DE2334942A1

DE2334942A1 - Einrichtung zur ermittlung der belagstaerke von reibteilen, insbesondere von bremsbelaegen

Info

Publication number: DE2334942A1
Application number: DE19732334942
Authority: DE
Inventors: Viktor Koepernik
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-07-10
Filing date: 1973-07-10
Publication date: 1975-02-06
Also published as: DE2334942B2

Description

R. 15 5 0
27.6.1973 Ka/Sz

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfs-Anraeldung

ROSSRg BOSCH GI-IBH, Stuttgart

Einrichtung zur Ermittlung äer 3elag;stärke von Rei"bteilen, insbesondere von Brerasoelägen

(Zusatz zur Patentanmeldung P 23 11 197.9)

Die Erfindung "betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung der Belagstärke von Seilen, die ständig oder zeitweise einer Reibung unterliegen und einen Abrieb erfahren, insbesondere von Breias- und Kupplungsbelägen, die auf Trägern angebracht sind, v;elche sich entsprechend der jeweiligen Belagstärke einander annähern.

Die.Verkehrssicherheit eines Kraftfahrzeuges hängt ganz wesentlich' von der Funktionssicherheit seiner Bremsen ab. Der Bremsbelag ist durch Abrieb einem Verschleiß unterworfen, so daß nach einer bestimmten Pahrstreclce die Stärke des Bremsbelages kon-

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trolliert werden muß. Dies geschieht durch Freilegen der Bremsen und durch anschließende Sichtprüfung und ist in der Regel umständlich und nur mit größeren Zeit- und Kostenaufwand möglich. Ähnlich verhält es sich "bei der Überprüfung der Kupplungsbeläge von Kraftfahrzeugen.

Zur Kontrolle der Bremsbeläge sind Grenzwertmelder bekannt. Dies sind in die Beläge eingebaute Kontaktstifte, die beim Unterschreiten einer bestimmten Belagstärke über die Bremsscheibe einen Stromkreis schließen und so ein Signal auslösen.

Es ist auch bekannt, in der Nahe eines sich abnützenden Bremsbelages eine Drahtschlinge anzubringen, die bei abgenützten Bremsbelägen durchgeschliffen wird und einen Stromkreis unterbricht.

Weiterhin sind Grenzwertmelder bekannt, bei denen der Grenzwertkontakt durch einen Widerstand überbrückt wird. Ein ständig fließender schwacher Strom bringt eine im Fahrzeug eingebaute Kontrolleuchte schwach zum Leuchten. Dadurch wird die Punktionsbereitschaft des Bremssystems bei nicht abgenützten Belägen kontrolliert. Die Kontrollampe leuchtet erst mit voller Spannung, wenn der Parallelwiderstand vom Grenzwertkontakt überbrückt wird.

Obwohl die bekannten überwachungsmethoden den Kraftfahrer rechtzeitig bei abgenützten Bremsbelägen warnen, haben sie doch verschiedene Fachteile. So kann z. B. bei einer Inspektion des Fahrzeuges nicht festgestellt werden, ob die Bremsbeläge bereits bis kurz vor die Mindest stärke abgenützt sind, es sei denn durch umständliches und zeitraubendes Freilegen der 3remse und durch eine nachfolgende Prüfung. Es ist auch bereits bekannt, Grenzwertmelder zu verwenden, bei denen in der Hähe eines Bremsbelages ein Metallstift angeordnet ist, der zu einem mechanisch-elektrischen Längengeber gehört. In Abhängigkeit von der Belagstärke der Bremse taucht dieser Metallstift mehr oder weniger in eine Spule ein und bildet in Verbindung mit der Spule ein elektrisches Signal, welches die Breasbelagstärke charakterisiert.

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Mit einer derartigen Einrichtung ist es zwar möglich, ständig die Belagstärke der Bremsen zu überwachen. Eine derartige Einrichtung ist jedoch verhältnismäßig teuer im Aufbau.

Ausgehend von den beka'nnten Einrichtungen liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ermittlung der Belagstärke von Bremsen zu entwickeln, mit deren Hilfe eine ständige Überwachung der Bremsbelagstärke nöglich ist, die gleichzeitig billig und einfach im Aufbau ist und insbesondere für den rauhen Betrieb in einen Kraftfahrzeug geeignet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an einem der Träger ein Grundkörper angebracht ist, der mit wenigstens einem eine elektrisch leitende Verbindung aufweisenden Ansatz versehen ist, welcher bei einer einen Grenzabstand unterschreitenden Annäherung der Träger unter Auftrennung der elektrisch leitenden Verbindung abbricht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus den zugehörigen Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Fahrzeugbremse mit der daran angebrachten Einrichtung zur Ermittlung der Belagstärke der Bremse,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einrichtung zur Ermittlung der Belagstärke,
Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur bis 5 Ermittlung der Belagstärke der Bremse, und Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsge-' . mäßen Einrichtung.

