DE3502053C2 - Einrichtung zur Anzeige des Verschleißes eines Bauteils - Google Patents
Einrichtung zur Anzeige des Verschleißes eines BauteilsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Anzeige
des Verschleißes eines ersten Bauteils gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der US 39 75 706 bekannt.
Diese enthält einen verschleißabhängige elektrische Signale
abgebenden Verschleißsignalgeber, der sein gerade abgegebenes
Signal sprunghaft ändert, wenn das erste Bauteil eine bestimmte
Temperatur erreicht. Die bekannte Einrichtung bietet deshalb
hinsichtlich der Temperatur die Funktion einer Warneinrichtung
auf der Basis eines Schwellenwertes (Curiepunkt von Meßgliedmaterial).
Aus der DE-OS 21 44 466 ist eine Einrichtung zur Überwachung
von Verschleiß und Temperatur bekannt, die bei Erreichen eines
vorbestimmten Verschleißwertes und/oder bei Erreichen einer
vorbestimmten Temperatur elektrische Signale abgibt. Diese
Einrichtung bietet deshalb hinsichtlich beider von ihr über
wachten Größen die Funktion einer Warneinrichtung.
Soll mit einer Einrichtung der eingangs genannten Art die
Temperatur des ersten Bauteils kontinuierlich erfaßt werden, so kann
man zu diesem Zweck ein oder mehrere von dem
Verschleißsignalgeber getrennte temperaturabhängige Meßglieder
in oder an dem ersten Bauteil oder in oder an einem benachbar
ten Bauteil (beispielsweise einem Bremsbelagträger) anordnen.
Eine derartige Anordnung bedeutet einen erheblichen
Aufwand und infolge der höheren Anzahl installierter
Meßglieder - wobei auch der Verschleißsignalgeber als
ein solches gerechnet wird - auch eine erhöhte Stör
anfälligkeit.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe
zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten
Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß sie
eine Minderung des genannten Aufwands und ein Ver
meiden der erhöhten Störanfälligkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1
angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran
sprüchen angegeben.
Die Erfindung ist überall dort einsetzbar, wo ein
erstes Bauteil beim gleitenden Eingriff mit einem
zweiten Bauteil verschleißt und dabei hinsichtlich
seines Verschleißes unter gleichzeitiger Über
wachung seiner Temperatur überwacht wird. Dabei kann
der Verschleißsignalgeber als Kontaktgeber beim
Eintritt eines Höchstverschleißes und/oder als
kontinuierliche Signale erzeugender Geber ausge
bildet sein.
So kann die Erfindung beispielsweise vorteilhaft in
einer Maschine mit einem auf einem Bett gleitenden
Schlitten, z. B. in einer Hobelmaschine, eingesetzt
werden. Die nach der Erfindung vorgesehene Temperatur-
und Verschleißüberwachung kann in diesem Fall bei
spielsweise zur Überwachung der Fertigungsgenauigkeit
und der Schmiermittelbeanspruchung herangezogen
werden, wobei die Einrichtung sowohl am Schlitten
als auch am Bett oder an beiden zugleich angeordnet
sein kann.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann
die Einrichtung nach der Erfindung zur Überwachung einer oder mehrerer als
Trommel-, Teilscheiben- oder Vollscheibenbremsen
ausgebildeter Fahrzeugbremsen eingesetzt werden.
In diesem Fall kann vorzugsweise der Bremsbelag -
gegebenenfalls aber auch die Bremstrommel oder
-scheibe - überwacht werden.
Soll erstere Möglichkeit realisiert werden, kann
der Verschleißsignalgeber stabil, z. B. durch Ein
schrauben, in den Bremsbelagträger gelagert werden
und in dem Bremsbelag soweit eingebettet sein, daß
seine Oberfläche beim Bremsbelag im Neuzustand um
einen vorbestimmten Verschleißwert, dem Höchstver
schleiß, von der Oberfläche des Bremsbelags entfernt
liegt. Zur stabilen Lagerung des Kontaktgebers im
Bremsbelagträger sind aber auch andere Verfahren,
wie z. B. Einkleben oder Klemmen, geeignet.
