DE2010817A1 - Verschleißanzeiger für Scheibenbremsen - Google Patents

Description

• Vers chleißanzeiger für Scheibenbremsen.
• Die Erfindung betrifft einen Verschleißanzeiger zur Überwachung der Reibmaterialstärke eines Scheibenbremsbelages, mit einem beim Erreichen der Verschleißgrenze ein Warnsignal auslösenden Stromkreis.
• Es sind Verschleißanzeiger bekannt, bei denen an irgend einer geeigneten Stelle der Belagträgerplatte zur Bremsbelagseite hin ragende,-gegen Masse isolierte Netallstifte eingesetzt sind. Die Länge dieser Metallstifte ist so bemessen, daß sie erheblich kleiner ist als die Reibbelagstärke, so daß die Stiftenden erst infolge der durch Abnutzung hervorgerufenen Abtragung der Reibmaterialschicht freigelegt werden. Die Stifte sind über eine elektrische Leitung und eine Kontrolllampe mit der Fahrzeugbatterie verbunden und durch die Berührung mit der auf Masse-Potential liegenden Bremsscheibe wird ein Warnstromkreis geschlossen. Die K rolleuchte tritt aomit nur dann in Funktion, wenn deo Bremsbelag bis zu den Stiftenden hin abgetragen ist. Derartige Verschleißanzeiger treten erstmals in Funktion, wenn der Bremsbelag in solchem Maße abgenutzt ist, daß eine Erneuerung erforderlich wird.
• Vorher ist keine Kontrollmöglichkeit für 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. Ferner besteht der Nachteil, daß die Fertigung der Reibbeläge durch das Einsetzen der Kontaktstifte erheblich erschwert und veres teuert wird. Hinzu kommt, daß an der Berührungsstelle des Kontaktstiftes mit der rotierenden Bremsscheibe zur Ausbildung von Funkenerosionserscheinungen kommt, die Beschädigungen auf der Scheibenoberfläche zurücklassen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen VerschleiQanzeiger zu schaffen, der auch in bestehende Bremskonsruktionen nachträglich ohne größere Schwierigkeiten eingebaut werden kann, und der keine Beschädigungen der Bremse verursacht. Diese Aufgabe wird bei einem Verschleißanzeiger der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein von dem Belagträger in Richtung auf die Bremsscheibenebene verschiebbarer Kontaktstift innerhalb eines fest-montierten Kontrollkopfes in einem Isolierstück gleitet, und daß ein Kontaktgeber derart mit dem Isolierstück verbunden ist, daß sich bei Erreichen einer vorgegebenen Eintauchtiefe des Kontaktstiftes in den Kontrollkopf der Stromkreis über den Kontaktstift und den Kontaktgeber schließt.
• Hierbei wird unabhängig von der Konstruktion der Scheibenbremse ein Kontrollkopf so angeordnet, daß der Belagtrager beim Betätigen der Bremse gegen das nach außen weisende Ende des Kontaktstiftes stößt, wenn ein gewisser Grund von Abnutzung erreicht ist. Der Kontaktbolzen wird auf diese Weise bei Erreichen einer gewissen Reibmaterialstärke bei Jeder Betätigung der Bremse um das Maß der Abtragung weiter in das Innere des Kontrollkopfes verschoben. Er bewegt sich zunächst nur innerhalb des Isolierstückes, gelangt aber mit zunehmender Eintauchtiefe in den Bereich des Kontaktgebers, so daß eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktstift und dem Kontaktgeber entsteht. Durch entsprechenden Anschluß elektrischer Potentiale an jedes dieser beiden Teile kann der Kontrollkopf als Schalter benutzt werden.
• Grundsätzlich ist es zwar möglich, eine Rückstellfeder auf den Kontaktstift einwirken zu lassen, die ihn nach Jeder Bremsbetätigung in seine Ursprungslage zurUckschiebt,so daß der beim Betätigen der Bremse in den Kontrollkopf eingetauchte Kontaktstift am Ende des Bremsvorganges wieder herausgedrückt wird, es erscheint jedoch noch sinnvoller, den Kontaktstift Jeweils in seiner Eintauchstellung zu belassen, da der einmal geschlossene Stromkreis dann auch nach Beendigung des Bremevorganges geschlossen bleibt. Diese Maßnahme hat zur Folge, daß eine mit dem Kontrollkopf in Reihe geschaltete Anzeigeleuchte bei Auftreten eines Verschleißfalles ständig leuchtet also auch nach Beendigung des Bremsvorganges.
