DE2407517A1

DE2407517A1 - Einrichtung zur ueberwachung des verschleisses eines bremsbelages

Info

Publication number: DE2407517A1
Application number: DE19742407517
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Ing Schwarz
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1974-02-16
Filing date: 1974-02-16
Publication date: 1975-08-28
Also published as: DE2407517B2

Description

Einrichtung zur Überwachung des Verschleißes eines Bremsbelages Der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr auszuschalten, die besteht, wenn der Verschleiß eines Bremsbelages unbemerkt soweit fortschreitet, daß die erforderliche Bremswirkung nicht mehr gewährleistet ist.
Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß dann, wenn der Bremsbelag in einem bestimmten Ausmaß abgenutzt ist, ein Warnsignal gegeben wird, so daß der Bremsbelag rechtzeitig, bevor ein Schaden entsteht, ausgewechselt wird.
Nach einem besonderen Schritt der Erfindung wird Vorsorge getroffen für den Fall, daß eine das Warnsignal liefernde Lampe oder eine Verbindungsleitung zwischen der Lampe und einem in dem Bremsbelag befindlichen Kontakt stromundurchlässig wird, so daß bei einer unzulässigen Abnutzung des Bremsbelages die Lampe nicht aufleuchten würde. Damit ein solcher Schaden an der Überwachungseinrichtung erkannt wird, ist vorgesehen, daß parallel zu dem Kontakt bzw. zu den Kontakten in dem Bremsbelag eine Kontroll-Leuchte und ein Widerstand in einer Umgehungsleitung liegen, welche mit der die Warnlampe enthaltenden, an eine Stromquelle angeschlossenen Leitung verbunden ist. Zweckmäßig werden diese Leitung und die Umgehungsleitung in einem vieradrigen Kabel zusammengefaßt.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und zwar zeigen Fig. i einen Teil einer Einrichtung zur Überwachung des Verschleißes eines Bremsbelages mit einem Teil des Belages und der Bremsbacke in einem lotrechten Schnitt und Fig. 2 ein Schaltbild.
Mit i ist eine vorzugsweise aus Leichtmetall bestehende Bremsbacke einer Doppelbacken-Bremse und mit 2 der auf dieser befestigte Bremsbelag bezeichnet. Die Bremsbacke i hat eine Bohrung, die sich in Richtung nach dem Bremsbelag 2 hin kegelstumpfförmig erweitert. In diese Bohrung ist passend eine metallische Hülse in Form eines Hohl-Nietes 3 eingesetzt. Dessen Ränder 4, 5 ragen über die Bohrung hinaus und sind so umgebördelt, daß sie an der Auflagefläche 6 der Bremsbacke i für den Bremsbelag 2 bzw. auf der Rückenfläche 7 der Bremsbacke unter Spannung anliegen.
In den Hohl-Niet ist ein Zwischenkörper 8 aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff so eingesetzt, daß er mit einer kegelstumpfförmigen Außenfläche satt an der Innenfläche des Hohl-Nietes 3 anliegt. Er ragt beiderseits über die umgebördelten Ränder 4, 5 des Hohl-Nietes 3 hinaus. Sein dem Bremsbelag 2 zugewandtes Ende bildet einen Bund 9, der über den umgebördelten Rand 4 des Hohl-Nietes 3 greift. Der Zwischenkörper 8 hat eine Längsbohrung, in welche ein Schraubenbolzen 10 eingesetzt ist. Dieser hat an seinem dem Bremsbelag 2 zugewandten Ende einen linsenförmigen Kopf 11, der passend in einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung i2 des Zwischenkörpers 8 liegt. Er ist in dieser Ausnehmung so tief versenkt angeordnet, daß er gegenüber der Auflagefläche 6 der Bremsbacke i um das gleicht Maß a vorsteht wie der umgebördelte Rand 4 des Hohl-Nietes 3.
Der Schraubenbolzen 10 ragt mit seinem von dem Bremsbelag 2 abgewandten Ende, das Gewinde hat, beträchtlich über den Zwischenkörper 8 hinaus, Auf dieses Ende ist eine Mutter i2 geschraubt, die einen Abstand von dem Zwischenkörper 8 hat.
Auf dem gegenüber dem umgebördelten Rand 5 hinausragenden Ende des Zwischenkörpers 8 sitzt eine metallische Ringscheibe 13, die an dem umgebördelten Rand 5 anliegt. An der Ringscheibe i3 liegt eine metallische Ringscheibe 14 an, von der ein Leitungs-Zweig 15 ausgeht. An der Ringscheibe 14 liegt ein Ring i6 aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff an, der schiebbar auf dem Zwischenkörper 8 sitzt und an dem die Mutter 12 anliegt.