Die von dem Verschleißsignalgeber abgegebenen
temperaturabhängigen Ausgangssignale können in
einer Auswerte
einrichtung für die Temperatur verarbeitet werden. Diese
kann beispielsweise
als Temperaturanzeige ausgebildet sein. Da bei
gegebenen Bremsmoment die angezeigte Bremsbelag
temperatur mit zunehmendem Verschleiß des Brems
belags ansteigt, dann auch die jeweilige Temperatur
anzeige einen Anhaltspunkt für den jeweiligem Ver
schleißzustand des Bremsbelags geben. Auf diese
Weise wird die Einrichtung, auch wenn der Verschleiß
signalgeber nur als Kontaktgeber zur Anzeige des
vorbestimmten Verschleißwertes ausgebildet ist, in
die Lage versetzt, auch als Verschleißmeßeinrichtung
zu dienen.
Die Auswerteinrichtung für die Temperatur kann
auch als elektronische Regeleinrichtung ausgebildet
sein, welche die temperaturabhängigen Ausganssignale
der Verschleißsignalgeber von beispielsweise mehreren Fahrzeug
bremsen, insbesondere von solchen auf verschiedenen
Fahrzeugseiten der gleichen Achse, miteinander ver
gleicht und das Bremsmoment der Fahrzeugbremse mit
dem stärksten Ausgangssignal, d. h. der heißesten
Fahrzeugbremse, bzw. die Bremsmomente der Fahrzeug
bremsen bei einer Bremsbetätigung, die mittels eines
Bremswertgebers (z. B. Motorwagenbremsventil) ge
steuert wird, so regelt, daß sich an den Fahrzeug
bremsen im wesentlichen die gleiche Temperatur ein
stellt. Hierbei dann die Temperatur, je nach Auslegung,
diejenige des Bremsbelags der Bremstrommel bzw. Scheibe
oder eine gemessene Mischtemperatur sein.
Wird im vorliegenden Fall davon ausgegangen, daß un
gleiche Temperaturen an den Radbremsen durch unter
schiedliche Bremsmomente hervorgerufen werden, so
ist die vorbeschriebene Regelung auf im wesentlichen
gleiche Temperatur zugleich eine Regelung auf im
wesentliche gleiche Bremsmomente. Auf diese Weise
ist also an Hand der temperaturabhängigen Ausgangs
signale der Verschleißsignalgeber mehrerer Fahrzeug
bremsen die Erzeugung ungleichen Bremsmomente durch
diese Fahrzeugbremsen vermeidbar. Derartige un
gleiche Bremsmomente können beispielsweise durch
Toleranzen der Reibwerte der Bremsbeläge der Fahr
zeugbremsen und/oder durch mechanische Toleranzen
ihrer Elemente entstehen und haben Giermomente um
die Fahrzeughochachse, die aus Schiefziehen der
Radbremsen resultieren, zur Folge.
Mit der vorstehend beschriebenen Regelung auf im
wesentlichen gleiche Temperatur wird zusätzlich zu
oder anstelle der beschriebenen Vergleichmäßigung
der erzeugten Bremsmomente eine Vergleichmäßigung
des Bremsbelagverschleißes der Bremsbeläge erreicht.
Die erwähnte elektronische Regeleinrichtung kann
auch einen Speicher aufweisen, in dem aus den
temperaturabhängigen Ausgangssignalen der Verschleißsignal
geber ermittelte Korrekturwerte für die Bremsmomente
der Fahrzeugbremsen zunächst gespeichert werden. Bei
einer oder mehreren Folgebremsungen können die Korrektur
werte dann abgerufen und zur Temperatur- und/oder Brems
momenten- und/oder Bremsbelagverschleißregelung heran
gezogen werden.
Zur Überwachung des vorbestimmten Verschleißwertes
kann der Verschleißsignalgeber an seiner dem zweiten
Bauteil nächsten Fläche die Enden einer offenen
Leiterschleife aufweisen, die, wenn diese Fläche
bei Eintritt des vorbestimmten Verschleißwertes
das zweite Bauteil berührt, durch dieses elektrisch
verbunden werden. Der Warnkreis wird in diesem Fall
über das als Brücke zwischen den beiden genannten
Leiterenden dienende zweite Bauteil geschlossen.
