DE2446793A1 - Einrichtung zum ueberwachen der maximal- und minimaltemperatur von bremsen - Google Patents

Einrichtung zum ueberwachen der maximal- und minimaltemperatur von bremsen

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DE2446793A1 DE19742446793 DE2446793A DE2446793A1 DE 2446793 A1 DE2446793 A1 DE 2446793A1 DE 19742446793 DE19742446793 DE 19742446793 DE 2446793 A DE2446793 A DE 2446793A DE 2446793 A1 DE2446793 A1 DE 2446793A1
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Description

Einrichtung zum Überwachten der Maximal- und Minimaltemperatur von Bremsen
Bisherige Geräte zum Abtasten und Anzeigen der Bremstemperatur wurden beim Transportgewerbe verwendet. Solche Geräte tasten normalerweise die Temperaturen der Bremse an jedem einzelnen Rad eines Fahrzeugs ab, vergleichen sie mit einem voreingestellten zulässigem Wert und liefern Warnsignale, wenn die Temperatur einer der Bremsen den zulässigen Wert überschreitet. Solche bekannten Anlagen betreffen jedoch vorwiegend einen "Ubertemperatur"-Zustand, der ein Ausbrennen oder ein anderes Ausfallen der Bremse zur Folge haben könnte. Es gibt aber*keine bekannten Anlagen, die sich auf "Untertemperatur"-Zustand der Bremsen oder auf die relativen Temperaturschwankungen beziehen, die bei den einzelnen Bremsen des Fahrzeugs bestehen.
Bei Flugzeugen und anderen Fahrzeugen mit mehreren gebremsten Rädern und automatischen Bremsanlagen ist es wichtig,
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die relativen Bremswerte bei jeder einzelnen Bremse festzustellen. Zum Anzeigen der Bremstemperaturen werden Bremsleistungsanzeiger benutzt. Es ist besonders vorteilhaft, zu wissen, wann eine oder mehrere Bremsen keine Bremswirkung oder fühlbar weniger Bremswirkung als andere Bremsen liefern. Diese Information kann die Abnahme oder den bestehenden Ausfall der jeweiligen Bremse oder der Regelanlage anzeigen.
Demnach ist es Aufgabe der Erfindung einen Maximum- und Minimum-Bremstemperaturanzeiger anzugeben, der der Bedienungsperson die höchste und die niedrigste Temperatur anzeigt, bei der mehrere Bremsen arbeiten.
Dieser Maximum- und Minimum-Bremsanzeiger soll ein Warnsignal erzeugen, wenn das Temperaturdifferential zwischen der heißesten und der kühlsten im Betrieb befindlichen Bremse einen gegebenen Wert überschreitet. Er soll ferner der Bedienung ermöglichen, die Temperatur jeder von mehreren Bremsen auf einer individuellen Basis zu überwachen. Darüberhinaus soll der Anzeiger von einfachster Konstruktion, billigstem Aufbau, zuverlässig im Betrieb und an vielen vorhandenen Fahrzeugen angebracht werden können.
Die Aufgaben und Gegenstände werden, wie sie in der Beschreibung erläutert werden, werden mit einer ersten Bremstemperaturabtastschaltung erzielt, die die Temperatur aller Bremsen abtastet und die die höchsten Temperatur aufwärts anzeigt. Eine zweite Schaltung tastet die Temperatur aller Bremsen ab und zeigt die Bremse mit der niedrigsten Temperatur an. Eine Vergleichseinrichtung ist mit den Ausgängen dieser beiden Schaltungen verbunden, tastet sie ab und erzeugt ein Signal, wenn die Differenz zwischen diesen einen gegebenen Wert überschreitet.
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Zum eindeutigen Verständnis der Techniken und des Ausbaues der Erfindung dienen die Beschreibung und die Zeichnung.
