DE102010037382A1

DE102010037382A1 - Brake disc and device for checking the residual thickness of a brake disc

Info

Publication number: DE102010037382A1
Application number: DE102010037382A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2012-03-08
Also published as: WO2012031591A3; WO2012031591A2

Abstract

Bei einer Bremsscheibe mit mindestens einer Reibfläche an deren Rand mindestens eine Ausnehmung mit einem Boden ist, wobei der Boden die Verschleißgrenze der Bremsscheibe anzeigt lässt sich besonders einfach Prüfen ob die Restdicke der Bremsscheibe ausreichend ist, wenn die Ausnehmung derart angeordnet ist, dass ein Teil des Randes der Ausnehmung beim Bremsen von mindestens einem Bremsbelag überstrichen wird und ein anderer Teil des Randes der Ausnehmung nicht überstrichen wird.In the case of a brake disc with at least one friction surface on the edge of which there is at least one recess with a bottom, the bottom indicating the wear limit of the brake disc, it is particularly easy to check whether the remaining thickness of the brake disc is sufficient if the recess is arranged in such a way that part of the The edge of the recess is swept over by at least one brake lining during braking and another part of the edge of the recess is not swept over.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Prüfen der Restdicke einer Bremsscheibe.The invention relates to a brake disc for a disc brake according to the preamble of claim 1 and a device for checking the residual thickness of a brake disc.

Stand der TechnikState of the art

Scheibenbremsen werden insbesondere in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Sie umfassen vereinfacht formuliert eine Bremsscheibe, einen Bremssattel und mindesten einen Bremsbelag. In der Regel haltert der Bremssattel beidseits der Bremsscheibe je einen Bremsbelag und hat Mittel um die Bremsscheibe zwischen den Bremsbelägen einzuspannen, so dass sie auf je einer Reibfläche der Bremsscheibe reiben. Dadurch wird bei rotierender Bremsscheibe zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe Reibungswärme erzeugt, d. h. es wird kinetische Energie in thermische Energie umgewandelt und die Bremsscheibe wird abgebremst. Entsprechend ist die Bremsscheibe in der Regel starr mit einem oder mehreren Rädern eines Kraftfahrzeugs und der Bremssattel mit der Karosserie bzw. dem Chassis des Kraftfahrzeugs verbunden.Disc brakes are used in particular in motor vehicles. They include simplified formulated a brake disc, a caliper and at least one brake pad. In general, the caliper holds on both sides of the brake disc each a brake pad and has means to clamp the brake disc between the brake pads, so that they rub on a respective friction surface of the brake disc. As a result, friction heat is generated between the brake pads and the brake disc when the brake disc rotates, d. H. kinetic energy is converted into thermal energy and the brake disc is braked. Accordingly, the brake disc is usually rigidly connected to one or more wheels of a motor vehicle and the caliper to the body or the chassis of the motor vehicle.

Beim Bremsen nutzen sich die Bremsbeläge und die Bremsscheiben ab. Diese Teile sind sicherheitsrelevant und müssen daher regelmäßig auf ihre jeweilig verbliebene Restdicke geprüft werden. Wird eine bestimmte Mindestrestdicke unterschritten, d. h. ist die vorgesehene Nutzschicht abgerieben, müssen die entsprechenden Bauteile ausgetauscht werden. Man sagt auch, dass die Verschleißgrenze oder Abfahrgrenze so erreicht ist. Zur Bestimmung der Restdicke einer Bremsscheibe wird üblicherweise eine Schublehre, Meßzange oder Bügelmeßschraube verwendet. In den meisten Fällen muss zum Messen das entsprechende Rad demontiert werden.When braking, the brake pads and the brake discs wear off. These parts are safety-relevant and must therefore be checked regularly for their remaining residual thickness. If a certain minimum residual thickness is exceeded, d. H. if the intended wear layer has worn off, the corresponding components must be replaced. It is also said that the wear limit or departure limit is reached in this way. To determine the residual thickness of a brake disc is usually a vernier caliper, caliper or micrometer used. In most cases, the corresponding wheel must be dismantled to measure.

Aus der Gebrauchsmusterschrift G 94 93 747 U1 ist es bekannt kegelförmige Ausnehmungen in die Reibfläche einer Bremsscheibe einzubringen. Die Kegelspitze zeigt dabei parallel zur Rotationsachse in Richtung der anderen Reibfläche. Die Tiefe der Ausnehmungen zeigt die verbleibende Dicke der Nutzschicht bis zum Erreichen der Mindestrestdicke der Bremsscheibe an, d. h. wenn die Bremsscheibe soweit abgenutzt ist, dass die Ausnehmung nicht mehr sichtbar ist, dann ist die Mindestrestdicke der Bremsscheibe erreicht und die Bremsscheibe muss ausgetauscht werden. Anhand des Durchmessers der verbliebenen Kegelspitze lässt sich abschätzen, wann die Mindestrestdicke etwa erreicht wird. Diese kegelförmigen Ausnehmungen neigen dazu sich mit Bremsstaub zuzusetzen. Dann sind die Ausnehmungen nicht mehr oder nur schlecht zu erkennen und eine zuverlässige Inspektion der Bremsscheibe ist nicht möglich. Deshalb wird alternativ vorgeschlagen die Ausnehmungen langlochartig auszubilden.From the Utility Model G 94 93 747 U1 It is known to introduce conical recesses in the friction surface of a brake disc. The cone tip points parallel to the axis of rotation in the direction of the other friction surface. The depth of the recesses indicates the remaining thickness of the wear layer until reaching the minimum remaining thickness of the brake disc, ie if the brake disc is worn so far that the recess is no longer visible, then the minimum remaining thickness of the brake disc is reached and the brake disc must be replaced. Based on the diameter of the remaining cone apex, it is possible to estimate when the minimum residual thickness will be reached. These conical recesses tend to add brake dust. Then the recesses are no longer or only badly visible and reliable inspection of the brake disc is not possible. Therefore, it is alternatively proposed to form the recesses slot-like.

