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Alarmetromkreis für einen Verschleißbremsbelag.
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Die Erfindung bezieht sich auf Alarmstromkreise zum Feststellen einss
Verschleißzustandes eines Reibungshremsbelages und insbesondere auf einen Stromkreis,
welcher in seiner Wirkungsweise versagungssicher (fail-safe) ist.
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Ein bekannter Alarmstromkreis für einen Verschleißbremsbelag derjenigen
Art, bei weloher eine Warnung ausgegeben wird, wann eine elektrischer Detektorstromkreis
unterbrochen wird, wenn der Belag über eine vorher gestgelegte Arbeitsgrenze verschleißt,
ist in der Japanischen Veröffentlichung 8 499/1972 offenbart. Ein derartiger Stromkreis
ist anderen bekannten Stromkreisen dadurch überlegen, daß irgendeine Unterbrechung
in irgendeinem Teil des Detektorstromkreises, der die Zuführungsdrähte zu einer
Alarmeinrichtung miteinschließt, als ein Alarmzustand angezeigt wird. Derartiges
versagungssicheres Arheiten ist bedeutsam, da der Detektorstromkreis durch ursachen,
beispielsweise durch Vibration usw., und durch andere Ursachen als durch Verschleiß
eines Bremsbelags über seine Arbeitsgrense hinaus unterbrochen werden kann.
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Jedoch waren in der Vergangenheit maschinelle Einrichtungen in beträchtlichem
Ausmaß erforderlich, um dieses versagungssichere Arbeiten mit einem Detektorstromkreis
mit einer Schleifen-Arbeitsgrenze der in der Deutschen Patentanmeldung 1 045 259
offenbarten Art zu erreichen, wenn, nach einer anfänglichen Unterbrechung des Detektoratromkreises,
der Detsktorstromkreis darauffolgend durch das Verschleissen bzw. die Abnutzung
des Belages bie auf seine Arbeitsgrenze geschlossen wird, so daß der Schleifenstromkreis
durch die geerdete sich drehende Scheibe der Bremsanordnung kurzgeschlossen wird.
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Der Zweck der vorliegenden Erfunding besteht darin, einen verbesserten
alarmetromkreis für einen Verschleißbremsbelag zu schaffen, welcher das Prinzip
der -- Unterbrechung eines Leiterschleifen-Detektorstromkreises zum Feststellen,
daß ein Belag über seine Arbeitsgrenze hinaus abgenutzt worden ist, einsetzt, und
welcher eine kontinuierliche Warnung ausgibt, wenn der Detektorstromkreis ersteinmal,
soger wenn lediglich kurzzeitig, unterbrochen worden ist, und sogar wenn darauffolgendes
Verschleißen des Belages auf seine Arheitsgrenze eine Schleife bildet, um die geerdete
Bremsanordnung elektrisch zu berühren, um den Detektorstromkreis erneut zu schließen,
Durch die Erfindung soll auch ein verbesserter Stromkreis geschaffen werden, der
eine Diode mit negativem Widerstand bzw. mit negativer Widerstandakennlinie aufweist,
um das in dem vorgenannten Zweck festgestellte Ergebnis zu erreichen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
erläutert.
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Die Figuren 1 bis 3 zeigen schematische Stromkreisdiagramme von Alarmstromkreisen
gemäß der Erfindung.
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Fig. 4 zeigt eine Strom-Spannungscharakteristik einer Diode mit negativem
Widerstand bzw. negativer Widerstandskennlinie, die gemäß der Erfindung in einem
Alermstromkreis eingesetzt wird.
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Pigur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Alarmstromkreises
gemäß der Erfindung, um einen Alarm zu geben, wenn die Arbeitsgrenze eines Reibungsbremsbelages
einer Bremascheibenanordnung überschrittenworden ist. Geäß Figur 1 weist eine Scheiben-Bremsanordnung
10 eine sich drehende Bremsscheibe 12 und ein Paar.Bremskissen 14 bzw. 16 auf, auf
denen Reibungsbremsbeläge 18 bzw. 20 befestigt sind. Ein elektrisch isclierter Leiter
22 weist zwei in den Kissen 14 bzw.
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16 befestigte Schleifen 24 bzw. 26 auf. Die Schleife 24 geht durch
das Kissen 14 hindurch und ragt in den Rückenteil bzw. hinteren Teil des Belages
18 bis zu einem Punkt hinein, der der Arbeitsgrenze des Bremsbelages 18 entspricht.
D.h., der Punkt, bis zu welchem.
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die Schleife 24 in dem Rückenteil des Bremsbelages 18 vorstehend eingebettet
ist, ist derjenige Punkt, über welchen hinaus der Bremsbelag nicht abgenutzt bzw.
verschlissen werden sollte, und es ist derjenige Punkt, an welchem es gewünscht
ist, einen Alarm zu geben, um anzuzeigen, daß der Bremsbelag bis auf seine Arbeitsgrenze
abgenutzt worden ist. In der gleichen Art und Welse ist die Schleife 26 in dem Belag
20 bis zu einem' Punkt eingebettet, der der Arbeitsgrenze dieses Belages entspricht.
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Der durch den Leiter 22 und die Schleifen 24 und 26 gebildete Stromkreis
wirkt als ein Detektorstromkreis, um festzustellen, daß wenigstens einer der Bremsbeläge.
auf ceine Arbeitsgrenze abgenutzt worden ist. Wie in der Deutschen Patentanmeldung
1 045 259 beispielsweise beschrieben ist, ist jede Schleife
geeignet,
um durch die sich drehende Scheibe 12 mbgenutzt zu werden, wenn die Arbeitsgrenze
erreicht wird, um dadurch eine Unterbrechung des Detektorstromkreises herbeizuführen.
