DE3007887A1 - Brake pad wear measuring system - uses sealed measuring unit with wire loops at various depths and therefore cut in sequence during wearing - Google Patents
Brake pad wear measuring system - uses sealed measuring unit with wire loops at various depths and therefore cut in sequence during wearingInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zur Messung des Verschleisses von Device for measuring the wear of
Verschleissblöcken, wie z.B. Bremsbelägen etc. Wear blocks, such as brake pads, etc.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Verschleisses von Verschleissblöcken, wie z.B. remsbelägen für Fahrzeuge aller Art, Magneten etc., wobei durch einen im Verschleissblock eingesetzter elektrischer oder optischer Leiter unmittelbar oder über den Kontakt mit dem die Gegenreibfläche tragenden Teil, an dem der Verschleissblock zur Anlage kommt, der Verschleiss bzw. die Betriebsbereitschaft anzeigt werden.The invention relates to a device for measuring wear of wear blocks, such as brake pads for vehicles of all kinds, magnets, etc., with an electrical or optical conductor inserted in the wear block directly or via contact with the part carrying the counter friction surface which the wear block comes into contact with, the wear or the operational readiness displayed.
Alle bisher bekannten Verschleissanzeigen funktionieren dadurch, dass im VerschleissDlock ein elektrischer Leiter eingebettet ist, welcher bei Kontakt mit dem metallischen aie Gegenreibfläche tragenden Teil eine Anzeigevorrichtung, meist eine Lampe, einschaltet, sodass dadurch der unzulässig hohe Verschleiss anges zeigt wird. Vorzugsweise ist dies bisner bei Bresbelagen von Kraftfahrzeugen eingebaut worden. Die Messung geschieht aber nur während des Bremsens, steht also ohne geeignete Speicherung des Messergebnisses weder im ungebremsten Zustand noch bei einem inzwischen ausgeschalteten Fanrzeug una Meledsystem zur Verfügung. Die Messung wird auch erst dann angezeigt, wenn es zu spät ist, d.h. es gibt keine Vorwarnung oder genaues Zustandsbild, dem man entnehmen könnte, ob nocn eine Fahrt oaer Proauktionsperiode sicher möglich ist.Ausserdem sollte die Messbereitschaft analog zum sogenannten Sicheheists-Runestrom-Prinzip Jederzeit angezeigt oder angefordert werden können, da der gegebenenfalls erst nach längerer Zeit auftretende Fall des maximal zulässigen Verschleisses sonst nicht auf dann noch eesicherte Anzeige- oder Messbereitschaft trifft.All previously known wear indicators work in that an electrical conductor is embedded in the wear lock, which upon contact with the metallic part carrying the counter friction surface a display device, usually a lamp, switches on, so that the inadmissibly high wear is caused will show. This is preferably built into the floor covering of motor vehicles been. However, the measurement only takes place during braking, so there is no suitable one Storage of the measurement result neither in the unbraked state nor with one in the meantime Switched off fan tools and a message system are available. The measurement is also just starting then displayed when it is too late, i.e. there is no advance warning or precise information Status picture, from which one could see whether a trip or a pro-auction period is still going on In addition, the readiness to measure should be analogous to the so-called Sicheheists-Runestrom-Principle Can be displayed or requested at any time, because the case of the maximum permissible, which may only occur after a long period of time Otherwise wear and tear will not result in a secured readiness for display or measurement meets.
Es ist auch bis jetzt noch keine Vorrichtung bekannt geworden, welche die Überwachung der Funktionstüchtigkeit von Bremsbelägen selbst und gleichzeitig und durchgreifend die Kontrolle des eingebauten Messgebers ermögliciit.Also up to now no device has become known which the monitoring of the functionality of the brake pads themselves and at the same time and thorough control of the built-in measuring transducer is enabled.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, nicht nur eine Möglichkeit für die Überwachung der Funktionsbereitschaft des Bremsbelages bzw. eines Verschleissblockes und der Funktionstüchtigkeit der Verschleissanzeige vorzusehen, sondern auch anzugeben, wie gross der Verschleiss bereits ist.The present invention is therefore based on the object not only one way to monitor the operational readiness of Brake lining or a wear block and the functionality of the wear indicator to be provided, but also to indicate how great the wear is already.
