brake disc 2.
  • the brake caliper carrier 6 encompasses an area of the brake disc 2 essentially in the shape of a ring segment.
  • the brake caliper 4 comprises two brake caliper legs 4A, 4B for fastening a respective brake lining 5.
  • the brake caliper legs 4A, 4B extend essentially parallel to the brake disc 2.
  • the brake disc 2 extends between the two brake caliper legs 4A, 4B.
  • the brake caliper legs 4A, 4B are connected to one another by a brake caliper body 4C (FIG. 7). This extends in the axial direction AX and bridges the brake disc edge 2D in the assembled state.
  • the brake caliper 4 engages around a region of the brake disk 2 essentially in the shape of a ring segment.
  • the brake caliper carrier 6 essentially forms a frame around the brake caliper 4.
  • a gap 15 is present between the brake caliper 4 and the brake caliper carrier 6. This is required so that the brake caliper 4 can be moved relative to the brake caliper carrier 6 in the axial direction AX.
  • a brake dust particle filter 1 is provided after the brake caliper 4 in the direction of rotation R to collect this brake dust or the brake dust particles.
  • FIGS. 1 Detailed side views and perspective representations of the filter housing 10 of the brake dust particle filter 1 are shown in FIGS.
  • 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 11B (on the right in the orientation of FIGS. 3 and 4) is referred to as the inner side wall 11B, since it faces the interior of the vehicle.
  • Inner circumferential wall sections 13A, 13B run in the radial direction with respect to the circumferential wall 12.
  • 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 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 11A, the outer peripheral wall 12 and the inner side wall 11B to one another. Between the inner circumferential wall sections 13A, 13B there is an annular slot 17 into which the brake disk 2 can be inserted with its brake disk edge 2D.
  • the housing walls 11 A, 11 B, 12, 13A, 13B, 16 enclose a housing interior 20.
  • the brake disk 2 penetrates into the housing interior 20 or the filter housing 10 encloses or comprises a ring segment of the brake disk 2.
  • the filter housing 10 or internals in the brake dust particle filter 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 delimited radially on the inside by the inner circumferential wall sections 13A, 13B (not shown) as seen from the axis of rotation A and radially on the outside by the outer circumferential wall 12.
  • An inner radius RI can result from the distance between the inner circumferential wall sections 13A, 13B and an outer radius RO by the distance between the circumferential wall 12 and the axis of rotation A.
  • the difference in the radii RO - RI can be referred to as the height H of the filter housing 10.
  • the length of the filter housing results from the extension 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 extension from the distance between the two side walls 11 A, 11 B. (see. Figs. 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.
  • FIG. 8 shows a side plan view of a disc brake arrangement 100 for the system 500 according to FIGS. 1-5.
  • the illustration in FIG. 8 corresponds to that of FIG. 2, the brake dust particle filter 1 having been omitted.
  • FIG. 9 shows a section Y of the disc brake arrangement 100 according to FIG. 8.
  • a sealing device 50 is located in the region of the gap 15 between the brake caliper 4 and the brake caliper carrier 6. This enables the gap 15 to be sealed in the radial direction RX.
  • the sealing device 50 extends axially along the entire length of the gap 15. As shown in FIG. 7, the gap 15 is covered by the sealing device 50 in the radial direction RX.
  • FIG. 10 shows a sectional view of the disc brake assembly of FIG 8 along AA according to FIG. 7, while FIG. 11 shows a detail Z of the sectional view according to FIG. 10.
  • the sealing device 50 is designed in two parts. It comprises a caliper seal part 51, which is formed in one piece with the brake caliper 4, and a carrier seal part 52, which is formed in one piece with the brake caliper carrier 6.
  • the caliper seal part 51 is formed as a protruding part (rib) of the caliper body 4C
  • the carrier seal part 52 is designed as a protruding part (rib) of the folded portion 6D of the brake caliper carrier 6. Viewed radially, the saddle seal part 51 and the carrier seal part 52 overlap, so that a plurality of deflections 53 are provided in the gap 15.
  • deflections mean that air which exits the brake caliper device 400 through the gap 15 is deflected several times, with the result that the air exiting through the gap 15 is made significantly more difficult.
  • the saddle seal part 51 and the carrier seal part 52 do not completely close the gap 15, but rather serve to radially seal the gap 15. The sealing device 50 thus prevents brake dust particles from escaping radially through the gap 15.
  • FIG. 12 shows a sealing device 60 which can be used as an alternative to the sealing device 50.
  • the sealing device 60 is also designed in two parts and comprises a caliper sealing part 61, which is formed in one piece with the brake caliper 4, and a carrier seal part 62 which is formed in one piece with the brake caliper carrier 6.
  • the saddle seal part 61 is a channel extending along the axial direction AX.
  • the carrier seal part 62 is formed as a protruding rib of the holding portion 6D of the caliper carrier 6. In the assembled state shown, the rib 62 protrudes into the channel 61. Viewed radially, the saddle seal part 61 and the carrier seal part 62 form a plurality of deflections 63 in the gap 15, so that the gap 15 is sealed radially.
  • the sealing device 70 which can be used as an alternative to the sealing device 50, 60.
  • the sealing device 70 is also designed in two parts and comprises a caliper sealing part 71, which is formed in one piece with the brake caliper 4, and a carrier seal part 72 which is formed in one piece with the brake caliper carrier 6.
  • the saddle seal part 71 is a rib having a curved shape in section and protruding radially inward.
  • the carrier seal part 72 has a complementary shape and is formed as a rib which has a curved shape in section and is radial protrudes outwards.
  • the saddle seal part 71 and the carrier seal part 72 protrude into one another in such a way that they form a labyrinth seal 70.
  • a radial exit of particles is reduced by the sealing device 70 because several deflections 73 are provided in the gap 15.