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In einem Fahrzeugrad, dessen FeIgen-Innenkontur bei 1 angedeutet ist, ist eine Scheibenbremse angeordnet, über einer Bremsscheibe 2 ist ein Bremssattel 3 angebracht. Zwei Bremsbeläge 4 und 5 v/erden gegen die Bremsscheibe 2 gedruckt und bremsen so das Fahrzeugrad ab. Die Bremsbeläge 4 und 5 sind auf -Trägern 6 und 7 befestigt, die vrieüeruin nit Hydraulilckolben verbunden sind, von denen einer bei 8 angedeutet ist. In diesen Hydraulikkolben wird über eine Zuleitung 9 ein Druckmittel gepreßt, wodurch sich der Hydraulikkolben in Pfeilrichtung verschiebt und dadurch den Bremsbelag 4 gegen die Bremsscheibe 2 drückt. Die Anordnung ist symmetrisch aufgebaut, so daß der Bremsbelag 5 in anderer Richtung gegen die Bremsscheibe 2 gedruckt wird.

An dem in der Zeichnung links dargestellten Träger 6 ist ein Grundkörper 10 dargestellt, der Ansätze 11, 12, 13 und 14 aufweist. Hit •Hilfe dieser Ansätze 11, 12, 13 und 14, die bei abgenützten Bremsbelägen 4 und 5 nacheinander abgebrochen werden, läßt sich die Stärke der Bremsbeläge 4 und 5 ermitteln.

In Pig. 2 ist der Grundkörper 10, der an dem Träger 6 angebracht ist, dargestellt. Der Grundkörper 10. trägt die Ansätze 11, 12, 13 und 14» die in Richtung des zweiten Trägers 7 von dem Grundlcörper 10 abstehen. Der Grundkörper 10 und die Ansätze 11, 12, 13 und 14 sind dabei aus einem spröden keramischen Material hergestellt, so daß bei Annäherung der beiden Träger 6 und 7, die bei Abnützung der Bremsbeläge 4 und 5 erfolgt, der Ansatz 11 abbricht, wenn diese Annäherung einen Grenzabstand unterschreitet. Bei einer weitergehenden Annäherung, d. h. bei Unterschreitung eines zweiten Grenzabstandes, bricht der Ansatz 12 ab usw. Auf dem Grundkörper sind V/iderstände 15, 16, 17 und 18 angeordnet. Diese Widerstände sind einander parallel geschaltet, wobei elektrisch leitende Verbindungen über die Ansätze 11, 12, 13 und 14 geführt sind. Im Ausgangszustand, d. h. bei neuen Bremsbelägen, sind alle ¥iderstände 15, 16, 17 und 18 einander parallel geschaltet, so daß der Gesanrtwiderstand, der an den Anschlußklemmen 1S, 20 gemessen v/erden kann, am niedrigsten ist. ITützen sich nun die Bremsbeläge 4

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und 5 ab und unterschreiten die Träger 6 und 7 einen Hindestabstand, so bricht der Ajisats 11 ab. Damit ist die elektrisch leitende Verbindung über den Ansatz 11 von dem Widerstand 15 zu dem Widerstand 16 unterbrochen und die Widerstände 16, 17 und 18 sind einander parallelgeschaltet. Damit erhöht sich der an den Klemmen 19 und 20 zu messende Widerstand. 3ei weiterer Abnützung der Bremsbeläge und der daraus resultierenden weiteren Annäherung der Träger 6 und 7 wird schließlich der Ansatz 12 abbrechen und die elektrische Verbindung, die über diesen Ansatz 12 die Widerstände 16 und 17 miteinander verbindet, wird unterbrochen. Damit sind nur noch die Widerstände 17 und 18 parallelgeschaltet, so daß sich der an den Klemmen 19, 20 zu messende Widerstand weiter erhöht. Bei vollständiger Abnützung der Bremsbeläge v/erden auch die Ansätze 13 und 14 abgebrochen, so daß der Widerstand, der an den Klemmen 19 und 20 gemessen werden kann, gegen unendlich geht.

