DE4243875C2 - Vorrichtung zur Erfassung des Belagverschleißes bei einer Scheibenbremse - Google Patents
Vorrichtung zur Erfassung des Belagverschleißes bei einer ScheibenbremseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung des
Belagverschleißes bei einer Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 33 07 394 ist es bekannt, im Bremsbelag mindestens einer der beiden
Bremsbacken einen Kontaktsensor anzuordnen, der bei im wesentlichen vollständigen Abrieb
des betreffenden Bremsbelages die durch zwei Zuleitungen gebildete Meßschleife auftrennt,
um die Verschleißgrenze des Bremsbelags anzuzeigen.
Scheibenbremsen, für die die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung des
Belagverschleißes insbesondere geeignet ist, sind beispielsweise aus der DE-OS 37 16 202,
der DE-OS 40 32 885 sowie aus der nicht vorveröffentlichten DE-OS 42 12 387 bekannt. Bei
diesen bekannten Scheibenbremsen, die durch Druckluft bzw. pneumatisch betätigt werden
und deren hauptsächlicher Einsatzbereich daher bei Nutzfahrzeugen liegt, wird eine
Bremsscheibe von einem in Axialrichtung verschiebbar gelagerten Bremssattel umfaßt, auf
dessen einer Seite eine druckluftbetätigte Zuspannvorrichtung vorgesehen ist, die bei ihrer
Betätigung eine auf dieser Seite der Bremsscheibe befindliche Bremsbacke gegen die
Bremsscheibe drückt, worauf sich der Bremssattel aufgrund der Reaktionskräfte in
Gegenrichtung verschiebt und infolgedessen eine auf der gegenüberliegenden Seite
befindliche Bremsbacke gleichfalls gegen die Bremsscheibe preßt.
Die Zuspannvorrichtung weist bei den genannten, bekannten Scheibenbremsen als
Zuspannelement eine Traverse auf, in der mindestens eine Stellspindel in einem entsprechen
den Gewinde gelagert ist. Folglich kann das Lüftspiel, das heißt der Abstand der
Bremsbacken zur Bremsscheibe im unbetätigten Zustand, unter Ausgleich der sich durch
Abrieb ändernden Belagstärke mittels
einer Nachstelleinrichtung konstant gehalten werden,
die mit jeder Stellspindel drehfest gekoppelt ist und
diese immer dann um einen bestimmten Winkel dreht, wenn
die Bremsbacken nach Überwindung des Soll-Lüftspiels
noch nicht an der Bremsscheibe anliegen. Jede Stell
spindel wird demzufolge von der Nachstelleinrichtung
mit zunehmendem Belagverschleiß weiter zur Bremsscheibe
hin verschraubt. Eine derartige Stellspindel stellt
somit ein in axialer Richtung wirkendes Stellelement
dar.
Um den Fahrer jederzeit über die restliche Belagstärke
in Kenntnis zu setzen, so daß ein gegebenenfalls
erforderlicher Belagwechsel nicht übersehen werden
kann, wird in der DE-OS 40 41 318
und der eingangs genannten DE-OS 42 12 387 vorgeschlagen, einen
Belagverschleißdetektor vorzusehen, der einen von der
Nachstelleinrichtung betätigten Drehwinkelgeber
aufweist, dessen Ausgangssignal ein entsprechendes Ver
schleißsignal für die Bremsbeläge darstellt und von
einer über eine Sensorleitung angeschlossene
Auswertungseinrichtung (die beispielsweise im
Bordcomputer integriert sein kann) als Verschleißmaß
ausgewertet werden kann. Diese Art der Ver
schleißerfassung basiert auf der Überlegung, daß die
Drehbewegung der Nachstelleinrichtung, die unmittelbar
auf die betreffende Spindel bzw. das Stellelement
übertragen wird, proportional zur Nachstellbewegung und
damit zum Verschleißmaß des Bremsbelags ist. Die
bekannten Belagverschleißdetektoren erfassen demnach
zur Erfassung eines Verschleißsignals im Grunde die
axiale Relativlage des Stellelements der
Nachstelleinrichtung. Wie bereits erwähnt hat ein
derartiger kontinuierlicher Verschleißdetektor den Vor
teil, daß der Fahrer stets über die noch vorhandene
Belagstärke informiert wird und daher rechtzeitig einen
eventuellen Werkstattaufenthalt einplanen kann.
