DE102019103827A1

DE102019103827A1 - Scheibenbremse mit einer Verschleißsensoreinrichtung, Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes von Bremsbelägen und Bremsscheibe einer Scheibenbremse, und Verfahren zum Überwachen einer Bremsbetätigung und einer Rückstellung einer Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102019103827A1
Application number: DE102019103827.8A
Authority: DE
Inventors: Josef Atzinger; Erwin Pletz; Florian Plettl; Andreas Petschke
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2039-02-16
Also published as: WO2020164885A1; EP3924634A1; DE102019103827B4

Abstract

Eine Scheibenbremse (1) für ein Nutzfahrzeug, umfasst einen Bremssattel (3), der eine Bremsscheibe (8) übergreift, zwei im Bremssattel (3) angeordnete Bremsbeläge (4, 4'), sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung (10), mit welcher die Bremsbeläge (4, 4') nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse (1) rückführbar und der Bremssattel (3) zentrierbar sind, eine Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes der Bremsbeläge (4, 4') und der Bremsscheibe (8) und eine Verschleißsensoreinrichtung (16). Die Rückstelleinrichtung (10) weist die Verschleißsensoreinrichtung (16) auf. Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes von Bremsbelägen und Bremsscheibe und ein Verfahren zum Überwachen einer Bremsbetätigung und einer Rückstellung einer Scheibenbremse werden angegeben

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit einer Verschleißsensoreinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes von Bremsbelägen und Bremsscheibe und ein Verfahren zum Überwachen einer Bremsbetätigung und einer Rückstellung einer Scheibenbremse.
Scheibenbremsen gehören mittlerweile zur Standardausrüstung bei schweren Nutzfahrzeugen. Derartige Scheibenbremsen können mit so genannten Rückstelleinrichtungen versehen sein.
Solche Scheibenbremsen sind üblicherweise druckluftbetätigt und mit automatisch wirkenden, mechanischen Verschleißnachstellvorrichtungen ausgestattet. Diese Verschleißnachstellvorrichtungen wirken sehr zuverlässig und verkleinern ein zu groß gewordenes Lüftspiel. Sie sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt, wie z.B. mechanische Nachsteller mit automatischem Einregeln eines Reibepunkts. Dabei wird bei jeder Bremsbetätigung die Nachstellvorrichtung, z.B. durch ein Zustellelement einer Zuspannvorrichtung der Scheibenbremse, aktiviert. Bei Verschleiß von Bremsbelägen und Bremsscheibe erfolgt ein automatisches Nachstellen der Beläge mittels der Verschleißnachstellvorrichtung z.B. durch eine Verstellbewegung von positionsveränderlichen Gewindespindeln.
DE 10 2016 104 970 A1 beschreibt eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden, als Schiebesattel ausgebildeten Bremssattel, der an einem ortsfesten Bremsträger befestigt ist und eine zentrale Öffnung über der Bremsscheibe aufweist. Die Bremsscheibe umfasst zwei im Bremssattel angeordnete, gegensinnig bewegbare, jeweils eine Belagträgerplatte und einen darauf befestigten Reibbelag aufweisende Bremsbeläge, von denen ein aktionsseitiger mittels einer Zuspanneinrichtung über mindestens einen Bremsstempel gegen die Bremsscheibe pressbar ist, sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung, mit welcher der Bremssattel nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Bremse rückführbar ist, wobei die Rückstelleinrichtung eine an den sich gegenüberliegenden Bremsbelägen angreifenden, entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung gleich wirkenden Spreizeinrichtung mit an der jeweiligen Belagträgerplatte angreifenden federnden Spreizelementen aufweist. Die Spreizeinrichtung ist in der zentralen Öffnung angeordnet, wobei die Spreizelemente direkt oder indirekt außerhalb der Reibbeläge einseitig im Mittenbereich oder an mindestens zwei zur Mitte abständig zueinander angeordneten Anlagebereichen der Bremsbeläge angreifen, wobei die Anlagebereiche jeweils eine Anlagefläche und eine Auflagefläche aufweisen, an welchen die Spreizelemente bewegbar angeordnet sind.
DE 40 41 318 A1 beschreibt eine Belagverschleißanzeige für durch Druckmittel, vorzugsweise pneumatisch betätigbare Scheibenbremsen von Nutzfahrzeugen. Es wird ein Stellorgan, z.B. in Form einer Nachstellspindel verwendet, um bei Verschleißnachstellung ausgelöste Drehbewegungen der Nachstellerspindel mittels einer Drehwinkelgeberanordnung in Signale umzusetzen, welche mittels einer Auswerteelektronik und unter Zugrundelegung der geometrischen Abhängigkeit des Axialweges von Steigung und Verdrehwinkel der Nachstellerspindel den Verschleiß der Bremsbeläge der Scheibenbremse aufzeigen.
Im Zuge von Vereinfachungen und Kosteneinsparungen bei gleichbleibender oder höherer Qualität besteht ein ständiger Bedarf für verbesserte Scheibenbremsen.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenbremse mit einer verbesserten Verschleißsensoreinrichtung bereitzustellen.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes von Bremsbelägen und Bremsscheibe und ein Verfahren zum Überwachen einer Bremsbetätigung und einer Rückstellung einer Scheibenbremse anzugeben.
Die Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die weiteren Aufgaben werden jeweils durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und 14 gelöst.
Ein erfindungsgemäße Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug umfasst einen Bremssattel, der eine Bremsscheibe übergreift, zwei im Bremssattel angeordnete Bremsbeläge, sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung, mit welcher die Bremsbeläge nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse rückführbar und der Bremssattel zentrierbar sind, einer Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes der Bremsbeläge und der Bremsscheibe und einer Verschleißsensoreinrichtung. Die Rückstelleinrichtung weist die Verschleißsensoreinrichtung auf.
Es ergibt sich der Vorteil, dass keine kostenintensiven Getriebe zur Umsetzung von Drehbewegungen auf einen Verschleißsensor erforderlich sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes von Bremsbelägen und Bremsscheibe einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, wobei die Scheibenbremse einen Bremssattel, der eine Bremsscheibe übergreift, zwei im Bremssattel angeordnete Bremsbeläge, sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung, mit welcher die Bremsbeläge nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse rückführbar und der Bremssattel zentrierbar sind, eine Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes von Bremsbeläge und Bremsscheibe und die oben beschriebene Verschleißsensoreinrichtung aufweist, wird so durchgeführt, dass die Verschleißsensoreinrichtung einen sich in Abhängigkeit von dem Verschleiß von Bremsbelägen und Bremsscheibe verändernden Abstand zwischen Hülsenelementen der Rückstelleinrichtung mittels eines Sensorelementes erfasst, wobei das Sensorelement den so erfassten Abstand in einen elektrischen Wert oder/und in ein elektrisches Signal umwandelt, wobei der so den Verschleiß darstellende elektrische Wert oder/und das elektrische Signal in einer Auswerteeinheit derart ausgewertet werden, dass die Auswerteeinheit den zugehörigen Summenverschleiß berechnet und ausgibt.
Auf diese Weise lässt sich eine vorteilhaft einfache Bestimmung des Verschleißes ermöglichen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Auswerteeinheit beim Auswerten ein Warnsignal ausgibt, wenn ein vorher festgelegter Verschleißgrenzwert überschritten wird.
