Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Trägerscheibenanordnung für eine Bremsanordnung und eine elektromagnetisch betätigbare Bremsanordnung mit einer Trägerscheibenanordnung.

Aus der DE 10 2015 122 200 A1 ist die Oberflächenbearbeitung mittels Laser bekannt.

Aus der DE 101 54 333 A1 ist eine Radbremse bekannt.

Aus der DE 10 2011 089 125 A1 ist ein Bremskörper bekannt.

Aus der US 2 580 869 A ist als nächstliegender Stand der Technik ist eine

elektromagnetisch betätigbare Kupplung bekannt.

Aus der EP 0 626 228 A1 sind Oberflächenkavitäten, also Vertiefungen in einer Oberfläche, bekannt.

Aus der US 3 478 849 A ist eine Scheibenbremse mit reduzierter Geräuschentwicklung bekannt.

Aus der US 4 072 219 A ist eine mehrteilig aufgebaute Scheibenbremse bekannt.

Aus der DE 33 17 913 A ist ein Bremsbelagträger für Teilbelag-Scheibenbremsen bekannt.

Aus der US 5 143 184 A ist eine Kohlenstoffkomposit-Bremse mit Geräuschdämpfung bekannt.

Aus der US 5 823 301 A sind Bremsbeläge bekannt. Aus der DE 20 2012 001 391 U1 ist eine bedruckte Bremsscheibe für Fahrräder bekannt.

Aus der US 2012 / 0 152 669 A1 ist ein Bremsbelag für eine Scheibenbremse bekannt.

Aus der AT 277 311 B ist eine Bremsbacke mit Reibbelag bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bremsbelagträger einer

Bremsanordnung weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Trägerscheibenanordnung nach den in Anspruch 1 und bei der Bremsanordnung nach den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Trägerscheibenanordnung für Bremsanordnung sind, dass die Trägerscheibenanordnung ein Nabenteil, zwei Reibbeläge und zwei Scheiben aufweist, wobei die Scheiben mit dem Nabenteil verbunden sind, insbesondere mittels axial gerichteter Schrauben, wobei eine erste der beiden Scheiben einen erste Vertiefungen aufweisenden

Oberflächenbereich aufweist, insbesondere welcher auf der von der zweiten Scheibe abgewandten Seite der ersten Scheibe angeordnet ist, wobei die zweite der beiden Scheiben ebenfalls einen erste Vertiefungen aufweisenden Oberflächenbereich aufweist, insbesondere welcher auf der von der ersten scheibe

abgewandten Seite der zweiten Scheibe angeordnet ist, wobei am Oberflächenbereich der ersten der beiden Scheiben ein erster Reibbelag aufgeklebt ist und/oder klebeverbunden ist mit der ersten Scheibe, wobei am Oberflächenbereich der zweiten der beiden Scheiben ein zweiter Reibbelag aufgeklebt ist und/oder klebeverbunden ist mit der zweiten Scheibe, Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Vertiefungen eine verbesserte Haftung der Klebeverbindung erreichbar ist. Somit ist auch bei hohen Drehzahlen die Klebeverbindung stabil.

Erfindungsgemäß sind die ersten Vertiefungen mittels Laser hergestellt und/oder bearbeitet. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Bearbeitung mit hoher Genauigkeit erreichbar ist. Für die Vertiefungen ist eine definierte Formgebung ausführbar. Außerdem sind im

Vergleich zu Sandstrahlen geringer umweltrelevanten Emissionen vorhanden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die ersten Vertiefungen jeweils kreisförmig, quadratisch, nierenförmig oder rechteckförmig. Von Vorteil ist dabei, dass die ersten

