DE3901762A1 - Bremszustand-warnsystem - Google Patents
Bremszustand-warnsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Warnsystem zum Anzeigen des
Abnutzungszustandes der Bremsbeläge, und insbesondere,
aber nicht hierauf beschränkt, allgemein auf ein
Warnsystem zum Anzeigen des Verschleiß- oder
Abnutzungszustandes von flüssigkeitsgekühlten Bremsen,
wie sie in schweren Geländefahrzeugen verwendet
werden.
Die Bremssysteme in derartigen Geländefahrzeugen
sind aufgrund der Tatsache einem wesentlichen
Verschleiß ausgesetzt, daß das Fahrzeug häufig
startet, stoppt sowie seine Richtung ändert. Hierbei
sind flüssigkeitsgekühlte Bremssysteme verhältnis
mäßig schwierig auszubauen, zu zerlegen und wieder
zusammenzusetzen, um den Zustand der Bremsen zu
überprüfen, was äußerst zeit- und arbeitsaufwendig
ist. Demzufolge besteht ein großer Bedarf für
ein Bremsverschleißzustands-Anzeigesystem, durch
das mittels Fernanzeige der Zustand der Bremsen
kenntlich gemacht wird, ohne dazu das Bremssystem
auseinandernehmen zu müssen.
Es wurden bereits verschiedene Anstrengungen und
Versuche unternommen, den Bremsverschleißzustand
an einer Stelle außerhalb des Bremssystems anzuzeigen.
Hierzu gehört das in der US-PS 16 90 121 beschriebene
System des der Anmelderin A. Klimk am 6. November
erteilten Patents. ln dem dort offenbarten System
wird eine Flüssigkeit aus einem Zylinder nach
Maßgabe des Verschleißes der Bremsbänder verdrängt.
Hierbei wird die Flüssigkeit zu einer Außenstelle
gepumpt und mit einem Anzeiger verbunden, der
den Bremsverschleißzustand darstellt.
Ein elektrisches oder optisches System zum Anzeigen
des Bremsverschleißzustandes ist in dem am 15.
Januar 1980 Raoul G. Fima erteilten Patents 41 84 145
offenbart. Systeme, in denen pneumatische Signale
verwendet werden, sind in der US-PS 35 93 266
(13. Juli 1971/John K. Van Sickle) und US-PS 42 01 974
(6. Mai 1980/Raoul G. Fima) vorbeschrieben.
In der US-PS 41 86 822 (5. Februar 1982/ Natabara
Khuntia) wird ein mechanisches System zum Anzeigen
des Zustandes der Bremsen offenbart. In dem System
wird ein im Bremsgehäuse (mit herausnehmbaren
Stöpsel) ausgebildetes Loch benutzt, durch das
hindurch eine Messung vorgenommen werden kann,
um den Verschleißzustand festzustellen. Die Messung
erfolgt hierbei von einer bekannten Oberfläche
innerhalb des Bremssystem durch das Loch nach
außen vom Gehäuse beim Loch. Hierbei ist es not
wendig, jede Bremse auf mechanischem Wege zu messen,
wobei das System jedoch eine Verbesserung gegenüber
dem vollständigen Ausbauen und Zerlegen des sehr verwickelten
flüssigkeitsgekühlten Bremssystems darstellt.
Es ist Zielsetzung der Erfindung, die Notwendigkeit des Ausbauens
oder Demontierens des Bremssystems sowie einer mechanischen
Messung zur Feststellung des Verschleißzustandes
der Bremsen eines Fahrzeuges zu vermeiden.
Durch die Erfindung wird ein weiterentwickeltes
Bremszustands-Warnsystem für flüssigkeitsgekühlte
Bremssysteme geschaffen, die gerillte abtragbare
Bremsteile oder Bremsklötze aufweisen, durch die
hindurch die Kühlflüssigkeit geleitet wird. Zum
Warnsystem gehört die Verwendung einer Einrichtung
zum Messen und Anzeigen des Drucks der durch das
System geleiteten Flüssigkeit, d.h. der Flüssigkeit,
die durch die Rillen fließen. Während die Brems
teile bei Benutzung abgetragen werden, werden
die Rillen kleiner und es verbleibt eine geringere
Strömungsfläche, wobei der Druck auf die durch
sie hindurchströmende Flüssigkeit zunimmt und
somit eine Anzeige des Maßes des an den Bremsen
stattfindenden Verschleißes angeben.
