DE102005060440A1 - Brake disk pot for heavy duty brake system with radial expansion e.g. for motor vehicle, has brake disk pot which is divided in two thermal ranges, whereby outer pot ring is thermally separated from inner pot ring - Google Patents
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Bremsscheibentopf einer Hochleistungsbremsanlage mit radialer Ausdehnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.object The invention is a brake disk hub of a high-performance brake system with radial expansion according to the preamble of claim 1.
Hochleistungsbremsanlagen werden insbesondere für hochwertige Sportwagen verwendet und verwenden in der Regel als Bremsscheibe eine Keramikscheibe, die über eine Verschraubung mit dem Bremsscheibentopf verbunden ist.High-performance brake systems be especially for High quality sports cars are usually used as and Brake disc a ceramic disc, which has a screw connection with the brake disc pot is connected.
Eine
solche Verschraubung ist beispielsweise Gegenstand der auf den gleichen
Anmelder zurückgehenden
Die vorliegende Erfindung bezieht sich jedoch nicht nur auf Keramik-Bremsscheiben, sondern auch auf metallische Bremsscheiben sowie auf Bremsscheiben, bestehend aus Verbundwerkstoffen, die für Hochleistungsbremsanlagen geeignet sind.The However, the present invention does not only relate to ceramic brake discs, but also on metallic brake discs and brake discs, consisting of composite materials suitable for high performance brake systems are suitable.
Bei Hochleistungsbremsanlagen besteht das Problem, dass sich der Bremsscheibenring bis zur Rotglut erhitzt und damit ein beträchtliches Wärmeausdehnungsspiel hat.at High-performance brake systems have the problem that the brake disc ring heated to red hot and thus has a considerable thermal expansion clearance.
Die
Beherrschung dieses Wärmeausdehnungsspiels
war Gegenstand der älteren
Druckschrift
Nun wurde das Problem erkannt, dass bei der Wärmeübertragung des hoch erhitzten Bremsscheibenrings auf den Topf der Topf selbst hohen Wärmebelastungen ausgesetzt wird, was zu einer unerwünschten Verformung führen kann. Im Bereich seiner Verschraubung mit dem Bremsscheibenring hat er in der Regel eine Temperatur zwischen 600 bis 800 Grad, während er im Nabenbereich nur noch eine Temperatur von etwa 100 Grad aufweist.Now the problem was recognized that in the heat transfer of the highly heated Brake disc ring on the pot the pot itself high heat loads is exposed, which may lead to undesirable deformation. In the area of its screw connection with the brake disc ring he has usually a temperature between 600 to 800 degrees while he is only has a temperature of about 100 degrees in the hub area.
Es war bisher nicht möglich, diese beträchtlichen Temperaturdifferenzen im Topf und den damit verbundenen Wärmeverzug ausreichend zu beherrschen.It was not possible until now this considerable Temperature differences in the pot and the associated heat distortion sufficient to master.
Die genannten Temperaturunterschiede führen zu einem Verzug des Topfes, weil sich der äußere Bereich des Topfes stärker ausdehnt als der innere Bereich. Daher kommt es zu einem unerwünschten Wärmeverzug, der den Topf im Sinne einer Welligkeit verzieht und zu einem Planschlag führt, der auf den außen angeflanschten Bremsscheibenring übertragen wird. Dies führt zu einem „Rubbeln" des Bremsscheibenringes. Es handelt sich dabei um das sogenannte „Warmrubbeln".The mentioned temperature differences lead to a delay of the pot, because the outer area the pot stronger expands as the inner area. Therefore, there is an undesirable heat distortion, which warps the pot in the sense of a ripple and to a plan impact leads, on the outside flanged brake disc ring is transmitted. This leads to a "rubbing" of the brake disc ring. It is the so-called "warm scrubbing".
Dadurch wird der Fahrkomfort beeinträchtigt, der Verschleiß des Bremsscheibenrings erhöht und der Topf kann sich sogar bei den gegebenen hohen Temperaturen bleibend verformen, was zu einer Unbrauchbarkeit der Bremsanlage führt.Thereby the ride comfort is impaired, the Wear of the Brake disc ring increased and the pot can even withstand the high temperatures permanently deform, resulting in the uselessness of the brake system leads.