Vertiefungen jeweils gleichartig formbar sind. Bei einer punktförmigen Ausformung, also kreisförmigen Ausformung, ist zur Herstellung jeder der Vertiefungen nur ein Laserpuls oder eine Laserpulsfolge auf eine Stelle zu richten. Durch zur jeweiligen Scheibe relativen, nicht gleichförmigen Bewegung des Laserstrahls sind auch nierenförmige Ausformungen der Vertiefungen herstellbar. Dabei ist die Vorzugsrichtung dieser nierenförmigen Ausformungen vorzugsweise in radialer Richtung ausrichtbar. Auf diese Weise ist eine weiter verbesserte Haftung erreichbar. Aber auch rechteckförmige Ausformungen sind in radialer Richtung orientierbar zur Verbesserung der Haftung. Statt der kreisförmigen Ausformung sind quadratische Ausformungen realisierbar, wobei die scharfkantigen Innenecken des jeweiligen Quadrats eine verbesserte Haftung für den Klebstoff bewirken.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die ersten Vertiefungen jeweils oval ausgeführt und dabei in radialer Richtung ausgerichtet, insbesondere also die längste Ausdehnung der ersten Vertiefungen in radialer Richtung und die kürzeste Ausdehnung in Umfangsrichtung ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass unabhängig von der Drehrichtung eine verbesserte Haftung des Klebstoffs erreichbar ist und somit eine verbesserte Verbindung.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die ersten Vertiefungen in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung regelmäßig voneinander beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass eine gleichförmige, insbesondere also vom Umfangswinkel unabhängige, Bremskraft erzeugbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die beiden Oberflächenbereiche jeweils nicht nur die ersten Vertiefungen sondern auch zweite Vertiefungen auf, wobei die zweiten Vertiefungen als in radialer Richtung sich erstreckende Rillen oder Riefen ausgeführt sind, insbesondere wobei der von den ersten Vertiefungen überdeckte Radialabstandsbereich von dem von den zweiten Vertiefungen überdeckten Radialabstandsbereich umfasst ist und der nicht von dem von den ersten Vertiefungen überdeckte Radialabstandsbereich radial innerhalb des von den ersten Vertiefungen überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet ist, insbesondere wobei als erste Vertiefungen kreissymmetrische, insbesondere punktförmige, Vertiefungen vorgesehen sind. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Radialstrahlenartigen zweiten Vertiefungen die Klebeverbindung eine verbesserte Haftung erreichbar ist, jedoch ist mit zunehmendem Radialabstand der Abstand zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Radialstrahlenförmigen Vertiefungen in Umfangsrichtung zunehmend. Somit ist mittels der zweiten Vertiefungen auch in diesen in Umfangsrichtung angeordneten Zwischenbereichen die Klebeverbindung verbesserbar, da dort zweite Vertiefungen anordenbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Scheiben aus Aluminium gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Herstellung ausführbar ist. Außerdem ist beim Bremsen entstehende Wärme aufspreizbar. Darüber hinaus weist der Bremsbelagträger ein geringes Trägheitsmoment auf.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Nabenteil eine Stahlnabe. Von Vorteil ist dabei, dass eine stabile kostengünstige Bremsanordnung herstellbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Nabenteil eine Innenverzahnung auf. Von Vorteil ist dabei, dass das Nabenteil in axialer Richtung auf der Welle verschiebbar ist.

Erfindungsgemäß ist axial zwischen den beiden Scheiben ein Dämpfungsmittel angeordnet, insbesondere wobei das Dämpfungsmittel ein Noppenblech, insbesondere ein Blechteil mit an ihm ausgeformten Noppen, ist oder ein Papierstück oder ein Kunststoffteil. Von Vorteil ist dabei, dass eine Geräuschverminderung beim Bremsen erreichbar ist und die über den ersten Reibbelag eingeleiteten Bremskräfte separiert sind von der Klebeverbindung des anderen Reibbelags.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das Nabenteil und die Scheiben konzentrisch zueinander angeordnet, wobei die Scheiben auf dem Nabenteil aufgenommen sind und die Scheiben gleichartig ausgeführt sind sowie direkt einander berührend angeordnet sind, insbesondere wobei die Scheiben als Lochscheiben, insbesondere als Hohlzylinder, ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste Scheibe eine mittels Laser erzeugte Codierung in einem Bereich der Oberfläche der ersten Scheibe auf, welcher radial

beabstandet ist vom Oberflächenbereich der ersten Scheibe, wobei der vom Bereich überdeckte Radialabstandsbereich radial innerhalb des vom

Oberflächenbereich überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet ist, insbesondere wobei die Codierung einen DataMatrix-Code aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass im gleichen Herstellschritt Vertiefungen und Codierung erzeugbar ist.