In dieser Ausbildungsform muß der Verschleißsignal
geber wenigstens drei Anschlüsse oder Leitungen
aufweisen, nämlich eine gemeinsame Zuleitung für
den Warnkreis und die Auswerte
einrichtung für die Temperatur und für jeden Kreis eine Rückleitung. Ist der
Verschleißsignalgeber zugleich als Geber kontinuier
licher Verschleißsignale ausgebildet, ist für den
zugehörigen Anzeigekreis ein vierter Anschluß er
forderlich.
Die Anordnung von drei bzw. vier Leitern oder An
schlüssen am Verschleißsignalgeber kann Schwierig
keiten bereiten, insbesondere, wenn dieser sehr
klein ausgebildet ist. Diese Schwierigkeiten lassen
sich vermeiden, indem das zweite Bauteil an das
Potential des Warnkreises gelegt wird. In diesem
Fall schließt sich der Warnkreis bei Eintritt des
vorbestimmten Verschleißwertes über das zweite
Bauteil. Der Verschleißsignalgeber braucht in diesem
Fall nur zwei bzw. drei Anschlüsse oder Leitungen
aufzuweisen, nämlich, die gemeinsame Zuleitung für
den Warnkreis und die Auswerte
einrichtung für die Temperatur und/oder den Verschleißanzeigekreis und die entsprechenden
Rückleitung(en).
Gegebenenfalls muß in diesem Fall das zweite Bau
teil über einen beweglichen Kontakt, z. B. einen
Schleif- oder Schleifringkontakt, an das Potential
des Warnkreises gelegt werden. Ein solcher Fall
liegt beispielsweise bei einer Ausbildung des
zweiten Bauteils als Bremstrommel oder Brems
scheibe vor.
In einer anderen Ausführungsform kann die Erfindung
in einer Reibungskupplung angeordnet sein. In diesem
Fall dienen als erstes Bauteil ein oder der Kupplungs
belag und als zweites Bauteil entweder eine Kupplungs
scheibe der antreibenden oder eine Kupplungsscheibe
der getriebenen Maschine. Je nachdem, mit welchem
Kupplungsteil der Kupplungsbelag in Eingriff steht
oder bringbar ist, bildet die jeweils andere Maschine
ein drittes Bauteil.
Bei der eben erwähnten Ausführungsform sind in der
Regel sowohl das erste als auch das zweite Bauteil
beweglich. In dieser Ausführungsform und in allen
möglichen weiteren derartigen Ausführungsformen
müßten sämtliche Zu- und Ableitungen über Schleif
kontakte erfolgen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert.
Die Zeichnung stellt schematisch und auszugsweise
eine Trommelbremse dar.
In einer als zweites Bauteil ausgebildeten Brems
trommel 3 sind in nicht näher dargestellter Weise
zwei Bremsbacken und eine Zuspanneinrichtung bzw.
Übertragungsteile einer Zuspanneinrichtung ange
ordnet.
Mit 8 ist ein Teil eines als erstes Bauteil ausge
bildeten Bremsbelags bezeichnet. Der Bremsbelag 8
ist mit einem aus dem Steg 5 und dem Gurt 6, die
ebenfalls ausschnittsweise dargestellt sind, ge
bildeten Belagträger 5,6 verbunden.
In den Gurt 6 ist aus der Richtung des Bremstrommel
innenraums ein Verschleißsignalgeber 7 derart ein
geschraubt, daß er in eine Aussparung des Bremsbelags 8
hineinragt. Die Einschraubtiefe des Gebers 7
wird durch einen an seiner dem Bremstrommelinnenraum
zuweisenden Seite ausgebildeten Anschlag begrenzt.
Die Einschraubtiefe ist derart definiert, daß zwischen
der am weitesten in den Bremsbelag 8 hineinragenden
Fläche des Gebers 7 und der mit der Brems
trommel 3 in Eingriff gelangenden Bremsfläche des
Bremsbelags 8 im Neuzustand des letzteren ein Ab
stand "a" eingestellt wird. Dieser Abstand "a" stellt
einen vorbestimmten Verschleißwert dar.