TJm das Abbrechen der Ansätze 11, 12, 13 und 14 an einer definierten Stelle zu erleichtern, kann an der Stelle, an der die Ansätze 11, 12, 13 und 14 in den Grundkörper 10 übergehen, also bei 21, 22, 23 und 24, eine Sollbruchstelle angeordnet sein. Die Widerstände 15 bis 18, die auf dem Grundkörper 10 aufgebracht sind, können beispielsweise als diskrete Bauelemente ausgebildet sein. Sie können aber auch in gedruckter Schaltungstechnik auf dem Grundkörper 10 aufgebracht sein.

Mit den beschriebenen Einrichtungen kann beispielsweise die Bremsbelagstärke ständig überwacht v/erden, indem an die Klemmen 19 und 20 ein entsprechendes Heßgerät bzw. eine Kontrollampe angeschlossen ist. Ist dies nicht erforderlich, soll also beispielsweise die Bremsbelagstärke nur bei Inspektionsarbeit an dem Kraftfahrzeug ermittelt werden, dann wird nur bei dieser Inspektionsarbeit an die Klemmen 19 und 20 ein Meßinstrument angeschlossen und die Bremsbelagstärke überprüft. ZweckmäSigerweise können dabei die Klemmen 19 und 20 mit zwei Anschlußkontakten mit dem sogenannten Diagnosestecker des Kraftfahrzeuges verbunden sein. ι

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Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 his 5 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel tragen gleiche oder gleichwirkende Teile wie bei dein Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 gleiche Bezugszeichen. An den Träger 7 ist ein Grundkörper 3o aus sprödem Material, insbesondere aus Keramik, angebracht. Dieser Grundkörper 3© weist Ansätze 31» 32, 33» 3^, 35 und 36 auf. Diese Ansätze 31, 32, 33, 34, 35 und 36 ragen entsprechend der Schnittdarstellung in Fig. 4 über den Träger 7 hinaus. An dem gegenüberliegenden Träger 6 ist ein Scherkörper 37 angebracht, der eine unter einem spitzen Winkel zu dem Träger 6 verlaufenden Winkel eine Scherkante 38 aufv;eist. V/erden die Träger 6 und 7 gegeneinander bewegt, so werden Je nach Abnützung der Bremsbeläge 4 und 5 die Ansätze 31, 32, 33, 34-» 35 und 36 der Reihe nach abgebrochen. Die Ansätze 31» 32, 33» 3^» 35» 36 und der Grundkörper 3o tragen elektrisch leitende Verbindungen v/ie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2. Diese elektrisch leitenden Verbindungen schalten Widerstände

39, 4o, 41, 42 und 43 parallel. Werden die Ansätze 31, 32, 33, 34, 35 und 36 nacheinander abgetrennt, so wird Jeweils die Verbindung zu einem der parallel geschalteten Widerstände 39»

40, 41, 42 und 43 aufgetrennt und der an den Klemmen 19 und 2o meßbare Widerstanswert wird bei stärker abgenützten Bremsbelägen größer v/erden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 dargestellt. Die Anordnung nach Fig. 6 hält im wesentlichen den gleichen Aufbau^ v.^Tie die Anordnung nach den Fig. 3 bis 5» lediglich die Form der Scherkante ist geändert, anstelle der schräg verlaufenden Scherkante 38 ist eine treppenförmige Scherkante 5o

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vorgesehen. Diese treppenförnige Scherkente 5° hat gegenüber der Scherkante 38 den Vorteil, daß bei einer entsprechenden Abnützung der Bremsbeläge 4 und 5 die gesamte Scherkante eines Treppenstückes an einem der Ansätze 31? 32, 33? 34·? 35 oder anliegt und diesen, abbricht. Durch diese Maßnahme kann die Funktionssicherheit der Einrichtung noch erhöht werden.

Damit das Abbrechen der Ansätze 31? 32, 33? 34* 35 und 36 an einer definierten Stelle erleichtert wird, sind die Ansätze, wie in Fig. 5 angedeutet, mit einer Sollbruchstelle 44 versehen, die dort angebracht ist, wo der Ansatz 31 über den Träger 7 hinauszuragen beginnt.

Die elektrisch leitenden Verbindungen auf dem Grundkörper 3o und den Ansätzen 31 j 32, 33» 34-, 35 und 36 können in gedruckter Schaltungstechnik aufgebracht sein. Darunter wird insbesondere die Verwendung von kupferkaschierten Grundkörpern und Ansätzen sowie die Verwendung von in sogenannter Dünnfilm- oder Dickfilmtechnik behandelter Grundkörper verstanden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Tig. 3 his 5 ist besonders vorteilhaft, daß die Torrn des Grundkörpers 3o mit den gleichlangen Ansätzen 31? 32, 33? 34-, 35 und 36 fertigungstechnisch seht einfach ist. Außerdem ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 his 5 besonders vorteilhaft, daß durch .Veränderung des Winkels der Scherkante zu dem Träger 6 bzw.¹ zu dem Grundkörper 3o die Abnützungen verschieden dicker Bremsbeläge erfaßt werden können. Die Größe der Abnutzung oder der noch vorhandenen'Belagdicke wird dabei

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vorteilhafterweise in Prozent angezeigt.