Der unerwünschte Verzug des Topfes kann zu einer unerwünschten Balligkeit (Aufwölbung) des Topfes insgesamt führen, was zu einem unzulässigen Planschlag des Bremsscheibenringes führt und die Bremse unbrauchbar macht.Of the undesirable Delay of the pot can lead to an undesirable crowning (bulging) of the pot lead overall what an inadmissible Slip of the brake disc ring leads and the brake unusable power.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bei Hochleistungsbremsanlagen im Topf entstehenden Wärmespannungen so zu beherrschen, dass es nicht zu einer unzulässigen Verformung des Topfes bei Einwirkung hoher Temperaturen von Seiten des Bremsscheibenrings auf den Topf kommt.Of the The invention is therefore the object of the high-performance brake systems in the pot resulting thermal stresses to dominate so that there is no undue deformation of the pot when exposed to high temperatures from the side of the brake disc ring comes to the pot.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.to solution the task is the invention by the technical teaching of claim 1.
Wesentlich bei der vorliegenden Erfindung ist, dass der Bremsscheibentopf in zwei voneinander getrennte, thermische Bereiche unterteilt wird, und zwar in einen äußeren Topfring, der thermisch getrennt von dem inneren Topfring ist und hierbei im Zwischenraum zwischen dem inneren und dem äußeren Topfring wärmeausdehnungsfähige Elemente angeordnet sind, welche eine radiale Ausdehnung des äußeren Topfrings in Bezug zu dem inneren Topfring aufweisen.Essential in the present invention is that the brake disk cup in dividing two separate thermal areas, in an outer pot ring, which is thermally separated from the inner pot ring and hereby arranged in the space between the inner and outer pot ring thermo-expandable elements which are related to a radial extent of the outer cup ring with respect to have the inner pot ring.
Die besagte Ausbildung getrennter thermischer Bereiche ist nur im Idealfall gegeben. In Wirklichkeit handelt es sich jedoch um Ausdehnungselemente, welche eine radiale Ausdehnung des äußeren Topfringes in Bezug zum inneren Topfring übernehmen und die ein gewisses Ausdehnungsspiel erlauben, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform diese Ausdehnungselemente werkstoffeinstückig aus dem Topf des Materials gebildet sind.The said formation of separate thermal areas is only in the ideal case given. In reality, they are expansion elements which a radial extent of the outer pot ring with respect to take over the inner pot ring and which allow a certain amount of expansion play, wherein in a preferred Embodiment this Expansion elements in one piece from the pot of the material are formed.
Es wird also ein mittlerer Ringbereich zwischen zwei miteinander zusammenhängenden Topfringen (äußerer und innerer Topfring) gebildet, und dieser mittlere Ringbereich wird durch thermisch ausdehnungsfähige Elemente verwirklicht.It So is a middle ring area between two interconnected Topfrings (outer and inner pot ring), and this middle ring area becomes by thermally expansive Elements realized.
Damit besteht der Vorteil, dass auch bei hohen Temperaturen und Temperaturdifferenzen innerhalb des Bremsscheibentopfes ein sauberer Planlauf des Bremsscheibenringes gewährleistet ist.In order to There is the advantage that even at high temperatures and temperature differences within the brake disc hub a clean axial run of the brake disc ring guaranteed is.
Die Erfindung betrifft sämtliche Bremsscheiben, sowohl jene, die aus einem Stück bestehen als auch solche, die aus mehreren Teilen bestehen.The invention relates to all brake discs, both those which consist of one piece even those that consist of several parts.
Die besagten Wärmeausdehnungselemente bestehen in einer bevorzugten Ausgestaltung aus Stegen, die aus dem Material des mittleren Ringbereiches aus dem Bremsscheibentopf herausgearbeitet sind.The said thermal expansion elements consist in a preferred embodiment of webs consisting of the material worked out of the brake disc hub of the middle ring area are.
Solche Stege können durch verschiedenartige Herstellungsverfahren hergestellt werden.Such Stages can produced by various manufacturing processes.
In einer ersten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass diese Stege durch eine Drahterodier-Maschine hergestellt werden.In a first embodiment, it is provided that these webs through a wire EDM machine are made.
Selbstverständlich können solche Stege – die durch umgebende Durchbrüche definiert sind – auch durch andere Verfahren hergestellt werden, wie z. B. durch Laserschneiden, durch Fräsen, durch Bohrungen und durch spanlose Formung.Of course, such Footbridges - the through surrounding breakthroughs are defined - too be prepared by other methods, such. By laser cutting, by milling, by drilling and non-cutting shaping.
