DE102008006487A1

DE102008006487A1 - Verfahren zur Erkennung von belastungsbedingten Deformationen eines Bremssattels einer Scheibenbremse sowie Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102008006487A1
Application number: DE200810006487
Authority: DE
Inventors: Markus Stöhr; Thomas Eichler
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2028-01-30
Also published as: DE102008006487B4

Abstract

Ein Verfahren zur Erkennung von belastungsbedingten Deformationen eines einen Sattelkopf (2) und einen über Zugstreben (4) damit verbundenen Sattelrücken (3) aufweisenden Bremssattel (1) einer Scheibenbremse, ist so ausgebildet, dass der Bremssattel (1) mit einem Prüfstrom beaufschlagt wird, der an bestimmten Messstellen (5, 6, 5', 6') gemessen und mit einem Soll-Wert verglichen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von belastungsbedingten Deformationen eines Bremssattels einer Scheibenbremse entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Insbesondere beim Einsatz in Nutzfahrzeugen unterliegen die Bremssättel solcher Scheibenbremsen einer besonderen Belastung. Andererseits muss gewährleistet sein, dass die Bremse dauerhaft betriebssicher ist, wozu u. a. ein in jedem Sinn fehlerfreier Bremssattel gehört.
Dies setzt vor einem Einbau eine entsprechende Qualitätsprüfung voraus, durch die Materialfehler, Rissbildungen oder dergleichen zuverlässig erkannt werden.
Hierzu kommt bislang ein Prüfverfahren zum Einsatz, bei dem die Bremssattelfestigkeit mittels eines aufgeklebten Reißdrahtes durchgeführt wird. Hierbei wird ein Prüfstrom durch den Reißdraht geführt, der bei Deformation des Bremssattels und einer damit einhergehenden Längung bzw. Querschnittsveränderung zu einer messbaren Widerstandsveränderung führt, die durch eine geeignete Auswerteeinrichtung ausgewertet wird.
Allerdings treten bei diesem Verfahren häufig Probleme dadurch auf, dass die Reißdrahtfunktion versagt, beispielsweise durch einen Kurzschluss. Darüber hinaus ist der Vorbereitungsaufwand zur Installation des Reißdrahtes außerordentlich hoch, da u. a. die Klebestellen aufwändig präpariert werden müssen.
Erschwerend wirkt sich auch aus, dass die Durchführung des bekannten Verfahrens nur unter bestimmten Bedingungen zuverlässig möglich ist, da beispielsweise eine thermisch belastete Umgebung zu verfälschten Messergebnissen führt.
Alles in allem stellt das bekannte Prüfverfahren nur eine unbefriedigende und kostenintensive Möglichkeit dar, den gestellten Anforderungen zu entsprechen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass mit geringem Aufwand eine zuverlässige Prüfung des Bremssattels einerseits möglich ist und andererseits die Anwendbarkeit des Verfahrens erweitert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Anstelle eines Reißdrahtes wird nun der Bremssattel selbst als Prüfstromleiter genutzt, wobei der physikalische Effekt des Widerstandsanstieges bei sich verringerndem Stromleiterquerschnitt und bei sich vergrößernden Stromleiterlängen zur Erkennung genutzt wird.
Bei einer Querschnittsverringerung, wie sie bei einem Riss oder einem Bruch gegeben ist, die vergleichbar einer vergrößerten Stromleiterlänge eine Widerstandserhöhung zur Folge hat, wird dieser Fehler zuverlässig erkannt, wozu am Bremssattel an geeigneten Positionen Messstellen eingerichtet sind, die mit einer Auswerteeinrichtung in Verbindung stehen.
Diese Messstellen, in Form von geeigneten Kontakten, können durch Aufkleben am Bremssattel befestigt sein, durch Anschweißen oder durch Einpressen in Boh rungen, wobei diese in Bereichen des Bremssattels vorgesehen sind, die nicht bruchgefährdet sind.
Denkbar ist auch, die Messstellen durch aufgesetzte Magnete mit integrierten Federnadeln oder Federdomen auszubilden.
In jedem Fall ist keine aufwendige Vorbereitung bzw. Präparierung zur Prüfung des Bremssattels erforderlich, im Gegensatz zum beschriebenen Stand der Technik. Naturgemäß führt dies zu einer erheblichen Kostenreduzierung des Prüfverfahrens insgesamt, aber auch einer Verbesserung des Prüfergebnisses bzw. der Zuverlässigkeit der Prüfung.
Dies insbesondere, weil bislang nur eine indirekte Prüfung des Bremssattels möglich war, während mm der Prüfling selbst unmittelbar geprüft wird, was bestimmte potentielle Fehlerquellen ausschließt.
Zur Optimierung der Prüfsicherheit zählt auch, dass Anrisse im Bremssattel erkannt werden können, bevor ein Komplettbruch eintritt. Hinsichtlich der Betriebssicherheit des Bremssattels ist dies aus nahe liegenden Gründen eine bemerkenswerte Verbesserung.
Daneben eignet sich das neue Verfahren auch zu einer Bruchüberwachung der Bremse in eingebautem Zustand, wobei dann entsprechende sicherheitstechnische Einrichtungen angeschlossen sein können.
Ferner kann das neue Verfahren dazu dienen, eine Überwachung der Zuspannkraft der eingebauten Scheibenbremse beim Bremsen durchzuführen, wobei ein sich unter mechanischer Spannung verändernder Widerstandskoeffizient des Bremssattel-Materials ermittelt und entsprechend ausgewertet wird.
Die Position der Messstellen, d. h., deren Fixierung am Bremssattel, die im Übrigen für eine fehlerfreie Durchführung des Verfahrens einen absolut sicheren Verbund voraussetzt, ist an den jeweiligen Bremsentyp bzw. an das gesetzte Prüfziel ebenso anpassbar wie hinsichtlich der Anzahl der Messstellen.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Bremssattel in einer Draufsicht.
In der Figur ist ein Bremssattel 1 dargestellt, der einen Sattelkopf 2 sowie einen Sattelrücken 3 aufweist, die durch zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Zugstreben 4 miteinander verbunden sind.
In den Übergangsbereichen der Zugstreben 4 zu dem Sattelkopf 2 und dem Sattelrücken 3 ist jeweils eine Messstelle 5, 5', 6, 6', vorgesehen, die an der Oberfläche des Bremssattels 1 befestigt sind, beispielsweise durch Aufkleben, Anschweißen, Einpressen in vorgesehene Bohrungen oder durch Magnete, an denen Federnadeln befestigt sind.
Bei Betätigung der Bremse bzw. einer geeigneten Einrichtung bei einer Prüfung erfolgt eine Deformierung des Bremssattels 1, durch die ein möglicher Riss auseinander gezogen wird, wodurch eine Querschnittsverringerung in dem entsprechenden Bereich entsteht.
Erfindungsgemäß wird der Bremssattel 1 mit einem Prüfstrom beaufschlagt, der durch die Messstellen 5, 5', 6, 6', gemessen und in einer angeschlossenen Auswerteeinrichtung mit hinterlegten Soll-Werten verglichen wird.
Bei der genannten Rissbildung und der sich daraus ergebenden Querschnittsveränderung, in deren Folge sich auch der elektrische Widerstand verändert, kann durch Vergleich eines gemessenen Ist-Wertes mit dem Soll-Wert das Vorhandensein beispielsweise eines solchen Risses festgestellt werden.
Die Messabfolge kann von einer Messtechnik automatisiert durchgeführt werden und zwar im Ausführungsbeispiel durch Messung des Widerstandes bei einer ersten Prüfung der rechten Zugstrebe 4, zwischen den Messstellen 5 und 6, bei einer zweiten Prüfung des Sattelrückens 3 zwischen den Messstellen 6 und 6' und bei einer dritten Prüfung der linken Zugstrebe 4 zwischen den Messstellen 6' und 5'.
Bevorzugt werden die Messstellen so angeordnet, dass bekannte bruchgefährdete Bereiche überprüft werden können.

