DE4403608C2

DE4403608C2 - Wear indicator for brakes in vehicles

Info

Publication number: DE4403608C2
Application number: DE19944403608
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Mau-Hansen
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 1994-02-05
Filing date: 1994-02-05
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2014-02-06
Also published as: DE4403608A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschleißanzeige für Bremsen in Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a wear indicator for Brakes in vehicles according to the generic term of claim 1.

Aus der EP 0 459 843 B1 ist eine Verschleißanzeige für Brems beläge bekannt geworden, bei der eine Leiterdrahtschleife in einem Mantel angeordnet ist, der durch eine isolierende Buchse mit zylindrischer Gestalt abgeschlossen ist. Die Schleife steht wenigstens einmal mit im wesentlichen allen Erzeugenden der Innenwand der Buchse in Berührung. Es ist jedoch vorgeschrieben, daß das Fahrgestell von Flurförder zeugen potentialfrei zu halten ist. Die bekannte automati sche Verschleißanzeige ist daher für Flurförderzeuge nicht geeignet.EP 0 459 843 B1 is a wear indicator for brakes have become known in which a conductor wire loop is arranged in a jacket that is insulated by an Socket with a cylindrical shape is completed. The Loop stands at least once with essentially all of them Generating the inner wall of the socket in contact. It is however prescribed that the chassis of industrial trucks witnesses must be kept potential-free. The well-known automati cal wear indicator is therefore not for industrial trucks suitable.

Aus der DE 41 37 737 C1 ist eine potentialfreie Verschleiß anzeige für Bremsbeläge bekannt geworden, bei der ein Licht wellenleiter sowohl mit einer Lichtquelle als auch einem optoelektrischen Empfänger verbunden ist. Das freie fensterartige Ende des Lichtwellenleiters ist einer Re flexionsfläche an einem Winkelblech zugeordnet, das durch ein Abtastmittel verlagert wird. Dementsprechend ändert sich die Menge des in das Fenster des Lichtwellenleiters eintretenden reflektierten Lichts. Die bekannte Ver schleißanzeige benötigt mithin ein Abtastmittel, etwa in Form eines Stifts, ein speziell gefaltetes Blechteil mit spezieller Reflexionsfläche sowie dem Lichtwellenleiter mit Lichtquelle und Sensor. Ein derartiger Aufbau ist re lativ aufwendig und platzraubend.DE 41 37 737 C1 describes potential-free wear Advertisement for brake pads made known by a light waveguide with both a light source and one optoelectric receiver is connected. The free window-like end of the optical fiber is a re flexion surface assigned to an angle plate, which by a scanning device is shifted. Accordingly changes the amount of in the window of the optical fiber reflected light entering. The well-known Ver Wear indicator therefore requires a scanning device, for example in Shape of a pin, using a specially folded sheet metal part special reflective surface and the optical fiber with light source and sensor. Such a structure is right relatively complex and space-consuming.

Aus DE 38 13 493 A1 ist eine Verschleißanzeige für alle Teile von Kraftfahrzeugen bekanntgeworden, deren Verschleiß sich in einer Änderung der Dicke des Reibbelages auswirkt, also insbesondere für Reibbeläge, für Kupplungen, Scheiben- und Trommelbremsen. Die Verschleißanzeige weist eine Lichtquelle und einen am Ort der Lichtquelle angeordneten optoelektrischen Empfänger auf sowie Lichtumlenkmittel. Als Lichtumlenkmittel dient zum Beispiel das lichtreflektierende Ende von Sacklöchern im Bremsbelag.DE 38 13 493 A1 is a wear indicator for all parts of motor vehicles, the wear of which has become known in a change in the thickness of the friction lining, so especially for friction linings, for clutches, disc and Drum brakes. The wear indicator has a light source and an optoelectric located at the location of the light source Receiver on as well as light deflecting means. As Light-deflecting means are used, for example, to reflect light End of blind holes in the brake pad.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschleiß anzeige für Trommelbremsen zu schaffen, die potentialfrei geführt und einfach aufgebaut und herstellbar ist und die einfach montiert und demontiert werden kann.The invention has for its object wear display for drum brakes to create the potential free guided and simple to build and manufacture and the can be easily assembled and disassembled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Verschleißanzeige ist ein Licht wellenleiter am Bremsbelagträger einer Trommelbremse für Flurförderzeuge angebracht und greift in eine Ausnehmung des Bremsbelags ein.There is a light in the wear indicator according to the invention Waveguide on the brake pad carrier of a drum brake for industrial trucks attached and engages in a recess of the brake pad.