Auch wird durch die Erfindung ein Verfahren zur
Bestimmung des Zustands der Bremsen geschaffen,
das die Schritte des Abtastens und Anzeigens des
Drucks der Kühlflüssigkeit bei ihrem Durchlauf
durch das System umfaßt. ln dem Maße, wie der Druck zu
nimmt, wird ein größerer Verschleiß angezeigt.
Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vor
teile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den
Zeichnungen, in denen
Fig. 1 eine z. T. schematische und z. T. im Querschnitt
dargestellte Ansicht, die ein flüssiggekühltes
Bremssystem zeigt, das das Bremszustands-Warnsystem
nach der Erfindung aufweist, und
Fig. 2 eine vergrößerte im Querschnitt dargestellte
Teilansicht eines Abschnitts des Systems von Fig. 1
ist, die die Bremsteile in größerem Detail
zeigt.
Die Fig. 1 zeigt allgemein durch das Bezugszeichen
10 gekennzeichnet ein flüssigkeitsgekühltes Brems
system, das zur Verwendung in (nicht dargestellten)
Geländefahrzeugen geeignet ist. Dieses Bremssystem
10 weist ein nach der Erfindung ausgebildetes
Bremswarnsystem 12 auf.
Das Fahrzeug verfügt über eine Antriebsachse,
die ein gegenüber der Achse 14 befestigtes Achsenge
häuse 16 durchläuft. Die Achse 14 ist mit einer
außen liegenden Getriebeverzahnung 18 versehen,
die mit dem Stirnrädergetriebe 20 in Zahnanlage
kommt und Teil des Planetengetriebeantriebs für
ein Fahrzeugrad oder eine Fahrzeugnabe 24 bildet.
Hierbei steht das Stirnrädergetriebe 20 mit den
Zähnen eines vom Fahrzeugrad 24 getragenen Hohl-
oder Tellerrads in Zahneingriff. Das Fahrzeugrad wird
von den Lagern 26 auf dem Gehäuse 16 getragen
und ist deshalb gegenüber diesem drehbar.
Das Rad oder die Nabe 24 und das Bremsgehäuse
17, das am Achsengehäuse 16 befestigt ist, arbeiten
zusammen, um eine ringförmige Bremskammer 28 zu
bilden, die innenliegend mehrere alternierend
angeordnete ringförmige Bremsteile 30 und 32 aufweist.
Am gegenüberliegenden Ende der Kammer 28 ist ein
Bremskolben 34 von ringförmiger Ausgestaltung
vorgesehen, der außen die Dichtungen 36 und 38
trägt, die mit dem Bremsgehäuse 17 in gleitendem
und dichtendem Eingriff stehen.
Der Kolben 34 steht mit einem Ende mit den Bremsteilen
30 und 32 in Eingriff und besitzt innen einen
Hohlraum, der die Bremsflüssigkeitskammer 40 bildet.
Auch ist in der Kammer 28 eine Stiftschraube angeord
net, die außen eine Feder 44 trägt, dessen eines
Ende mit dem Kolben 34 in Eingriff steht und den
Kolben 34 von den Bremsteilen 30 und 32 wegdrängt.
Die Leitung 46 liegt an der Bremsflüssigkeitskammer
40. Das gegenüberliegende Ende der Leitung ist,
obgleich nicht dargestellt, mit einem geeigneten
Ventilmechanismus verbunden, so daß unter verhältnis
mäßig hohem Druck stehende Flüssigkeit in die
Bremsflüssigkeitskammer 40 eingeführt werden kann,
um den Kolben 34 gegen die Bremsteile 30 und 32
zu führen, um die Bremsen einzustellen und die
Bremsflüssigkeit aus ihr freizulassen, so daß
die Feder 44 den Kolben 34 von den Bremsteilen
30 und 32 weg treiben kann, indem die Bremse freigege
ben wird.
