WO2020057911A1 - Measuring system that can be retrofitted for determining the wear of a brake lining of a friction brake - Google Patents

Measuring system that can be retrofitted for determining the wear of a brake lining of a friction brake Download PDF

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WO2020057911A1
WO2020057911A1 PCT/EP2019/072811 EP2019072811W WO2020057911A1 WO 2020057911 A1 WO2020057911 A1 WO 2020057911A1 EP 2019072811 W EP2019072811 W EP 2019072811W WO 2020057911 A1 WO2020057911 A1 WO 2020057911A1
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WO
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brake
measuring system
sensor device
retrofittable
carrier
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/072811
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German (de)
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Inventor
Alexander Fuchs
Alexander Werth
Michael Blessing
Original Assignee
Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D66/02Apparatus for indicating wear
    • F16D66/021Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means
    • F16D66/026Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means indicating different degrees of lining wear
    • F16D66/027Sensors therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D66/02Apparatus for indicating wear
    • F16D66/021Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means
    • F16D66/022Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means indicating that a lining is worn to minimum allowable thickness
    • F16D66/023Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means indicating that a lining is worn to minimum allowable thickness directly sensing the position of braking members

Definitions

  • Retrofittable measuring system for determining wear of a
  • the invention relates to a retrofittable measuring system for determining wear of a brake lining of a friction brake.
  • Continuously operating measuring systems also continuously or quasi-continuously output a current wear value of a brake pad, the one
  • the degree of wear of the brake pad indicates a percentage.
  • the term continuous is an indication at certain time intervals or at certain driving situations, for. B. at every engine start to understand.
  • Brake system for example, to uneven wear
  • Lead brake pads recognize with continuously working measuring systems.
  • Continuous measuring systems are known in the prior art as integrated systems in vehicle brakes of drive vehicles. For trailers or semi-trailers As a rule, discretely operating measuring systems are used, which can also be used as
  • Retrofit solutions are available. Such a retrofit solution is e.g. in the
  • a measuring system for determining wear of a
  • Brake lining of a friction brake has a sensor device for detecting a position of a brake lining carrier relative to another component of the
  • Friction brake on It is characterized in that the sensor device is designed to distinguishably detect at least three and preferably a plurality of different positions of the brake lining carrier.
  • the measuring system is no longer able to detect only one end point of wear, but to differentiate between several wear states.
  • Brake pad carrier related to the other components of the friction brake detected.
  • the wear on the brake pads can be tracked continuously and an exchange can be planned in advance, which minimizes downtimes and workshop times.
  • the continuous position value can be recorded and processed analog or digital with a suitable resolution.
  • the further component mentioned, relative to which the position of the brake pad carrier is detected is e.g. a caliper.
  • the position value for the brake pad carrier is then a measure of the cumulative wear of both
  • the sensor device has a linearly displaceable sensing element, the displacement of which is detected and which bears against the brake lining carrier.
  • the feeler element is preferably spring-loaded in order to bear against the brake lining carrier with a pressing force.
  • the sensor device can thus sense the position of the brake pad carrier that changes as a result of wear of the brake pads.
  • the feeler element can be straight or single or multiple angled or curved in order to extend from the position of the sensor device to the brake pad carrier.
  • a free end of the push-button element can also be connected to the brake pad carrier in a tensile manner, e.g. through appropriately positive contours.
  • the feeler element can also include a pull rope that is tensioned under spring force.
  • the sensor device itself is fastened to the further component of the friction brake via a holding bracket.
  • a holding bracket By using the retaining bracket, an attachment option in the area of the sensor device that is already present can be selected, for example an existing threaded hole or the like.
  • the holding bracket allows a corresponding flexibility for positioning the sensor device and for using existing fastening options.
  • Sensor device on a sensor for detecting a position of the linearly displaceable element, which is coupled to the probe element or is formed by the probe element.
  • the sensor can work potentiometrically, capacitively, inductively, optically or via ultrasound.
  • the sensor device designed to detect a position of the brake caliper relative to a brake carrier.
  • the sensor device preferably has a further sensing element, the displacement of which is detected and which bears against the brake carrier.
  • the further sensing element detects the position of the brake caliper relative to the Brake carrier and thus the "floating movement" of the brake caliper. This movement is accordingly a measure of the wear of the outer brake pad.
  • Brake pads are determined.
  • a radio transmitter is provided, for example in the sensor device, in order to wirelessly output detected values and / or information calculated from them.
  • Sensor device preferably has a battery, possibly a rechargeable battery, for energy supply.
  • the sensor device becomes self-sufficient with the battery
  • Fig. 1 a part of a friction brake with a measuring system in a first
  • FIG. 1 b shows the arrangement from FIG. 1 a in an isometric view; 2a shows a part of a friction brake with a measuring system in a second
  • Embodiment in a supervision shows the arrangement from FIG. 2a in an isometric view; 3a shows a part of a friction brake with a measuring system in a third
  • FIG. 3b shows the arrangement from FIG. 3a in an isometric view
  • Fig. 4 shows a part of a friction brake with a measuring system in a fourth
  • 5a shows a part of a friction brake with a measuring system in a fifth
  • 5b shows a schematic drawing of the measuring system according to FIG. 5a; and 6 shows a schematic drawing of a sensor device of a measuring system for determining wear of a brake lining
  • FIG. 1 shows a part of a friction brake of a commercial vehicle, for example a trailer, in a top view.
  • the brake shown is a disc brake, the basic principle shown in this application also being transferable to a drum brake.
  • the brake has a brake caliper 1, which is designed as a floating brake caliper, which holds two brake pads 2, which are mounted on brake pad carriers 3.
  • the brake pad carriers 3 are held in position within the brake caliper 1 with the aid of folded springs 4.
  • the brake pads 2 the one shown on the left in FIG. 1 a is fixedly mounted in the brake caliper 1 and is arranged on the outer side of the vehicle. It is also referred to below as the outer brake pad 2.
  • the brake lining 2 shown on the right, which is arranged on the inside of the vehicle, is accordingly also referred to below as the inner brake lining 2.
  • An application device 5 acts on it, by means of which it can be moved towards the outer brake pad 2.
  • the brake disk 6, which is connected to the wheel or a wheel axle and onto which the brake pads 2 are pressed by the application device 5, is arranged between the brake pads 2.
  • the brake shown is supplemented by a retrofittable measuring system for detecting wear of the brake pads 2.
  • This measuring system includes one
  • Fastening element in the present case a screw, to a suitable location on the
  • Brake caliper 1 is mounted.
  • an attachment option in the area of the sensor device 10 that is already present can be selected, for example an existing threaded hole or the like.
  • the holding bracket 11 allows a corresponding flexibility for positioning the sensor device 10 and for using existing fastening options.
  • a sensor element 14 is arranged on the sensor device 10, the free end of which is on a rear side, ie the side opposite the brake lining 2, of the
  • the sensing element 14 is connected to a sliding element which can be displaced linearly in the longitudinal direction of the sensor device 10 and which is subjected to spring force to the front, i.e. extends in the direction of the brake disc 6 from the housing of the sensor device 10. Furthermore, a sensor is arranged in the sensor device 10 which detects the
  • the sensor can be designed in various ways and for example
  • Detection of brightness gradients on the sliding element can be used. Furthermore, a magnetic position detection via an induction measurement and / or a measurement of a magnetic field of a moving permanent magnet, e.g. B. via a Hall sensor, conceivable. Another suitable functional principle that uses a force sensor is described in connection with FIGS. 3a, b.
  • the sensor device 10 is preferably supplied with the necessary operating current via an autonomous energy supply, for example an inserted battery.
