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Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag-Abnutzungssensor für
Kraftfahrzeuge.
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Bekannterweise sind solche Sensoren als Elektrokabel ausgebildet, welche
an ihrem Ende einen Isolierstoff aufweisen und im Bereich des Belags
befestigt werden, dessen Abnutzung angezeigt werden soll. Wenn der Belag
sich abnutzt und zur Elektroleitung gelangt, wird ein Kontakt geschaffen,
der ein elektrisches Signal erzeugt, welches die Abnutzung des Belags,
insbesondere im Bereich des Armaturenbretts des Fahrzeugs, sichtbar
machen kann. Ein derartiger Sensor ist in der Schrift FR-A-2 566 495
beschrieben.
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Dieses Ansatzstück, welches zur Befestigung im Bereich eines zu diesem
Zweck im hinteren Bereich des Belags ausgesparten Sitzes bestimmt ist,
wird im allgemeinen aus PPS (Phenylenpolysulfid), aus Polyamid 6,6, aus
Polyamid 46, aus Polyetheretherketon (PEEK), aus spritzfähigem
Polytetrafluorethylen (PTFE) oder aus einem beliebigen anderen Werkstoff
hergestellt, der zumindest gleichwertige wärmetechnische und mechanische
Eigenschaften aufweist. Dieses Ansatzstück wird im allgemeinen auf das
Ende des Elektrokabels aufgegossen, wobei das letztere seinerseits
insbesondere mit Polyvinylchlorid (PVC) oder auch mit Polytetrafluorethylen
(PTFE) ummantelt ist. Die Herstellung dieser Sensoren ist aufgrund der
Tatsache schwer automatisierbar, daß die effektive Befestigung des Sensors
an dem Belag durch Zusammenwirken des Ansatzstücks mit einer zuvor auf
dem Kabel aufgebrachten federnden Ringscheibe vor dem Aufgießen des
Ansatzstücks erfolgt. In der Tat ist eine solche federnde Ringscheibe
aufgrund ihres zu leichten Gewichts und ihrer geringen Dicke schwer
automatisch zuführbar und läßt daher das Erreichen einer 100 %igen
Zuverlässigkeit bei der Herstellung dieser Abnutzungssensoren nicht zu.
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Um die Befestigung dieser Abnutzungssensoren zu ermöglichen, ist auch
das Prinzip eines Ansatzstücks bekannt, welches im allgemeinen aus
Polytetrafluorethylen hergestellt wird, welches dazu bestimmt ist, auf das Ende
des mit Polyvinylchlorid (PVC) ummantelten Kabels geklebt zu werden, und
welches mit seinem hinteren Teil auf den zu diesem Zweck vorgesehenen
Sitz im hinteren Teil des Belags gerastet werden kann. Jedoch ist dieser
Klebevorgang nicht automatisierbar, denn außer der Überwachung der
richtigen Positionierung des Kabelendes ist es wichtig, sich zu
vergewissern, daß das Ansatzstück effektiv an dem Kabel befestigt wird. Außerdem
ist bekannt, daß die Beläge während ihrer Benutzung im Kontakt mit den
Bremsscheiben auf verhältnismäßig hohe Temperaturen gebracht werden.
Somit ist es wichtig, Werkstoffe, und folglich insbesondere Klebstoffe, zu
verwenden, die diese Temperaturen aushalten können. Nur
Zweikomponentenkleber können also für diese Anwendung benutzt werden, jedoch sind sie
verhältnismäßig kostenaufwendig, wodurch sie die Herstellungskosten
derartiger Abnutzungssensoren erhöhen. In der Tat sind herkömmliche
Klebstoffe nicht oder schlecht temperaturbeständig.
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Außerdem ist es zum Erhalt eines zuverlässigen Signals, das nicht fälschlich
ausgelöst wird, wichtig, sich der Dichtheit der Klebeverbindung zu
vergewissern, um jedes Risiko des Eindringens von Wasser im Bereich des
nicht ummantelten Endes der Leitung zu vermeiden. Allerdings besteht bei
der Verwendung von Klebstoff stets die Gefahr von Luftblasen, welche sich
zwischen dem Klebstoff und dem Werkstoff, der geklebt werden soll,
einschieben, so daß die Dichtheit nicht 100 %ig gewährleistet ist.
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Schließlich sind derartige Ansatzstücke verhältnismäßig kostspielig in der
Herstellung, da sie im allgemeinen mittels der mit Abstechen bezeichneten
Technik erhalten werden.
