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Schwingungstilger reduziert Geräuschbelastung beim Bremsen

Ref-Nr: TA-14/039TLB


Kurzfassung

Quietschgeräusche beim Bremsen stellen gerade bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten eine Belastung dar. Forscher der Hochschule Reutlingen haben Schwingungstilger für Bremskörper entwickelt. Dadurch wird das Quietschen beim Bremsvorgang stark reduziert bzw. komplett unterdrückt. Die Schwingungstilger werden platzsparend in die ohnehin vorhandenen Hohlräume (z. B. Kühlkanäle) einer Bremsscheibe eingebaut und können eine Vielzahl unterschiedlicher Frequenzen aufnehmen. Auch eine aktive Regelung der Schwingungsdämpfung über eine Sensorik ist möglich.


Hintergrund

Insbesondere beim Bremsen bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten treten Quietschgeräusche auf, da es durch den unsymmetrischen Reibvorgang zur Anregung von Eigenschwingungen im Bremskörper kommt. Gerade bei diesen Geschwindigkeiten wird das Quietschen auch nicht von anderen Fahrgeräuschen überdeckt und deshalb als besonders belastend wahrgenommen.
Die vorliegende Erfindung bietet Unternehmen der Automobilindustrie die Möglichkeit, sich durch Reduktion des Quietschens und die dadurch mögliche schärfere Auslegung der Bremsen vom Markt abzuheben.


Bilder & Videos


Problemstellung

Es gibt unterschiedlichste Ansätze, die auf die Reduktion der Quietschgeräusche beim Bremsen abzielen.
Vor allem im Hinblick auf die immer sportlichere aber auch energiesparendere Auslegung von Fahrzeugen waren die Bemühungen aber bislang nicht von nachhaltigem Erfolg, da die Lösung des Problems durch die Notwendigkeit erschwert wird, z. B. härtere Bremsscheiben einzusetzen oder den Bremsdruck zu erhöhen, um die erforderliche Bremswirkung zu erzielen.


Lösung

Forscher der Hochschule Reutlingen haben nun einen Bremskörper entwickelt, bei dem durch den Einsatz von Schwingungstilgern das Quietschen beim Bremsvorgang stark reduziert bzw. komplett unterdrückt wird.
Die für die Quietschgeräusche verantwortlichen Eigenschwingungen bspw. der Bremsscheibe werden hierbei über ein Verbindungselement, das im einfachsten Fall eine Schraube sein kann, an Schwingungstilger übertragen. Die Auslegung der Schwingungstilger wird auf die Frequenzen abgestimmt, die beim Bremsen auftreten. Diese können im Vorfeld durch Simulationen oder Versuche ermittelt werden.
Da sich die Schwingungsfrequenzen während der Lebensdauer der Bremskörper durch bspw. Abnutzung der Bremsbeläge ändern, ist die Tilgung einer Vielzahl von Frequenzen vorgesehen. Dies erfolgt durch den Einsatz verschiedener Schwingungstilger in den ohnehin vorhandenen Hohlräumen (z. B. Kühlkanälen) einer Bremsscheibe oder auch durch die geschickte Befestigung einer Tilgerstange, deren einzelne Abschnitte dann unterschiedliche Frequenzen aufnehmen können.
Auch die Regelung der Schwingungstilger im Betrieb ist denkbar. Dazu wird ein in die Bremsscheibe integrierter Sensor mit einer Verstelleinrichtung für den Schwingungstilger gekoppelt. Die Schwingungsdämpfung der Bremsscheibe wird dann aktiv durch die Sensorik geregelt.
Das Verfahren ist sowohl bei Scheiben- als auch bei Trommelbremsen einsetzbar. 


Vorteile

  • Starke Verringerung des Quietschgeräusches bei Bremsen
    • Schärfere Auslegung von Bremsen möglich
    • Höhere Bremsleistung und damit kürzere Bremswege möglich
    • Geringere Lärmbelastung vor allem bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten
  • Fertigung in bestehende industrielle Prozesse integrierbar
  • Tilgung unterschiedlicher Frequenzen möglich
  • Regelung über Sensorik möglich

Anwendungsbereiche

Herstellung von Bremsen


Service

Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.


Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Dr.-Ing. Florian Schwabe
+ 49 721 790 040
fschwabe@tlb.de
www.tlb.de
Adresse
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe



Entwicklungsstand

Machbarkeit


Patentsituation

  • DE 10 2014 112 047 B4 erteilt

Stichworte

Bremsenquietschen, Schwingungstilgung, Biegeschwinger

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr