DE2929039A1

DE2929039A1 - Vorrichtung zum anzeigen der abnutzung eines bremsbelages

Info

Publication number: DE2929039A1
Application number: DE19792929039
Authority: DE
Inventors: Heinz Willi Baum
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1978-07-19
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1980-01-31
Also published as: GB2029528A; GB2029528B; FR2431402A1; IT7949803A0; FR2431402B1; IT1162351B; JPS6146689B2; MX146290A; JPS5517799A

Description

PATENTANWÄLTE

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS -GOETZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OPPICE MANDATAIRES AGREts PRES l'oPFICE EUROP£EN DES BREVETS

r-R.-I VO. fRANZ WUESTHOFi

DR. TiIIL. FKEDA »UESTHOPF (1927-1356) DIPL.-ING. GERHARD MJLS (19JI-I971) Df PL.-CHEM. DR. E. FKEIRERK VON FECHMANN DK.-ING. DIETER BEHRENS DIPU-INC; DIPL.-TTIRTSCH.-ING. RUPEKT COETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 telefon: (085) 66 20 51 telegramm: protectpatent telex: j 24070

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Patentanmeldung

Anmelderin: Lucas Industries Limited Great King Street Birmingham, West Midlands, Großbritannien

Titel:

Vorrichtung zum Anzeigen der Abnutzung eines Bremsbelages

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PATENTANWÄLTE

WUESTHOFF-v. PECHMANN-3EKRENS -GOET2

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN ΓΑΤΕΝΤ OFFICE MANDATAIRES AGREES PRiS lOfJICE EUROPEEN D£S BREVETS

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ZTfOESTHOFP" Li«.. PHIL. FREDA TUESTHOFF DIPL.-ING. GERHARD PULS {19J2-I971} DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS

»IPt.-ING.; DIPL₁-TfIRTSCH₁-ING-IlUPERT GOET:

D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGEHSTRASSEZ telefon: (0S9) 66 20 ji telegramm: protectpatent telex: j 24 070

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Beschreibung

Vorrichtung zum Anzeigen der Abnutzung

eines Bremsbelages

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die das Erreichen des ζ ία las si c.f en Abiiutzungsbe träges eines Bremsbelages in einer Bremsanlage, insbesondere bei. einer Fanrzeng-Scheib-^nbremse, anzeiat,

Zum Aiizeiqen, da.P. der zulässige Aririutzungsöetrag eines

Bremsbel;

erre 1

1 st.,

der Brerasbelaq

ersetzt

werden, muß, sind verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen worden, vor· denen viele ein mechanisches oder elektrischem Kontaktstüc}; benutzen,, das mit der Bremsscheibe in. Berür..-rung >;o]iunt., sobald die Bremsbelagabutzung den zulässigen Grenzwert erreicht hat, uir. eine !mechanisch erzeugte alcustische Anzeige zu liefern oder eine elektrische Schaltung zn betätigen, die ein optisches oder akustisches Warnsignal erzeugt. Derartige Abnutzungs-Anzeigevorrichtungen sind jedoch nicht völlig zufriedenstellend/da durch das Angreifen t

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C.

Kontaktstückes an der Oberfläche der Bremsscheibe Beschädigungen an der Bremsscheibe hervorgerufen werden können. Ferner wird bei solchen Vorrichtungen das Kontaktstück beim Erzeugen des Warnsignals gewöhnlich abgenutzt oder zerstört und muß demgemäß beim Auswechseln des Reibbelages ersetzt werden. Dadurch wird das Auswechseln des Reibbelages weiter erschwert und teuerer.

