DE19853078C1 - Meßeinrichtung und Verfahren zur vereinfachten Prüfung von Bremsscheiben auf Scheibenschlag und Rundlauf - Google Patents

Abstract

Eine Meßeinrichtung zur Prüfung von Bremsscheiben auf Scheibenschlag und Rundlauf hat eine Grundplatte (1), auf der ein Lagerbock (2) befestigt ist. In dem Lagerbock (2) ist eine Welle (3) drehbar gelagert. Auf der Welle (3) ist eine Abstützglocke (5) befestigt, in der ein Führungskonus (6) koaxial zur Drehachse der Welle verschiebbar gelagert ist. Eine Druckfeder (10) spannt den Führungskonus (6) aus der Abstützglocke (5) heraus federnd vor. In einem seitlichen Abstand zur Welle (3) erstreckt sich ein Meßständer (9), in dem zumindest eine Meßuhr (19) zur Messung des Rundlaufs und eine weitere Meßuhr (19) zur Messung des seitlichen Schlages einer Bremsscheibe gehalten ist. Eine solche Meßeinrichtung ist kostengünstig und gestattet die Überprüfung von Bremsscheiben auf Scheibenschlag und Rundlauf vor Ort.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung und ein Verfahren zur vereinfachten Prüfung von Bremsscheiben auf Scheibenschlag und Rundlauf.

Werden verschlissene Bremsscheiben durch neue ersetzt, so kann es bei unsauberer Arbeitsweise dazu kommen, daß die Bremse nach dem Einbau der neuen Bremsscheibe unruhig arbeitet. Oftmals wird dann die Bremsscheibe als Fehlerursache angesehen. Sie wird gegen eine andere neue Bremsscheibe ausgetauscht, welche dann unter Umständen sorgfältig eingebaut wird. Die vermeint­ lich fehlerhafte Bremsscheibe wird als Garantiefall an den Hersteller zurückgesandt. Dadurch entstehen nicht unerhebliche Transportkosten, weil der Weg häufig vom Einzelhandel über den Zwischenhandel und den Großhandel zum eigentlichen Hersteller der Bremsscheibe führt.

Eine von der Anmelderin durchgeführte Untersuchung hat ergeben, daß von 230 beanstandeten Bremsscheiben keine einzige Brems­ scheibe zu Recht beanstandet wurde. Zu ähnlichen Ergebnissen führten Untersuchungen in England und Frankreich. Es kann davon ausgegangen werden, daß im Allgemeinen nur etwa jede tausendste Bremsscheibe zu Recht beanstandet wird.

Eine übliche Ursache für ein unruhiges Arbeiten der Bremse nach einer Erneuerung der Bremsscheibe ist vielmehr in kleinen Beschädigungen des Anschraubflansches der Radnabe zu sehen, denn verschlissene Bremsscheiben sind oftmals auf der Radnabe im Bereich ihrer Zentrierbohrung festgerostet, so daß sie mit mehr oder weniger Gewalt von der Radnabe gelöst werden müssen. Wird zum Lösen oder Lockern der Bremsscheibe zwischen ihren Flansch und den Flansch der Radnabe ein Flachmeißel getrieben, so entstehen leicht Vertiefungen und/oder Materialaufbauten. Werden diese nicht beseitigt, so liegt die neue Bremsscheibe nicht planparallel an dem Radnabenflansch an. Als Folge davon pendeln die Reibpfade der Bremsscheibe.

Auch ist aus der Erfahrung der Händler bekannt, daß insbesonde­ re im Herbst und im Frühjahr die Anzahl der Reklamationen ansteigt. Eingehende Untersuchungen führten zu dem Ergebnis, daß im Rahmen des Wechsels von Sommer- auf Winterreifen und umgekehrt bei abgeschraubtem Rad Schmutzpartikel zwischen den Radnabenflansch und den Scheibenflansch fallen und so eine kleine Schrägstellung der Bremsscheibe bewirken können. Ähnli­ ches kann auch bei jedem Wechsel der Bremsbeläge, bei dem ein Ausbau des Rades erforderlich ist, und grundsätzlich bei jedem Lösen des Rades auftreten.

