DE2450023A1 - Monitor for abrasion material - is for brake linings or carbon brushes and comprises probe with trigger released by mechanical wear - Google Patents

Abstract

The monitoring device for abrasion material is intended for incorporation in braking installations or in a DC motor to release a warning or operate a cut-out when a given level of wear is reached in the material. In the latter case, a monostable switch (7) near to a channel (4) between the abrasion part (2) and a connecting part of the motor's carbon brush (1) is kept in an open position by the action of a probe (10). The latter comprises a trigger of carbon brush material and a triggering thread (12) which is held under tension by a spring (13) of the switch. The latter has a movable contact connecting with the thread, which draws a trip part (11b) upwards when a shoulder (11c) disappears following wear and tear.

Description

Überwachungsvorrichtung für Verschleißmaterial Die Erfindung bezieht sich auf eine Uberwachungsvorrichtung für Verschleißmaterial, insbesondere Bremsbeläge oder Eohlebürsten, die einen Verschieißteil und einen Befestigungs-oder Anschlußteil aufweisen. Monitoring device for wear material The invention relates to on a monitoring device for wear material, in particular brake linings or Eohlebürsten, which have a wearing part and a fastening or connecting part exhibit.

Wenn Verschleißmaterial bis zum Ende aufgebraucht wird, entsteht mitunter das Problem der 3eschädigung von Teilen, die mit dem Verschleißmaterial zusammenarbeiten, beispielswsise beschädigt das Befestigungsteil eines Bremsbelages die zugehörige Bremsgegenfläche und das Anschlußteil einer Kohlebürste beschädigt den zugehörigen Kollektor bei Verwendung eines Gleichstrommotors. Die beschädigte Bremsgegenfläche bzw. der beschädigte Kollektor führt zu unverhältnismäßig raschem Verbrauch von neueingebauten Bremsbelägen bzw. Kohlebürsten, es können aber auch noch schwerwiegendere Schäden eintreten.When wear material is used up to the end, it sometimes arises the problem of damage to parts that work with the wear material, for example, the fastening part of a brake lining damages the associated one Brake counter surface and the connection part of a carbon brush damage the associated Collector when using a DC motor. The damaged brake counter surface or the damaged collector leads to a disproportionately rapid consumption of Newly installed brake pads or carbon brushes, but there can also be more serious ones Damage occur.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung für Verschleißmaterial zu schaffen, welche das Schalten einer gewünschten Funktion (Warnsignalgabe an das Bedienungspersonal bzw. gegebenenfalls selbsttätiges Ausschalten der gefährdeten Maschine) ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a monitoring device for creating wear material, which enables the switching of a desired function (Warning signal to the operating personnel or, if necessary, automatic switch-off of the endangered machine).

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungo Drei Ausfuhrungsbeispiele werden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt: eine erste Ausführungsform bei einer Kohlebürse als Verschleißmaterial, Fig.2 eine zweite Ausfuhrungsform, Figo3 vergrößerte Einzelheiten zu Fig.2, Fig.4 eine Einzelheit einer dritten Ausführungsform, Fig.5 uo6 weitere Einzelheiten der dritten Ausfuh.rungsform und Figo7 u.8 hintereinander bzw. parallel gesteckte Verschleißkörper.The task is based on the measures of the main claim solved. The subclaims relate to refinements and developments of the invention o Three exemplary embodiments are explained with reference to the drawing. It shows: a first embodiment with a carbon brush as wear material, Fig.2 shows a second embodiment, Figo3 enlarged details of Fig.2, Fig.4 a detail of a third embodiment, Fig.5 uo6 further details of the third Ausfuh.rungsform and Figo7 and 8 one behind the other or parallel plugged wear bodies.