Es ist auch eine Warnvorrichtung vorgeschlagen worden, bei der zum Auslösen eines Warnsystems die Relativbewegung zwischen einem mit dem Reibbelag verbundenen Bauteil und einem weiteren Bauteil ausgenutzt wird. Bei bisher vorgeschlagenen Abnutzungs-Anzeigevorrichtungen dieser Art ist jedoch nachteilig, daß bei ihnen Abweichungen in den Herstell- und Anschlußtoleranzen bei den verschiedenen Bauteilen der Bremsanlage nicht ohne weiteres berücksichtigt werden können. Somit wird die Warnvorrichtung nicht unbedingt genau zu dem Zeitpunkt betätigt, wo der Grenzwert der zulässigen Abnutzung erreicht ist. Die Herstell- und Anschlußtoleranzen können so sein, daß die Warnvorrichtung betätigt wird, bevor der Reibbelag den Grenzwert der zulässigen Abnutzung erreicht hat und/daner in diesem Falle vorzeitig ausgewechselt wird, oder daß die Warnvorrichtung erst betätigt wird, wenn sich der Reibbelag schon mehr als zulässig abgenutzt hat.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung hat eine Vorrichtung zum Anzeigen von Bremsenabnutzung, welche das Erreichen des zulässigen Abnutzungsbetrages eines Bremsenreibbelages anzeigt, der mit einem ersten Bauteil verbunden ist, das sich bei Abnutzung des Reibbelages in bezug auf ein zweites Bauteil bewegt, ein erstes Bauelement, das im Betrieb mit dem ersten Bauteil verbunden ist, ein zweites Bauelement, das im Betrieb mit dem zweiten Bauteil verbunden und in bezug auf das erste Bauelement beweglich ist, ein Anschlagglied, das eine erste flelativstellung des ersten und des zweiten Bauelementes festlegt, und eine Anzeige baugruppe,

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die eine vorbestimmte Wegstrecke anzeigt, welche vom ersten Bauelement in bezug auf das zweite Bauelement aus der genannten ersten Relativstellung heraus zurückgelegt worden ist, wobei, wenn die Bauelemente diese erste Relativ— stellung einnehmen, das erste Bauelement mit dem ersten Bauteil und das zweite Bauelement mit dem zweiten Bauteil innerhalb eines Bereiches von Relativstellungen zwischen diesen Bauelementen verbindbar ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Abnutzung des Reibbelages der Bewegung des ersten und des zweiten Bauteils proportional, und erzeugt die Anzeigevorrichtung ein Warnsignal, wenn die Bewegung dieser Bauteile einen vorbestimmten Betrag erreicht. Jedoch wird das Messen der Bewegung des ersten und des zweiten Bauteils in keiner Weise durch die anfängliche Relativstellung dieser Bauteile beeinflußt und ist somit unabhängig von Herstell— oder Anschlußtoleranzen der verschiedenen Bauteile der Bremsanlage. Ferner erleidet die Anzeigevorrichtung keinerlei Beschädigung während der Belagabnutzung, läßt sich nach Einbauen von neuen Reibbelägen neu einstellen und liefert eine Anzeige, wenn die neuen Reibbeläge abgenutzt sind. Da bei einer bevorzugten Ausführungsform die Bremsanlage beim Auswechseln der Reibbeläge nicht demontiert wird, ist es nicht notwendig, beim Ersetzen der Reibbeläge die Kupplung zwischen dem ersten Bauelement und dem ersten Bauteil oder zwischen dem zweiten Bauelement und dem zweiten Bauteil neu einzustellen. Wenn die anfängliche Einstellung der Anzeigevorrichtung beim Zusammenbauen der Bremsanlage einmal vorgenommen worden ist, ist folglich während der Lebensdauer der Bremsanlage keine weitere Nachstellung der Anzeigevorrichtung notwendig.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

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Pig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer bolzengeführten Schwimmsattel-Scheibenbremse,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Abnutzungs-Anzeigevorrichtung derselben Scheibenbremse,

Fig. 3 und 4 den halbseitigen Schnitt 3-3 in Fig. 2 bzw. die Halbansicht A in Fig. 2 und

Fig. 5 eine Endansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Abnutzungs-Anzeigevorrichtung.