In der Zeichnung bedeutet 10 einen Rechteckschwingungsgenerator der einen Taktgeberimpuls an einen Dezimalzähler mit kodierten Ausgängen liefert. Die -"-usgänge des Zählers gehen dann von Erde zur Spannungsquelle und zurück zur Erde. Auf diese Weise werden die Ausgänge 1 bis 8 des Dezimalzählers anschließend mit Impulsen beliefert, wobei jeder Ausgang für eine Zeit entsprechend einem Zyklus des Taktsignals angeschaltet wird. Somit werden die Ausgänge 1 bis 8 des Zählers aufeinanderfolgend, sich gegenseitig anschließend angeschaltet, so daß stets nur ein Ausgang während eines jeden Taktimpulszyklus vorliegt.
Die Ausgänge 1 bis 8 des Zählers werden an die Steuereingänge der Übertragungstore TG1 bis TG8 gegeben. Diese Tore können nacheinander Daten hindurchlassen. Die Eingänge der Übertragungstore TG1 bis TG8 sind die Spannungen T1 bis T8, die von den Temperaturtastern der einzelnen Bremsen des Fahrzeugs stammen. Die Temperatursignale T1 bis T8 können in normaler Weise durch eine Thermoelementverstärkerschaltung erzeugt werden, die einen Temperaturübertrager wie z.B. nach der USA-Patentschrift 3.688.296 enthält. Auf diese Weise liegt an den Eingängen jedes Übertragertores TGI bis TG8 eine bsondere Spannung T1 bis T8, die der Temperatur der zugehörigen Bremse entspricht.
Die Ausgänge der Übertragungstore TG1 bis TG8 sind mit einander verschaltet und liegen am positiven Eingang des Pufferverstärkers Al. Der Eingang des Verstärkers A1 ist somit ein Vielfaches der Impulse mit einer Frequenz und Dauer entsprechend der Frequenz des Taktgeberimpuls- und Rechteckschwingungsgenerators 10 und besitzt Amplituden, die mit den Amplituden der einzelnen Temperaturspannungen
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T1 bis Τ8 schwanken. Der Ausgang des Verstärkers Δ1 ist somit derselbe wie seine Eingänge und bildet so eine Kette von willkürlichen Auf- oder Ab-Schritten, wobei jeder Schritt die Spannung der jeweiligen Temperaturspannung T1 bis T8 ist.
Der Ausgang des Verstärkers A1 wird an den positiven Eingang des Verstärkers A2 geführt, dessen Ausgang an der Kathode der Diode D9 liegt. Die Anode von D9 liegt an der nicht geerdeten Seite des Kondensators 01 und wird zum negativen Eingang des Verstärkers A2 zurückgeführt. Der Kondensator 01 liegt ferner über einen großen Widerstand R5 an einer positiven Spannung, ^ie Diode D9 läßt den Verstärker A2 auf die niedrigste Schrittschaltung am Ausgang des Verstärkers A1 reagieren und diesen Wert im Kondensator speichern. Obwohl die Spannung des Kondensators 01 versucht auf einen höheren Wert zu gelangen, weil er über dem Widerstand R5 an einer positiven Spannung liegt, ist die Abweichung wegen des großen Widerstandes 5 (vorzugsweise 200 kOhm) verhältnismäßig gering, so daß stets die niedrigste Übertragespannung am positiven Eingang des Verstärkers Δ2 auftritt, wobei die Ladung des Kondensators 01 wieder auf diesen Wert herunter gedrückt wird. Die Schritte höherer Spannung haben somit wegen der angeschalteten Diode D9 auf die Spannung keine Wirkung.
Die im Kondensator 01 gespeicherte Spannung wird an den positiven Eingang des Verstärkers A3 gelegt, dessen Ausgang die Temperatur des kühlsten Abtasters darstellt. Die Werte der Widerstände R1 und R2 regeln somit den Verstärkungsgrad des Verstärkers A3 und werden von den Charakteristiken des von ihm zu betreibenden Anzeigegerätes beherrscht. Es kann ein Meßgerät oder eine andere Anzeigeeinrichtung 50 am Ausgang des Verstärkers A3 liegen, das eine sichtbare Anzeige der Temperatur des kühlsten Abtasters liefert.
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Es wird noch erläutert werden, daß nach der Erfindung ein einziges Anzeigegerät zum Überwachen von sowohl des heißesten als auch des kühlsten Abtasters ausreicht· Somit ist ein Anzeigegerät 50 nicht erforderlich.