  • the shape of the sealing device 50, 60, 70 can be varied as desired, as long as it has an axial direction of extent AX and enables radial sealing.
  • the sealing device can for example be provided as a separate component that is attached to the brake caliper and / or to the brake caliper carrier.
  • the sealing device can also be designed, for example, as a brush seal or the like.
  • the channel 61 could also be part of the brake caliper carrier 6 and the rib 62 could also be part of the brake caliper 4.

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Abstract

Eine Bremssattelvorrichtung für eine Scheibenbremsenanordnung mit einer Bremsscheibe, wobei die Bremssattelvorrichtung umfasst: • einen relativ zu einem Fahrzeug ortsfest anordenbaren Bremssattelträger (6); • einen Bremssattel (4) zur Halterung zumindest eines Bremsbelags (5), wobei der Bremssattel (4) relativ zum Bremssattelträger (6) in axialer Richtung verschiebbar ist; und • eine Dichtvorrichtung (50) zum Abdichten eines Spalts (15) zwischen dem Bremssattel (4) und dem Bremssattelträger (6), wobei die Dichtvorrichtung (50) sich in axialer Richtung erstreckt.

Description

Beschreibung
Bremssattelvorrichtung, Scheibenbremsenanordnung, Verwendung einer Bremssattelvorrichtung und Verfahren zum radialen Rückhalten von Luft
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremssattelvorrichtung für eine Scheibenbrem senanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Ferner wird eine solche Scheiben bremsenanordnung vorgeschlagen. Weiter werden ein System mit einer solchen Schei benbremsenanordnung, sowie die Verwendung einer Bremssattelvorrichtung und ein Verfahren zum radialen Rückhalten von Luft mit der Bremssattelvorrichtung vorge schlagen.
Stand der Technik
Bei einem Bremsvorgang können durch Abrieb an einer Bremsscheibe und/oder an Bremsbelägen Partikel entstehen. Um diese Partikel zurückzuhalten, wird beispielswei se ein Bremsstaubpartikelfilter verwendet, der in einer Vorwärtsdrehrichtung nach einer Bremssattelvorrichtung angeordnet ist. Ein solcher Bremsstaubpartikelfilter ist zum Bei spiel aus der WO 2019/048374 A1 bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, verbesserte Maßnahmen zur Reduktion von Brems staubemissionen an Scheibenbremsenanordnungen zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird daher eine Bremssattelvorrichtung für eine Scheibenbremsenanordnung mit einer Bremsscheibe vorgeschlagen, wobei die Bremssattelvorrichtung umfasst: einen relativ zu einem Fahrzeug ortsfesten Bremssattelträger; einen Bremssattel zur Flalterung zumindest eines Bremsbelags, wobei der Bremssattel relativ zum Bremssattelträger in axialer Richtung verschiebbar ist; und eine Dichtvorrichtung zum Abdichten eines Spalts zwischen dem Bremssattel und dem Bremssattelträger, wobei die Dichtvorrichtung sich in axialer Richtung erstreckt.
Unter „axial“ wird eine Richtung verstanden, die sich parallel zu einer Drehachse der Bremsscheibe der Scheibenbremsenanordnung erstreckt. Durch die Dichtvorrichtung kann eine Abdichtung des Bremssattels gegenüber dem Bremssattelträger erfolgen. Dadurch wird insbesondere verhindert, dass Partikel, die durch Abrieb an einer Bremsscheibe und/oder an Bremsbelägen entstehen, durch den Spalt zwischen dem Bremssattel und dem Bremssattelträger aus der Scheibenbrem senanordnung austreten. Insbesondere wird ein radiales Austreten der Partikel verrin gert und/oder verhindert. Dadurch, dass die Partikel in der Scheibenbremsenanordnung zurückgehalten werden, kann eine größere Menge an Partikeln in einen der Scheiben bremsenanordnung in Vorwärtsdrehrichtung nachgelagerten Bremsstaubpartikelfilter geleitet werden und dort abgeschieden werden. Dadurch kann eine Reduktion von Bremsstaubemissionen an der Scheibenbremsenanordnung erzielt werden.
Die Bremssattelvorrichtung umfasst insbesondere den Bremssattelträger, der im Mon tagezustand ortsfest am Fahrzeug bzw. an einem Fahrzeugrad befestigt ist, sowie den Bremssattel, der schwimmend am Bremssattelträger gelagert ist. Diese schwimmende Lagerung ermöglicht eine axiale Bewegung des Bremssattels relativ zum Bremssattel trägers und somit des Fahrzeugs. Die schwimmende Lagerung wird insbesondere durch Kolben oder Pins erzielt, die den Bremssattel bewegbar an dem Bremssattelträ ger halten.
In einem Bremsvorgang wird Bremsflüssigkeit unter Druck gesetzt und drückt anhand eines Kolbens des Bremssattels den Bremsbelag des Bremssattels an die Bremsschei be. Dadurch kann eine Rotation der Bremsscheibe gestoppt werden.
Im montierten Zustand kann der Bremssattelträger den Bremssattel "umrahmen". Um in einem solchen Fall eine relative Bewegung zwischen dem Bremssattel und dem Bremssattelträger zu ermöglichen, wird insbesondere ein Spalt zwischen dem Brems sattel und dem Bremssattelträger vorgesehen. Der Spalt erstreckt sich insbesondere entlang einer Umfangsrichtung der Bremsscheibe. Ohne geeignete Abdichtung können Luft und beim Bremsen erzeugte Bremsstaubpartikel radial aus dem Spalt austreten.