Die Lösung dieser Aufgabe bestent darin, dass aie Vorrichtung in Form eines in den Verschleissblock einzusetzenden Mess-Chips aus einem verschleissbaren Material besteht, das die Leiter bahnen trägt, die sich senkrecht zur Reibfläche erstrecken und in einer Anschlussleiste enden.The solution to this problem consists in that aie device in the form a measuring chip to be inserted into the wear block from a wearable one There is material that carries the conductor tracks that are perpendicular to the friction surface extend and end in a terminal strip.
Vorteilhaft sind mehrere Leiterbahnen vorhanden, deren kleinster Abstand von der Reibfläche unterschiedlich ist und durch die der Messkreis durch Kontakt der Leiterbahnen mit dem metallischer, die Gegenreibfläche tragenden Teil geschlossen wird.Several conductor tracks are advantageously present, the smallest distance between them is different from the friction surface and through which the measuring circuit through contact the conductor tracks are closed with the metallic part carrying the counter friction surface will.
Zweckmässig sind die Leiterbahnen als in der Anschlussleiste endende Schleifen ausgebildet, deren kleinster Abstand von <1er Reibfläche unterschiedlich ist.The conductor tracks are expedient as ending in the connection strip Loops formed whose smallest distance of <1 friction surface is different is.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht vor aller darin, dass im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen nicht nur ein Zustand des Bremsbelages bzw. Vesschleissblockes, nämlich der vollstandig verschiessene, angezeigt wird, sondern dass mehrere Zustände des Bremsbelages bzw. Verschleissblockes angezeigt werden können und gespeichert werden können, um im geeigneten Moment wiedergegeben zu werden. Auch kann eine einfache Vorrichtung dafür vorgesehen werden, ob der Verschleissmessgeber noch voll funktionstüchtig ist oder ob aus irgendwelchen Gründen denen dann nachgegangen werden muss, aie Messvorrichtung ausgefallen ist.The main advantage of the device according to the invention is that that, in contrast to the known devices, not just a condition of the brake lining or wear block, namely the completely worn one, is displayed, but that several states of the brake lining or wear block are displayed can be and can be saved to be played back at the appropriate moment to become. A simple device can also be provided for whether the wear sensor is still fully functional or whether it was followed up for some reason if the measuring device has failed.
In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zwar zeigt Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines in einen Bremsbelag eingesetzten Mess-Chips, Figur 2 den Aufbau eines Mess-Chips, Figur 3 Schema einer Analogmessung des Verschleisszustandes, Figur 4 Schema einer Digitalmessung mit einem elektrischen Kreis, Figur 5 Schema einer Digitalmessung mit zwei elektrischen Kreisen, Figur 6 Schema einer anderen Zweikreis-blethode zum Messen, Figur 7 Schema einer bauweise in Lichtleiter-Technik.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings namely, Figure 1 shows a perspective view of one in one Measuring chips used in the brake lining, FIG. 2 the structure of a measuring chip, FIG. 3 Scheme of an analog measurement of the state of wear, FIG. 4 Scheme of a digital measurement with an electrical circuit, Figure 5 Scheme of a digital measurement with two electrical Circles, Figure 6 Scheme of another two-circuit method for measuring, Figure 7 Scheme of a construction using fiber optic technology.
Nach den Figuren 1 und 2 besteht der Mess-Chip aus zwei Platten 11 und 12 eines verschleisabaren Materials, z.B. Isolirestoff-Platten, welche miteinander verbunaen, z.B. geklebt werden. Auf der einen Platte 11 sind dann aie beiterbahnen 13 in Form von gedruckten, ausgestanzten oder geklebten Leiter auffflebracht, wobei die Leiterbahnen 13 in einer Anschlussleiste enden, welche lösbare Kontakte 14 trägt. Der Mess-Chip 15 wird dann in eine entsprechende Öffnung 16 im bremsbelag 18 so eingesetzt, dass seine leiterbahnen 13 im wesentlichen senkrecht zur Reibfläche 17 liegen. Über einen Seecker 19 und ein Kabel 20 wird der Mess-Chip 15 mit dem Bordüberwachungdgerät des Fahrzeugs verbunden. Dieses Uberwachungsgerät kann in bekannter Technik verschieden ausgebilden sein, z.B. eine einfache Meldevorrichtung (Lampe) oder ein Computer incl. einer Steuerung von abhangigen Systemen.According to FIGS. 1 and 2, the measuring chip consists of two plates 11 and 12 of a wearable material, e.g. verbunaen, e.g. glued. On the one plate 11 are then aie trackers 13 in the form of printed, punched or glued conductors, whereby the conductor tracks 13 end in a connection strip which carries detachable contacts 14. The measuring chip 15 is then inserted into a corresponding opening 16 in the brake lining 18 used that its conductor tracks 13 substantially perpendicular to the friction surface 17 lying. The measuring chip 15 is connected to the On-board monitoring device of the vehicle connected. This monitoring device can be used in known technology can be designed differently, e.g. a simple reporting device (Lamp) or a computer including a control of dependent systems.