In den Zeichnungen ist eine bolzengeführte Schwimmsattel-Scheibenbremse 1 dargestellt, deren Bremsscheibe aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen ist. Die Scheibenbremse hat einen die Bremskraft aufnehmenden Bremsträger 2, der ein zweites Bauteil bildet und am Fahrgestell eines Fahrzeuges starr angeordnet ist, und einen ein erstes Bauteil bildenden Sattel 3, der am Bremsträger 2 mit Bolzen 4 und 5 verschieblich angeordnet ist. Die Bolzen 4 und 5 sind am Sattel 3 befestigt und gleiten in zugehörigen Bohrungen 6 und 7 im Bremsträger 2. Im Bremsträger 2 ist ein hydraulischer Zylinder 8 ausgebildet, der einen Kolben 9 aufweist, welcher an der Stützplatte eines direkt wirkenden Bremsbackens 10 direkt angreift. Am Sattel 3 ist ein indirekt wirkender Bremsbacken 11 angeordnet. Jeder der Bremsbacken 10 und 11 hat außer der zugehörigen Stützplatte einen Reibbelag 12 bzw. 13. Im Betrieb bewirkt das Einleiten von hydraulischem Druck in den Zylinder 8, daß der Kolben 9 den direkt wirkenden Bremsbacken 10 an die Bremsscheibe anlegt. Dadurch wird eine Reaktionskraft erzeugt, die den Sattel 3 an den Bolzen 4 und 5 verschiebt, um den indirekt wirkenden Bremsbacken 11 an die andere Stirnfläche der Bremsscheibe anzulegen.

Nach jeder Betätigung der Bremsen bleiben die Bremsbacken und 11 in leichter Reibberührung mit der Bremsscheibe oder sind von ihrer Oberfläche gerade abgehoben. Wenn sich der Reibbelag 13 allmählich abnutzt, bewegt sich somit der

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Sattel 3 allmählich in der vom Pfeil X angegebenen Richtung in bezug auf den Bremsträger 2. Diese Bewegung bewirkt, daß sich der Bolzen 5 in bezug auf die Bohrung 7 entsprechend Fig. 1 und 2 allmählich nach links bewegt.

Im Neuzustand der Scheibenbremse, und wenn die Reibbeläge 12 und 13 an der Bremsscheibe leicht reiben, nimmt der Bolzen 5 in der Bohrung 7 eine Ausgangsstellung ein, die nicht nur durch die Dicke des Reibbelages 13 bestimmt wird, sondern auch durch die verschiedenen Herstell- und Anschlußtoleranzen der anderen Bauteile der Bremsanlage. Beispielsweise ist der Abstand zwischen einer Endfläche 14 des Bremsträgers 2 und einer Endfläche 15 des Bolzens 5 direkt von dsr Länge des Bolzens 5 und von den Abmessungen des Gußgehäuses des Bremsträgers 2 und indirekt von vielen anderen Abmessungen und Winkeln der verschiedenen Bauteile der Scheibenbremse abhängig. Folglich ist es wahrscheinlich, daß zwischen verschiedenen Exemplaren einer massengefertigten Scheibenbremse merkliche Abweichungen bei diesem Abstand auftreten.

Gemäß Fig. 2 ist eine Anzeigevorrichtung 16 für die Belagabnutzung zwischen einem Endabschnitt 17 des Bremsträgers 2 und dem Bolzen 5 angeordnet und mit diesen verbunden. Die Anzeigevorrichtung 16 hat ein ein zweites Bauelement bildendes Gehäuse 18, das am Endabschnitt 17 des Bremsträgers 2 befestigt ist, und eine ein erstes Bauelement bildende, stangenfö'rmige Sonde 19, die mit einem Federring 20 reibschlüssig am Bolzen 5 befestigt ist. Im Gehäuse 18 ist ein Anschlagglied 21 angeordnet, an das sich das Ende der Sonde 19 anzulegen vermag, um die Bewegung der Sonde 19 in das Gehäuse 18 zu begrenzen. Das Gehäuse 18 besteht aus elastischem Kunststoff.

Beim Einbauen wird die Anzeigevorrichtung 16 vor die Bohrung 7 gebracht und in diese so weit eingeführt, bis eine Stirnfläche 22 am Gehäuse 18 an der Endfläche 14 vom Endabschnitt 17 des Bremsträgers 2 anstößt. Diese Bewegung

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bewirkt, daß das Ende der Sonde 19 in eine in das Ende des Bolzens 5 eingearbeitete Bohrung 23 eindringt, wobei der vom Federring 20 erzeugte Widerstand gegen die Eindring-bewegung der Sonde 19 in die Bohrung 23 sicherstellt, daß die Sonde 19 am Anschlagglied 21 angelegt bleibt. Sobald das Ende der Sonde 19 in der Bohrung 23 angeordnet worden ist, muß eine beträchtliche Kraft aufgewendet werden, um die Sonde 19 in bezug auf den Bolzen 5 in der Richtung zu bewegen, in der sie aus der Bohrung 23 herausgezogen werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Anzeigevorrichtung 16 in zufriedenstellender Weise anordnen, vorausgesetzt daß, wenn die Endflächen 14 und 22 aneinander anliegen, der Federring 20 in Längsrichtung innerhalb des zylindrischen Abschnitts der Bohrung 23 angeordnet ist. Folglich steht für die zufriedenstellende Anordnung der Anzeigevorrichtung 16 ein ganzer Bereich von Relativstellungen zwischen dem Bolzen 5 und dem Endabschnitt 17 des Bremsträgers 2 zur Verfügung.