  • the wear measure is also preferably output wirelessly via a
  • FIGS. 1a and 1b is a second in the same way as in FIGS. 1a and 1b
  • Embodiment of a measuring system for determining a degree of wear shown which is used retrofitted on the same brake as in Fig. 1 a, b.
  • the structure of the brake and also the basic principle of the measuring system reference is made to the first embodiment.
  • the feeler element 14 which in turn is coupled to a linearly displaceable element and a sensor in the sensor device 10 and which detects the position of the brake pad carrier 3 of the inner brake pad 2 relative to the sensor device 10, there is a further feeler element 15 with its free end probes the brake carrier on which the brake caliper 1 is mounted floating.
  • the further sensing element 15 is connected to a further linear slide in the sensor device 10, the position of which is detected by a further sensor.
  • the arrangement shown enables detection of the cumulative wear dimension of both brake linings 2 with the aid of the pushbutton element 14.
  • the further pushbutton element 15 detects the movement of the brake caliper 1 with respect to the brake carrier. This movement is a measure of the wear of the outer brake pad 2. The individual wear of each of the brake pads 2 can thus be determined with the aid of the two sensor information recorded.
  • Embodiments shown a third embodiment. Regarding the basic structure of the brake, reference is made to the embodiment of the first embodiment.
  • a sensor device 10 with a particularly short design in the direction of the linear movement of the probe element 14 is used.
  • the sensor element 10 can be approximately in the center of the
  • Brake pad 2 may be mounted so that the probing on the inner brake pad 2 takes place essentially centrally of the transverse axis. In this way, tilting and / or misalignment effects on the measured distance from the inner brake pad 2 can be minimized.
  • the sensing element 14 can be straight and not angled, as shown in those previously
  • Embodiments In this way, easier management of the
  • Sliding element can be implemented in the sensor device 10, since the tilting element 14 does not exert any tilting moments on this sliding element.
  • the feeler element 14 can also represent the linearly displaceable element in the sensor device in this sense.
  • the particularly short design of the sensor device 10 shown is possible, for example, by using a force measuring sensor to detect the position of the sensing element 14.
  • the force sensor is inside the housing
  • the feeler element 14 is pressed out of the housing of the sensor device 10 by means of a compression spring and is therefore on the back of the
  • the position of the feeler element 14 can be inferred from the measured force.
  • a contactless measurement of the position of the probe element 14 within the sensor device 10 is also conceivable, for example optically or also via ultrasound sensors.
  • a compression spring can be provided in order to press the feeler element 14 against the brake pad carrier.
  • provision can also be made to connect the sensing element 14 to the brake pad carrier 3, for example
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a brake with a measuring system in a plan view.
  • the position of the brake pad carrier 3 is not touched directly by the feeler element 14, but rather via a fleece kinematics.
  • a two-sided lever 16 with a free end with the brake pad carrier 3 and with its other free end with the
  • the lever 16 is rotatably mounted in a fleece bearing 17 between the two connection points.
  • the axial change in position, which the brake pad plate 3 passes through due to the wear of the brake pads 2, can be reduced to a smaller amount by the lever 16
  • Transfer path range of the probe element 14 This tends to result in a large linear movement towards the range of movement of conventional linear sensors, for example, linear potentiometers or Hall sensors that can be used as sensors.
  • conventional linear sensors for example, linear potentiometers or Hall sensors that can be used as sensors.
  • lever kinematics described are additionally stabilized and fixed by additional guide elements, which are not shown in FIG. 4.
  • FIG. 5a shows, in the same way as FIG. 4a, a further exemplary embodiment of a brake with a measuring system for measuring wear.
  • a brake with a measuring system for measuring wear Regarding the basic structure of the brake, reference is made to the above description.
  • sensor device 10 Shown sensor device 10, the sensing element 14 or further sensing element 15 has pressed against the element to be sensed, the brake pad carrier 3.
  • 5a shows a sensor device 10 with a probe element 14, which is on the
  • Brake pad carrier 3 is attached and on which a train is exerted by the sensor device 10.
  • a possible embodiment of such a sensor device 10 with a push-button element 14 operating in tension is shown in FIG. 5b in a schematic schematic diagram.
  • the feeler element 14 has a pull cable 18 which is guided into the sensor device 10.
  • a cable drum 19 is arranged in the sensor device 10, onto which the traction cable 18 is rolled up and which acts on the traction cable 18 by spring force.
  • a spiral spring can be inserted in the cable drum 19.
  • the cable drum 19 converts a linear movement along the direction of the pulling cable 18 into a rotary movement, which is detected by a corresponding sensor, for example a rotary potentiometer.
  • a corresponding sensor for example a rotary potentiometer.
  • a guide through a telescopic spring can be used as a guide element.
  • the telescopic spring surrounding the pull rope 18 protects the wire rope inside and is able to move in and out with the movement of the feeler element 14.
  • a rubber bellows or a similar elastic element can also be provided to protect the pull cable 18.
  • FIG. 6 shows an example of the internal structure of a sensor device 10 in one
  • the sensor device 10 shown can be used, for example, in one of the exemplary embodiments of a measuring system in FIGS. 1 a to 4 become.
  • the sensor device 10 is designed with a straight sensing element 14, as is used in the exemplary embodiment in FIGS. 3a and 3b.
  • the sensor device 10 according to FIG. 6 can also have an angled one
  • Probe 14 may be provided. In the embodiment according to FIG. 6 this is possible
  • Probe element 14 in a sliding element over (or represents the sliding element), which is guided linearly displaceably in a linear guide 20 inside the sensor device 10. It is biased by means of a compression spring 21, so that the
  • a sensor 22 which detects the linear position of the sliding element or the feeler element 14. This can be a linear potentiometer, for example.
  • Information or signals from sensor 22 are evaluated by an evaluation unit 23. This converts the information from the sensor into an indication of the position of the sensing element 14. The evaluation unit 23 transfers the determined
  • Power lines are on the vehicle.

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Abstract

The invention relates to a measuring system that can be retrofitted for determining the wear of a brake lining (2) of a friction brake, having a sensor device (10) for detecting a position of a brake lining carrier (3) relative to another component of the friction brake. The sensor device (10) is designed to detect at least three different positions of the brake lining carrier (3) so as to be distinguishable.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Nachrüstbares Messsystem zur Ermittlung eines Verschleißes eines Retrofittable measuring system for determining wear of a
Bremsbelags einer Reibungsbremse Brake pads of a friction brake
Die Erfindung betrifft ein nachrüstbares Messsystem zur Ermittlung eines Verschleißes eines Bremsbelages einer Reibungsbremse. The invention relates to a retrofittable measuring system for determining wear of a brake lining of a friction brake.
Bei Messsystemen zur Ermittlung eines Verschleißes eines Bremsbelags werden diskret und kontinuierlich arbeitende Systeme unterschieden. Bei diskret arbeitenden Systemen wird in der Regel nur ein Verschleißendwert, also ein maximal zulässiger Verschleiß des Bremsbelags erfasst und ausgegeben. Ein solches Signal ist als A distinction is made between discrete and continuously operating systems in measuring systems for determining wear of a brake lining. In the case of discretely operating systems, as a rule only a final wear value, that is to say a maximum permissible wear of the brake lining, is recorded and output. Such a signal is called
Warnsignal für den Fahrer zu verstehen, die Beläge schnellstmöglich tauschen zu lassen. Fahrten mit ggf. nicht mehr zuverlässig arbeitenden Bremsen werden so verhindert. Understand the warning signal for the driver and have the pads replaced as soon as possible. This prevents trips with the brakes no longer working reliably.