Die Patentschrift DE 198 41 096 C1 beschreibt eine Bremsscheibe mit einer Verschleißanzeige. Die Verschleißanzeige ist eine am inneren oder äußeren Rand der Reibfläche der Bremsscheibe angeordnete ringförmige Ausnehmung, deren Tiefe der Dicke der Nutzschicht entspricht.The patent DE 198 41 096 C1 describes a brake disc with a wear indicator. The wear indicator is arranged on the inner or outer edge of the friction surface of the brake disc annular recess whose depth corresponds to the thickness of the wear layer.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass bei den Bremsscheiben nach dem oben beschriebenen Stand der Technik kein Hinweis zu erkennen ist, dass die Nutzschicht verbraucht ist, sobald deren Nutzschichten bis auf den Boden der Ausnehmungen abgenutzt sind, denn die Ausnehmungen sind dann verschwunden und die Bremsscheibe gleicht optisch den Bremsscheiben, die keine Ausnehmungen zur Verschleißkontrolle aufweisen. Somit wird in den meisten Fällen zur Kontrolle der Restdicke unnötigerweise das Rad demontiert, um mit einer Schublehre oder dgl. zu prüfen ob die Restdicke der Bremsscheibe ausreichend ist.The invention is based on the observation that in the brake discs according to the above-described prior art, no indication can be seen that the wear layer is consumed as soon as their wear layers are worn down to the bottom of the recesses, because the recesses are then gone and the Brake disc looks like the brake discs, which have no recesses for wear control. Thus, in most cases, to control the residual thickness, the wheel is unnecessarily disassembled to check with a slide gauge or the like whether the residual thickness of the brake disk is sufficient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfung der Restdicke einer Bremsscheibe zu vereinfachen, so dass die Abnutzung der Nutzschicht der Bremsscheibe einfach, zuverlässig und ohne Demontage des Rades möglich wird.The invention has for its object to simplify the examination of the residual thickness of a brake disc, so that the wear of the wear layer of the brake disc is simple, reliable and without disassembly of the wheel possible.

Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheibe bzw. durch eine Vorrichtung nach den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a brake disc or by a device according to the corresponding independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Bremsscheibe hat mindestens eine Reibfläche an deren Rand mindestens eine Ausnehmung ist. Die Tiefe der Ausnehmung entspricht der verbleibenden Dicke der Nutzschicht der Bremsscheibe. Somit hat die Ausnehmung in einer Ausführungsform der Erfindung bevorzugt einen Boden auf Höhe der Mindestrestdicke der Bremsscheibe. Die Ausnehmung ist derart angeordnet, dass ein Teil des Randes der Ausnehmung beim Bremsen von mindestens einem Bremsbelag überstrichen wird und ein anderer Teil des Randes der Ausnehmung nicht überstrichen wird. Der nicht vom Bremsbelag überstrichene Bereich der Bremsscheibe wird somit nicht abgenutzt und der in diesem Teil der Bremsscheibe angeordnete Rand der Ausnehmung bleibt immer gut sichtbar. Der Teil des Randes der Ausnehmung, der beim Bremsen von dem Bremsbelag überstrichen wird nutzt sich hingegen als Teil der Nutzschicht ab. Wenn der sich abnutzende Teil des Randes bis auf Boden der Ausnehmung abgenutzt ist, dann ist die Mindestrestdicke erreicht und die Bremsscheibe muss getauscht werden. Weil ein Teil des Randes der Ausnehmung, nämlich der Teil der nicht überstrichen wird, noch gut sichtbar ist, kann man mit dem bloßen Auge gut erkennen, dass die Bremsscheibe eine Verschleißanzeige aufweist, selbst wenn die Nutzschicht der Bremsscheibe verbraucht ist, d. h. das bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bremsscheiben notwendige Nachmessen der Restdicke kann entfallen.The brake disc has at least one friction surface at the edge thereof is at least one recess. The depth of the recess corresponds to the remaining thickness of the wear layer of the brake disc. Thus, in one embodiment of the invention, the recess preferably has a bottom at the level of the minimum remaining thickness of the brake disk. The recess is arranged such that a part of the edge of the recess is swept when braking at least one brake pad and another part of the edge of the recess is not swept. The not swept by the brake lining area of the brake disc is thus not worn and arranged in this part of the brake disc edge of the recess is always well visible. The part of the edge of the recess, which is swept by the brake pad during braking, on the other hand, wears off as part of the wear layer. If the wearing part of the rim is worn down to the bottom of the recess, then the minimum residual thickness is reached and the brake disc must be replaced. Because a part of the edge of the recess, namely the part is not swept, is still clearly visible, you can see well with the naked eye, that the brake disc has a wear indicator, even if the wear layer of the brake disc is consumed, ie in the From the prior art known brake discs necessary remeasurement of the residual thickness can be omitted.