Insofern ist diese Lösung den häufig verwendeten
Widerstandssensoren überlegen, bei denen ein
Widerstandselement im Belag eingebettet ist, das bei zu
Ende gehender Belagstärke abgerieben wird, so daß die
entsprechende Widerstandsänderung für eine Warnanzeige
ausgewertet werden kann; diese Warnanzeige wird nämlich
erst relativ spät erzeugt, so daß eine Werkstattpause
nicht mehr allzu lange hinausgezögert werden kann.
Ein weiterer Vorteil der kontinuierlichen
Belagverschleißerfassung liegt darin, daß als Detektor
bzw. Signalgeber ein Drehpotentiometer verwendet werden
kann, da bei den bekannten Belagverschleißdetektoren
unmittelbar die Drehbewegung der Nachstelleinrichtung
ausgewertet wird. Derartige Drehpotentiometer sind in
zahlreichen Ausführungsformen erhältlich und dem
entsprechend billig; auch die Zuverlässigkeit solcher
Drehpotentiometer ist aufgrund ihrer häufigen Anwendung
in zahlreichen Gebieten der Elektrotechnik mittlerweile
ziemlich weit entwickelt. Jedoch sind die gat
tungsgemäßen Scheibenbremsen ständigen Vibrationen und
Erschütterungen ausgesetzt und entwickeln darüberhinaus
eine nicht unerhebliche Hitze (beispielsweise kann die
Temperatur der Scheibe mehrere 100 Grad erreichen).
Diese hohen Belastungen haben zur Folge, daß selbst
hochwertige Drehpotentiometer hier nur eine begrenzte
Lebensdauer aufweisen, so daß ein Ausfall des
Drehpotentiometers nicht ausgeschlossen werden kann.
Um in einem solchen Fall das schadhafte
Drehpotentiometer gegen ein neues austauschen zu
können, ohne hierzu die bremsscheibenabgewandte
Abdeckung der Zuspannvorrichtung ab- und anschließend
wieder anschrauben zu müssen, wird in der nicht
vorveröffentlichten DE-OS 42 30 831 vorgeschlagen, den
Belagverschleißdetektor in einem separaten, an der
Scheibenbremse lösbar befestigbaren Gehäuse anzuordnen,
wobei der Belagverschleißdetektor von der
Nachstelleinrichtung über ein lösbares Kupplungselement
betätigt wird. Infolgedessen kann die Demontage eines
schadhaften Detektors äußerst einfach durchgeführt
werden, indem das Gehäuse von der Scheibenbremse
entfernt wird, wobei im Laufe dieses Vorgangs die
Kupplung gelöst wird, so daß der Detektor gleichzeitig
von der Nachstelleinrichtung abgekoppelt wird. Die
Montage eines neuen Detektors kann in umgekehrter Rei
henfolge auf genauso einfache Weise durchgeführt
werden. Aufgrund der vergleichsweise geringen
Abmessungen des Gehäuses bzw. des Detektors können
diese Wartungsarbeiten selbst im beengten Einbauraum
der Scheibenbremse problemlos durchgeführt werden, so
daß keine anderen Teile der Scheibenbremse entfernt
werden müssen und die gesamten Reparaturkosten
entsprechend niedrig sind. Diese Anordnung des
Belagverschleißdetektors wird auch bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt und ist daher
in den Fig. 2 und 3 zum besseren Verständnis der
Erfindung dargestellt.
Aus dem gleichen Grund wird
vollinhaltlich auf die Offenbarung der genannten DE-OS
42 30 831 Bezug genommen.
Wenngleich der Ausfall des Drehpotentiometers somit
keine großen Werkstattkosten nach sich zieht, ist die
hauptsächliche Gefahr darin zu sehen, daß dieser Ausfall
u. U. unbemerkt bleiben kann, insbesondere dann, wenn
das Potentiometer an einer bestimmten Stelle klemmt, so
daß sich sein Widerstandswert fortan nicht mehr ändert;
es ist in einem solchen Fall wahrscheinlich, daß der
Fahrer im Vertrauen auf das (fälschlich) eine bestimmte
Belagstärke anzeigende Belgverschleißsignal es auch
nach Überschreiten der vorgeschriebenen
Werkstattintervalle versäumt, die Belagstärke zu
kontrollieren. Ein Bremsenausfall aufgrund zu geringer
Belagstärke liegt daher ggf. im Bereich des möglichen.