Die Dichtvorrichtung dient insbesondere dazu, dieses radiale Austreten zu verhindern. Hierzu kann die Dichtvorrichtung den Spalt zumindest teilweise Abdichten, und zumin dest einen Teil der Bremsstaubpartikel in der Scheibenbremsenanordnung zurückzuhal ten. Die Dichtvorrichtung ist dabei vorzugsweise derart vorgesehen, dass sie die Rela tivbewegung des Bremssattels zum Bremssattelträger nicht einschränkt. Das heißt, dass der Bremssattel trotz Dichtvorrichtung relativ zum Bremssattelträger radial ver schiebbar bleibt. Dass sich die Dichtvorrichtung in einer axialen Richtung erstreckt bedeutet insbesonde re, dass sie den Spalt in axiale Richtung komplett abdichtet.
Die Bremssattelvorrichtung ist für beliebige Anwendungen bei Scheibenbremsen geeig net. Dabei kann die Bremssattelvorrichtung für stationäre oder mobile Anwendungen verwendet werden. Als mobile Anwendungen kommen beispielsweise Kraftfahrzeuge, wie Pkw, Lkw, Busse, Schienenfahrzeuge oder dergleichen, in Frage. Stationär können Wellenbremsen, wie sie in Wind- oder Wasserkraftanlagen eingesetzt werden, mit ent sprechenden Bremsstaubpartikelfiltern ausgestattet werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Bremssattelträger: mindestens zwei Befestigungsabschnitte zur fahrzeugseitigen Anbindung des Bremssattelträgers an einen Achsschenkel des Fahrzeugs; und einen sich von den Befestigungsabschnitten in axialer Richtung erstreckenden Halteabschnitt, welcher im montierten Zustand die Bremsscheibe zumindest teilweise umschließt und einen Aufnahmebereich für den Bremssattel umfasst.
Ferner umfasst der Bremssattel: zwei Bremssattelschenkel zur Befestigung jeweils eines Bremsbelags; und einen Bremssattelkörper, der die Bremssattelschenkel miteinander verbindet und im montierten Zustand die Bremsscheibe zumindest teilweise umschließt; wobei der durch die Dichtvorrichtung abgedichtete Spalt ein Spalt zwischen dem Halteabschnitt und dem Bremssattelkörper ist.
Die Befestigungsabschnitte des Bremssattelträgers dienen insbesondere dazu, den Bremssattelträger ortsfest am Fahrzeug zu befestigen. Bei den Befestigungsabschnitten handelt es sich insbesondere um Aufnahmeabschnitte für Befestigungsschrauben.
Der Halteabschnitt ist insbesondere ein Teil des Bremssattelträgers, der sich axial er streckt und dabei einen Umfang der Bremsscheibe zumindest teilweise überspannt bzw. überbrückt. Der Bremssattelträger kann auch einen vorderen und einen hinteren Halteabschnitt umfassen, wobei der hintere Halteabschnitt dem vorderen in Rotations richtung nachgeordnet ist.
Der Bremssattel umfasst insbesondere den Bremssattelkörper, der die zwei Bremssat telschenkel miteinander verbindet und dabei den Umfang der Bremsscheibe zumindest teilweise überspannt. Die Bremssattelschenkel sind insbesondere die Teile des Brems sattels, an denen Bremsbeläge befestigt sind. Die Bremssattelschenkel erstrecken sich beispielsweise parallel zur Bremsscheibe bzw. entlang einer radialen Richtung.
Im Montagezustand ist die Dichtvorrichtung insbesondere an einer Seite der Bremssat telvorrichtung vorgesehen, die an dem Bremsstaubpartikelfilter angrenzt. Die Dichtvor richtung dichtet dabei beispielsweise einen Spalt zwischen dem vorderen Halteabschnitt und dem Bremssattelkörper ab.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtvorrichtung eingerichtet, einen Par tikeldurchtritt in einer bezüglich einer Rotationsrichtung der Bremsscheibe in einem Montagezustand radialen Richtung zu reduzieren.
Es wird insbesondere verhindert, dass die Partikel radial aus der Bremssattelvorrich tung und/oder der Scheibenbremsenanordnung austreten. Die Partikel sind beispiels weise in einem Bereich zwischen der Bremssattelvorrichtung und der Bremsscheibe gefangen und können nur in eine Umfangsrichtung aus dem Bereich austreten. Da der Bremsstaubpartikelfilter der Bremssattelvorrichtung in Umfangsrichtung nachgeordnet ist, können die Partikel somit insbesondere gezielt in den Bremsstaubpartikelfilter gelei tet werden und dort ausgefiltert werden.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform ist die Dichtvorrichtung einstückig mit dem Bremssattel und/oder dem Bremssattelträger gebildet. Die Dichtvorrichtung kann Teil des Bremssattels und/oder des Bremssattelträgers sein, was insbesondere vorteilhaft ist, weil die Dichtvorrichtung in einem einzigen Herstellungsverfahren zusammen mit dem Bremssattel und/oder dem Bremssattelträger hergestellt werden kann. Dadurch wird die Dichtvorrichtung mit geringen Aufwand hergestellt.
Der Bremssattel und/oder der Bremssattelträger umfassen insbesondere Aluminium, Stahl und/oder Gusseisen. Bei einer einstückigen (bzw. einteiligen) Dichtvorrichtung kann diese aus den gleichen Materialien wie der Bremssattel und/oder der Bremssattel träger gefertigt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtvorrichtung aus einem Satteldichtungsteil des Bremssattels und einem gegenüberliegenden Trägerdichtungsteil des Bremssattelträgers gebildet ist.
