DE102013222228A1

DE102013222228A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Dicke einer Bremsscheibe

Info

Publication number: DE102013222228A1
Application number: DE201310222228
Authority: DE
Inventors: Roger Malmsheimer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Beissbarth GmbH
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-04-30
Also published as: WO2015062801A3; CN105658491A; CN105658491B; WO2015062801A2; US9983000B2; EP3063426A2; US20160265911A1

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen der Dicke einer Bremsscheibe (4) eines luftbereiften Fahrzeugs, insbesondere eines Personen- oder Nutzkraftwagens, umfasst die Schritte des Aufbringens eines Ultraschallmesskopfes (6) auf die Bremsscheibe (4), ohne das der Bremsscheibe (4) zugeordnete Rad (10) zu demontieren; und des Durchführens einer Ultraschallmessung zum Bestimmen der Dicke der Bremsscheibe (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Dicke einer Bremsscheibe eines luftbereiften Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens (PKW) oder eines Nutzkraftwagens (NKW).
Stand der Technik
Das Bestimmen und Überprüfen der Dicke von Bremsscheiben eines luftbereiften Fahrzeugs ist eine wichtige Wartungsmaßnahme.
Derzeit wird die Dicke einer Bremsscheibe üblicherweise mit Hilfe eines mechanischen Bremsscheiben-Messschiebers gemessen. Dazu ist es erforderlich das der jeweiligen Bremsscheibe zugeordnete Rad abzunehmen und nach der Messung wieder zu montieren.
DE 102 11 813 A1 offenbart ein System zur Messung der Dicke von Bremsscheiben und Bremsbelegen, das fest im Fahrzeug verbaut ist.
DE 101 56 675 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Ultraschallsensor auf den Bremssattel aufgesetzt wird, um die Dicke der Bremsbelagträger und der Bremsbeläge auf einer Seite der Bremsscheiben zu messen. Dazu muss die Bremse betätigt werden, wozu eine zweite Person erforderlich ist.
Technische Aufgabe
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, dass es einer einzelnen Person ermöglicht, die Dicke von Bremsscheiben eines luftbereiften Fahrzeugs einfach, schnell und bequem zu messen. Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist ein solches Verfahren durchzuführen.
Offenbarung der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen der Dicke einer Bremsscheibe eines luftbereiften Fahrzeugs, insbesondere eines PKW oder NKW, umfasst die Schritte des Aufbringens eines Ultraschallmesskopfes auf die zu vermessende Bremsscheibe, während ein der Bremsscheibe zugeordnetes Rad am Fahrzeug montiert ist, d.h. insbesondere ohne zuvor das der zu vermessenden Bremsscheibe zugeordnete Rad zu demontieren, und des Durchführens einer Ultraschallmessung, um die Dicke der Bremsscheibe zu bestimmen.
Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zum Bestimmen der Dicke einer Bremsscheibe eines luftbereiften Fahrzeuges, insbesondere eines PKW oder NKW, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Ultraschallmesskopf aufweist, der so ausgebildet ist, dass er durch eine Öffnung, die in einer Felge eines Rades des Fahrzeugs ausgebildet ist, führbar ist, um den Ultraschallmesskopf auf eine Bremsscheibe des Fahrzeugs aufzubringen.
Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Dicke einer Bremsscheibe eines luftbereiften Fahrzeugs, insbesondere eines PKW oder NKW, einfach und schnell von einer einzelnen Person durchgeführt werden.
Insbesondere ist es im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren nicht notwendig, die mit Luft gefüllten Räder des luftbereiften Fahrzeugs zu demontieren, um die Messung durchführen zu können. Dies vereinfacht und beschleunigt die Messung der Bremsscheibendicke erheblich.
Auch kann die Messung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einfach an einem auf dem Boden stehenden Fahrzeug durchgeführt werden; es ist insbesondere nicht erforderlich, dass Fahrzeug auf eine Hebebühne zu fahren und anzuheben.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren, den erfindungsgemäß bestimmten Wert der Dicke einer Bremsscheibe mit einem vorab festgelegten Grenzwert zu vergleichen und eine optische oder akustische Warnung auszugeben, wenn die Dicke der Bremsscheibe den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Auf diese Weise kann ein die Sicherheit beeinträchtigender Verschleiß der Bremsscheibe zuverlässig und sicher erkannt werden.