Der Verschleißsignalgeber 7 ist über eine Zuleitung 9
mit dem Pluspol einer Fahrzeugbatterie 12 verbunden,
deren Minuspol in üblicher Weise an Masse liegt. Die
Bremstrommel 3 steht über einen durch den Pfeil 10
symbolisierten Schleifringkontakt mit einer Kontroll
leuchte 11 in Verbindung, die andererseits über eine
Rückleitung 13 mit der Masse verbunden ist.
Verschleißsignalgeber 7, Kontrollampe 11 und Batterie
12 bilden in Verbindung mit den zugeordneten Leitungen
einen elektrischen Warnkreis.
Der Verschleißsignalgeber 7 ist auch, beispielsweise
mittels eines integrierten NTC-Widerstands, als
temperaturabhängiges Meßglied (Temperatursensor)
ausgebildet. Sein temperatursensitiver Bestandteil
ist einerseits mit der Zuleitung 9, andererseits
mit einer Verbindungsleitung 4, welche zu einer
als temperaturabhängiges Anzeigegerät 1 ausge
bildeten Auswerteeinrichtung in Verbindung steht,
verbunden. Das Anzeigegerät 1 ist andererseits
mit der Masse verbunden.
In der Zeichnung ist der Ausschnitt der Bremsbacke
im Bremszustand dargestellt, d. h. der Bremsbelag 8
liegt mit seiner Bremsfläche an der Gegenfläche
der Bremstrommel 3 an.
Der Verschleißsignalgeber 7 weist auch einen Sensor
für seinen Abstand zur Bremstrommel 3 im Bremszu
stand auf. Die Rückleitung dieses Verschleißsensors
ist an eine Verschleißanzeigeeinrichtung 2 gelegt,
die andererseits an Masse liegt. Die Verschleiß
anzeigeeinrichtung 2 bildet mit ihren Zuleitungen
und dem Verschleißsensor sowie zugehörigen nicht
dargestellten Schalt- und weiteren Einrichtungen
den Verschleißanzeigekreis.
Mit zunehmendem Belagverschleiß verringert sich
die Bremsbelagdicke. Das bedeutet, daß die beim
Bremsen ursprünglich von der Bremstrommel um das
Maß "a" entfernte der Bremstrommel nächste Fläche
des Verschleißsignalgebers 7 sich der Bremstrommel 3
mit zunehmendem Belagverschleiß nähert.
Ist das ursprünglich vorhandene Maß "a" durch Ver
schleiß des Bremsbelages 8 aufgezehrt, ist ein als
höchstzulässiger Verschleiß vorbestimmter Verschleiß
wert erreicht. Bei diesem Belagzustand findet bei
jeder Bremsbetätigung zwischen dem Verschleißsignalgeber 7
und der Bremstrommel 3 eine Berührung statt, durch
welche sich der Warnkreis schließt, wobei die Warn
lampe 11 aufleuchtet. Der Fahrer wird dadurch wegen
des um das zulässige Höchstmaß verschlissenen Brems
belags gewarnt.
Es liegt auf der Hand, daß anstelle der Warnlampe 11
als Warneinrichtung oder außer einem anderen optischen
auch ein akustisches Zeichen gegeben werden kann.
Die dargestellten elektrischen Kreise sind in nicht
dargestellter Weise außerhalb der Betriebszeit des
die gezeigte Trommelbremse enthaltenen Fahrzeugs
unterbrochen (z. B. durch einen Zündanlaßschalter).
Während der Betriebszeit des die dargestellte
Trommelbremse aufweisenden Fahrzeugs gibt der
Verschleißsignalgeber über sein temperatursensitives
Element ständig temperaturabhängige Signale ab, die
in dem Anzeigegerät 1 als Temperaturwerte angezeigt
werden. Der Fahrer hat damit jederzeit eine Kontrolle
über die Temperatur des Bremsbelags 8. Gleichzeitig
gibt der Verschleißsignalgeber über seinen Verschleiß
signalsensor Verschleißsignale ab, aufgrund derer die
Verschleißanzeigeeinrichtung 2 den Verschleiß anzeigt.
