WO2024061743A1 - Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von eigenschaften einer bremsscheibe - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von eigenschaften einer bremsscheibe Download PDF

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WO2024061743A1
WO2024061743A1 PCT/EP2023/075333 EP2023075333W WO2024061743A1 WO 2024061743 A1 WO2024061743 A1 WO 2024061743A1 EP 2023075333 W EP2023075333 W EP 2023075333W WO 2024061743 A1 WO2024061743 A1 WO 2024061743A1
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WO
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distance sensor
interface
brake disc
measurement
sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/075333
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ahmed Nourdine
Andre Wendt
Original Assignee
AuE Kassel GmbH
Zf Friedrichshafen Ag
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Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/16—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring distance of clearance between spaced objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0025—Measuring of vehicle parts
    • G01B5/0028—Brakes, brakeshoes, clutches

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for determining the properties of a brake disc.
  • the device has at least one disc interface for interacting with a brake disc, in particular mounted on a wheel carrier. Furthermore, the device has at least one floating saddle interface and at least one distance sensor.
  • the floating saddle interface is designed for connection to a floating saddle receptacle of a wheel carrier.
  • Vehicle wheel carriers are used, among other things, to attach a wheel to a vehicle axle.
  • the brake disc that rotates during ferry operation is usually also mounted on the wheel carrier.
  • the unit consisting of wheel carrier and brake disc is often pre-assembled and then attached together to a vehicle axle.
  • Position or geometry deviations resulting from the production and/or assembly of the individual components of the wheel carrier or the production of the brake disc can lead to an insufficiently precise positioning of the brake disc relative to the floating caliper and thus also relative to the brake pads when assembled. This can lead to unwanted vibrations or noise when driving or braking.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a device and a method for determining properties of a brake disc, with which the properties of a brake disc that influence the concentricity properties, in particular a brake disc mounted on a wheel carrier, can be checked.
  • the task mentioned at the beginning is achieved in a generic device according to the characterizing part of claim 1 in that the distance sensor is held movable relative to the floating saddle interface.
  • a measurement of distances between a first flat side of a brake disc and the calibrated device can, for example, be carried out. Based on a measurement of distances at at least three measuring points on at least two different radii of the brake disc, for example, a positional deviation of the brake disc, for example an angular deviation relative to a reference surface, can be determined.
  • a flat run-out of the brake disc can be carried out, for example, by measuring at least one measuring point on a radius of the brake disc during a 360° rotation of the brake disc.
  • At least one first distance sensor is held on the device at least on a first flat side of the brake disc, which is relatively movable relative to the floating caliper interface of the device.
  • the first distance sensor is in particular held in such a way that it can be moved to different radii of the brake disk when the brake disk is mounted on the device.
  • exactly a single distance sensor is provided for a flat side of the brake disc.
  • the one distance sensor is in particular arranged in such a way that, when the brake disc is arranged in the device, it points to the first flat side - for example an upper or a lower one Flat side - the brake disc is aligned.
  • the at least one distance sensor is preferably designed and arranged in such a way that a distance between the distance sensor and a brake disk that can be arranged in the device can be determined.
  • a plurality of distance sensors are present and that the distance sensors are arranged to be movable relative to the floating saddle interface.
  • the distance sensors are in particular arranged in such a way that, when the brake disc is arranged in the device, they are aligned with a common flat side, for example the first flat side, of the brake disc.
  • the movable arrangement allows at least the first distance sensor to be moved to different measuring points on the radius of the brake disc to carry out measurements. It is preferably provided that at least one measurement, in particular of a distance, is carried out at each of the measuring points. Alternatively, it is provided, for example, that at least one measurement, in particular a distance, is carried out during a movement of the first distance sensor.
  • the distance sensor is preferably movable, in particular pivotable, in an imaginary plane.
  • the floating saddle interface in particular has at least one mounting surface for interacting with a floating saddle receptacle of a wheel carrier. In particular, at least two recesses with internal threads are provided in the mounting surface, so that the floating saddle receptacle can be screwed to the floating saddle interface.
  • the floating saddle interface is preferably connected to the floating saddle receptacle in the same way as a floating saddle when assembled in a vehicle. It is advantageously provided that the floating saddle interface, in particular the mounting surface, spans an imaginary plane F, and that the distance sensor is advantageously movable, in particular pivotable, in a plane E that is essentially parallel to the plane F.
  • the offset of plane E to plane F becomes - like explained below - determined as part of the calibration of the device and taken into account in calculations using the measured values.
