DE3925132A1 - Reibungsbelag-abnutzungsanzeiger - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeige- oder Alarmeinrichtung, die ein physisch wahrnehmbares Signal abgibt, wenn ein Abnutzung unterworfenes Bauteil über einen zulässigen Grenzwert hinaus abgenutzt worden ist. Speziell bezieht sich die Anzeigeeinrichtung auf eine solche für einen Bremsbelag in einer Bremse oder Kupplung.

Reibungsmaterial, das als Belag einer Bremse oder Kupplung verwendet wird, ist zwangsläufig Abnutzung im Gebrauch unterworfen und ist gegebenenfalls zu ersetzen. Wird ein abgenutzter Belag nicht rechtzeitig ersetzt, sind häufig Schäden an der Maschine und auch gefährliche Situationen aufgrund eines Ausfalls der Bremse oder Kupplung die Folge.

Verschiedene bekannte Anordnungen zur Anzeige der Abnutzung eines Reibungsbelags, der Austausch erfordert, umfaßten elektrische oder elektronische Sensoreinrichtungen, wie beispielsweise elektrische Kontakte, die in das Reibungsmaterial eingebettet sind. Diese Systeme haben den Hauptnachteil, daß sie beispielsweise Funken erzeugen können, wenn sie mit der Oberfläche einer Bremsscheibe in Berührung gelangen. Dies kann lebensgefährlich sein. Funken in einer Atmosphäre, die mit feinen Partikeln oder mit explosiven Dämpfen erfüllt ist, können Explosionen hervorrufen.

Es ist daher wünschenswert, eine Abnutzungsanzeige- oder -alarmeinrichtung anzugeben, die die Nachteile der bekannten Systeme vermeidet.

Die Anzeigeeinrichtung für die Abnutzung eines Reibungsbelages nach der vorliegenden Erfindung verwendet vorteilhafterweise Einrichtungen zum Ermitteln des Drucks von Luft oder einem anderen Gas, wie beispielsweise Kohlendioxid, die bzw. das unter Druck in das Innere des Reibungsbelags eingeführt ist, um anzuzeigen, daß der Belag ersetzt werden muß.

Gas unter Druck wird einem Kanal in dem Körper des Reibungsmaterial eingeleitet, der Kanal wird in dem Material verschlossen, so daß während des normalen Betriebs der Gasdruck konstant bleibt. Wenn der Reibungsbelag bis auf eine vorbestimmte Dicke abgenutzt ist, dann bricht die Wand des Gaskanals auf, so daß das Gas entweichen kann und demzufolge der Gasdruck abnimmt, was durch einen geeigneten Drucksensor ermittelt wird, der ein Alarmsignal auslöst. Der Reibungsbelag ist dann zu ersetzen.

Da elektrische Komponenten der Gesamtanordnung in einfacher und bequemer Weise fern von der Bremse oder Kupplung angeordnet werden können, besteht nicht länger die Gefahr von Brand oder Explosion durch die Auslösung des Alarms.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Anzeigeeinrichtung für die Abnutzung eines Reibungsbelags nach der vorliegenden Er­ findung, angewendet an einem Bremsbelag einer Scheibenbremse.

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung der Anzeige­ einrichtung nach Fig. 1 mit weggebrochenen Ab­ schnitten, um den inneren Aufbau zu zeigen.

Fig. 3 ist ein Querschnitt des Reibungsbelags nach den Fig. 1 und 2.

Fig. 4 zeigt eine der Fig. 2 vergleichbare Darstellung, nachdem der Reibungsbelag bis zu dem Punkt ab­ genutzt ist, an welchem sein Ersatz erforderlich ist.

Fig. 5 ist eine Querschnittdarstellung vergleichbar der nach Fig. 3, jedoch eines bis zu dem Punkt abge­ nutzten Belags, an welchem die Anzeigeeinrichtung bzw. der Indikator aktiviert wird.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung, angewendet an einem Reibungsbelag, der einer un­ gleichmäßigen Abnutzung unterworfen sein kann.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht des Reibungsbelags nach Fig. 6, wobei gestrichelte Linien den Ort des Gaskanals zeigen.

