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Abnutzunqsanzeiqevorrichtunq Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung,
die anzeigt, daß die Grenze der zulässigen Abnutzung bei Bremsbelägen erreicht ist.
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Insbesondere betrifft sie ein bei Annäherung an das Grenzmaß diqser
Abnutzung betätigtes, in einem mit elektrischer Spannung beaufschlagten Anzeigekreis
liegendes Schaltmittel.
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Die Bremsen in Maschinen und Fahrzeugen sind im allgemeinen so eingebaut,
daß die Bremsbeläge dem inspizierenden Blick nicht so leicht zugänglich sind. Es
kann daher vorkommen, daß nicht bemerkt wird, daß die Bremsbeläge hätten erneuert
werden müssen.
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Dadurch treten oftmals zumindestens sonst vermeidbare, kostspielige
Schäden an den Gegenreibflächen, den Scheiben oder Trommeln, auf. Unter Umständen
kann durch Versagen der Bremse sogar Leben in Gefahr geraten.
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Es-sind daher, besonders bei Fahrzaugbremsen, eine Reihe von Vorrichtungen
bekannt geworden, durch welche eine Warnung im zutreffenden Zeitpunkt ausgelöst
werden soll.
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Es ist bekannt, elektrische, unter Spannung gegen Masse stehende Kontakte
in den Belägen einzubetten, die bei der Abnutzung der Beläge freigelegt werden und
mit der an masse liegenden Gegenreibfläche in Berührung kommen, wodurch der Stromkreis
geschlossen und die Warnvorrichtung, zum Beispiel eine Lampe am Armaturenbrett,
in Betrieb gesetzt wird. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß bei ihrem Inbetriebgehen
unter Umstanden durch Wahl ungeeigneter Kontaktmaterialien, der Reibbeiwert verändert
wird oder daß
Veränderungen, beispielsweise Gegenangriff an der
Gegenreibfläche, auftreten können.
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man hat deshalb weiter vorgeschlagen, den gegen masse isolierten,
durch Reibeinwirkung freizulegenden Kontakt außerhalb der Reibfläche auf dem Belagträger
anzubringen, damit wenigstens nicht die Zusammensetzung der Reibfläche geändert
wird. Diese maßnahme hat mit der vorerwähnten noch die Nachteile gemeinsam, daß
die Vorrichtung nur einmal verwendbar ist und die Herstellung der Reibbelaganordnung,
bestehend aus Reibbelag und Reibbelagträger, verteuert wird.
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Alle diese Nachteile werden nun vermieden durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schaltmittel aus mindestens
zwei außerhalb der Reibbeläge angebrachten, jedoch mit den Reibbelagträgern in mechanischem
Wirkeingriff befindlichen Schaltelementen, welche durch die Bewegung dar Reibbeläge
während des Abnutzungsvorganges derart gegeneinander bewegt werden, daß die Anzeigemittel
zum Ansprechen gebracht werden, bestehen.
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Vorteilhafterweise ist die Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ziemlich unabhängig von Form und Größe der Reibbelaganordnungen.
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Weiter ist es bei Anwendung der erfindungsgemäßen Konstruktion nicht
notwendig, für den massekontakt eines rotierenden Bauteils, sei es eine Trommel
oder Scheibe, zu sorgen. Die sich geführt zueinander bewegenden Schaltkontakte berühren
bei Erreichung des Grenzmaßes einahder-und nicht ein rotierendes Bauteil; sie nutzen
sich also nicht ab. Die Vorrichtung läßt sich auch noch nachträglich einbauen und
jederzeit auf ihre Funktionsfähigkeit überprüfen.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann es von Vorteil sein, wenn der
Wirkeingriff der Reibbelagträger auf die Kontakte über elastisch verformbare Zwischenglieder
geschieht wird, um damit einer Zerstörung der Vorrichtung vorzubeugen. Dieses können
beispielsweise Schraubenfedern aus Kontaktmaterial oder Buchsen und Formteile aus
elastischen Isoliermaterialien sein. Unter Umständen ist es günstig, die Kontakte
in elastisch verformbares Isoliermaterial einzubetten oder sie auf den slastischen
Zwischengliedern zu befestigen, weil man dadurch eine leicht als Messenartikel herstellbare
Form erhält. Obwohl man, besondere bei hoch beanspruchten Reibbelägen, für Jedsfl
Belag eine dazugehörige Schaltvorrichtung vorsehen sollte, ist es auch möglich und
oft ausreichend, beispielsweise bei paarweise einender gegenüberliegend angeordneten
Bolägen von Teilbelagscheibenbremsen, eine Schaltvorrichtung mit nur zwei Kontakten
zwischen den Reibbelagträgern anzuordnen, die dann allerdings eine bei beiden Belägen
als gleich groß vorausgesetzte Abnutzung zur Anzeige bringt.