Bevorzugt ist der Boden der Ausnehmung farblich markiert. Dadurch lässt sich die Dicke der verbleibenden Nutzschicht besonders präzise abschätzen. Erst wenn die Farbmarkierung abgeschliffen ist, dann muss die Bremsscheibe gewechselt werden.Preferably, the bottom of the recess is marked in color. As a result, the thickness of the remaining wear layer can be estimated very precisely. Only when the color marking is sanded off, then the brake disk must be changed.

Besonders bevorzugt sitzt in der Ausnehmung mindestens ein farblich von der Bremsscheibe unterscheidbarer Einsatz sitzt, z. B. ein Kupferstift. Der Einsatz wird beim Bremsen mit der Nutzschicht verbraucht. Wenn der Einsatz in dem von dem Bremsbelag überstrichenen Teil der Ausnehmung nicht mehr vorhanden ist, sieht man beim Prüfen den Stahl der Bremsscheibe und daneben den Teil des Einsatzes, der nicht von der Bremsscheibe überstrichen wurde. Die visuelle Kontrolle der Restdicke der Bremsscheibe ist deshalb besonders einfach. Alternativ kann der Einsatz auch in einer Ausnehmung sitzen, deren Rand vollständig von dem Bremsbelag überstrichen wird und/oder die die beiden Reibflächen verbindet, z. B. als Durchgangsloch.Particularly preferably sitting in the recess at least one color distinguishable from the brake disc insert sits, z. B. a copper pin. The insert is consumed during braking with the wear layer. If the insert is no longer present in the part of the recess swept by the brake lining, the steel of the brake disk is seen during testing and next to it the part of the insert which has not been swept by the brake disk. The visual control of the residual thickness of the brake disc is therefore particularly simple. Alternatively, the insert can also sit in a recess whose edge is completely swept by the brake pad and / or connects the two friction surfaces, for. B. as a through hole.

Insbesondere bei einer neuen Bremsscheibe sitzt der Einsatz bevorzugt etwas versenkt in der Ausnehmung. Nach einigem Gebrauch ist der Einsatz dann zunächst nicht oder nur schlecht sichtbar. Erst wenn die Nutzschicht soweit abgenutzt ist, dass die Bremsbeläge auch den Einsatz abnutzen, wird dieser blank und sichtbar. Somit wird das baldige Erreichen der Abfahrgrenze der Bremsscheibe durch das Sichtbarwerden des Einsatzes angezeigt. Auch für einen solchen Einsatz eignet sich ein Kupferstift besonders.Especially with a new brake disc, the insert preferably sits slightly recessed in the recess. After some use, the use is then not or only partially visible. Only when the wear layer is worn so far that the brake pads also wear the insert, this is blank and visible. Thus, the early reaching the Abfahrgrenze the brake disc is indicated by the visibility of the insert. Also for such an application, a copper pen is particularly suitable.

Insbesondere wenn der Einsatz aus Kupfer ist, kann er einfach in eine Ausnehmung einer Bremsscheibe eingepresst werden kann.In particular, if the insert is made of copper, it can simply be pressed into a recess of a brake disc.

Bevorzugt hat der Einsatz eine geringere Abriebfestigkeit als die Nutzschicht der Bremsscheibe. Dadurch wird verhindert, dass sich die Bremsbeläge ungleichmäßig abnutzen, was zu Riefen zunächst in dem Bremsbelag und dann in der Bremsscheibe führen würde.Preferably, the insert has a lower abrasion resistance than the wear layer of the brake disc. This prevents the brake pads from wearing unevenly, which would lead to scoring first in the brake pad and then in the brake disc.

Wenn der Durchmesser des Einsatzes in Richtung der Reibfläche der Bremsscheibe verjüngt oder erweitert ist, z. B. wenn der Einsatz ein Kegelspitz oder Kegelstumpf ist oder mindestens einen entsprechenden Abschnitt aufweist, kann anhand des sichtbaren Durchmessers auf die verbleibende Restdicke der Nutzschicht geschlossen werden. Dies ist insbesondere deshalb besonders gut möglich, weil nur ein Teil des Einsatzes abgenutzt wird und der Durchmesser des verbleibenden Teils als Referenz sichtbar wird. Es wird sozusagen ein Schnittbild des Einsatzes sichtbar, anhand dessen auf die verbleibende Restdicke geschlossen werden kann.If the diameter of the insert is tapered or widened in the direction of the friction surface of the brake disc, z. Example, if the insert is a conical or truncated cone or at least has a corresponding section, can be concluded on the basis of the visible diameter on the remaining thickness of the wear layer. This is particularly well possible because only a part of the insert is worn and the diameter of the remaining part is visible as a reference. It is visible so to speak, a sectional view of the insert, on the basis of which the remaining thickness can be concluded.

