DE2121162C3 - Bremsbelagverschleie-Anzeigevorrichtung für beidseitig beaufschlagbare Scheibenbremsen in einem Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsbelagverschleiß-Anzeigevorrichtung für beidseitig beaufschlagbare Scheibenbremsen in einem Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeuge, mit einem in der Ebene der Bremsscheibe angeordneten

dem zwei Sc

mente mit nach außen abstehenden Taststößeln von Aufhängeelementen der Bremsbelagträger verschiebbar sind und bei Überschreiten einer vorbestimmten Beiagabnutzung den Zustand einer Signalleitung än-S dem, cue an ein optisches Sichtanzeigegerät angeschlossen ist.

Bei bekannten Bremsbelagverschleiß-Anzeigevorrichtungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Gattung (DE Gbm 70 08 401) ist in jedem

ίο eine Bremsscheibe umfassenden Bremsbelag ein mechanisch betätigbarer, elektrischer Schalter vorgesehen, welcher bei einem bestimmten Bremsbelagverschleiß einer, elektrischen Stromkreis schließt und damit eine Kontrollampe zum Aufleuchten bringt. Diese Anzeigeeinrichtungen sind auf das Vorhandensein einer elektrischen Stromquelle angewiesen, welche auch bei einem stillstehenden oder abgestellten Fahrzeug vorhanden sein müssen. Als nachteilig wird auch angesehen, daß an den beweglichen Kontaktstiften elektrische Zuführungsleitungen befestigt sein müssen, die aufgrund ihrer Beweglichkeit dem rauhen Eisenbahnbetrieb auf die Dauer nicht standhalten. Es ist daher erklärlich, daß Anzeigeeinf ichtungen dieser Art bis jetzt kaum Eingang in die Praxis gefunden haber. Angestellte Überlegungen, statt des elektrischen Schalters ein Ventil und statt des elektrischen Stromes einen Strömungsmitteldruck vorzusehen, führten zu keinem befriedigenden Ergebnis. Die Anordnung eines Sperrventils, dessen Betätigung eine Verbindung von einer Druckmittelquelle zur Signalleitung öffnet, würde nicht die geforderten Sicherheitsbedingungen der Bahnverwaltungen für Anzeigeeinrichtungen dieser Art erfüllen, nämlich, daß auch bei einem Defekt in der Druckmittelversorgung ein Signal erscheint, welches wenigstens den Defekt anzeigt. Die sich alternativ anbietende, zweite Lösung, bei Betätigung des Sperrventils eine an eine Druckmittelversorgung angeschlossene Signalleitung zu entleeren, weist jedoch den wesentlichen Nachteil auf, daß bei der Betätigung des Sperrventils durch das ständige Ablassen von Druckmittel ein hoher Energieverlust entsteht, der zu einer Erschöpfung der Druckmittelquelle führen kann. Bsi mehreren, an eine Druckmittelquelle angeschlossenen Anzeigeeinrichtungen für verschiedene Bremsbeläge können hierbei außerdem Fehlanzeigen auftreten, d. h. unverschlissenen Bremsbelägen zugeordnete Anzeigeeinrichtüiigen können ebenfalls aufgrund der Anzeige des verschlissenen Bremsbelages Bremsbelagverschleiß anzeigen.

Es ist zwar bereits bekannt, eine Anzeigevorrichtung für den Anlegezustand zweier Reibungsbremsen (DE-AS 12 20 464) mit zwei Druckluftventilen und einem besonderen Schaltventil auszurüsten, um den gestellten Forderungen nach einer einwandfreien, zuverlässigen Anzeige zu entsprechen. Bauaufwand und Kompliziertheit sprechen gegen verbreitete Anwendung. Des weiteren ist eine Warneinrichtung für Fahrzeugbremsen bekannt, bei welcher ein Bremsbelag mit einem in montiertem Zustand des Belages abgeschlossenen Hohlraum versehen ist, welcher über eine Unterdruckleitung mit dem Saugraum eines Motors oder einer Steuervorrichtung zur Betätigung eines Warnsignals in Verbindung steht. Der Hohlraum ist als auf Seiten des Belagträgers angeordnetes Sackloch ausgebildet und weist eine der Mindestbelagdicke entsprechende Tiefe auf. Wird diese Mindestbelagdicke aufgrund des Bremsbelagverschleißes unterschritten, wird der Sacklochgrund beschädigt und das bis dahin abgeschlossene Sarklnch geöffnet. Atmosphä-

renluft soll dann in die Unterdruckleitung eindringen und durch Zerstören des Unterdruckes die Steuervorrichtung zur Betätigung des Warnsignals schalten.