Es erstrecken sich zwei Leitungen in den Hohlraum
28. Eine Leitung 48 ist mit der Kammer 28 verbunden.
Das gegenüberliegende Ende der Leitung liegt an
einer (nicht dargestellten) Druckflüssigkeitsquelle.
Es ist eine Mündung 50 vorgesehen, die aus der
Leitung 48 in die Kammer 28 strömende Flüssigkeit
zu regeln. Es ist in diesem Zusammenhang noch
anzumerken, daß, da die Flüssigkeit in der Kammer
28 allgemein sämtliche ihrer Bauteile umgibt,
die Bauteile von der darin strömenden Druckkühl
flüssigkeit keine Druckvorbelastung erfahren.
Die Rückführleitung 52 liegt zur Aufnahme der
von der Kammer 28 strömenden Kühlfüssigkeit an
der Kammer 28. Das gegenüberliegende Ende der
Leitung 52 ist an die Kühlungssystemversorgung
- normalerweise das Schaltgetriebe - angeschlossen.
Ein bei 62 angeschlossener und mit der Kammer
28 verbundener Druckwandler 53 wird verwendet,
ein Signal durch den Leiter 55 an den Druckanzeiger
54 zu liefern, der auf Wunsch am Armaturenbrett
des Fahrzeugs eingesetzt sein kann und vorzugsweise
einen (nicht dargestellten) normalerweise offenen
Schalter aufweist, dessen Bedeutung und Sinn nach
stehend noch näher erläutert wird.
Die Anordnung der Bremsteile 30 und 32 ist aus
der vergrößerten Teilansicht der Fig. 2 deutlicher
zu entnehmen. Nach der Ansicht ist das Innere
der Nabe 24 mit Schiebekeilen 58 versehen, die
von der lnnenperipherie jedes Bremsteils 32 in
Eingriff genommen wird. Auf ähnliche Weise ist
das lnnere des Bremsgehäuses 17 mit Schiebekeilen
60 zur Aufnahme der Außenperipherie jedes Bremsteils
30 versehen. Bei einer derartig ausgebildeten
Anordnung sind die Bremsteile 32 an der Nabe 24
befestigt und drehen sich mit ihr, während die
Bremsteile 30 am Bremsgehäuse 17 befestigt sind
und vom Gehäuse 17 ortsfest gehalten werden. Somit
kommt es zwischen den Bremsteilen 30 und 32, wenn
sich das Rad 24 in Bewegung befindet, zu einer
Relativdrehung.
Nach Fig. 2 ist jede Seite der Teile 32 mit Rillen
62 versehen. Obgleich hier nur eine Rille 62 auf
jeder Seite der Bremsteile 32 eingezeichnet ist,
ist es jedoch der Fall, daß die Bremsteile 30
und 32 beide ringförmig ausgestaltet und die Rillen
62 um die Teile 32 auf deren Umfang in Abstand
zueinander angeordnet sind.
Mit den Rillen 62, die in den Teilen 32 vorgesehen
sind, wird ein Strömungsdurchgang durch die Kammer
29 vervollständigt oder geschlossen wodurch Kühlungsflüssigkeit
durch die Leitung 48 eintreten, die Mündung 50
und die Rillen 62 durchlaufen sowie durch die
Rückführungsleitung 52 wieder austreten kann.
