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Schaltungsanordnung zur Uberwachung von Bremsen Die Erfindung betrifft
eine Schaltungsanordnung für einen elektrischen Warnkreis zur tiberwachung der Reibmaterialstärke
an Bremsen, vorzugsweise Fahrzeugbremsen, mit einem bei Erreichen der Verschleißgrenze
infolge einer Bremsbetätigung ansprechenden Schalter und einem akustischen oder
optischen Warnelement.
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Es ist bekannt, bei Scheibenbremsen Verschleißanzeiger vorzusehen,
die die Auslösung eines Warnsignals verursachen, wenn der Bremsbelag bis zu einer
zulässigen Mindeststärke abgetragen ist. Derartige Verschleißanzeiger sollen verhindern,
daB die Bremsscheiben durch weitere Benutzung von erneuerungsbedilrftigen Bremsbelägen
beschädigt werden, und sie haben insbesondere bei der Verwendung in Fahrzeugen den
Sinn, daftir zu sorgen, daß ein die Sicherheit der- das Fahrzeug benutzenden Personen
gerährdender Verschleiß der Bremsbeläge rechtzeitig bemerkt wird
In
Fig. 1 ist ein bekannter Verschleißanzeiger schematisch dargestellt. Der Bremsbelag
1 ist auf der Belagträgerplatte 2 befestigt, und er wird beim Bremsen gegen die
Bremsscheibe 5 gepreßt. In die Belagträgerplatte 2 ist ein zur Bremsbelagseite hin
ragender, gegen Masse isolierter Metallstift 4 eingesetzt, der so bemessen ist,
daß seine über die Trägerplatte 2 hinausragende Länge erheblich kleiner ist als
die Stärke des Reibbelages 1, so daß das Stiftende erst infolge der durch Abnutzung
hervorgerufenen Abtragung der Reibmaterialschicht 1 freigelegt wird.
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Der Stift 4 ist über eine elektrische Leitung 5 und eine Kontrollampe
6 mit der Fahrzeugbatterie 7 verbunden, und durch die Berührung mit der an Massepotential
liegenden Bremsscheibe 3 wird der Warnstromkreis geschlossen.
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Bei der beschriebenen Konstruktion leuchtet die Kontrolllampe 6 nur
dann auf, wenn der Bremsbelag bis zu den Stiftenden hin abgetragen ist. Der Verschleißanzeiger
tritt demnach erstmals in Funktion, wenn der Bremsbelag in solchem Maße abgenutzt
ist, daß eine Erneuerung erforderlich wird. Vorher ist keine Kontrollmöglichkeit
fUr den Warnkreis selbst gegeben, so daß ein Defekt im Warnkreis unbemerkt bleibt
und zur Folge hat, daß die Anzeige des Verschleißzustandes unterbleibt, ohne daß
die aufgetretenen Mängel erkannt werden können. Die Tatsache, daß während der gesamten
Zeit bis zur ersten Kontaktgabe keine Kontrollmöglichkeit fUr die Betriebsbereitschaft
des Warnkreises besteht, stellt einen schwerwiegenden Nachteil dar, da die bei normalem
Gebrauch erfolgende Bremsabnutzung bis zur Spitze des Kontaktstifteß etwa in einem
Zeitraum von einem halben Jahr bis zu zwei Jahren erfolgt. Tritt während dieser
Zeit ein Defekt im Warnkreis ein, so wird weder dieser
Defekt entdeckt,
noch kommt es bei Auftreten des Verschleißfalles zu der gewünschten Anzeige.
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Um eine möglichst genaue Anzeige des Zustandes der Bremsbeläge schon
im Bereich zulässiger Abnutzung zu erhalten, sind Uberwachungsvorrichtungen bekannt,
bei denen anstelle des Kontaktstiftes ein Widerstand indas Belagmaterial eingesetzt
ist. Der Widerstand verschleißt mit dem Reibmaterial, und der während einer Bremsung
an ihm auftretende Spannungsabfall ist der jeweiligen Länge des Widerstandes bzw.
der Stärke des Reibmaterials proportional. Derartige Warnvorrichtungen sind jedoch
aufwendig und teuer, da die Einbettung des Widerstandes in das Belagmaterial schwierig
ist. Die Anzeige des Verschleißzustandes erfordert darüber hinaus in der Regel ein
Meßinstrument, da sich der jeweilige Abnutzungszustand mit einer einfachen Warnleuchte
nicht mit hinreichender Genauigkeit darstellen läßt.
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Es sind weiterhin Warnkreise bekannt, bei denen eine Kontrollampe
nach Einschalten der Zündung über eine Spannungsteilerschaltung aufglimmt, um die
Funktionsbereitschaft des Warnkreises anzuzeigen. Wird der Bremsbelag so weit abgetragen,
daß eine Erneuerung stattfinden müßte, so zerbricht einer der im Spannungsteiler
liegenden Widerstände und die Kontrollampe leuchtet hell auf. Eine derartige Schaltung
hat den Nachteil, daß im Normalfalle nach Einschalten der Zündung ständig ein zusätzlicher
Verbraucher eingeschaltet ist, der die Batterie unnötig belastet, und darüber hinaus
wird der Fahrzeugführer - vor allem bei Dunkelheit - durch die ständig glimmende
oder hell leuchtende Kontrollampe abgelenkt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln einen
Warnkreis aufzubauen, der den Verschleißzustand zuverlässig anzeigt und dessen Betriebsbereitschaft
leicht überprüft werden kann, ohne daß eine ständig aufleuchtende Signallampe Verwendung
findet. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der das Warnelement mit einer Stromquelle
verbindende Schalter selbsthaltend ausgebildet ist, und daß der Warnkreis den Bremsleuchten
des Fahrzeugs parallel geschaltet ist.