Wichtige Merkmale bei der elektromagnetisch betätigbaren Bremsanordnung mit

Trägerscheibenanordnung sind, dass die Trägerscheibenanordnung als Bremsbelagträger der Bremsanordnung fungiert, wobei die Bremsanordnung eine Ankerscheibe

eine Spule

einen Magnetträger

ein eine Bremsfläche aufweisendes Teil

eine abbremsbare Welle aufweist, wobei die abbremsbare Welle eine Außenverzahnung aufweist oder mit einem eine

Außenverzahnung aufweisenden Bauteil drehfest verbunden ist, wobei die Innenverzahnung des Nabenteils derart mit der Außenverzahnung im Eingriff ist, dass das Nabenteil in Umfangsrichtung mit der Welle formschlüssig verbunden und in axialer Richtung auf der Welle verschiebbar angeordnet ist, wobei die Ankerscheibe mit dem Magnetträger in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden und in axialer Richtung relativ zum Magnetträger verschiebbar angeordnet ist, insbesondere mittels mit dem Magnetträger verbundenen Führungsbolzen, wobei die Spule im Magnetträger aufgenommen ist, insbesondere wobei die als Ringspule ausgeführte Spule in einer Ringnut des Magnetträgers aufgenommen ist, wobei die Ankerscheibe axial zwischen dem Magnetträger und dem Bremsbelagträger angeordnet ist, wobei der Bremsbelagträger axial zwischen der Ankerscheibe und dem die Bremsfläche aufweisenden Teil angeordnet ist.

Von Vorteil ist dabei, dass die Bremsanordnung bei einer abzubremsenden Welle mit hoher Drehzahl verwendbar ist. Dabei ist die im Bremsbelagträger angeordnete Klebeverbindung verbessert.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen

Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist eine Vorderansicht einer Trägerscheibenanordnung dargestellt.

In der Figur 2 ist ein Querschnitt durch die T rägerscheibenanordnung gezeigt.

In der Figur 3 ist die zugehörige Hinteransicht der Trägerscheibenanordnung dargestellt.

Wie in den Figuren dargestellt, weist die Trägerscheibenanordnung eine mit einer

Innenverzahnung 4 und axial durchgehenden Gewindebohrungen für Schrauben 3 auf und versehene Stahlnabe 1 auf.

Dabei sind zwei aneinander anliegende, koaxial zueinander angeordnete, Scheiben 3 mittels der Schrauben 3 mit der Stahlnabe 1 schraubverbunden.

Die Schrauben 3 sind axial gerichtet, in die Gewindebohrungen eingeschraubt und ragen teilweise aus der Stahlnabe 1 heraus.

Vorzugsweise sind die Scheiben 2 aus Aluminium ausgeführt.

Die Scheiben 2 sind jeweils hohlzylindrisch ausgeführt, wobei die axiale Richtung parallel zur Zylinderachse dieses jeweiligen hohlzylindrischen Bereichs ausgerichtet ist.

Die Scheiben sind an ihren jeweiligen Außenseiten mit einem Laser bearbeitet, so dass sie Vertiefungen aufweisen. Somit weist die Trägerscheibenanordnung an ihrer axialen

Vorderseite und Hinterseite jeweils einen vom Laser bearbeiteten Oberflächenbereich auf.

Der an der Vorderseite, an einer ersten der Scheiben 2 angeordnete Oberflächenbereich ist vorzugsweise ein Kreisring.