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In Übereinetimmung mit der Erfindung sind ein Widerstand 28, eine
elektrisch betatigte Warneinrichtung 30 (Z), beisplelsweise eine elektrische Lampe,
eine Leuchtdiode; eine Hupe oder eine a-kus-tinc'he' Einrichtung usw., und eine
Diode 32 mit negativem Widerstend mit einer Energiequelle 34, beispielsweise einer
Batterie, welche eine Anschlußspannung erzeugt, die gleich oder größer als die Schwellschaltspannung
Vth der Diode 32 ist, in Reihe geschaltet.
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Ein Widerstand 36, der Leiter 32 und die Schleifen 24 und 26 sind
in Reihe geschaltet und sind ihrerseits in Beæug auf die Reihenschaltung, die durch
die Alarmeinrichtung go und die Diode 32 gebildet ist, parallel bzw. vorgenchaltet.
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Beim Arbeiten des in Figur 1 gezeigten Stromkreises wird die Spannung
der Energiequelle 34 durch die Widerstände 28 und 36 geteilt, um so an die Diode
32 eine Spannung anzulegen, die kleiner ale die Schaltspannung Vth, die jedoch größer
als die Haltespannung V, der Diode 32 ist. Die Diode 32 ist ein bekannte einen negetiven
Widerstand aufweisende Diode mit einer in Figur 4 gezeigten Strom-Spannungs-Charakteristik.
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Entsprechend ist die Diode 32 unter normalen Bedingungen nicht leitend,
so daß dis Warneinrichtung 30 nicht betätigt ist.
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Jedoch wird, falls irgendeine Unterbrachung in irgendeinem Teil des
Detektorstromkreisse auftritt, der mit den hintereinander geschalteten Elementen
: Alarmeinrichtung 30 und Diode 32 im Mebenschluß geschaltet ist die ungeteilte
Speisespannung an die Diode 32 angelegt, eo daß an diese eine Spannung, die höher
ist
als die Schaltspannung Vth, mit dem Ergebnis angelegt wird,
daß die Diode, 32 leitet und die Alarmeinrichtung 30 betätigt wird. Sogar falls
der Nebenschlußstromkreis, welcher durch die Unterbrechung einer Schleife unterhrochen
worden ist, durch Abrieb, durch elektrischen Kontakt der Schleife mit der geerdeten
Scheibe beim darauffolgenden Anwenden der Bremse erneut geschlossen wird, fließt
weiterhin ein Strom, der größer als der Haltestrom Ih der Diode ist, durch die Alarm
einrichtung 30, um diese betätigt zu halten. Dieses Er- ~ gebnis tritt ein, da die
geteilte Spannung immer größer ist als die Dioden-Haltespanung Vh, obwohl diese
niedriger als die Schaltspannung Vth iet. D.h. die kurzzeitige Unterbrechung des
Nebenschlußstromkreises wird durch die Diode 32 gespeichert. weiterhin ist der Alarm
versagungsaicher, da die Alarmeinrichtung 30 in der oben engegebenen Art und Weise
sogar dann betätigt wird, wenn der Leiter 22, welcher ein Teil des Nebenschlußstromkreises
ist, zufolge irgendeiner anderen Ursache gebrochen ist.
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Figur 2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Alarmatromkreises
gemäß der Erfindung, in welcher der innere Widerstand der Alarmeinrichtung Ao anstelle
des Widerstandes 28 verwendet wird, um den Spannungsteiler zu bilden. In dieses
Fall ist ein Widerstand 38 erforderlich, und sein Wert wird so auagewählt, daß die
geteilte Spannung bzw. Teilspannung, die an die diode 32 angelegt wird, größer als
Vh jedoch kleiner als Vth ist. In dieser Ausführungsform ist der Schleifen-Detektorstromkreis
zur Diode 32 direkt im Nebenschluß angeschlossen.
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Figur 3 zeigt eine noch weiter vereinfachte, bevorzugte Ausführungaform
eines Alarustromkreises gemäß der Erfindung, in welchem eine jüngst entwickelte
Leuchtdiode 4o mit negativem Widerstand bzw. negativer Widerstandskennlinie
vorgesehen
ist, welche als eine Be- -leuchtung einer lichtaussendenden Diode arbeitet, welche
einen negativen Widerstand aufweist. Die Leuchtdiode wird verwendet, um sowohl die
Schaltfunktion der Diode 32 als auch die Alarufunktion der Einrichtung 30, wie in
figur 1 gezeigt, zu ermöglichen.
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Wie oben mit Einzelhelten beschrieben worden ist, schafft die vorliegende
Erfindung eine Arbeitsgrenze-Warneinrichtung für einen Reibungsbremsbelag, wobei
die Vorrichtung hinsichtlich der Sicherheit in höchstem Maße verbessert und wobei
die Aufhebung bzw. Unterbrechung einer Warnung vermieden wird, wenn ein Detektorstromkreis
vom Unterbrechungstyp verwendet wird.
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Obwohl die oben genannten Ausführungsformen einen eingebetteten Schleifen-Detektor-Typ
mit einschließen, umfasst die Erfindung einen versagungssicheren Alarmstromkreis
zur Verwendung mit irgendeinem Detektorstromkreis derjenigen Art, bei welcher eine
elektrische Unterbrechung innerhalb des Detekterstromkreises einen verschlissenen
Bremabelag anzeigt, beispielsweise derjenigen Art, in welcher die geerdete Grundplatte
von dem Leiter 22 getrennt wird, wenn der Bremsbelag über seine Arbeitsgrenze hinaus
abgenutzt wird.