Bei dieser Warneinrichtung muß zur Abdichtung des Sackloches der Bremsbelag auf den Belagsträger aufgeklebt sein. Dies bedeutet nicht nur eine Erschwernis beim Austausch eines verschlissenen Belages, sondern bringt auch die Gefahr mit sich, daß bereits beim Aufkleben überflüssiger Klebstoff den Durchgang verstopfen kann. Weiterhin kann sich der Bremsbelag nur während eines Bremsvorganges so weit abnutzen, daß das Sackloch geöffnet wird. Hierbei liegt jedoch der Bremsbelag an der Bremsscheibe bzw. an der Bremstrommel an, so daß keine Atmosphärenluft zum Schalten der Steuervorrichtung eindringen kann. Der somit weiterhin anstehende Unterdruck saugt dagegen den Bremsbackenabrieb an, so daß die Unterdruckleitung bzw. in dieser vorgesehene Filter sofort mit diesem Abrieb zu- und vollgesetzt werden. Wird anschließend beim Lösen der Bremse der Bremsbelag wieder von der Bremsscheibe bzw. -trommel abgehoben, verhindert der Abrieb das Einströmen von Atmosphärenluft zur Steuervorrichtung, so daß auch weiterhin keine Anzeige erfolgt. Hieraus ergibt sich, daß diese Warneinrichtung funktionsuntüchtig ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Bremsbelagverschleiß-Anzeigevorr chtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche sich der in jedem Fahrzeug vorhandenen pneumatischen Druckmittelenergie als des die Anzeige bewirkenden Mittels bedient und deren konstruktiver Aufbau einfach ist, wobei unabhängig von der Art und der Befestigung der Bremsbeläge am Belagträger und unabhängig beispielsweise von dem Verschleiß des Bremsbelags auf nur einer Bremsscheibenseite eines stets betriebssichere und wartungsfreie Funktion gewährleistet ist.

Die Aufgabe *ird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung geschaffen, deren Betrieb keiner Fremdenergie (elektrischer Strom) bedarf, sondern deren Betrieb sich der in jedem Fahrzeug vorhandenen Druckmittelenergie bedient. Von der Energieversorgung her ist die geschaffene Einrichtung ungefährlich, denn es gibt keine von elektrischem Strom durchflossene, einer Berührung zugängliche Teile der Bremseinrichtung. Andererseits stellt die gekapselte Ausführung der Einrichtung einen ausreichenden Schutz gegen Verschmutzung und Vereisung dar.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Anzeigevorrichtung mit unverschlissenen Bremsbelägen im betriebsbereiten Zustand,

Fig.2 einen Schnitt durch die Anzeigevorrichtung mit verschlissenen Bremsbelägen im Betriebszustand,

F i g. 3 eine schematisch dargestellte Anordnung von vier, einem Drehgestell zugeordneten Anzeigevorrichtungen mit einer Sichtanzeige,

Fig.4 eine schernatisch dargestellte Sichtanzeige in Anzeigestellung und

Fig.5 einen Schnitt durch die Anzeigevorrichtung mit unterschiedlich verschlissenen Bremsbelägen.

Gemäß F i g. 1 ist eine Anzeigevorrichtung 1 mit einem mittig zu einer Bremsscheibe 2 angeordneten Träger 3 eines Schienenfahrzeuges verbunden. Auf ihrer der Bremsscheibe 2 zugewandten Seite sind zu beiden Seiten der Bremsscheibe 2 je ein Wechselventil 4 und 4' vorgesehen, die pneumatisch hintereinandergeschaltet sind und deren seitliche Begrenzungswände 5 und 5' starr mit dem Träger 3 verbunden sind. In den Begrenzungswänden 5 und 5' ist je eine Bohrung 6 und 6' vorgesehen, in welcher je ein Taststößrl 7 und T axial verschiebbar gelagert ist Die Tastslößel 7 und T sind