Um dies zu vermeiden müßte somit in Erwägung gezogen
werden, das Ausgangssignal des Potentiometers einer
aufwendigen elektronischen Plausibilitätskontrolle zu
unterziehen, bei der unter anderem geprüft wird, ob das
Belagverschleißsignal auch nach langer Zeit keine
Änderung aufweist. Abgesehen von dem hohen
Schaltungsaufwand und den entsprechenden
Herstellungskosten für eine derartige
Überwachungsschaltung weist eine solche Lösung
prinzipbedingt eine sehr frühe Auslöseschwelle auf, so
daß die eine zu geringe Belagstärke anzeigende Meldung
bereits gegeben wird, wenn tatsächlich noch genügend
Belag vorhanden ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Erfassung des Belagverschleißes gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden,
daß mit geringstmöglichem Aufwand selbst bei Ausfall
des kontinuierlichen Belagverschleißdetektors eine
rechtzeitige Anzeige einer zu geringen Belagstärke
sichergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im
Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen
Maßnahmen gelöst.
Die Erfindung schlägt demnach vor, im Bremsbelag
mindestens einer der beiden Bremsbacken der
Scheibenbremse einen Kontaktsensor anzuordnen, der aus
einer Meßschleife mit zwei Zuleitungen besteht, die bei
im wesentlichen vollständigem Abrieb des betreffenden
Bremsbelags durch Abschleifen zerstört und damit
aufgetrennt wird. Diese Anordnung des Kontaktsensors
stellt sicher, daß bei zu geringer Belagstärke eine
Unterbrechung der Meßschleife auftritt. Gemäß einem
wesentlichen Aspekt der Erfindung wird die betreffende
Meßschleife nun in Reihe zur Sensorleitung des
kontinuierlichen Belagverschleißdetektors geschaltet;
hierdurch wird nämlich erreicht, daß für die sichere
Erkennung des vollständigen Abriebs des Bremsbelags
keinerlei zusätzliche Auswertungselektronik benötigt
wird: selbst im eingangs genannten Fall eines Klemmens
des Potentiometers erzeugt die Unterbrechung der
Meßschleife zu gegebener Zeit selbsttätig einen
Signalverlauf, der von dem angeschlossenen Anzeigegerät
als Ende der Belagstärke angezeigt wird.
Erfindungsgemäß wird somit erreicht, daß selbst bei
Ausfall des kontinuierlichen Belagverschleißdetektors
eine rechtzeitige und relativ genaue Anzeige einer zu
geringen Belagstärke sichergestellt ist, und zwar ohne
daß eine aufwendige Zusatzelektronik erforderlich wäre.
Die Kosten für einen oder zwei Kontaktsensoren sind
demgegenüber nahezu vernachlässigbar.
Gemäß der im Anspruch 2 angegebenen Weiterbildung der
Erfindung ist es von besonderem Vorteil, wenn die
Sensorleitung als dreipolige Leitung mit einer
Masseleitung, einer Spannungsversorgungsleitung und
einer Meßausgangsleitung gebildet ist und wenn die Meß
schleife(n) des Kontaktsensors bzw. der Kontaktsensoren
in Reihe zur Masseleitung geschaltet ist bzw. sind.
Durch diesen Verzicht auf die Einbeziehung des
Fahrzeugrahmens als Masseleitung wird erreicht, daß
Masseschleifen keine Brummspannungen hervorrufen kön
nen, die das Meßergebnis verfälschen würden;
andererseits stellt die Anordnung der Reihenschaltung
der Kontaktsensoren in der Masseleitung sicher, daß
sich die Auswertung des Signals an der
Meßausgangsleitung äußerst einfach gestaltet: Dieses
Signal weist hierbei einen Spannungspegel auf, der
proportional zur Belagstärke ist, wobei der Spannungs
pegel "Versorgungsspannung" oder "Referenzspannung"
(hervorgerufen durch die entsprechende Endstellung des
kontinuierlichen Sensors bzw. Potentiometers und/oder
durch das Aufreiben der Kontaktsensoren) den im
wesentlichen vollständigen Abrieb des Bremsbelags
angibt.