• Ein so montierter Kontaktstift wird stets nut entsprechend der Abnutzung des Bremsbelages zum Innern des Kontrollkopfes hin verschoben, er ist jedoch niemals einer Rückstellkraft ausgesetzt, so daß die eingenommene Lage zu Jedem Zeitpunkt ein Maß für den Grad der Abnutzung darstellte In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Kontrollkopf zur Überwachung einander gegenüberliegender Reibbeläge mit zwei voneinander unabhängigen Kontaktstiften ausgestattet, von denen jeder einer der Reibbelagträgerplatten zugeordnet ist. Die Kontaktstifte können mit einem gemeinsamen in der Mitte zwischen den beiden Isolierstücken angeordneten Kontaktgeber, z.B. einer Metallhülse zusammenwirken. Sie sind zweckmäßigerweise parallel geschaltet, so daß derjenige Kontaktstift, der zuerst den Kontaktgeber erreicht, die Auslösung des Warnsignales verursacht. Soll der Zustand Jedes Reibbelages unabhängig angezeigt werden, so müssen zwei Kontrolleuchten mit den entsprechenden Stromkreisen vorgesehen sein. In der Regel wird es aber lediglich erforderlich sein, nur eine gemeinsame Kontrolleuchte vorzusehen, da es zweckmäßig ist, bei derartigen Bremsen die beiden Reibbeläge gleichzeitig zu erneuern, wenn bei einem Reibbelag der Verschleißfall eingetreten ist.
• Vorteilhaft sind das Isolierstück und der Kontaktgeber hintereinander angeordnet. Sie haben wenigstens annähernd zylindrische Porm und besitzen eine Bohrung zum Durchtritt des Kontaktstiftes. Der Kontaktstift ist so in die Bohrung eingepaßt, daß er nicht zu lose sitzt und somit genügende Reibung vorhanden ist, um ihn nicht unbeabsichtigt wieder aus dem Kontrollkopf herausgleiten zu lassen. Das Ende des Kontaktstiftes liegt zweckmäßigerweise federnd am Kontaktgeber an, wenn der Kontaktstift weit genug in den Kontaktkopf hineingeschoben ist. Auf diese Weise wird ein sicherer elektrischer Kontakt erreicht und gleichzeitig genügend Reibung aufgebracht, um den Kontaktstift fest in der Lage zu halten, in die er von dem Reibbelagträger gedrängt wurde. Zur Aufbringung der Federkraft kann das Ende des Kontaktstiftes in axialer Richtung geschlitzt sein, so daß das Stiftende in radialer Richtung elastisch verformbar ist.
• Der Kontaktkopf kann in einem Rohr aus elektrisch leitendem Material untergebracht sein, während der Kontaktstift Anschlußmittel zum Befestigen einer Zufuhrungsleitung besitzt. Bei einer derartigen Bauform ist es zweckmäßig, das Rohr an Massepotential zu legen, während die verschiebbaren Stifte mit dem Warnkreis verbunden sind. Die Stifte müssen dann allerdings an ihren äußeren Enden mit Isolierkappen versehen sein, die verhindern, daß beim Bremsen ein Masseschluß zwischen Stift und Trägerplatte entsteht.
• Der Kontaktkopf kann gegebenenfalls mit den bei Scheibenbremsen üblichen Bauelementen vereinigt werden, so daß der durch die Verschleißanzeige hervorgerufene Mehraufwand in räumlicher und technischer Hinsicht verringert wird. So kann der Kontaktkopf beispielsweise innerhalb einer an einem Ende zylindrisch aufgewickelten blattförmigen NiederhalteSeder angeordnet sein.
• Der Kontakbkopt wirkt elektrisch wie ein Schalter, und er gestattet zahlreiche Variationsmöglichkeiten beim Aufbau eines geeigneten Kontrollkreiees, Vorteilhaft ist den Bremsleuchten eines Fahrzeuges eine Reihenschaltung aus einer Kontrolleuchte und einem Vorwiderstand parallel geschaltet, wobei der Vorwiderstand durch die Verbindung des KQntaktßtifteN mit dem Kontaktgeber ttberbrückbar ist Bei einer derartigen Schaltung glimmt die Kontrollampe im Normalfall während der Betätigung der Bremse schwach auf. Tritt dagegen der Verschleiß~ fall ein, so leuchtet die Kontrollampe bei Betätigung der Bremse hell auf. Reagiert die Kontrolleuchte auf eine Bremsung überhaupt nicht, so läßt dies Jederzeit auf einen Defekt im Kontrollkreis schließen.