ίο mit je einem in einem gemeinsamen Zylinder 8 des Trägers 3 geführten Steuerelement 9 und 9' verbunden, welche axial verschiebbar angeordnet und von der Kraft einer Druckfeder 10 auseinandergespreizt sind. Im Träger 3 ist der ortsfeste Teil eines Verbindungskanals 19 vorgesehen, welcher sich in axial verschiebbaren Verbindungsnuten 22 und 22' in den Steuerelementen 9 und 9' fortsetzt, die ihrerseits mittels zweier nahe ihrer äußeren Enden vorgesehenen Dichtungen 31, 32 und 3Γ, 32' gegenüber dem Zylinder 8 abgedichtet sind. Das eine Ende des Verbindungskanals 19 ist mittels eines im Träger 3 angeordneten Kanals über eine Druckluftleitung 20 an eine hier nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen, während ihr anderes Ende über einen Rohranschluß 21 und eine Endsignalleitung 23 mit einer

*5 hier nicht dargestellten, aus F i g. 4 ersichtlichen Sichtanzeige 24 verbunden ist. An den beiden äußeren Enden des Trägers 3 ist in je einem Lagerauge 11 bzw. 11' ein Bolzen 12 bzw. 12' vorgesehen, an welchem mit ihrem einen Ende eine Hängelasche 13 bzw. 13' gelagert ist, deren anderes Ende an einem in einer Bohrung 15 bzw. 15' des Bremsbelagträgers 16 bzw. 16' vorgesehenen Bolzen 17 bzw. 17' angelenkt ist. Am Bremsbelagträger 16 bzw. 16' ist je ein Bremsbelag 18 bzw. 18' angeordnet. Bei unverschlissenem Bremsbelag 18 bzw. 18' ist dabei zwischen der Hängelasche 13 bzw. 13' und dem Taststößel 7 bzw. T ein vorbestimmtes, dem Verschleißgrenzmaß des Bremsbelages 16 bzw. 16' zugeordnetes Spiel 14 bzw. 14' vorgesehen. Nahe der seitlichen Begrenzungswände 5 und 5' sind die Wechselventile 4 und 4' durch je eine Entlüftungsbohrung 30 und 30' mit der Atmosphäre verbunden. Die Druckmittelleitung 20, die axial verschiebbaren Verbindungsnuten 22 und 22' sowie die Signalleitung 23 mit Sichtanzeige 24 stehen unter Vorratsdruck, und die Entlüftungsbohrungen 30 und 30' sind von den Dichtungen 31 und 31' der Steuerelemente 9 und 9' verschlossen. Die einzelnen Teile der Anzeigevorrichtung 1 nehmen in der beschriebenen Lage ihre betriebsbereite Stellung ein.

Bei gleichmäßigem Verschleiß der Bremsbeläge 18 und 18', wie dies unter normalen Betriebsbedingungen gemäß F i g. 2 erfolgt, kommen die Hängelaschen 13 und 13' nach verschleißbedingter Überwindung des Spiels 14 und 14' an die Taststößel 7 und T zur Anlage. Bei weiterem Verschleiß der Bremsbeläge 18 und 18' werden die Steuerelemente 9 und 9' entgegen der Kraft der Druckfeder 10 in axialer Richtung so lange gegeneinander verschoben, bis die Bremsbeläge 18 und 18' nahezu ihr Verschleißgrenzmaß 33 erreichen. Bei diesem Zustand der Anzeigevorrichtung 1 ist bereits ein Teil des Innenraumes des Zylinders 8 der Wechselventile 4 und 4' über die Entlüftungsbohrung 30 und 30' mit der Atmosphäre verbunden. Dabei ist der Kolben 26 der Sichtanzeige 24 gemäß F i g. 3 entgegen der Kraft der Druckfeder 27 noch vom Vorratsdruck beaufschlagt und zeigt an, daß die Bremsbeläge 18 und 18' ihr Verschleißgrenzmaß 33 noch nicht unterschritten haben. WirH nun während eines weiteren Verschleißes