Ein erfindungsgemäße Verfahren zum Überwachen einer Bremsbetätigung und einer Rückstellung einer Rückstelleinrichtung einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, wobei die Scheibenbremse einen Bremssattel, der eine Bremsscheibe übergreift, zwei im Bremssattel angeordnete Bremsbeläge, sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung, mit welcher die Bremsbeläge nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse rückführbar und der Bremssattel zentrierbar sind, eine Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes von Bremsbeläge und Bremsscheibe und die oben angegebene Verschleißsensoreinrichtung aufweist, wird derart durchgeführt, dass die Verschleißsensoreinrichtung einen sich in Abhängigkeit von einer Bremsbetätigung und/oder einer Rückstellung einer Rückstelleinrichtung verändernden Abstand zwischen Hülsenelementen der Rückstelleinrichtung mittels eines Sensorelementes erfasst, wobei das Sensorelement den so erfassten Abstand in einen elektrischen Wert oder/und in ein elektrisches Signal umwandelt, wobei der so die Rückstellung der Rückstelleinrichtung) darstellende elektrische Wert oder/und das elektrische Signal in einer Auswerteeinheit derart ausgewertet werden, dass die Auswerteeinheit die Bremsbetätigung oder/und die Rückstellung der Rückstelleinrichtung im Vergleich mit vorher festgelegten Werten überwacht.
Hierbei kann ein vorteilhaft einfaches Überwachen einer Bremsbetätigung und einer Rückstellung einer Rückstelleinrichtung einer Scheibenbremse erzielt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes von Bremsbelägen und Bremsscheibe einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, wobei die Scheibenbremse einen Bremssattel, der eine Bremsscheibe übergreift, zwei im Bremssattel angeordnete Bremsbeläge, sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung, mit welcher die Bremsbeläge nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse rückführbar und der Bremssattel zentrierbar sind, eine Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes von Bremsbeläge und Bremsscheibe und die oben beschriebene Verschleißsensoreinrichtung aufweist, wird so durchgeführt, dass die Verschleißsensoreinrichtung einen sich in Abhängigkeit von dem Verschleiß von Bremsbelägen und Bremsscheibe verändernden Abstand zwischen Hülsenelementen der Rückstelleinrichtung mittels einer optischen Anzeige erfasst, wobei anhand von Strichmarken, Pfeilmarken und/oder Maßstäben der so den Verschleiß darstellende Abstand angezeigt wird.
Dies ist ein vorteilhaft einfaches Verfahren, eine Verschleißsensierung vorzunehmen. Ein solches Verfahren kann auch zusätzlich zu den oben angegebenen Verfahren durchgeführt werden.
Wenn die Auswerteeinheit beim Auswerten ein Warnsignal ausgibt, wenn ein vorher festgelegter Verschleißgrenzwert überschritten wird, ermöglicht sich eine einfache Überwachungsanzeige.
Eine bevorzugte Ausführung einer Scheibenbremse, wobei der Bremssattel als Schiebesattel ausgebildet und an dem ortsfesten Bremsträger verschiebbar befestigt ist, wobei die Bremsbeläge jeweils eine Belagträgerplatte und einen darauf befestigten Reibbelag aufweisen, wobei ein aktionsseitiger bzw. zuspannseitiger Bremsbelag mittels einer Zuspanneinrichtung gegen die Bremsscheibe pressbar ist, wobei die Rückstelleinrichtung einen Haltebügel und an dem Haltebügel angebrachte Paare von Federarmen aufweist, wobei der Haltebügel an dem Bremsträger befestigt ist, wobei die beiden Paare von Federarmen an der jeweiligen Belagträgerplatte der sich gegenüberliegenden Bremsbeläge entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung angreifen, und wobei die beiden Paare von Federarmen an einem geraden Mittelabschnitt des Haltebügels mittels Hülsenelementen verschiebbar geführt angebracht sind, sieht vor, dass die Verschleißsensoreinrichtung einen Abstand der verschiebbaren Hülsenelemente in Längsrichtung des geraden Mittelabschnitt des Haltebügels erfasst.
Es hat sich herausgestellt, dass der Abstand der verschiebbaren Hülsenelemente als ein Maß für den Verschleiß von Bremsbelägen und Bremsscheibe verwendet werden kann. Auf diese Weise kann eine vorteilhaft einfache Verschleißsensoreinrichtung zur Anwendung kommen.
In einer Ausführung weist die Verschleißsensoreinrichtung mindestens ein Sensorelement auf, welches den erfassten Abstand in einen elektrischen Wert oder/und in ein elektrisches Signal umwandelt. Hierzu eignen sich marktübliche, kostengünstige Bauelemente mit hoher Qualität.
So kann das mindestens eine Sensorelement ein Schalt-/Tastkontakt sein, der als Funktionsbauteil in unterschiedlichen Ausführungen verwendbar ist. Auch einfache Drahtkontakte sind vorteilhaft einzusetzen.
Das mindestens eine Sensorelement kann auch ein veränderbarer elektrischer Widerstand sein. Dies ist vorteilhaft, da der jeweils eingestellte Wert immer wieder abrufbar ist und keine Energie zur Versorgung eines Datenspeichers erfordert. So kann der veränderbare elektrische Widerstand z.B. ein Schiebepotentiometer oder ein Membranpotentiometer sein. Das Membranpotentiometer bietet zudem den Vorteil eines abgedichteten Bauteils.
In einer anderen Ausgestaltung kann das mindestens eine Sensorelement ein induktiver oder kapazitiver Sensor sein. Hier können vorteilhaft marktübliche Funktionsgruppen zum Einsatz kommen.
Es ist auch in einer weiteren Ausführung möglich, dass der Schalt-/Tastkontakt zusätzlich zu den anderen Sensorelementen zur Erfassung eines Verschleißgrenzwertes dienen kann.
Eine weitere Ausführung sieht vor, dass die Verschleißsensoreinrichtung mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit zur Auswertung des elektrischen Wertes oder/und des elektrischen Signals des mindestens einen Sensorelementes als einen Verschleißwert ausgebildet ist. Damit ist es vorteilhaft möglich, den Abstand der Hülsenelemente für ein Maß des Verschleißes auszuwerten.
In weiterer Ausgestaltung weist die Verschleißsensoreinrichtung ein Gehäuse auf und ist an dem Haltebügel angebracht. Dies ergibt einen kompakten Aufbau und erfordert wenig Einbauraum.
So kann die Verschleißsensoreinrichtung mit einer Halterung in der Mitte des Mittelabschnitts des Haltebügels angebracht sein, was vorteilhaft einfach möglich ist.
In einer alternativen Ausführung weist die Verschleißsensoreinrichtung zwei Gehäuseteile auf, welche teleskopartig ineinander greifen, relativ zueinander verschiebbar sind und gleichzeitig auf dem Mittelabschnitt des Haltebügels verschiebbar zwischen den Hülsenelementen angeordnet sind. Damit kann ein besonders platzsparender und kompakter Aufbau erreicht werden.
In einer alternativen Ausführung kann die Verschleißsensoreinrichtung eine optische Anzeige aufweisen, welche den Abstand der verschiebbaren Hülsenelemente in Längsrichtung des geraden Mittelabschnitt des Haltebügels anzeigt. Dies ist vorteilhaft einfach und mit geringstem Mehraufwand herzustellen.
