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Vorrichtunq zum Anzeigen der Grenze der Abnutzung von Bremsbelänen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen der vorgegebenen Abnutzung
von auf Reibbelagträgern befestigten, an Scheiben oder Trommeln andrückbaren Bremsbelägen,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, durch Erzeugung eines wahrnehmbaren Signals.
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Bei mechanischen Reibungsbremson ist es aus Sicherheitsgründen erwünscht,
eine Warnvorrichtung zu haben, die anzeigt, daß der Bremsbelag bis auf die Grenze
des Zulässigen abgenutzt ist.
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Es ist bekannt geworden, besonders bei Teilbelagscheibsnbremsen, deren
Bremsbeläge infolge ihrer erhöhten Beanspruchung einem verhältnismäßig schnellen
Verschleiß unterliegen, durch den Einbau bestimmter Schichten in dem Bremsbelag
mit vom übrigen material abweichender Zusammensetzung zu versuchen, ein akustisches
Signal, beispielsweise die sonst unerwünschten quietschgeräusche, bei Errsichung
der Abnutzungsgrenze zu erzeugen (DGm 1 890 451). Abgesehen davon, daß die Aufnahmefähigkeit
für Quietschgeräusche subjektiv unterschiedlich und überdies ihre Unterscheidung
von aus anderen Gründen fast unvermeidlich auftretenden Quietschgeräuschen schwierig
ist, wirkt es sich auch nachteilig aus, daß diese Warngeräusche nur bei einer Bestätigung
der'Bremse hörbar werden.
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Es ist weiter bekannt geworden, Reibkörper von Teilbelagscheibenbremsen,
die zur Befestigung an dem Hydraulikkolben eine Haltebohrung im Reibbelagträgir
aufweisen, mit einem als Geräuscherzeuger ausgebildeten Blechplättchen an der Reibbelagseite
der Hsltebohrung zu versehen (DAS 1 289 693). Dieses Blech soll nach Abnutzung des
Reibbelagos beim Bremsen mit der Bremascheibe in Berührung kommen, wodurch
schrille
Reibgeräusche erzeugt werden sollen. Auch diese.Geräuschquelle ist jedoch für Laien
nur schwer von gelegentlich sonst auftretendem Bremsenquietschen zu unterscheiden
und tritt nur auf, wenn die Bremse betätigt wird. Die Erscheinung macht sich außerdem
erst bemerkbar, wenn der Bremsbelag fast völlig abgenutzt ist, so daß ein Versagen
der Bremse oder eine Beschädigung der Bremstrommel oder -scheibe nicht ausgeschlossen
werden kann. Zudem macht der bei völliger Abnutzung des Belages an der Scheibe reibende
Bremsbelagträger ein ähnliches Geräusch.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die diese Nachteile vermeidet, ist
dadurch gekennzeichnet, daß die bezüglich einander bewegbaren Bremsenteile, zum
Beispiel Bremstrommel oder -scheibe einerseits und Bremsbelagträger mit Bremsbelägen
andererseits, jeweils Signalerreger und Signalsender tragen, durch deren Annäherung
bei Erreichung der Abnutzungsgrenze eindeutig bestimmbare Signale ausgelöst werden.
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In einer bevorzugten, weil sehr einfachen Ausführungsform, sind außerhalb
des Bremsbelages am Bremsbelagträger elastisch befestigte Klangelemente und an der
Bremstrommel oder -scheibe Vorsprünge angebracht, die miteinander in Eingriff kommen
können. Die Klangelemente können günstigerweise sus glockenförmig gewölbten Blechen
oder stimmgabelartigen Stäben oder sonstigen elastisch verformbaren, vorzugsweise
metallischen Elementen bestehen. Zweckmäßig sind auch ratschenförmig gewellte Bleche.