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der Bremsbeläge 18 und 18' das Verschleißgrenzmaß 33 erreicht bzw. unterschiitten, so drücken die Hängelaschen 13 und 13' über die Taststößel 7 und T die Steuerelemente 9 und 9' entgegen der Kraft der Druckfeder 10 noch weiter in axialer Richtung zusammen, bis noch Überschleifen der Mündung des Verbindungskanals 19 bzw. der Endsignalleitung 23 die Schaltstellung gemäß F i g. 2 erreicht ist. Der Verbindungskanal 19 ist dann über die Verbindungsnut 22 des Wechselventils 4 und die Entlüftungsbohrung 30' des Wechselventils 4' mit der Atmosphäre verbunden, während die Druckmittelleitung durch die verschobene Verbindungsnut 22' vom Verbindungskanal 19 und der Signalleitung 23 abgetrennt ist. Die Sichtanzeige 24' gemäß Fig.4 ist über die Signalleitung 23 und Entlüftungsbohrung 30 des. Wechselventils 4 mit der Atmosphäre verbunden. Dabei drückt die Druckfeder 27 den Kolben 26 der Sichtanzeige 24' in seine entgegengesetzte Endlage und bewirkt dadurch die Anzeige, daß das Verschleißgrenzmaß 33 der Bremsbeläge 18 und 18' erreicht bzw. unterschritten ist. Nach Erneuerung der Bremsbeläge 18 und 18' nehmen die Teile der Anzeigevorrichtung 1 wieder ihre in F i g. 1 dargestellte, betriebsbereite Ausgangsstellung ein.

In der Anordnung gemäß F i g. 3 sind auf einem hier nicht dargestellten Drehgestell eines Schienenfahrzeuges vier Anzeigevorrichtungen 34, 35, 36 und 37 vorgesehen, deren pneumatisch hintereinandergeschaltete Wechselventile 4 und 4' einer einzigen Sichtanzeige 24 zugeordnet sind. Die Wechselventile 4' und 4 der Anzeigevorrichtungen 34,35,36 und 37 sind von einem Vorratsluftbehälter 38 über eine Druckluftleitung 39 beaufschlagt. Vom Wechselventil 4 der Anzeigevorrichtung 37 führt die Signalleitung 23 zum Zylinder 25 der Sichtanzeige 24, deren Kolben 26 entgegen der Kraft der Druckfeder 27 mit Vorratsdruck beaufschlagt ist. Die Teile der Schalteinheit nehmen in der beschriebenen Lage ihre betriebsbereite Stellung ein.

Wird beispielsweise das Verschleißgrenzmaß der Bremsbeläge 18 und 18' der Anzeigevorrichtung 35 zuerst unterschritten, so wird vom Wechselventil 4' dieser Anzeigevorrichtung 35 der Vorratsdruck unterbrochen, das Wechselventil 4 schaltet auf Entlüftung und entlüftet damit die Druckluftleitung 39 zum Wechselventil 4' der Anzeigevorrichtung 36 und im weiteren über die Anzeigevorrichtung 37 die Signalleitung 23 und den Zylinder 25 der Sichtanzeige 24, wodurch der Kolben 26 durch die Kraft der Druckfeder 27 in seine entgegengesetzte Endlage gedrückt wird. Mit der Kolbenstange 28 ist ein Warnzeichen 29 verbunden, welches gemäß Fig.4 anzeigt, daß die verschlissenen Bremsbeläge 18 und 18' ausgewechselt werden müssen. Sinngemäß wird der beschriebene Schaltvorgang auch bei den Anzeigevorrichtungen 34, 36 und 37 eine entsprechende Anzeige bewirken.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Anzeigevorrichtung 1 für Schienenfahrzeuge mit Drehgestell sind sämtliche Wechselventile 4 und 4' eines Drehgestells ebenfalls pneumatisch hintereinandergeschaltet und überwachen zwei zu beiden Fahrzeugseiten angeordnete, pneumatisch zueinander parallelgeschalteten Sichtanzeigen 24.