Kontinuierlich arbeitende Messsysteme geben darüber hinaus kontinuierlich oder quasi- kontinuierlich einen aktuellen Verschleißwert eines Bremsbelags aus, der einen Continuously operating measuring systems also continuously or quasi-continuously output a current wear value of a brake pad, the one
Abnutzungsgrad des Bremsbelags beispielsweise in Prozent angibt. Unter dem Begriff kontinuierlich ist dabei eine Angabe in bestimmten Zeitabständen oder zu bestimmten Fahrsituationen, z. B. bei jedem Motorstart, zu verstehen. Eine Ausgabe in einer Mehrzahl von Stufen, beispielsweise in bestimmten Prozentschritten des The degree of wear of the brake pad, for example, indicates a percentage. The term continuous is an indication at certain time intervals or at certain driving situations, for. B. at every engine start to understand. An output in a plurality of levels, for example in certain percentage steps of the
Abnutzungsgrads, fällt ebenfalls unter eine kontinuierliche Ausgabe eines Degree of wear, also falls under a continuous issue of a
Verschleißwerts. Wear value.
Kontinuierliche Messsysteme ermöglichen nicht nur das Erkennen des Continuous measuring systems not only enable the detection of the
Verschleißendwerts, sondern erlauben eine präventive oder prädiktive Wear value, but allow a preventive or predictive
Wartungssteuerung, die insbesondere im Nutzfahrzeugsektor vorteilhaft eine effizienten Ausnutzung von Teilen ermöglicht. Auch werden Kosten von Werkstattaufenthalten eingespart und Ausfallzeiten reduziert. Weiter lassen sich Störungen an einer Maintenance control that advantageously enables efficient use of parts, particularly in the commercial vehicle sector. Costs for visits to the workshop are also saved and downtime is reduced. Furthermore, malfunctions on one
Bremsanlage, die beispielsweise zu einer ungleichmäßigen Abnutzung von Brake system, for example, to uneven wear
Bremsbelägen führen, bei kontinuierlich arbeitenden Messsystemen erkennen. Lead brake pads, recognize with continuously working measuring systems.
Kontinuierliche Messsysteme sind nach dem Stand der Technik als integrierte Systeme bei Fahrzeugbremsen von Antriebsfahrzeugen bekannt. Bei Anhängern oder Aufliegern werden in der Regel diskret arbeitende Messsysteme eingesetzt, die auch als Continuous measuring systems are known in the prior art as integrated systems in vehicle brakes of drive vehicles. For trailers or semi-trailers As a rule, discretely operating measuring systems are used, which can also be used as
Nachrüstlösungen erhältlich sind. Eine derartige Nachrüstlösung ist z.B. in der Retrofit solutions are available. Such a retrofit solution is e.g. in the
Druckschrift DE 10 2008 026 104 B4 beschrieben. Document DE 10 2008 026 104 B4 described.
Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein nachrüstbares Messsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das nicht nur einen Verschleißendzustand erfassen kann, sondern darüber hinaus gehende Informationen zum Verschleiß der Bremsbeläge bereitstellt. Starting from this known prior art, it is an object of the present invention to provide a retrofittable measuring system of the type mentioned at the outset, which can not only detect an end-of-wear condition, but also provides additional information on the wear of the brake linings.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Messsystem mit den Merkmalen des This task is solved by a measuring system with the characteristics of the
unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. independent claim. Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Messsystem zur Ermittlung eines Verschleißes eines A measuring system according to the invention for determining wear of a
Bremsbelages einer Reibungsbremse weist eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Position eines Bremsbelagträgers relativ zu einer weiteren Komponente der Brake lining of a friction brake has a sensor device for detecting a position of a brake lining carrier relative to another component of the
Reibungsbremse auf. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet ist, mindestens drei und bevorzugt eine Vielzahl verschiedener Positionen des Bremsbelagträgers unterscheidbar zu erfassen. Friction brake on. It is characterized in that the sensor device is designed to distinguishably detect at least three and preferably a plurality of different positions of the brake lining carrier.
Mit einer derartigen Sensoreinrichtung ist das Messsystem in der Lage, nicht mehr nur einen Verschleißendpunkt zu detektieren, sondern mehrere Verschleißzustände zu unterscheiden. Bevorzugt wird ein kontinuierlicher Positionswert für den With such a sensor device, the measuring system is no longer able to detect only one end point of wear, but to differentiate between several wear states. A continuous position value for the
Bremsbelagträger bezogen auf die weitere Komponente der Reibungsbremse erfasst. Es lässt sich so die Abnutzung der Bremsbeläge stetig verfolgen und ein Austausch kann im Voraus geplant werden, wodurch Stillstands- und Werkstattzeiten minimiert werden können. Der kontinuierliche Positionswert kann analog oder digital mit einer geeigneten Auflösung erfasst und verarbeitet werden. Brake pad carrier related to the other components of the friction brake detected. The wear on the brake pads can be tracked continuously and an exchange can be planned in advance, which minimizes downtimes and workshop times. The continuous position value can be recorded and processed analog or digital with a suitable resolution.
Bei einer Scheibenbremse ist die genannte weitere Komponente, relativ zu der die Position des Bremsbelagträgers erfasst wird, z.B. ein Bremssattel. Der Positionswert für den Bremsbelagträger ist dann ein Maß für den kumulierten Verschleiß beider In the case of a disc brake, the further component mentioned, relative to which the position of the brake pad carrier is detected, is e.g. a caliper. The position value for the brake pad carrier is then a measure of the cumulative wear of both
Bremsbeläge. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Messsystems weist die Sensoreinrichtung ein linear verschiebbares Tastelement auf, dessen Verschiebung erfasst wird, und das an dem Bremsbelagträger anliegt. Bevorzugt ist das Tastelement federkraftbeaufschlagt, um mit einer Andruckkraft an dem Bremsbelagträger anzuliegen. So kann von der Sensoreinrichtung aus die sich durch die Abnutzung der Bremsbeläge verändernde Position des Bremsbelagträgers sensiert werden. Das Tastelement kann gerade oder ein- oder mehrfach gewinkelt oder gekrümmt ausgebildet sein, um von der Position der Sensoreinrichtung aus bis an den Bremsbelagträger zu reichen. Brake pads. In an advantageous embodiment of the measuring system, the sensor device has a linearly displaceable sensing element, the displacement of which is detected and which bears against the brake lining carrier. The feeler element is preferably spring-loaded in order to bear against the brake lining carrier with a pressing force. The sensor device can thus sense the position of the brake pad carrier that changes as a result of wear of the brake pads. The feeler element can be straight or single or multiple angled or curved in order to extend from the position of the sensor device to the brake pad carrier.
Alternativ zu einem derartigen sich den Bremsbelagträger andrückendes Tastelement kann ein freies Ende des Tastelements auch zugbelastbar mit dem Bremsbelagträger verbunden sein, z.B. durch entsprechend formschlüssige Konturen. Das Tastelement kann in dem Fall auch ein Zugseil umfassen, das federkraftbeaufschlagt gespannt wird. As an alternative to such a push-button element pressing against the brake pad carrier, a free end of the push-button element can also be connected to the brake pad carrier in a tensile manner, e.g. through appropriately positive contours. In this case, the feeler element can also include a pull rope that is tensioned under spring force.