Der Ausgang des Verstärkers A1 liegt ferner am positiven Eingang des Verstärkers A4, der das Gegenstück des beschriebenen Verstärkers A2% ist. Der Ausgang des Versträrkers A4 liegt an der Anode der Diode D10, deren Kathode an der nicht geerdeten Seite des Kondensators C2 liegt und zum negativen Eingang des Verstärkers A4 zurückgeführt wird· Der Kondensator C2 liegt über einem hohen Widerstand H6 (200 kOhm) ebenfalls an Erde. Die Diode D10 bewirkt, daß der Verstärker A4 auf die höchste Schrittspannung am Ausgang des Verstärkers A1 anspricht. Dieser Wert wird im Kondensator C2 gespeichert. Der positive Eingang des Verstärkers A5 liegt am Kondensator G2 und nimmt somit die Spannung auf, die die Temperatur des heißesten Abtasters anzeigt. Die Widerstände R3 und R4 dienen zum Auswählen der entsprechenden Verstärkung für die Verstärker A5 gemäß dem jeweiligen angeschlossenem Anzeigegerät. Daa entsprechende Anzeigegerät 60 könnte unmittelbar am Ausgang des Verstärkers A5 liegen und eine sichtbare Anzeige der Temperatur der heißesten im Betrieb befindlichen Bremse liefern.
Figur 1 zeigt, die Verwendung eines einzigen Anzeigegerätes 20 für den Verstärker AJ der kühlen Temperatur und den Verstärker A5 der heißen Temperatur. Die Übertragungstore TG9 und TGrIO sind somit mit ihren Ausgängen zusammengeschart et und liegen an einem geeigneten Anzeigegerät 20. Die Steuerimpulse der Übertragungstore TG9 und TG10 liegen am Rechteckschwingungsgenerator 30. Die Impulse an den Toreingängen sind komplementär, so daß die Tore. TG9 und TG10 niemals gleichzeitig leitend sind.
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Der Bechteckschwingungsgenerator 30 soll eine Frequenz von 0,125 Hz besitzen, so daß die Tore TG9 und TG10 abwechselnd für vier Sekunden leitend sind. Sie gelangen so von den Ausgängen der Verstärker A3 und A5 zum Anzeigegerät 20 und über die Übertragungstore TG9 bzw. TG10, wobei die Spannungen den Abtastern für die kühlsten und die heißeste Temperatur in dieser Anlage entsprechen. Folglih zeigt der Anzeiger 20 abwechselnd alle vier Sekunden die genauen Temperaturen der kühlsten und der heißesten im Betrieb befindlichen Bremse in der Anlage an.
Die Anzeigegeräte, die bei dieser Anlage benutzt werden sollen, können entsprechender Art und analog denen, die eine D'Arsonal-Meßbewegung benutzen, oder aber auch der Art der Digitalbrettmeßgeräte sein, die einen analogen Eingang aufnehmen und einen sichtbaren digitalen Ausgang anzeigen.
Die Ausgänge der Verstärker A3 bzw.. A5 führen durch die Widerstände £7 und BS zu dem negativen und dem positiven Eingang des Verstärkers A6. Dieser Verstärker ist jedoch ein differnzierender Verstärker, der so geschaltet ist, daß sein Ausgang äquivalent der Differenz zwischen den Spannungen an den Ausgängen der Verstärker A3 und A5 ist. Auch kann ein Meßgerät oder eine andere Anzeigeeinrichtung wie z.B. das Anzeigegerät 20 unmittelbar mit dem Ausgang des Verstärkers A6 verbunden sein und so die Temperaturdifferenz zwischen der heißesten und der kühlsten Bremse anzeigen· Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jedoch der Ausgang des Verstärkers A6 an den positiven Eingang dee Verstärkers A7 geführt, der als Schalter ^? zum Einschalten des Transistors T\ wirkt, wenn der Ausgang des Verstärkers A6 einen gegebenen Wert überschreitet, der durch den Spannungsteiler mit den Widerständen B10 und R11 bestimmt ist. Der Ausgang des Verstärkers A7 liegt über dem
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Widerstand RI3 an der Basis des Transistors Tl. Der lei- Ι tende Zustand des Transistors ΤΛ schaltet eine Alarmlampe' an, die an dessen Kollektor und über einem Widerstand R12 an einer positiven Spannung liegt. Das Einschalten der Alarmlampe zeigt der Bedienung an, daß die Temperaturdifferenz zwischen der heißesten und der kühlsten Bremse den Wert überschreitet, der von der am negativen Eingang des Verstärkers A7 durch den Spannungsteiler aus den Widerständen R10 und R11 angelegten Spannung eingestellt worden ist.