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Vielfach ist es bei Teilbelagscheibenbremsen üblich, die Reibbelaganordnungen
an Bolzen zu führen, wobei der Reibbelagträger Augen aufweist, in denen die Bolzen
gleiten. Diese Bolzen bieten die vorteilhafte Möglichkeit, daß man sie auch zur
Führung und Halterung der Schaltmittel zwischen den Reibbelagträgern benutzen kann.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die davon
in günstiger Weise Gebrauch macht, ist dadurch besonders gekennzeichnet, daß die
Schaltelement einander berühren, indem sie aneinander vorbeigleiten. Die Kontaktträger
können dabei beispielsweise die Form zweier ineinander einschiebbarer Buchsen haben.
In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann man dann eine bekannte
Spannungsteilerschaltung anwenden, wobei in einer der Buchsen der Widerstand und
in der anderen der Ab griff untergebracht wird, um such das Maß der Abnutzung der
Reibbeläge anzeigen zu können.
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In den Zeichnungen wird eine Reihe von Ausführungsformen dargestellt,
deren Vorzüge darin liegen, daß sie entweder leicht anbringbar, einfach herstellbar
oder im Betrieb wenig empfindlich sind.
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In schematischer Darstellung wird gezeigt in Figur 1 Anwendung der
Vorrichtung bei einer Backenbremse, Figur 2 Anwendung der Vorrichtung bei einer
Teilbelagecheibenbremse, Figuren 3, 4, 5, 7, 8 weitere Ausführungsbeispiele der
Vorrichtung in Anwendung bei Teilbelagscheibenbremsen, Figur 6 Draufsicht auf das
Ausführungsbeispiel der Figur 7.
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man erkennt in Figur 1 Teile einer Bremetrommel 1 und eines Bremebackens
2. Am Backen 2 befindet sich ein erster, mit dem Backen beweglicher Befestigungspunkt
3 und an dem nicht gezeichneten, schildförmigen Bremsenträger ein zweiter, ortsfester
Befestigungspunkt 4 für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 5.
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Die Vorrichtung 5 besteht aus einem Gehäuse 6 mit einem ersten Kontakt
61 und einer Stange 7 mit einem elastischen Teilstück 71 und einer im Gehäuse 6
bewegbaren Kontaktplatte 72. Der Kontakt 61 und die Kontaktplatte 72 liegen über
einer Warnlampe 8 an einer Spannungsquelle 9.
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Bei sich verringernder Stärke eines auf dem Backen 2 befestigten Reibbelages
21 entfernen sich die Befestigungepunkte 3 und 4 immer mehr voneinander und nähern
sich die Kontakte 61 und 72, bis sie einander bei einer vorgegebenen Restetärke
des Belages 21 berühren, so daß die Lampe 8 aufleuchtet.
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Danach sorgt das elastische Teilstück 71 günstigerweise dafür, daß
die Kontakte 61 und 72 miteinander in Berührung bleiben, selbst wenn der Reibbelag
21 über das Grenzmaß hinaus abgenutzt wird, ohne Überbeanspruchung der Vorrichtung
5 durch Zug zwischen den Befestigungspunkten 3 und 4.
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In den Figuren 2 und 3 sind Ausschnitte aus Teilbelagscheibenbremsen
gezeichnet, bei denen auf beiden Seiten einer Bremsscheibe 10 Reibbelaganordnungen
110 und 111 angebracht sind, die aus einem Reibbelagträger 112 und einem Reibbelag
113 bestehen. Die Reibbelaganordnungen 110 und 111 sind in (nicht gezeichneten)
Bremezangen an Bolzen 12 geführt.
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Diese Bolzen 12 können nun vorteilhafterweise zur Aufnahme der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dienen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 besteht diese aus einem Körper
13 aus elastisch verformbarem, elektrisch isolierenden Material, der an den Kontaktstellen
Faltenbälge 131 und 132 bildet.