In einer Ausführungsform hat der Einsatz mindestens zwei unterschiedliche Färbungen. Der Einsatz kann z. B. mit abnehmender Dicke der Nutzschicht seine Farbe verändern, z. B. von zunächst grün auf rot. Dadurch ist klar erkennbar, ob die Bremsscheibe gewechselt werden muss oder nicht (grün = alles in Ordnung, rot = bremsscheibe möglichst bald wechseln). Dies kann auf mehrere Weisen erreicht werden. In einer Ausführungsform hat der Einsatz einen Kern, der aus zwei Materialen besteht, deren Schnitt- bzw- Schleifflächen unterschiedliche Farben haben. In einer anderen Ausführungsform, die mit der zuvor genannten auch kombiniert werden kann, hat die Oberfläche des Einsatzes eine andere Farbe als die Schnitt, bzw. Schleiffläche des Kern. Diese Variante ist besonders geeignet, wenn sich der Querschnitt des Einsatzes in Richtung der Reibfläche, verjüngt. Dann sieht man zunächst bei unbenutzter Bremsscheibe nur die Farbe der Oberfläche des Einsatzes, z. B. Grün. Nach einiger Benutzung der Bremsscheibe, schwindet die Dicke der Nutzschicht und mit ihr wird auch der Einsatz angeschliffen, d. h. neben der Farbe der Oberfläche wird auch die Farbe des Kerns des Einsatzes sichtbar, z. B. Rot. Die Oberflächenfarbe bleibt dabei zunächst ringförmig um die angeschliffene Fläche des Rings stehen (zumindest bei symmetrisch verjüngten Einsätzen). Mit zunehmender Abnutzung der Bremsscheibe verschwindet der farbige Ring. Der Einsatz ist bevorzugt derart zu verjüngen, dass das Verschwinden des Ringes das Erreichen der Mindestrestdicke anzeigt.In one embodiment, the insert has at least two different colors. The use can, for. B. change with decreasing thickness of the wear layer its color, z. B. from first green to red. This clearly indicates whether the brake disc needs to be replaced or not (green = all right, red = brake disc change as soon as possible). This can be achieved in several ways. In one embodiment, the insert has a core made of two materials whose cutting surfaces have different colors. In another embodiment, which may also be combined with the aforesaid, the surface of the insert has a different color than the cut surface of the core. This variant is particularly suitable when the cross section of the insert in the direction of the friction surface, tapers. Then you can see at first unused disc only the color of the surface of the insert, z. B. green. After some use of the brake disc shrinks the thickness of the wear layer and with her the insert is sanded, d. H. In addition to the color of the surface and the color of the core of the insert is visible, z. B. Red. The surface color remains initially annular around the ground surface of the ring (at least in symmetrically tapered inserts). With increasing wear of the brake disc disappears the colored ring. The insert is preferably tapered such that the disappearance of the ring indicates the attainment of the minimum residual thickness.

Besonders bevorzugt wird die Dicke der Bremsscheibe kontinuierlich geprüft und bei Erreichen der Verschleißgrenze dem Fahrer ein entsprechendes Warnsignal angezeigt. Dazu hat eine entsprechende Vorrichtung mindestens einen Sensor zum Prüfen der Restdicke der Bremsscheibe und Mittel zum Übermitteln eines Prüfergebnisses an eine Zentrale. Diese Mittel umfassen typischerweise mindestens einen Busteilnehmer eines Datenbusses des Fahrzeugs. Dadurch kann das Prüfergebnis über das Bussystem an die Zentrale übermittelt und dort ausgewertet werden, indem der Messwert mit einem Sollwert verglichen wird. Ergibt der Vergleich, dass die Bremsscheibe getauscht werden muss, wird dies dem Fahrer signalisiert und bevorzugt ein entsprechender Code im Fehlerspeicher abgelegt.Particularly preferably, the thickness of the brake disc is checked continuously and when the wear limit is reached the driver is given a corresponding warning signal. For this purpose, a corresponding device has at least one sensor for checking the residual thickness of the brake disc and means for transmitting a test result to a central office. These means typically comprise at least one bus subscriber of a data bus of the vehicle. As a result, the test result can be transmitted via the bus system to the control center and evaluated there by comparing the measured value with a desired value. If the comparison reveals that the brake disk has to be replaced, this is signaled to the driver and preferably a corresponding code is stored in the error memory.

Im einfachsten Fall ist der Sensor ein Abstandssensor, der in einem definierten Abstand zu der Bremsscheibe bevorzugt im Bereich der Radaufhängung eines Fahrzeugs montiert ist.In the simplest case, the sensor is a distance sensor that is at a defined distance to the brake disc is preferably mounted in the region of the suspension of a vehicle.

