DD222383A1 - Vorrichtung zur verschleisssignalisierung von bremsbelaegen - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemaesse Loesung soll es ermoeglichen, die Stoeranfaelligkeit derartiger Einrichtungen bei Verringerung des Materialaufwandes zu vermindern. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verschleisssignalisierung von Bremsbelaegen, insbesondere fuer Fahrzeuge, zu entwickeln, die unter Vermeidung von Fehlanzeigen bei genau definierter Lage und der Gewaehrleistung der Auswechselbarkeit eine staendige Auskunft ueber die Effektivitaetsstaerke in einem bestimmten Grenzbereich des Reibbelages ermoeglicht. Erreicht wird dies dadurch, dass dem Bremsbelag vorteilhafterweise symmetrisch im Bereich der maximalen Verschleissgrenze und gegebenenfalls ueber weitere Teilbereiche zur staendigen Effektivitaetsaussage ein eine Lichtstrahlung ueberkoppelndes Element zugeordnet ist, das so lange eine Lichtstrahlung uebertraegt, bis die maximale Verschleissgrenze bzw. die Abnutzungsgrenze der Teilbereiche erreicht ist, wobei die Lichtstrahlung ueber Lichtleiter gefuehrt wird und die reflektierende Lichtstrahlung bzw. das Fehlen dieser zur Erzeugung eines elektrischen Signals verwendet wird. Fig. 1

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung von Bremsbelägen

.Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ver-. schleißsignalisierung von Bremsbelägen, insbesondere für Fahrzeuge, wobei diese im zu überwachenden Bremsbelag angeordnet ist» Heben der Anwendung einer derartigen Vorrichtung zur Überwachung von Bremsbelägen im Fahrzeugbau ist eine Anwendung überall dort möglich, wo Beläge eingesetzt werden und deren Verschleiß zustand überwacht werden muß.

Charakteristik der'bekannten technischen Lösungen

Aus der DE-CS 19 05 350 ist ein mit dem Bremsbelag fest verbundener Verschleißsignalerzeuger bekannt, der aus einem elektrischen Widerstand gebildet wird, wobei der Widerstandswert, eine Funktion seiner Länge, d. tu der Bremsbelagdicke ist. Beim Betätigen der Bremse wird ein von der jeweiligen Größe des Widerstandes abhängiges Signal einer Anzeigevorrichtung zugeführt und mittels dieser der Bremsbelagzustand ken ntlieh gemacht· Hierbei ist von Nachteil,, daß Widerstandsänderungen auch auf Grund von äußeren Einflüssen (Feuchtigkeit, Schmutz, Bremswärme) erfaßt werden, so daß eine genaue Anzeige des Bremsbelagverschleißes nicht möglich ist, wobei z. a. alle elektrischen Signalg.eber eine ausreichende Isolation besitzen müssen (somit auch alle anderen Arten elektrischer Signalgeber), um Fehlanzeigen auf Grund von Massekurzschlussen bzw. nicht gewollter Masseüberbrückungen'zu vermeiden·

Des weiteren ist aus der DE-OS 21 61 594 eine Lösung.mittels Taststift bekannt, der nur ,mechanische Aufgaben löst, nämlich einen der jeweiligen Stärke des Belages entsprechenden Hub erzeugt· Das Hubglied steht in Verbindung mit einem verstellbaren Schaltelement (kapazitiver, induktiver oder ohmscher Art), das ein entsprechendes Signal weitergibt·

Auf Grund der Anordnung außerhalb des Signalstromkreises vermeidet diese Anordnung'zwar die Mangel der Lösung gemäß DB-OS 19 05 350, jedoch ist hierbei yon JTa ch teil die Eins te 1-. lung der definierten Lage,, wobei gegenüber den Lösungen, die in-das Signalsystem einbezogen sind, ein Mehraufwand an Material erforderlich ist·

Ziel der Erfindung ... ,

Die erfindungsgemäße Lösung soll es ermöglichen, die Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden, die Störanfälligkeit auf Grund äußerer Einflüsse, wie sie z. B· bei Fahrzeugen auftreten, zu beseitigen und auf Grund der teilweisen Wiederverwendbarkeit des Signäierzeugers den Materialaufwand' zu verringern·- ' :, .;- ·- '

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung von Bremsbelägen zu entwickeln, die unter Vermeidung von Fehlanzeigen und einer genau definierten Lage.bei Gewährleistung der Auswechselbarkeit eine ständige Auskunft über die Effektivitätsstärke in einem bestimmten. Grenzbereich des Reibbelages ermöglicht·