In einer Ausführungsform ist am Ultraschallmesskopf wenigstens ein zusätzlicher Sensor vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, zu erkennen, ob der Ultraschallmesskopf ordnungsgemäß an der zu vermessenden Bremsscheibe angeordnet ist. Auf diese Weise können Fehlmessungen und falsche Messwerte, die sich aus einem nicht korrekt an der Bremsscheibe angeordneten Ultraschallmesskopf ergeben können, zuverlässig vermieden werden. Der Sensor kann als mechanischer Sensor, z.B. als Drucktaster, als elektrischer Sensor, z.B. als Leitfähigkeitssensor, oder als optischer Sensor, z.B. als Lichtreflexionssensor, ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform ist der Ultraschallmesskopf so ausgebildet, dass er bei sogenannten innenbelüfteten Bremsscheiben, die wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Bremsscheibenplatten aufweisen, die durch Stege miteinander verbunden sind, wenigstens einen der Stege erfasst und bei der Bestimmung der Dicke der Bremsscheibe berücksichtigt. Da die Hersteller den Grenzwert für die Dicke innenbelüfteter Bremsscheiben für das Gesamtsystem aus Bremsscheibenplatten und den die Bremsscheibenplatten verbindenden Stegen angeben, kann auf diese Weise ein Wert für die Dicke der Bremsscheibe bestimmt werden, der direkt mit den von den Fahrzeugherstellern vorgegebenen Grenzwerten vergleichbar ist.
In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung zusätzlich wenigstens eine Auswertungs- und/oder Anzeigeeinheit auf, die räumlich getrennt von dem Ultraschallmesskopf angeordnet und ausgebildet ist, die von dem Ultraschallmesskopf zur Verfügung gestellten Messsignale auszuwerten und anzuzeigen. Durch eine räumliche Trennung des Ultraschallmesskopfes von der Auswertungs- und/oder Anzeigeeinheit kann der Ultraschallmesskopf besonders klein ausgebildet werden, so dass er gut an der Bremsscheibe des Fahrzeugs platziert werden kann, selbst wenn ein Rad vor der Bremsscheibe an dem Fahrzeug montiert ist. Das Übertragen der Messsignale zwischen dem Ultraschallmesskopf und der Auswertungs- und/oder Anzeigeeinheit kann über eine drahtgebundene oder drahtlose Datenverbindung erfolgen. Eine drahtgebundene Datenverbindung ist besonders kostengünstig und zuverlässig, eine drahtlose Datenverbindung (die z.B. durch WLAN oder Bluetooth oder Ähnliches realisiert ist) ermöglicht eine besonders bequeme Handhabung des Ultraschallmesskopfes, da die Mobilität und Handhabbarkeit des Ultraschallmesskopfes nicht durch ein Datenkabel eingeschränkt wird.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Auswertungs- und/oder Anzeigeeinheit in den Messkopf integriert, wodurch eine einstückige Messvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, die besonders einfach zu handhaben ist.
Figurenbeschreibung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur näher erläutert.
Dabei zeigt die Figur eine schematische Schnittansicht durch ein Rad 10 und eine Bremsscheibe 4 eines (nicht in der Figur gezeigten) Fahrzeugs, insbesondere eines PKW oder LWK, an dem eine erfindungsgemäße Messung durchgeführt wird.
Die Bremsscheibe 4 und das Rad 10 sind an einer gemeinsamen Achse oder Nabe des Fahrzeugs befestigt.
Bei der in der Figur gezeigten Bremsscheibe 4 handelt es sich um eine sogenannte innenbelüftete Bremsscheibe 4, die zwei parallel zueinander angeordnete kreisförmige Bremsscheibenplatten 4a, 4b aufweist, die konzentrisch und orthogonal zur Drehachse A des Rades 10 auf der Achse bzw. Nabe montiert sind und in axialer Richtung einen Abstand d von beispielsweise 5 bis 15 mm, insbesondere 10 mm voneinander haben. Die beiden Bremsscheibenplatten 4a, 4b sind durch mehrere Stege 12, die sich parallel zur Drehachse A erstrecken, miteinander verbunden.
Das Rad 10 ist durch mehrere Radmuttern 5 an der Achse bzw. Nabe 11 befestigt und weist ein Felge 2, die in der Regel aus Stahl oder Aluminium ausgebildet ist, und einen luftgefüllten Reifen 1, der auf dem äußeren Umfang der Felge 2 angeordnet ist.