  • the brake disc In order to have properties of the brake disc, e.g. B. to determine a flat angle, an angular position of the brake disc to a mounting surface for a floating caliper seat or the variance of the thickness of the brake disc - as described above - with the one distance sensor, for example, a measurement of a distance at three different measuring points on at least two different ones Radii of the brake disc are carried out or the brake disc rotates during a continuous measurement with the distance sensor.
  • the above-mentioned properties of the brake disc can be calculated from the measured values obtained, in particular with a control device of the device.
  • the control device has, for example, at least one processor and at least one memory.
  • the control device is designed and set up in such a way that it can determine at least the lateral runout and/or a positional deviation, in particular an angular deviation to the mounting surface of the floating caliper interface, from the distance measurements at three different measuring points on the flat side of the brake disc.
  • a positional deviation of the brake disc relative to a reference plane for example a plane F of the floating caliper interface, which in the assembled state is parallel to a corresponding mounting surface of the floating caliper receptacle
  • distance measurement values are determined at different measuring points as described.
  • the relationship between a first distance sensor or a second distance sensor to the imaginary plane F of the floating saddle interface is calibrated, for example, based on a measurement on a measured setup master disk.
  • the measurement on the setup master disk provides the offset measurement values in order to be able to mathematically relate the later measurement values to the imaginary plane F of the floating saddle interface.
  • the setup master disk it is provided that the device is measured once and determined in the process Distances between the components of the device are taken into account in calculations.
  • the distance sensor is designed, for example, as an optical sensor, capacitive sensor or acoustic sensor.
  • the device can be used for brake discs of different diameters and sizes.
  • the invention has the advantage over the prior art that a large number of properties of the brake disc, in particular the brake disc mounted on a wheel carrier, can be determined with just a single distance sensor. This also reduces the cost of the device.
  • the distance sensor is held rotatably about a rotation axis A that is spaced from the distance sensor.
  • the distance sensor can be pivoted, for example, over at least the first flat side of the brake disc at a fixed distance from the brake disc in order to control different measuring points or measuring positions.
  • the movement of the distance sensor over the brake disc takes place, for example, in partial circles.
  • the disk interface is also designed to be rotatable, so that the brake disk can also be rotated during a measurement or between two measurements. By rotating the distance sensor and turning the brake disc, any position on the first flat side of the brake disc can be reached with the distance sensor for a distance measurement.
  • the distance sensor is held at a radius for at least one measurement and the brake disc is rotated, preferably rotated by at least 360°.
  • the rotation of the distance sensor and/or the rotation of the brake disc is carried out manually, for example by a user.
  • the disk interface is designed for manual rotation by a user.
  • the disk interface advantageously has a grip ring or a grip disk.
  • the device has at least one fixing device, and that the distance sensor can be fixed with the fixing device in at least one, preferably at least two or at least three, rotational or pivoting positions, i.e. at certain measuring points.
  • automatic fixation e.g. B. latching, the fixing device takes place.
  • the fixing device has at least one dial in order to be able to set rotation or pivot angles. It is also provided that the fixing device enables the distance sensor to be continuously fixed in any pivoting position.
  • the measurement accuracy depends largely on the squareness of the mounting surface of the floating caliper interface, e.g. B. plane F, to the axis of rotation A. Even with very precise production, a certain tolerance for squareness cannot be avoided.
  • a bearing for rotating the distance sensor about the rotation axis A is carried out, for example, with preload in order to eliminate play and achieve high rigidity. This achieves a high level of repeatability.
  • the use of a set-up master disc for calibration can advantageously be dispensed with. Since the distance between the distance sensor and, for example, the first flat side of the brake disc as an individual measured value is not the aim of the measurement and only the difference between the measured values at the three measuring points is important, it is sufficient if the device is measured once before use .
  • the distance sensor is preferably always pivoted through the same angle, so that a determination of the distance from the mounting surface to at least one reference point on the Distance sensor or a sensor arm is sufficient to determine the relative position of a plane to be determined by the three measuring points and the plane of the mounting surface of the floating saddle interface.
  • the measurement values of the device can be checked during operation with a test element.
  • the test element is mounted in the device and it checks whether the distances or deviations initially measured during the measurement are still unchanged.
  • the distance of the distance sensor to the axis of rotation A determines the radius of the circle or a partial circle in which the distance sensor can be rotated.
  • the distance of the distance sensor from the axis of rotation A is adjustable.