Das Anzeigegerät 1 kann auch mit einer Warneinrichtung
gekoppelt oder durch eine solche ersetzt sein. Es ist
auch möglich, den temperaturabhängigen Auswertekreis
sowie den Verschleißanzeigekreis so auszubilden, daß
die Anzeige des Anzeigegeräts und der Verschleißan
zeigeeinrichtung 2 nicht ständig erfolgt, sondern
manuell abgerufen oder in bestimmten Zeitintervallen
automatisch angeboten wird. Falls im Fahrzeug mehrere
Trommelbremsen vorhanden sind, können die diesen je
weils zugeordneten Anzeige- und/oder Warnkreis in be
kannter Weise, gegebenenfalls unter Verwendung von
Umschalteinrichtungen, mit denjenigen des darge
stellten Ausführungsbeispiels vereinigt werden.
Insbesondere wenn mehrere Trommelbremsen in dem
Fahrzeug vorhanden sind, kann die
Auswerteeinrichtung für die Temperatur auch als elektronische
Regeleinrichtung ausgebildet sein, welche in weiter
oben beschriebener Weise diese Trommelbremsen auf
gleichmäßige Bremsbelagtemperatur und/oder gleich
mäßiges Bremsmoment und/oder gleichmäßigen Belag
verschleiß regelt.
Es liegt auf der Hand, daß die vorstehenden Aus
führungen im Falle einer Ausbildung der Fahrzeug
bremsen als Scheibenbremsen, seien es Teilscheiben-
oder Vollscheibenbremsen entsprechend gelten.
Claims (6)
1. Einrichtung zur Anzeige des Verschleißes eines ersten Bauteils, das beim
gleitenden Eingriff mit einem zweiten Bauteil verschleißt, mit einem in das erste
Bauteil eingebetteten elektrischen Verschleißsignalgeber (7), der einerseits
wenigstens ein durch seinen Abstand zu dem zweiten Bauteil bestimmtes Signal
erzeugt und andererseits als elektrische Überwachungseinrichtung für die Tem
peratur des ersten Bauteils ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet
daß der Verschleißsignalgeber (7) ein Meßglied aufweist, welches kontinuierliche, temperaturabhängige Ausgangssignale in eine besondere Leitung (4) einspeist.
daß der Verschleißsignalgeber (7) ein Meßglied aufweist, welches kontinuierliche, temperaturabhängige Ausgangssignale in eine besondere Leitung (4) einspeist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißsignal
geber (7) derart angeordnet ist, daß er beim Ein
tritt eines vorbestimmten Verschleißwertes durch
Kontakt mit dem zweiten Bauteil einen elektrischen
Warnkreis schließt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil (3)
gegenüber dem Verschleißsignalgeber (7) am Potential
des Warnkreises liegt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet daß die temperaturabhängigen Ausgangssignale des
Meßgliedes in einer Auswerteeinrichtung (1) für die Temperatur ausgewertet
werden, und daß der Verschleißsignalgeber (7) für den Warnkreis und die
Auswerteeinrichtung sowie einen Verschleißanzeigekreis eine gemeinsame
Betriebsspannungszuleitung (9) aufweist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil
als Bremsbelag (8) einer Bremseinrichtung, insbe
sondere einer Trommel-, Teilscheiben- oder Voll
scheibenbremse und das zweite Bauteil (3) als
das zugeordnete abbremsbare Element, insbesondere
Bremstrommel oder Bremsscheibe, ausgebildet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) das erste Bauteil ist als Kupplungsbelag einer Reibungskupplung ausgebildet;
- b) das zweite Bauteil ist als über die Reibungs kupplung mit einem dritten Bauteil zusammen kuppelbares Element ausgebildet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853502053 DE3502053C2 (de) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | Einrichtung zur Anzeige des Verschleißes eines Bauteils |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19853502053 DE3502053C2 (de) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | Einrichtung zur Anzeige des Verschleißes eines Bauteils |
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ID=6260485
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