Die Genauigkeit der Messung der Bremsbelagstärke kann durch die Anzahl der abbrechbaren Ansätze an den Grundkörper 1o bestiimat werden. Durch Abstufung der Widerstände kann erreicht werden, daß durch eine lineare Eichung eines WiderstandsEeßgerätes in Prozenten die Bremsbelagdxcke gemessen werden kann.

In zv/eckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung können die Grundkörper Ίο bzw. 3o und die Ansätze und / oder die darauf angeordneten Widerstände und von einer Schutzhülle, insbesondere von einen Schutzlack überzogen sein, der eine Verschmutzung der Einrichtung und damit eine Herabsetzung der JFunktionsgenauigkeit verhindert.

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Claims

-Jf-

Robert Bosch GrJbH
Stuttgart

•Ansprüche

Einrichtung zur Ermittlung der Belagstärke von Teilen, die ständig oder zeitweise einer Reibung unterliegen und einen Abrieb erfahren, insbesondere von Erexas- und Kupplungsbelägen, die auf Trägern angebracht sind, welche sich entsprechend der jeweiligen Belagstärke einander annähern, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Träger (6) ein Grundkörper (1o bzw. 3o) angebracht ist, der mit wenigstens einen eine elektrisch leitende Verbindung aufweisenden Ansatz (11 bis 14 bzw. 31 bis 36) versehen ist, welcher bei einer einen Grenzabstand unterschreitenden Annäherung der Träger (6, 7) unter Auftrennung der elektrisch leitenden Verbindung abbricht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einen Grundkörper (1o) mit mehreren Ansätzen (11 bis 14) diese Ansätze (11 bis 14) mit unterschiedlichen Abständen zu dem gegenüberliegenden Träger (7) am Grundkörper (1o) angeordnet sind
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei

. einem Grundkörper (3°) mit mehreren Ansätzen (31 bis 36) diese Ansätze (31 bis 36) die gleiche Länge aufweisen, wobei am ge-. genüberliegenden Träger ein Scherkörper (37) angebracht ist, dqr eine unter einem spitzen Winkel zur Ebene des· Trägers (6) verlaufende Scherkante (38) aufweist.

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INSPECTED
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einen Grundkörper (3o) ErLt mehreren Ansätzen (31 bis 36) diese Ansätze (31 bis 36) die gleiche Länge aufweisen, wobei am gegenüberliegenden Träger ein Scherkörper (37) angebracht ist, der eine treppenförnige Scherkante (5o) aufweist.
5. Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1o bzw. 3o) wenigstens einen Widerstand (15 his 18 bzw. 39 ^i^s ^3) aufweist, der über die auf wenigstens einem Ansatz (11 bis 14 bzw. 31 his 36) angeordnete elektrisch leitende Verbindung mit einem Widerstandsmeßgerät verbindbar ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei einen Grundkörper (1o bzw. 3o) mit mehreren Ansätzen (11 bis 14 bzw. 31 his 36) mehrere einander parallelgeschaltete Widerstände (15 his 18 bzw. 39 "bis 43) vorgesehen sind, die über die elektrisch leitenden Verbindungen der Ansätze (11 bis 14 bzw. 31 "bis 36) untereinander verbunden sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1o bzw. 3o) aus einem spröden Werkstoff hergestellt ist und am Übergang zu den Ansätzen (11 bis 14 bzw. 31 bis 36) Sollbruchstellen (21 bis 24 bzw. 44) aufweist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen auf dem Grundkörper (1o bzw. 3o)

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und die elektrisch leitenden Verbindungen der Ansätze (11 "bis 14 bzw. 39 "bis 43) in gedruckter Schaltungstechnik hergestellt sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Grundkörper (io bzw. 3o) angebrachten Widerstände (15 his 18 bzw. 39 bis. 43) in gedruckter Schaltungstechnik hergestellt sind.
1ο. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9_? dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte (19, 2o) des Grundkörpers (1o bzw. 3o) mit einem an sich bekannten Diagnosestecker in Kraftfahrzeug verbunden sind.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekenn, zeichnet, daß der Grundkörper (1o bzw. 3o) und die darauf angebrachten Ansätze und / oder die Widerstände und Leiterbahnen von einer Schutzhülle, insbesondere von einem Schutzlack umgeben sind.

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