  • the distance of the distance sensor to the axis of rotation A can be adjusted in preset steps or continuously.
  • the distance sensor is held movable parallel to the axis of rotation A. It is preferably provided that the distance sensor is held movable parallel to the axis of rotation A in preset steps or continuously. This allows the distance of the distance sensor to the first flat side of the brake disc to be adjusted and the device can thus be adapted to different types of brake discs.
  • a further embodiment of the device provides that at least the first distance sensor is translationally movable, in particular relative to the floating saddle interface.
  • the device has at least one carriage for this purpose on, which is movably guided on at least one rail.
  • the first distance sensor is preferably movable in the radial direction towards and away from a brake disc mounted in the device.
  • the first distance sensor is held in such a way that it can be moved toward and away from a rotation axis Z of the disk interface.
  • the distance sensor can be moved manually in translation.
  • certain positions are provided - in particular along a rail - at which the distance sensor can be fixed with a fixing means.
  • the first distance sensor can be moved in translation - in an automated manner - using a drive means.
  • the drive means preferably has a linear motor or a motor with a gear or a gear and a toothed rail.
  • every radius on a brake disc that can be mounted in the device can be reached with the distance sensor.
  • every point on the brake disc can be reached for measurement using the distance sensor.
  • the device is designed such that at least the first distance sensor is held both rotatable about a rotation axis A spaced from the distance sensor and translationally movable. This design further increases the flexibility of the device for use with different brake discs and wheel carriers.
  • the range of properties that can be determined with the device can be advantageously expanded by providing, according to a further embodiment, that at least two distance sensors are present and that both distance sensors are held movable relative to the floating saddle interface.
  • the two distance sensors can be moved simultaneously, i.e. parallel to one another.
  • the two distance sensors can be moved independently of one another.
  • a first Distance sensor is preferably arranged such that it is directed towards a first flat side of a brake disk when the brake disk is arranged at the disk interface.
  • a second distance sensor is advantageously arranged such that it is directed towards a second flat side of the brake disk when the brake disk is arranged at the disk interface.
  • the two distance sensors are arranged coaxially on a common axis in opposite measuring directions.
  • the two distance sensors can always be moved parallel to one another, with the first distance sensor being set up for measuring on a first flat side of the brake disc and the second distance sensor being set up for measuring on a second flat side of the brake disc.
  • the variation in the thickness of the brake disc can, for example, be calculated based on the measured values obtained by the two distance sensors.
  • the measured values of both distance sensors can be related to the imaginary plane F of the floating caliper interface in order to calculate relative deviations of each of the flat sides of the brake disc from this plane. It is advantageously provided that the two distance sensors can be moved in two mutually parallel planes.
  • both distance sensors are held together so that they can pivot about a rotation axis A arranged at a distance from the two distance sensors, so that both distance sensors can be moved in partial circles over the respective flat side of a brake disc.
  • the first distance sensor and the second distance sensor can be moved in a translational manner, in particular relative to the floating caliper mount.
  • both distance sensors are arranged coaxially on a common axis and can be moved in a translational manner parallel to one another - the first distance sensor is arranged on the first flat side of the brake disc and the second distance sensor on the second Flat side of the brake disc.
  • Both distance sensors are preferably held so as to be movable in a translational manner in the radial direction relative to a brake disc that can be arranged in the device. Both distance sensors are preferably held on at least one carriage that can be moved along at least one rail. The orientation and/or a height of the rail can preferably be changed.
  • At least one distance sensor - the first distance sensor or the second distance sensor - can be moved parallel to the axis of rotation A.
  • At least the distance sensor is advantageously displaceable along the axis of rotation A, which is aligned with the second - lower - flat side of the brake disc. It is preferably provided that both distance sensors are movable to the axis of rotation A, and in particular are also held movable relative to one another along the axis of rotation A. However, it is particularly advantageous for the distance between the distance sensors to one another to be fixed.
  • the arrangement of a wheel carrier in the device for carrying out measurements can advantageously be simplified in that the disk interface is aligned essentially horizontally.
  • This allows a wheel carrier with a brake disc attached to it to be easily placed on the disc interface and secured in the device.
  • the brake disc is connected to the disc interface, in particular screwed.
  • the disk interface can be rotated by at least one disk drive means.
  • a drive motor in particular a servo motor, is provided with which the disc interface and thus the brake disc can be rotated, in particular rotatable in two directions.
  • the drive of the disk interface is advantageously designed such that the disk interface can be rotated in predefined steps.