An einer Kohlebürste 1 können zwei Abschnitte unterschieden werden, nämlich ein Verschleißteil 2 und ein Anschlußteil 30 In dem Anschlußteil 3 ist ein Kanal 4 vorgesehen, der bis zu dem Verschleißteil 2 führt und dort mit vergrößertem Durchmesser als Bohrung 5 weiterläuft. Im Bereich des Kanals 4 kann eine Aussparung 6 zur Aufnahme eines Schalters 7 vorgesehen sein. Der Schalter 7 ist monostabil und kehrt selbsttätig z03. in die geschlossene Lage zurück, wenn er nicht mittels einer Sonde 10 offengehalten wird0 Die Sonde 10 besteht im wesentlichen aus einem Auslösekörper 11 aus Kohlebürstenmaterial und einem Auslösefaden 12, wobei der Auslösekörper 11 einen ringförmigen Bund 11a und ein Freigabeteil lib aufweist, zwischen denen eine Schulter 11c.gebildet ist. Der Auslösefaden 12 wird mittels einer Feder 13 des Schalters 7 gespannt gehalten. Es versteht sich, daß der Schalter 7, der einen beweglichen Kontakt 14 und einen feststehenden Kontakt 15 aufweist, nur schematisch angedeutet werden braucht, da jeder monostabile Schalter benutzt werden kann, dessen beweglicher Kontakt 14 mit dem Auslösefaden 12 verbindbar ist. In Reihe mit dem Schalter 7 liegen eine Stromquelle 16 und eine Warnlampe 17 und/oder ein Relais zum Abschalten des Motors. Im Betrieb der Kohlebürste wieder Verschleißteil 2 und auch der ringförmige Bund 11a des Auslösekörpers 11 abgeschliffen, so daß schließlich nur noch der Freigabeteil lib übrigbleibtO Wegen des Fortfalls der Schulter 11c findet dieser Freigabeteil 11b keinen Halt mehr in der Kohlebürste und wird infolge der Spannung des Auslösefadens 12 nach oben gezogene Gleichzeitig kehrt der Schalter 7 infolge der Feder 13 in seine geschlossene Lage zurück und die Warnlampe 17 leuchtet auf.A carbon brush 1 can be divided into two sections, namely a wear part 2 and a connection part 30 In the connection part 3 is a Channel 4 is provided, which leads to the wearing part 2 and there with an enlarged diameter than bore 5 continues. In the area of channel 4 A recess 6 for receiving a switch 7 can be provided. The desk 7 is monostable and automatically reverses z03. return to the closed position when it is not kept open by means of a probe 10. The probe 10 essentially consists from a release body 11 made of carbon brush material and a release thread 12, wherein the trigger body 11 has an annular collar 11a and a release part lib, between which a shoulder 11c is formed. The release thread 12 is by means of a spring 13 of the switch 7 held taut. It goes without saying that the switch 7, which has a movable contact 14 and a fixed contact 15, need only be indicated schematically, since each uses a monostable switch can be, whose movable contact 14 can be connected to the release thread 12. In series with the switch 7 are a power source 16 and a warning lamp 17 and / or a relay to switch off the motor. Wear part again during operation of the carbon brush 2 and also the annular collar 11a of the release body 11 ground off so that finally only the release part lib remains because of the loss of the shoulder 11c, this release part 11b no longer finds a hold in the carbon brush and becomes due to the tension of the release thread 12 pulled upwards at the same time returns the switch 7 returns to its closed position as a result of the spring 13 and the warning lamp 17 lights up.

Fig.2 und 3 stellen ein zweites Ausführungsbeispiel vor.Fig. 2 and 3 present a second embodiment.

Gleichartige Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig.Identical parts are given the same reference numerals as in Fig.

1 versehen worden. Die Sonde weist außer dem Auslösekörper 11 und dem Auslösefaden 12 noch einen Mantelschlauch 20 aus einem wärmefesten, elektrisch nicht leitendem Material auf, an dessen oberen Ende ein hülsenförmiges Gehäuse 21 sitzt, welches den Schalter 7 und die Spannfeder 13 für den Faden 12 aufnimmt.1 has been provided. The probe has the trigger body 11 and the release thread 12 still a jacket hose 20 made of a heat-resistant, electrical non-conductive material, at the upper end of which a sleeve-shaped housing 21 sits which the switch 7 and the tension spring 13 for the thread 12 records.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schalter ein im Querschnitt U-förmiges Schalterplättchen 22 zur tberbrükkung zweier feststehender Kontakte oder Pole 23 und 24 auf.In the illustrated embodiment, the switch has a cross-section U-shaped switch plate 22 for bridging two fixed contacts or Poles 23 and 24 on.