Eine besonders kostengünstige und auch
wartungsfreundliche Anordnung bzw. Befestigung der
Meßschleifen der Kontaktsensoren ergibt sich bei
Verwendung des eingangs erwähnten separaten Gehäuses
für das kontinuierliche Belagsverschleißpotentiometer
gemäß der im Anspruch 3 angegebenen Fortbildung dann,
wenn die Meßschleifen über eine Steckkontakteinrichtung
in das Innere des Gehäuses geführt werden und wenn die
Masseleitung im Inneren des Gehäuses zur Bildung der
Reihenschaltung aufgetrennt wird. Das Gehäuse kann in
diesem Fall die Funktion eines Leitungsverteilers
übernehmen, wobei die zusätzliche Integration dieser
Funktion kaum Mehrkosten verursacht, wobei sich auch
die Kosten für entsprechende Steckkontakte in Grenzen
halten.
Falls für jeden Bremsbelag ein eigener Kontaktsensor
vorgesehen ist und dementsprechend zwei Meßschleifen
vorhanden sind, die ihrerseits in Reihe zu schalten
sind, ist es möglich, gemäß der im Anspruch 5
angegebenen Weiterbildung der Erfindung die
Meßschleifen bereits außerhalb der Steckkon
takteinrichtung in Reihe zu schalten, wobei es dann
gemäß Anspruch 6 vorzuziehen ist, die Meßschleifen
unmittelbar am außenliegenden Steckerteil der
Steckkontakteinrichtung in Reihe zu schalten; in diesem
Fall kann nämlich ggf. eine entsprechend modifizierte
Steckkontakteinrichtung verwendet werden. Alternativ
hierzu ist es gemäß Anspruch 7 aber auch möglich, jede
der beiden Meßschleifen mittels einer eigenen
Steckkontakteinrichtung am Gehäuse zu befestigten,
wobei die Reihenschaltung beider Meßschleifen in diesem
Fall im Inneren des Gehäuses erfolgt. Diese Alternative
hat u. U. den Vorteil einer einfacheren Montage, wobei
der eventuell erforderliche Einbau oder Austausch nur
eines Kontaktsensors ebenfalls einfacher zu
bewerkstelligen ist.
Bezüglich noch anderer vorteilhafter Weiterbildungen
der Erfindung wird im übrigen auf die verbleibenden
Unteransprüche verwiesen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch den prinzipiellen Aufbau der
Nachstelleinrichtung einer Scheibenbremse samt
einer mit dieser gekoppelten Vorrichtung zur
Belagverschleißerfassung;
Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht der
in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zur
Belagverschleißerfassung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das in Fig. 2
gezeigte Gehäuse;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer
ersten Ausführungsform des Schaltschemas der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Belagverscherfassung; und
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des
Schaltschemas.
Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Komponenten
der Nachstelleinrichtung einer Scheibenbremse, deren
genauer Aufbau beispielsweise der aus der DE-
OS 37 16 202 bekannten Scheibenbremse entsprechen kann.
Eine derartige Scheibenbremse weist eine (nicht näher
gezeigte) Zuspannvorrichtung auf, die bei
Druckluftbeaufschlagung mittels eines Drehhebels eine
Traverse 2 zu einer Bremsscheibe hin bewegt; die
Richtung dieser Zuspannbewegung ist in Fig. 1 mit einem
Pfeil angedeutet. In dieser Traverse 2 sind in
entsprechenden Innengewinden zwei Stellspindeln
verschraubt, von denen in Fig. 1 lediglich die rechte
Stellspindel 1 gezeigt ist. Eine derartige
Zuspannvorrichtung wird daher als "zweispindelig"
bezeichnet; es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die
Erfindung selbstverständlich auch für eine
"einspindelige" Zuspannvorrichtung verwendbar ist.
Bei dem genannten Zuspannvorgang drückt das untere Ende
1b der Stellspindel 1 (und dementsprechend das untere
Ende der nicht dargestellten zweiten Stellspindel) über
ein (ebenfalls nicht dargestelltes) Druckstück gegen
die diesseitige Bremsbacke, so daß deren Bremsbelag mit
der Bremsscheibe in Berührung gelangt. Wenn die
Zuspannvorrichtung weiter zuspannt, verschiebt sich der
Bremssattel der Scheibenbremse in seiner Lagerung in
Axialrichtung, so daß schließlich auch die
gegenüberliegende Bremsbacke die Bremsscheibe berührt.
Zu diesem Zeitpunkt beginnt der eigentliche
Bremsvorgang, dessen Stärke mittels des auf die
Zuspannvorrichtung ausgeübten Druckes gesteuert werden
kann.