Die Anzeigeeinrichtung für die Abnutzung eines Reibungsbelages nach der Erfindung findet in einer großen Vielzahl von Vorrichtungen Anwendung, in denen Teile Abnutzung unterworfen sind und in Wartungsintervallen Ersatz erfordern. In Fig. 1 der Zeichnungen ist die Anzeigeeinrichtung, nachfolgend Abnutzungsindikator genannt, in Verbindung mit einem im wesentlichen scheibenförmigen Bremsbelag 10 verwendet, der zum Reibungseingriff mit der Scheibe 11 einer Bremse oder Kupplung von Schrauben 12 in Position gehalten wird. Diese Anwendungsform ist lediglich illustrativ, und viele andere Anwendungsfälle der Erfindung sind dem Fachmann geläufig.

In den Belag 10 ist, wie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt, ein Rohr 13 eingebettet, das für das unter Druck stehende Gas undurchlässig ist, das darin enthalten ist. Das Rohr 13 ist an einem Ende 14 innerhalb des Belags 10 verschlossen. Das Rohr 13 kann in geeigneter Weise aus einem Plastikmaterial bestehen, das gegen die Temperaturen widerstandsfähig ist, die in dem Belag 10 durch Reibungswärme erzeugt wird, wenn der Belag 10 gegen die Bremsscheibe 11 von einer in Fig. 2 allgemein mit 15 dargestellten Einrichtung gedrückt wird. Im Betrieb eines Reibungskupplungsmechanismus, wie beispielsweise der in Zeichnungen dargestellten Bremsvorrichtung, wird das Rohr 13 mit Luft oder einem anderen Gas mit konstantem Druck versorgt. Wie in Fig. 1 gezeigt, erstreckt sich das Rohr 13 über den Bremsbelag 10 hinaus zu einem Gaszuführschlauch 16, an welchen das Rohr 13 mittels einer lösbaren Kupplung 17 angeschlossen ist.

Der Gaszuführschlauch 16 ist seinerseits über eine Drucksensorvorrichtung (im Detail nicht dargestellt), die in einem Alarmmodul 18 (Fig. 1) untergebracht ist, mit einer Druckgasquelle verbunden. Das Alarmmodul enthält Einrichtungen, die auf einen Druckabfall im Schlauch 16 ansprechen, um ein Signal, wie beispielsweise einen hörbaren oder sichtbaren Alarm, auszulösen. Das Alarmmodul wird im dargestellten Beispiel über ein Kabel 19 mit elektrischem Strom versorgt. Das Alarmmodul kann so weit weg vom Bremsbelag 10 angeordnet sein, wie erwünscht oder aus Sicherheits- und Bequemlichkeitsgründen erforderlich ist.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen das Verhalten des Abnutzungsindikators nach der Erfindung in einer Bremse. In den Fig. 2 und 3 ist ein neuer Bremsbelag 10 in Position gezeigt. Das Rohr oder der Kanal 13 ist zentrisch in der Mitte des Belags 10, halbwegs zwischen der Rückseite des Belags 10 und der Reibungsfläche S des Belags, angeordnet. Selbstverständlich kann der Ort des Rohres innerhalb des Belags in der Praxis so gelegen sein, daß er Abnutzung des Belags 10 bis auf eine minimal zulässige Dicke anzeigt, bei der ein Ersatz erforderlich ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen den Zustand, in welchem die Dicke des Belags 10 durch Reibung abgenommen hat. Die Reibungsfläche S ⁱ des abgenutzten Belags in den Fig. 4 und 5 hat das Rohr 13 gegenüber der Bremsscheibe 11 freigelegt, und Gas entweicht aus dem Rohr, wie in Fig. 5 gezeigt. Dieses Entweichen von Gas löst den Drucksensor aus, weil in dem Schlauch 16 der Gasdruck gegenüber dem normalerweise konstant gehaltenen Druck abfällt, und der Drucksensor löst seinerseits den Alarm aus. Dieser zeigt an, daß es Zeit ist, den Bremsbelag 10 zu ersetzen.

Die meisten modernen Reibungsbelagsmaterialien werden in die gewünschte Gestalt gegossen, und es versteht sich, daß ein Belag oder ein anderes Beschichtungselement unter Einschluß des Rohres 13 in das Belagsmaterial gegossen werden kann, wobei sich das Rohr 13 von dem Belag nach außen erstreckt und mittels der Kupplung 17 nach Fig. 1 an eine Druckgasquelle angeschlossen werden kann, die im Betrieb überwacht wird.