Hierbei kann die optische Anzeige mindestens eine Markierung in Form von Strichmarken aufweist, die auf dem Mittelabschnitt des Haltebügels angebracht sind und einem Verschleißwert der Bremsbeläge und der Bremsscheibe entsprechen. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Ablesung des Summenverschleißes durch Vergleich der Position der Stirnwände der Hülsenelemente in Bezug auf die Strichmarken der Markierung möglich. Ein Verschleißgrenzwert kann z.B. farbig oder durch eine besondere Strichmarke, z.B. doppelt, dargestellt sein. Wenn der Abstand der Hülsenelemente den markierten Verschleißgrenzwert erreicht hat, kann einfach überprüft werden, ob noch ausreichend Verschleißvolumen der Reibbeläge vorhanden ist, da die visuelle Prüfung der Verschleißsensoreinrichtung direkt über den Bremsbelägen erfolgt.
Die Strichmarken können beispielsweise eingeritzt oder eingeätzt sein. Die optische Anzeige kann auch einen Ring mit oder ohne Lupe besitzen, um eine Ablesung zu vereinfachen.
Es ist in einer weiteren Ausführung vorteilhaft, wenn die optische Anzeige mindestens eine Pfeilmarke und einen Maßstab aufweist, wobei ein auf dem Maßstab angezeigter Wert oder eine auf dem Maßstab angeordnete Marke einem Verschleißwert der Bremsbeläge und der Bremsscheibe entsprechen. Auf diese Weise kann eine Ablesegenauigkeit erhöht werden.
Die Verschleißsensoreinrichtung in Zusammenhang mit der Rückstelleinrichtung ergibt eine Kosteneinsparung im Vergleich mit einem üblichen Verschleißpotentiometer. Zudem wird eine Überwachung der Rückstelleinrichtung und auch des Lüftspiels bzw. eines Betätigungshubs auf einfache Weise ermöglicht. Zudem ist eine vorteilhafte Nachrüstung der Verschleißsensoreinrichtung entweder separat zum Anbau an eine vorhanden Rückstelleinrichtung oder zusammen mit einer Rückstelleinrichtung möglich.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 eine schematische, perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit einer Rückstelleinrichtung und einer Verschleißsensoreinrichtung;
2 eine schematische Draufsicht auf die Scheibenbremse nach 1 in einem Verschleißzustand;
3 eine beispielhafte schematische, perspektivische Darstellung der Rückstelleinrichtung;
4 eine beispielhafte schematische, perspektivische Darstellung der Rückstelleinrichtung mit der Verschleißsensoreinrichtung;
5 eine beispielhafte schematische, perspektivische Darstellung der Rückstelleinrichtung mit einer Variante der Verschleißsensoreinrichtung nach 4;
6 eine beispielhafte schematische Teilschnittdarstellung der Variante der Verschleißsensoreinrichtung nach 5; und
7 eine beispielhafte schematische, perspektivische Darstellung der Rückstelleinrichtung mit einer weiteren Variante der Verschleißsensoreinrichtung nach 4.

1 zeigt eine schematische, perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse 1 mit einer Rückstelleinrichtung 10 und einer Verschleißsensoreinrichtung 16.
Koordinaten x, y, z dienen zur erleichterten Orientierung. Die x-Koordinate verläuft in Fahrtrichtung eines nicht gezeigten Fahrzeugs, dem die Scheibenbremse 1 zugeordnet ist. Die y-Koordinate liegt parallel zu einer Bremsscheibendrehachse, und die z-Koordinate gibt eine Höhe an.
Die Scheibenbremse 1 umfasst einen Bremsträger 2, einen Bremssattel 3, zwei Bremsbeläge 4, 4', eine Bremsscheibe 8, eine Rückstelleinrichtung 10 und eine Verschleißsensoreinrichtung 16.
Die Scheibenbremse 1 ist über den Bremsträger 2 ortsfest an einem Fahrzeug, dem die Scheibenbremse 1 zugeordnet ist, z.B. an einem Achsflansch (nicht gezeigt) befestigt.
Der Bremssattel 3 übergreift die Bremsscheibe 8 und ist bezogen auf die Bremsscheibe 8 axial in Richtung der Bremsscheibendrehachse, welche nicht gezeigt aber leicht vorstellbar ist und in y-Richtung verläuft, verschiebbar an dem Bremsträger 2 angebracht. Dazu ist der Bremssattel 3 auf nicht dargestellten Führungsholmen gelagert, die mit dem ortsfest am Fahrzeug gehaltenen Bremsträger 2 verbunden sind.
Der Bremssattel 3 umfasst einen Zuspannabschnitt 3a, einen Sattelrücken 3b und zwei Zugstreben 3c. Der Sattelrücken 3b ist mit dem Zuspannabschnitt 3a an jeweils einem Ende mit jeweils einer Zugstrebe 3c verbunden.
Der Zuspannabschnitt 3a weist einen Innenraum auf, in welchem eine nicht gezeigte Zuspanneinrichtung der Scheibenbremse 1 angeordnet ist. Diese Zuspanneinrichtung weist hier zwei Zuspannkolben 18, 19 auf.
Bezugszeichen mit einem Apostroph „'“ geben Bauteile an, die auf einer Seite der Bremsscheibe angeordnet sind, welche zu dem Sattelrücken 3b weist.
Der Bremsbelag 4, welcher zum Zuspannabschnitt 3a weist, wird als zuspannseitiger Bremsbelag 4 bezeichnet, und der andere Bremsbelag 4', welcher an dem Sattelrücken 3b angeordnet ist, wird rückenseitiger oder auch reaktionsseitiger Bremsbelag 4' genannt.
In dem Bremsträger 2 sind Bremsbeläge 4, 4' in so genannten Belagschächten zwischen jeweils zwei Bremsträgerhörnern 2a, 2b; 2'a, 2'b angeordnet. Die Bremsbeläge 4, 4' sind im Fall einer Bremsung beidseitig an die Bremsscheibe 8 anpressbar. Jeder Bremsbelag 4, 4' weist eine Belagträgerplatte 5, 5' und einen Reibbelag 6, 6' auf. Der Reibbelag 6, 6' ist auf der jeweils der Bremsscheibe zugewandten Seite der Belagträgerplatte 5, 5' befestigt und wird bei einer Bremsung gegen die Bremsscheibe 8 gepresst.
Ein Belaghaltebügel 9 ist über den Bremsbelägen 4, 4' in y-Richtung zwischen dem Zuspannabschnitt 3a und dem Sattelrücken 3b angeordnet. Der Belaghaltebügel drückt mit Abschnitten seiner Unterseite auf Belaghaltefedern 7, 7' der Bremsbeläge 4, 4', wodurch diese in ihren Belagschächten gehalten werden.
Die Rückstelleinrichtung 10 umfasst einen Haltebügel 11 mit zwei Schenkeln 11a und 11bund zwei an dem Haltebügel 11 angebrachte Paare von Federarmen 12, 12'; 13, 13', die auch als Druckarme bezeichnet werden.