• Bei einer weiteren vorteilhaften AusfUhrungsform der Erfindung ist den Bremsleuchten eines Bahrzeuges eine Kontrolleuchte parallel geschaltet und die Kontrolleuchte ist zusätzlich über die Verbindung des Kontrollstiftes mit dem Kontaktgeber an eine Spannungsquelle anschließbar. In diesem Falle leuchtet die Kontrollampe beim Bremsen hell auf, wenn die Stärke des Bremsbelages das zulässigefMaB noch nicht unterschritten hat. Tritt der Verschleißfall ein, so leuchtet die Kontrollampe ständig auf, also auch dann, wenn die Bremse nicht betätigt wird. Leuchtet die Kontrollampe beim Bremaen nicht auf, so ist dies ein Anzeichen für einen Defekt im Kontrollkreis.
• Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an eine Spannungsquelle die Reihenschaltung aus der Verbindung des Kontaktstiftes mit dem Kontaktgeber und einer Kontrolleuohte geschaltet und der Verbindung ist ein Widerstand parallel geschaltet.
• Bei dieser sehr einfachen Schaltung glimmt die Kontrollampe bei offenem Kontrollkontakt ständig, und beim Schließen des Kontrollkontaktes, also beim eintreten des Verschleißfalles, leuchtet sie hell auf. Diese Anzeige ist unabhängig davon, ob gerade ein Bremavorgang durchgeführt wird.
• Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen von einem Metallrohr umgebenden Kontrollkopf im Schnitt.
• Fig. 2 zeigt die Anbringung eines Kontrollkopfes auf einem Haltestift.
• Fig. 3 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Konatruktion nach Fig. 2.
• Fig. 4 zeigt die Anbringung eines Kontrollkopfes an einer Niederhaltefeder.
• Fig. 5 zeigt eine Ansicht der Pig. 4 aus Richtung des Pfeiles V in vergrößertem Maßstab.
• Pig. 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Schaltbilder geeigneter elektrischer Schaltkreise unter Verwendung des Kontrollkopfes nach Fig. 1.
• Nach Figur 1 ist der Kontrollkopf in einem metallischem Stützrohr 1 Yntergebracht. Er besteht aus dem metallischen Kontaktgeber 2 und den beidseitig davon angebrachten Isolierstücken 3. Der Kontaktgeber 2 und die Isolierstücke 3 liegen in einer Flucht, und sie besitzen eine gemeinsame I?urchgangsbohrung 4, in welcher die stirneeitig aus dem Stützrohr 1 herauaragenden Kontaktstifte 5 gleiten. Die Kontaktstifte 5 sind außerhalb des Rohres 1 mit Kontaktringen 6 versehen, die zur Anbringung elektrischer Zuführungsleitungen dienen. An ihren äußeren Enden sind Schutzkappen 7 aus Isoliermaterial angebracht, die die Kontaktstifte 5 vor dem unmittelbaren Massekontakt mit den Trägerplatten schützen.
• Die nach innen weisenden Enden der Stifte 5 sind bei 8 geachlitzt, so daß sie federnde Eigenschaften haben und sich im Verschleißfall fest gegen die Innenseite des Kontaktgebers 2 pressen. Durch die Federung werden weiterhin die Reibungskräfte erhöht, so daß die Stifte 5 innerhalb des Kontaktkopfes festen Halt finden und sich nicht unbeabsichtigt infolge von Schwingungen oder Erschütterungen verstellen können.
• Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen doppelseitig wirksamen Verschleißanzeiger, der in der Lage ist, gleichzeitig den Verschleißzustand zweier sich gegenüberliegender Reibbeläge zu erfassen.