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Bei dieser Schaltungsanordnung wird durch den Bremslichtschalter neben
den Bremsleuchten auch die Kontrollampe schwach oder hell zum Aufleuchten gebracht,
so daß bei jeder Bremsung gleichzeitig eine Kontrolle der Warneinrichtung erfolgt.
Tritt dagegen der Verschleißfall ein, so schließt der Schalter im Kontrollkreis
und bleibt von nun an geschlossen, so daß die Kontrollampe jetzt hell oder ständig
leuchtet. Hierdurch wird der Fahrer vom Auftreten des Verschleißzustandes an einer
Bremse in Kenntnis gesetzt. Der konstruktive Aufbau des selbsthaltenden Schalters
bleibt im einzelnen dem Konstrukteur der Bremse überlassen. Es kann beispielsweise
ein in einem isolierten Rohr verschiebbarer Bolzen aus leitfähigem Material verwendet
werden, der so in das Rohr eingepaßt ist, daß er nur durch Einwirkung einer größeren
Kraft verschoben werden kann. Das Ende des Bolzens stößt gegen die Trägerplatte
des Bremsbelages, so daß der Bolzen bei zunehmender Abnutzung des Belages weiter
in das Rohr hineingetrieben wird. An einer Stelle des Rohres kann eine Elektrode
angebracht sein, die mit dem Bolzen in BerUhrung kommt, so daß der Stromkreis über
die Elektrode und den Bolzen geschlossen wird, wenn der Bolzen eine bestimmte Stellung
in dem isolie-
renden Rohr erreicht hat. Wegen der Klemmwirkung,
die das Rohr auf den Bolzen ausübt, bleibt ein einmal hergestellter Kontakt zwischen
Elektrode und Bolzen auch dann bestehen, wenn der das Signal auslösende Bremsvorgang
beendet ist und die Belagträgerplatte nicht mehr auf den Bolzen einwirkt, In vorteilhafter
Ausgestaltung der Erfindung liegt der Schalter parallel zu einem mit dem Warnelement
in Reihe geschalteten Widerstand. Bei-einer derartigen Schaltung glimmt die Kontrollampe
im Normalfall während der Betätigung der Bremse schwach auf. Tritt dagegen der Verschleißfall
ein, so leuchtet die Kontrollampe bei Betätigung der Bremse hell auf. Reagiert die
Kontrolllampe auf eine Bremsung überhaupt nicht, so läßt dies jederzeit auf einen
Defekt im Kontrollkreis schließen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
der Schalter dem Bremslichtschalter parallel geschaltet. In diesem Falle leuchtet
die Kontrolllampe beim Bremsen hell auf, wenn die Stärke des Bremse belages das
zulässige Maß noch nicht unterschritten hat. Tritt der Versohleißfall ein, so leuchtet
die Kontrollampe ständig auf, also auch dann, wenn die Bremse nicht betätigt wird.
Leuchtet die Kontrollampe beim Bremsen nicht auf, so ist dies ein Anzeichen für
einen Defekt im Kontrollkreis.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 2 und 3 an zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Fig. 2 zeigt das elektrische Schaltbild einer Warnvorrichtung, bei
der der Kontrollampe ein überbrückbarer Widerstand vorgeschaltet ist, und Fig. 3
zeigt eine weitere Ausführungsform der erfin-
dungsgemäßen Schaltungsanordnung.
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In dem in Fig. 2 dargestellten Schaltbild sind die rückwärtigen Bremsleuchten
eines Fahrzeuges mit 8 bezeichnet.'Sie sind über dem Bremslichtschalter 9 mit der
Fahrzeugbatterie 10 verbunden. Den Bremsleuchten 8 ist eine Reihenschaltung aus
einer Kontrollampe 11 und einem Widerstand 12 parallel geschaltet. Parallel zum
Widerstand 12 liegt ein selbsthaltender Schalter 13, der nach dem erstmaligen Ansprechen
geschlossen bleibt.
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Für die konvtruktive Ausführung des Schalters bieten sich zahlreiche
Möglichkeiten, auf die hier nicht im einzelnen eingegangen werden soll.
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Bei normalem Zustand der Bremsbeläge glimmt die Kontrolllampe 11 während
der Betätigung der Bremse auf. Der Schalter 13 ist geöffnet, und daher der Widerstand
12 im Warnstromkreis voll wirksam. Die Lampe 11 kann nicht hell aufleuchten. Tritt
der Verschleißfall ein, so wird der Schalter 13 geschlossen und bleibt von nun an
in dieser Position. Der Widerstand 12 ist überbrückt und die Lampe 11 leuchtet daher
bei jedem Bremsvorgang hell auf.
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Fig. 3 zeigt eine andere Form einer Uberwachungsschaltung, bei der
die Kontrollampe 11 den Bremsleuchten 8 direkt parallel geschaltet ist. Bei normalem
Betrieb leuchtet die Kontrollampe 11 beim Bremsen hell auf. Tritt der Verschleißfall
ein (Schalter 13 geschlossen), so leuchtet die Kontrollampe 11 ständig auf, d.h.
sie erlischt nach Beendigung des Bremsvorganges nicht.
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Eine Uberwachung des Kontrollkreises kann praktisch bei jedem Bremsvorgang
vorgenommen werden, indem festgestellt wird, ob die Kontrollampe aufleuchtet.