Aus der DE 43 24 620 A1 ist ein Prüfstand zur Verschleißmessung an Bremsscheiben bekannt, der eine Grundplatte, eine Welle zur drehbaren Aufnahme einer Bremsscheibe und einen sich in seitli­ chem Abstand von der Welle erstreckenden Haltebock mit einer Hebevorrichtung und einer Andrückvorrichtung zum Andrücken eines Bremsbelages an die Bremsscheibe aufweist. Weiterhin ist eine an der Grundplatte angebrachte Kraftmeßeinrichtung vorhan­ den, die mit dem Bremsbelag so verbunden ist, daß sie die durch die Reibkraft des Bremsbelages auf der Bremsscheibe erzeugte Umfangskraft mißt. Mit diesem Prüfstand kann die Auswirkung eines leichten Schleifens von Bremsbelägen an Bremsscheiben untersucht werden, wobei insbesondere die Auswirkungen eines Scheibenschlages einer Bremsscheibe auf die Oberfläche dersel­ ben, auch bei nicht betätigter Radbremse, analysiert werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine vereinfachte Meßeinrichtung und ein vereinfachtes Verfahren zur Prüfung von Bremsscheiben auf Scheibenschlag und Rundlauf zu schaffen, so daß bereits vor Ort festgestellt werden kann, ob eine Bremsscheibe fehlerhaft ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Meßeinrichtung, welche die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, und durch ein Verfahren gelöst, das die im Patentanspruch 7 angegebenen Schritte umfaßt.

An der einzigen schematischen Figur wird ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert.

Auf einer Grundplatte 1 ist ein Lagerbock 2 mittels Innensechs­ kantschrauben 13 befestigt. Der Lagerbock 2 nimmt eine in Schulterlagern 4 drehbar gelagerte Welle 3 auf, welche über einen Absatz 24 und eine Ringmutter 11 mit den Schulterlagern 4 axial verspannt ist. Die Schulterlager 4 sind an Absätzen 25 des Lagerbockes 2 axial gehalten.

Um mittels der Ringmutter 11 die Vorspannung der Schulterlager 4 einzustellen, muß während des Drehens der Ringmutter 11 die Welle 3 gegen Verdrehen gehalten werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß die Welle 3 an ihrem Schaft 34 gehalten wird. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann dazu auch ein Dorn 35 verwendet werden, der in eine Bohrung 32 des Lagerboc­ kes 2 geschoben wird, sich in ihr abstützt, und durch sie hindurch in eine Bohrung 33 der Welle 3 greift.

Statt der Schulterlager 4 können grundsätzlich auch Kegelrol­ lenlager verwendet werden, die jedoch teuerer sind. Die mit den Schulterlagern erzielte Genauigkeit der Führung der Welle 3 ist für den vorliegenden Anwendungsfall ausreichend.

An ihrem aus dem Lagerbock 2 herausragenden Ende weist die Welle 3 einen Zapfen 26 auf, der etwa den halben Durchmesser der Welle 3 einnimmt. Eine Abstützglocke 5 ist auf dem Zapfen 26 zentriert und liegt mit ihrer Stirnseite an der im Bereich des Überganges von der Welle zum Zapfen geschaffenen Stirnflä­ che an. Zusätzlich ist die Abstützglocke 5 mit der Welle 3 verschraubt.

Auf dem Zapfen 26 ist mit geringem Spiel ein Führungskonus 6 axial leicht verschiebbar gelagert. Durch eine Druckfeder 10, die hier als Schraubenfeder ausgebildet ist, wird der Führungs­ konus 6 etwas aus der Abstützglocke 5 herausgehoben. Der Füh­ rungskonus 6 weist einen Konuswinkel α von etwa 90 Grad auf. Auf diese Weise wird ein guter Kompromiß zwischen der Höhe des Führungskonusses 6 und den bei der Kräftezerlegung entstehen­ den, die Bremsscheibe zentrierenden Kräfte erreicht.