Gemäß F i g. 5 weisen die den Wechselventilen 4 und 4' zugeordneten Bremsbeläge 18 und 18' einen unterschiedlichen Verschleiß auf. Am Bremsbelagträger 16 des Wechselventils 4 ist ein unverschlissener Bremsbelag 18 angeordnet, während der Bremsbelagträger 16' des Wechselventils 4' einen Bremsbelag 18' aufweist, dessen Verschleißgrenzmaß 33 bereits unterschritten ist. Dabei drückt die Hängelasche 13' am Wechselventil 4' über den Taststößel T das Steuerelement 9' entgegen der Kraft der Druckfeder 10 in axialer Richtung in eine der Größe der vorbestimmten Verschleißgrenzmaßes 33 entsprechende Lage und sperrt mit der axial verschiebbaren Verbindungsnut 22' des Verbindungskanals 19 den Vorratsdruck ab. Gleichzeitig ist der ortsfeste Teil des Verbindungskanals 19 über die Entlüftungsbohrung 30' mit der Atmosphäre verbunden und entlüftet damit auch über die verschiebbare Verbindungsnut 22 die Signalleitung 23 und den Zylinder 25 der Sichtanzeige 24' gemäß F i g. 4, wodurch der Kolben 26 durch die Kraft der Druckfeder 27 ir seine Endlage gedruckt wird und dabei eine Anzeige bewirkt. Bei vertauschten Bremsbelägen 18 und 18' wobei am Bremsbelagträger 16' ein unverschlissenei Bremsbelag 18' und am Bremsbelagträger 16 eir verschlissener Bremsbelag 18 liegen würde, wird das durch die Hängelasche 13 über den Taststößel 1 betätigte Steuerelement 9 entgegen der Kraft dei Druckfeder 10 in axialer Richtung verschoben unc sperrt mit der beweglichen Verbindungsnut 22 de! Verbindungskanals 19 den Vorratsdruck ab. Über die Entlüftungsbohrung 30 wird die Signalleitung 23 und dif Sichtanzeige 24' gemäß Fig.4 entlüftet und lös dadurch eine Warnanzeige 29 aus.

Bei der Anzeigevorrichtung 1 können anstelle der al: Schieberventile ausgebildeten Wechselventile 4 und 4 Doppelventile vorgesehen sein, deren Funktionei denjenigen der Wechselventile entsprechen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bremsbelagverschleiß-Anzeigevorrichtung für beidseitig beaufschlagbare Scheibenbremsen in einem Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einem in der Ebene der Bremsscheibe angeordneten Steuerzylinder, in dem zwei Schaltelemente mit nach außen abstehenden Taststößeln von Aufhängeelementen der Bremsbelagträger verschiebbar sind und bei Überschreiten einer vorbestimmten Belagabnutzung den Zustand einer Signalleitung ändern, die an ein optisches Sichtanzeigegerät angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzylinder als Wechselventil ausgebildet ist, dessen Schaltelemente Steuerelemente (9, 9') bilden, die durch eine zwischen ihnen befindliche Druckfeder (tO) in Richtung der Kopfenden des Zylinders vorgespannt sind, daß im Verschiebebereich eines der Steuerkolben eine Druckmittelleitung (20) in den Zylinder (8) mündet, daß die Signalleitung (23) als Druckmittelsignalleitung im Verschiebebereich des anderen Steuerkolbens aus dem Zylinder herausführt, daß die beiden Steuerkolben an ihrem Außenumfang je eine Verbindungsnut (22, 22') aufweisen, die unterhalb einer bestimmten Verschleißgrenze die Druckmittelleitung (20) und die Signalleitung (23) jeweils an eine Endöffnung eines im Zylindergehäuse geführten Verbindungskanals (19) anschließen, und daß im Bereich der Zylinderenden je eine Entlüftungsbohrumg (30, 30') angeordnet ist, die unterhalb der Verschleißgrenze — bei Verbindung von Druckmittelleitung und Signalleitung — durch die Steuerkol· ben geschlossen sind, während oberhalb der Verschleißgrenze wenigstens eines der Bremsbeläge eine Verbindung zwischen wenigstens einer der Entlüftungsbohrungen und der Signalleitung herbeigeführt wird.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufhängevorrichtung für jeden Bremsbslagträger in bekannter Weise eine Hängelasche (13, 13') vorgesehen ist, die mit dem Tragteil (3) und dem zugehörigen Bremsbelagträger (16, 16') gelenkig verbunden ist und in ihrem mittleren Bereich mit je einem der Taststößel (7 bzw. 7') zusammenwirkt.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise vor Erreichen der zulässigen Verschleißgrenze zwischen Hängelasche (13 bzw. 13') und Taststößel (7 bzw. T) ein Spiel (14 bzw. 14') vorhanden ist.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 für Drehgestellfahrzeuge mit pneumatischem Drucksystem, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Wechselventile (4, 4') jeweils eines Drehgestells des Fahrzeugs pneumatisch hintereinandergeschaltet sind und eine Endsignalleitung (23) an eine gemeinsame Sichtanzeige (24) für beide Fahrzeugseiten angeschlossen ist.