  • the arrangement of the distance sensors on the device can be advantageously designed in that at least one sensor arm is present, and in that the sensor arm has an arm base and at least one web extending essentially orthogonally to the arm base. The distance sensor is arranged on the web.
  • the axis of rotation A about which the distance sensor can be rotated, preferably runs longitudinally through the sensor arm or the arm base.
  • the distance sensor is arranged in the end region of the web that extends orthogonally to the arm base, so that when the sensor arm is rotated, the web can be moved essentially parallel to a flat side of a brake disk that can be arranged in the device.
  • the distance sensor is held on the bridge and moves together with the bridge.
  • a second web extending orthogonally to the arm base is present on the arm base.
  • the second distance sensor is arranged on the second web.
  • the second web is arranged at a distance from the first web and extends essentially parallel to the first web.
  • the brake disc can be arranged between the two webs by rotating the sensor arm accordingly.
  • the first distance sensor and the second distance sensor are preferably arranged coaxially on their respective web for measurement in opposite directions on an imaginary axis. In this way it is ensured that when the arm base rotates, both webs pivot parallel to a first flat side and to a second flat side of a brake disk that can be arranged in the device and the distance sensors are moved in partial circles over the flat sides of the brake disk.
  • the sensor arm with the first web and the second web is held on a carriage which can be moved along a rail - manually or automatically.
  • This means that the first distance sensor and the second distance sensor is kept both rotatable and translationally movable.
  • the rotatably held sensor arm in particular the sensor arm that can be rotated about an axis A running through the arm base, can be rotated via a drive means.
  • the drive means can be controlled, for example, by a control device of the device, which in particular also processes the measured values.
  • the drive means has, for example, at least one servo motor with which the sensor arm can be moved directly.
  • the drive means further comprises at least one transmission means in order to transmit a rotation of the servomotor to the sensor arm.
  • the transmission means is designed as a drive belt, drive chain, gear and/or gear.
  • the use of a master set-up disc can be omitted.
  • the device be measured once. For example, in this measurement, the distances - in a direction parallel to the rotation axis A of the device - in at least three orientations of the device, i.e. at at least three different pivoting positions - measuring positions - between the mounting surface of the floating saddle interface and a reference point on the distance sensor or on a surface of the first Steges determined.
  • the three measuring positions are a middle position ZO, a right position ZR and a left position ZL.
  • the middle position is preferably considered the zero position.
  • the deviations of the left position and the right position from the zero position can then be taken into account as an offset of the device when calculating properties of the brake disc. These deviations correspond to the error caused by an approximate perpendicularity between the mounting surface and the Axis of rotation A - or no complete parallelism of the plane F of the mounting surface and the plane in which the distance sensor or the distance sensors is/are pivoted - can be achieved.
  • the distance in the zero position and in the two other positions usually does not change during operation, so that there is no need to use a setup master disk.
  • a change in the distances can occur, for example, if there is a mechanical impact on the device.
  • a measurement is carried out with a test element at regular intervals. During the measurement, the deviations determined during the measurement can be confirmed or it can be determined that the system needs to be overhauled.
  • the device comprises at least one control device, and that the control device is designed and set up to move the distance sensor in partial circles.
  • the control device for example, the drive means of the device, in particular the servo motor, can be controlled in such a way that the distance sensors can be moved to predetermined measuring points on the flat sides of the brake disc, or that the distance sensors carry out certain movement profiles parallel to the flat sides of the brake disc.
  • the drive patterns required to sweep over partial circles are stored, for example, in a memory of the control device.
  • control device is designed and set up to move the distance sensors to predetermined measuring positions or measuring points and then to control the distance sensors to carry out at least one measurement.
  • the distance sensors are preferably held stationary at the predetermined measuring points on the respective flat side of the brake disc at least for the duration of the implementation of at least one measurement.
  • control device is designed and set up in such a way that at least one measurement with the distance sensors is carried out continuously during the movement of the distance sensors or during a continuous movement to certain measuring points relative to the flat side of the brake disc. This makes it possible, for example, to generate a series of measured values that represent a distance profile of the flat side of the brake disc to the distance sensor. The series of measured values or the distance profile can be used to calculate the properties of the brake disc or its position relative to the wheel carrier.
  • control device is set up and designed to temporarily pivot the distance sensor or sensors to discrete measuring points and to hold the measurement there at least for the duration.
  • the task mentioned at the beginning is also solved by a method for determining the properties of a brake disc.