Die Sensoreinrichtung selbst ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Messsystems über einen Haltebügel an der weiteren Komponente der Reibungsbremse befestigt. Durch die Verwendung des Haltebügels kann eine Befestigungsmöglichkeit im Bereich der Sensoreinrichtung gewählt werden, die bereits vorhanden ist, beispielsweise eine vorhandene Gewindebohrung oder ähnliches. Der Haltebügel ermöglicht eine entsprechende Flexibilität zur Positionierung der Sensoreinrichtung und zur Nutzung von vorhandenen Befestigungsmöglichkeiten. In an advantageous embodiment of the measuring system, the sensor device itself is fastened to the further component of the friction brake via a holding bracket. By using the retaining bracket, an attachment option in the area of the sensor device that is already present can be selected, for example an existing threaded hole or the like. The holding bracket allows a corresponding flexibility for positioning the sensor device and for using existing fastening options.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Messsystems weist die In a further advantageous embodiment of the measuring system, the
Sensoreinrichtung einen Sensor zur Erfassung einer Position des linear verschiebbaren Elements auf, das mit dem Tastelement gekoppelt ist oder von dem Tastelement gebildet wird. Der Sensor kann potentiometrisch, kapazitiv, induktiv, optisch oder über Ultraschall arbeiten. Sensor device on a sensor for detecting a position of the linearly displaceable element, which is coupled to the probe element or is formed by the probe element. The sensor can work potentiometrically, capacitively, inductively, optically or via ultrasound.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Messsystems ist die In a further advantageous embodiment of the measuring system
Sensoreinrichtung dazu ausgebildet, eine Position des Bremssattels gegenüber einem Bremsenträger zu erfassen. Dazu weist die Sensoreinrichtung bevorzugt ein weiteres Tastelement auf, dessen Verschiebung erfasst wird, und das an dem Bremsenträger anliegt. Das weitere Tastelement erfasst die Position des Bremssattels gegenüber dem Bremsenträger und damit die„Schwimmbewegung“ des Bremssattels. Diese Bewegung ist entsprechend ein Maß für den Verschleiß des äußeren Bremsbelags. Zusammen mit dem zuvor genannten Tastelement, das den kumulierten Verschleiß beider Sensor device designed to detect a position of the brake caliper relative to a brake carrier. For this purpose, the sensor device preferably has a further sensing element, the displacement of which is detected and which bears against the brake carrier. The further sensing element detects the position of the brake caliper relative to the Brake carrier and thus the "floating movement" of the brake caliper. This movement is accordingly a measure of the wear of the outer brake pad. Together with the probe element mentioned above, which accumulates wear both
Bremsbeläge erfasst, kann somit der individuelle Verschleiß eines jeden der Brake pads recorded, the individual wear of each of the
Bremsbeläge bestimmt werden. Brake pads are determined.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Messsystems ist ein Funkübertrager vorgesehen, beispielsweise in der Sensoreinrichtung, um erfasste Werte und/oder aus diesen errechnete Informationen drahtlos auszugeben. Weiter weist die In a further advantageous embodiment of the measuring system, a radio transmitter is provided, for example in the sensor device, in order to wirelessly output detected values and / or information calculated from them. Further points the
Sensoreinrichtung bevorzugt eine Batterie, ggf. eine wiederaufladbare Batterie, zur Energieversorgung auf. Durch die Batterie wird die Sensoreinrichtung autark mitSensor device preferably has a battery, possibly a rechargeable battery, for energy supply. The sensor device becomes self-sufficient with the battery
Energie versorgt, was eine einfache Nachrüstung des Messsystems ermöglicht, auch wenn an einer nachzurüstenden Bremse eine Bordnetzversorgung nicht vorhanden ist. It supplies energy, which enables the measuring system to be easily retrofitted, even if an on-board power supply is not available on a brake to be retrofitted.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen: The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with the aid of figures. The figures show:
Fig. 1 a einen Teil einer Reibungsbremse mit einem Messsystem in einem ersten Fig. 1 a part of a friction brake with a measuring system in a first
Ausführungsbeispiel in einer Aufsicht;  Embodiment in a supervision;
Fig. 1 b die Anordnung aus Fig. 1 a in einer isometrischen Ansicht; Fig. 2a einen Teil einer Reibungsbremse mit einem Messsystem in einem zweiten 1 b shows the arrangement from FIG. 1 a in an isometric view; 2a shows a part of a friction brake with a measuring system in a second
Ausführungsbeispiel in einer Aufsicht; Fig. 2b die Anordnung aus Fig. 2a in einer isometrischen Ansicht; Fig. 3a einen Teil einer Reibungsbremse mit einem Messsystem in einem dritten  Embodiment in a supervision; 2b shows the arrangement from FIG. 2a in an isometric view; 3a shows a part of a friction brake with a measuring system in a third
Ausführungsbeispiel in einer Aufsicht;  Embodiment in a supervision;
Fig. 3b die Anordnung aus Fig. 3a in einer isometrischen Ansicht; 3b shows the arrangement from FIG. 3a in an isometric view;
Fig. 4 einen Teil einer Reibungsbremse mit einem Messsystem in einem vierten Fig. 4 shows a part of a friction brake with a measuring system in a fourth
Ausführungsbeispiel in einer Aufsicht;  Embodiment in a supervision;
Fig. 5a einen Teil einer Reibungsbremse mit einem Messsystem in einem fünften 5a shows a part of a friction brake with a measuring system in a fifth
Ausführungsbeispiel in einer Aufsicht;  Embodiment in a supervision;
Fig. 5b eine schematische Zeichnung des Messsystems gemäß Fig. 5a; und Fig. 6 eine schematische Zeichnung einer Sensoreinrichtung eines Messsystems zur Ermittlung eines Verschleißes eines Bremsbelages einer 5b shows a schematic drawing of the measuring system according to FIG. 5a; and 6 shows a schematic drawing of a sensor device of a measuring system for determining wear of a brake lining
Reibungsbremse.  Friction brake.
In Fig. 1 ist ein Teil einer Reibungsbremse eines Nutzfahrzeugs, beispielsweise eines Anhängers, in einer Draufsicht wiedergegeben. 1 shows a part of a friction brake of a commercial vehicle, for example a trailer, in a top view.
Die dargestellte Bremse ist eine Scheibenbremse, wobei das in dieser Anmeldung dargestellte Grundprinzip auch auf eine Trommelbremse übertragbar ist. Die Bremse weist einen Bremssattel 1 auf, der als schwimmender Bremssattel ausgebildet, der zwei Bremsbeläge 2 hält, die auf Bremsbelagträgern 3 montiert sind. Die Bremsbelagträger 3 werden innerhalb des Bremssattels 1 mit Hilfe von Flaltefedern 4 in Position gehalten. Von den Bremsbelägen 2 ist der links in der Fig. 1 a gezeigte fest in den Bremssattel 1 montiert und ist an der äußeren Fahrzeugseite angeordnet. Er wird nachfolgend auch als äußerer Bremsbelag 2 bezeichnet. Der rechts dargestellte Bremsbelag 2, der an der der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist, wird entsprechend nachfolgend auch als innerer Bremsbelag 2 bezeichnet. Auf ihn wirkt eine Zuspanneinrichtung 5 ein, durch die er auf den äußeren Bremsbelag 2 zu bewegbar ist. Zwischen den Bremsbelägen 2 ist die mit dem Rad bzw. einer Radachse verbundene Bremsscheibe 6 angeordnet, auf die die Bremsbeläge 2 durch die Zuspanneinrichtung 5 gedrückt werden. The brake shown is a disc brake, the basic principle shown in this application also being transferable to a drum brake. The brake has a brake caliper 1, which is designed as a floating brake caliper, which holds two brake pads 2, which are mounted on brake pad carriers 3. The brake pad carriers 3 are held in position within the brake caliper 1 with the aid of folded springs 4. Of the brake pads 2, the one shown on the left in FIG. 1 a is fixedly mounted in the brake caliper 1 and is arranged on the outer side of the vehicle. It is also referred to below as the outer brake pad 2. The brake lining 2 shown on the right, which is arranged on the inside of the vehicle, is accordingly also referred to below as the inner brake lining 2. An application device 5 acts on it, by means of which it can be moved towards the outer brake pad 2. The brake disk 6, which is connected to the wheel or a wheel axle and onto which the brake pads 2 are pressed by the application device 5, is arranged between the brake pads 2.