Der Abstandssensor ist bevorzugt derart montiert, dass eine die Verschleißgrenze anzeigende Ausnehmung in der Bremsscheibe bei rotierender Bremsscheibe an dem Abstandssensor vorbeirotiert, so dass der Abstandsensor nacheinander den Abstand zu der Reibfläche der Bremsscheibe und anschließend zum Boden der Ausnehmung misst. Wenn der Abstand bei drehender Bremsscheibe konstant bleibt, dann ist die Nutzschicht der Bremsscheibe verbraucht und dies wird erkannt und dem Fahrer signalisiert bzw. in einem Fehlerspeicher abgelegt. Diese Art der Messung hat den Vorteil, dass der Abstand zwischen dem Sensor und der Bremsscheibe nicht eingestellt werden muss. Auch wenn sich der Abstand zwischen dem Sensor und der Bremsscheibe im Laufe der Zeit verstellt oder die Messwerte des Sensors im Laufe der Zeit driften, hat das keinen Einfluss auf die Erkennung der Restdicke der Bremsscheibe, weil es nur auf die Differenz der beiden Messungen ankommt. Ist die Differenz Null oder kleiner einem vorbestimmten Wert, dann muss die Bremsscheibe getauscht werden und dies wird signalisiert.The distance sensor is preferably mounted in such a way that a recess indicating the wear limit rotates past the distance sensor with the brake disk rotating, so that the distance sensor successively measures the distance to the friction surface of the brake disk and then to the bottom of the recess. If the distance remains constant when the brake disc rotates, then the wear layer of the brake disc is consumed and this is detected and signaled to the driver or stored in a fault memory. This type of measurement has the advantage that the distance between the sensor and the brake disc does not have to be adjusted. Even if the distance between the sensor and the brake disc changes over time or the measured values of the sensor drift over time, this has no influence on the detection of the residual thickness of the brake disc, because it only depends on the difference between the two measurements. If the difference is zero or less than a predetermined value, then the brake disk must be replaced and this is signaled.

Besonders bevorzugt ist der Sensor ein induktiver Abstandssensor bzw. Näherungsschalter. Diese Sensoren arbeiten berührungslos und sind verschmutzungsunempfindlich. Zudem können solche induktive Abstandssensoren auch eingesetzt werden, wenn ein Einsatz in die Ausnehmung eingesetzt wurde, weil unterschiedliche Materialen selbst bei gleichem Abstand zu dem Sensor unterschiedliche Messwerte liefern. Das oben erläuterte Prinzip der Differenzmessung funktioniert deshalb unverändert. Erst wenn der Einsatz bis auf den Boden der Ausnehmung abgeschliffen ist, ist die Differenz der beiden Messungen Null.The sensor is particularly preferably an inductive distance sensor or proximity switch. These sensors work without contact and are insensitive to contamination. In addition, such inductive distance sensors can also be used if an insert was inserted into the recess, because different materials provide different measured values even at the same distance to the sensor. The principle of difference measurement explained above therefore remains unchanged. Only when the insert is ground down to the bottom of the recess, the difference of the two measurements is zero.

Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Temperatursensor, der die Temperatur der Bremsscheibe erfasst, verwendet werden. Die Mittel zum Übermitteln des Prüfergebnisses übermitteln mindestens einen der Temperatur entsprechenden Wert an die Zentrale und die Zentrale prüft anhand des der Temperatur entsprechenden Wertes, ob die Restdicke ausreichend ist. Dabei berücksichtigt die Zentrale andere Daten, z. B. eine Geschwindigkeitsmessung und/oder deren Ableitung, welche ein Maß für die Beschleunigung bzw. Bremsleistung ist. Diese anderen Daten sind mit einer Grenztemperatur der Bremsscheibe korreliert. Wird die entsprechende Grenztemperatur überschritten, wird dies als Hinweis auf eine Abnutzung der Nutzschicht interpretiert und angezeigt. Anders formuliert, wird anhand von Daten über einen Bremsvorgang ermittelt, wie stark sich eine Bremsscheibe zulässigerweise erwärmen darf. Diese ermittelte Erwärmung wird mit einer gemessenen Erwärmung verglichen. Wird diese ermittelte Erwärmung überschritten ist die Bremsscheibe auszutauschen. Bevorzugt wird zur Bestimmung der zulässigen Erwärmung auch die Lufttemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit ausgewertet, z. B. können ebenso Daten eines Regensensors ausgewertet werden, denn solche Wetterdaten beeinflussen die Kühlung der Bremsscheibe ebenso wie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann zu den beispielhaft gennannten Daten auch der Druck der Bremsflüssigkeit als Funktion der Zeit gemessen werden. Dieser Druck ist ein Mass für die zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe erzeugte Reibungswärme, d. h. für die Bremsleistung. Die Auswertung des Drucks zur Ermittlung einer zulässigen Erwärmung hat den Vorteil, dass dadurch auch eine Bremsleistung erfasst wird, die nicht als Beschleunigung messbar ist, z. B. wenn die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges auf Gefällstrecken zumindest in etwa konstant gehalten werden soll.Additionally or alternatively, a temperature sensor that detects the temperature of the brake disc can be used. The means for transmitting the test result transmit at least one value corresponding to the temperature to the center, and the center checks on the basis of the value corresponding to the temperature whether the residual thickness is sufficient. The central unit takes into account other data, eg. As a speed measurement and / or their derivative, which is a measure of the acceleration or braking power. These other data are correlated with a brake disc temperature limit. If the corresponding limit temperature is exceeded, this is interpreted and displayed as an indication of wear of the wear layer. In other words, based on data on a braking process, it is determined how much a brake disc may allow to warm up. This determined heating is compared with a measured heating. If this determined heating is exceeded, replace the brake disk. Preferably, the air temperature and / or humidity is evaluated to determine the allowable heating, z. B. also data of a rain sensor can be evaluated, because such weather data affect the cooling of the brake disc as well as the speed of the vehicle. Alternatively or additionally, the pressure of the brake fluid as a function of time can be measured for the data mentioned by way of example. This pressure is a measure of the frictional heat generated between the brake pad and the brake disk, d. H. for the braking power. The evaluation of the pressure to determine an allowable heating has the advantage that thereby a braking power is detected, which is not measurable as acceleration, z. B. when the speed of a vehicle on slopes should be kept at least approximately constant.