Hierbei bestimmen die Rillen 62 einen Strömungs
durchgang oder Durchflußweg bekannter Abmessung,
wenn die Bremsteile 32 neu sind. Anzumerken ist
in diesem Zusammenhang, daß die Bremsteile aus
einem Werkstoff gebildet sind, der zu dem Zwecke
verwendet wird, mit den Bremsteilen 30 zum Stoppen
des Fahrzeugs in Reibeingriff zu kommen. Gleich
zeitig erfahren die Bremsteile 32, da sie aus
abtragbarem Werkstoff gebildet sind, allmählich
während der Benutzung einen Verschleiß, wodurch
die Durchflußfläche der Rillen 62 verringert und
der Druck der durch sie hindurchströmenden Flüssig
keit erhöht wird.
Nach Fig. 1 liegt eine Temperatursonde 64 mit
einem Ende in der Kammer 28, um die Temperatur
der durch sie hindurchströmenden Flüssigkeit abzu
tasten. Die Sonde 64 liegt an einem Meßgerät 70,
das eine normalerweise geöffnete (nicht darge
stellte) Schaltereinrichtung aufweist, die befähigt
ist, von der Sonde 64 das Temperatursignal zu
empfangen. Der Temperaturmeßanzeiger 70 kann ebenfalls
auf Wunsch am Armaturenbrett untergebracht sein.
Das Meßgerät oder der Meßanzeiger 70 ist so ausgebildet,
daß sich bei einer vorbestimmten Betriebstemperatur
der Kühlflüssigkeit, e.g. bei 65°C (150°F) der
Schalter elektrisch schließt, wodurch die Stromquelle
74 mit einer Warnlampe 78 und dem Druckmesser
54 verbunden wird. Somit wird die Bedienungsperson,
die einen Blick auf die Anzeiger 54 und 70 wirft,
den Druck und die Temperatur der durch die Kammer
28 strömenden Kühlflüssigkeit erfahren. Wie bereits
beschrieben, liegen der Temperaturanzeiger 70
und der Druckmesser 54 in Serie geschaltet, so
daß vor der Vervollständigung des elektrischen
Kreises über die Warnlampe 78 die Temperatur der
durch die Kammer 28 strömenden Flüssigkeit höher
liegen muß als die vorgewählte Betriebstemperatur,
wobei auch der Druck in der Kammer 28 den vorge
wählten Wert übersteigen muß, der der Grenze des
noch hinzunehmenden Verschleißes der Bremsteile
32 entspricht. Die auf diese Weise ausgebildete
Anordnung ist dadurch begründet, daß falsche Ablesungen
des Bremsverschleißes vermieden werden, was nachstehend
noch näher erläutert wird.
Befindet sich das (nicht dargestellte) Fahrzeug
in Bewegung, so erfährt das Rad oder die Nabe
24 im Bremsgehäuse 17 eine Drehung, indem die
Bremsteile 32 gegenüber den Bremsteilen 30 einen
Antrieb erhalten. Soll nun das Fahrzeug anhalten,
wird über die Leitung 46 auf die Flüssigkeit in
der Bremskammer 40 Druck gegeben, wodurch der
Kolben 34 nach Fig. 1 relativ nach links verschoben
wird, so daß die Bremsteile 30 und 32 in engen
Reibeingriff gebracht werden, bis die Bewegung
des Fahrzeugs aufhört.
Während dieser Zeit wird Kühlfüssigkeit durch
die Leitung 48 in die Kammer 28 und durch die
Rillen 62 zum Zwecke der Dissipation der durch
den Reibeingriff der Bremsteile 30 und 32 erzeugten
Wärme gepumpt. Die Bremsteile sind, wie bereits
erwähnt aus einem abtragbaren Werkstoff gebildet,
so daß der reibende Eingriff mit den Teilen 30
über einen bestimmten Zeitraum hinweg die Querschnitts
fläche der Durchgangswege 62 verringert. Mit der
Größenabnahme der Querschnittsfläche der Durchgangs
wege 62 bewirkt der Widerstand zum Strömen der
Kühlflüssigkeit durch die Durchgangswege 62 ei
nen Druckanstieg in der Kammer 28, der vom Wandler
53 erfaßt und über den Leiter 55 an das Meß
gerät 54 übertragen wird. Falls das Fahrzeug bereits
über eine hinreichend lange Zeit in Betrieb war,
so daß die Temperatur der Kühlflüssigkeit in der
Kammer 28 die vorgewählte Betriebstemperatur erreicht
hat, wird der Schalter im Meßgerät oder -anzeiger
70 geschlossen. Haben die Teile 32 bereits einen
hinreichenden Verschleiß erfahren, wird durch
den Druck der Flüssigkeit in der Kammer 28 der
Schalter im Druckmesser 54 geschlossen, wodurch
auch der elektrische Kreis über die Warnlampe
78 geschlossen wird. Da der Druck den vorbestimmten
Wert des maximalen Verschleißes der Bremsteile
32 übertroffen hat, was durch die Warnlampe 78
angezeigt wird, können nunmehr die Bremsen von
der Bedienungsperson ausgebaut und die Teile 32
ersetzt oder repariert werden.