Die Stellung der Anzeigevorrichtung 16 wird zu Anfang festgelegt, wenn die Bremsbacken 10 und 11 neu sind und an der Bremsscheibe leicht reiben. Danach bewirkt im Betrieb auftretende Abnutzung des Reibbelages 13» daß sich der Bolzen 5 entsprechend Fig. 1 und 2 nach links relativ zum Endabschnitt 17 des Bremsträgers 2 bewegt und die Sonde 19 mitzieht. Die Sonde 19 bewegt sich frei durch eine Hülse hindurch, die im Gehäuse 18 angeordnet ist, bis sich ein nach außen gerichteter Flansch 25 am Ende der Sonde 19 an einen am Ende der Hülse 24 ausgebildeten, nach innen gerichteten Flansch 26 anlegt. Der Bewegungsbetrag bzw. die Wegstrecke, welche die Sonde 19 zwischen ihrer in Fig. 2 gezeichneten Ausgangsstellung und der Stellung zurücklegt, in welcher die Flansche 25 und 26 aneinander anliegen, ist gleich der zulässigen Abnutzung des Reibbelages 13·

Jegliche weitere Abnutzung des Reibbelages 13 bewirkt, daß die Sonde 19 die Hülse 24 mitsichzieht, welche ihrerseits

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einen einen elektrischen Leiter bildenden Ring 27 aus Metall nach links gegen die Vorspanrikraft einer Schraubenfeder 28 bewegt.

Gemäß Pig. 3 und 4 ist im Gehäuse 18 ein Paar elektrischer Leiter 29 angeordnet, von denen nur einer gezeichnet ist; der andere Leiter 29 ist symmetrisch dazu an der anderen Seite der Mittellinie der Anzeigevorrichtung 16 angeordnet. In normalen Betriebszuständen sind die Leiter 29 durch den Ring 27 elektrisch miteinander verbunden. Wenn jedoch der Ring 27, wie vorstehend beschrieben, nach links bewegt wird, wird die elektrische Verbindung zwischen den beiden Leitern 29 unterbrochen und es wird ein Warnsignal erzeugt.

Wenn der Reibbelag 13 durch einen neuen Reibbelag ersetzt wird, der ungefähr die gleiche Dicke hat wie der ausgewechselte Reibbelag 13 im Neuzustand, wird der Sattel 3 in seine anfangs festgelegte Ausgangsstellung in bezug auf den Bremsträger 2 zurückgestellt und nehmen die Bauelemente der Anzeigevorrichtung 16 ihre in Fig. 2 gezeichnete Ausgangskonfiguration wieder an. Es ist daher beim Auswechseln der Reibbeläge 12 und 13 im allgemeinen nicht notwendig, die Lage der Anzeigevorrichtung 16 neu einzustellen. Folglich können am Gehäuse 18 Sägezähne 30 ausgebildet sein, die in je eine Ringnut an der Wand der Bohrung 7 einrasten und eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Gehäuse 18 und dem Endabschnitt 17 des Bremsträgers 2 schaffen, und die Anzeigevorrichtung 16 behält ihre Stellung während der Lebensdauer der Scheibenbremse bei.

