DE3714273A1 - Pneumomechanical device for gauging wear. preferably for disc-braked rail vehicles - Google Patents

Pneumomechanical device for gauging wear. preferably for disc-braked rail vehicles

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DE3714273A1 DE19873714273 DE3714273A DE3714273A1 DE 3714273 A1 DE3714273 A1 DE 3714273A1 DE 19873714273 DE19873714273 DE 19873714273 DE 3714273 A DE3714273 A DE 3714273A DE 3714273 A1 DE3714273 A1 DE 3714273A1
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D66/02—Apparatus for indicating wear

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Abstract

The invention relates to a device for gauging wear on brake linings, particularly those of rail vehicle disc brakes which can be subjected to stress on both sides. The aim is to sense the degree of wear in each case by pneumomechanical means and to convert it into an analog pressure signal. The object of the invention is to determine the wear-dependent spacing between the brake disc and the brake lining retainer by means of a pneumomechanically controlled sensing element and convert it into a proportional pressure signal, which is fed to an indicator. A sensing element designed according to the invention is fitted on at least one brake lining retainer. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschleißmeßeinrichtung für Bremsbeläge, insbesondere für mit beiderseitig beauf­ schlagbaren Scheibenbremsen ausgerüstete Schienenfahrzeuge, durch die mit pneumomechanischen Mitteln entweder der Grenz­ verschleiß wenigstens eines der im Drehgestell vorhandenen Bremsbeläge signalisiert wird, oder aber kontinuierlich der jeweilige Verschleißzustand angezeigt wird.The invention relates to a wear measuring device for Brake pads, especially for both sides beatable disc brakes equipped rail vehicles, by using either the limit with pneumomechanical means wear at least one of those in the bogie Brake pads is signaled, or continuously the respective state of wear is displayed.

Allen bekannten Lösungen ist gemeinsam, daß sie eine Ein­ richtung für das Erfassen des Verschleißzustandes und eine dem Verschleißzustand entsprechende Signalwandlung z. B. in Druck oder elektrische Spannung zwecks Erzeugung einer deutungsfähigen Anzeige aufweist.All known solutions have in common that they are a one direction for detecting the state of wear and the Wear state corresponding signal conversion z. B. in Pressure or electrical voltage to generate one interpretable ad.

Die eine, den Grenzverschleiß erfassende Gruppe der bekannten Lösungen beruht darauf, daß mit Erreichen des Grenzver­ schleißes entweder direkt oder indirekt der Auslaß einer pneumatischen Signalleitung freigelegt und hierdurch ein den Grenzverschleiß kennzeichnendes Drucksignal erzeugt wird.The one group of the known ones that records the limit wear Solutions is based on the fact that when the Grenzver wear either directly or indirectly the outlet of a pneumatic signal line exposed and thereby a pressure signal characterizing the limit wear becomes.