  • the method is preferably carried out using a device according to one of the exemplary embodiments described.
  • the device with which the method is carried out has at least one disc interface for interacting with a brake disc attached to a wheel carrier, at least one floating caliper interface and at least one distance sensor.
  • the floating saddle interface is designed to be connected to a floating saddle receptacle of a wheel carrier.
  • the method is characterized in that at least the following process steps are included:
  • the at least one distance sensor is consequently moved relative to the floating saddle interface at least to a predefined measuring point.
  • the distance sensor is pivoted on a circular path to the predetermined measuring point.
  • the distance sensor is held at the first measuring point at least for the duration of a measurement and the measurement is carried out until a desired measured value, in particular a distance between the distance sensor and the flat side of the brake disc, is determined.
  • the distance sensor is held at the measuring point and a measurement is carried out while the brake disc is rotated, in particular by at least 360°. This makes it possible, for example, to determine the layout of a flat side.
  • the lateral runout on both flat sides of the brake disc is determined simultaneously by measuring with two distance sensors arranged opposite one another.
  • the distance sensor is moved translationally as part of carrying out the method or that the distance sensor is pivoted and moved translationally.
  • the distance sensor after carrying out the measurement at the first measuring point, is moved, in particular pivoted and/or moved translationally, to at least one second measuring point in order to carry out at least one measurement there.
  • the distance sensor is moved, in particular pivoted and/or moved translationally, to a third measuring point in order to carry out a measurement there.
  • a further embodiment of the method advantageously provides that the movement of the distance sensor and the measurement take place dynamically, so that a measurement is carried out at a specific measuring point without interrupting the movement. This significantly reduces process times.
  • the movement to carry out the measurement on one Measuring point is temporarily interrupted, at least for the duration of the measurement. The movement is then continued, in particular to a second or a third measuring point.
  • the method is particularly suitable for implementation with two distance sensors which are aligned coaxially with one another in opposite directions for measurement on a common axis. Both distance sensors are therefore moved parallel to one another, in particular pivoted, in order to simultaneously carry out a measurement on both flat sides of a brake disc.
  • the simultaneously obtained measured values of a first distance sensor and a second distance sensor can also be used to determine further geometric properties of the brake disc, for example the variance of a thickness of the brake disc and other geometric variables that can be calculated from these measured values, in particular at three different measuring points.
  • the thickness of the brake disc at this measuring point can be calculated from the two distance values measured in opposite directions to the two flat sides of the brake disc.
  • the above description of the method is also to be understood as meaning that when the first distance sensor is pivoted to the first measuring point or the further measuring points, the second distance sensor is always also moved.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a device in a perspective view
  • Fig. 3 shows a schematic representation for determining a positional deviation
  • Fig. 4 is a schematic representation of a sequence of the method for determining properties of a brake disc
  • Fig. 5 shows an exemplary representation of a brake disc with exemplary measuring circles and measuring points.
  • Fig. 1 shows an exemplary embodiment of a device 1 for determining properties, for example a flat runout of a brake disk 2, an angular position of the brake disk 2 relative to a mounting surface of a floating caliper seat 4 or the variance of the thickness of the brake disk 2.
  • Fig. 1 shows the device 1 in one perspective view.
  • Fig. 2 shows part of the device 1 according to Fig. 1, also in a perspective view.
  • the device 1 has at least one disk interface 3.
  • the disk interface 3 is aligned essentially horizontally, so that the brake disk 2 can be placed flat.
  • the disk interface 3 can be rotated at least partially about a rotation axis Z by a disk drive means 3a, here an electric motor, in any case in such a way that a brake disk 2 can be rotated in the assembled state according to Fig. 1.
  • the device 1 has at least one floating caliper interface 4.
  • the floating caliper interface 4 is located with its mounting surface in an imaginary plane F - see also Fig. 2.
  • the device 1 also has a first distance sensor 5, which is arranged such that in the illustrated state of use it is aligned with a first flat side 2a of the brake disc 2.
  • the first flat side 2a of the brake disc 2 is aligned in the direction of a wheel carrier 7 on which the brake disc 2 is mounted.
  • the floating saddle interface 4 is, as shown, designed to be connected to a floating saddle receptacle 6 of the wheel carrier 7.
  • the floating caliper holder 6 is used in a vehicle - not shown - to attach a floating caliper with brake pads, which act on the brake disc 2 during operation to achieve a braking force.