Im Bereich der Felge 2, der quer zur Drehachse A ausgerichtet ist, sind in einem radialen Abstand von der Drehachse A Öffnungen 3 ausgebildet, die auch dann einen Zugang zur Bremsscheibe 4 ermöglichen, wenn das Rad 10 an der Achse bzw. Nabe montiert ist.
Durch eine in der Figur unterhalb der Drehachse A dargestellte Öffnung 3 in der Felge 2 ist ein zylinderförmig ausgebildeter Ultraschallmesskopf 6 derart geführt, dass eine der Bremsscheibe 4 zugewandte Stirnseite 6a des Ultraschallmesskopfes 6 auf einer der Felge 2 zugewandten Seite der rechts dargestellten Bremsscheibenplatte 4a aufliegt, so dass es möglich ist, mit Hilfe des Ultraschallmesskopfes 6 die Dicke der Bremsscheibe 4 zu messen.
Dabei ist der Ultraschallmesskopf 6 vorzugsweise so angeordnet und/oder ausgebildet, dass wenigstens ein Bereich der beiden Bremsscheibenplatten 4a, 4b erfasst wird, in dem einer der Stege 12 angeordnet ist, so dass durch die Messung mit dem Ultraschallmesskopf 6 die Dicke des Gesamtsystems aus den beiden Bremsscheibenplatten 4a, 4b und des Stegs 12, der die beiden Bremsscheibenplatten 4a, 4b in diesem Bereich miteinander verbindet, bestimmt wird.
Es ist vorteilhaft, wenn die Stirnseite 6a des Ultraschallmesskopfes 6, die der Bremsscheibe 4 zugewandt ist, eine möglichst große Fläche hat, um einen Bereich der Bremsscheibe 4 zu erfassen, in dem wenigstens einer der Stege 12 ausgebildet ist. Andererseits muss der Durchmesser D des Ultraschallmesskopfes 6 so klein gewählt sein, dass der Ultraschallmesskopf 6 durch die Öffnungen 3, die in der Felge 2 des Rades 10 ausgebildet sind, geführt werden kann.
Im Bereich der Stirnseite 6a des Ultraschallmesskopfes 6, die der Bremsscheibe 4 zugewandt ist, können eine oder mehrere Sensoren 14 ausgebildet sein, die ausgebildet sind, anzuzeigen, ob sich die Stirnseite 6a des Ultraschallmesskopfes 6 in ordnungsgemäßem Kontakt mit der dem Ultraschallmesskopfes 6 zugewandten Oberfläche der Bremsscheibe 4 befindet. Die Sensoren 14 können als mechanische Sensoren, z.B. als Drucktaster, als elektrische Sensoren, z.B. als Leitfähigkeitssensoren, oder als optische Sensoren, die auf Lichtreflexion beruhen, ausgebildet sein.
Der Ultraschallmesskopf 6 ist über eine Datenverbindung 7, die als Kabelund/oder Funkverbindung ausgebildet sein kann, mit einer Auswertungseinheit 8 verbunden, die eine Anzeigeeinheit 9 aufweist, die ausgebildet ist, das Ergebnis der Messung anzuzeigen.
Die Stromversorgung des Ultraschallmesskopfes 6 kann über die Datenverbindung 7, oder im Falle einer drahtlosen Datenverbindung 7, über eine im Ultraschallmesskopf 6 vorgesehene Energiequelle (z.B. einen Akku oder eine Solarzelle) erfolgen.
Die in der Figur gezeigte zylindrische Form des Ultraschallmesskopfes 6 ist nur beispielhaft. Insbesondere kann der von der Bremsscheibe 4 abgewandte rückwärtige Bereich 6b des Ultraschallmesskopfes 6 als Griff und/oder Haltevorrichtung ausgebildet sein, um es zu ermöglichen, den Ultraschallmesskopf 6 einfach, sicher und bequem in einer geeigneten Position an der Bremsscheibe 4 zu positionieren und ggf. zu fixieren.
Die Auswertevorrichtung 8 kann auch eine Speichervorrichtung 15 aufweisen, die es ermöglicht, die Ergebnisse der Messungen zur späteren Auswertung und/oder zu Dokumentationszwecken zu speichern.