Wichtig ist, dass die Stege sich mit entsprechend benachbarten Durchbrüchen im mittleren Ringbereich abwechseln, um so einen radial ausdehnungsfähigen, mittleren Ringbereich im Topf zu schaffen.Important is that the webs with corresponding adjacent breakthroughs in the Alternate middle ring area, so as to have a radially expansible, middle To create ring area in the pot.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass diese Stege stets schräg zur umlaufenden Umfangslinie ausgebildet sind, um ein thermisches Ausdehnungsspiel für diese Stege zu gewährleisten. Außerdem bezieht sich das Ausführungsbeispiel darauf, dass die Stege in einer Ebene mit der Ebene des Topfringes sind. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt.In A preferred embodiment of the invention is intended that these webs are always sloping are formed to the circumferential line to a thermal Expansion game for to ensure these bars. Furthermore the embodiment relates Make sure the webs are level with the level of the top ring are. However, the invention is not limited thereto.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich die Stege aus der Ebene der Topfringe heraus wölben, also drei-dimensional verformt sind.In a further development is provided that the webs from the Buckle out the top of the pan ring, So are three-dimensional deformed.
Solche Stege können als am Umfang umlaufender, aus der Ebene der Topfringe heraus gewölbter Ringwulst ausgebildet sein. Der Ringwulst bildet damit sozusagen einen einzigen, umlaufenden Steg.Such Stages can as on the circumference circumferential, out of the plane of the pan rings out arched ring bead be educated. The annular bead thus forms a single, circumferential jetty.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann der Ringwulst jedoch auch durch gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete Durchbrüche unterteilt sein, was dann wiederum aus der Ebene der Topfringe heraus gewölbte Stege bildet. Die Längsachse dieser Durchbrüche kann in Richtung eines Radiusstrahles oder auch im Winkel zum Radiusstrahl geneigt ausgebildet werden.In However, a development of the invention, the annular bead but also by evenly on the circumference distributed breakthroughs be divided, which then turn out of the level of the pot rings domed Webs forms. The longitudinal axis of this breakthroughs can be in the direction of a radius jet or at an angle to the radius jet be formed inclined.
Soweit die vorgeschlagenen Stege sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehen, bei dem die Stege in einer Ebene fluchtend zur Ebene der Topfringe verlaufen, wird es bevorzugt, wenn ihre Längsachsen im Winkel zur Umfangslinie und deshalb auch im Winkel zu einem von zentral innen nach außen gerichteten Radiusstrahl angeordnet sind.So far the proposed webs refer to an embodiment, in the webs are aligned in a plane to the level of the pot ring, it is preferred if their longitudinal axes at an angle to the circumferential line and therefore also at an angle to one of centrally inside out directed radius beam are arranged.
Diese schräge, im Winkel zerlegte Anordnung hat den Vorteil, dass die Stege das geforderte Wärmeausdehnungsspiel haben und ein Verzug des Topfes nun nicht mehr stattfinden kann.These oblique, disassembled arrangement has the advantage that the webs the required thermal expansion clearance and a delay of the pot can no longer take place.
Wird nun beispielsweise der durch die Erfindung definierte äußere Topfring auf eine Temperatur im Bereich von beispielsweise 300 bis 700 Grad aufgrund eines Bremsvorganges erhitzt, wird dieses hohe Temperatur nur noch verzögert und in wesentlich geringerer Wärmeübertragung über die besagten Stege auf den radial einwärts gerichteten inneren Topfring übertragen.Becomes now, for example, the defined by the invention outer pot ring to a temperature in the range of, for example, 300 to 700 degrees heated due to a braking process, this high temperature only delayed and in much less heat transfer over the said webs transmitted to the radially inwardly directed inner pot ring.
Zum einen sind die Stege ja durch benachbarte Durchbrüche im Topf definiert, was dazu führt, dass dort eine wesentliche Belüftung durch die Durchbrüche stattfindet und damit eine starke Kühlung erfolgt.To the one are the webs yes by adjacent breakthroughs in the pot defines what causes that There is a significant ventilation through the breakthroughs takes place and thus a strong cooling takes place.