.Die Merkmale .der Erfindung bestehen darin, daß dem Bremsbelag vorteilhafterweise symmetrisch, im Bereich der maximalen Verschleißgrenze und gegebenenfalls über weitere Teilbereiche zur ständigen Effektivitätsaussage ein lichtüberkoppelndes. Element angeordnet.ist, das als Signalerzeuger· so lange eine Lichtstrahlung überträgt, bis die maximale Verschleißgrenze bzw. die Abnutzungsgr'enze der einzelnen Teilbereiche erreicht ist·. Die Lichtstrahlung wird dabei in bekannter Weise über

Lichtleiter geführt, wobei die Lichtstrahlung bzw. das Fehlen dieser zur Erzeugung eines elektrischen Signals verwendet wird· Das lichtüberkoppelnde Element kann dabei erfindungsgemäß durch eine lichtemittierende Schicht, durch Lichtleitfasern selbst oder durch andere lichtübertragende Elemente gebildet werden, wobei das Element flächen-, streifen-, linien-' oder ringförmig ausgebildet sein kann. Bei Anwendung einer Teilbereichssignalisierung können die einzelnen lichtüberkoppelnden Elemente, über die Breinsbelaghöhe gesehen, versetzt zueinander angeordnet sein· Die innere Überkopplung von lichtüberkoppelnden Elementen zu den Lichtleitern, im Bremskraft^ richtung gesehen, erfolgt dabei in einem Bereich 2z0° is 90°.

Er findungsgemäß kann das lichtüberkoppelnde Element mit dem Bereich zur Signalübertragung als eine Kopplereinheit ausgebildet sein, wobei diese als Übertragungs- oder als Reflexionskoppler ausgebildet ist· Die Kopplereinheit kann dabei in einen den Verschleiß signalisierenden Bereich und einen Bereich zur Signalübertragung unterteilt sein, wobei der den Verschleiß signalisierende Bereich chipartig aufgebaut ist und sich in formschlüssiger Verbindung und zentraler Lage zum Bereich der Signalübertragung befindet· Die Kopplereinheit kann schraubbar - im Querschnitt·kreisförmig - oder auch einschiebbar (mit entsprechenden Sicherungen gegen unbeabsichtigtes Lösen versehen) - im Querschnitt quadratisch oder rechteckig - ausgebildet sein· In einer weiteren Variante . kann das lichtüberkoppelnde Element im Abnutzungsbereich des Bremsbelages in koordinierter Lage als durchgehende Schleife ausgebildet se^xin, wobei die Überkopplung außerhalb der Kopplereinheit erfolgt. Auf Grund des Gesamtaufbaues der Verschleißermittlungsvorrichtung kann die genannte Kopplereinheit in sich kompakt und abgeschlossen sowie auswechselbar ausgebildet sein, wobei die äußere Lichtein- und Lichtauskopplung über unmittelbar an dieser angeordnete, an sich bekannte Schraub- oder Steckverbinder erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die zur inneren Lichtein- und Lichtauskopplung dienenden Lichtleiter in bekannter Weise aus einem Leitungsstrang von jeweils mehreren optischen Fasern gebil-

det wird. Bine weitere Möglichkeit besteht in der vermischten Zusammenfassung der-Lichtleiter in einem Leiter, wobei die Lichtzuführung und die reflektierende Lichtstrahlung getrennt ausgeführt ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt bei Mehrbereichssignalisierung die innere Überkopplung in 'den äbgangsseitigen Lichtleiter getrennt, wobei die Lichtauskopplung über den Steckverbinder gemeinsam erfolgt. . '. ^; .

.,Ausführungsbeispiel

/In der zugehörigen Zeichnung zeigen: ' _; .. '

, ·; . Pig. 1: die Lage der erfindungsgemäß en Vorrichtung zur -. , .. Verschleiß signalisierung im Bereich der maximalen Verschleißgrenze des Bremsbelages; ' ·

- .. Pig. 2: eine Vorrichtung gemäß Figur 1 mit Teilbereichs-'^: signalisierung. . .

/ Grundlage für die Überprüfung des Betriebszustandes eines· .Bremsbelages bildet erfindungsgemäß die Verwendung eines Lichtsignals, wobei sein Ausbleiben das Erreichen der maxima-

• len Verschleißgrenze des Bremsbelages signalisiert, indem über besonders ausgebildete Einrichtungen der Zustand (eben-, so. betriebsbereit) erkennbar ist· Eine. von. einem Sender S ausgesandte Lichtstrahlung wird..über einen Lichtleiter. 5 auf

'ein im. Bereich der-maximalen Verschleiß grenze 2 des Bremsbe-,lages 1 angeordnetes lichtüberkoppelndes Element 3 (z. Be • flächenfö'rmig und aus einer reflektierenden Schicht - gege- benenfalls verstärkend -gebildet) herausgeführt, wobei das überkoppelte Licht über einen weiteren Lichtleiter 5 geführt und als Zustandssignal auf einen Empfänger E gegeben wird,

, der über eine optische KenntIichmachung den Zustand "Betriebs-

• bereit" bzw. " Verschleiß grenze erreicht" signalisiert. .