In Figur 5 ist schematisch ein Mess-Chip mit analoger Messmethode dargestellt, wobei aie Leiterbahn aus einer Widerstandsfläche 21 mit einem definierten Widerstand besteht, an desen beiden Enden eine Zu- und Ableitung zur Anschlussleiste fünrt.A measuring chip with an analog measuring method is schematically shown in FIG shown, with aie conductor track consisting of a resistance surface 21 with a defined Resistance exists, at both ends of which there is an inlet and outlet line to the connection strip fünrt.
Wird nun durch Verschleiss die Fläche 21 z.B. bis zur Linie 22 verkleinert, so wird aucn der Widerstand verkleinert, was also ein direktes Mass für den Verschleiss darstellt. Die elektriscne Auswertung der Widerstandsveränderung der Fläche 21 durch den Verschleiss kann ohne weiteres verwirklicht werden. Die Gegenreibfläche 23 wird hierbei wegen der orthogonal anisotropen Leitfähigkeit der Fläche 21 nicht als Kontaktelement herangezogen. Diese Ausbildung der Leiterbahn eignet sich besonaers gut für zylinderförmig aus gebildete Mess-Cnips, da die Fläche spiralförmig im Mess-Chip eingebaut werden kann.If the area 21 is now reduced due to wear, e.g. down to the line 22, this also reduces the resistance, which is a direct measure of the wear and tear represents. The electrical evaluation of the change in resistance of the surface 21 by the wear can easily be realized. The counter friction surface 23 is here because of the orthogonally anisotropic conductivity of the surface 21 not as a contact element used. This formation of the conductor track is particularly suitable for cylindrical formed from measuring cnips, as the surface is built into the measuring chip in a spiral shape can.
Nach Figur 4 sind von jedem Stecker der Anschlussleiste 24 ausgehend Leiterbahnen 25, 26, 27 etc. in Richtung auf die Reibfläche 28, welche in Kontakt mit der Gegenreibgläche 29 tritt, geführt und zwar derart, dass aie Leiterbahn 26 Kürzer ist als die Leiterbahn 25 und die LeiterDann 27 kürzer ist als die Lei terbahn 20 und so weiter. Die zwischen den Steckern so liegende Schleife dient der kontrolle, ob die Vorrichtung noch funktionstüchtig ist. die Gegenreibfläche 29 trägt einen Kon-t takt 31, sodass bei fortschreitendem Verschleiss immer mehr Leiterbahnen 25, 26, etc. eingeschaltet werden, wenn zwischen den Leiterbahnen des Mess-Chips und der Gegenreibfläche 29 bei Bremsen der Kontakt hergestellt wird. Ist also der Verschleiss bis zur Linie 32 fortgeschritten, so kommen beim Bremsen die Leiterbahnen 25 und 26 mit der Gegenreibfläche 29 in Berührung und schliessen über die Zuleitung 31 zwei Messkreise kurz, welche im Auswertsystem die Anzeige vornehmen. Da in diesem Fall nur während des Bremsens der Kontakt zwischen Leiterbahn und Gegefläche zustande kommt, ist noch eine Speicherung der Zustandsergebnisse im Auswertsystem erforderlich. Die Leiterbahn 25 kann hierbei ebenfalls zur Kontrolle herangezogen werden, weil diese Bahn beim Bremsen immer Kontakt mit der Gegenfläche 29 bekommt, wodurch auch die Zuleitung 31 überwacht werden kann.According to FIG. 4, the connection strip 24 is based on each plug Conductor tracks 25, 26, 27 etc. in the direction of the friction surface 28, which is in contact occurs with the counter friction surface 29, guided in such a way that aie conductor track 26 Is shorter than the conductor track 25 and then the conductor 27 is shorter than the conductor track 20 and so on. The loop between the plugs is used to control whether the device is still is functional. the counter friction surface 29 carries a contact 31, so that more and more with increasing wear Conductor tracks 25, 26, etc. are switched on when between the conductor tracks of the Measuring chips and the counter friction surface 29 when braking the contact is made. If the wear has progressed up to line 32, braking occurs the conductor tracks 25 and 26 come into contact with the counter friction surface 29 and close via the supply line 31 two measuring circuits short, which in the evaluation system the display make. Because in this case the contact between the conductor track is only during braking and counter surface is created, the status results are still saved required in the evaluation system. The conductor track 25 can also be used for checking purposes are used because this track always makes contact with the opposing surface when braking 29 gets, whereby the feed line 31 can also be monitored.