Die dargestellte Bremse ist um ein nachrüstbares Messsystem zur Erfassung eines Verschleißes der Bremsbeläge 2 ergänzt. Dieses Messsystem umfasst eine The brake shown is supplemented by a retrofittable measuring system for detecting wear of the brake pads 2. This measuring system includes one
Sensoreinrichtung 10, die mit Hilfe eines Haltebügels 11 und eines Sensor device 10, using a bracket 11 and a
Befestigungselements, vorliegend einer Schraube, an eine geeignete Stelle des Fastening element, in the present case a screw, to a suitable location on the
Bremssattels 1 montiert ist. Ein weiteres Befestigungselement 13, das im vorliegenden Fall als ein Anschlag ausgebildet ist und sich gegen eine Kontur des Bremssattels 1 abstützt, stellt eine definierte Positionierung der Sensoreinrichtung 10 am Bremssattel 1 sicher. Durch die Verwendung des Haltebügels 11 kann eine Befestigungsmöglichkeit im Bereich der Sensoreinrichtung 10 gewählt werden, die bereits vorhanden ist, beispielsweise eine vorhandene Gewindebohrung oder ähnliches. Der Haltebügel 11 ermöglicht eine entsprechende Flexibilität zur Positionierung der Sensoreinrichtung 10 und zur Nutzung von vorhandenen Befestigungsmöglichkeiten. An der Sensoreinrichtung 10 ist ein Tastelement 14 angeordnet, dessen freies Ende auf eine Rückseite, d.h. die dem Bremsbelag 2 gegenüberliegende Seite, des Brake caliper 1 is mounted. Another fastening element 13, which in the present case is designed as a stop and is supported against a contour of the brake caliper 1, ensures a defined positioning of the sensor device 10 on the brake caliper 1. By using the holding bracket 11, an attachment option in the area of the sensor device 10 that is already present can be selected, for example an existing threaded hole or the like. The holding bracket 11 allows a corresponding flexibility for positioning the sensor device 10 and for using existing fastening options. A sensor element 14 is arranged on the sensor device 10, the free end of which is on a rear side, ie the side opposite the brake lining 2, of the
Bremsbelagträgers 3 des inneren Bremsbelags 2 drückt. In der Sensoreinrichtung 10 ist das Tastelement 14 mit einem linear in Längsrichtung der Sensoreinrichtung 10 verschiebbaren Schiebeelement verbunden, das federkraftbeaufschlagt nach vorne, d.h. in Richtung der Bremsscheibe 6, aus dem Gehäuse der Sensoreinrichtung 10 ausfährt. Weiter ist in der Sensoreinrichtung 10 ein Sensor angeordnet, der die Brake pad carrier 3 of the inner brake pad 2 presses. In the sensor device 10, the sensing element 14 is connected to a sliding element which can be displaced linearly in the longitudinal direction of the sensor device 10 and which is subjected to spring force to the front, i.e. extends in the direction of the brake disc 6 from the housing of the sensor device 10. Furthermore, a sensor is arranged in the sensor device 10 which detects the
Längsposition des Schiebeelements erfasst. Longitudinal position of the sliding element detected.
Der Sensor kann auf verschiedene Arten ausgebildet sein und beispielsweise The sensor can be designed in various ways and for example
potentiometrisch, also über eine Widerstandsänderung, arbeiten, oder ein kapazitiv arbeitender Positionssensor sein. Auch optische Sensoren, die eine Positionsänderung des Längselements aufgrund von Kodierinformationen und/oder Färb- oder work potentiometrically, i.e. via a change in resistance, or be a capacitive position sensor. Also optical sensors that detect a change in position of the longitudinal element on the basis of coding information and / or coloring or
Helligkeitsverläufen auf dem Schiebeelement erfassen, können eingesetzt werden. Weiter ist eine magnetische Positionserkennung über eine Induktionsmessung und/oder eine Messung eines Magnetfelds eines mitbewegten Permanentmagneten, z. B. über einen Hall-Sensor, denkbar. Ein weiteres geeignetes Funktionsprinzip, das einen Kraftsensor nutzt, ist im Zusammenhang mit den Fig. 3a, b beschrieben. Detection of brightness gradients on the sliding element can be used. Furthermore, a magnetic position detection via an induction measurement and / or a measurement of a magnetic field of a moving permanent magnet, e.g. B. via a Hall sensor, conceivable. Another suitable functional principle that uses a force sensor is described in connection with FIGS. 3a, b.
Beim Verschleiß der Bremsbeläge 2 verändert sich die Position des Bremsbelagträgers 3 des inneren Bremsbelags 2 gegenüber dem Bremssattel 1 und damit der Abstand zur Sensoreinrichtung 10. Diese Abstandsänderung wird über das Tastelement 14 und den Linearschieber vom Sensor der Sensoreinrichtung 10 bestimmt. Es ist ein Maß für den kumulierten Verschleiß bzw. die Restbelagstärke beider Bremsbeläge 2. When the brake pads 2 wear, the position of the brake pad carrier 3 of the inner brake pad 2 relative to the brake caliper 1 changes, and thus the distance to the sensor device 10. This change in distance is determined by the sensor of the sensor device 10 via the feeler element 14 and the linear slide. It is a measure of the accumulated wear or the remaining lining thickness of both brake linings 2.
Bevorzugt wird die Sensoreinrichtung 10 über eine autarke Energieversorgung mit dem notwendigen Betriebsstrom versorgt, beispielsweise einer eingesetzten Batterie. Eine Ausgabe des Verschleißmaßes erfolgt weiter vorzugsweise drahtlos über eine The sensor device 10 is preferably supplied with the necessary operating current via an autonomous energy supply, for example an inserted battery. The wear measure is also preferably output wirelessly via a
Funkverbindung. Für alle im Rahmen dieser Anmeldung gezeigten Radio link. For everyone shown within this application
Ausführungsbeispiele von der Sensoreinrichtung 10 sind Details zur Funkübertragung in Zusammenhang mit der Fig. 6 erläutert. Exemplary embodiments of the sensor device 10 are explained in detail for radio transmission in connection with FIG. 6.
In den Fig. 2a und 2b ist in gleicher weise wie in den Fig. 1a und 1 b ein zweites 2a and 2b is a second in the same way as in FIGS. 1a and 1b
Ausführungsbeispiel eines Messsystems zur Bestimmung eines Verschleißmaßes gezeigt, das an der gleichen Bremse wie in Fig. 1 a, b nachgerüstet eingesetzt ist. Bezüglich des Aufbaus der Bremse und auch des Grundprinzips des Messsystems wird auf das erste Ausführungsbeispiel verwiesen. Embodiment of a measuring system for determining a degree of wear shown, which is used retrofitted on the same brake as in Fig. 1 a, b. With regard to the structure of the brake and also the basic principle of the measuring system, reference is made to the first embodiment.