Der Haltebügel 11 ist mit einem die Bremsscheibe 8 überspannenden geraden Mittelabschnitt 11c und sich daran beidseits anschließenden, abgewinkelten Haltearmen 11a und 11b in Gestalt eines „C“ ausgebildet. An den freien Enden der beiden Haltearme 11a, 11b ist jeweils ein zu den Bremsträgerhörnern 2a, 2b hin abgewinkelter Endabschnitt (nicht bezeichnet) angebracht.
Die jeweiligen Endabschnitte der Haltearme 11a, 11b sind in den zum Zuspannabschnitt 3a des Bremssattels 3 weisenden ortsfesten Bremsträgerhörnern 2a, 2b des Bremsträgers 2 in einer jeweiligen Aufnahme 2c befestigt. Diese Befestigungspunkte sind ortsfest an dem ortsfesten Bremsträger 2 ausgebildet.
Beiderseits des Haltebügels 11 rechtwinklig zur Bremsscheibendrehachse in x-Richtung über der Bremsscheibe 8 sind die beiden Paare von Federarmen 12, 12'; 13, 13' an dem geraden Mittelabschnitt 11c des Haltebügels 11 mittels Hülsenelementen 14, 15 verschiebbar geführt angebracht. Dieser gerade Mittelabschnitt 11c des Haltebügels 11 weist eine Mittelachse 11d auf, welche in x-Richtung verläuft.
Jedes Ende eines Federarms 12, 12'; 13, 13' eines Paars steht mit jeweils einer Aufnahme 5a, 5'a; 5b, 5'b in einem jeweiligen Endabschnitt 12a, 12'a; 13a, 13'a in Eingriff bzw. Zusammenwirkung mit gegenüberliegenden seitlichen Endabschnitten der Belagträgerplatten 5, 5' der Bremsbeläge 4, 4'.
Beim Zuspannen der Scheibenbremse 1 durch Betätigung der Zuspanneinrichtung werden die Zuspannkolben 18, 19 gegen die Belagträgerplatte 5 des zuspannseitigen Bremsbelags 4 gepresst. Im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs wird nun der Bremssattel 3, bezogen auf die Bremsscheibe 8, entgegen der Zuspannrichtung des zuspannseitigen Bremsbelags 4 unter Mitnahme und Anpressen des gegenüberliegenden, rückenseitigen Bremsbelags 4' an die andere Seite der Bremsscheibe 8 verschoben.
Bei diesem Zuspannvorgang werden auch die beiden Paare von Federarmen 12, 12'; 13, 13' in Abhängigkeit von dem Zuspannweg der Bremsbeläge 4, 4' in y-Richtung in Richtung auf den Haltebügel 11 zusammengedrückt. Dieser Zuspannweg setzt sich zusammen aus dem so genannten Lüftspiel und einem bestimmten Anteil einer Zusammenpressung der Reibbeläge 6, 6'. Das Lüftspiel ist der Abstand eines Reibbelags 6, 6' zur Bremsscheibe 8.
Mit anderen Worten, die Federarme 12, 13, welche mit der Belagträgerplatte 5 des zuspannseitigen Bremsbelags 4 in Eingriff stehen, werden bei einem Zuspannvorgang in negativer y-Richtung auf den Haltebügel 11 hin bewegt. Entgegengesetzt dazu werden die Federarme 12', 13', welche mit der Belagträgerplatte 5' des rückenseitigen Bremsbelags 4' in Eingriff stehen, in positiver y-Richtung auf den Haltebügel 11 hin bewegt. Dabei verschieben sich die beiden auf dem geraden Mittelabschnitt 11c des Haltebügels 11 verschiebbar geführten Hülsenelemente 14 und 15 so, dass ein Abstand 17 in x-Richtung, d.h. in Längsrichtung des geraden Mittelabschnitts 11c des Haltebügels 11, zwischen diesen Hülsenelementen 14 und 15 in Abhängigkeit von einer Bremsbetätigung verändert wird. D.h., der Abstand 17 wird bei einem Zuspannvorgang verkleinert und bei einem Lösevorgang der Scheibenbremse 1 vergrößert.
Nach einem Lösen der Scheibenbremse 1 werden die beiden sich gegenüberliegenden Bremsbeläge 4, 4' mittels der Rückstelleinrichtung 10 soweit von der Bremsscheibe 8 mittels der federnden, gespannten Federarme 12, 12'; 13, 13' so gelöst, dass die Bremsscheibe 8 gegenüber den Bremsbelägen 4, 4' frei läuft. Damit wird ein Restschleifmoment verhindert bzw. zumindest erheblich reduziert. Dazu werden nicht nur die Bremsbeläge 4, 4' von der Bremsscheibe 8 aktiv zurückgestellt, sondern auch der Bremssattel 3 wieder zentriert, d.h. dass eine x-z-Ebene der Bremsscheibe 8 mit einer in x-Richtung verlaufenden gedachten Mittellinie einer Öffnung fluchtet. Diese Öffnung ist durch den Zuspannabschnitt 3a, den Sattelrücken 3b und die Zugstreben 3c über der Bremsscheibe 8 und den Bremsbeläge 4, 4' festgelegt. Die Rückstelleinrichtung 10 weist somit die beiden Hauptfunktionen Rückstellung der Bremsbeläge 4, 4' und Zentrierung des Bremssattels 3 auf.
Die Rückstelleinrichtung 10 greift dazu hier im oberen Bereich der Belagträgerplatten 5, 5' der sich gegenüberliegenden Bremsbeläge 4, 4' mit den Federarmen 12, 12'; 13, 13' gleich wirkend entgegen der Zuspannrichtung, die in y-Richtung verläuft, an. Auf diese Weise werden die Bremsbeläge 4, 4' in ihren oberen Bereichen mit Rückstellkräften von der Rückstelleinrichtung 10 beaufschlagt. Dabei wird der Bremssattel 3 über den so zurückgestellten rückenseitigen Bremsbelag 4' zentriert, da der Haltebügel 11 der Rückstelleinrichtung 10 ortsfest an dem Bremsträger 2 angebracht ist.
Bei Verschleiß von Bremsbelägen 4, 4', d.h. der Reibbeläge 6, 6', und auch der Bremsscheibe 8 erfolgt ein automatisches Nachstellen der Bremsbeläge 4, 4' mittels einer (nicht gezeigten) Verschleißnachstellvorrichtung, z.B. durch eine Verdrehbewegung von positionsveränderlichen Gewindespindeln, die mit den Zuspannkolben 18, 19 gekoppelt sind. Die Zuspannkolben 18, 19 können auch ein entsprechendes Gewinde aufweisen. Auf diese Weise werden die Bremsbeläge 4, 4' in Abhängigkeit von auftretendem Verschleiß derart auf die Bremsscheibe 8 hin zugestellt, dass ein so genanntes Lüftspiel zwischen den Reibbelägen 6, 6' und der Bremsscheibe 8 konstant gehalten werden kann. Dabei wird der zuspannseitige Bremsbelag 4 in negativer y-Richtung auf die Bremsscheibe 8 hin verstellt, wobei der rückenseitige Bremsbelag 4' in positiver y-Richtung auf die Bremsscheibe 8 hin verstellt wird.