Wenn die beiden gegenüberliegenden Bremsbacken der
Scheibenbremse im Verlauf des vorstehend erläuterten
Zuspannvorgangs um eine vorbestimmte, einem Soll-
Lüftspiel entsprechende Strecke verschoben worden sind,
wird eine im Inneren der Stellspindel 1 angeordnete
Nachstelleinrichtung 3 durch die über eine Kette 6
ausgeübte Antriebskraft um einen bestimmten Winkel
gedreht. Da die Nachstelleinrichtung über eine
Axialverzahnung drehfest mit der Stellspindel 1 gekop
pelt ist, wird diese um einen entsprechenden Winkel ge
dreht. Eine derartige Drehung findet jedoch nur dann
statt, wenn beide Bremsbacken nach Überwindung des
Soll-Lüftspiels noch nicht an der Bremsscheibe
anliegen. Andernfalls wird die auf die
Nachstelleinrichtung 3 ausgeübte Drehkraft über eine
Rutschkupplung abgebaut.
Aus der vorstehend erläuterten Funktionsweise einer
derartigen Nachstelleinrichtung wird deutlich, daß der
von der Stellspindel 1 ausgeführte Axialversatz
unmittelbar proportional zum Belagverschleiß der
Bremsbacken ist. Der Axialversatz der Stellspindel 1
ist seinerseits proportional zur Drehbewegung der
Nächstelleinrichtung, so daß durch Erfassen der
Drehbewegung der Nachstelleinrichtung 3 ein ent
sprechendes Verschleißsignal abgeleitet werden kann. Es
sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch
bei solchen Belagverschleißdetektoren anwendbar ist,
die unmittelbar den Axialversatz der
Nachstelleinrichtung erfassen.
Ein entsprechend ausgebildeter proportionaler Belagver
schleißdetektor sitzt in einem Gehäuse 11, das an einer
Gehäuseabdeckung bzw. einem Deckelteil 5b der
Zuspannvorrichtung lösbar befestigt ist. Wie
insbesondere der Querschnittsansicht der Fig. 2 zu ent
nehmen ist, erfolgt die Befestigung des Gehäuses 11 am
Deckelteil 5b vorzugsweise mittels einer
Schnappbefestigung, die aus mehreren, nach unten
weisenden Nasen 41 gebildet ist, die die Innenränder
einer geeignet geformten Bohrung des Deckelteils 5b
umgreifen. Um zu erreichen, daß ins Innere der
Zuspannvorrichtung kein Schmutz und keine Feuchtigkeit
eindringen kann, ist am Außenumfang des Gehäuses 11
eine ringförmige Dichtung 60 in Form eine O-Rings oder
eines Vierkant-Rings, der beispielsweise aus Silikon
oder Gummi besteht, angeordnet.
Im Inneren des Gehäuses 11 ist der proportionale
Belagverschleißdetektor in Form eines
Drehpotentiometers 12 angeordnet. Das Drehpotentiometer
12 wird über ein Untersetzungsgetriebe 13 angetrieben,
das seinerseits über eine Innenverzahnung 22 von einem
Ritzel 21 angetrieben wird. Das Ritzel 21 ist am hin
teren Ende der Nachstelleinrichtung 3 befestigt, so daß
das Untersetzungsgetriebe 13 proportional zum
Belagverschleiß angetrieben wird. Um zu erreichen, daß
das Ausgangssignal des Drehpotentiometers 12 trotz
mehrerer Umdrehungen der Stellspindel 1 einen
eindeutigen Wert darstellt, ist der Untersetzungsfaktor
des Untersetzungsgetriebes 13 so gewählt, daß die von
der Nachstelleinrichtung 1 während des gesamten
Nachstellzyklus′ insgesamt durchgeführten Umdrehungen
auf höchstens eine Umdrehung reduziert werden. Zur
Erzielung einer möglichst kompakten Bauweise handelt es
sich bei dem Untersetzungsgetriebe 13 vorzugsweise um
ein sogenanntes Zykloidengetriebe.