Die Anzeigevorrichtung 9 kann so ausgebildet sein, dass sie ein optisches Alarmsignal ausgibt, wenn die gemessene Dicke der Bremsscheibe 4 einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann an der Auswertevorrichtung 8 auch eine akustische Signalvorrichtung 16 vorgesehen sein, die in diesem Fall ein akustisches Warnsignal ausgibt.
Die Auswertevorrichtung 8 und die Anzeigevorrichtung 9 können mobil ausgebildet sein, insbesondere können die Auswertevorrichtung 8 und die Anzeigevorrichtung 9 in den Ultraschallmesskopf 6 integriert sein, um ein einziges kompaktes Gerät auszubilden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Abmessungen des Gerätes so gewählt sind, dass der Ultraschallmesskopf 6 weiterhin durch eine Öffnung 3 in der Felge 2 geführt werden kann, um in Kontakt mit der Bremsscheibe 4 gebracht zu werden.
Alternativ kann die Auswertevorrichtung 8 als ein vom Ultraschallmesskopf 6 getrenntes Modul ausgebildet sein, das über die beschriebene drahtgebundene oder drahtlose Datenverbindung in Kontakt mit einem mobilen Ultraschallmesskopf 6 steht, der in diesem Fall besonders kompakt ausgebildet sein kann, so dass er besonders gut durch die in der Felge 2 ausgebildeten Öffnungen 3 führbar ist. Eine vom Ultraschallmesskopf 6 getrennte Auswerteeinheit 8 ist besonders einfach mit Energie zu versorgen, da sie dauerhaft mit dem Stromnetz verbunden werden kann. Bei mobilen Einheiten ist eine entsprechende mobile Stromversorgung, zum Beispiel in Form eines aufladbaren Akkus, vorzusehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10211813 A1 [0004]
DE 10156675 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Dicke einer Bremsscheibe (4) eines luftbereiften Fahrzeugs, insbesondere eines Personen- oder Nutzkraftwagens, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst: – Aufbringen eines Ultraschallmesskopfes (6) auf die Bremsscheibe (4), wobei ein der Bremsscheibe (4) zugeordnetes Rad (9) am Fahrzeug montiert ist; und – Durchführen einer Ultraschallmessung zum Bestimmen der Dicke der Bremsscheibe (4).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren einschließt, den Ultraschallmesskopf (6) durch eine Öffnung (3) in einer Felge (2) eines der zu vermessenden Bremsscheibe (4) zugeordneten Rades (10) zu führen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren an einem auf dem Boden stehenden Fahrzeug durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren einschließt, eine optische oder akustische Warnung auszugeben, wenn die Dicke der Bremsscheibe (4) einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren einschließt, ein Signal auszugeben, wenn der Ultraschallmesskopf (6) korrekt auf der Bremsscheibe (4) aufgebracht ist.
Vorrichtung zum Bestimmen der Dicke einer Bremsscheibe (4) eines luftbereiften Fahrzeugs, insbesondere eines Personen- oder Nutzkraftwagens, wobei die Vorrichtung einen Ultraschallmesskopf (6) aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass der Ultraschallmesskopf (6) so ausgebildet ist, dass er durch eine Öffnung (10), die in einer Felge (2) eines Rades (10) des Fahrzeugs ausgebildet ist, führbar und auf eine dem Rad (10) zugeordneten Bremsscheibe (4) des Fahrzeugs aufbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Ultraschallmesskopf (6) so ausgebildet ist, dass er bei Bremsscheiben (4), die wenigstens zwei Bremsscheibenplatten (4a, 4b) aufweisen, die durch Stege (12) miteinander verbunden sind, wenigstens einen der Stege (12) erfasst und bei der Bestimmung der Dicke der Bremsscheibe (4) berücksichtigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Auswerte- und/oder Anzeigeeinheit (8) aufweist, die durch eine drahtlose oder drahtgebundene Datenverbindung (7) mit dem Ultraschallmesskopf (6) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Vorrichtung eine Warnvorrichtung umfasst, die ausgebildet ist, eine optische oder akustische Warnung auszugeben, wenn die von der Vorrichtung bestimmte Dicke der Bremsscheibe (4) einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Ultraschallmesskopf (6) wenigstens einen Sensor (14) aufweist, der ausgebildet ist, zu erkennen, ob der Ultraschallmesskopf (6) ordnungsgemäß auf der Bremsscheibe (4) positioniert ist.