Bei auf diese Weise nachgestellten Bremsbelägen 4, 4' werden die beiden Paare von Federarmen 12, 12'; 13, 13' in Abhängigkeit von der nachgestellten Position der Bremsbeläge 4, 4' in Richtung auf den Haltebügel 11 zusammengedrückt. Mit anderen Worten, die Federarme 12, 13, welche mit der Belagträgerplatte 5 des zuspannseitigen Bremsbelags 4 in Eingriff stehen, werden in negativer y-Richtung auf den Haltebügel 11 hin bewegt. Entgegengesetzt dazu werden die Federarme 12', 13', welche mit der Belagträgerplatte 5' des rückenseitigen Bremsbelags 4' in Eingriff stehen, in positiver y-Richtung auf den Haltebügel 11 hin bewegt. Dabei verschieben sich die beiden auf dem Mittelabschnitt 11c des Haltebügels 11 verschiebbar geführten Hülsenelemente 14 und 15 so, dass ein Abstand 17 in x-Richtung zwischen diesen Hülsenelementen 14 und 15 verändert, hier verkleinert, wird.
Die Verschleißsensoreinrichtung 16 ist zur Erfassung des Abstands 17 zwischen den Hülsenelementen 14 und 15 ausgebildet. Hierzu ist die Verschleißsensoreinrichtung in dem Ausführungsbeispiel nach 1 im Bereich des Mittelabschnitts 11c des Haltebügels 11, z.B. zwischen den Hülsenelementen 14 und 15 oder/und mit diesen gekoppelt, angeordnet.
In einer ersten Ausführung ist die Verschleißsensoreinrichtung 16 derart ausgebildet, dass sie den Abstand 17 zwischen den Hülsenelementen 14, 15 ermittelt, welcher einem Verschleißwert entspricht, bei dem ein Wechsel der Bremsbeläge 4, 4' erforderlich wird. Dies wird unten noch näher erläutert.
In einer weiteren Ausführungsvariante erfasst bzw. misst die Verschleißsensoreinrichtung 16 den Abstand 17 zwischen den Hülsenelementen 14 und 15. Aus dem so erfassten Wert des Abstands 17 wird dann ein Verschleiß bzw. eine Dicke von Reibbelägen 6, 6' der Bremsbeläge 4, 4' und auch der Bremsscheibe 8 berechnet. Auf diese Weise kann der Summenverschleiß der Bremsbeläge 4, 4' und der Bremsscheibe 8 ermittelt und angezeigt werden.
Da sich der Abstand 17 wie oben beschrieben auch in Abhängigkeit von einer Bremsbetätigung verändert, d.h. bei einem Zuspannvorgang und einem Lösevorgang der Scheibenbremse, ist die Verschleißsensoreinrichtung 16 in einer noch weiteren Ausführungsvariante mit einer entsprechenden Auswerteeinrichtung (nicht gezeigt) in der Lage, den Zuspannvorgang und den Lösevorgang zu überwachen. So können z.B. ein zu kleines oder zu großes Lüftspiel und auch eine Funktion der Rückstellung durch die Rückstelleinrichtung 10 und deren Funktion überwacht werden, z.B. wie stark bzw. wie weit die Bremsbeläge 4, 4' nach dem Lösevorgang durch die Rückstelleinrichtung 10 zurückgeschoben werden.
Die Verschleißsensoreinrichtung 16 wird unten noch näher erläutert.
In 2 ist eine schematische Draufsicht auf die Scheibenbremse 1 nach 1 in einem Verschleißzustand gezeigt.
In dem in 2 dargestellten Verschleißzustand haben die Reibbeläge 6, 6' der Bremsbeläge 4, 4' einen Verschleißgrenzwert erreicht und müssen ausgetauscht werden. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Zuspannkolben 18, 19 durch die Verschleißnachstellvorrichtung (nicht gezeigt) aus dem Zuspannabschnitt 3a des Bremssattels 3 weit herausgedreht/herausgestellt sind, um das Lüftspiel der verschlissenen Bremsbeläge 4, 4' zur Bremsscheibe 8 einzuhalten.
Diesem Verschleißgrenzwert entspricht der Wert des Abstands 17, welcher von der Verschleißsensoreinrichtung 16 erfasst wird. Dazu weist die Verschleißsensoreinrichtung 16 in diesem Beispiel einen elektrisch leitenden Schalt-/Tastkontakt auf. Der Schalt-/Tastkontakt wird bei Erreichen durch eine mechanische Betätigung geschlossen oder geöffnet, wobei der Schalt-/Tastkontakt einen elektrischen Strom als Signal ein- oder ausschaltet. Dieser elektrische Strom kann als Signal dann von einer nicht gezeigten Auswerteeinheit so ausgewertet werden, dass eine Anzeige ausgegeben wird, z.B. eine Warnlampe „Bremsbeläge wechseln“ aufleuchtet.
Der Schalt-/Tastkontakt ist z.B. in einem Gehäuse der Verschleißsensoreinrichtung 16 angeordnet, welches in 1, 2 nur schematisch angedeutet ist. Eine Betätigung des Schalt-/Tastkontaktes kann z.B. durch eines der beiden Hülsenelemente 14, 15 (oder auch durch beide) erfolgen. Beispielsweise kann der Schalt-/Tastkontakt ein Sprungkontakt eines herkömmlichen Endschalters sein, dessen Betätiger mit dem zugehörigen Hülsenelement 14, 15 zusammenwirkt.
Der Schalt-/Tastkontakt kann auch ein elektrisch leitender Kontaktabschnitt sein, der in dem Gehäuse der Verschleißsensoreinrichtung 16 isoliert gegenüber der Fahrzeugmasse angeordnet ist, und bei Erreichen des Verschleißgrenzwertes mit dem zugehörigen Hülsenelement 14, 15 in elektrisch leitenden Kontakt kommt. Das Hülsenelement 14, 15 steht z.B. ständig elektrisch leitend mit der Fahrzeugmasse in Kontakt, wobei ein Kontaktieren des Schalt-/Tastkontaktes mit dem Hülsenelement 14, 15 durch eine geeignete Auswerteeinrichtung leicht feststellbar ist und ausgewertet wird.
Es ist auch denkbar, dass
3 zeigt eine schematische, perspektivische beispielhafte Darstellung der Rückstelleinrichtung 10.
Die Rückstelleinrichtung 10 ist in 3 in ihrem nicht eingebauten Zustand dargestellt.
Jedes Paar von Federarmen 12, 12'; 13, 13' ist mit jeweils einem Hülsenelement 14, 15 verbunden. Die Hülsenelemente 14, 15 sind auf dem geraden Mittelabschnitt 11c in Richtung der Mittelachse 11d verschiebbar geführt. Der Abstand 17 ist hier der Abstand von Stirnseiten 14a, 15a der Hülsenelemente 14, 15 in Richtung der Mittelachse 11d des Mittelabschnitts 11c des Haltebügels 11. Im eingebauten Zustand der Rückstelleinrichtung 10 in der Scheibenbremse 1 (siehe 1) verläuft die Mittelachse 11d im Wesentlichen in x-Richtung.
In 4 ist eine beispielhafte schematische, perspektivische Darstellung der Rückstelleinrichtung 10 mit der Verschleißsensoreinrichtung 16 gezeigt.