Im übrigen wird
bezüglich näherer Einzelheiten eines derartigen, mit
einem Untersetzungsgetriebe versehenen
Drehpotentiometers auf die nicht vorveröffentlichte DE-
OS 42 12 387 verwiesen, auf deren Offenbarung voll
inhaltlich Bezug genommen wird. Wie aus dieser älteren
Anmeldung hervorgeht, empfiehlt es sich bei einer
derartigen Getriebe / Potentiometer-Anordnung, das Unter
setzungsgetriebe in einer (nicht näher gezeigten) Lage
rungsvorrichtung zu lagern, die derart aufgebaut ist,
daß das Untersetzungsgetriebe 13 zwar drehfest, jedoch
unter Aufrechterhaltung einer Längs- und
Querschiebbarkeit getragen wird. Hierdurch wird
erreicht, daß nicht zu vermeidende Schwenk- und
Nickbewegungen der Nachstelleinrichtung ohne Einfluß
auf die erzielbare Meßgenauigkeit kompensiert werden
können.
Aus Fig. 1 ist ferner zu erkennen, daß an beiden
Bremsbelägen 10 jeweils ein Kontaktsensor S1 bzw. S2
angeordnet ist, und zwar am hinteren Ende des
betreffenden Bremsbelags, an dem dieser an der
entsprechenden Andruckplatte der Zuspannvorrichtung
anliegt. Diese Kontaktsensoren bestehen im wesentlichen
aus einer isolierten Leitung, die eine Meßschleife
bildet und im Material des Bremsbelags 10 eingebettet,
eingepreßt oder eingeklebt ist. Die isolierten Lei
tungen der Kontaktsensoren S1 und S2 sind nach Außen
aus dem Bremsbelag 10 herausgeführt, so daß jeweilige
Zuleitungen (Doppeladerleitungen) L1 bzw. L2 gebildet
werden. Wenn der betreffende Bremsbelag nahezu
vollständig abgerieben ist, wird die Meßschleife des
betreffenden Kontaktsensors durch Reibung an der
Bremsscheibe 1 zerstört, so daß die Meßschleife
aufgetrennt und damit hochohmig wird. Eine Un
terbrechung der jeweiligen Zuleitung L1 bzw. L2 ist
daher eine Anzeige des Betriebsendes des betreffenden
Bremsbelags 10.
Der proportionale Belagverschleißdetektor bzw. die in
der Ausführungsform dargestellte Kombination aus einem
Untersetzungsgetriebe 13 und dem Drehpotentiometer 12
sind im Gehäuse 11 befestigt und bilden somit mit
diesem eine integrale Baueinheit. Die Befestigung im
Gehäuse 11 erfolgt dabei mittels einer
Schnappvorrichtung, die durch mehrere, einander
zugeordnete Nasen 31 und 32 gebildet ist. Am Gehäuse 11
ist weiterhin eine Kabelzuführung 71 in Form eines im
wesentlichen rohrartigen, schräg nach oben verlaufenden
Ansatzes ausgebildet. Durch diese Kabelzuführung
erfolgt über mindestens eine Signalleitung 73 der
Signalabgriff am Drehpotentiometer 12, wobei über ein
entsprechendes Dichtelement 72 sichergestellt ist, daß
keine Feuchtigkeit oder Schmutz ins Innere gelangen
kann. Der Anschluß der Signalleitung(en) 73 am
Drehpotentiometer 12 kann beispielsweise durch Löten
erfolgen.
Wie insbesondere aus der Draufsicht der Fig. 3 zu
erkennen ist, ist am Umfang des Gehäuses 11 eine
Rasterverzahnung 52 vorgesehen, die mit einer nach
unten weisenden Nase 51 in Eingriff steht. Hierdurch
ist es möglich, die Montagerichtung des Gehäuses 11 in
bestimmten Winkelabständen festzulegen. Dies ermöglicht
es, die Signalleitung(en) 73 über die Kabelzuführung 71
so auszurichten, daß in Abhängigkeit von der jeweiligen
Einbaulage der Scheibenbremse ein optimaler
Kabelverlauf gewährleistet ist.
Zur Demontage des proportionalen Belagverschleißdetek
tors bzw. Drehpotentiometers wird von Hand oder
gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines
Schraubenziehers oder dergleichen solange nach oben ein
gewisser Druck ausgeübt, bis die Nasen 41 außer Ein
griff mit dem unteren Rand 42 der Gehäusebohrung
geraten; das Gehäuse 11 kann dann mitsamt der in seinem
Inneren befindlichen Drehpotentiometer/Getriebe-An
ordnung nach oben abgezogen werden, wobei das Ritzel 21
außer Eingriff mit der Innenverzahnung 22 des
Untersetzungsgetriebes 13 gerät. Das Montieren eines
neuen oder generalüberholten Detektors geschieht auf
ebenso einfache Weise in umgekehrter Reihenfolge.