Ferner sind die Stege im Vergleich zu durchgehenden Querschnitten in diesem mittleren Ringbereich in ihrem Querschnitt vermindert – weil sie durch benachbarte Durchbrüche definiert sind – und durch diese verminderten Querschnitte erfolgt auch die Wärmeübertragung in vermindertem Maße.Further are the webs compared to through cross sections in this reduced middle ring area in their cross section - because they through adjacent breakthroughs are defined - and Due to these reduced cross sections also the heat transfer takes place to a lesser extent.
Aufgrund der Tatsache, dass die Stege stets bogenförmig oder schräg angeordnet sind, ergibt sich auch im Vergleich zu einem auf einem Radiusstrahl sitzenden Steg eine vergrößerte Wärmeübertragungsstrecke von radial außen nach radial innen, was ebenfalls zu einer verzögerten Wärmeübertragung führt. Das temperaturbedingte Längenwachstum der Stege führt nun nicht mehr zu einer unerwünschten Aufwölbung des gesamten Topfringes, sondern lediglich zu einer geringfügigen Verdrehung zwischen dem inneren und dem äußeren Topfring.by virtue of the fact that the webs always arranged arcuately or obliquely are also results in comparison to one on a radius beam sitting bridge an enlarged heat transfer route from radially outside radially inward, which also leads to a delayed heat transfer. The temperature-induced growth in length the bridges leads no longer an unwanted bulge of the entire pot ring, but only to a slight twist between the inner and outer pot ring.
Damit ergibt sich der Vorteil, dass der innere Teil des Topfes keinen hohen Temperaturbelastungen ausgesetzt ist und dass die in den Topf hineinragende Nabe nur geringfügig erwärmt wird, was für die dort angeordneten Kugellager und die Schmierungen außerordentlich schonend ist.In order to There is the advantage that the inner part of the pot no is exposed to high temperature loads and that in the pot protruding hub only slightly heated will, what for the ball bearings arranged there and the lubrication extraordinarily it is gentle.
Es ergibt sich also im definierten mittleren Ringbereich ein sehr guter Kühlungseffekt durch Luft und eine gewollte Wärmeausdehnung der besagten Stege, so dass es nicht mehr zu dem unerwünschten Verzug oder der Aufwölbung des Topfes insgesamt bei Temperaturlast auf den äußeren Topfring kommt.It So there is a very good in the defined middle ring area cooling effect through air and a wanted thermal expansion said webs, so that it is no longer the unwanted delay or the bulge the pot comes at temperature load on the outer pot ring.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der wärmeausdehnungsfähige Bereich als umlaufender Ringwulst ausgebildet ist, der entweder in axialer Richtung nach außen oder in axialer Richtung nach innen gerichtet ist.In a further development of the present invention, it is provided that the heat-expandable region is formed as a circumferential annular bead, which is directed either in the axial direction outwards or in the axial direction inwards is.
Dieser umlaufende Ringwulst kann durch verschiedene Herstellungsverfahren gewonnen werden. In einer ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass dieser Ringwulst durch Ausdrehen des inneren Topfringes erzielt wird, was eine spanabhebende Bearbeitung voraussetzt.This circumferential annular bead can be made by different manufacturing methods be won. In a first embodiment it is provided that this annular bead achieved by unscrewing the inner pot ring becomes what a machining requires.
In einer zweiten Ausführungsform kann es vorgesehen werden, dass dieser Ringwulst durch Ziehen, Pressen, Bördeln oder jede andere beliebige Kalt- oder Warmumformung erreicht wird.In a second embodiment It can be provided that this annular bead by pulling, pressing, beading or any other cold or hot working is achieved.
Es ist selbstverständlich vorgesehen, dass der Ringwulst auch über seinen Umfang gesehen durch radial nach außen gerichtete Ausnehmungen unterbrochen sein kann, so dass sich zwischen den Ausnehmungen radial nach außen gerichtete Stege ergeben, welche in der vorbeschriebenen Weise als Ringwulst verformt sind.It is self-evident provided that the torus also seen through its circumference radially outward directed recesses may be interrupted so that between the recesses radially outward directed webs result, which in the manner described above as annular bead are deformed.