Die genannten Abstands- bzw. Temperatursensoren sind bevorzugt an einem Bremssattel befestigt. Das ermöglich einen hohen Vorfertigungsgrad der Einheit „Scheibenbremse”.The mentioned distance or temperature sensors are preferably attached to a caliper. This allows a high degree of prefabrication of the unit "disc brake".

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.The invention will now be described by way of example without limitation of the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings.

1 zeigt eine Bremsscheibe. 1 shows a brake disc.

2 zeigt ein Detail einer Bremsscheibe. 2 shows a detail of a brake disc.

3 zeigt ein Detail einer weiteren Bremsscheibe. 3 shows a detail of another brake disc.

4 zeigt schematisch einen Abstandssignalverlauf. 4 schematically shows a distance waveform.

1 zeigt einen Ausschnitt einer Bremsscheibe 1 mit einer Reibfläche 2. Die Reibfläche 2 wird durch die gestrichelte Hilfslinie 16 (nur angedeutet) in einen radial innenliegenden Teil 2a und eine radial außenliegenden Teil 2b untertrennt. Auf dem innenliegenden Teil 2a reibt beim Bremsen ein Bremsbelag (nicht dargestellt), d. h. der innenliegende Teil 12a wird vom Bremsbelag überstrichen. Der radial außen liegende Teil 2b wird nicht überstrichen. Die Bremsscheibe 1 hat in der Reibfläche 2 an Ihrem äußeren Rand Ausnehmungen 10, die je einen Rand 12 und einen Boden 14 aufweisen. Die radiale Ausdehnung der Ausnehmungen ist derart gewählt, dass der Rand 12 der Ausnehmungen zum Teil von einem Bremsbelag überstrichen werden (nicht dargestellt) und zum Teil nicht. Der Rand 12 hat somit in einen innenliegenden Teil 12a, der von einem Bremsbelag überstrichen wird und einen außenliegenden Teil 12b, der nicht von einem Bremsbelag überstrichen wird. Die Grenze zwischen dem inneren von dem Bremsbelag überstrichenen Teil 12a und dem äußeren Teil 12b bildet die gestrichelte Hilfslinie 16. Die Höhe des Randes 12 entspricht der Dicke d der Nutzschicht der Bremsscheibe 1. Beim Bremsen wird in dem Bereich, der von dem Bremsbelag überstrichen wird die Nutzschicht abgetragen. Damit wird der innenliegende Teil 12a des Randes 12 ebenfalls abgetragen. Der außenliegende Teil 12b des Randes 12 bleibt stehen. Sobald die Nutzschicht ganz abgetragen ist, ist der innenliegende Teil 12a des Randes 12 ebenfalls ganz abgetragen. Der außenliegene Teil 12b des Randes bleibt mit dem außenliegenden Teil 2b der Reibfläche 2 stehen. 1 shows a section of a brake disc 1 with a friction surface 2 , The friction surface 2 is through the dashed auxiliary line 16 (only indicated) in a radially inner part 2a and a radially outer part 2 B under cut. On the inside part 2a rubs when braking a brake pad (not shown), ie the inner part 12a is swept over by the brake pad. The radially outer part 2 B is not overstretched. The brake disc 1 has in the friction surface 2 recesses at its outer edge 10 which each have a border 12 and a floor 14 exhibit. The radial extent of the recesses is chosen such that the edge 12 the recesses are partially covered by a brake pad (not shown) and partly not. The edge 12 thus has an inner part 12a , which is covered by a brake pad and an outboard part 12b which is not covered by a brake pad. The boundary between the inner part swept by the brake pad 12a and the outer part 12b forms the dashed auxiliary line 16 , The height of the edge 12 corresponds to the thickness d of the wear layer of the brake disc 1 , During braking, the wear layer is removed in the area covered by the brake pad. This will be the inner part 12a of the edge 12 also removed. The outside part 12b of the edge 12 stands still. As soon as the wear layer is completely removed, the inner part is 12a of the edge 12 also completely worn. The outside part 12b the edge remains with the outer part 2 B the friction surface 2 stand.