Gemäß Fig. 4 mündet im Gehäuse 11 des Drehpotentiometers
12 über eine entsprechende Steckkontakteinrichtung K1
eine dreiadrige bzw. -polige Leitung L3, die aus einer
nur schematisch gezeigten Auswertungseinrichtung A, die
beispielsweise im Bordcomputer des Fahrzeugs integriert
sein kann. Eine der drei Adern der Leitung L3 ist dort
an eine Versorgungsspannung (+) gelegt; diese ist über
den zugeordneten Kontaktpol der Steckkontakteinrichtung
K1 mit dem einen Anschluß des Drehpotentiometers
verbunden. Der als Spannungsteiler wirkende
Mittenabgriff des Drehpotentiometers 12 ist über eine
weitere Ader nach außen geführt; diese Ader mündet in
der Auswertungseinrichtung A als Meßausgangsleitung.
Die dritte Ader der Leitung L3 ist in der
Auswertungseinrichtung A mit Masse verbunden und mündet
in dem Gehäuse 11 in einem Steckkontakt, dessen innerer
Anschluß mit einem entsprechenden Anschluß einer
gegenüberliegenden Steckkontakteinrichtung K3 verbunden
ist. An dieser Steckkontakteinrichtung K3 ist die
Doppelader-Zuleitung L1 des ersten Kontaktsensors S1
angesteckt. In entsprechender Weise ist an einer
weiteren Steckkontakteinrichtung K2 die Doppelader-
Zuleitung L2 des zweiten Kontaktsensors S2 befestigt.
Einer der beiden Innenanschlüsse der
Steckkontakteinrichtung K2 ist mit dem anderen Ende des
Drehpotentiometers 12 verbunden, während der zweite
Innenanschluß mit dem zweiten Innenanschluß der
Steckkontakteinrichtung K3 über ein kurzes
Leitungsstück 80 verbunden ist.
Die in der Fig. 4 dargestellte Schaltung bildet somit
eine Reihenschaltung aus einem Widerstandselement
(Schleiferwiderstand des Potentiometers 12) und den
zwei Meßschleifen der Leitungen L1 und L2 der beiden
Kontaktsensoren S1 und S2. Diese Schaltung arbeitet
folglich in der Weise, daß im Normalfall am Abgriff
Drehpotentiometers 12 eine Spannung anliegt, die
proportional zum Verschleiß des Bremsbelags 10 ist und
sich mit zunehmendem Verschleiß erhöht. Sobald der
Bremsbelag völlig oder nahezu völlig abgerieben ist,
wird das Ausgangssignal im wesentlichen gleich dem Wert
der Versorgungsspannung, weil a) entweder die ent
sprechende Schleiferstellung erreicht ist oder weil b)
eine oder beide Meßschleifen der Kontaktsensoren S1 und
S2 durch Aufreiben unterbrochen sind, so daß die
Spannungsteilerfunktion des Potentiometers 12
aufgehoben wird und am Schleifer die
Versorgungsspannung (+) anliegt.
Erfindungsgemäß wird daher erreicht, daß selbst im Fall
eines Klemmens des Potentiometers 12 infolge der
Unterbrechung der Meßschleife(n) zu gegebener Zeit
selbsttätig ein Ausgangssignal (Spannung +)
herbeigeführt wird, das von dem angeschlossenen
Anzeigegerät als Ende der Belagstärke angezeigt wird.
Ein Abrieb der Bremsbeläge 10 wird daher sicher
erkannt.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform der in
Fig. 4 gezeigten Schaltung dargestellt, bei der die
Reihenschaltung der beiden Meßschleifen L1 und L2
außerhalb des Gehäuses mittels einer kurzen Leitung 80
vorgenommen ist. Diese Alternative hat den Vorteil, daß
lediglich eine zweipolige Steckkontakteirichtung K2
benötigt wird. Allerdings ist es nicht möglich, die
beiden Meßleitungen unabhängig voneinander
einzustecken, so daß die Wartung entsprechend schwieri
ger ist. Ggf. ist es möglich, die Leitung 80 in
unmittelbarer Nähe der Steckkontakteirichtung K2
anzuordnen oder sogar in deren Außensteckerteil zu
integrieren.