Beispiele dieser Lösungen sind durch die Schriften DE 27 50 264, DE 21 21 162 und DE 24 10 707 belegt. Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß lediglich die Signalisierung des eingetretenen Grenzverschleißes möglich ist. Weiterhin ist es von Nachteil, daß z. B. bei der Lösung gemäß DE 27 50 264 der pneumomechanische Mechanismus für das Freilegen der Signalleitung mit Erreichen des Grenz­ verschleißes Kontakt hat mit der sich drehenden Brems­ scheibe und somit seinerseits ein Verschleißelement bildet, welches neben der Auswechselung des Bremsbelages eine besondere Wiederbereitmachung erforderlich macht. Bei einer anderen Gruppe von Lösungen, z. B. gemäß 28 37 494 ist zwar eine kontinuierliche Signalisierung des jeweiligen Verschleißzustandes möglich, jedoch sind hierzu kontaktgebende elektrische Wirkungsmittel erforderlich, die sich bisher als wenig tauglich für den rauhen Eisenbahnbetrieb ergeben haben.Examples of these solutions are through the scriptures DE 27 50 264, DE 21 21 162 and DE 24 10 707. The disadvantage of these solutions is that only the Signaling of the limit wear that has occurred is possible is. It is also disadvantageous that, for. B. in the solution according to DE 27 50 264 the pneumomechanical mechanism for the exposure of the signal line when the limit is reached has worn contact with the rotating brake disc and thus in turn forms a wear element, which in addition to the replacement of the brake pad special reparation is required. Another group of solutions, e.g. B. according 28 37 494 is a continuous signal of the respective state of wear is possible, however electrical contacting means for this purpose required, which has so far proved unsuitable for the rough rail operations have resulted.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu erarbeiten, bei der im Anlegezustand der Bremsen durch ein pneumo­ mechanisch gesteuertes Abtastorgan der verschleißabhängige Abstand zwischen Bremsscheibe und Bremsbelaghalter ermit­ telt, in ein verhältnisgleiches Drucksignal umgesetzt und einer Druckanzeigevorrichtung zugeleitet wird.The object of the invention is to develop a solution when the brakes are applied by a pneumo mechanically controlled scanning device the wear-dependent Distance between brake disc and brake pad holder telt, converted into a proportional pressure signal and is fed to a pressure display device.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an geeigneter Stelle des Bremsbelaghalters ein Hohlzylinder angeordnet ist, in welchem ein mit einer Feder verspannter Ringkolben gasdicht geführt wird. Dieser Ringkolben weist koaxial zu seiner Achse einen Ventilsitz auf, in dessen muffenförmiger Verlängerung ein Taststößel gasdurchlässig geführt ist. Der Taststößel ist in dem Bereich des Ventil­ sitzes durch ein Ventilteller begrenzt, während das diesem Ventilteller abgewandte Ende des Taststößels den Boden des Hohlzylinders geführt durchstößt. Im Bereich der äußeren Ebene des Bodens trägt der Taststößel einen Ver­ schlußbund, der mit der äußeren Ebene des Bodens bündig abschließt. Diese Ebene bildet zugleich die belaghalter­ seitige Anlage des Bremsbelages. Der durch den Ringkolben begrenzte Druckraum des Hubzylinders hat über eine Strömungsdrossel Verbindung zu einer Druckluftquelle, wobei zwischen Strömungsdrossel und Druckraum ein Öffnungs­ organ zur Erzeugung des Anzeigesignales angeordnet ist.According to the invention this object is achieved in that suitable position of the brake pad holder a hollow cylinder is arranged, in which a clamped with a spring Ring piston is guided gastight. This ring piston points coaxial to its axis on a valve seat, in the sleeve-shaped extension gas-permeable push rod is led. The probe plunger is in the area of the valve seat limited by a valve plate, while this End of the push rod facing away from the valve disc touches the floor guided through the hollow cylinder. In the field of outer level of the floor, the tappet carries a Ver final covenant that is flush with the outer plane of the ground completes. This level also forms the covering holder sided application of the brake pad. The one through the ring piston has limited pressure space of the lifting cylinder Flow restrictor connection to a compressed air source, where an opening between the flow restrictor and the pressure chamber organ is arranged for generating the display signal.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei­ spiel erläutert werden. Dabei zeigtThe invention is illustrated below in one embodiment game explained. It shows

Fig. 1 Erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verschleißmeß­ einrichtung, Fig. 1 of the invention embodiment of the Verschleißmeß device,

Fig. 2 Einordnung der Lösung in die Bremsanlage. Fig. 2 classification of the solution in the brake system.

Es ergibt sich folgende Ausgestaltung und Einordnung der Verschleißmeßeinrichtung.The following design and classification of the results Wear measuring device.