Durch Anziehen dieser Mutter wird einerseits unter Vermittelung des Schraubenbolzens 10 der Zwischenkörper 8 fest gegen den Hohl-Niet 3 gezogen und wird andererseits die zu dem Leitungs-Zweig 15 gehörende Ringscheibe 14 fest zwischen dem Ring 16 und der Ringscheibe 13 sowie dem umgebördelten Rand 5 eingespannt.
Eine weitere Ringscheibe 17, von der ein Leitungs-Zweig i8 ausgeht und welche das Gewinde-Ende des Schraubenbolzens 10 umschließt, ist zwischen der Mutter 12 und einer weiteren, auf das Gewinde-Ende aufgeschraubten Mutter 19 eingespannt.
Der umgebördelte Rand 4 des Hohl-Nietes 3, das eine Ende des-Zwischenkörpers 8 mit dem Bund 9 und der Kopf 11 des Schraubenbolzens 10 ragen in eine Aussparung 20 des Bremsbelages 2 hinein. Diese Aussparung ist mit einer Masse, z.B. einem Kunstharz, ausgefüllt.
Die beschriebenen, in die Bremsbacke i und den Bremsbelag 2 eingebauten Teile bilden den Signalgeber der Überwachungseinrichtung, der in Fig. 2 durch die Umrahmung 21 wiedergegeben ist. Der umgebördelte Rand 4 des Hohl-Nietes 3 und der Kopf 11 des Schraubenbolzens 10 bilden Kontakte, die in Fig. 2 innerhalb der Umrahmung 21 als Punkte 4 bzw. 11 wiedergegeben sind.
In einiger Entfernung von dem Signalgeber 21 befindet sich ein Gehäuse, das in Fig. 2 durch eine Umrahmung 22 wiedergegeben ist und das die Warn-Lampe 23 aufweist. Diese liegt in dem Stromzweig 18, der den Kontakt 11 des Signalgebers 2i mit der einen Ecke eines aus vier Dioden in Graetz-Schaltung bestehenden Gleichrichters 24 verbindet. Die diagonal gegenüberliegende Ecke des Gleichrichters ist durch den Leitungs-Zweig 15 mit dem Kontakt 4 verbunden. Die beiden anderen Ecken des Gleichrichters sind an die Sekundärwicklung eines Transformators 25 mit 12 oder 24 Volt Sekundärspannung angeschlossen. Die zugehörige Primärwicklung liegt am Netz.
Parallel zu den Kontakten 4 und 11 liegen eine Leucht-Diode 26 und ein ohm'scher Widerstand 27.
Diese sind in dem Gehäuse 22 untergebracht und - hintereinander geschaltet - mit dem Signalgeber 21 durch eine Umgehungs-Leitung verbunden, von der ein Zweig 28 im Bereich des Signalgebers 21 an den Leitungs-Zweig 15 und damit an den Kontakt 4 angeschlossen ist, während ein anderer Zweig 29 im Bereich des Signal-Gebers 21 an den Leitungs-Zweig i8 und damit an den Kontakt 11 angeschlossen ist.
Bei der praktischen Ausführung der Überwachungseinrichtung werden die Zweige 15, 28, 29 und 18 in einem vieradrigen Kabel zusammengefaßt.
Solange der Bremsbelag 2 nicht bis zum höchst zulässigen Ausmaß abgenutzt ist, sind die Kontakte 4 und 11 voneinander elektrisch isoliert. Das ist in Fig. 2 dadurch angedeutet, daß sich ein zwischen den Kontakten 4 und 11 veranschaulichter Schalter 30 in der Öffnungsstellung befindet. Demgemäß fließt ein Strom von dem Plus-Pol des Gleichrichters 24 durch die Leitungs-Zweige 15 und 28, danach durch die Leucht-Diode 26 und den Widerstand 27, darauf durch die Leitungs-Zweige 29 und 18 und durch die Warnlampe 23 zu dem Minus-Pol des Gleichrichters.
Infolge des Widerstandes 27 ist dieser Strom nicht so groß, daß er die Warn-Lampe 23 zum Aufleuchten bringen könnte. Doch bewirkt er, daß die Leucht-Diode 26 leuchtet. Hieraus kann man ersehen, daß die elektrischen Leitungen sowie die Warn-Lampe nicht unterbrochen sind, also die Uberwachungseinrichtung funktionsfähig ist.
Wenn im Laufe des Betriebes der Bremsbelag 2 soweit abgenutzt ist, daß der Umfang der vorzugsweise aus Leichtmetall bestehenden Bremsscheibe die in Fig. 1 mit einer strichpunktierten Linie angedeutete Lage erreicht hat, wobei die in der Aussparung 20 befindliche Masse sowie der Bund 9 abgetragen sind, stellt die Bremsscheibe eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem umgebördelten Rand 4 des Hohl-Nietes 3 und dem Kopf 11 des Schraubenbolzens 10 her.
Das bedeutet, daß der Schalter 30 in die Schließstellung gebracht ist. Infolgedessen fließt nunmehr von dem Plus-Pol des Gleichrichters 24 Strom unter Umgehung der Leucht-Diode 26 und des Widerstandes 27 durch die Leitungs-Zweige 15 und 18 sowie durch die Warn-Lampe 23 zu dem Minus-Pol.