Zusätzlich zu den Ausnehmungen 10 hat die Bremsscheibe Durchgangslöcher 20 sowie eine weitere Ausnehmung 40, die als Detail in 2 im Schnitt gezeigt dargestellt ist. Die Ausnehmung 40 ist ebenfalls ein Durchgangsloch. Im Mittelabschnitt der Ausnehmung sitzt ein eingepresster Einsatz 50 beispielsweise aus Kupfer. Der Durchmesser des Einsatzes ist auf der nach außen, d. h. zur Felge weisenden Seite des Durchgangslochs 40 zunächst gestuft erweitert und dann kegelspitzartig verjüngt. Die Kegelspitze ist gegenüber der Reibfläche 2 etwas zurückversetzt. Bei einer unbenutzten Bremsscheibe ist der Einsatz grünlich verfärbt, weil das Kupfer anläuft. Sobald die Nutzschicht, deren anfängliche Dicke hier mit d gekennzeichnet ist, soweit abgenutzt ist, dass der Bremsbelag beim Bremsen auch den Einsatz berührt, wird die Kupferoberfläche angeschliffen und der blanke angeschliffene Teil wird als rötlicher Punkt in einem grünen Ring auf der Reibfläche 2 sichtbar. Mit fortschreitender Abnutzung der Nutzschicht nimmt der Durchmesser des roten Punktes zu und der grüne Ring verschwindet. Wenn der rote Punkt etwa den Durchmesser der Ausnehmung erreicht hat, dann ist die Nutzschicht abgetragen und die Bremsscheibe 1 sollte gewechselt werden. Anders als dargestellt kann die Ausnehmung 40 so angeordnet sein, dass sie zum Teil von dem Bremsbelag überstrichen und zum Teil nicht, d. h. die Hilfslinie 16 schneidet dann die Ausnehmung 40. Die grüne Oberfläche des Kupfereinsatzes kann durch ein entsprechende chemische Behandlung bei der Grünspan (Kupfersalz der Essigsäure) gebildet wird verstärkt werden. Beispielsweise kann der Einsatz mit Essigsäure bestrichen werden. Beim anschließenden Abtrocknen entsteht dann tiefgrünes Kupferacetat.In addition to the recesses 10 the brake disc has through holes 20 and a further recess 40 that as a detail in 2 shown in section is shown. The recess 40 is also a through hole. In the central portion of the recess sits a pressed insert 50 for example, made of copper. The diameter of the insert is on the outward, ie facing the rim side of the through hole 40 initially stepped expanded and then tapered cone-like. The cone tip is opposite the friction surface 2 put something back. In an unused brake disc, the insert is greenish discolored, because the copper starts. As soon as the wear layer, the initial thickness of which is denoted d here, is worn down to such an extent that the brake pad also touches the insert during braking, the copper surface is ground and the bare ground part becomes a reddish point in a green ring on the friction surface 2 visible, noticeable. With progressive wear of the wear layer the diameter of the red dot increases and the green ring disappears. If the red dot has reached about the diameter of the recess, then the wear layer is removed and the brake disc 1 should be changed. Other than shown, the recess 40 be arranged so that they partly covered by the brake pad and partly not, ie the auxiliary line 16 then cuts the recess 40 , The green surface of the copper insert can be strengthened by an appropriate chemical treatment when the verdigris (copper salt of acetic acid) is formed. For example, the insert can be painted with acetic acid. During subsequent drying, deep green copper acetate is formed.