Bei der erfindungsgemäßen Verschleißanzeige wird lediglich ein Lichtwellenleiter benötigt, der Fasern zur Leitung des Lichts von der Lichtquelle in die Ausnehmung erfordert so wie Fasern, die die Lichtverhältnisse von der Ausnehmung zurück auf einen optoelektrischen Sensor übertragen. Die Integrierung dieser Bauteile in den Bremsbelagträger bzw. den Bremsbelag schafft eine raumsparende leicht zu montie rende und demontierende Anordnung, die einfach und mit we nigen Bauteilen hergestellt werden kann. Neben der poten tialfreien Signalführung wird eine hohe Sicherheit der An zeige erhalten.In the wear indicator according to the invention is only an optical fiber is required, the fibers for guiding the So light from the light source into the recess requires like fibers that block the lighting from the recess transferred back to an optoelectric sensor. The Integration of these components in the brake pad carrier or the brake pad creates a space-saving easy to assemble rende and dismantling arrangement that is easy and with we some components can be manufactured. In addition to the poten tial-free signal routing ensures a high level of security show received.

Für die Ausbildung des Lichtwellenleiters bzw. die Ermitt lung des Verschleißes sieht eine Ausgestaltung der Erfin dung vor, daß der Lichtwellenleiter in der Ausnehmung des Bremsbelags eine Schleife bildet, die im Abstand zur Außenseite des Bremsbelags angeordnet ist und die Enden des Lichtwellenleiters der Lichtquelle bzw. dem Empfänger zu geordnet sind. Erreicht der Verschleiß des Bremsbelags die Höhe der Faserschleife des Lichtwellenleiters, wird dieser allmählich ebenfalls mit durchgeschliffen. Die Unterbre chung der Lichtleitung signalisiert dann dem Empfänger, daß der Abtrag des Bremsbelags den Grenzwert erreicht hat.For the formation of the optical fiber or the determinations development of the wear provides an embodiment of the invention tion that the optical fiber in the recess of the Brake pads form a loop that is at a distance from the Outside of the brake pad is arranged and the ends of the Optical fiber of the light source or the receiver are ordered. If the wear of the brake pad reaches the Height of the fiber loop of the optical fiber, this becomes gradually also looped through. The Unterbre The light guide then signals the receiver that that the removal of the brake pad has reached the limit.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß Sende- und Empfangsstrang des Lichtwellenleiters in einer Sackausnehmung des Bremsbelags angeordnet sind. Wird der Bremsbelag so weit verschlissen, daß sich das Sackloch öff net, kann über die blanke Trommel das Lichtsignal reflek tiert und wiederum entsprechend vom Empfänger ausgewertet werden.Another embodiment of the invention provides that Transmission and reception line of the optical waveguide in one Bag recess of the brake pad are arranged. Will the Brake pad worn so far that the blind hole opens net, can reflect the light signal via the bare drum tated and evaluated accordingly by the recipient will.

Empfänger und Lichtquelle werden von Halbleiter bauelementen gebildet. Sie sind in einer Buchse angeordnet, die in einer Bohrung des Belagträgers einbaubar ist. Dadurch kann die Verschleißanzeige einfach montiert oder demon tiert werden, um gegebenenfalls durch eine andere ersetzt zu werden.Receiver and light source are made of semiconductors components formed. they are arranged in a socket which in a hole in the brake pad can be installed. Thereby the wear indicator can be easily assembled or demon tated to be replaced by another if necessary to become.