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In den Körper 13 sind zwei ringförmige Kontakte 133 und 134 und ein
buchsen- oder zylinderförmiger Kontakt 135 isolisrt eingeformt.
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Die Kontakte weisen Durchführungen durch den Körper 13 auf, so daß
der Kontakt 135 über eine Warnlampe 8 mit dem einen Ende und die Kontakte 133 und
134 mit dem anderen Ende einer Batterie 9 verbunden werden können.
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Der Körper 13 sitzt im Schiebesitz derart auf dem Bolzen 12, daß der
Abstand der Kontakte 133 und 135 bzw. 134 und 135 unterhalb der Faltenbälge gleich
der abnutzbaren Dicke a des Bremsbelages ist.
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Bei sich verringernder Dicke des Belages verringert sich auch der
Abstand der Kontakte, bis diese bei Erreichung des Grenzwertes zur Berührung kommen,
so daß die Lampe aufleuchtet. Die elastische Verformbarkeit des materials des Körpers
13 läßt dabei eine Verformung des Körpers 13 selbst bei beträchtlicher Überschreitung
des
Grenzwertes zu, ohne daß Körper 13 zerstört wird. Die Verformung
soll sich dann vor allem auf zylinderförmige Abschnitte 136 zwischen den Kontakten
133 und 134 und den Reibbelagträgern 112 auswirken.
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Bei der Ausführung der Figur 3 ist die Verzweigung an der Batterie
9 mit in einen elastischen, die Schaltmittel zur Betätigung der Warnlampe 8 enthaltenden
Schaltkörper 14 gelegt, wobei die Schaltmittel aus einem ersten zylinderförmigen
Kontaktelement 141 und einem zweiten, das erste umschließende Kontaktelement 142
bestehen. Die Federwirkung des ausgebogenen Kontaktelementes 142 läßt sich in vorteilhafter
Weise zur Verbesserung der Elastizität des isolierenden und schützenden Schaltkörpers
14 heranziehen.
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Die Beschädigung des Schaltkörpers verhindern auch bei dieser Konstruktion
elastische, zylindrische Teilabschnitte 143 des Schaltkörpers 14.
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Besonderen Erfordernissen kann man sich dadurch anpassen, daß man
die zylinderförmigen Kontaktelemente 135 oder 141 durch ein zylinderförmig Pederndes
Kontaktelement, beispielsweise eine Zylinderfeder aus einem Kontaktmaterial, ersetzt.
Weiter kann es günstig sein, in dem Körper 13 an Stelle des zylindrischen Kontaktes
135 ebenfalls zwei ringförmige Kontakte ähnlich 133, 134 einzusetzen.
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In diesen Fällen läßt sich auch noch der zwischen den Faltenbälgen
belegene Teil des Körpers 13 zum elastischen Ausgleich mit heranzishen, um Zerstörungen
der Vorrichtung zu vermeiden, wenn die Bremsbeläge über das zulässige maß abgenutzt
werden sollten.
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Eine vereinfachte Ausführung der in Figur 2 dargestellten Form des
Körpers 13 entsteht durch einfache Halbierung. Diese Form hat dann zwar nur noch
zwei Kontakts, beispielsweise 133 und ein ringförmiges Teilstück von 135, und es
wird nur noch die Abnutzung von beiden Scheibenbramsbelägen 113 gleichzeitig angezeigt,
aber dies dürfte in vielen Fällen genügen.
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In don Fällen, in denen die Bolzen 12 nicht vorhanden sind, lassen
sich die ringförmigen Kontakte des Körpers 13 durch zylinderförmige ersetzen. Der
Kontaktkörper wird in solchen Fällen in Augen oder Randausnehmungen der Bremsbelagträegr
eingesetzt oder zwischen den Belagträgern eingeklemmt und mittig in einer Halterung
am Bremssattel befestigt. In Figur 4 sieht man von oben in den Schscht einer nicht
gezeichneten Bremszange einer Teilbelagscheibenbremse hinein. man erkannt die Bolzen
12 für die Aufhängung und Führung der Bremsbelaganordnungen, deren Bremsbelagträger
mit 112 und deren Spreizfedern mit 114 bezeichnet sind. Von einem der Bolzen 12
zum andern erstrecken sich vor jedem Bremsbelagträger 112 stegartige Kontaktträger
15 aus einem elastischen, elektrisch isolierenden Material. Die auf ihnen angebrachten
Kontakte sind mit 151 bezeichnet. und einerseits mit der Batterie 9 und andererseits
mit der ebenfalls an der Batterie liegenden Warnlampe 8 verbunden.