Bezüglich weiterer, nicht näher erläuterter Vorteile
und Wirkungen der Erfindung wird auf die Zeichnung
verwiesen.
Claims (18)
1. Vorrichtung zur Erfassung des Belagverschleißes bei einer Scheibenbremse mit einer
Nachstelleinrichtung, die das Lüftspiel der Bremsbacken mittels mindestens eines in axialer
Richtung wirkenden Stellelements im wesentlichen konstant hält und mit einem
Belagverschleißdetektor derart gekoppelt ist, daß dieser die axiale Relativlage des
Stellelements erfaßt und hieraus ein entsprechendes Verschleißsignal für die Beläge der
Bremsbacken ableitet, das über eine Sensorleitung an einer Auswertungseinrichtung anliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bremsbelag (10) mindestens einer der beiden
Bremsbacken ein Kontaktsensor (S1, S2) angeordnet ist, der bei im wesentlichen
vollständigem Abrieb des betreffenden Bremsbelages (10) die durch zwei Zuleitungen
gebildete Meßschleife (L1, L2) auftrennt, und daß die Meßschleife(n) (L1, L2) in Reihe zur
Sensorleitung (L3) geschaltet ist bzw. sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorleitung (L3) als
dreipolige Leitung mit einer Masseleitung, einer Spannungsversorgungsleitung und einer
Meßausgangsleitung gebildet ist und daß die Meßschleife(n) (L1, L2) des Kontaktsensors
bzw. der Kontaktsensoren (S1, S2) in Reihe zur Masseleitung geschaltet ist bzw. sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Belagverschleißdetektor in einem an der Scheibenbremse befestigten Gehäuse (11)
angeordnet ist, daß die Meßschleife(n) (L1, L2) über eine Steckkontakteinrichtung (K2, K3)
in das Innere des Gehäuses (11) geführt sind und daß die Masseleitung im Inneren des
Gehäuses (11) zur Bildung der Reihenschaltung aufgetrennt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bremsbelag (10)
ein eigener Kontaktsensor (S1, S2) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschleifen (L1, L2)
der beiden Kontaktsensoren (S1, S2) außerhalb der Steckkontakteinrichtung (K2) in Reihe
geschaltet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschleifen (L1, L2)
der beiden Kontaktsensoren (S1, S2) unmittelbar am außenliegenden Steckerteil der
Steckkontakteinrichtung (K2) in Reihe geschaltet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden
Meßschleifen (L1, L2) mittels einer eigenen Steckkontakteinrichtung (K2, K3) am Gehäuse
(11) befestigt ist, wobei die Reihenschaltung beider Meßschleifen (L1, L2) im Inneren des
Gehäuses (11) erfolgt (Fig. 4).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensorleitung (L3) über Steckkontakteinrichtung (K1) aus dem Gehäuse (11) geführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (11) lösbar an der Scheibenbremse befestigbar ist und von der Nachstelleinrichtung
(3) über ein lösbares Kupplungselement (21, 22) betätigbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Belagverschleißdetektor im Gehäuse (11) befestigt ist und mit diesem eine integrale
Baueinheit bildet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Belagverschleißdetektor mittels einer Schnappbefestigung (31, 32) im Gehäuse (11) befestigt
ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (11) drehbar an einem Deckelteil (5b) der Scheibenbremse befestigt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (11) mittels einer Schnappbefestigung (41, 42) am Deckelteil (5b) befestigt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (11) aus Kunststoff gebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nachstelleinrichtung (3, 6) das bzw. die Stellelement(e) mittels einer Drehbewegung
nachstellt, wobei der Belagverschleißdetektor einen Drehantrieb zur Erfassung des jeweiligen
Drehwinkels aufweist und wobei das Kupplungselement aus einem Ritzel (21) besteht, das in
eine entsprechende Innenverzahnung (22) des Belagverschleißdetektors eingreift.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Belagverschleißdetektor ein Drehpotentiometer (12) aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Drehpotentiometer (12) und dem Kupplungselement (21, 22) ein Untersetzungsgetriebe (13)
vorzugsweise in Form eines Zykloidengetriebs angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte vom
Drehpotentiometer (12) zu den Steckkontakteinrichtungen (K1, K2, K3) beim Einrasten im
Gehäuse lötfrei hergestellt werden.
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