Damit die beim Bremsen entstehende Hitze dem Verschleiß sensor nicht gefährlich wird, sind die Halbleiterbau elemente in Silikonharz gekapselt. Silikonharz ist in der Lage, Temperaturen bis 200°C dauernd und bis 300°C kurzfristig stand zu halten. Die maximale Belastung des Bremsbelags liegt bei 200 bis 250°C.So that the heat generated during braking wear semiconductor is not dangerous elements encapsulated in silicone resin. Silicone resin is in able to withstand temperatures up to 200 ° C and up to 300 ° C to withstand at short notice. The maximum load of the Brake pads are between 200 and 250 ° C.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be described with reference to drawings explained.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht teilweise im Schnitt der Hälfte einer Trommelbremse nach der Erfindung. Fig. 1 shows the side view partly in section of half of a drum brake according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2. Fig. 2 shows a section through the arrangement of FIG. 1 along the line 2-2.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch nur ein Viertel einer Trommelbremse mit einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung. Fig. 3 shows a similar representation as Fig. 1, but only a quarter of a drum brake with a second embodiment according to the invention.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 3 entlang der Linie 4-4. FIG. 4 shows a section through the arrangement according to FIG. 3 along the line 4-4.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Trommelbremse 10 darge stellt, die eine Bremstrommel 12 aufweist. Man erkennt ferner einen Bremsbelagträger 14, der an der Außenseite einen Bremsbelag 16 trägt, die mit der Bremstrommel 12 zu sammenwirkt. Zur Betätigung des schwenkbaren Bremsbelag trägers 14 dient ein Verstellzylinder 18. Auf den Aufbau der Trommelbremse 10 soll im einzelnen nicht eingegangen werden, da er an sich bekannt ist.In Figs. 1 and 2, a drum brake 10 is Darge provides that has a brake drum 12. It can also be seen a brake pad carrier 14 which carries on the outside a brake pad 16 which interacts with the brake drum 12 . To actuate the pivotable brake pad carrier 14 , an adjusting cylinder 18th The structure of the drum brake 10 should not be discussed in detail since it is known per se.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen, weist der Bremsbelagträger 14 eine radiale Gewindebohrung 20 auf, die mit einer Durch bohrung 22 im Bremsbelag 16 ausgerichtet ist. Eine Buchse 24 weist ein Außengewinde auf und ist in die Gewindeboh rung 20 einschraubbar. Sie besitzt einen Sechskantkopf 26 zum Festziehen und Lösen.As can be seen from Fig. 1, the brake pad carrier 14 has a radial threaded bore 20 which is aligned with a through hole 22 in the brake pad 16 . A bushing 24 has an external thread and can be screwed into the threaded bore 20 . It has a hexagon head 26 for tightening and loosening.

In der Buchse 24 ist ein Lichtleiter 28 angebracht, der in dem außerhalb der Buchse 24 geführten Bereich eine Schleife bildet, dessen Enden einer Lichtquelle und einem op tischen Empfangselement zugeordnet sind, die von geeigne ten Halbleiterelementen gebildet sind. Der Scheitel der Schleife hat einen Abstand zum Umfang des Schleifbelags, der mit a bezeichnet ist. Es versteht sich, daß beim Ab rieb des Schleifbelags 16 der Abstand a zunehmend kleiner wird.In the socket 24 , a light guide 28 is attached, which forms a loop in the area outside the socket 24 , the ends of which are assigned to a light source and an optical receiving element, which are formed by suitable semiconductor elements. The apex of the loop is at a distance from the circumference of the abrasive coating, which is denoted by a. It is understood that when rubbing from the abrasive coating 16, the distance a becomes increasingly smaller.

Die Halbleiterbauelemente für Licht empfänger und -sender sind in der Buchse 24 angeordnet. Sie sind über das Kabel 30 bzw. die Leitungen 34, 36 mit der nicht dargestellten Verschleißanzeige verbunden. Das Kabel 30 ist durch eine Durchführung 32 geführt. Die thermische Belastung ist an dieser Stelle nahe dem Bremsbelag 16 relativ hoch.The semiconductor components for light receivers and transmitters are arranged in the socket 24 . They are connected via cable 30 or lines 34, 36 to the wear indicator, not shown. The cable 30 is guided through a bushing 32 . The thermal load at this point near the brake pad 16 is relatively high.

Wird der Schleifbelag 16 so weit abgetragen, daß die Brems trommel die Schleife 28 berührt, werden die Lichtleiter fasern ebenfalls abgeschliffen. Sobald das Abschleifen ein nennenswertes Ausmaß erreicht hat, wird die Lichtleitung im Lichtleiter 28 unterbrochen. Dies kann vom Empfänger festgestellt und in ein entsprechendes Signal umgewandelt werden.If the abrasive pad 16 is removed so far that the brake drum touches the loop 28 , the light guide fibers are also ground. As soon as the grinding has reached an appreciable extent, the light guide in the light guide 28 is interrupted. This can be determined by the receiver and converted into a corresponding signal.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 sind Teile, die denen nach der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 gleichen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, denen ein Index a hinzugefügt ist.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, parts which are the same as those according to the embodiment of FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference numerals, to which an index a is added.