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Das Ziel der Erfindung besteht in der Beseitigung all dieser verschiedenen
Nachteile. Es wird ein Abnutzungssensor für Bremsbeläge vorgeschlagen,
bei dem das Ansatzstück sehr leicht ohne Notwendigkeit eines
Klebevorgangs befestigbar ist und eine Abreißfestigkeit von fünfzig Newton oder
mehr aufweisen kann. Darüber hinaus ist eines der weiteren Ziele der
Erfindung, ein System zur Befestigung des genannten Ansatzstücks
vorzuschlagen, welches kein Austauschen des Ansatzstücks in Abhängigkeit
von dem verwendeten Belagtyp oder von dem Temperaturbereich, den der
genannte Belag erreichen kann, erfordert.
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Schließlich schlägt die Erfindung ein Ansatzstück vor, welches auf dem
Kabelende automatisch und dicht befestigt werden kann.
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Dieser Bremsbelag-Abnutzungssensor für Kraftfahrzeuge umfaßt ein
kunststoffummanteltes Elektrokabel, welches zur Weiterleitung eines elektrischen
Signals zur Signalisierung der Abnutzung des Belags bestimmt ist und an
einem seiner Enden ein Ansatzstück aufweist, das im Bereich eines zu
diesem Zweck an dem Belag ausgeführten Sitzes aufrastbar ist, wobei das
genannte Ansatzstück eine zentrale, zur Aufnahme des Kabels bestimmte
Öffnung aufweist.
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Erfindungsgemäß weist dieses Ansatzstück im Bereich der Innenfläche
seiner zentralen Öffnung auf zumindest einem Teil der Länge ein
Innengewinde auf, welches dazu bestimmt ist, sein Aufschrauben auf den
Kunststoffmantel des Kabels zu ermöglichen.
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Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, nicht mehr mit einem
beliebigen Mittel wie z.B. Haftmittel, Klebstoff, etc... oder sogar durch
Aufgießen das Ansatzstück auf dem Kabelende zu befestigen, sondern diese
Befestigung durch einfaches Aufschrauben, insbesondere mit einer
Preßkraft, des Ansatzstücks auf dem PVC-Mantel des Kabels zu erreichen.
Tatsächlich handelt es sich darum, sich die sehr geringe Härte des PVC-
Mantels zunutze zu machen, welche dem Innengewinde der zentralen
Öffnung des Ansatzstücks das Eindringen ermöglicht, und somit eine wirksame
und dichte Befestigung, aufgrund der von der genannten Verschraubung auf
den PVC-Mantel ausgeübten Preßkraft, zu gewährleisten. Zu diesem Zweck
ist der Durchmesser des Innengewindes etwas geringer als der Durchmesser
des PVC-Mantels, um das Zusammendrücken und den Halt des
Gewindegangs auf dem genannten Mantel zu gewährleisten.
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Dieses Ansatzstück wird durch Spritzguß und nachfolgendes
Herausschrauben aus der Form, insbesondere auf hydraulischem Weg, erhalten.
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Vorteilhafterweise wird das Ansatzstück aus einem Werkstoff hergestellt,
der aus der Gruppe ausgewählt wird, welche spritzfähiges
Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyamid 6,6 (NYLON - eingetragene Marke), Polyamid
46, Phenylenpolysulfid, Polyetheretherketon und beliebige andere
Werkstoffe umfaßt, die zumindest gleichwertige wärmetechnische und
mechanische Eigenschaften aufweisen.
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Das Ansatzstück weist einen nahe der Mitte seiner Länge gelegenen
Befestigungsflansch auf, der dazu vorgesehen ist, gegen den Rand der Öffnung im
Sitz des Belags zur Anlage zu kommen. Es besitzt außerdem in dem Bereich
gegenüber dem Befestigungsbereich einen Rastring, der dazu vorgesehen
ist, mit dem Sitz des Belags zusammenzuwirken.
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Die Art und Weise, auf die die Erfindung ausgeführt werden kann, und die
Vorteile, die sich aus ihr ergeben, werden deutlicher in dem nachstehend
beispielhaft und nicht einschränkend unter Heranziehen der beigefügten
Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Figur 1 ist eine vereinfachte schematische Darstellung des
erfindungsgemäßen Abnutzungssensors.
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Figur 2 ist eine Schnittansicht des genannten Ansatzstücks, welches dazu
vorgesehen ist, an den Sensor erfindungsgemäß angefügt zu werden.
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Der erfindungsgemäße Sensor umfaßt im wesentlichen ein Elektrokabel (1),
welches mittels eines typischerweise aus PVC ausgeführten
Kunststoffmantels (4) isoliert ist. Eines der Enden dieses Kabels nimmt einen Stecker
(2) auf, welcher zum Einstecken in die entsprechende Dose des
Armaturenbretts oder einer Relaisschaltung vorgesehen ist, wobei letztere dazu
bestimmt ist, die Information, die die Abnutzung des betroffenen Belags zeigt,
weiterzuleiten, insbesondere an das Armaturenbrett des jeweiligen
Fahrzeugs.