Neben dem Tastelement 14, das in der Sensoreinrichtung 10 wiederum mit einem linear verschiebbaren Element und einem Sensor gekoppelt ist und das die Position des Bremsbelagträgers 3 des inneren Bremsbelags 2 relativ zur Sensoreinrichtung 10 erfasst, ist ein weiteres Tastelement 15 vorhanden, das mit seinem freien Ende den Bremsenträger antastet, an dem der Bremssattel 1 schwimmend montiert ist. Das weitere Tastelement 15 ist mit einem weiteren Linearschieber in der Sensoreinrichtung 10 verbunden, dessen Position von einem weiteren Sensor detektiert wird. In addition to the feeler element 14, which in turn is coupled to a linearly displaceable element and a sensor in the sensor device 10 and which detects the position of the brake pad carrier 3 of the inner brake pad 2 relative to the sensor device 10, there is a further feeler element 15 with its free end probes the brake carrier on which the brake caliper 1 is mounted floating. The further sensing element 15 is connected to a further linear slide in the sensor device 10, the position of which is detected by a further sensor.
Die gezeigte Anordnung ermöglicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit Hilfe des Tastelements 14 die Erfassung des kumulierten Verschleißmaßes beider Bremsbeläge 2. Das weitere Tastelement 15 erfasst die Bewegung des Bremssattels 1 gegenüber dem Bremsenträger. Diese Bewegung ist ein Maß für den Verschleiß des äußeren Bremsbelags 2. Mit Hilfe beider erfassten Sensorinformationen kann somit der individuelle Verschleiß eines jeden der Bremsbeläge 2 bestimmt werden. As in the first exemplary embodiment, the arrangement shown enables detection of the cumulative wear dimension of both brake linings 2 with the aid of the pushbutton element 14. The further pushbutton element 15 detects the movement of the brake caliper 1 with respect to the brake carrier. This movement is a measure of the wear of the outer brake pad 2. The individual wear of each of the brake pads 2 can thus be determined with the aid of the two sensor information recorded.
In den Fig. 3a und 3b ist wiederum in gleicher Weise wie bei den bisherigen 3a and 3b is again in the same way as in the previous ones
Ausführungsbeispielen ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt. Bezüglich des Grundaufbaus der Bremse wird auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen. Embodiments shown a third embodiment. Regarding the basic structure of the brake, reference is made to the embodiment of the first embodiment.
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird eine Sensoreinrichtung 10 mit einer besonders kurzen Bauform in Richtung der Linearbewegung des Tastelements 14 eingesetzt. Aus diesem Grund kann das Sensorelement 10 in etwa mittig zum In this third exemplary embodiment, a sensor device 10 with a particularly short design in the direction of the linear movement of the probe element 14 is used. For this reason, the sensor element 10 can be approximately in the center of the
Bremsbelag 2 montiert sein, so dass die Antastung an den inneren Bremsbelag 2 im Wesentlichen zentral der Querachse erfolgt. Auf diese Weise können Kipp- und/oder Schiefstellungseffekte auf den gemessenen Abstand zum inneren Bremsbelag 2 minimiert werden. Brake pad 2 may be mounted so that the probing on the inner brake pad 2 takes place essentially centrally of the transverse axis. In this way, tilting and / or misalignment effects on the measured distance from the inner brake pad 2 can be minimized.
Durch die Positionierung der Sensoreinrichtung 10 kann das Tastelement 14 gerade ausgebildet sein und nicht gewinkelt, wie in den zuvor gezeigten Due to the positioning of the sensor device 10, the sensing element 14 can be straight and not angled, as shown in those previously
Ausführungsbeispielen. Auf diese Weise kann eine einfachere Führung des Embodiments. In this way, easier management of the
Schiebeelements in der Sensoreinrichtung 10 umgesetzt sein, da vom Tastelement 14 keine Kippmomente auf dieses Schiebeelement ausgeübt werden. Das Tastelement 14 kann in diesem Sinne auch selbst das linear verschiebbare Element in der Sensoreinrichtung darstellen. Sliding element can be implemented in the sensor device 10, since the tilting element 14 does not exert any tilting moments on this sliding element. The feeler element 14 can also represent the linearly displaceable element in the sensor device in this sense.
Die gezeigte besonders kurze Bauform der Sensoreinrichtung 10 wird beispielsweise möglich, indem zur Positionsdetektierung des Tastelements 14 ein Kraftmesssensor eingesetzt wird. Der Kraftsensor ist dabei innerhalb des Gehäuses der The particularly short design of the sensor device 10 shown is possible, for example, by using a force measuring sensor to detect the position of the sensing element 14. The force sensor is inside the housing
Sensoreinrichtung 10 an einer dem Tastelement 14 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Das Tastelement 14 wird mittels einer Druckfeder aus dem Gehäuse der Sensoreinrichtung 10 herausgedrückt und liegt damit an der Rückseite des Sensor device 10 arranged on a side opposite the probe element 14. The feeler element 14 is pressed out of the housing of the sensor device 10 by means of a compression spring and is therefore on the back of the
Bremsbelagträgers 3 an. Die genannte Druckfeder stützt sich mit ihrem Brake pad carrier 3. The compression spring mentioned is supported with her
gegenüberliegenden Ende auf dem Kraftsensor ab. Aufgrund des linearen Kraft/Weg- Zusammenhangs der Druckfeder kann aus der gemessenen Kraft auf die Position des Tastelements 14 geschlossen werden. Alternativ dazu ist auch eine berührungslose Messung der Position des Tastelements 14 innerhalb der Sensoreinrichtung 10 denkbar, beispielsweise optisch oder auch über Ultraschallsensorik. In dem Fall kann unabhängig vom Messprinzip eine Druckfeder vorgesehen sein, um das Tastelement 14 an den Bremsbelagträger anzudrücken. Alternativ kann auch vorgesehen sein, das Tastelement 14 mit dem Bremsbelagträger 3 zu verbinden, beispielsweise opposite end on the force sensor. Due to the linear force / displacement relationship of the compression spring, the position of the feeler element 14 can be inferred from the measured force. As an alternative to this, a contactless measurement of the position of the probe element 14 within the sensor device 10 is also conceivable, for example optically or also via ultrasound sensors. In this case, regardless of the measuring principle, a compression spring can be provided in order to press the feeler element 14 against the brake pad carrier. Alternatively, provision can also be made to connect the sensing element 14 to the brake pad carrier 3, for example
formschlüssig durch Einhängen oder Einrasten in eine geeignete Gegenkontur, die der Bremsbelagträger 3 zur Verfügung stellt. form-fitting by hanging or snapping into a suitable counter contour, which the brake pad carrier 3 provides.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremse mit einem Messsystem in einer Draufsicht. Bezüglich des Grundaufbaus der Bremse und der Sensoreinrichtung wird wiederum auf die Beschreibung der vorgehenden Ausführungsbeispielen verwiesen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Antastung der Position des Bremsbelagträgers 3 durch das Tastelement 14 nicht unmittelbar, sondern über eine Flebelkinematik. Zu diesem Zweck ist ein zweiseitiger Hebel 16 mit einem freien Ende mit dem Bremsbelagträger 3 und mit seinem anderen freien Ende mit dem 4 shows a further exemplary embodiment of a brake with a measuring system in a plan view. With regard to the basic structure of the brake and the sensor device, reference is again made to the description of the preceding exemplary embodiments. In the exemplary embodiment shown, the position of the brake pad carrier 3 is not touched directly by the feeler element 14, but rather via a fleece kinematics. For this purpose, a two-sided lever 16 with a free end with the brake pad carrier 3 and with its other free end with the
Tastelement 14 verbunden. Zwischen beiden Verbindungspunkten ist der Hebel 16 in einem Flebellager 17 drehbar gelagert. Touch element 14 connected. The lever 16 is rotatably mounted in a fleece bearing 17 between the two connection points.