Claims

Verfahren zur Erkennung von belastungsbedingten Deformationen eines einen Sattelkopf (2) und einen über Zugstreben (4) damit verbundenen Sattelrücken (3) aufweisenden Bremssattel (1) einer Scheibenbremse, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremssattel (1) mit einem Prüfstrom beaufschlagt wird, der an bestimmten Messstellen (5, 6, 5', 6') gemessen und mit einem Soll-Wert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Widerstand jeweils zwischen zwei abständig zueinander angeordneten Messstellen (5, 5', 6, 6') gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuspannkräfte der Scheibenbremse durch die beim Bremsen entstehenden Deformationen des Bremssattels (1) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Materialfehler bzw. -risse in den zwischen zwei Messstellen (5, 5', 6, 6') festgelegten Bereichen festgestellt werden.
Bremssattel einer Scheibenbremse, der einen Sattelkopf (2) sowie einen damit über Zugstreben (4) verbundenen Sattelrücken (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Bremssattel (1) Messstellen (5, 5', 6, 6') vorgesehen sind, die abständig zueinander angeordnet sind, mit denen ein durch den Bremssattel geführter Strom messbar ist.
Bremssattel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstellen (5, 5', 6, 6') in bekannten bruchgefährdeten Bereichen des Bremssattels (1) angeordnet sind.
Bremssattel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstellen (5, 5', 6, 6') in den jeweiligen Übergangsbereichen zwischen den Zugstreben und dem Sattelkopf (2) bzw. den Zugstreben (4) und dem Sattelrücken (3) vorgesehen sind.
Bremssattel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstellen (5, 5', 6, 6') an der Oberfläche des Bremssattels befestigt sind.
Bremssattel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstellen (5, 5', 6, 6') am Bremssattel angeklebt, angeschweißt, in Bohrungen eingepresst oder an Magneten befestigt sind.
Bremssattel nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die an Magneten befestigten Messstellen (5, 5', 6, 6') Federnadeln aufweisen.
Bremssattel nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstellen (5, 5', 6, 6') an eine Auswerteeinrichtung angeschlossen sind.