Die Verschleißsensoreinrichtung 16 weist ein Gehäuse 16a auf und ist an dem Haltebügel 11 angebracht. In diesem Beispiel ist das Gehäuse 16a mit einer Halterung 16b in der Mitte des Mittelabschnitts 11c angebracht. Diese Anbringungsposition wird von dem Verschleißgrenzwert nicht erreicht, d.h. der Abstand 17 weist bei dem Verschleißgrenzwert noch ein so großes Maß auf, dass ein Platz für die Positionierung der Halterung 16b am Mittelabschnitt 11c verbleibt. Es ist aber auch möglich, dass eine Halterung des Gehäuses 16b beidseitig an den nach unten gebogenen Schenkeln 11a, 11b befestigt werden kann. Dies ist nicht gezeigt, aber leicht vorstellbar.
Die Verschleißsensoreinrichtung 10 kann in diesem Beispiel mit dem oben beschriebenen Schalt-/Tastkontakt versehen sein.
Weiterhin ist es möglich, dass ein Schiebepotentiometer (nicht gezeigt, aber leicht vorstellbar) in dem Gehäuse 16a der Verschleißsensoreinrichtung 10 angeordnet ist, wobei ein Betätiger des Schiebepotentiometers mit einem Hülsenelement 14, 15 zusammenwirkt. Es ist auch denkbar, dass zwei Schiebepotentiometer mit jeweils einem Betätiger vorgesehen sind, wobei jedem Hülsenelement 14, 15 ein Betätiger eines jeweiligen Schiebepotentiometers zugeordnet ist.
Der veränderliche elektrische Widerstand des Schiebepotentiometers ist ein Maß des Abstands 17 und kann durch eine geeignete Auswerteschaltung gemessen und ausgewertet werden. Der Schalt-/Tastkontakt als Grenzwerterfassung kann zusätzlich vorgesehen sein.
5 zeigt eine beispielhafte schematische, perspektivische Darstellung der Rückstelleinrichtung 10 mit einer Variante der Verschleißsensoreinrichtung 16 nach 4. In 6 ist eine beispielhafte schematische Teilschnittdarstellung der Variante der Verschleißsensoreinrichtung 16 nach 5 dargestellt.
In dieser Variante weist die Verschleißsensoreinrichtung 16 zwei Gehäuseteile auf, welche teleskopartig ineinander greifen, relativ zueinander verschiebbar sind und gleichzeitig auf dem Mittelabschnitt 11c des Haltebügels 11 verschiebbar zwischen den Stirnseiten 14a, 15a der Hülsenelemente 14, 15 angeordnet sind.
Die zwei Gehäuseteile der Verschleißsensoreinrichtung 16 umfassen ein Sensorgehäuse 20 und einen Betätiger 21. In diesem Beispiel sind die Gehäuseteile 20, 21 zylinderförmig mit einem kreisrunden Querschnitt ausgebildet, andere Querschnitte sind natürlich auch möglich, wie z.B. Rechteckrohr, Ovalrohr u.dgl.
Das Sensorgehäuse 20 ist mit einer Stirnwand 20a mit dem einen Hülsenelement 15 gekoppelt, z.B. liegt die Stirnwand 20a an der Stirnwand 15a des Hülsenelementes 15 an. Eine der Stirnwand 20a gegenüberliegende Stirnwand 20b des Sensorgehäuses 20 weist eine Öffnung eines Innenraums 20c des Sensorgehäuses 20 auf. Dieser Innenraum 20c ist hier eine Bohrung, welche sich bis zu der Stirnwand 20a in x-Richtung erstreckt und in eine Durchgangsöffnung 20e übergeht. Die Durchgangsöffnung 20e weist einen Querschnitt auf, der mit dem Außenquerschnitt des Mittelabschnitts 11c des Haltebügels 11 korrespondiert. Das Sensorgehäuse 20 ist zusammen mit dem Hülsenelement 15 auf den Mittelabschnitt 11c aufgeschoben, wobei sich der Mittelabschnitt 11c durch die Durchgangsöffnung 20e des Sensorgehäuses 20 erstreckt.
Der Betätiger 21 als zweites Gehäuseteil der Verschleißsensoreinrichtung 16 ist hier rohrförmig ausgebildet. Er umfasst eine Stirnwand 21a, ein Betätigungsende 21b und eine Durchgangsöffnung 21c. Die Stirnwand 21a ist mit dem anderen Hülsenelement 14 gekoppelt, z.B. liegt die Stirnwand 21a an der Stirnwand 14a des Hülsenelementes 14 an. Das Betätigungsende 21b ist teilweise in dem Innenraum 20c des Sensorgehäuses 20 aufgenommen und darin in nicht dargestellter Weise verschiebbar geführt. Die Durchgangsöffnung 21c weist einen Querschnitt auf, der mit dem Außenquerschnitt des Mittelabschnitts 11c des Haltebügels 11 korrespondiert. Der Betätiger 21 ist zusammen mit dem Hülsenelement 14 auf den Mittelabschnitt 11c aufgeschoben, wobei sich der Mittelabschnitt 11c durch die Durchgangsöffnung 21c des Betätigers 21 erstreckt.
In diesem Beispiel ist in dem Innenraum 20c des Sensorgehäuses 20 zwischen der Innenseite der Stirnwand 20a und dem Betätigungsende 21b des Betätigers 21 ein Federelement 22 angeordnet, welches im eingebauten Zustand der Verschleißsensoreinrichtung 16 den Betätiger 21 gegen das Hülsenelement 14 und das Sensorgehäuse 20 gegen das Hülsenelement 15 vorspannt.
In dem Innenraum 20c des Sensorgehäuses 20 ist zumindest ein Sensorelement 23 angeordnet, welches mit einem Betätigungsabschnitt 24 des Betätigers 21 an dessen Betätigungsende 21b in Zusammenwirkung steht.
Wenn der Abstand 17 sich verändert, erfolgt eine Verschiebung des Betätigers 21 und des Sensorgehäuses 20 relativ zueinander. Diese Verschiebung wird durch das Sensorelement 23 erfasst und hier über einen elektrisch leitenden Anschluss 25, z.B. ein dreiadriges Kabel, an die nicht gezeigte aber leicht vorstellbare Auswerteeinheit übertragen.
Das Sensorelement 23 ist hier ein so genanntes Membranpotentiometer, dessen elektrischer Widerstand von dem Betätigungsabschnitt 24 des Betätigers 21 in Abhängigkeit von dem Abstand 17 verstellbar ist.
Das Sensorelement 23 kann natürlich auch ein übliches Schiebepotentiometer sein.
Denkbar ist auch, dass das Sensorelement 23 und der Betätigungsabschnitt 24 des Betätigers 21 einen induktiven oder kapazitiven Sensor bilden.
Auch ein optischer Sensor kann aus dem Sensorelement 23 und dem Betätigungsabschnitt gebildet sein.
Die Rückstelleinrichtung 10 wird mit der Verschleißsensoreinrichtung 16 ausgeliefert. Die Verschleißsensoreinrichtung 16 wird dann mittels des Anschlusses 25 an eine Auswerteeinheit angeschlossen. Die Auswerteeinheit kann separat ausgebildet sein oder ein Bestandteil einer Bordelektronik oder eines Bremssteuergerätes des der Scheibenbremse 1 zugeordneten Fahrzeugs sein.
Ein Verfahren zum Bestimmen des Verschleißes von Bremsbelägen 4, 4' und Bremsscheibe 8 der Scheibenbremse 1 für ein Nutzfahrzeug wird wie folgt durchgeführt.