Durch den Hebel 16 lässt sich die axiale Positionsänderung, die die Bremsbelagplatte 3 aufgrund des Verschleißes der Bremsbeläge 2 durchläuft, auf einen kleineren The axial change in position, which the brake pad plate 3 passes through due to the wear of the brake pads 2, can be reduced to a smaller amount by the lever 16
Wegbereich des Tastelements 14 übertragen. Dadurch wird eine tendenzielle große lineare Bewegung an den Bewegungsbereich herkömmlicher Linearsensoren, beispielsweise Linearpotentiometern oder Hall-Sensoren, die als Sensoren eingesetzt werden können, angepasst. Neben dem gezeigten Hebellager 17 kann die Transfer path range of the probe element 14. This tends to result in a large linear movement towards the range of movement of conventional linear sensors, for example, linear potentiometers or Hall sensors that can be used as sensors. In addition to the lever bearing 17 shown, the
beschriebene Hebelkinematik durch zusätzliche Führungselemente zusätzlich stabilisiert und fixiert werden, die in der Fig. 4 nicht dargestellt sind. lever kinematics described are additionally stabilized and fixed by additional guide elements, which are not shown in FIG. 4.
Fig. 5a zeigt in gleicher weise wie Fig. 4a ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremse mit einem Messsystem zur Verschleißmessung. Bezüglich des Grundaufbaus der Bremse wird auf die vorgehende Beschreibung verwiesen. 5a shows, in the same way as FIG. 4a, a further exemplary embodiment of a brake with a measuring system for measuring wear. Regarding the basic structure of the brake, reference is made to the above description.
In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde jeweils eine In the exemplary embodiments described above, one was used
Sensoreinrichtung 10 dargestellt, deren Tastelement 14 bzw. weiteres Tastelement 15 sich an das zu sensierende Element, den Bremsbelagträger 3, angedrückt hat. Die Fig. 5a zeigt eine Sensoreinrichtung 10 mit einem Tastelement 14, das am Shown sensor device 10, the sensing element 14 or further sensing element 15 has pressed against the element to be sensed, the brake pad carrier 3. 5a shows a sensor device 10 with a probe element 14, which is on the
Bremsbelagträger 3 befestigt ist und auf das von der Sensoreinrichtung 10 ein Zug ausgeübt wird. Eine mögliche Ausgestaltung einer derartigen Sensoreinrichtung 10 mit einem auf Zug arbeitenden Tastelement 14 ist in der Fig. 5b in einer schematischen Prinzipskizze wiedergegeben. Brake pad carrier 3 is attached and on which a train is exerted by the sensor device 10. A possible embodiment of such a sensor device 10 with a push-button element 14 operating in tension is shown in FIG. 5b in a schematic schematic diagram.
Das Tastelement 14 weist ein Zugseil 18 auf, das in die Sensoreinrichtung 10 geführt wird. In der Sensoreinrichtung 10 ist eine Seiltrommel 19 angeordnet, auf die das Zugseil 18 aufgerollt wird und die das Zugseil 18 federkraftbeaufschlagt. Dazu kann in der Seiltrommel 19 eine in der Fig. 5b nicht dargestellte Spiralfeder eingesetzt sein. Durch die Seiltrommel 19 wird eine Linearbewegung entlang der Richtung des Zugseils 18 in eine Drehbewegung umgewandelt, die von einem entsprechenden Sensor, beispielsweise einem Drehpotentiometer, erfasst wird. Um das Zugseil 18 vor den rauen Umgebungsbedingungen im Bereich der Bremse zu schützen, kann The feeler element 14 has a pull cable 18 which is guided into the sensor device 10. A cable drum 19 is arranged in the sensor device 10, onto which the traction cable 18 is rolled up and which acts on the traction cable 18 by spring force. For this purpose, a spiral spring, not shown in FIG. 5b, can be inserted in the cable drum 19. The cable drum 19 converts a linear movement along the direction of the pulling cable 18 into a rotary movement, which is detected by a corresponding sensor, for example a rotary potentiometer. In order to protect the traction cable 18 from the harsh environmental conditions in the area of the brake
beispielsweise eine Führung durch eine Teleskopfeder als Führungselement eingesetzt werden. Die das Zugseil 18 umgebende Teleskopfeder schützt das Drahtseil im Inneren und ist in der Lage, mit der Bewegung des Tastelements 14 ein- und auszufahren. Anstelle einer Teleskopfeder kann auch ein Gummibalg oder ein ähnliches elastisches Element zum Schutz des Zugseils 18 vorgesehen sein. For example, a guide through a telescopic spring can be used as a guide element. The telescopic spring surrounding the pull rope 18 protects the wire rope inside and is able to move in and out with the movement of the feeler element 14. Instead of a telescopic spring, a rubber bellows or a similar elastic element can also be provided to protect the pull cable 18.
In Fig. 6 ist beispielhaft der innere Aufbau einer Sensoreinrichtung 10 in einem 6 shows an example of the internal structure of a sensor device 10 in one
Ausführungsbeispiel dargestellt. Die gezeigte Sensoreinrichtung 10 kann beispielsweise in einem der Ausführungsbeispiele eines Messsystems der Fig. 1 a bis 4 eingesetzt werden. Beispielhaft ist die Sensoreinrichtung 10 mit einem geraden Tastelement 14 ausgebildet, wie es im Ausführungsbeispiel der Fig. 3a und 3b verwendet wird. Die Sensoreinrichtung 10 gemäß Fig. 6 kann jedoch ebenso mit einem gewinkelten Embodiment shown. The sensor device 10 shown can be used, for example, in one of the exemplary embodiments of a measuring system in FIGS. 1 a to 4 become. As an example, the sensor device 10 is designed with a straight sensing element 14, as is used in the exemplary embodiment in FIGS. 3a and 3b. However, the sensor device 10 according to FIG. 6 can also have an angled one
Tastelement 14 versehen sein. Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 6 geht das Probe 14 may be provided. In the embodiment according to FIG. 6 this is possible
Tastelement 14 in ein Schiebeelement über (bzw. stellt das Schiebeelement dar), das im Inneren der Sensoreinrichtung 10 in einer Linearführung 20 linear verschiebbar geführt ist. Es ist mittels einer Druckfeder 21 vorgespannt, so dass sich das Probe element 14 in a sliding element over (or represents the sliding element), which is guided linearly displaceably in a linear guide 20 inside the sensor device 10. It is biased by means of a compression spring 21, so that the
Tastelement 14 an die Komponente, deren Position erfasst werden soll, andrückt. Push button 14 against the component whose position is to be detected.
Weiter ist ein Sensor 22 vorhanden, der die Linearposition des Schiebeelements bzw. des Tastelements 14 erfasst. Dieses kann beispielsweise ein Linearpotentiometer sein. There is also a sensor 22 which detects the linear position of the sliding element or the feeler element 14. This can be a linear potentiometer, for example.