• Die Anbringung des KontrollkGpfes an der Scheibenbremse ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Der Kontrollkopf 9 wird an einer geeigneten Stelle am Sattel einer Scheibenbremse so angebracht, daß bei Verschleiß des Reibmaterials die Trägerplatten 12 gegen die Kontaktetifte 5 anlaufen. Die Länge der Kontaktstifte bestimmt somit die Verschleißgrenze, bei der im Kontrollkreis ein Signal ausgelöst wird. Die Auslösung des Signales erfolgt, aobald der Stift Berührung mit dem Kontaktgeber 2 bekommt. Bei weiterem Verschleiß schiebt sich der Kontaktstift 5 in die Bohrung 4 des Kontaktgebers 2 hinein und gibt ständig ein Warnsignal. Der Kontrollkopf 9 ist mit zwei offenen Klemmringen 11,12 auf einen Haltestift 10 aufgesetzt. Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß er symmetrisch zur Mittelebene der Bremsscheibe 13 angeordnet ist, so daß sich für die Anzeige der Abnutzung der beiden Bremsbeläge 14,15 die gleichen Bedingungen ergeben.
• Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Möglichkeit, den Kontrollkopf 9 in der Niederhaltefeder 15 der Scheibenbremse aufzunehmen. Die Feder 15 ist zu diesem Zweck an einem Ende zu einer zylinderförmigen Öse 16 aufgewickelt, in der der Kontrollkopf 9 angeordnet ist. Die Öse 16 übernimmt hier die Punktion des Stützrohres 1 nach Fig. 1.
• In dem in Fig. 6 dargestellten Schaltbild sind die rückwärtigen Bremsleuchten eines Fahrzeuges mit i8 bezeichnet. Sie sind über den Bremslichtschalter 19 mit der Fahrzeugbatterie 20 verbunden. Den Bremsleuchten 18 ist eine Reihenschaltung aus einer Kontrolleuchte 21 und einem Widerstand 22 parallel geschaltet. Parallel zum Widerstand 22 liegt der in Fig. 1 dargestellte Kontrollkopf 9 in Foriti eines Schalters. Bei normalem Zustand der Bremsbeläge glimmt die Kontrollampe 21 während der Betätigung der Bremse auf. Der Schalter 9 ist geöffnet, und daher der Widerstand 22 im Warnstromkreis voll wirksam. Die Lampe 21 kann nicht hell aufleuchten. Tritt der Verschleißfall ein, so wird der Schalter 9 geschlossen und bleibt von nun an in dieser Position. Der Widerstand 22 ist überbrückt, und die Lampe 21 leuchtet daher bei jedem Bremsvorgang hell auf.
• Fig. 7 zeigt eine andere Form einer Überwachungsschaltung, bei der die Kontrolleuchte 21 den Bremsleuchten 18 direkt parallel geschaltet ist. Die Kontrolleuchte 21 ist ferner über den als Schalter wirkenden Kontrollkopf 9 unmittelbar an die Fahrzeugbatterie 20 anschließbar. Bei normalem Betrieb leuchtet die Kontrollampe 21 beim Bremsen hell auf. Tritt der Verschleißfall ein (Schälter 9 geschlossen), so leuchtet die Kontrollampe 21 ständig auf, d.h. sie erlischt nach Beendigung des Bremsvorganges nicht. Eine Überwachung des Eontrollkreises kann praktisch bei jedem Bremsvorgang vorgenommen werden, indem festgestellt wird, ob die Kontrollampe aufleuchtet. Diese Schaltung hat den Vorteil, daß ein abgenutzter Bremsbelag durch dauerndes Aufleuchten der Kontrollampe angezeigt wird. Die Überwachung ist also nicht auf die Zeit des Bremsvorganges beschränkt.
• Dies wird dadurch erreicht, daß die Bolzen 5 (Fig. 1) im Laufe der Abnutzung der Bremsbeläge stets nur in den Kontrollkopf hinein, aber niemals hinaus getrieben werden. Ist der Kontakt 9 einmal geschlossen, so kann er sich nicht selbsttätig wieder öffnen.
• Bei der Schaltung nach Fig. 8 ist an die Fahrzeugbatterie eine Reihenschaltung aus einer Kontrollampe 21 und einem Vorwiderstand 22 geschaltet. Der Vorwiderstand 22 ist durch den Kontrollkopf 9 überbrückbar. Durch diese einfache Schaltung wird erreicht, daß die Kontrollampe 21 bei offenem Kontrollkontakt 9 ständig glimmt, während sie beim Schließen des Kontrollkontaktes hell aufleuchtet. Auch hier ist die Überwachung nicht an den Bremszeitraum gebunden.
• Obwohl die Erfindung am Beispiel einer doppelt wirkenden Scheibenbremse erläutert wurde, ist es ohne weiteres verständlich, daß der Verschleißanzeiger in abgewandelter Form auch bei solchen Scheibenbremsen zur Anwendung kommen kann, bei der nur eine Seite der Bremsscheibe mit dem Belagniaterial zusammenwirkt.