Die gesamte auswechselbare Kopplereinheit 4 weist einen Führungskörper 4c auf, mit dem die Elemente 3». 5; 5^X positio-, niert und in eine wärmebeständige Vergußmasse (signalisierender Bereich 4a und Bereich 4b zur Signalübertragung) eingebettet sind, wobei zur. Vermeidung von Übertragungsverlusten

im..Bereich.· der inneren Überkopplung 7 bei Glas-Luftübergängen ' im. Freiraum zv/isehen. Lichtleiter (Lichtflußweg) und licht- ,; überkoppe Indes Element 3 ein zusätzliches Po si ti ο nie rungselement (das auch in bekannter Weise als Verzv/eiger element ausgebildet sein kann, wobei die 'Überkopplung selbst durch einen an der Unterseite integrierten Strahlteilerspiegel erfolgt) angeordnet ist. Die zur inneren Lichtein- und.Lichtauskopplung dienenden Lichtleiter 5; 5¹ v/erden in bekannter Weise aus mehreren optischen Pasern gebildet und getrennt geführt. Im Bereich der inneren Überkopplung 7 können die optischen Fasern der Lichtleiter in einem Lichtleiter zusammenge*-, faßt und wahllos miteinander vermischt sein, wobei die Lichtleiter zur Lichtzuführung und -abführung im Steckverbinder oder im Empfänger getrennt ausgeführt sind» Das lichtüber'koppelnde Element 3 kann aber auch das Bauelement eines Übertra- , gungs- oder Reflexionskopplers sein, dessen Übertragung^- bzw.. Spiegelschicht die Verschleißgrenze des Bremsbelages darstellt· Der Führungskb'rper 4c der auswechselbaren Kopplereinheit 4 ist zur Gewähr leistung seiner Auswechselbarkeit "aus dem Bremsbe- .. lag 1 am äußeren Umfang als Schraubteil ausgebildet und mit einem entsprechenden Ansatz zur Montage bzw. Demontage in bzw. aus dem Bremsbelag 1 versehen·

Die auswechselbare Kopplereinheit 4 ist vorteilhafterweise in einen den Verschleiß signalisierenden Bereich 4a und einen Bereich 4b zur Signalübertragung unterteilt, so daß nur der chipartige Bereich 4a als Verschleißteil der Vorrichtung ausfällt· Die mechanische Entkopplung der Kopplereinheit 4 erfolgt dabei unmittelbar über den an ihr angebrachten Steckverbinder 6; 6*. Die gebildete Kopplereinheit 4^: ist dabei auf der der Bremsscheibe 7 abgewandten Seite des Bremsbelages 1, beispielsweise für ein Schienenfahrzeug, vorzugsweise mittig angeordnet und eingeschraubt, wobei diese- über eine entsprechende Öffnung im Bremsbelaghalter 8 nach Montage des Brems- ; belages 1 einsetzbar ist. Ist die Bremsbelagdicke zur Aufnahme einer Kopplereinheit 4 nicht ausreichend, wie das z. B. der Fall bei Bremsbelägen von Personenkraftwagen sein kann, so kann die Befestigung des als auswechselbare Einheit ausgebildeten 'Kopplers auch im Bremsbelaghalter erfolgen (bei fester Führung des Bremsbelages)·

Figur 2 zeigt eine Vorrichtung zur Ve'rschleißsignalisierung über mehrere Teilbereiche 2a bis 2n,_ wobei die einzelnen liehtüberkoppelnden Blemente 3a bis 3n (streifenförmig ausgebildet) über die wirksame Bremsbelaghöhe übereinander im Bremsbelag 1 (gegebenenfalls versetzt zueinander) angeordnet sind. Die-Kopplereinheit- 4 ist dabei ebenfalls als eine zwei^J teilige Einheit' ausgeführt, wobei die Form der einzelnen Bereiche 4a und 4b gleichzeitig eine einwandfreie Zentrierung zueinander als auch im Bremsbelag selbst gestatten. Gleich-, zeitig ermöglicht die getrennte Ausführung eine vereinfachte technologische Herstellung der gesamten Kopplereinheit« Die innere Überkopplung 7 in den abgangsseitigen Lichtleiter 5* erfolgt dabei getrennt, wobei die Lichtauskopplung über den Steckverbinder 6· gemeinsam vorgenommen wird.»