Zur Anregung dieser Klangelemente haben sich in die Bremstrommel oder -scheibe eingesetzte
Stifte als vorteilhaft erwiesen. Bei Abnutzung der Bremsbeläge bis auf die noch
zulässige Stärke kommen die Stifte mit den Klangelementen in Kontakt, so daß ein
eindeutig bestimmbares Signal hörbar wird, das sich von den Ublichen Bremsgeräuschen,
besonders dem bekannten Bremsenquietachen, deutlich unterscheidet, dessen Frequenz
im wesentlichen von der Eigenfrequenz des Klangelementes und dessen Impuls folge
von der Anzahl und Anordnung der Stifte sowie der Drehzahl
der Trommel
oder Scheibe abhängt. Infolge dieser Anordnung wird die Vorrichtung nicht erst beim
Bremsen wirksam, sondern bereits, sowie sich Trommel oder Scheibe drehen, wenn der
Belag entsprechend weit abgenutzt ist.
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In Ausgestaltung dieser Erfindung-ist es noch vorteilhaft, hinter
der ersten Reihe von Vorsprüngen auf der Bremstrommel oder -scheibe weitere Reihen
von Vorsprüngen oder signalerregenden Elementen vorzusehen derart, daß bei weiterer
Abnutzung der Bremsbeläge die Zahl der signalerregenden Elemente und damit die Zahl
der ausgesendeten Impulse zunimmt.
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In weiterer Ausgestaltung lassen sich beispielsweise an einem Fahrzeug
an der Vorder- und Hinterachse Klangelemente mit verschiedenen Eigenfrequenzen unterbringen,
so daß nicht nur allgemein die Notwendigkeit einer Belagerneuerung, sondern auch
noch der Ort, an dem sie notwendig ist, angezeigt wird.
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Dieses vorteilhafte, weil einfache, akustisch wirkende Prinzip läßt
sich auch leicht auf elektrische Anzeigemöglichkeiten ausbauen. Zweckmäßigerweise
geht man hier von stabförmigen Elementen aus, die zur Hydraulikseite der Bremse
als Stecker für Steckkontakte ausgebildet sind. Bei Anschluß des signalerregenden
und des signalsendenden Elementes an einen aus Spannungsquelle und Warnlampe bestehendem
Schaltkreis läßt sich auf einfachste Weise neben dem akustischen Signal zur Warnung
auch noch ein optisches Signal erzeugen.
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Eine ebenfalls noch verhältnismäßig einfache Ausgestaltung der Warnvorrichtung
nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Signalsender ein induktiver
Geber ist, der von den, beispielsweise als rnetallstiften ausgeführten, Signalerrgern
bei Annäherung durch Erreichung der Abnutzungsgrenze induktiv b.einflußbar ist.
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Diese Anordnung hat den Vorteil wegen ihrer Empfindlichkeit, auch
zu Meßzwecken brauchbar zu sein.
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In den Zeichnungen, aus denen weitere wichtige Merkmale hervorgehen,
sind Ausgestaltungen der Erfindung schematisch dargestellt.
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Es zeigen: Figur 1 Schnitt durch einen Teil einer Scheibenbremse Figur
2 Seitenansicht der Bremsbelaganordnung von Fig. 1 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Figur 3 Schnitt durch einen Teil einer Bremsscheibe und einer Belaganordnung
mit einer anderen Form der Erfindung, Figur 4 Seitenansicht der Belaganordnung von
Fig. 3 Figur 5 Draufsicht auf die Scheibe und Belaganordnung von Fig. 3.
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Figur 6 Teilschnitt einer Scheibenbremse mit einer weiteren Form der
Erfindung Figur 7 Teil einer Trommelbremse mit einer Vorrichtung nach der Erfindung.
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Figur 8 Schnitt durch die Teildarstellung von Fig. 7.
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In der Figur 1 erkennt man eine Teilbelagscheibenbremse mit Bremsscheibe
1, Sattel 2, Reibbelaganordnung 3 links und Reibbelaganordnung 4 rechts von der
Scheibe 1.
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Die Reibbelaganordnungen 3 und 4, die aus ReibbelagtrEgarn 31 und
41 und Reibbelägen 32 und 42 bestehen, werden beim Bremsen von Hydraulikkolben 33
und 43 an die Bremsecheibe 1 gepreßt. Ein Anschluß für die Hydraulikleitung an den
Sattel 2 ist mit 21 bezeichnet.