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Da es sich bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
um eine Ausführung mit nur 2 Kontakten handelt, sind die Kontakte 151 in Ruhe um
die Strecke 2 a voneinander entfernt, wobei a die abnutzbare Belagstärke ist.
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Selbst wenn die Bremsbeläge über das zulässige maß hinaus abgenutzt
werden, verhindert das elastische material des Kontakträgers 15 eine Beschädigung
der Schaltvorrichtung, indem es noch nach gegenseitiger Berührung der Kontakte 151
eine weitere Durchbiegung der Kontaktträger zuläßt.
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In der Ausführungsform der Figur 5 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung
aus zwei elastischen Fühlern 161 und 162 aus einem isolierten Leitermaterial. Die
Fühler 161 und 162 sind federnd an zwei Punkten 163 und 164 der nur angedeuteten
Bremszange befestigt und ihre Kontaktspitzen in einem Isolierrohr 165 geführt, das
die Anordnung gegen Schmutz schützen 8011.
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Die Fühler 161 und 162 stützen sich an Belagträgerblechen 17 ab, die
an einem Bolzen 18 in der Bremszange aufgehängt sind.
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Bei Berührung der Kontaktspitze des Fühlers 162 mit der Platte des
Fühlers 161 wird der Stromkreis über die Batterie 9 und die Lampe 8 geschlossen.
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Die Elastizität der Fühler 161 und 162 gestattet ebenfalls eine Verformung
noch, nachdem die Spitzen miteinander in Berührung gekommen sind.
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In den Figuren 6 und 7 erkennt man eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine elastisch verformbare U-förmige Kontaktbrücke
171 und davon galvanisch getrennte, ebenfalls elastisch verformbare Kontaktstege
172 und 173 an einer Abdeckplatte 17 befestigt sind. Die vorzugsweise aus einem
elastisch verformbaren Isoliermaterial bestehende Abdeckplatte 17 ist in den Schacht
der in Figur 6 in der Ansicht von oben dargestellten Bremszange selbsthemmend eingeklemmt.
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Nachdem einer oder beide Bremsbeläge bis auf das zulässige Mindestmaß
abgenutzt sind, wird durch den auf dem Bolzen 12 gleitenden Bremsbelagträger 112
der Kontaktsteg 172 gegen die Kontaktbrücke 171 gedrückt und die Warnlampe 8 über
die Batterie 9 zum Aufleuchten gebracht; entsprechend geschieht es mit dem Kontaktsteg
173.
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In Figur 8 wird ein Ausführungebeispiel der Anzeigevorrichtung gezeigt,
bei dem ein Innenkontakt 181 und ein Außenkontakt 182 in zwei ineinander einschiebbaren
Buchsen 183 und 184 sitzen. Die Buchse 183 mit dem Innenkontakt 181 gleitet derart
auf einem Bolzen 19, der gleichzeitig zur Führung von Bremsbelagträgern 112 dient,
daß eine elektrische Leitung über die Lampe 8 zur Batterie 9 besteht.
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Der Außenkontakt 182 ist mit der anderen Seite der Batterie 9 verbunden.
Bei Erreichung der zulässigen Abnutzungsstärke berühren sich die Kontakte 181 und
182.
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Bei weiterer Abnutzung der Beläge können die Kontakte noch ein gehöriges
Stück aneinander vorbeigleiten, wobei sie den Strom im Warnkreis aufrechterhalten.
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Diese Ausführungsform läßt sich nun leicht in vorteilhafter Weise
von einer bloßen Anzeigevorrichtung zu einer Meßvorrichtung umwandeln, indem an
die Stelle des Außenkontaktes 182 ein parallel zur Batterie 9 liegender Widerstand
tritt, von dem eine Spannung in der üblichen Spannungsteilerschaltung mittels des
Innenkontaktes 181 abgegriffen wird. An die Stelle der Anzeigelampe 8 tritt dann
ein meßgerät, an dem eins Spannung abgelesen werden kann, die mit der Belagstärke
in einfacher Beziehung steht.
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Auf diese Weise werden nicht nur die Grenze der zulässigen Abnutzung,
sondern auch der Grad der Abnutzung angezeigt.