Die Dichtvorrichtung kann zweiteilig ausgebildet sein, wobei ein Satteldichtungsteil dem Bremssattel zugehört und ein Trägerdichtungsteil dem Bremssattelträger zugehört. Insbesondere liegt zwischen dem Satteldichtungsteil und dem Trägerdichtungsteil ein (möglichst kleiner) Abstand, um die Relativbewegung zwischen dem Bremssattel und dem Bremssattelträger zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtvorrichtung dadurch gebildet, dass der Satteldichtungsteil und der Trägerdichtungsteil in Radialrichtung versetzt zueinander angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung zumindest teilweise überlappen.
Die Abdichtfunktion der Dichtvorrichtung kann dadurch erzielt werden, dass der Sattel dichtungsteil und der Trägerdichtungsteil sich im Bereich des Spalts überlappen und den Spalt somit in radialer Richtung vollständig bedecken. Der Satteldichtungsteil und der Trägerdichtungsteil berühren sich dabei insbesondere nicht, um die axiale Beweg- barkeit des Bremssattels nicht zu hindern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform haben der Satteldichtungsteil und der Trägerdichtungsteil einander komplementäre und ineinandergreifende Formen, die gemeinsam eine Labyrinth-Dichtung mit mehreren Umlenkungen in dem Spalt entlang der radialen Richtung bilden.
Der Satteldichtungsteil und der Trägerdichtungsteil greifen insbesondere derart ineinander, dass ein radiales Austreten von Luft und/oder Partikel aus dem Bremssattelvorrichtung erschwert wird, weil der Spalt mehrere Umlenkungen auweist.
Die Bürste, Dichtlippe und/oder loses Dichtmaterial kann hierbei an dem Satteldichtungsteil oder dem Trägerdichtungsteil vorliegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Satteldichtungsteil oder der Trägerdichtungsteil einen Führungskanal auf, der entlang der axialen Richtung verläuft; und der jeweils andere der zwei Teile weist eine in den Führungskanal hineinragende abstehende Rippe auf, wobei insbesondere die Bürste, Dichtlippe und/oder loses Dichtmaterial an der Rippe vorliegt.
Falls der Satteldichtungsteil den Führungskanal aufweist, weist insbesondere der Trägerdichtungsteil die abstehende Rippe auf. Falls der Trägerdichtungsteil den Führungskanal aufweist, weist insbesondere der Satteldichtungsteil die abstehende Rippe auf. Die abstehende Rippe erstreckt sich insbesondere entlang der axialen Richtung. Der Führungskanal und/oder die Rippe können sich entlang der gesamten Erstreckungsweite der Bremssattelvorrichtung entlang des Spalts erstrecken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Satteldichtungsteil einteilig mit dem Bremssattel gebildet und/oder der Trägerdichtungsteil ist einteilig mit dem Bremssattelträger gebildet; oder der Satteldichtungsteil lösbar mit dem Bremssattel verbunden, insbesondere angeschraubt, angeklebt und/oder angeschweißt, und/oder der Trägerdichtungsteil ist lösbar mit dem Bremssattelträger verbunden, insbesondere angeschraubt, angeklebt und/oder angeschweißt ist.
Geeignete Materialien für den Bremssattel und/oder den Bremssattelträger sowie für dem einteilig mit diesem ausgebildeten Satteldichtungsteil und/oder Trägerdichtungsteil umfassen insbesondere Aluminium, Stahl und/oder Gusseisen. Die einstückige Ausbildung ist insbesondere hinsichtlich der Herstellung vorteilhaft, da der Herstellungsaufwand geringer ist.
Einen lösbaren Satteldichtungsteil und/oder Trägerdichtungsteil vorzusehen ist daher vorteilhaft, weil eine bestehende Bremssattelvorrichtung mit einem zusätzlichen Satteldichtungsteil und/oder Trägerdichtungsteil nachgerüstet werden kann, um die oben erläuterten Vorteile zu erzielen.
Die Dichtvorrichtung umfasst eine von dem Bremssattelträger in Richtung des gegenüberliegenden Bremssattels und/oder eine von dem Bremssattel in Richtung des gegenüberliegenden Bremssattelträgers abstehende Bürste, Dichtlippe und/oder loses Dichtmaterial.
Die Bürstendichtung umfasst beispielsweise eine Vielzahl an Kunstoffborsten, die von dem Bremssattelträger (bzw. von dem Bremssattel) abstehen und mit ihren losen Enden in Kontakt mit dem gegenüberliegenden Bremssattel (bzw. mit dem gegenüberliegenden Bremssattel) stehen. Die Dichtlippe kann beispielsweise aus Kunststoff, etwa aus einem Elastomer, sein. Sie kann aber insbesondere auch aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein, insbesondere aus einem Material des Bremssattelträgers und/oder Bremssattels, was aufgrund der guten thermischen Belastbarkeit vorteilhaft ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Scheibenbremsenanordnung mit einer Brems- scheibe und der Bremssattelvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts vorgeschlagen, wobei der Bremssattel zumindest einen Bremsbelag hält, der durch Bewegen des Bremssattels relativ zum Bremssattelträger entlang der axialen Richtung gegen die Bremsscheibe pressbar ist.
Die für die vorgeschlagene Bremssattelvorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Scheibenbremsenanordnung entsprechend.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Dichtvorrichtung eingerichtet, einen radialen Austritt von entlang der rotierenden Bremsscheibe strömenden bremsstaubbeladenen Luft aus der Bremssattelvorrichtung zu reduzieren.
Die entlang der rotierenden Bremsscheibe strömende Luft ist insbesondere Luft, die durch die Rotation der Bremsscheibe aufgewirbelt wird und rotiert. Diese Luft weist insbesondere die Partikel (Bremsstaubpartikel) auf, die beim Bremsen durch Abrieb an der Bremsscheibe und/oder an dem Bremsbelag entstehen.