Da sonach der Widerstand 27 sowie der Widerstand der Leucht-Diode nicht mehr wirksam sind, fließt durch die Warn-Lampe 21 ein so großer Strom, daß diese aufleuchtet. Damit ist weithin sichtbar angezeigt, daß der Verschleiß des Bremsbelages 2 auf das höchst zulässige Ausmaß. fortgeschritten ist. Man wird daher die Brems-Backe 1 mit einem neuen Bremsbelag versehen, bevor durch einen unzulässigen Verschleiß des Bremsbelages 2 ein Schaden entstanden ist.
Wenn während des normalen Betriebes, wobei sich der Schalter 30 in der Öffnungsstellung befindet, die Warn-Lampe 23 etwa infolge von Erschütterungen unbrauchbar wird oder wenn einer der Leitungs-Zweige 15, 28, 29, 18 unterbrochen wird, kann kein Strom mehr durch die Leitungen fließen, so daß die Leucht-Diode 26 nicht leuchtet. Das ist für den Beobachter das Zeichen dafür, daß die Überwachungs-Einrichtung nicht funktionsfähig ist.
Es wird daher Abhilfe geschaffen werden, bevor ein Schaden entsteht.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Überwachung des Verschleißes eines Bremsbelages, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bremsbelages (2) wenigstens ein Kontakt (4, 11) so angeordnet ist, daß ihn die Bremsscheibe berührt, wenn der Bremsbelag um das höchst zulässige Maß abgenutzt ist, wodurch eine bis dahin unterbrochene elektrische Leitung (15, 18) geschlossen und ein Impuls zur Erzeugung eines Warn-Signals ausgelöst wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontaktkörper (3, 10), an welche zwei Zweige (15, i8) der Leitung angeschlossen sind, in dem Bremsbelag (2) gegeneinander elektrisch isoliert sitzen und ihre Kontakte (11, 4) derart in den Bremsbelag (2) hineinragen, daß sie durch die Bremsscheibe leitend miteinander verbunden werden, wenn der Bremsbelag um das höchst zulässige Maß abgenutzt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Bohrung des Bremsbelag-Trägers (1) eine einen Kontaktkörper bildende Hülse (3) und in diese ein elektrisch isolierender Hohlkörper (8) mit einem von ihm umschlossenen Schraubenbolzen (10) eingesetzt ist, der den anderen Kontaktkörper bildet, und daß die Hülse (3) mittels einer Mutter (12), die auf dem von dem Bremsbelag (2) abgewandten Ende des Schraubenbolzens (io) sitzt, unter Vermittelung eines elektrisch isolierenden Zwischengliedes (16) gegenüber dem Bremsbelag-Träger (1) verspannt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) eine sich nach dem Bremsbelag (2) hin erweiternde Innenfläche hat und an dieser passend die Außenfläche des elektrisch isolierenden Hohlkörpers (8) anliegt, für dessen dem Bremsbelag zugewandte Stirnseite (9) ein Kopf (11) des Schraubenbolzens (10) ein Widerlager bildet, welcher Kopf (11) einer der Kontakte ist, während der andere Kontakt durch eine Umbördelung (4) der Hülse (3) gebildet wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (11) des Schraubenbolzens (10), die Umbördelung (4) der Hülse und ein Teil (9) des elektrisch isolierenden Körpers in eine Aussparung (20) des Bremsbelages (2) hineinragen, die eine Füllmasse enthält.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweig (15) der Leitung mit einem Ende (14) zwischen dem isolierenden Zwischenglied (i6) und dem von dem Bremsbelag abgewandten Ende der Hülse (3), das ebenfalls umgebördelt ist, eingespannt ist, während der andere Zweig (18) der Leitung mit einem Ende (17) zwischen der Mutter (12) und einer zweiten, auf dem Schraubenbolzen sitzenden Mutter (19) eingespannt ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Kontakt bzw. zu den Kontakten (4, 11) eine Kontroll-Leuchte (26) und ein Widerstand (27) in einer Umgehungsleitung (28, 29) liegen, die an die eine Warn-Lampe (23) enthaltende und an eine Stromquelle (24) angeschlossene Leitung (15, 18) angeschlossen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Warn-Lampe (23), die Kontroll-Leuchte (26), der Widerstand (27) und die Stromquelle (24) in einem Gehäuse (22) zusammengefaßt und mit dem Kontakt bzw. den Kontakten (4, 11) im Bremsbelag (2) durch die Leitung (15, 18) und die Umgehungsleitung (28, 29) verbunden sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (15, 18) und die Umgehungsleitung (28, 29) zwischen dem Gehäuse (22) und dem den Kontakt bzw. die Kontakte (4, 11) enthaltenden Signal-Geber (21) in einem vieradrigen Kabel zusammengefaßt sind.

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