Es versteht sich, daß entsprechende Schalterpole auch an den Stellen 25, 26 angeordnet sein können, wobei je nach Bedarf durch entsprechenden Anschluß dafür gesorgt wird, daß das Warnsignal durch Öffnen oder Schließen des'Schaltkreises gegeben wird.It goes without saying that corresponding switch poles also at the points 25, 26 can be arranged, depending on requirements by appropriate connection it is ensured that the warning signal by opening or closing the circuit is given.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig.1, bei welchem das Ende des Auslösefadens 12 in den Freigabeteil lib verankert war, ist dieses Ende in dem ringförmigen Bund 11a verankert und das Freigabeteil 11b weist eine Kerbe auf, die so tief ist, daß nach dem Abschliff des Bundes 11a der Rest des Auslösekörpers 11 zerbricht und der Auslösefaden 12 frei wird.In contrast to the embodiment of Figure 1, in which the end of the release thread 12 was anchored in the release part lib, this end is in the annular collar 11a anchored and the release part 11b has a notch that is so deep that after the collar 11a has been ground off, the remainder of the release body 11 breaks and the release thread 12 is free.

Da die Druckfeder 13 daraufhin nicht länger gespannt gehalten wird, drückt sie das Schaltplättchen 22 auf die Kontakte 23, 24. Daraufhin erfolgt die Abgabe des Warnsignals bzw. das Abschalten der gefärdeten Kohlebürste0 Es wird Bezug auf Fig04 bis 8 genommen. Bei dieser Ausführungsform stellt der Auslösekörper eine Hohlform 31 bzw0 41 dar, und es wird ein unter leichtem Unterdruck stehender Schlauch 32 (Fig.4, Fig.7, Fig.8) als das Verbindungsteil zu dem Schalter 7 benutzt. Am Ende des Schlauches 32 ist ein Balg 33 angeordnet, der zur Erseugung des Unterdrucks und damit der mechanischen Spannung in dem Verbindungsteil dient. Der Balg 33 trägt eine Kontaktplatte 34, die mit den Polen 35, 36 des Schalters 7 zusammenarbeitet. Zur Erhöhung des Kontaktdruckes kann ein Haftmagnet 37 vorgesehen sein, der mit einem entsprechenden Eisenteil an der Kontaktplatte 34 zusammenwirkt. Der Balg 33 ist an einer Halteplatte 38 befestigt, mit der er in einem Gehäuse 39, 40 eingehängt ist. Das Gehäuseunterteil 39 weist eine Kontaktplatte 42 mit den Kontakten 35, 36 und dem Haftmagneten 37 auf, ferner eine Burchführung 43 fur elektrische Leitungen, falls kein Batteriebetrieb erwünscht ist, und eine Durchführung 44 für den Schlauch 32. Das Oberteil 40 des Gehäuses ist mit dem Unterteil 39 ueber ein Scharnier 45 und über einen Klammerverschluß 46 verbunden. Warnsignallampen 47 sind unterhalb eines Deckels 48 am Oberteil 40 des Gehäuses vorgesehen. Die Warnsignallampen 47 stehen über elektrische Leitungen 49 mit einem Klemmensatz 50 und über diesen mit den Schalterpolen 35, 36 in Verbindung, wie auch rechts von Fig.4 schematisch angedeutet ist.Since the compression spring 13 is then no longer kept tensioned, she presses the switch plate 22 on the contacts 23, 24. Thereupon takes place Issue of the warning signal or switching off the endangered carbon brush 0 Reference is made taken on Figs. In this embodiment, the trigger body is a Hollow form 31 or 41, and it becomes a tube under a slight negative pressure 32 (Fig.4, Fig.7, Fig.8) is used as the connecting part to the switch 7. At the end of the hose 32, a bellows 33 is arranged, which is used to generate the negative pressure and thus serves the mechanical tension in the connecting part. The bellows 33 carries a contact plate 34 which cooperates with the poles 35, 36 of the switch 7. To increase the contact pressure, a holding magnet 37 can be provided which is connected to a corresponding iron part on the contact plate 34 cooperates. The bellows 33 is attached to a holding plate 38 with which it is suspended in a housing 39, 40 is. The lower housing part 39 has a contact plate 42 with the contacts 35, 36 and the holding magnet 37, furthermore a bushing 43 for electrical lines, if battery operation is not desired, and a passage 44 for the hose 32. The upper part 40 of the housing is connected to the lower part 39 via a hinge 45 and connected via a clip lock 46. Warning lights 47 are below a cover 48 is provided on the upper part 40 of the housing. The warning lights 47 are available via electrical lines 49 with a terminal set 50 and via these with the switch poles 35, 36 in connection, as also indicated schematically on the right of FIG is.