3 zeigt ein Detail einer weiteren Bremsscheibe 1 im Schnitt. Diese Bremsscheibe hat in ihrer Reibfläche 2 eine Ausnehmung 100, deren Tiefe der Dicke d der Nutzschicht der Bremsscheibe entspricht. Gegenüber der Ausnehmung 100 ist im Abstand d₀ von der Reibfläche ein induktiver Abstandssensor 120 angeordnet. Dreht sich die Bremsscheibe, dann erzeugt der Abstandsensor 120 ein Signal d', wie es in 4 angedeutet ist. Das Signal d' kann über ein Bussystem an eine Zentrale übertragen und dort ausgewertet werden. Das Signal d' ist über die Zeit t' im wesentlichen konstant und entspricht dem Abstand d₀ zwischen der Reibfläche 2 und dem Abstandssensor 120; nur wenn die Ausnehmung 100 in den Messbereich des Abstandsenors 120 kommt, dann springt das Signal d' auf einen Wert d₀ + d, weil der Abstand zwischen dem Boden 114 der Ausnehmung 100 und dem Abstandssensor 120 um die Dicke d der Nutzschicht größer ist als der Abstand d₀ der Reibfläche 2 zu dem Abstandssensor. Mit zunehmender Abnutzung der Bremsscheibe wird die Nutzschicht dünner d. h. der Abstand der Reibfläche 2 zum Sensor vergrößert sich (als d₀ dargestellt). Die Höhe des Sprungs im Signal d' des Abstandssensors nimmt demzufolge zunehmend ab. Anders formuliert nimmt die Differenz zwischen den Messwerten, die dem Abstand d₀' des Abstandssensors 120 zu der Reibfläche 2 entsprechen und zu den Messwerten die dem Abstand d₀ + d zum Boden 114 entsprechend ab. Wenn der Sprung, also die Differenz verschwindet, dann ist die Nutzschicht abgetragen und die Bremsscheibe sollte erneuert werden. Natürlich sollte dies rechtzeitig angezeigt werden, d. h. wenn der Sprung im Signal kleiner gleich einem vorbestimmten Wert ist sollte das baldige Erreichen des Endes der Nutzschicht signalisiert und/oder im Fehlerspeicher des Kraftfahrzeugs abgelegt werden. 3 shows a detail of another brake disc 1 on average. This brake disc has in its friction surface 2 a recess 100 whose depth corresponds to the thickness d of the wear layer of the brake disk. Opposite the recess 100 is at the distance d ₀ of the friction surface an inductive distance sensor 120 arranged. If the brake disc rotates, the distance sensor is generated 120 a signal d ', as in 4 is indicated. The signal d 'can be transmitted via a bus system to a central office and evaluated there. The signal d 'is substantially constant over the time t' and corresponds to the distance d ₀ between the friction surface 2 and the distance sensor 120 ; only if the recess 100 in the measuring range of the distance sensor 120 comes, then the signal d 'jumps to a value d ₀ + d, because the distance between the ground 114 the recess 100 and the distance sensor 120 to the thickness d of the wear layer is greater than the distance d _{0 of} the friction surface 2 to the distance sensor. With increasing wear of the brake disc, the wear layer is thinner ie the distance of the friction surface 2 to the sensor increases (shown as d ₀ ). The height of the jump in the signal d 'of the distance sensor therefore decreases increasingly. In other words, the difference between the measured values takes the distance d ₀ 'of the distance sensor 120 to the friction surface 2 correspond to the measured values and the distance d ₀ + d to the ground 114 accordingly. If the jump, so the difference disappears, then the wear layer is worn away and the brake disc should be renewed. Of course, this should be displayed in time, ie if the jump in the signal is less than or equal to a predetermined value, the early reaching the end of the wear layer should be signaled and / or stored in the fault memory of the motor vehicle.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Bremsscheibebrake disc
22: Reibflächefriction surface
1010: Ausnehmungrecess
1212: Rand der Ausnehmung 10 Edge of the recess 10
12a12a: innenliegender Teil des Rands 12 inside part of the edge 12
12b12b: außenliegender Tell der Rands 12 Outboard Tell the Rands 12
1414: Boden der Ausnehmung 10 Bottom of the recess 10
1616: Trennlinie (Hilfslinie)Dividing line (auxiliary line)
2020: DurchgangslöcherThrough holes
4040: DurchgangslochThrough Hole
5050: stiftförmiger Einsatzpin-shaped insert
5252: Kegelspitze des Einsatzes 50 Cone tip of the insert 50
5454: gestufte Erweiterungstepped extension
100100: Ausnehmungrecess
114114: Boden der Ausnehmung 100 Bottom of the recess 100
120120: induktiver Abstandssensorinductive distance sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 9493747 U1 [0004]
DE 19841096 C1 [0005]

Claims

Brake disc ( 1 ) with at least one wear layer in the at least one recess ( 10 ) with a floor ( 14 ), wherein the depth (d) of the recess ( 10 ) corresponds to the thickness of the wear layer, characterized in that the recess ( 10 ) is arranged such that a part ( 12a ) of the edge ( 12 ) of the recess ( 10 ) is swept over when braking at least one brake pad and another part ( 12b ) of the edge ( 12 ) of the recess ( 10 ) is not overstretched.

Brake disc ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the bottom ( 14 ) of the recess ( 10 ) is marked in color.

Brake disc ( 1 ), in particular according to claim 1 or 2 with at least one recess ( 10 . 40 ) in wear layer, characterized in that in the recess at least one color distinguishable from the brake disc insert ( 50 ) sits.

Brake disc ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the insert ( 50 ) has a lower abrasion resistance than the wear layer.

Brake disc according to claim 3 or 4, characterized in that the diameter of the insert ( 50 ) in the direction of the friction surface ( 2 ) of the brake disc ( 1 ) is tapered or widened.

Brake disc ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the insert ( 50 ) has at least two zones of different color.

Device for testing the residual thickness of a brake disk ( 1 ), in particular a brake disk according to one of the preceding claims, characterized by at least one sensor ( 120 ) for checking the residual thickness of the brake disc ( 1 ) and means for transmitting a test result to a central office.

Device according to the preceding claim, characterized in that the means transmit the test result via a bus system to the center.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the sensor is a distance sensor ( 120 ), which at a defined distance to the brake disc ( 1 ) is mounted in the region of the suspension of a vehicle.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the sensor is an inductive distance sensor ( 120 ).

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the sensor, the temperature of the brake disc ( 1 ), the means for transmitting the test result transmit at least one value corresponding to the temperature to the central office and the control center checks on the basis of the value corresponding to the temperature whether the residual thickness is sufficient.

Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the sensor ( 120 ) is supported on a brake caliper of the disc brake.