Diese Stege können entweder gerade (oder im Winkel) nach außen gerichtet sein, also etwa speichenförmig sein; sie können jedoch auch konisch sich erweiternd, gekrümmt oder in anderer Weise ausgebildet sein.These Stages can either directed straight (or at an angle) outwards, that is about spoke-like be; you can but also conically widening, curved or formed in another way be.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass in axialer Richtung durch den Ringwulst ein oder mehrere Bohrungen hindurchgehen, die gleichmäßig am Umfang des inneren Topfringes angeordnet sind.As well it can be provided that in the axial direction through the annular bead one or more holes go through, evenly around the circumference of the inner pot ring are arranged.
Ferner kann in Kombination oder in Alleinstellung mit den vorher genannten Bohrungen auch vorgesehen sein, dass in radialer Richtung den Ringwulst durchsetzende Bohrungen vorhanden sind, wobei es vorgesehen sein kann, dass zur Bohrung jeweils nur die obere oder die untere Wand des Ringwulstes durchsetzt oder auch fluchtende Bohrungen vorhanden sind, welche sowohl die obere als auch die untere Wand des Ringwulstes durchsetzen.Further Can be combined or in isolation with the previously mentioned Holes also be provided that in the radial direction of the annular bead passing through holes are provided, it being provided can that for drilling only the upper or the lower wall penetrated by the annular bead or even aligned holes available which are both the upper and the lower wall of the annular bead push through.
Im übrigen müssen die Bohrungen nicht fluchtend sein, sondern sie können auch bezüglich der oberen und unteren Wand versetzt zueinander angeordnet sein.For the rest, the Holes are not aligned, but they can also with respect to the upper and lower wall offset from each other.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausbildung eines Ringwulstes mit den oben genannten Eigenschaften beschränkt, wobei der Ringwulst nach außen gerichtet ist. Es ist ebenso vorgesehen, dass der Ringwulst nach innen gerichtet ist oder dass mehrere Ringwülste hintereinanderliegend in radialer Richtung angeordnet sind.The Invention is not, however, to the formation of a torus limited with the above properties, with the torus facing outward is. It is also provided that the torus is directed inward is or that several ring beads are arranged one behind the other in the radial direction.
Ebenso kann es vorgesehen werden, dass materialschwächende und damit dehnungsfördernde Ringnuten vorgesehen sind, welche den Ringwulst oben und unten begrenzen, um so die Biegbarkeit des Ringwulstes zu ermöglichen.As well it can be provided that material-weakening and thus expansion-promoting annular grooves are provided, which limit the annular bead above and below, so as to allow the bendability of the annular bead.
Die Anordnung eines aus der Ebene der beiden Topfringe heraus gewölbten Ringwulstes hat den Vorteil, dass durch diesen Ringwulst eine große wärmeableitende Fläche geschaffen wird, deren Anleitungsvermögen noch durch die vorher beschriebenen Durchbrechungen, Rippen und/oder Bohrungen verbessert werden kann.The Arrangement of a curved out of the plane of the two pan rings out annular bead has the advantage that a large heat-dissipating through this annular bead area is created, the instructional capacity still through the previously described Breakthroughs, ribs and / or holes can be improved.
Ferner besteht der Vorteil, dass ein wärmebedingtes Längenwachstum sowohl in radialer als auch in axialer Richtung stattfindet, was insgesamt das Längenwachstum in radialer Richtung verringert. Die so ausgebildete, dreidimensionale Verformungszone (in Form von ein oder mehreren Ringwulsten) sorgt für eine absolute Parallelität der Ebenen von innerem und äußerem Topfring, und somit zu einem absolut temperatur-unabhängigen Planlauf des Bremsringes und des Topfes.Further there is the advantage that a heat-related linear growth takes place in both the radial and in the axial direction, which Total length growth reduced in the radial direction. The thus formed, three-dimensional Deformation zone (in the form of one or more annular beads) provides for one absolute parallelism the levels of inner and outer pot ring, and thus to an absolutely temperature-independent axial runout of the brake ring and the pot.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die wärmeausdehnungsfähigen Elemente als Verzahnung ausgebildet sind, die zwischen dem inneren und dem äußeren Topfring angeordnet ist.In A further embodiment of the invention provides that the heat-expandable elements formed as a toothing, between the inner and the outer pot ring is arranged.
Es handelt sich um eine am Umfang umlaufende Verzahnung, die ein radiales Ausdehnungsspiel zwischen dem inneren und dem äußeren Topfring ermöglicht.It is a circumferential on the circumference toothing, which is a radial Expansion play between the inner and outer pot ring allows.