In einigen Ausführungsformen ist die Bremsscheibe eine belüftete Bremsscheibe, die an ihrer Umfangskante Öffnungen zum Austritt von Luft aufweist. Die entlang der rotierenden Bremsscheibe strömende Luft ist in diesem Fall beispielsweise die Luft, die aus den Öffnungen der belüfteten Bremsscheibe tritt.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein System vorgeschlagen, welches eine Scheibenbremsenanordnung gemäß dem zweiten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des zweiten Aspekts und einen Bremsstaubpartikelfilter, der in einer vorbestimmten Rotationsrichtung der Bremsscheibe, insbesondere der Vorwärtsrotati onsrichtung, der Bremssattelvorrichtung nachgelagert angeordnet ist, umfasst.
Der Bremsstaubpartikelfilter umfasst beispielsweise einen Innenraum, in dem Filterma terial vorgesehen ist, mit dem die Bremsstaubpartikel aufgefangen werden. Anhand des Bremsstaubpartikelfilters kann verhindert werden, dass Bremsstaubpartikel nach au ßerhalb des Systems gelangen, wodurch eine Reduktion von Bremsstaubemissionen ermöglicht wird. Der Bremsstaubpartikelfilter kann derart der Bremssattelvorrichtung nachgeordnet sein, dass die entlang der rotierenden Bremsscheibe strömende Luft von der Bremssattelvorrichtung in Richtung des Bremsstaubpartikelfilters, insbesondere in Richtung des Innenraums des Bremsstaubpartikelfilters, strömt. Die Partikel strömen insbesondere ohne (oder mit wenig) radiales Austreten derart gezielt von der Bremssat telvorrichtung in den Bremsstaubpartikelfilter, dass eine effiziente Filterung der Partikel erfolgt.
Die für die vorgeschlagene Bremssattelvorrichtung und für die
Scheibenbremsenanordnung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene System entsprechend.
Gemäß einem vierten Aspekt wird eine Verwendung der Bremssattelvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts vorgeschla gen, wobei die Verwendung zum radialen Rückhalten von entlang der rotierenden Bremsscheibe strömenden bremsstaubbeladenen Luft in der Bremssattelvorrichtung dient.
Die für die vorgeschlagene Bremssattelvorrichtung und für die
Scheibenbremsenanordnung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Verwendung entsprechend.
Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Verfahren zum radialen Rückhalten von entlang der rotierenden Bremsscheibe strömenden bremsstaubbeladenen Luft mit der Brems sattelvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts vorgeschlagen, wobei das Verfahren umfasst:
Verhindern, anhand der Dichtvorrichtung, dass die bremsstaubbeladene Luft radial aus der Bremssattelvorrichtung austritt.
Die für die vorgeschlagene Bremssattelvorrichtung und für die Scheibenbremsenanord nung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner:
Einführen der bremsstaubbeladenen Luft in einen Bremsstaubpartikelfilter, der in einer vorbestimmten Rotationsrichtung der Bremsscheibe, insbesondere der Vorwärts rotationsrichtung dem Bremssattelträger nachgelagert angeordnet ist.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit ge nannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispie le beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen-stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs-beispiele der Er findung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 : eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Systems mit einer Scheibenbremsenanordnung und einem Bremsstaubpartikelfilter;
Fig. 2: eine seitliche Draufsicht des Systems gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3: eine Schnittansicht des Systems gemäß der Fig. 1 ;
Fig. 4: eine weitere Schnittansicht des Systems gemäß der Fig. 1 ;
Fig. 5: eine seitliche Draufsicht einer Ausführungsform eines Filtergehäuses eines Bremsstaubpartikelfilters für ein System gemäß der Fig. 1 - 4;
Fig. 6: eine perspektivische Ansicht des Filtergehäuses gemäß Fig. 5;
Fig. 7: eine Draufsicht einer Bremssattelvorrichtung;
Fig. 8: eine seitliche Draufsicht einer Scheibenbremsenanordnung für das System gemäß Fig. 1 - 5;
Fig. 9: einen Ausschnitt der Scheibenbremsenanordnung gemäß Fig. 8;
Fig. 10: eine Schnittansicht der Scheibenbremsenanordnung der Fig. 8 entlang A-A gemäß Fig. 7;
Fig. 11 : einen Auschnitt der Schnittansicht gemäß Fig. 10;
Fig. 12: eine alternative Ausgestaltung der Dichtvorrichtung; und
Fig. 13: eine weitere alternative Ausgestaltung der Dichtvorrichtung.
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 eines Systems 500 mit einer Scheibenbremsenanordnung 100, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, und einem Bremspartikelfilter 1 dargestellt. Dabei ist in der Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Systems 100, in der Fig. 2 eine seitlich eine Ansicht und in den Fig. 3 und 4 Schnittansichten parallel zur Drehachse A gezeigt.
Die Scheibenbremsenanordnung 100 umfasst eine Bremsscheibe 2, die in der dargestellten 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 Bremsscheibe 2 mithilfe geeigneter Befestigungsmittel, wie beispielsweise Radschrauben, an die Radaufhängung befestigt, so dass eine verdrehsichere Kopplung mit dem hier nicht dargestellten Fahrzeugrad bzw. den Felgen entsteht. An der umlaufenden Bremsscheibenkante 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 angedeutet. 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 Erstreckungsrichtung 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 Bremssattel 4 und der Bremssattelhalter 3 bilden gemeinsam eine Bremssattelvorrichtung 400.
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 Ausführungsform 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 vorgesehen ist. Wie in der Fig. 7 dargestellt, ist der Bremssattel 4 in axialer Richtung AX verschiebbar am Bremssattelträger 6 gehalten. Der Bremssattelträger 6 selbst ist ortsfest an einem Achsschenkel des Fahrzeugs angebracht (nicht gezeigt).