Man erkennt aus Fig. 3, daß eine Schraubbuchse 24a wie derum in einer radialen Gewindebohrung 20a des Bremsbelag trägers 14a sitzt. Wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 schließt die Buchse 24a mit dem Außenumfang des Bremsbelagträgers 14a ab. Aus der Buchse 24a tritt das Ende eines Lichtwellenleiters 40 mit Fasern, die zur nicht gezeigten Lichtquelle und Fasern, die einem optischen Empfänger führen. Der Lichtwellenleiter 40 greift in eine Sackausnehmung 42 des Bremsbelags 16a.It can be seen from Fig. 3 that a screw bushing 24 a sits in turn in a radial threaded bore 20 a of the brake pad carrier 14 a. As in the embodiment of FIGS . 1 and 2, the bushing 24 a closes with the outer circumference of the brake pad carrier 14 a. From the socket 24 a comes the end of an optical fiber 40 with fibers that lead to the light source, not shown, and fibers that lead to an optical receiver. The optical fiber 40 engages in a pocket recess 42 of the brake pad 16 a.

Für die Reflexion des Lichtes ist in dem Zustand nach Fig. 3 das Material des Schleifbelags 16a maßgeblich. Da es eine hohe Lichtabsorption aufweist, gelangt nur minimales Streulicht zum optischen Empfänger. Wird hingegen der Bremsbelag 16a soweit abgetragen, daß im Bereich des Lichtwellenleiters 40 kein Bremsbelag mehr vorhanden ist, wird das Licht der Lichtquelle von der blanken Innenseite der Bremstrommel 12 reflektiert. Das vom Empfänger empfan gene Licht ist daher ein Vielfaches des vorhergehenden Wertes. Diese Tatsache kann wiederum zur Verschleißanzeige ausgenutzt werden.In the state according to FIG. 3, the material of the abrasive coating 16 a is decisive for the reflection of the light. Since it has a high light absorption, only minimal stray light reaches the optical receiver. If, on the other hand, the brake lining 16 a is removed to such an extent that there is no longer any brake lining in the region of the optical waveguide 40 , the light from the light source is reflected by the bare inside of the brake drum 12 . The light received by the receiver is therefore a multiple of the previous value. This fact can in turn be used to indicate wear.

Die Buchsen 24 bzw. 24a können aus einem geeigneten wärmeisolierenden Material bestehen, vorzugsweise einem gut wärmeverträglichen Kunststoffmaterial. Die Halbleiterbauelemente sind in der Buchse 24 bzw. 24a mit Hilfe eines geeigneten Silikon harzes gekapselt, so daß die beim Bremsen auftretende Wärme von bis zu 250°C, die Verschleißanzeige nicht beeinträchtigt.The bushings 24 and 24 a can consist of a suitable heat-insulating material, preferably a thermally compatible plastic material. The semiconductor components are encapsulated in the socket 24 or 24 a with the aid of a suitable silicone resin, so that the heat occurring during braking of up to 250 ° C, does not affect the wear indicator.

Claims

1. Wear indicator for brakes in vehicles, with a light source on the side of the brake pad facing away from the friction lining, an opto-electrical receiver on the same side as the light source, an optical path between the light source and receiver, which includes a recess in the friction lining, and one Light deflecting means, characterized by its application to a drum brake for industrial trucks, the transmission and reception strand of an optical waveguide ( 28, 40 ) by means of a socket ( 24, 24 a, 33 a, 34 a) in a bore ( 20, 20 a) of the brake pad carrier ( 14, 14 a) can be installed and protrude into the bore ( 20, 20 a) associated recess ( 22, 22 a) of the brake pad ( 16, 16 a) and the bushing ( 24, 24 a, 33 a, 34 a ) at the same time keeps the semiconductor components forming the light source and the receiver embedded in silicone resin.

2. Wear indicator according to claim 1, characterized in that the optical waveguide ( 28 ) in the recess ( 22 ) of the brake pad ( 16 ) forms a loop which is arranged at a distance (a) to the outside of the brake pad ( 16 ) and the ends of the optical waveguide ( 28 ) are assigned to the light source or the receiver.

3. Wear indicator according to claim 1, characterized in that the transmitting and receiving strand of the optical waveguide ( 40 ) in a pocket recess ( 20 a) of the brake pad ( 16 a) are arranged.