Zum Verhindern einer.Instabilität, wenn der Verstärker sich nahe dem Ein- oder Ausschaltpunkt der Lampe befindet, dient ein Hyteresiseffekt. Die Hysteresisrückkopplungsschleife verläuft vom Ausgang des Verstärkers A7 zum positiven Eingang des Verstärkers A6, wird in einer neuartigen Weise mittels der Diode D11 und der Widerstände R14 bis R16 gebildet.
Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Verbindung mit der grundsätzlichen Schaltung durch die eine Bedienungsperson die Temperaturen jede-r einzelnen Bremse des Fahrzeugs überwachen kann. Hierfür liegt ein Wahlschalter 70 am Eingang des Dezimalzählers zum Wirksammachen des Taktgebers und dient zum Auswahlen eines der Ausgänge 1 bis 8 oder der Erdklemme 72. Der Dezimalzähler mit den dekodierten Ausgängen soll ähnlich dem Element 0D4022 der RCA sein , das in File No. 479 der Ausgabe der ROA Cos/Mos Digital Integrated Circuits, veröffentlicht 1972 durch die RCA, beschrieben wird. Bei Verwendung eines solchen Dizimalzählers und bei am Stift 72 geerdetem Schalter 70 bewirkt ein Takt des Generators 10 das aufeinanderfolgende Pulsieren der Ausgänge 1 bis 8, wie bereite beschrieben worden ist. Wenn jedoch der den Taktgeber wirksammachende Eingang sich auf einem hohen Wert befindet, wird der Takt
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verhindert und die Ausgänge des Dezimalzählers werden an solchen Werten verriegelt, an denen sie liegen, wenn der Takt verhindert wird. Wenn der Wählschalter 70 einen der Ausgänge 1 bis 8 des Dezimalzählers zum Eingang für das Wirksammachen des Takts bringt, dann wird dieser Wert, wenn der jeweilige ausgewählte Ausgang auf eine logische 1 schaltet, durch den Schalter 70 zum Eingang geführt und verhindert so weitere Takte beim Betätigen des Dezimalzählers. Polglich wird der jeweilige der Ausgänge 1 bis 8, der vom Schalter 70 gewählt worden ist, beim'"Wert einer logischen 1 verriegelt, während alle anderen Ausgänge sich beim Wert einer logischen 0 befinden. Somit wird das zugehörige Übertragungstor (TG1 bis TG8) leitend und bringt ein die Temperatur der jeweiligen Bremse anzeigendes Signal an den positiven Eingang des Verstärkers A1. Der Ausgang des Verstärkers A1 wird dann ein Wert sein, der höher als der der vervielfachten Impulsmenge ist, die in Relation zum normalen Betrieb der Schaltung beschrieben ist. Die Ausgänge der Verstärker A2 und A4 und somit auch die Verstärker A3 und A5 sind somit Spannungswerte, die die Temperatur der jeweiligen Bremse anzeigen. Die identischen Ausgänge der Verstärker A3 und A5 werden über die Tore TG9 und TG10 ein ständiges Ablesen des Anzeigegerätes 20 der Temperatur der gewählten Bremse ermöglichen.
Die Erfindung verwendet einzigartig ein einziges Anzeigegerät 20 zum Überwachen der Temperatur der heißesten in Betrieb befindlichen Bremse, der kühlsten, im Betrieb befindlichen Bremse und der Temperatur jeder Bremse auf einer wählbaren Basis.