Zum Betrieb der Vorrichtung, wird das Gehäuse 39, 40 geöffnet, der Balg 33 entnoinm en und zusammengedrückt0 Das freie Ende des Schlauches 32 wird auf das herausragende Ende des Auslökörpers 31 oder 41 geschoben, wonach durch Loslassen des Balges 33 ein Unterdruck in dem Schlauch 32 erzeugt wird.To operate the device, the housing 39, 40 is opened, the Remove the bellows 33 and compress the free end of the hose 32 pushed onto the protruding end of the release body 31 or 41, after which by releasing it of the bellows 33, a negative pressure is generated in the hose 32.

Wenn danach der Balg mit seiner Halteplatte 38 in das Gehäuse se 39, 40 eingelegt wird, befindet sich die Kontaktplatte 34 in einem gewissen Abstand von den Schalterpolen 35, 36, so daß der Schaltkreis der Warnlagpen 47 offen ist. Wenn der Verbrauch der Kohlebürste 1 bis zum Erreichen des Auslösekörpers 41 fortgeschritten ist, wird dieser Hohlkörper leck und es strömt Luft durch die Leckstelle in den Auslösekörper 41 und den Schlauch 32 ein0 Infolgedessen wird der Balg 33 nicht mehr durch Unterdruck zusammengepreßt gehalten, er dehnt sich aus und die Kontaktplatte 34 gerät auf die Schalterpole 35, 36. Der Magnet 37 sichert den Kontakt Da nunmehr der Kreis der Warnlampen 47 geschlossen ist, leuchten diese auf und zeigen an, daß die Kohlebürste 1 verbraucht ist.If then the bellows with its retaining plate 38 in the housing se 39, 40 is inserted, the contact plate 34 is at a certain distance from the switch poles 35, 36, so that the circuit of the warning flags 47 is open. When the consumption of the carbon brush 1 has progressed until the release body 41 is reached is, this hollow body will leak and air will flow through the leak into the Release body 41 and hose 32 on. As a result, the bellows 33 is no longer held together by negative pressure, it expands and the contact plate 34 gets on the switch poles 35, 36. The magnet 37 secures the contact Da now the circle of warning lamps 47 is closed, they light up and indicate that the carbon brush 1 is used up.

Im Falle mehrere Kohlebürsten zu überwachen sind, können diese hintereinander (Fig.7) oder parallel zueinander (Fig.8) uber weitere Schläuche 52 bzw0 ein Verteilungsstück 53 angeschlossen werden0 Im Falle der Hintereinanderschaltung gemäß Fig.7 ist der Auslösekörper 31i schleifenförmig ausgebil det, wie es Fig. 5 zeigt.If several carbon brushes are to be monitored, these can be used one after the other (Fig. 7) or parallel to each other (Fig. 8) via further hoses 52 or a distribution piece 53 0 In the case of series connection in accordance with Fig. 7 the trigger body 31i is loop-shaped ausgebil det, as shown in FIG.