Fig. 6 zeigt einen Reibungsbelag 20, der ähnlich dem Bremsbelag 10 gestaltet ist, jedoch mit einem Rohr 23 versehen ist, das in dem Belag in einem spiralförmigen Weg zu einem toten Ende 24 nahe der Mitte des Belags 20 verläuft. Diese Ausführungsform der Erfindung trägt einer ungleichmäßigen Abnutzung des Reibungsbelags Rechnung, um den Alarm auszulösen, wenn das Rohr 23 an irgendeiner Stelle längs seiner Erstreckung durch Abnutzung des Reibungsbelags undicht geworden ist. Der Ausdruck "spiralförmig" wird hier im breitesten Sinne verwendet, um einen Rohrverlauf zu beschreiben, der innerhalb des Körpers des Reibungsbelags bogenförmig verläuft, um einen größeren Abschnitt der Reibungsfläche sensorisch zu erfassen, als der geradlinige Rohrabschnitt, der in den Fig. 1, 2 und 4 zu erkennen ist. Wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform erstreckt sich das Rohr 23 über den Belag 20 hinaus nach außen zu einer Kupplung 17 und einer Zuführleitung 16 für ein unter Druck stehendes Gas. Die Alarmeinheit 28 ist hier mit einem Lautsprechergitter 29 zur Abgabe eines hörbaren Alarms und mit Lampen 30 und 31 dargestellt, um die Notwendigkeit des Ersatzes des Bremsbelages anzuzeigen. Jede andere geeignete Alarmeinrichtung kann selbstverständlich ebenfalls verwendet werden.

Fig. 7 zeigt lediglich das Rohr 23 in gestrichelten Linien in einer Seitenansicht des Belages 20.

Claims (11)

1. Reibungsbelag für eine Bremse oder Kupplung, der aus einem Reibungsmaterial besteht, das in Gebrauch Abnutzung unterworfen ist, enthaltend einen inneren Kanal, der mit einem Gas unter Druck versorgt wird, und eine Einrichtung zum Ermitteln des Entweichens des Gases aus dem Kanal und zum Auslösen eines Signals, wenn das Entweichen des Gases aus dem genannten Kanal ermittelt wird.

2. Belag nach Anspruch 1, bei dem der genannte Kanal von einem Rohr gebildet wird, das in das Reibungsmaterial eingebettet ist.

3. Belag nach Anspruch 2, bei dem das Rohr ein geschlossenes Ende innerhalb des Reibungsmaterials und ein unteres Ende außerhalb des Reibungsmaterials aufweist, wobei letztgenanntes Ende mit einer Druckgasquelle und mit der genannten Einrichtung zum Ermitteln eines Entweichens von Gas verbunden ist.

4. Belag nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Ermitteln eines Entweichens von Gas ein Drucksensor ist.

5. Anordnung zum Anzeigen der Abnutzung eines Abnutzung unterworfenen Bauteils, enthaltend ein Rohr, das in das Bauteil eingebettet ist und in diesem endet und sich nach außen zu einer Druckgasquelle erstreckt, so daß durch Abnutzung des Bauteils das Rohr geöffnet wird und Gas aus ihm entweichen kann.

6. Anordnung nach Anspruch 5, bei der das Rohr auch mit einer Gasdrucksensoreinrichtung zum Auslösen eines Signals bei einem Druckabfall durch Öffnen des Rohrs verbunden ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen akustischen Signalgeber enthält.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen optischen Signalgeber enthält.

9. Bremsbelag, in den ein Rohr unter eine Seite des Belags eingebettet ist, die Abnutzung unterworfen ist, welches Rohr mit einem unter Druck stehenden Gas versorgt ist.

10. Bremsbelag nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus einem Plastikmaterial besteht, das gegenüber hohen Temperaturen, die in dem Belag aufgrund Reibungswärme erzeugt werden, beständig ist.

11. Bremsbelag nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einem gewundenen, insbesondere spiralförmigen Weg in dem Belagsmaterial folgt.