Der Bremssattelträger 6 umfasst zwei Befestigungsabschnitte 6A, 6B zur fahrzeugseitigen Anbindung des Bremssattelträgers 6 an das Fahrzeug. Die Befestigungsabschnitte 6A, 6B befinden sich auf einer Fahrzeuginnenseite. Von den Befestigungsabschnitten 6A, 6B erstrecken sich in axialer Richtung zwei Flalteabschnitte 6C, 6D, die wie in der Fig. 7 gezeigt im montierten Zustand die Bremsscheibenkante 2D mit einem Abstand überbrücken. Die beiden Flalteabschnitte 6C, 6D sind wiederrum mit einem Verbindungsbogen 6E miteinander verbunden (Fig.
2). Die Flalteabschnitte 6C, 6D sowie der Verbindungsbogen 6E definieren einen Aufnahmebereich 6F für die Bremsscheibe 2. Der Bremssattelträger 6 umgreift einen Bereich der Bremsscheibe 2 im Wesentlichen ringsegmentförmig.
Der Bremssattel 4 umfasst zwei Bremssattelschenkel 4A, 4B zur Befestigung jeweils eines Bremsbelags 5. Die Bremssattelschenkel 4A, 4B erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Bremsscheibe 2. Die Bremsscheibe 2 erstreckt sich dabei zwischen den zwei Bremssattelschenkel 4A, 4B. Die Bremssattelschenkel 4A, 4B sind durch einen Bremssattelkörper 4C miteinander verbunden (Fig. 7). Dieser erstreckt sich in axialer Richtung AX und überbrückt im montierten Zustand die Bremsscheibenkante 2D. Der Bremssattel 4 umgreift einen Bereich der Bremsscheibe 2 im Wesentlichen ringsegmentförmig. Der Bremssattelträger 6 bildet dabei im Wesentlichen einen Rahmen um den Bremssattel 4 herum.
Zwischen dem Bremssattel 4 und dem Bremssattelträger 6 liegt ein Spalt 15 vor. Dieser wird benötigt, damit der Bremssattel 4 relativ zum Bremssattelträger 6 in axialer Richtung AX bewegbar ist.
Da beim Bremsvorgang die Bremsbeläge 5 auf die Reibflächen 2A, 2B der Bremsscheibe 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 perspektivische 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 Bremsscheibe 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 11B (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 Umfangswandabschnitte 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.
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 11A, die äußere Umfangswand 12 und die innere Seitenwand 11 B miteinander. Zwischen den inneren Umfangswandabschnitten 13A, 13B liegt ein ringförmiger Schlitz 17 vor, in den die Bremsscheibe 2 mit ihrer Bremsscheibenkante 2D eingeführt werden kann. Die Gehäusewände 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 Umfangswandabschnitte 13A, 13B (nicht gezeigt) begrenzt und radial außen durch die äußere Umfangswand 12. 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 Höhe H 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 Strömungsweg 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 Befestigungsmittel, beispielsweise einer Schraube, an dem Bremssattelhalter 3 befestigt. Man erkennt in den Fig. 3 und 6 Befestigungsmittel 19.
Die Fig. 8 zeigt eine seitliche Draufsicht einer Scheibenbremsenanordnung 100 für das System 500 gemäß Fig. 1 - 5. Die Darstellung der Fig. 8 entspricht dabei der der Fig. 2, wobei der Bremssaubpartikelfilter 1 weggelassen wurde. Die Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt Y der Scheibenbremsenanordnung 100 gemäß Fig. 8.
Wie in der Fig. 9 ersichtlich, liegt im Bereich des Spalts 15 zwischen dem Bremssattel 4 und dem Bremssattelträger 6 eine Dichtvorrichtung 50. Diese ermöglicht eine Abdichtung des Spalts 15 in radialer Richtung RX. Die Dichtvorrichtung 50 erstreckt sich axial entlang der gesamten Länge des Spalts 15. Wie in der Fig. 7 gezeigt, ist der Spalt 15 anhand der Dichtvorrichtung 50 in radialer Richtung RX abgedeckt.
Die Kontouren der Dichtvorrichtung 50 sind in den Fig. 10 und 11 besonders gut erkennbar. Die Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht der Scheibenbremsenanordnung der Fig. 8 entlang A-A gemäß Fig. 7 während die Fig. 11 einen Auschnitt Z der Schnittansicht gemäß Fig. 10 zeigt.
Die Dichtvorrichtung 50 ist zweiteilig ausgebildet. Sie umfasst einen Satteldichtungsteil 51, der einteilig mit dem Bremssattel 4 gebildet ist, und einen Trägerdichtungsteil 52, der einteilig mit dem Bremssattelträger 6 gebildet ist. Der Satteldichtungsteil 51 ist dabei als ein vorstehender Teil (Rippe) des Bremssattelkörpers 4C ausgebildet und der Trägerdichtungsteil 52 is als ein vorstehender Teil (Rippe) des Flalteabschnitts 6D des Bremssattelträgers 6 ausgebildet. Radial gesehen überlappen sich der Satteldichtungsteil 51 und der Trägerdichtungsteil 52, sodass im Spalt 15 mehrere Umlenkungen 53 vorgesehen sind. Umlenkungen bedeuten in diesem Zusammenhang, dass Luft, die durch den Spalt 15 aus der Bremssattelvorrichtung 400 austritt, mehrere Male umgelenkt wird, was zu Folge hat, dass das Austreten der Luft durch den Spalt 15 deutlich erschwert wird. Der Satteldichtungsteil 51 und der Trägerdichtungsteil 52 verschließen den Spalt 15 jedoch nicht vollständig, sondern dienen der radialen Abdichtung des Spalts 15. Durch die Dichtvorrichtung 50 wird somit ein radiales Austreten von Bremsstaubpartikel durch den Spalt 15 verhindert.