Die Verschleißsensoreinrichtung 16 erfasst den sich in Abhängigkeit von dem Verschleiß von Bremsbelägen 4, 4' und Bremsscheibe 8 verändernden Abstand 17 zwischen den Hülsenelementen 14 und 15 mittels eines Sensorelementes 23. Das Sensorelement 23 wandelt den erfassten Abstand 17 in einen elektrischen Wert oder/und in ein elektrisches Signal um. Der so den Verschleiß darstellende elektrische Wert oder/und das elektrische Signal werden in einer Auswerteeinheit derart ausgewertet, dass die Auswerteeinheit den zugehörigen Summenverschleiß berechnet und ausgibt.
Ein Verfahren zum Überwachen der Rückstelleinrichtung 10 und auch des Lüftspiels bzw. eines Betätigungshubs der Scheibenbremse 1 wird wie folgt durchgeführt.
Die Verschleißsensoreinrichtung 16 erfasst den sich in Abhängigkeit von einer Bremsbetätigung und/oder einer Rückstellung verändernden Abstand 17 zwischen den Hülsenelementen 14 und 15 mittels eines Sensorelementes 23. Das Sensorelement 23 wandelt den erfassten Abstand 17 in einen elektrischen Wert oder/und in ein elektrisches Signal um. Der so die Bremsbetätigung oder die Rückstellung darstellende elektrische Wert oder/und das elektrische Signal werden in einer Auswerteeinheit derart ausgewertet, dass die Auswerteeinheit die Bremsbetätigung oder/und die Rückstellung im Vergleich mit vorher festgelegten Werten überwacht.
In einer anderen Ausführung kann eine visuelle Verschleißsensierung erfolgen.
Dies ist in 7 in einer beispielhaften schematischen, perspektivischen Darstellung der Rückstelleinrichtung 10 mit einer weiteren Variante der Verschleißsensoreinrichtung 16 nach 4 gezeigt.
Die Verschleißsensoreinrichtung 16 kann eine optische Anzeige aufweisen, welche den Abstand 17 der verschiebbaren Hülsenelemente 14, 15 in Längsrichtung des geraden Mittelabschnitt 11c des Haltebügels 11 anzeigt.
Dabei weist die Verschleißsensoreinrichtung 16 eine Markierung 26 in Form von z.B. Strichmarken (auch farbig) auf, die auf dem Mittelabschnitt 11c des Haltebügels 11 angebracht sind. Diese Markierung 26 kann z.B. eingeformt sein, z.B. graviert. Eine Ablesung des Summenverschleißes erfolgt z.B. durch Vergleich der Position der Stirnwände 14a, 15a der Hülsenelemente 14, 15 in Bezug auf die Strichmarken der Markierung 26. Ein Verschleißgrenzwert kann z.B. farbig oder durch eine besondere Strichmarke, z.B. doppelt, dargestellt sein. Wenn der Abstand 17 der Hülsenelemente 14, 15 den markierten Verschleißgrenzwert erreicht hat, kann einfach überprüft werden, ob noch ausreichend Verschleißvolumen der Reibbeläge 6, 6' vorhanden ist, da die visuelle Prüfung der Verschleißsensoreinrichtung 16 direkt über den Bremsbelägen 4, 4' erfolgt.
Die optische Anzeige kann auch mindestens eine Pfeilmarke und einen Maßstab aufweist, wobei ein auf dem Maßstab angezeigter Wert oder eine auf dem Maßstab angeordnete Marke einem Verschleißwert der Bremsbeläge und der Bremsscheibe entsprechen. Dies ist nicht gezeigt aber leicht vorstellbar.
Die in den Figuren gezeigten Hülsenelemente 14, 15 sind nur beispielhaft, sie können selbstverständlich eine andere Ausgestaltung haben. Beispielsweise können die Hülsenelemente 14, 15 aus einem Drahtwickel eines Verbindungsabschnitts der Federarme 12, 12'; 13, 13' gebildet sein.
Die Bauteile der Rückstelleinrichtung 10, nämlich der Haltebügel 11 und die Federarme 12, 12'; 13, 13' sind in den gezeigten Beispielen aus einem Draht mit kreisrundem Querschnitt hergestellt. Es ist natürlich auch möglich, dass der Draht einen anderen Querschnitt aufweist oder auch mehrere verschiedene Querschnitte.
Die Rückstelleinrichtung 10 in Zusammenhang mit der Verschleißsensoreinrichtung 16 ergibt eine Kosteneinsparung im Vergleich mit einem üblichen Verschleißpotentiometer. Zudem wird eine Überwachung der Rückstelleinrichtung 10 und auch des Lüftspiels bzw. eines Betätigungshubs auf einfache Weise möglich.
Die Erfindung ist durch die oben angegebenen Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt, sondern im Rahmen der Ansprüche modifizierbar.
So ist es z.B. denkbar, dass das Federelement 22 der Verschleißsensoreinrichtung 16 entfallen kann, wenn das Hülsenelement 15 fest mit dem Sensorgehäuse 20 und das Hülsenelement 14 fest mit dem Betätiger 21 verbunden sind.
Bezugszeichenliste

1: Scheibenbremse
2: Bremsträger
2a, 2b; 2'a, 2'b: Bremsträgerhorn
2c: Aufnahme
3: Bremssattel
3a: Zuspannabschnitt
3b: Sattelrücken
3c: Zugstrebe
4, 4': Bremsbelag
5, 5': Belagträgerplatte
5a, 5b; 5'a, 5'b: Aufnahme
6, 6': Reibbelag
7, 7': Belaghaltefeder
8: Bremsscheibe
9: Belaghaltebügel
10: Rückstelleinrichtung
11: Haltebügel
11a, 11b: Schenkel
11c: Mittelabschnitt
11d: Mittelachse
12, 12'; 13, 13': Federarm
12a, 12'a; 13'a, 13'b: Endabschnitt
14, 15: Hülsenelement
14a, 15a: Stirnseite
16: Verschleißsensoreinrichtung
16a: Gehäuse
16b: Halterung
17: Abstand
18, 19: Zuspannkolben
20: Sensorgehäuse
20a, 20b: Stirnwand
20c: Innenraum
20d: Innenstirnwand
20e: Durchgangsöffnung
21: Betätiger
21a: Betätigungsende
21b: Stirnwand
21c: I Durchgangsöffnung
22: Federelement
23: Sensorelement
24: Betätigungsabschnitt
25: Anschluss
26: Markierung
x, y, z: Koordinaten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016104970 A1 [0004]
DE 4041318 A1 [0005]

Claims

Scheibenbremse (1) für ein Nutzfahrzeug, mit einem Bremssattel (3), der eine Bremsscheibe (8) übergreift, zwei im Bremssattel (3) angeordneten Bremsbelägen (4, 4'), sowie mindestens einer Rückstelleinrichtung (10), mit welcher die Bremsbeläge (4, 4') nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse (1) rückführbar und der Bremssattel (3) zentrierbar sind, einer Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes der Bremsbeläge (4, 4') und der Bremsscheibe (8) und einer Verschleißsensoreinrichtung (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung (10) die Verschleißsensoreinrichtung (16) aufweist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 1, wobei der Bremssattel (3) als Schiebesattel ausgebildet und an dem ortsfesten Bremsträger (2) verschiebbar befestigt ist, wobei die Bremsbeläge (4, 4') jeweils eine Belagträgerplatte (5, 5') und einen darauf befestigten Reibbelag (6, 6') aufweisen, wobei ein aktionsseitiger bzw. zuspannseitiger Bremsbelag (4) mittels einer Zuspanneinrichtung gegen die Bremsscheibe (8) pressbar ist, wobei die Rückstelleinrichtung (10) einen Haltebügel (11) und an dem Haltebügel (11) angebrachte Paare von Federarmen (12, 12'; 13, 13') aufweist, wobei der Haltebügel (11) an dem Bremsträger (2) befestigt ist, wobei die beiden Paare von Federarmen (12, 12'; 13, 13') an der jeweiligen Belagträgerplatte (5, 5') der sich gegenüberliegenden Bremsbeläge (4, 4') entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung angreifen, und wobei die beiden Paare von Federarmen (12, 12'; 13, 13') an einem geraden Mittelabschnitt (11c) des Haltebügels (11) mittels Hülsenelementen (14, 15) verschiebbar geführt angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) einen Abstand (17) der verschiebbaren Hülsenelemente (14, 15) in Längsrichtung des geraden Mittelabschnitt (11c) des Haltebügels (11) erfasst.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) mindestens ein Sensorelement (23) aufweist, welches den erfassten Abstand (17) in einen elektrischen Wert oder/und in ein elektrisches Signal umwandelt.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sensorelement (23) ein Schalt-/Tastkontakt ist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sensorelement (23) ein veränderbarer elektrischer Widerstand ist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sensorelement (23) ein induktiver oder kapazitiver Sensor ist.