Somit geht in Zusammenhang mit der vorgehenden
Bechreibung hervor, daß der Zustand der Bremsteile
als Druck in der Kammer 28 widergespiegelt wird,
der von der Bedienungsperson des Fahrzeuges beobachtet
werden kann, so daß sie in der Lage ist, den Zustand
der Bremsteile 32 festzustellen. Wenn das vorgegebene
Maß an Abtragung oder Verschleiß an den Teilen
32 eingetreten ist, wird die Bedienungsperson
entweder durch die Lampe 78, den Meßanzeiger 54
oder beiden darauf hingewiesen, daß eine Reparatur
der Bremsen ansteht, und dieser Hinweis geschieht,
ohne daß es dabei notwendig ist, die Räder abzunehmen
oder sonstige mechanische Überprüfungen durchzuführen.
Es lassen sich selbstverständlich weitere, nicht
in diesem Ausführungsbeispiel aufgenommene Verände
rungen vornehmen, ohne dabei den Erfindungsgedanken
einzuschränken.
Claims (8)
1. Bremszustand-Warnsystem zur Verwendung in einem flüssigkeitsge
kühlten Bremssystem mit festen und beweglichen Brems
einrichtungen, einem gerillten abtragbaren Bremsteil,
das an einer der Bremseinrichtungen befestigt ist,
und einer Bremsanzieheinrichtung, durch die das
Eingreifen der Bremseinrichtungen und des Bremsteiles
bewirkt wird, gekennzeichnet durch
einen Druckwandler zum Abtasten des Druckes der durch die Rillen im Bremsteil des Bremssystems geführ ten Kühlungsflüssigkeit und zum Übertragen daraus eines Anzeigesignals und durch
einen Druckanzeiger, der betrieblich an den Druckwand ler zur Aufnahme des Signals sowie zur Anzeige des Drucks angeschlossen ist, wodurch der Verschleißzustand des Bremsteils angezeigt wird.
einen Druckwandler zum Abtasten des Druckes der durch die Rillen im Bremsteil des Bremssystems geführ ten Kühlungsflüssigkeit und zum Übertragen daraus eines Anzeigesignals und durch
einen Druckanzeiger, der betrieblich an den Druckwand ler zur Aufnahme des Signals sowie zur Anzeige des Drucks angeschlossen ist, wodurch der Verschleißzustand des Bremsteils angezeigt wird.
2. Bremszustand-Warnsystem nach Anspruch 1, gekenn
zeichnet durch einen Temperaturwandler zum
Abtasten der Temperatur der Kühlflüssigkeit und
zum Übertragen daraus eines Anzeigesignals und
durch einen Temperaturanzeiger, der betrieblich
an den Temperaturwandler für die und zur Anzeige
der Temperatur der Kühlungsflüssigkeit angeschlossen
ist, um zu bestimmen, ob die Temperatur unter einem
vorbestimmten Betriebswert liegt.
3. Bremszustand-Warnsystem nach Anspruch 2, gekenn
zeichnet durch eine Einrichtung zum Anschließen
in Serie des Druckanzeigers und des Temperaturanzeigers
zur Vermeidung, daß der Druckanzeiger einen Kühlflüssig
keitsdruck anzeigt, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur
unter einem vorbestimmten Betriebswert liegt.