Claims (11)

Erfindungsansprüche

1· Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung von Bremsbelägen, insbesondere für Fahrze-uge, mit im zu überwachenden Bremsbelag angeordnetem Signalerzeuger, wobei das signalübertragende Element im Bremsbelag eingelassen und im Bremsbelaghalter geführt ist, gekennzeichnet dadurch, daß dem Bremsbelag (1) vorteilhafterweise symmetrisch, im Bereich der maximalen Verschleißgrenze (2) und gegebenenfalls über weitere Teilbereiche (2a bis 2n) zur ständigen Effektivitätsaussage ein lichtüberkoppelrides Element (3) angeordnet ist, das als Signalerzeuger so lange eine Lichtstrahlung überträgt, bis die maximale Verschleißgrenze (2) bzw. die Abnutzungsgrenze der einzelnen Teilbereiche (2a bis 2n) erreicht^;ist, und daß in bekannter Weise'die Lichtstrahlung über Lichtleiter (5; 5') geführt wird und daß die Lichtstrahlung bzw. das Fehlen dieser zur Erzeugung eines elektrischen Signals verwendet wird.

2. Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das lichtüberkoppelnde Element (3) durch eine lichtemittierende Schicht, durch Lichtleitfasern selbst oder durch andere lichtübertragende Elemente gebildet wird» ^:

3* Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung nach den Punkten und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das lichtüberkoppelnde Element (3) flächen-, streifen-, linien- oder kreisringförmig ausgebildet ist, wobei bei Teilbereichssignalisierung die einzelnen lichtkoppelnden Elemente (3aj 3b bis 3n), • über die wirksame Bremsbelaghöhe gesehen, .versetzt zueinander angeordnet sind.

4. Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung nach den Punkten bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die innere Überkopplung

5. Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung nach den Punkten bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das lichtüberkoppelnde Element (3 ) mit dem Bereich (4b); zur Signalübertragung als

- eine Kopplereinheit (4) ausgebildet ist, wobei diese als

Übertragungs- oder als Reflexionskoppler ausgebildet sein, kann. , . ;. . ' .

6. Vorrichtung zur. Verschleißsignalisierung nach den Punkten 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Kopplereinheit (4) einen den Verschleiß signalisierenden Bereich (4a) und . einen'Bereich (4b)- zur Signalübertragung aufweist, wobei .

< der den Verschleiß signalisierende Bereich (4a) chipartig aufgebaut ist und sich informschlüssiger Verbindung und zentrischer Lage zum Bereich (4b) der Signalübertragung

. befindet. -

7. Vorrichtung" zur Verschieißsignalisierung nach den Punkten 1 ·, bis 3 und 5, gekennzeichnet dadurch, .daß das lichtüberkoppelnde Element (3) im¹Abnutzungsbereich des 'Bremsbelages '· (1) in koordinierter Lage als durchgehende Schleife ausgebildet ist, wobei die Üb erkopplung außerhalb der Koppler-· einheit, (4) erfolgt. .;... ';

8ο Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung nach den Punkten 1 ί bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Kopplereinheit (4) , in sich kompakt und abgeschlossen sowie auswechselbar ausgebildet ist, wobei .die äußere Lichtein- und Lichtauskopplung über unmittelbar an dieser angeordnete, an sich be-, kannte.

Schraub- oder Steckverbinder (6; 6^f) erfolgt«

. (7) vom lichtüberkoppelnden Element (3) zu den Lichtleitern (5; 5'), in Bremskraftrichtung gesehen, in einem Bereich ^0° =- 90° erfolgt.

9.. Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung nach den Punkten 1 . .-.. bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß. die zur inneren Lichtein- und Lichtauskopplung dienenden Lichtleiter (5; 5") in bekannter Weise aus einem Leitungsstrang von jeweils mehreren optischen Pasern gebildet wird.

10. Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß im Bereich der inneren Überkopplung (7) die optischen ,Fasern der Lichtleiter (5 bzw. 5^!)» wie an sich bekannt, in einem Leitungsstrang zusammengefaßt und miteinander wahllos vermischt angeordnet sind,, wobei die Lichtleiter zur Lichtzuführung und¹ -abführung am,Schraubverbinder oder am optischen Empfänger getrennt geführt sind. ^ι . \ ..

11. Vorrichtung zur Verschleißsignalisierung nach den Punkten 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß bei Mehrbereichssignalisierung die innere Überkopplung (7) in den abgangsseitigen lichtleiter (5¹) getrennt erfolgt, wobei die Lichtäuskopplung über den Steckverbinder (6^f) gemeinsam vorgenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ' . .