Der an der Hinterseite, an der anderen Scheibe 2 angeordnete Oberflächenbereich ist vorzugsweise ebenfalls ein Kreisring. Auf diese Weise sind Reibbeläge klebeverbindbar mit den Scheiben 2, wobei die bearbeiteten Oberflächenbereiche eine besonders gute Haftung der Klebeverbindung, insbesondere des Klebstoffs, bewirken. Der Klebstoff ist mittels der Vertiefungen besser angebunden als an einen Oberflächenbereich ohne Vertiefungen.

Die Vertiefungen sind jeweils punktartig ausgeformt, da bei der Bearbeitung auf jede der Vertiefungen ein jeweiliger Laserpuls auf den jeweiligen Mittelpunkt der jeweiligen Vertiefung gerichtet einwirkt. Jede der Vertiefungen weist also eine Drehsymmetrie auf zu ihrer jeweiligen Mittelachse.

Eine erste der Scheiben 2 weist eine mit dem Laser auf die Oberfläche der Scheibe 2 aufgebrachte Codierung 5 auf. Somit wird mittels der Laserbearbeitung als einem einzigen Bearbeitungsverfahrensschritt nicht nur der durch Vertiefungen aufgeraute

Oberflächenberiech erzeugt sondern auch der mit der Codierung 5 versehene Beriech.

Die Codierung 5 enthält vorzugsweise Typenschilddaten.

Vorteiligerweise ist die Codierung 5 in einem Radialabstandsbereich angebracht der radial beabstandet ist von demjenigen Radialabstandsbereich, welcher vom mit Laser bearbeiteten Oberflächenbereich überdeckt ist.

Die Vertiefungen sind vorteiligerweise in Umfangsrichtung regelmäßig voneinander beabstandet. Somit wird beim Bremsen von den auf die Scheiben aufgeklebten Reibbelägen ein im Wesentliches konstantes Bremsmoment erzeugt. Ebenso ist eine regelmäßige

Beabstandung in radialer Richtung vorteilhaft.

Wie beschrieben, werden die Reibbeläge klebeverbunden mit den Scheiben 2, welche aus Aluminium gefertigt sind. Da die Scheiben 2 mittels der Schrauben 3 mit der innenverzahnten Stahlnabe 1 schraubverbunden sind, ist dieser so gebildete Bremsbelagträger auf einer Welle aufsteckbar, welche eine entsprechende Außenverzahnung aufweist. Somit sind die

Innenverzahnung und Außenverzahnung miteinander in Eingriff und die Welle ist mit dem Bremsbelagträger in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden. In axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse der Welle, ist der Bremsbelagträger verschiebbar angeordnet auf der Welle. Die Welle ist mittels eines Lagers in einem Gehäuseteil drehbar gelagert angeordnet. Das Gehäuseteil ist mit einem Magnetträger drehtest verbunden, insbesondere mittels axial gerichtet angeordneter Bolzen.

Der Magnetträger ist aus ferromagnetischem Material, wie Stahlguss, und weist an seiner dem Bremsbelagträger zugewandten Seite eine Ringnut auf, in welcher eine Ringspule,

insbesondere Bremsspule, aufgenommen ist. Vorzugsweise ist diese Ringspule in der Ringnut von Vergussmasse umgeben, insbesondere gehalten.

Axial zwischen Bremsbelagträger und Ringspule ist eine Ankerscheibe angeordnet, welche drehtest mit Magnetträger verbunden ist und axial bewegbar angeordnet ist. Hierzu sind die Bolzen durch durch die Ankerscheiben axial durchgehende Ausnehmungen durchgeführt. Die Bolzen sind dabei teilweise eingesteckt in axial gerichtete Bohrlöcher des Magnetträgers.