Derartige Verzahnungen sind in vielfältigen Ausführungsformen realisierbar.such Gears are in various embodiments realizable.
Es kommen hierbei Keilwellenverzahnungen oder auch einfache Lappenverzahnungen infrage, bei denen entsprechende Lappen am einen Teil in zugeordnete, gleichgeformte Ausnehmungen im anderen Teil eingreifen und so einen formschlüssigen Eingriff in Umfangsrichtung ermöglichen, jedoch ein radiales Spiel erlauben.It come here splined or even simple Lappenverzahnungen in question, in which corresponding lobes are assigned to a part in gleichgeformte recesses in the other part and so intervene positive Allow circumferential engagement, however, allow a radial play.
Für diese Art von Verzahnung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die dem Fachmann bekannt sind.For this Type of gearing there are a variety of ways that the expert are known.
Zur Verwirklichung dieser Verzahnung ist es notwendig, einen inneren und äußeren Stützring im Bereich der Verzahnung anzubringen, um zu gewährleisten, dass die Verzahnung nicht in axialer Richtung außer Eingriff kommt. Diese Stützringe, die außen und innen jeweils die Verzahnung abstützen, erlauben deshalb nur ein radiales Spiel der Verzahnung, jedoch eine spielfreie Passung und Mitnahme in Umfangsrichtung.to Realization of this interlocking, it is necessary to have an internal and outer support ring in the area To install the gearing, to ensure that the gearing not in the axial direction except Intervention comes. These support rings, the outside and support each inside the teeth, therefore, only allow a radial play of the teeth, but a play-free fit and entrainment in the circumferential direction.
Statt der vorher beschriebenen Planverzahnungen mit Lappen können auch sogenannte Hirth-Verzahnungen oder Keilnuten-Verzahnungen verwendet werden.Instead of the previously described face gears with lobes, so-called Hirth gears or keyways can also be used be used.
Die Verschraubung dieser Verzahnung ist elastisch vorgespannt, um ebenfalls auf diese Weise ein radiales Ausdehnungsspiel und eine spielfreie Vorspannung in Umfangsrichtung zu ermöglichen.The Screwing this gearing is resiliently biased to also in this way, a radial expansion clearance and a backlash-free bias to allow in the circumferential direction.
In einer letzten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der innere Topfring mit radial nach außen gerichteten und gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneten Lappen ausgerüstet ist, die in ihren oberen, freien Enden die zugeordneten Langlöcher für die Aufnahme des Bremsscheibenringes ermöglichen.In In a final embodiment of the invention, it is provided that the inner pot ring with radially outward and evenly distributed on the circumference equipped rag equipped is that in their upper, free ends the associated slots for recording allow the brake disk ring.
Im Bereich dieser langlochförmigen Ausnehmungen ist ein radiales Spiel möglich, so dass wiederum die Wärmeübertragung von dem inneren kälteren Topfring auf den äußeren heißen Topfring durch die speichenförmige Ausbildung der Lappen erschwert wird.in the Area of this oblong-shaped Recesses is a radial game possible, so that in turn heat transfer from the inner colder Top ring on the outer hot pot ring through the spoke-shaped Training the lobe is difficult.