In Figur 5 sind die Leiterbahnen für eine digitale Messmethode mit zwei Kreisen uargestellt, wobei Jede Leiterbahn eine Schleife 33, 34 una 35 bildet, derart, dass der Abstand der Schleifen von der Reib- bzw. Bremsfläche 36 unterschliedlich ist. In jeder Schleife ist ein Sicherungselement 37 angeordnet und es ist ausserdem eine Kontrollschl ife 38 vorgesehen, deren Schaltung aus der Zeichnung zu ersenen ist. In die Gegenreibfläcne 39 ist eine Zuleitung 40 geführt. Bei der benutzung dieses Messchips erfolgt die Messung jederzeit durch aen in aen ungeschnittenen Leiterbahnen bzw. Schleifen fliessenden Strom. Ist uann der Verschleiss soweit fortgeschritten, beispielsweise bis zur Linie 41, dass eine Schleife 33 beim Bremsen die Gegenreibfläche 39 berührt, so wird die Schleife 33 unterbrochen. Um unerwünschte Dauerstörungen durch den Kontakt mit der Gegenfläche 39 zu vermeiden, ist die Durchschmelzzone 37 nach Art einer Schmelzsicherung wirkend in die Scnleifen integriert, die ei kontakt mit der Gegenfläche 39 durch Aktivierung des zweiten Stromkreises mit der Zuleitung 40 die jeweilige Schleife unterbricht.The conductor tracks for a digital measurement method are shown in FIG two circles shown, with each conductor track forming a loop 33, 34 and 35, such that the distance between the loops and the friction or braking surface 36 is different is. A securing element 37 is arranged in each loop and it is also a control loop 38 is provided, the circuit of which can be seen from the drawing is. A feed line 40 is guided into the counter friction surface 39. When using With this measuring chip, the measurement is made at any time by aen in aen uncut Conductor tracks or loops flowing current. If the wear has progressed so far, for example up to line 41 that a loop 33 when braking the counter friction surface 39 is touched, the loop 33 is interrupted. About unwanted permanent disturbances to be avoided by contact with the counter surface 39 is the melt-through zone 37 integrated into the loops, acting like a fuse, the egg contact with the opposite surface 39 by activating the second circuit with the supply line 40 interrupts the respective loop.
Damit ist die Schleife 33 ab jetzt stets unterbrochen, was ausgewertet wird.The loop 33 is thus always interrupted from now on, which is evaluated will.
ach Figur 6 sind aie Schleifen 42, 43, 44 und 45 überschneidung frei auf einer Platte des Mess-Chips angeordnet. Zur Kontrolle der Messbereitschaft dient die von den Zuleituntgen 46 und 47 gebildete Kurzschleife. Auch hier ist in Jeder Schleife eine Durchschmelzzone 48 als Sicherung eingebaut, durch die aie Jeweilige Schleife abgeschaltet wird, welche die Gegenfläche 49 berührt, indem durch die Zuleitung 50 ein Strom in die Schleife, z.B. 42 geschickt wird aer die Sicherung 48 zum Durchschmelzen bringt. Damit ist die Schleife 42 ab jetzt stets unterbrochen.According to FIG. 6, all loops 42, 43, 44 and 45 are free of overlap arranged on a plate of the measuring chip. Serves to control the readiness to measure the short loop formed by the supply lines 46 and 47. Here, too, is in everyone Loop a melt-through zone 48 built in as a fuse, through which aie respective Loop is switched off, which touches the mating surface 49 by passing through the supply line 50 a current is sent into the loop, e.g. 42, to blow the fuse 48 brings. The loop 42 is thus always interrupted from now on.
Dieser Vorgang wiederholt sich dann bei fortschreitendem Verschleiss bei den anderen Scnleifen 43, 44 una 45. Der Abstand der Schleifen von der Reibfläche 51 ist unterschiedlich gross und kann jeweils aie verbleibende Restdicke aes bremsbelages widergeben. Der Vorteil der Ausführung nacn den Figuren 5 und liegt vor allem darin, aass eine direkte Signal-codierung des Verhältnisses Verschleiss / Restdicke vorgenommen werden kann, z.B. mit 8 bit = 1 Byte.This process is then repeated with increasing wear for the other loops 43, 44 and 45. The distance between the loops and the friction surface 51 is different in size and can be the remaining thickness of a brake lining reflect. The advantage of the execution according to the figures 5 and lies above all in aass a direct signal coding of the wear / residual thickness ratio was carried out can be, e.g. with 8 bit = 1 byte.