Scheibenbremse (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit zur Auswertung des elektrischen Wertes oder/und des elektrischen Signals des mindestens einen Sensorelementes (23) als einen Verschleißwert ausgebildet ist.
Scheibenbremse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) ein Gehäuse (16a) aufweist und an dem Haltebügel (11) angebracht ist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) mit einer Halterung (16b) in der Mitte des Mittelabschnitts (11c) des Haltebügels (11) angebracht ist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) zwei Gehäuseteile aufweist, welche teleskopartig ineinander greifen, relativ zueinander verschiebbar sind und gleichzeitig auf dem Mittelabschnitt (11c) des Haltebügels (11) verschiebbar zwischen den Hülsenelementen (14, 15) angeordnet sind.
Scheibenbremse (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) eine optische Anzeige aufweist, welche den Abstand (17) der verschiebbaren Hülsenelemente (14, 15) in Längsrichtung des geraden Mittelabschnitt (11c) des Haltebügels (11) anzeigt.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anzeige mindestens eine Markierung (26) in Form von Strichmarken aufweist, die auf dem Mittelabschnitt (11c) des Haltebügels (11) angebracht sind und einem Verschleißwert der Bremsbeläge (4, 4') und der Bremsscheibe (8) entsprechen.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anzeige mindestens eine Pfeilmarke und einen Maßstab aufweist, wobei ein auf dem Maßstab angezeigter Wert oder eine auf dem Maßstab angeordnete Marke einem Verschleißwert der Bremsbeläge (4, 4') und der Bremsscheibe (8) entsprechen.
Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes von Bremsbelägen (4, 4') und Bremsscheibe (8) einer Scheibenbremse (1) für ein Nutzfahrzeug, wobei die Scheibenbremse (1) einen Bremssattel (3), der eine Bremsscheibe (8) übergreift, zwei im Bremssattel (3) angeordnete Bremsbeläge (4, 4'), sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung (10), mit welcher die Bremsbeläge (4, 4') nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse (1) rückführbar und der Bremssattel (3) zentrierbar sind, eine Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes von Bremsbeläge (4, 4') und Bremsscheibe (8) und eine Verschleißsensoreinrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) einen sich in Abhängigkeit von dem Verschleiß von Bremsbelägen (4, 4') und Bremsscheibe (8) verändernden Abstand (17) zwischen Hülsenelementen (14 und 15) der Rückstelleinrichtung (10) mittels eines Sensorelementes (23) erfasst, wobei das Sensorelement (23) den so erfassten Abstand (17) in einen elektrischen Wert oder/und in ein elektrisches Signal umwandelt, wobei der so den Verschleiß darstellende elektrische Wert oder/und das elektrische Signal in einer Auswerteeinheit derart ausgewertet werden, dass die Auswerteeinheit den zugehörigen Summenverschleiß berechnet und ausgibt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit beim Auswerten ein Warnsignal ausgibt, wenn ein vorher festgelegter Verschleißgrenzwert überschritten wird.
Verfahren zum Überwachen einer Bremsbetätigung und einer Rückstellung einer Rückstelleinrichtung (10) einer Scheibenbremse (1) für ein Nutzfahrzeug, wobei die Scheibenbremse (1) einen Bremssattel (3), der eine Bremsscheibe (8) übergreift, zwei im Bremssattel (3) angeordnete Bremsbeläge (4, 4'), sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung (10), mit welcher die Bremsbeläge (4, 4') nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse (1) rückführbar und der Bremssattel (3) zentrierbar sind, eine Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes von Bremsbeläge (4, 4') und Bremsscheibe (8) und eine Verschleißsensoreinrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) einen sich in Abhängigkeit von einer Bremsbetätigung und/oder einer Rückstellung einer Rückstelleinrichtung (10) verändernden Abstand (17) zwischen Hülsenelementen (14 und 15) der Rückstelleinrichtung (10) mittels eines Sensorelementes (23) erfasst, wobei das Sensorelement (23) den so erfassten Abstand (17) in einen elektrischen Wert oder/und in ein elektrisches Signal umwandelt, wobei der so die Rückstellung der Rückstelleinrichtung (10) darstellende elektrische Wert oder/und das elektrische Signal in einer Auswerteeinheit derart ausgewertet werden, dass die Auswerteeinheit die Bremsbetätigung oder/und die Rückstellung der Rückstelleinrichtung im Vergleich mit vorher festgelegten Werten überwacht.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit beim Auswerten ein Warnsignal ausgibt, wenn ein vorher festgelegter Grenzwert überschritten wird.
Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes von Bremsbelägen (4, 4') und Bremsscheibe (8) einer Scheibenbremse (1) für ein Nutzfahrzeug, wobei die Scheibenbremse (1) einen Bremssattel (3), der eine Bremsscheibe (8) übergreift, zwei im Bremssattel (3) angeordnete Bremsbeläge (4, 4'), sowie mindestens eine Rückstelleinrichtung (10), mit welcher die Bremsbeläge (4, 4') nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Scheibenbremse (1) rückführbar und der Bremssattel (3) zentrierbar sind, eine Verschleißnachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Verschleißes von Bremsbeläge (4, 4') und Bremsscheibe (8) und eine Verschleißsensoreinrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensoreinrichtung (16) einen sich in Abhängigkeit von dem Verschleiß von Bremsbelägen (4, 4') und Bremsscheibe (8) verändernden Abstand (17) zwischen Hülsenelementen (14 und 15) der Rückstelleinrichtung (10) mittels einer optischen Anzeige erfasst, wobei anhand von Strichmarken, Pfeilmarken und/oder Maßstäben der so den Verschleiß darstellende Abstand (17) angezeigt wird.