Die Anordnung des Balges 33 in dem Gehäuse 39, 40 kann auch umgekehrt sein, d.h. die Halteplatte 38 kann sich unten und die Kontaktplatten 34, 35 können sich oben befinden, wobei dann die Kontaktplatte 42 Teil des Gehäuseoberteils 40 sein würde. Bei dieser Gestaltung braucht der Balg 33 nicht aus dem Gehäuse 39, 40 entnommen werden, wenn er gespannt werden soll.The arrangement of the bellows 33 in the housing 39, 40 can also be reversed be, i.e. the holding plate 38 can be down and the contact plates 34, 35 can are located at the top, the contact plate 42 then being part of the upper housing part 40 would be. With this configuration, the bellows 33 does not need to be removed from the housing 39, 40 can be removed when it is to be tensioned.

Anstelle der Verwendung von Unterdruck in dem Schlauch-und Balgsystem 32, 33 ist es auch möglich, einen Überdruck anzuwenden, wobei dann die Kontaktplatte 42 beispielsweise im.Instead of using negative pressure in the hose and bellows system 32, 33 it is also possible to apply an overpressure, in which case the contact plate 42 for example in.

Inneren des Balges 33 angeordnet ist und die bewegliche Kontaktplatte 34 beim Schrumpfen des Balges 33 auf die Schalterpole 35, 36 auftrifft. Zum spannen des Balges 33 kann ein Hahn in der Halteplatte 38 angeordnet sein, über den der leichte Überdruck eingeführt wird.Inside the bellows 33 is arranged and the movable contact plate 34 strikes the switch poles 35, 36 when the bellows 33 is shrinking. For tensioning of the bellows 33, a cock can be arranged in the holding plate 38, via which the slight overpressure is introduced.

Anstelle von Kohlebürsten können auch andere Verschleißniaterialien überwacht werden, beispielsweise Bremsbeläge.Instead of carbon brushes, other wear materials can also be used monitored, for example brake pads.

Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Uberwachungsvorrichtung für Verschleißmaterial, insbesondere Bremsbeläge oder Kohlebürsten, die einen Verschleißteil und einen Befestigungs- oder Anschlußteil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sonde (10) einen Auslösekörper (11, 31, 41) und ein unter mechanischer Spannung stehendes Verbindungsteil (12, 32, 33) zu einem Schalter (7) aufweist, daß der Auslösekörper (11, 31, 41) in einem Kanal des Befestigungs- oder Anschlußteils (3) angeordnet ist und das mechanische Verbindungsteil (12, 32, 33) seinen mechanischen Spannung zustand beim Abschliff des Auslösekörpers (11, 31, 41) ändert und den Schalter (7) umlegt.1. Monitoring device for wear material, in particular brake linings or carbon brushes, which have a wearing part and a fastening or connecting part have, characterized in that a probe (10) has a release body (11, 31, 41) and a connecting part under mechanical tension (12, 32, 33) to a switch (7) has that the trigger body (11, 31, 41) in a channel of the fastening or connecting part (3) is arranged and the mechanical connecting part (12, 32, 33) its mechanical tension was when the release body was ground down (11, 31, 41) changes and flips the switch (7). 20 Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter mechanischer Spannung stehende Verbindungsteil ein Auslösefaden (12) ist, der einerseits an dem Auslösekörper (11) und andererseits an einem beweglichen Kontakt (14, 22) des Schalters (7) befestigt ist, wobei der Kontakt unter der Einwirkung einer Feder (13) steht 20 monitoring device according to claim 1, characterized in that that the connecting part under mechanical tension is a release thread (12) is on the one hand on the trigger body (11) and on the other hand on a movable Contact (14, 22) of the switch (7) is attached, the contact under the action a spring (13) 3. Uberwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösefaden (12) von einem Mantelschlauch (20) umgeben ist, an den sich ein Schaltergehäuse (21) anschließt, in welchem neben dem Schalter (7) noch eine Druckfeder (13) zur Erzeugung der Zugspannung des Auslösefadens (12) angeordnet ist und sich einerseits an dem Boden des Schaltergehäuses (21) und andererseits an einem Schalterplättchen (22) als dem beweglichen Kontakt des Schalters (7) abstützt.3. Monitoring device according to claim 2, characterized in that that the release thread (12) is surrounded by a jacket hose (20) to which a switch housing (21) is connected, in which in addition to the switch (7) another Compression spring (13) for generating the tensile stress of the release thread (12) is arranged is and on the one hand on the bottom of the switch housing (21) and on the other hand on a switch plate (22) as the movable contact of the switch (7). 4. Uberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterplättchen (22) im uerschnitt U-förmig ausgebildet ist.4. Monitoring device according to claim 3, characterized in that that the switch plate (22) is U-shaped in cross-section. 5O tberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösekörper (11) einen ringförmigen Bund (11a) und ein Freigabeteil (11b) aufweist, zwischen denen eine Schulter (11c) angeordnet ist, mit welcher sich der Auslösekörper an dentTerschleißmaterial bzw. an dem Mantelschlauch (20) abstützt.5O monitoring device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the release body (11) has an annular collar (11a) and a Has release part (11b), between which a shoulder (11c) is arranged, with which the release body attaches to the wear material or to the jacket hose (20) is supported. 6. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösekörper (11) eine Einkerkung (11d) aufweist, so daß nach Abschliff des ringförmigen Bundes (11a) der restliche Auslösekörper zerbricht und der Auslösefaden (12) frei wird.6. Monitoring device according to claim 5, characterized in that that the release body (11) has a notch (11d) so that after grinding of the annular collar (11a), the rest of the release body breaks and the release thread (12) becomes free. 7. Überwachungsv'rn.chtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Freigabeteil (1lb) des Auslösekörpers (11) das Ende des Auslösefadens (12) aufnimmt und nach Abschliff des ringförmigen Bundes (11a) durch Fortfall der Schulter (11c) die Abstützung an dernVerschleißmaterial bzw. an dem Mantelschlauch (20) entfällt.7. Monitoring device according to claim 5, characterized in that that the release part (1lb) of the release body (11) the end of the release thread (12) takes up and after grinding the annular collar (11a) by omission of the shoulder (11c) the support on the wear material or on the jacket hose (20) is omitted. 8. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösekörper eine Hohlform (31, 41) darstellt und das unter mechanischer Spannung stehende Verbindungsteil ein unter leichtem Unter- oder ueberdruck stehender Schlauch (32) mit am Ende angeschlossenem BStAtigungsbalg (33) ist.8. Monitoring device according to claim 1, characterized in that that the trigger body is a hollow shape (31, 41) and that under mechanical Tensioned connecting part is one that is under a slight negative or positive pressure Hose (32) with the BStAtAtierungsbalg (33) connected at the end. 9. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbalg (33) mit mehreren Auslösekörpern (Fig.7, Fig¢8) verbunden ist0 lOo Pberwachungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbalg (33) eine Kontaktplatte (34) trägt, welche Teil des Schalters (7) ist.9. Monitoring device according to claim 8, characterized in that that the actuating bellows (33) is connected to several release bodies (Fig.7, Fig ¢ 8) is0 10. Monitoring device according to claim 8 or 9, characterized characterized in that the actuating bellows (33) carries a contact plate (34) which Part of the switch (7) is. 11o Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Unterdruck der Balg (33) herausnehmbar in einem Gehäuse (39, 40) untergebracht ist und der Schlauch (32) von dem Auslösekörper (31, 41) abziehbar ist.11o monitoring device according to one of claims 8 to 10, characterized characterized in that when using negative pressure, the bellows (33) can be removed in a housing (39, 40) is housed and the hose (32) from the trigger body (31, 41) is removable.