Der Zapfen 26 hat ein Innengewinde 27, in welches die Spann­ schraube 8 eingeschraubt wird. Die Spannschraube 8 weist einen runden gerändelten Kopf mit großem Durchmesser auf, so daß ein leichtes Festdrehen und auch Lösen ohne Werkzeuge ermöglicht ist. Der Reibradius 28 der Unterseite der Spannschraube 8 reicht annähernd bis zum Außendurchmesser des gerändelten Kopfes, wodurch beim Anziehen der Spannschraube 8 ein fast schlagartiger, gut fühlbarer Übergang zwischen loser und fester Spannschraube 8 erreicht wird.

Eine Spannglocke 7 leitet die Spannkraft der Spannschraube 8 auf die zu prüfende Bremsscheibe 20.

Die Abstützglocke 5 und die Spannglocke 7 haben je eine schmale Anlagefläche 14 bzw. 16, um den Einschluß von Fremdpartikeln in der Kontaktfläche mit der Bremsscheibe 20 möglichst gering zu halten.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese Anlageflächen 14, 16 als nahezu linienförmige Ringkanten ausgebildet, die durch das Zusammenlaufen von zwei Konusflächen, einem Innen- und einem Außenkonus, entstehen. Im Querschnitt bilden die beiden Konusflächen einen Winkel von etwa 90 Grad. Die Anlage­ flächen 14, 16 haben einen Durchmesser von etwa 90 bis 110 Millimetern; bevorzugt haben bei dem Ausführungsbeispiel die Ringkanten einen Durchmesser von etwa 100 Millimetern. Damit können Bremsscheiben von fast allen Personenkraftwagen über­ prüft werden. Mit zunehmender Größe des Auflagedurchmessers verbessert sich zwar die Aufnahme der Bremsscheibe, jedoch ist durch den angegebenen Wert sichergestellt, daß auch Bremsschei­ ben geprüft werden können, die einen Scheibentopf 22 mit klei­ nerem Durchmessers aufweisen.

Wie dargestellt sind die Anlageflächen 14 und 16 durch jeweils acht Ausfräsungen 15, 17 von etwa 8 mm Breite unterbrochen. Die hierdurch entstehenden drehmeißelartigen Schneidflächen der Anlageflächen scheren bei einer leichten Verdrehung der Brems­ scheibe 20 gegenüber den Auflageflächen 14, 16 feste Partikel oder Grate am Rande der Befestigungsbohrungen des Scheibenflan­ sches 23 ab und sorgen so für eine präzisere Messung.

Ein Meßständer 9 ist mit der Grundplatte 1 fest verbunden. Zwei Meßuhren 19 sind mittels schwenkbarer Haltearme 29 auf mehr­ fach verstellbare Art und Weise an dem Meßständer 9 gehalten.

Grundsätzlich könnte auch mit losen, auf der Grundplatte ver­ schiebbaren Meßständern gearbeitet werden. Dies birgt jedoch im rauhen Alltagsbetrieb die Gefahr, daß solche Meßständer für andere Zwecke entliehen werden und dann bei Bedarf fehlen. Des weiteren kann eine Verschmutzung der Auflageflächen von Meß­ ständer oder Grundplatte zu Fehlmessungen führen.

Zur Überprüfung einer Bremsscheibe 20 wird diese mit ihrer Zentrierbohrung 21 auf den Führungskonus 6 aufgelegt. Mittels der Spannschraube 8 wird die Bremsscheibe 20 zwischen der Spannglocke 7 und der Abstützglocke 5 verspannt.