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Als Signalsend.r gemäß der Erfindung dienen glockenförmige Klangelemente
34 und 44, die an bendförmigen, federnden Halterungen 35 und 45 betestigt sind.
Zur Anbringung an den Sru.sb.lagtrlg.rn
31 und 41 werden die Halterungen
35 und 45 in vorteilhafter Weise einfach zwischen den Kolben 33 und 43 und den Belag
trägern 31 und 41 eingeklemmt.
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Der Abnutzungszustand der Beläge 32 und 42 ist unterschiedlich dargestellt,
um zu zeigen, wie das Klangelement 44 bei Erreichung der Grenze der zulässigen Abnutzung
mit einem der auf der Scheibe 1 angebrachten stiftförmigen Vorsprünge 11 in Berührung
kommt, wodurch das warnende Signal hervorgerufen wird.
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In den Figuren 3, 4 und 5 ist eine andere, bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Man erkennt eine Bremsscheibe 310 mit einem der signalerregenden
Stifte 311, eine Bremebelaganordnung 304 mit einem bereits bis an die Grenze des
zulässigen abgefahrenen Bremsbelag 342.
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Am Belagträger 341 ist ein ratschenförmiges Klangelement 344 befestigt,
das sich bereits im Wirkungsbereich der signalerregenden Stifte 311 befindet. Bei
weiter zunehmender Abnutzung des Belages 342 rückt das Klangelement 344 weiter in
Richtung der Bremsscheibe 310, eo daß es in den Wirkungsbereich einer weiteren,
gegen die Stifte 311, etwas kleiner im Durchmesser. gehalt von Stiften 312 gelangt.
Durch eine erhöhte Impulszahl wird Reihe auf diese Weise eine umso eindringlichere
Warung bewirkt, Je weiter der Belag abgenutzt ist. Der am Hydraulikkolben anliegende
Teil des Klangelementes 344 kann zweckmäßigerweise durch eine geeignete Schutzschicht
auch zur Wärmeisolation dienen.
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In Figur 6 ist eine Bremsscheibe 610 mit einem der eignalerregenden
Stifts 611, sowie bis auf die Grenze des Zulbigen abgenutzt tu Belege 632 und 642
dargestellt. In Belagträger 631 bzw. 641
sind Stahlstifte 634 bzw.
644 isoliert gegen die Belagträger eingesetzt.
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Auf der zur Bremsscheibe 610 gekehrten Seite der Belagträger 631 bzw.
641 sind die Stahlstifte 634 bzw. 644 bereits mit den Stiften 611 in Berührung,
80 daß ein hörbares, warnendes Signal erzeugt wird.
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Auf der von der Bremsscheibe 610 abgekehrten Seite der Belagträger
sind die Stahlstifte 634 und 644 mit Kontakten 636 und 646 eines Schaltkreises verbunden,
indem eine Spannungsquelle 651 und eine Kontroll-Lampe 652 liegen, so daß außer
der akustisch auch noch eine optisch wahrnehmbare Anzeige erfolgt. In den Figuren
7 und 8 ist,die Anwendung der Erfindung bei einer Trommelbremse gezeigt.
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Es ist hiernach klar, daß der Bereich der Erfindung nicht auf eine
bestimmte Bremsenbauart oder Belagform beschränkt ist. man erkennt in den Figuren
7 und 8 eins Bremstrommel 710 mit einem der signalerregenden stiftförmigen Vorsprünge
711. Es sind weiter ein Bremsbelagträger 731, in der üblichen Backenform, mit einem
Bremsbelag 732 und Bremsbetätigungselements 733 dargestellt. Der Belag 732 ist,
wie vielfach üblich, durch Nieten 735 auf dem Träger 731 befestigt.
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Die Nietung wird nun gleich dazu benutzt, um ein signalsendandes,
ratschenförmiges Klangelement 734 zu befestigen.
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Oft ist es notwendig und zweckmäßig, Klangelemente und Stifte noch
durch geeignete, bekannte maßnahmen gegen Korrosion zu schützen.