Innerhalb des den Bremsbelag 1 aufnehmenden Bremsbelag­ halters 2 befindet sich ein Hohlzylinder 3, in welchem ein mit einer Feder 4 verspannter Ringkolben 5 gasdicht geführt ist. Koaxial zu seiner Achse weist der Ringkolben 5 einen Ventilsitz 6 auf, in dessen muffenförmiger Ver­ längerung 7 ein Taststößel 8 gasdurchlässig geführt ist, der im Bereich des Ventilsitzes 6 durch einen Ventilteller 9 begrenzt ist. Das diesem Ventilteller 6 abgewandte Ende des Taststößels 8 durchstößt den Boden 10 des Hohlzylinders 2 geführt und trägt im Bereich der äußeren Ebene des Bodens 10 einen Verschlußbund 11, der mit der äußeren Ebene des Bodens 10 bündig abschließt. Der Druckraum 12 steht über eine Steuerleitung 14 und eine Strömungsdrossel 13 mit einer nicht näher dargestellten Druckluftquelle 19 in Verbindung. Zwischen der Strömungsdrossel 13 und dem Druckraum 12 ist in die Steuerleitung 14 ein Öffnungs­ organ 15 eingeschaltet. Die ständig mit dem Druckraum 12 verbundene Steuerleitung 14 steht mit einem bekannten und daher nicht näher erläuterten Druckmesser 18 in Verbindung. Es zeigt sich die folgende Funktion:
Bei der Ausführung einer Bremsprobe legt sich der Brems­ belag 1 durch eine entsprechende Bewegung des Bremsbelag­ halters 2 an die Bremsscheibe 16 an. Mit der Bewegung des Bremsbelaghalters 2 wird auch der Taststößel 8 in Richtung zur Bremsscheibe 16 geführt. Durch die dem Verschleißzu­ stand entsprechende Belagdicke 17 verbleibt dabei zwischen dem Verschlußbund 11 des Taststößels 8 und der Brems­ scheibe 16 ein ebensolcher Abstand. Wird nun zum Zwecke der Belagdickenmessung des Öffnungsorgan 15 von Hand betätigt, so wird über die Strömungsdrossel 13 und die Steuerleitung 14 der Druckraum 12 aufgefüllt, wobei der Taststößel 8 mitsamt dem Ringkolben 5 in Richtung zur Bremsscheibe bewegt werden. Hierbei ist zu beachten, daß bis zur Anlage des Verschlußbundes 11 an der Bremsscheibe 16 der Ringkolben 5 und der in Schließstellung befindliche Ventilteller 9 des Taststößels eine geschlossene Wirkungsfläche bilden, welche im Zusammenspiel mit der ansteigenden Kraft der Feder 4 einen dem Hub des Tast­ stößels 8 proportionalen Druckanstieg im Druckraum 12 und damit in der Steuerleitung 14 erzeugen. Legt während des Ausfahrens der Verschlußbund 11 an die Bremsscheibe 16 an, so trachtet der im Druckraum 12 weiterhin steigende Druck danach, den Ringkolben 5 gegen die Kraft der Feder 4 zu bewegen.Within the brake pad holder 1 receiving the brake pad 2 there is a hollow cylinder 3 , in which an annular piston 5 braced with a spring 4 is guided gas-tight. Coaxial to its axis, the annular piston 5 has a valve seat 6 , in the sleeve-shaped extension 7 of which a push rod 8 is guided in a gas-permeable manner and is delimited in the region of the valve seat 6 by a valve disk 9 . The end of the tappet 8 facing away from this valve plate 6 passes through the bottom 10 of the hollow cylinder 2 and carries in the area of the outer plane of the bottom 10 a closure collar 11 which is flush with the outer plane of the bottom 10 . The pressure chamber 12 is connected via a control line 14 and a flow restrictor 13 to a compressed air source 19, not shown. Between the flow throttle 13 and the pressure chamber 12 , an opening organ 15 is turned on in the control line 14 . The control line 14, which is permanently connected to the pressure chamber 12 , is connected to a known and therefore not explained pressure gauge 18 . The following function is shown:
When executing a brake test, the brake pad 1 is placed on the brake disc 16 by a corresponding movement of the brake pad holder 2 . With the movement of the brake pad holder 2 , the push rod 8 is also guided in the direction of the brake disk 16 . Due to the Wearzu was corresponding pad thickness 17 remains between the closure collar 11 of the plunger 8 and the brake disc 16 an equal distance. If, for the purpose of covering thickness measurement of the opening member 15 , is actuated by hand, the pressure chamber 12 is filled up via the flow restrictor 13 and the control line 14 , the push rod 8 together with the annular piston 5 being moved in the direction of the brake disc. It should be noted that until abutment of the closure collar of the Taststößels form 11 on the brake disk 16, the annular piston 5 and the valve plate located in the closed position 9 a closed reaction surface which tappet a the stroke of the pushbutton together with the rising force of the spring 4 8 Generate proportional pressure increase in the pressure chamber 12 and thus in the control line 14 . If the sealing collar 11 bears against the brake disk 16 during the extension, the pressure which continues to rise in the pressure chamber 12 seeks to move the annular piston 5 against the force of the spring 4 .