Ein am Magnetträger abgestütztes Federelement drückt die Ankerscheibe auf einen ersten Reibbelag des Bremsbelagträgers, insbesondere wenn die Ringspule unbestromt, wobei der Bremsbelagträger mit seinem zweiten Reibbelag gegen eine an einem Gehäuseteil

ausgebildete Bremsfläche gedrückt wird. Dabei ist dieser Reibbelag auf der der Ankerscheibe axial zugewandten Seite des Bremsbelagträgers angeordnet. Bei Bestromung der Ringspule hingegen wird die Ankerscheibe zur Ringspule hin gezogen, wobei die Ankerscheibe die Federkraft überwindet.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Außenverzahnung nicht direkt in den Außenumfang der Welle eingearbeitet sondern als Verzahnung eines Verzahnungsteils, insbesondere Aufsteckritzels, ausgeführt, wobei die Welle mit dem Verzahnungsteil drehfest verbunden ist, insbesondere mittels Passfederverbindung.

Bei Stromausfall fällt die hier beschriebene Bremsanordnung ein und bei Bestromung der Ringspule wird ein Lüften der Bremse bewirkt.

Diese den Bremsbelagträger aufweisende Bremsanordnung ist in oder an einem Elektromotor vorsehbar. Dabei ist die Welle mit der Rotorwelle des Elektromotors drehfest verbunden oder einstückig, also einteilig, ausgeführt. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen berühren sich die beiden Scheiben nicht direkt sondern sind über ein axial zwischengeordnetes Dämpfungsmittel beabstandet. Vorzugsweise ist dessen Wandstärke geringer als die Wandstärke jeder der beiden Scheiben. Vorzugsweise ist als Dämpfungsmittel ein Noppenblech, ein Kunststoffteil oder ein Papier, insbesondere NOMEX-Papier, verwendbar.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die Vertiefungen, insbesondere die auf demselben Radialabstand angeordneten Vertiefungen, in Umfangsrichtung nicht regelmäßig voneinander beabstandet. Auf diese Weise wird die Schwingneigung des die Trägerscheibenanordnung aufweisenden Gesamtsystems beim Bremsen reduziert, da nicht eine einzige Schwingungen anregende Frequenz auftritt sondern mehrere Frequenzen mit kleinerer Amplitude. Selbst wenn das Gesamtsystem eine risikoreiche Resonanzfrequenz aufweisen sollte, wird somit nicht genügend Energie in die zugehörige Anregungsfrequenz eingetragen, um gefährlich starke Amplituden der Resonanzschwingung zu bewirken. Somit ist also auch die Geräuschemission verringerbar.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden statt der punktförmigen ovale Vertiefungen durch den Laser erzeugt, wobei die ovalen Vertiefungen radial gerichtet sind, also in radialer Richtung sich weiter erstrecken als in Umfangsrichtung. Vorzugsweise sind in einem Radialabstandsberiech, der radial innerhalb des von den ovalen Vertiefungen auch überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet ist, auch punktförmige Vertiefungen angeordnet.

Somit ist die Haftung auch bei Einwirkung von Bremskräften verbessert.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden radial gerichtete Riefen oder Rillen durch den Laser erzeugt. Zusätzlich sind noch punktförmige Vertiefungen vorhanden, insbesondere im radial äußeren Bereich des jeweiligen Oberflächenbereichs.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die Vertiefungen nicht kreisrund oder oval sondern nierenförmig, quadratisch oder rechteckförmig. Auf diese Weise ist abhängig vom Material des Reibbelags und des zwischen Reibbelag und Scheibe

angeordneten Klebstoffs eine weiter verbesserte Haftung erreichbar Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die Vertiefungen kreuzförmig oder doppelkreuzförmig, insbesondere wobei das oder die Kreuze nicht-rechtwinklig sind.

Bezugszeichenliste

1 Stahlnabe mit Innenverzahnung 4 und Gewindebohrungen für Schrauben 3 2 Aluminium-Scheibe

3 Schrauben

4 Innenverzahnung

5 Codierung, insbesondere Data-Matrixcode