Die Fig. 12 zeigt eine Dichtvorrichtung 60, die als Alternative zur Dichtvorrichtung 50 eingesetzt werden kann. Die Dichtvorrichtung 60 ist ebenso zweiteilig ausgebildet und umfasst einen Satteldichtungsteil 61 , der einteilig mit dem Bremssattel 4 gebildet ist, und einen Trägerdichtungsteil 62, der einteilig mit dem Bremssattelträger 6 gebildet ist. Der Satteldichtungsteil 61 ist ein sich entlang der axialen Richtung AX erstreckender Kanal. Der Trägerdichtungsteil 62 ist als eine vorstehende Rippe des Halteabschnitts 6D des Bremssattelträgers 6 ausgebildet. Die Rippe 62 ragt im dargeteilten montierten Zustand in den Kanal 61 ein. Radial gesehen bilden der Satteldichtungsteil 61 und der Trägerdichtungsteil 62 mehrere Umlenkungen 63 im Spalt 15, sodass der Spalt 15 radial abgedichtet wird.
Die Fig. 13 zeigt eine Dichtvorrichtung 70, die als Alternative zur Dichtvorrichtung 50, 60 eingesetzt werden kann. Die Dichtvorrichtung 70 ist ebenso zweiteilig ausgebildet und umfasst einen Satteldichtungsteil 71, der einteilig mit dem Bremssattel 4 gebildet ist, und einen Trägerdichtungsteil 72, der einteilig mit dem Bremssattelträger 6 gebildet ist. Der Satteldichtungsteil 71 ist eine Rippe mit einer im Schnitt gekrümmten Form, die radial nach innen ragt. Der Trägerdichtungsteil 72 hat eine komplementäre Form und ist als eine Rippe ausgebildet, die eine im Schnitt gekrümmte Form aufweist und radial nach außen ragt. Der Satteldichtungsteil 71 und der Trägerdichtungsteil 72 ragen dabei derart ineinander, dass sie eine Labyrinth-Dichtung 70 bilden. Durch die Dichtvorrichtung 70 wird ein radialer Austritt von Partikeln reduziert, weil mehrere Umlenkungen 73 im Spalt 15 vorgesehen sind.
Obwohl die Erfindung vorliegend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar. Insbesondere kann die Form der Dichtvorrichtung 50, 60, 70 beliebig variiert werden, solange sie eine axiale Erstreckungsrichtung AX hat und eine radiale Abdichtung ermöglicht. Die Dichtvorrichtung kann beispielsweise als ein separates Bauteil vorgesehen sein, das an den Bremssattel und/oder an den Bremssattelträger angebracht wird. Die Dichtvorrichtung kann auch beispielsweise als Bürstendichtung oder dergleichen ausgebildet sein. Anstelle der Dichtvorrichtung 60 der Fig. 12 könnte der Kanal 61 auch Teil des Bremssattelträgers 6 und die Rippe 62 Teil des Bremssattels 4 sein.
Verwendete Bezugszeichen:
1 Bremsstaubpartikelfilter
2 Bremsscheibe
2A, 2B Bremsscheibenreibfläche
2C Ausströmöffnung
2D Bremsscheibenkante
2E Befestigungsteller
2F Befestigungsöffnung
3 Bremssattelhalter
4 Bremssattel
4A, 4B Bremssattelschenkel
4C Bremssattelkörper
5 Bremsbelag
6 Bremssattelträger
6A, 6B Befestigungsabschnitt
6C, 6D Halteabschnitt
6E Verbindungsbogen
6F Aufnahmebereich 8 Bremshydraulik
9 schwimmende Lagerung
10 Filtergehäuse
11 A (äußere) Seitenwand 11 B (innere) Seitenwand 12 (äußere) Umfangswand 13A (innerer außenliegende) Umfangswandabschnitt 13B (innerer innenliegende) Umfangswandabschnitt
14 Anschlusskontur
15 Spalt
16 Stirnwand 17 Schlitz 20 Gehäuseinnenraum
50 Dichtvorrichtung
51 Satteldichtungsteil
52 Trägerdichtungsteil
53 Umlenkung 60 Dichtvorrichtung 61 Satteldichtungsteil 62 Trägerdichtungsteil 63 Umlenkung
70 Dichtvorrichtung
71 Satteldichtungsteil
72 Trägerdichtungsteil
73 Umlenkung 100 Scheibenbremsenanordnung 400 Bremssattelvorrichtung 500 System A Drehachse AX axiale Erstreckungsrichtung CX umfängliche Erstreckungsrichtung F Vorwärtsfahrrichtung
R Vorwärtsdrehrichtung
RI Innenradius RO Außenradius
RX radiale Erstreckungsrichtung
Y Ausschnitt
Z Ausschnitt

Claims

Ansprüche
1. Bremssattelvorrichtung (400) für eine Scheibenbremsenanordnung (100) mit einer Bremsscheibe (2), wobei die Bremssattelvorrichtung (400) umfasst: einen relativ zu einem Fahrzeug ortsfest anordenbaren Bremssattelträger (6); einen Bremssattel (4) zur Halterung zumindest eines Bremsbelags (5), wobei der Bremssattel (4) relativ zum Bremssattelträger (6) in axialer Richtung (AX) verschiebbar ist; und eine Dichtvorrichtung (50, 60, 70) zum Abdichten eines Spalts (15) zwischen dem Bremssattel (4) und dem Bremssattelträger (6), wobei die Dichtvorrichtung (50, 60, 70) sich in axialer Richtung (AX) erstreckt , wobei die Dichtvorrichtung (50, 60, 70) eine von dem Bremssattelträger (6) in Richtung des gegenüberliegenden Bremssattels (4) und/oder eine von dem Bremssattel
(4) in Richtung des gegenüberliegenden Bremssattelträgers (6) abstehende Bürste, Dichtlippe und/oder loses Dichtmaterial umfasst.
2. Bremssattelvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Bremssattelträger (6) um fasst: mindestens zwei Befestigungsabschnitte (6A, 6B) zur fahrzeugseitigen Anbin dung des Bremssattelträgers (6) an einen Achsschenkel des Fahrzeugs; und einen sich von den Befestigungsabschnitten (6A, 6B) in axialer Richtung (AX) erstreckenden Halteabschnitt (6C, 6D), welcher im montierten Zustand die Bremsschei be (2) zumindest teilweise umschließt und einen Aufnahmebereich (6F) für den Brems sattel (4) umfasst; wobei der Bremssattel (4) umfasst: zwei Bremssattelschenkel (4A, 4B) zur Befestigung jeweils eines Bremsbelags
(5); und einen Bremssattelkörper (4C), der die Bremssattelschenkel (4A, 4B) miteinander verbindet und im montierten Zustand die Bremsscheibe (2) zumindest teilweise um schließt; wobei der durch die Dichtvorrichtung (50, 60, 70) abgedichtete Spalt (15) ein Spalt zwischen dem Halteabschnitt (6C, 6D) und dem Bremssattelkörper (4C) ist.
3. Bremssattelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dichtvorrichtung (50, 60, 70) eingerichtet ist, einen Partikeldurchtritt in einer bezüglich einer Rotationsrichtung der Bremsscheibe (2) in einem Montagezustand radialen Richtung (RX) zu reduzieren.
4. Bremssattelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dichtvorrichtung (50, 60, 70) aus einem Satteldichtungsteil (51, 61, 71) des Bremssattels (4) und einem gegenüberliegenden Trägerdichtungsteil (52, 62, 72) des Bremssattelträgers (6) gebildet ist.
5. Bremssattelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Dichtvorrichtung (50, 60, 70) dadurch gebildet ist, dass der Satteldichtungsteil (51, 61, 71) und der Trägerdichtungsteil (52, 62, 72) in radialer Richtung (RX) versetzt zueinander angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung (CX) zumindest teilweise überlappen.
6. Bremssattelvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Satteldichtungsteil (51, 61, 71) und der Trägerdichtungsteil (52, 62, 72) einander komplementäre und ineinandergreifende Formen haben, die gemeinsam eine Labyrinth-Dichtung mit mehreren Umlenkungen in dem Spalt (15) entlang der radialen Richtung bilden, wobei die Bürste, Dichtlippe und/oder loses Dichtmaterial an dem Satteldichtungsteil (51, 61, 71) oder dem Trägerdichtungsteil (52, 62, 72) vorliegt.
7. Bremssattelvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Satteldichtungsteil (51, 61, 71) oder der Trägerdichtungsteil (52, 62, 72) einen Führungskanal aufweist, der entlang der axialen Richtung verläuft; und der jeweils andere der zwei Teile (51, 52, 61, 62, 71, 72) eine in den Führungskanal hineinragende abstehende Rippe aufweist, wobei die Bürste, Dichtlippe und/oder loses Dichtmaterial an der Rippe vorliegt.
8. Bremssattelvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Satteldichtungsteil (51, 61, 71) einteilig mit dem Bremssattel (4) gebildet ist und/oder der Trägerdichtungsteil (52, 62, 72) einteilig mit dem Bremssattelträger (6) gebildet ist; oder der Satteldichtungsteil (51, 61, 71) lösbar mit dem Bremssattel (4) verbunden ist, insbesondere angeschraubt, angeklebt und/oder angeschweißt ist, und/oder der Trägerdichtungsteil (52, 62, 72) lösbar mit dem Bremssattelträger (6) verbunden ist, insbesondere angeschraubt, angeklebt und/oder angeschweißt ist.
9. Scheibenbremsenanordnung (100) mit einer Bremsscheibe (2) und der Brems sattelvorrichtung (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Bremssattel (4) zumindest einen Bremsbelag (5) hält, der durch Bewegen des Bremssattels (4) relativ zum Bremssattelträger (6) entlang der axialen Richtung (AX) gegen die Bremsscheibe (2) pressbar ist.
10. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 9, wobei die Dichtvorrichtung (50, 60, 70) eingerichtet ist, einen radialen Austritt von entlang der rotierenden Bremsscheibe (2) strömenden bremsstaubbeladenen Luft aus der Bremssattelvorrichtung (400) zu reduzieren.
11. System mit einer Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 9 oder 10 und einem Bremsstaubpartikelfilter (1), der in einer vorbestimmten Rotationsrichtung (R) der Bremsscheibe (2), insbesondere der Vorwärtsrotationsrichtung (F), der Bremssattelvor richtung (400) nachgelagert angeordnet ist.
12. Verwendung der Bremssattelvorrichtung (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum radialen Rückhalten von entlang der rotierenden Bremsscheibe (2) strömenden bremsstaubbeladenen Luft in der Bremssattelvorrichtung (400).
13. Verfahren zum radialen Rückhalten von entlang der rotierenden Bremsscheibe (2) strömenden bremsstaubbeladenen Luft mit der Bremssattelvorrichtung (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend:
Verhindern, anhand der Dichtvorrichtung (50, 60, 70), dass die bremsstaubbela dene Luft radial aus der Bremssattelvorrichtung (400) austritt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend:
Einführen der bremsstaubbeladenen Luft in einen Bremsstaubpartikelfilter (1), der in einer vorbestimmten Rotationsrichtung (R) der Bremsscheibe (2), insbesondere der Vorwärtsrotationsrichtung (F), dem Bremssattelträger (6) nachgelagert angeordnet ist.
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