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Dieses Ansatzstück (3) umfaßt im wesentlichen einen Flansch (5), der zur
Anlage gegen die Rückseite des Belags vorgesehen ist, das heißt, gegen die
Seite, die der Seite mit dem Reibmaterial gegenüberliegt, wie unter der
eingetragenen Marke Ferodo vertrieben, und zwar genauer gesagt gegen den
Rand der Öffnung in dem an der genannten Rückseite ausgeführten Sitz.
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Das Ansatzstück umfaßt desweiteren zwei miteinander fluchtende Bereiche
(9) bzw. (11) von ungefähr gleichem Durchmesser, wobei der Bereich (11)
einen Ring (6) aufweist, der dazu bestimmt ist, das Einrasten des
Ansatzstücks (3) durch Zusammenwirken mit dem Umfangsbereich des Ausgangs
der Öffnung im Sitz zu ermöglichen. In anderen Worten entspricht der
Abstand zwischen dem Flansch (5) und dem Ring (6) der Dicke des Sitzes
des Belags, an dem dieses Ansatzstück zur Befestigung gelangt.
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Das dem Teil (11) gegenüberliegende Ende (9), das mit diesem Teil
fluchtet, ist dazu bestimmt, auf dem Kabel (1) aufgeschraubt zu werden, und
zwar genauer gesagt auf dem PVC-Mantel (4) des Kabels (1). Zu diesem
Zweck weist die Öffnung (7) des genannten Ansatzstücks (3) ein
Innengewinde (10) auf, welches auf einem großen Teil der Länge des genannten
Ansatzstücks verläuft und das zum Eindringen in den PVC-Mantel des
Kabels vorgesehen ist. Auf diese Weise wird, aufgrund des Durchmessers
des Innengewindes (10), der geringer ist als der des PVC-Mantels des
Kabels (1), das letztere automatisch zentriert, und zudem wird seine
Befestigung
durch ein Innengewinde, dessen Ganghöhe besonders gering ist und
typischerweise 0,5 bis 0,6 mm beträgt, optimiert, wodurch jedes Risiko
eines unerwünschten Herausschraubens ausgeschlossen wird.
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Aufgrund dieser Befestigung durch Verschraubung ist der eigentliche
Befestigungsvorgang sehr einfach automatisierbar mittels der bisher
verfügbaren Maschinen und anderen Werkzeuge. In der Tat sind, neben einer
bedeutenden Erhöhung der Arbeitstakte bei der Herstellung, keine
Klebefehler mehr zu beobachten, wie sie sich bei den vorherigen
Fertigungsverfahren ergaben.
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Dieses Ansatzstück wird typischerweise aus PTFE, das heißt aus
spritzfähigem Polytetrafluorethylen, hergestellt, ohne daß eine spätere Nachbesserung
erforderlich wäre. Das Herausschrauben des derart gegossenen
Ansatzstückes aus dem Nest der Gußform erfolgt auf herkömmliche Weise auf
hydraulischem oder pneumatischem Wege, wie es den Fachleuten gut
bekannt ist. Das Kabel wird über eine typische Länge von 15 mm
eingeschraubt, jedoch kann diese Länge abhängig von dem durch den Hersteller
gewünschten Signalmaß variieren, das heißt abhängig von dem
Abnutzungsgrad, der bis zur Anzeige erreicht wird, wobei sie ebenfalls abhängig von
der Verwendung der Bremsen variieren kann.
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Der erfindungsgemäße Abnutzungssensor weist aufgrund dieses
Herstellungsverfahrens ein Ansatzstück auf, dessen Abreißfestigkeit von dem Kabel
150 Newton oder mehr beträgt. Zudem wird aufgrund des niedrigen Wertes
der Gewindeganghöhe eine sehr gute Dichtheit erhalten, welche ausreicht,
um jedes Risiko eines Eindringens von Wasser in den Bereich des nicht
ummantelten Kabelendes (11) zu vermeiden.
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Außerdem wird durch das verwendete Befestigungsverfahren eine
automatische Zentrierung des Kabels in dem Ansatzstück erhalten, wodurch es
möglich wird, Abnutzungssensoren von sehr guter Qualität zu erlangen.
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Es wird deutlich, daß die erfindungsgemäßen Abnutzungssensoren die
verschiedenen in der Einleitung erörterten Nachteile überwinden und
insbesondere eine Automatisierung sowohl ihrer eigentlichen Herstellung als
auch ihrer Befestigung zulassen, wodurch sie wichtige
Produktivitätsgewinne schaffen.