Die Meßuhren 19 werden auf die zu messenden Flächen einge­ stellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel mißt die obere Meßuhr 19 den Scheibenschlag am oberen Reibpfad 31, während die rechte Meßuhr 19 am Außenumfang 30 den Rundlauf mißt. Optional mißt eine dritte Meßuhr 19 den Scheibenschlag am unteren Reib­ pfad 31.

Eine Dickenabweichung der beiden Reibpfade 31 kann mittels der beiden Meßuhren 19 aus dem Unterschied der Planlaufabweichung des oberen und des unteren Reibpfades 31 nur bei extremen Herstellungsfehlern ermittelt werden, da die eingesetzten Meßuhren 19 nur auf ein Hundertstel Millimeter genau messen können und die Dickenschwankungen üblicherweise im Tausendstel Millimeterbereich liegen.

Solche geringen Dickenabweichungen werden beispielsweise mit­ tels induktiver Meßrachen gemessen, erfordern dann jedoch auch entsprechende Rechner und Bildschirme, so daß die Kosten für den vorliegend angestrebten Zweck nicht mehr tragbar sind.

Die Erfindung stellt eine einfach zu handhabende, preiswerte Meßeinrichtung dar, um Scheibenschlag und Rundlauf von Brems­ scheiben überprüfen zu können.

Obwohl die Verwendung der Spannglocke 7 aus Sicherheitsgründen und zur Erzielung einer höheren Meßgenauigkeit wünschenswert ist, funktioniert die gezeigte Meßeinrichtung aufgrund des relativ hohen Gewichtes einer Bremsscheibe 20 auch ohne eine solche Spannglocke.

Claims (8)

1. Meßeinrichtung zur Prüfung von Bremsscheiben auf Scheiben­ schlag und Rundlauf, mit

• - einer Grundplatte (1),
• - einem auf der Grundplatte (1) befestigten Lagerbock (2),
• - einer in dem Lagerbock (2) drehbar gelagerten Welle (3) mit einer Drehachse (12),
• - einer auf der Welle (3) befestigten Abstützglocke (5),
• - einem innerhalb der Abstützglocke (5) koaxial zur Achse (12) verschiebbar gelagerten Führungskonus (6),
• - einer Druckfeder (10), die den Führungskonus (6) aus der Abstützglocke (5) heraus federnd vorspannt, und
• - einem sich in seitlichem Abstand von der Welle (3) erstrec­ kenden Meßständer (9), an dem zumindest eine Meßuhr (19) zur Messung des Rundlaufs und eine weitere Meßuhr (19) zur Messung des seitlichen Schlages einer Bremsscheibe gehalten ist.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spannglocke (7), die mittels einer Spannschraube (8) gegen die Abstützglocke (5) verspannbar ist.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützglocke (5) und/oder die Spannglocke (7) zum Ineingriffkommen mit einer zu prüfenden Bremsscheibe je eine ringförmige Anlagefläche (14, 16) mit geringer Breite aufweist, die insbesondere linienförmig ausge­ bildet ist.

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Anlagfläche (14, 16) zwischen 90 mm und 110 mm und vorzugsweise 100 mm beträgt.

5. Meßeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (14, 16) mehrfach, insbesondere achtfach, durch Ausfräsungen (15, 17) unterbrochen ist.

6. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskonus (6) einen Konus­ winkel von zumindest annähernd 90 Grad aufweist.

7. Verfahren zum Prüfen einer Bremsscheibe auf Scheibenschlag und Rundlauf, mit den Schritten:

• a) Auflegen der Bremsscheibe (20) mit ihrer Zentrierbohrung (21) auf den Führungskonus (6),
• b) Auflegen der Spannglocke (7) auf den Flansch (23) der Bremsscheibe (20),
• c) Verspannen der Bremsscheibe (20) zwischen der Spannglocke (7) und der Abstützglocke (5) durch Drehen der Spannschrau­ be (8),
• d) Versetzen der Bremsscheibe (20) in Rotation, und
• e) Messen des Rundlaufes und des Scheibenschlages der Brems­ scheibe (20).

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (20) von Hand in Rotation versetzt wird.