Informationen bzw. Signale des Sensors 22 werden von einer Auswerteeinheit 23 ausgewertet. Diese setzt die Informationen des Sensors in eine Positionsangabe des Tastelements 14 um. Die Auswerteeinheit 23 übergibt die ermittelten Information or signals from sensor 22 are evaluated by an evaluation unit 23. This converts the information from the sensor into an indication of the position of the sensing element 14. The evaluation unit 23 transfers the determined
Positionsinformationen an einen Funkübertrager 24, der diese Information kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen drahtlos an einen hier nicht dargestellten Empfänger weiter gibt. Aufgrund der Funkübertragung der erfassten Positionsinformationen kann die Sensoreinrichtung 10 einfach nachgerüstet werden. Weiter ist zur Energieversorgung der Sensoreinrichtung 10 eine ggf. wiederaufladbare Batterie 25 vorhanden, die sowohl die Auswerteinheit 23 einschließlich des Sensors 22 als auch den Funkübertrager 24 mit Energie versorgt. Auch durch diese autarke Energieversorgung der Sensoreinrichtung 10 ist ein Nachrüsten leicht möglich, auch an Achsen bzw. Bremsen, in deren unmittelbarer Umgebung keine Position information to a radio transmitter 24, which transmits this information continuously or wirelessly at certain time intervals to a receiver, not shown here. Due to the radio transmission of the detected position information, the sensor device 10 can be easily retrofitted. Furthermore, a battery 25, which may be rechargeable, is provided for the energy supply to the sensor device 10 and supplies both the evaluation unit 23 including the sensor 22 and the radio transmitter 24 with energy. This self-sufficient energy supply to the sensor device 10 also makes it easy to retrofit, even on axles or brakes, in the immediate vicinity of which none
Stromversorgungsleitungen am Fahrzeug liegen. Power lines are on the vehicle.
BEZUGSZEICHEN REFERENCES
1 Bremssattel 1 brake caliper
2 Bremsbelag  2 brake pads
3 Bremsbelagträger  3 brake pad carriers
4 Haltefeder  4 retaining spring
5 Zuspanneinrichtung  5 application device
6 Bremsschreibe  6 brake pads
10 Sensoreinrichtung 10 sensor device
11 Haltebügel  11 retaining bracket
12 Befestigungselement  12 fastener
13 weiteres Befestigungselement 13 additional fastener
14 Tastelement 14 probe element
15 weiteres Tastelement  15 additional touch element
16 Übertragungshebel  16 transmission levers
17 Hebellager  17 lever bearings
18 Zugseil  18 pull rope
19 Seiltrommel  19 rope drum
20 Linearführung 20 linear guide
21 Druckfeder  21 compression spring
22 Sensor  22 sensor
23 Auswerteeinheit  23 evaluation unit
24 Funkübertrager  24 radio transmitters
25 Batterie  25 battery

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Nachrüstbares Messsystem zur Ermittlung eines Verschleißes eines 1. Retrofittable measuring system for determining wear of a
Bremsbelages (2) einer Reibungsbremse, aufweisend eine Sensoreinrichtung (10) zum Erfassen einer Position eines Bremsbelagträgers (3) relativ zu einer weiteren Komponente der Reibungsbremse, dadurch gekennzeichnet, dass die  Brake pad (2) of a friction brake, comprising a sensor device (10) for detecting a position of a brake pad carrier (3) relative to another component of the friction brake, characterized in that the
Sensoreinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, mindestens drei verschiedene  Sensor device (10) is designed to have at least three different ones
Positionen des Bremsbelagträgers (3) unterscheidbar zu erfassen.  Detect positions of the brake pad carrier (3) distinguishable.
2. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 1 , wobei die Reibungsbremse eine Scheibenbremse ist und die weitere Komponente, relativ zu der die Position des Bremsbelagträgers (3) erfasst wird, ein Bremssattel (1 ). 2. Retrofittable measuring system according to claim 1, wherein the friction brake is a disc brake and the further component, relative to which the position of the brake pad carrier (3) is detected, a brake caliper (1).
3. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die 3. Retrofittable measuring system according to claim 1 or 2, wherein the
Sensoreinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, eine Vielzahl verschiedener Positionen des Bremsbelagträgers (3) unterscheidbar zu erfassen.  Sensor device (10) is designed to distinguishably detect a large number of different positions of the brake lining carrier (3).
4. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 3, bei dem die Sensoreinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, einen Positionswert für den Bremsbelagträger (3) bezogen auf die weitere Komponente der Reibungsbremse zu erfassen. 4. Retrofittable measuring system according to claim 3, wherein the sensor device (10) is designed to detect a position value for the brake lining carrier (3) based on the further component of the friction brake.
5. Nachrüstbares Messsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die 5. Retrofittable measuring system according to one of claims 1 to 4, in which the
Sensoreinrichtung (10) ein linear verschiebbares Tastelement (14) aufweist, dessen Verschiebung erfasst wird, und das an dem Bremsbelagträger (3) anliegt.  Sensor device (10) has a linearly displaceable sensing element (14), the displacement of which is detected and which rests on the brake lining carrier (3).
6. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 5, bei dem das Tastelement (14) federkraftbeaufschlagt ist, um mit einer Andruckkraft an dem Bremsbelagträger (3) anzuliegen. 6. Retrofittable measuring system according to claim 5, wherein the probe element (14) is spring-loaded in order to rest with a pressure force on the brake pad carrier (3).
7. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Tastelement (14) gerade oder ein- oder mehrfach gewinkelt oder gekrümmt ausgebildet ist, um von der Position der Sensoreinrichtung (10) aus bis an den Bremsbelagträger (3) zu reichen. 7. retrofittable measuring system according to claim 5 or 6, wherein the probe element (14) is straight or one or more angled or curved to to extend from the position of the sensor device (10) to the brake lining carrier (3).
8. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 5, bei dem das Tastelement (14) ein Zugseil (19) umfasst, das federkraftbeaufschlagt gespannt wird, wobei ein freies Ende des Tastelements (14) an dem Bremsbelagträger (3) befestigt ist. 8. Retrofittable measuring system according to claim 5, wherein the probe element (14) comprises a pull cable (19) which is tensioned by spring force, a free end of the probe element (14) being fastened to the brake pad carrier (3).
9. Nachrüstbares Messsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die 9. Retrofittable measuring system according to one of claims 1 to 8, in which the
Sensoreinrichtung (10) über einen Haltebügel (11 ) an der weiteren Komponente der Reibungsbremse befestigt ist.  Sensor device (10) is fastened to the further component of the friction brake via a holding bracket (11).
10. Nachrüstbares Messsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem die 10. Retrofittable measuring system according to one of claims 5 to 9, in which the
Sensoreinrichtung (10) einen Sensor (22) zur Erfassung einer Position des linear verschiebbaren Tastelements (14) aufweist.  Sensor device (10) has a sensor (22) for detecting a position of the linearly displaceable probe element (14).
11. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 10, bei dem der Sensor (22) 11. Retrofittable measuring system according to claim 10, wherein the sensor (22)
potentiometrisch, kapazitiv, induktiv, optisch oder über Ultraschall arbeitet.  works potentiometrically, capacitively, inductively, optically or via ultrasound.
12. Nachrüstbares Messsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , bei dem die Sensoreinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, eine Position des Bremssattels (1 ) gegenüber einem Bremsenträger zu erfassen. 12. Retrofittable measuring system according to one of claims 2 to 11, wherein the sensor device (10) is designed to detect a position of the brake caliper (1) relative to a brake carrier.
13. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 12, bei dem die Sensoreinrichtung (10) ein weiteres Tastelement (15) aufweist, dessen Verschiebung erfasst wird, und das an dem Bremsenträger anliegt. 13. Retrofittable measuring system according to claim 12, wherein the sensor device (10) has a further probe element (15), the displacement of which is detected, and which bears against the brake carrier.
14. Nachrüstbares Messsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Sensoreinrichtung (10) erfasste Werte und/oder aus diesen errechnete 14. Retrofittable measuring system according to one of claims 1 to 13, in which the sensor device (10) detected values and / or calculated from them
Informationen drahtlos ausgibt.  Outputs information wirelessly.
15. Nachrüstbares Messsystem nach Anspruch 14, bei dem die Sensoreinrichtung (10) eine Batterie (25) zur Energieversorgung aufweist. 15. Retrofittable measuring system according to claim 14, wherein the sensor device (10) has a battery (25) for energy supply.
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