Es ist somit zu erkennen, daß die Erfindung eine Einrichtung bei einem fahrzeug angibt, die die Temperatur der heißesten Bremse, die Temperatur der kühlsten Bremse und das überschreiten der Temperaturdifferenz zwischen der heißesten
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und der kühlsten Bremse um einen bestimmten Wert anzeigt, und ferner auch die Temperaturen jeder einzelnen Bremse überwachen läßt.
Die Gegenstände der Erfindung werden durch die Schaltung und den Aufbau erzielt, die vorstehend beschrieben worden sind. Wenn auch nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, so ist doch die Erfindung nicht auf diese beschränkt.
- Patentansprüche -
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Claims (11)

  1. Patentansprüche:
    Einrichtung zum Überwachen der Temperatur von mindestens zwei Bremsen mit einer ersten Schaltung, die mit den Bremsen zum Abtasten der Temperatur jeder Bremse und zum Liefern von Anzeige-Ausgangssignalen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Schaltung eine zweite Schaltung zum Liefern von Ausgangssignalen verbunden ist, die die kühlste Bremse anzeigen, daß eine dritte Schaltung an der ersten Schaltung liegt, die Ausgangssignale liefert, die die Temperatur der heißesten Bremse anzeigen und daß eine vierte Schaltung an der zweiten und dritten Schaltung liegen, die ein Signal erzeugen, wenn die Temperaturdifferenz zwischen der heißesten und der kühlsten Bremse einen gegebenen Wert überschreitet.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung mehrere Thermoelemente enthält, von denen je eines einer Bremse zugeordnet ist, und eine Einrichtung zum nachfolgenden Durchschalten der Ausgänge
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    der Thermoelemente an die zweite und dritte Schaltung enthält.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einr Anzeigegerät (20) vorgesehen ist, das an den Ausgangssignalen der zweiten (A3) und dritten Schaltung (Δ5) liegt und diese aufnimmt und eine sichtbare Anzeige der Temperaturen sowohl, der heißesten als auch der kühlsten Bremse liefert.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,-daß das erste Anzeigegerät (20) eine einzige Anzeigevorrichtung enthält, die wechselseitig die Ausgänge, sowohl der zweiten als auch der dritten Schaltung auf einer Zeitanteilbasis exclusiv überwacht.
  5. 5· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Schaltung Verstärker (A2,A3, A4,A5) besitzt, die zugehörigen Kondensatoren (01,02) auf Werte aufladen, die der niedrigsten und der höchsten Amplitude der Ausgangssignale der ersten Schaltung (A1) entspricht.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Schaltung eine Hysteresis-Schaltung (D11,R14,R15,H16) enthält, die zwischen deren Eingang und Ausgang liegt und die Schaltung stabil macht, wenn die Temperaturdifferenz zwischen der heißesten und der kühlsten Bremse sich nahe dem gegebenen Wert befindet.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung (A1) eine Multiplexschaltung besitzt, die zwischen jede Bremse geschaltet ist und nachfolgend Ausgangssignale erzeugt, die die Temperatur jeder einzelnen Bremse anzeigt.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigegerät zwischen der zweiten (A3) und der
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    dritten Schaltung (A5) liegt und so in Mehrfachschaltung betrieben wird, daß es die Temperaturen der kühlsten und der heißesten Bremse anzeigt.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite (A3) und die dritte Schaltung (A5) Verstärker enthalten, deren Ausgänge über Vorspanndioden (D9,D1O) mit Ladekondensatoren (01,02) verbunden sind, und daß beide Schaltungen so vorgespannt sind, daß sie die niedrigste und die höchste Amplitude der Ausgangsimpulse der Multiplexschaltung aufnehmen.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Schaltung einen differenzierenden Verstärker enthält, der an einer Vergleichschaltung liegt, die den Ausgang des Verstärkers mit einem festen Wert vergleicht.
  11. 11. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Wählschalter (70), an der die Multiplexschaltung liegt, zum Überwachen die Temperatur jeder einzelnen Bremse vorgesehen ist.
    blpUng. H. J. Presting EatentanwaJf"
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DE19742446793 1973-10-01 1974-09-27 Einrichtung zum ueberwachen der maximal- und minimaltemperatur von bremsen Withdrawn DE2446793A1 (de)

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