Hierbei kommt es dazu, daß sich der Ventilsitz 6 des Ringkolbens 5 von dem Ventilteller 9 des Taststößels 8 ein wenig abhebt und somit durch den zustande gekommenen Auslaß ein weiterer Druckanstieg in dem Druckraum 12 durch den Einfluß der Strömungsdrossel 13 nicht möglich ist. Die Zuflußmenge über die Strömungsdrossel 13 und der gleichzeitige Abfluß über den geöffneten Ventilsitz 6 begrenzen in regelnder Weise den Druckanstieg im Druckraum 12 und damit in der Steuerleitung 14 entsprechend dem möglichen Hub des Taststößels 8 bzw. der vorhandenen Belagdicke 17. Die auf diese Weise im Druckraum 12 und in der Steuerleitung 14 sich einstellende und über den Durchmesser 18 ablesbare Druckhöhe ist somit ein pro­ portionales Maß für die vorhandene Belagdicke 17. Die Funktionsweise wurde vorstehend an einer einzigen Verschleißmeßeinrichtung 20 erläutert. Es ist aber ohne weiteres möglich und auch zweckmäßig, alle Belagdicken eines Drehgestelles zu erfassen, wobei dann mehrere Verschleißmeßeinrichtungen 20 hintereinander an einer gemeinsamen einzigen Steuerleitung 14 angeordnet sind. Bei dieser Anordung wird dann die maximal verschlissene Belagdicke eines Bremsbelages innerhalb des Drehgestelles erfaßt. Der Verschlußbund 11 des Taststößels 8 hat die Aufgabe, das Innere des Hohlzylinders 3 im Fahrbetrieb wirkungsvoll vor Verschmutzung zu schützen.In this case, it comes to that the valve seat 6 of the annular piston 5 of the valve plate 9 of the Taststößels 8 a little apart and thus it is not possible by the state-down outlet, a further increase in pressure in the pressure chamber 12 by the influence of the flow restrictor. 13 The inflow amount via the flow restrictor 13 and the simultaneous outflow via the open valve seat 6 limit the pressure increase in the pressure chamber 12 and thus in the control line 14 in accordance with the possible stroke of the push rod 8 or the existing lining thickness 17 . The pressure level which thus arises in the pressure chamber 12 and in the control line 14 and can be read off via the diameter 18 is thus a proportional measure for the existing lining thickness 17 . The mode of operation was explained above on a single wear measuring device 20 . However, it is readily possible and also expedient to record all the lining thicknesses of a bogie, in which case a plurality of wear measuring devices 20 are then arranged one behind the other on a common single control line 14 . With this arrangement, the maximum worn pad thickness of a brake pad is then detected within the bogie. The locking collar 11 of the push rod 8 has the task of effectively protecting the interior of the hollow cylinder 3 from contamination during driving.

Als Druckmesser 18 in der Steuerleitung 14 kann ein einfaches Manometer aber auch ein Arbeitszylinder benutzt werden, dessen Kolbenfläche und Druckfeder mit denen der Verschleißeinrichtung gleich sind. In diesem Falle bedeutet der sichtbare Hub der Kolbenstange direkt das Maß der Belagdicke 17.A simple manometer but also a working cylinder can be used as the pressure meter 18 in the control line 14 , the piston surface and compression spring of which are the same as those of the wear device. In this case, the visible stroke of the piston rod means the dimension of the lining thickness 17 .

  • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen  1 = Bremsbelag
     2 = Bremsbelaghalter
     3 = Hohlzylinder
     4 = Feder
     5 = Ringkolben
     6 = Ventilsitz
     7 = Verlängerung
     8 = Taststößel
     9 = Ventilteller
    10 = Boden
    11 = Verschlußbund
    12 = Druckraum
    13 = Strömungsdrossel
    14 = Steuerleitung
    15 = Öffnungsorgan
    16 = Bremsscheibe
    17 = Belagdicke
    18 = Druckmesser
    19 = Druckluftquelle
    20 = Verschleißmeßeinrichtung    List of reference numbers used 1 = brake pad
    2 = brake pad holder
    3 = hollow cylinder
    4 = spring
    5 = ring piston
    6 = valve seat
    7 = extension
    8 = push rod
    9 = valve disc
    10 = floor
    11 = waistband
    12 = pressure chamber
    13 = flow restrictor
    14 = control line
    15 = opening organ
    16 = brake disc
    17 = covering thickness
    18 = pressure gauge
    19 = compressed air source
    20 = wear measuring device

Claims (2)

1. Pneumomechanische Verschleißeinrichtung, vorzugs­ weise für scheibengebremste Schienenfahrzeuge, ange­ ordnet an mindestens einem Bremsbelaghalter, mit Druck­ luft beaufschlagbar und über eine Steuerleitung mit einem Druckmesser in Verbindung stehend, gekennzeichnet dadurch, daß in der Verschleißmeßeinrichtung (20), ausgestaltet als Hohlzylinder (3), ein mit einer Feder (4) verspannter Ringkolben (5) gasdicht, koaxial zu seiner Achse einen Ventilsitz (6) aufweist, in dessen muffenförmiger Verlängerung (7) ein Taststößel (8) gasdurchlässig geführt ist, der im Bereich des Ventil­ sitzes (6) durch einen Ventilteller (9) begrenzt wird, daß das diesem Ventilteller (9) abgewandte Ende des Taststößels (8) den Boden (10) des Hohlzylinders (3) geführt durchstößt und im Bereich der äußeren Ebene des Bodens (10) einen Verschlußbund (11) trägt, der mit der äußeren Ebene des Bodens (10) bündig abschließt.1. Pneumomechanical wear device, preferably for disc-braked rail vehicles, arranged on at least one brake pad holder, can be pressurized with air and connected via a control line to a pressure meter, characterized in that in the wear measuring device ( 20 ), designed as a hollow cylinder ( 3 ) , an annular piston ( 5 ) braced with a spring ( 4 ), gas-tight, coaxial with its axis, has a valve seat ( 6 ), in the sleeve-shaped extension ( 7 ) of which a push rod ( 8 ) is guided in a gas-permeable manner and is seated in the area of the valve seat ( 6 ) is limited by a valve plate ( 9 ) that the end of the push rod ( 8 ) facing away from this valve plate ( 9 ) passes through the bottom ( 10 ) of the hollow cylinder ( 3 ) and a closure collar () in the area of the outer plane of the bottom ( 10 ) 11 ) carries, which is flush with the outer plane of the bottom ( 10 ). 2. Pneumomechanische Verschleißmeßeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der durch den Ringkolben (5) begrenzte Druckraum (12) des Hohlzylinders (3) über eine Strömungsdrossel (13) Verbindung hat zu einer Druckluftquelle (19), und zwischen Strömungsdrossel (13) und Druckraum (12) ein pneumatisches Öffnungsorgan (15) angeordnet ist.2. Pneumomechanical wear measuring device according to item 1, characterized in that the pressure chamber ( 12 ) delimited by the annular piston ( 5 ) of the hollow cylinder ( 3 ) via a flow restrictor ( 13 ) has a connection to a compressed air source ( 19 ), and between the flow restrictor ( 13 ) and pressure chamber ( 12 ) a pneumatic opening member ( 15 ) is arranged.
DE19873714273 1986-05-21 1987-04-29 Pneumomechanical device for gauging wear. preferably for disc-braked rail vehicles Withdrawn DE3714273A1 (en)

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