Die Lappen sind nämlich dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen sich relativ große Ausnehmungen ausbilden, wodurch der Wärmeübergang von dem äußeren, heißen Bremsscheibenring über den äußeren Topfring auf den inneren Topfring erschwert wird. Außerdem ergibt sich hierdurch eine ausgezeichnete Belüftung.The Rags are in fact characterized in that they have relatively large recesses between them form, reducing the heat transfer from the outer, hot brake disk ring over the outer pot ring on the inner pot ring is difficult. In addition, this results excellent ventilation.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.Of the Subject of the present invention does not arise only from the subject matter of the individual claims, but also from the combination the individual claims among themselves.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All in the documents, including Summary of information and features, in particular the spatial training shown in the drawings as claimed essential to the invention, as far as they individually or in Combination opposite the prior art are new.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.in the Below, the invention will be described with reference to only one embodiment illustrative drawings closer explained. Here are more from the drawings and their description Essential to the invention features and advantages of the invention.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Dieser äußere Bereich
ist als äußerer Topfring
Da
jedoch der Topf
Hier
setzt die Erfindung ein, indem eine neuartige Form der Wärmeübertragung
und der thermischen Trennung von dem äußeren Topfring
In
an sich bekannter Weise weist der Topf
In
der ersten Ausführungsform
nach
Die
Stege
Es
besteht also eine werkstoff-einstückige Verbindung mit dem Material
des Topfes sowohl im äußeren Topfring
Bei
Fehlen dieser Stege
Der
Bremsscheibenring neigte dann zum Verklemmen wegen des sich verengenden
Langloches
Dies
wird mit der vorliegenden Erfindung vermieden, weil aufgrund der
verzögerten
Wärmeübertragung
und der zusätzlichen
Kühlung
im mittleren Ringbereich
Mit
den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird
sichergestellt, dass sich der äußere Topfring
Eine
erste Ausführungsform
eines Steges
Jeder
Steg ist mit einem radial außen
liegenden Stegansatz
Es
ergibt sich somit eine S-Form des Steges
Damit
wird ein genügendes
Wärmeausdehnungsspiel
hergestellt, wie es anhand der
Hierbei
ist erkennbar, dass sich der Ansatz
Die
Die
Die
Diese
Stege werden durch schräg
verlaufende Schlitze
Das
Topfmaterial im mittleren Ringbereich
Dadurch
ergeben sich wiederum werkstoffeinstückig an den inneren und äußeren Topfring
Selbstverständlich müssen die
hieraus gebildeten Stege
Wichtig
bei allen Ausführungsformen
ist, dass der Topf in einen kalten Bereich (nämlich in einen inneren Topfring
Die Stege werden so gestaltet, dass sie die beiden Temperaturbereiche elastisch miteinander verbindet.The Webs are designed to match the two temperature ranges elastically interconnects.
Es handelt sich also um temperatur-bedingt rückstellfähige Stege, die eine entsprechende Temperaturausdehnung zulassen, die aber bei Rückgang der Temperaturbelastung sich wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurück verformen.It So is concerned with temperature-conditionally resilient webs, a corresponding Allow temperature expansion, but when the temperature load decreases get back to their original ones State back deform.
Bereits
in der allgemeinen Beschreibung wurde schon darauf hingewiesen,
dass durch die zusätzliche
Anordnung der Durchbrüche
Ebenso
wurde darauf hingewiesen, dass aufgrund der s-förmigen oder der schrägen Anordnung
der Stege
Dadurch
ergibt sich eine bessere Kühlung
für den äußeren Topfring
Gleichzeitig
wird durch die Durchbrüche
eine wesentliche Gewichtseinsparung für den Topf gewährleistet,
und die Stege sollten ungefähr
die Materialbreite des äußeren und
inneren Topfringes
Sie
sind also in ihrer Materialstärke
etwa der Materialstärke
des äußeren und
inneren Topfringes
Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
beziehen sich alle darauf, dass sich der mittlere, wärmeausdehnungsfähige Bereich
mit den beschriebenen Stegen in einer Ebene mit den äußeren und
inneren Topfringen befindet. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht
beschränkt.
Es ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel
vorgesehen, dass dieser mittlere, wärmeausdehnungsfähige Bereich
aus der Ebene der beiden miteinander fluchtenden Topfringe heraus
wölbt.
Es handelt sich also um einen dreidimensional verformten wärmeausdehnungsfähigen Bereich.
Alle vorher beschriebenen und alle nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele
beziehen sich also auch auf eine solche, erweiterte Ausführung. Als
Beispiel für
eine solche Ausführung
werden nachfolgend die
In
Dieser
umlaufende Ringwulst ist in
Die
In
der Darstellung nach
Hierbei
kann es auch vorgesehen sein, dass bei den radialen Bohrungen
Diese Bohrungen können auch unterschiedlich groß oder in unterschiedlicher Form ausgebildet sein.These Drilling can also different sizes or be formed in different forms.
Die
Dazwischen
bilden sich demzufolge radiale Stegansätze
Durch
die vorgesehenen Durchbrüche
In
Die
Die
Erfindung ist selbstverständlich
nicht auf die in radialer Richtung hintereinander liegende Anordnung
von zwei (gegeneinander gerichteten) Ringwülsten
Ebenso
ist es nicht notwendig, die hier gezeigten Ringnuten
In
Die
Die
Verzahnung
Die
gesamte Verzahnung wird in axialer Richtung durch innen und außen liegende
Stützringe
Statt
der Schraube
Im allgemeinen Beschreibungsteil wurde schon darauf hingewiesen, dass statt der hier dargestellten lappenförmigen Verzahnung auch andere (radial ausdehnungsfähige) Verzahnungsformen Anwendung finden können.in the General description part has already been noted that instead of the lobe-shaped toothing shown here, other (radial expandable) Gear forms can be applied.