Nach Figur 7 ist der Mess-Chip mit Lichtleitertechnik ausgeführt, wobei die Leiterbahnen 53, 54, 55, 56 beispielsweise aus Glasfasern bestehen. Von Vorteil ist hierbei, dass bei Verschleiss eine Unterbrechung der Leiterschleife, z.B. 53 erfolgen kann ohne elektrischen Kontakt mit der aktiven Reibfläche 58, sodass die Messauswertung einfacher kira una bei Betrieb in gefährdeter Umgebung (z.B. Untertagebergbau, Chemiewerke) vollkommen explosionssicher ist.According to Figure 7, the measuring chip is designed with fiber optic technology, wherein the conductor tracks 53, 54, 55, 56 consist, for example, of glass fibers. from The advantage here is that if there is wear, the conductor loop is interrupted, e.g. 53 can take place without electrical contact with the active friction surface 58, so that the measurement evaluation simple kira una when operating in a hazardous environment (e.g. Underground mining, chemical plants) is completely explosion-proof.
Alle Mess-Chips können den für die jeweiligen Verwendungszwecke erforderlichen Spannungen angepasst werden, also z.B. für 24 Volt bei Schienenfahrzeugen oder 12 Volt bei Kraftfahrzeugen oder auch für andere Spannungen. Die Mess-Chips können auch sehr gut und platzsparend in zylindrischer Aussenform hergestellt werden, welche dann nur noch in entsprechende Bohrungen im Verschleissblock eingesetzt zu werden brauchen. Ausserdem können sogar metallische Verschleissblöcke verwendet werden, weil der Chip selbst aus einem Isolierträgermaterial besteht. Aucn andere Aussenformen des Mess-Chips sind denkbar.All measuring chips can be used for the respective purposes Voltages can be adjusted, e.g. for 24 volts for rail vehicles or 12 Volts in motor vehicles or for other voltages. The measuring chips can can also be produced very well and in a space-saving manner in a cylindrical outer shape, which then only to be used in corresponding holes in the wear block to need. In addition, metallic wear blocks can even be used, because the chip itself consists of an insulating carrier material. Also other external shapes of the measuring chip are conceivable.
Es bedeutet auch keine sehr grosse Verteuerung, bei besonders grossen Bremsbelägen, wie sie insbesondere bei Schienenfahrzeugen vorkommen, an die beiden am weitesten voneinander ent-Lernt liegenden Enden des Bremsbelages Jeweils einen Mess-Chip anzuordnen, wodurch auch Schrägverschaleiss erfasst werden kann.It also does not mean a very large increase in price, especially large ones Brake pads, such as those found in rail vehicles in particular occurrence, to the two ends of the brake lining that are furthest away from each other To arrange a measuring chip in each case, whereby inclined cladding can also be detected can.
Im übrigen ist die elektrische Auswertung der von den Mess-Chips gelieferten Werte kein besonderes elektrisches Problem und auf dem Stand der Technik auszuführen. Es können sehr einfache Schaltungen mit Anzeigelampe bis zum bordcomputer in vielfältigen Bauformen angewannt werden, deren Kosten entsprechend variieren.Otherwise, the electrical evaluation is the same as that provided by the measuring chips Values do not have a particular electrical problem and are state-of-the-art. It can be very simple circuits with indicator light up to the on-board computer in various ways Designs are used, the costs of which vary accordingly.
Claims (6)
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| DE19803007887 DE3007887A1 (en) | 1980-03-01 | 1980-03-01 | Brake pad wear measuring system - uses sealed measuring unit with wire loops at various depths and therefore cut in sequence during wearing |
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Publications (1)
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ID=6095993
Family Applications (1)
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| DE19803007887 Ceased DE3007887A1 (en) | 1980-03-01 | 1980-03-01 | Brake pad wear measuring system - uses sealed measuring unit with wire loops at various depths and therefore cut in sequence during wearing |
Country Status (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOLGER, ALEXANDER, DR.-ING., 4630 BOCHUM, DE LEHMA |
|
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16D 66/02 |
|
| 8131 | Rejection |