Claims (10)

Ansprüche

1. Verschleißanzeiger zur Überwachung der Reibmaterialstärke einer Scheibenbremse mit einem beim Erreichen der Verschleißgrenze ein Warnsignal auslösenden Stromkreis, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Belagträger (12) in Richtung auf die Bremsscheibenebene verstellbarer Kontaktstift (5 ) innerhalb eines fest montierten Kontrollkopfes (9) in einem Isolierstück (3) gleitet, und daß ein Kontaktgeber (2) derart mit dem Isolierstück verbunden ist, daß sich bei Erreichen einer vorgegebenen EintauchtieSe-des lvontaktstiftes in den Kontrollko pf der Stromkreis über den Kontaktstift und den Kontaktgeber schließt.

2. Verschleißanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollkopf (9) zur Überwachung einander gegenüberliegender Reibbeläge (14,15) mit zwei voneinander unabhängigen Kontaktstiften (5) ausgestattet ist, von denen jeder einer der Reibbelagträgerplatten (12) zugeordnet ist.

3. Verschleißanzeiger nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstück (3) und der Kontaktgeber (2) wenigstens annähernd zylindrische Form haben, hintereinander angeordnet sind und eine Bohrung (4) zum Durchtritt des Kontaktstiftes (5) besitzen.

4. Verschleißanzeiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß-das Ende des Kontaktstiftes (5) federnd an dem Kontaktgeber anliegt.

5. Verschleißanzeiger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Kontaktstiftes (5) in axialer Richtung geschlitzt ist.

6, Verschleißanzeiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollkopf in einem Rohr (1) aus leitfähigem Material untergebracht ist, und daß der Kontaktstift (5) Anschlußmittel (6) zum Befestigen einer Zuführungsleitung besitzt.

7. Verschleißanzeiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollkopf innerhalb einer an einem Ende zylindrisch aufgewickelten blattförmigen Niederhaltefeder (15) angeordnet ist.

8. Verschleißanzeiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Bremsleuchten (18) eines Fahrzeugs eine Reihenschaltung aus einer Kontrolleuchte (21) und einem Vorwiderstand (22) parallelgeschaltet ist, und daß der Vorwiderstand durch die Verbindung des Kontaktstiftes (5) mit dem Kontaktgeber (2) überbrückbar ist (Fig. 6).

9. Verschleißanzeiger nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Bremsleuchten (18) eines Fahrzeugs eine Kontrolleuchte (21) parallelgeschaltet ist, und daß die Kontrolleuchte zusätzlich über die Verbindung des Kontaktstiftes (5) mit dem Kontaktgeber (2) an eine Spannungsquelle (20) anschließbar ist (Fig.7).

10. Verschleißanzeiger nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an eine Spannungsquelle (20) die Reihenschaltung aus der Verbindung des Kontaktstiftes mit dem Kontaktgeber und einer KontroLeuchte (21) geschaltet ist, und daß der Verbindung ein Widerstand (22) parallelgeschaltet ist (Fig. 8).

L e e r s e i t e