Die
Hierbei
weist der äußere Topfring
Die
hier dargestellte Hirth-Verzahnung ist noch mit Hilfe einem Federelement
Statt
der federbelastet eingeschraubten Bundschraube
Der
Kopf der Bundschraube
Im Prinzip können zwischen dem inneren und dem äußeren Topfring sämtliche bekannten, starren Kupplungen verwendet werden, die ein Wärmeausdehnungsspiel in radialer Richtung ermöglichen, jedoch eine formschlüssige Mitnahme in Umfangsrichtung gewährleisten. Neben der vorher erwähnten Plankerbverzahnung können deshalb auch andere starre Kupplungen verwendet werden.in the Principle can between the inner and outer pot ring all known, rigid couplings are used, which is a thermal expansion clearance in the radial direction, however, a form-fitting Ensure driving in the circumferential direction. In addition to the previously mentioned Plank serration can Therefore, other rigid couplings are used.
In
Die
Lappen sind durch relativ großflächige Ausnehmungen
In
diesem Bereich des Langloches
Damit
ist eine bessere Kühlung
insgesamt des Bremsscheibentopfes
In
Das besagte radiale Ausdehnungsspiel ergibt sich aus einer älteren Anmeldung des gleichen Anmelders, deren gesamter Offenbarungsgehalt von der Offenbarung von der vorliegenden Erfindung umfasst sein soll.The said radial expansion clearance results from an earlier application the same applicant, the entire disclosure of which is covered by the Disclosure of the present invention.
- 11
- Bremsscheibenringbrake disk ring
- 22
- Topfpot
- 33
- Befestigungsbohrungmounting hole
- 44
- Verschraubungscrew
- 55
- äußerer Topfringouter pot ring
- 66
- innerer Topfringinternal pot ring
- 77
- Pfeilrichtungarrow
- 88th
- Detailbereichdetail section
- 99
-
Steg
9a ,9b ,9c web9a .9b .9c - 1010
- Durchbruchbreakthrough
- 1111
- Planschlagwobble
- 1212
- LanglochLong hole
- 1313
- radialer Stegansatzradial web shoulder
- 1414
-
mittlerer
Stegansatz
14' middle bridge approach14 ' - 1515
-
radialer
Stegansatz
15' radial web attachment15 ' - 1616
- Winkelangle
- 1717
- Umfangslinieperipheral line
- 1818
- GeradeJust
- 1919
- Schlitzslot
- 2020
- Ausnehmungrecess
- 2121
- Pfeilrichtungarrow
- 2222
- mittlerer Ringbereichmiddle ring area
- 2323
- Ringwulsttorus
- 2424
-
Stützring
1 support ring1 - 2525
-
Stützring
2 support ring2 - 2626
- Schraube/Vernietung umlaufendScrew / rivet circulating
- 2727
- Verzahnung umlaufendgearing circulating
- 2828
- Druckscheibethrust washer
- 2929
- Federelementspring element
- 3030
- Schraube/BundschraubeScrew / shoulder screw
- 3131
- Ringnutring groove
- 3232
- radiale Bohrungradial drilling
- 3333
- axiale Bohrungaxial drilling
- 3434
- Ringwulsttorus
- 3535
- Lappencloth
- 3636
- Gewindebohrungthreaded hole
- 3737
- Hirth-Verzahnung (oder Keilnut)Hirth coupling (or keyway)
- 3838
- Lappencloth
- 3939
- Ausnehmungrecess
- 4040
-
Grund
(Ausnehmung
39 )Reason (recess39 )
Claims (19)
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DE102005040467 | 2005-08-26 | ||
DE102005060440A DE102005060440A1 (en) | 2005-08-26 | 2005-12-17 | Brake disk pot for heavy duty brake system with radial expansion e.g. for motor vehicle, has brake disk pot which is divided in two thermal ranges, whereby outer pot ring is thermally separated from inner pot ring |
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