Bei der in Fig. 5 dargestellten abgewandelten Ausführungsform sind die beiden elektrischen Leiter 29 durch ein einziges Koaxialkabel 31 ersetzt, dessen elektrisch leitende Hülle 32 an einer Seite des Ringes 27 endet, während der zentrale elektrische Leiter 33 an der diametral entgegengesetzten Seite des Ringes 27 endet. Somit wird, wenn der Ring 27 durch die Hülse 24 verstellt wird, die elektrische Verbindung zwischen der Hülle 32 und dem zentralen Leiter 33 unterbrochen.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

DR.-ING. PRANZ WUESTHOPF

PATENTANWÄLTE _{DR PHIL}, _{PREDA VUESTH}off (1927-1950)

WUESTHOFF - v. PECHMANN - BEHRENS - GOET2 _DIpl.-_INg. gerhard puls (1952-1971)

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

MANDATAIRES AGIlHS PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPEKT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 51 telegramm: protectpatent

TELEX: 524070

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PATENTANSPRÜCHE

1/ Vorrichtung zum Anzeigen der Abnutzung eine& Bremsbelages, der mit einem ersten Bauteil verbunden ist, welches sich bei Abnutzung des _; Bremsbelages in bezug auf ein zweites Bauteil bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (16) ein erstes Bauelement (19) hat, das mit dem ersten Bauteil (3) verbunden ist, ein zweites Bauelement (18), das mit dem zweiten Bauteil (2) verbunden und in bezug auf das erste Bauelement (19) beweglich ist, ein Anschlagglied (21), das eine erste Relativstellung des ersten und des zweiten Bauelementes (18,19) festlegt, und eine Anzeigebaugruppe (elektrische Leiter 27,29), die eine vorbestimmte Wegstrecke anzeigt, welche vom ersten Bauelement (19) in bezug auf das zweite Bauelement (18) aus der genannten ersten Relativstellung heraus zurückgelegt worden ist, wobei, wenn die Bauelemente (18,19) diese erste Relativstellung einnehmen, das erste Bauelement (19) mit dem ersten Bauteil (3) und das zweite Bauelement (18) mit dem zweiten Bauteil (2) innerhalb eines Bereiches von Relativstellungen zwischen diesen Bauelementen (19,18) verbindbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigebaugruppe einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (29,29) aufweist, die miteinander elektrisch verbunden sind, bis die vorbestimmte Wegstrecke vom ersten Bauelement (19) in bezug

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auf das zweite Bauelement (18) zurückgelegt worden ist, wonach die elektrischen Leiter (29,29) elektrisch voneinander getrennt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Leitern (29,29) durch einen dritten elektrischen Leiter (27) aufrechterhalten wird, der aus der elektrischen Berührung mit wenigstens dem ersten oder dem zweiten elektrischen Leiter (29,29) herausbewegbar ist, wenn die vorbestimmte Wegstrecke vom ersten Bauelement (19) in bezug auf das zweite Bauelement (18) zurückgelegt worden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte elektrische Leiter (27) mit Federvorspannung wenigstens am ersten oder am zweiten elektrischen Leiter (29,29) anliegt, in einem der Bauelemente (18) der Anzeigevorrichtung (16) angeordnet und mit deren anderem Bauelement (19) durch eine Totgangkupplung (Plansche 25,26) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Bauelement (19) der Anzeigevorrichtung (16) eine Stange aufweist, die an einem Ende einen nach außen gerichteten Flansch (25) trägt, und daß die Totgangkupplung eine Hülse (24) hat, welche die Stange umschließt und einen nach innen gerichteten Flansch (26) trägt, der sich an den Flansch (25) der Stange anlegt, wenn die vorbestimmte Wegstrecke vom ersten Bauelement (19) in bezug auf das zweite Bauelement (18) zurückgelegt worden ist, wobei der dritte elektrische Leiter (27) an der Hülse (24) befestigt ist und sich mit ihr mitbewegt.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Bauteil (2) eine Bohrung (7) aufweist und das erste Bauteil (3) einen Bolzen (5) hat, der sich bei Abnutzung des Bremsbelages(13) axial in der Bohrung (7) verschiebt, und daß das zweite Bauelement (18) der Anzeigevorrichtung (16) ein Stopfen ist, der in der Bohrung (7) festgehalten ist, und das erste Bauelement (19) der Anzeigevorrichtung (16) eine Sonde ist, welche sich durch die Bohrung (7) erstreckt und am Bolzen (5) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (5) eine axialgerichtete Bohrung (23) aufweist und die Sonde (19) eine Klemmvorrichtung hat, welche sich an die die Bohrung (23) bildende Wand anpreßt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (19) in der Bohrung (23) im Bolzen (5) mit Schiebesitz paßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung ein Federring (20) ist, der am Ende der Sonde (19) befestigt ist.

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