4. Bremszustand-Warnsystem nach Anspruch 3, gekenn
zeichnet durch eine Warnlampe und durch
eine Einrichtung durch die die Warnlampe an den Druck-
und den Temperaturanzeiger angeschlossen wird, so daß
die Warnlampe nur dann stromführend wird, wenn die
Kühlflüssigkeitstemperatur und der Druck über vorbe
stimmten Werten liegen.
5. Verfahren zum Fernbestimmen des Verschleißzustandes
eines abtragbaren gerillten Bremsteils in einem
flüssigkeitsgekühlten Bremssystem, gekenn
zeichnet durch die folgenden Verfahrens
schritte:
Abtasten des Druckes der durch die Rillen im Bremsteil des Bremssystems hindurchgeleiteten Kühlungsflüssigkeit,
Übertragen eines den Druck anzeigenden Signals und
durch Empfangen des Signals und Anzeigen des Wertes des Drucks als Angabe des Verschleißzustandes des Bremsteils.
Abtasten des Druckes der durch die Rillen im Bremsteil des Bremssystems hindurchgeleiteten Kühlungsflüssigkeit,
Übertragen eines den Druck anzeigenden Signals und
durch Empfangen des Signals und Anzeigen des Wertes des Drucks als Angabe des Verschleißzustandes des Bremsteils.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeich
net durch die Verfahrensschritte:
Abtasten der Temperatur der Kühlungsflüssigkeit,
Übertragen eines die Temperatur angebenden Signals und
Empfangen des Signals und Anzeigen des Wertes der Temperatur zur Bestimmung, ob die Flüssigkeit über einer vorgewählten Betriebstemperatur liegt.
Abtasten der Temperatur der Kühlungsflüssigkeit,
Übertragen eines die Temperatur angebenden Signals und
Empfangen des Signals und Anzeigen des Wertes der Temperatur zur Bestimmung, ob die Flüssigkeit über einer vorgewählten Betriebstemperatur liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeich
net durch die Verfahrensschritte:
in Serie Schalten des Temperatur- und des Druckanzei gers,
Vergleichen der Temperatur der Kühlflüssigkeit mit einem vorgewählten Betriebswert und
Erregen des Druckanzeigers, wenn die Temperatur über dem vorgewählten Wert liegt, um den Kühlungs flüssigkeitsdruck anzuzeigen.
in Serie Schalten des Temperatur- und des Druckanzei gers,
Vergleichen der Temperatur der Kühlflüssigkeit mit einem vorgewählten Betriebswert und
Erregen des Druckanzeigers, wenn die Temperatur über dem vorgewählten Wert liegt, um den Kühlungs flüssigkeitsdruck anzuzeigen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeich
net durch die Verfahrensschritte:
Anschließen einer Warnlampe an den Druckanzeiger,
Vergleichen des Drucksignals mit einem vorbestimmten Betriebswert und
Erregen der Lampe, wenn der Kühlflüssigkeitsdruck einen vorbestimmten Betriebswert übersteigt und wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur über dem vorgewählten Wert liegt, um einen unannehmbaren Bremsverschleißzustand anzuzeigen.
Anschließen einer Warnlampe an den Druckanzeiger,
Vergleichen des Drucksignals mit einem vorbestimmten Betriebswert und
Erregen der Lampe, wenn der Kühlflüssigkeitsdruck einen vorbestimmten Betriebswert übersteigt und wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur über dem vorgewählten Wert liegt, um einen unannehmbaren Bremsverschleißzustand anzuzeigen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3901762A1 true DE3901762A1 (de) | 1989-08-03 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3901762A Withdrawn DE3901762A1 (de) | 1988-01-21 | 1989-01-19 | Bremszustand-warnsystem |
Country Status (2)
Country | Link |
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US (1) | US4845468A (de) |
DE (1) | DE3901762A1 (de) |
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