  • the floating saddle receptacle 6 of the wheel carrier 7 can be attached to the floating saddle interface 4 using screws 4a.
  • the plane at which the floating saddle receptacle 6 rests on the floating saddle interface 4 or its mounting surface essentially corresponds to the plane F.
  • the device 1 in the exemplary embodiment according to FIG. 1 has a counterholder 13.
  • the wheel carrier 7 is attached to the counterholder 13, for example clamped or screwed.
  • the device 1 has, for example, a base frame 14, here essentially in the form of a table.
  • the counterholder 13 is screwed to the base frame 14.
  • the device 1 also has a second distance sensor 8, which is arranged for measurement in a direction opposite to the first distance sensor 5.
  • the second distance sensor 8 is aligned with a second flat side 2b of the brake disc 2.
  • the first distance sensor 5 and the second distance sensor 8 are arranged coaxially on an imaginary, common axis X.
  • the first distance sensor 5 and the second distance sensor 8 are movable relative to the floating saddle interface 4 of the device 1, here pivotable, held on the device 1.
  • the device 1 in this exemplary embodiment has a sensor arm 10 held on a base frame 9.
  • the sensor arm 10 has an arm base 10a and a first web 10b, which extends essentially orthogonally to the arm base 10a, and a further second web 10c, which extends substantially orthogonally to the arm base 10a.
  • the first distance sensor 5 is arranged in an end region of the first web 10b that is remote from the arm base 10a and the second distance sensor 8 is arranged in an end region of the second web 10c that is remote from the arm base 10a.
  • the sensor arm 10, in particular the arm base 10a, is rotatably mounted about an axis of rotation A in the base frame 9, according to the double arrows in FIGS. 1 and 2.
  • the axis of rotation A is spaced from the two distance sensors 5, 8, in particular from the common axis X corresponds, can be pivoted or rotated.
  • measurements can therefore be carried out at different measuring points M1, M2, M3 on a flat side 2a, 2b of the brake disc 2 with only one distance sensor 5, 8 per flat side 2a, 2b.
  • the device 1 in this exemplary embodiment has a drive means 12 designed as a servomotor.
  • the drive means 12 is attached to the base frame 9 with a mounting flange 11.
  • the drive means 12 can be controlled by a control device of the device 1 in such a way that the distance sensors 5, 8 are in the desired form. for example in the form of partial circles 15, over which the flat sides 2a, 2b of the brake disc 2 can be pivoted.
  • the control device of the device 1 rotates the disk interface 3 in such a way, for example in steps of approximately 10°, that the partial circles 15 on which the measuring points lie at least partially overlap.
  • the three measuring points M1, M2, M3 on a pitch circle 15 preferably form a triangle, see e.g. B. Fig. 1 and Fig. 5.
  • FIGS. 1 and 5 show an example of the first flat side 2a of a brake disc 2 with partial circles 15 and measuring points M1, M2, M3 shown only for clarity.
  • the measuring points M1, M2, M3 lie, for example, on a radius R which is approximately 10 mm away from an outer edge of the brake disc 2.
  • measured values for determining the axial run-out of the brake disk 2 can be determined.
  • Fig. 3 shows schematically how a positional deviation of the brake disc 2 to the mounting surface of the floating caliper interface 4 - see Fig. 1 - or to the floating caliper receptacle 6 is determined.
  • the mounting surface of the floating saddle interface 4 lies essentially in a plane with the floating saddle interface or the plane F.
  • the device 1 can be calibrated either by measurements with a setup master disk (not shown). or preferably by measuring the device once - as described above. In the case of a one-off measurement, the measured deviations can only be checked during operation using a test element.
  • a positional deviation, for example shown as an angle a, of the brake disk 2 relative to the plane F can be calculated. This is possible because the distances of the distance sensor 5 or the distances of a reference point on the web 10b to the plane F in different pivoting positions are known from the measurement of the device 1 carried out at the beginning. The calculation is then carried out - as described - taking into account the offset values determined during calibration.
  • the method 100 includes moving 101 of the distance sensor 5 relative to the floating caliper interface 4 to a first measuring point M1 and carrying out 102 a measurement at the first measuring point M1.
  • the method 100 can be carried out repeatedly to measure at the measuring points M2 and M3.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described, but also includes all embodiments that have the same effect within the meaning of the invention. It is expressly emphasized that the exemplary embodiments are not limited to all features in combination; rather, each individual sub-feature can have an inventive significance in itself, even independently of all other sub-features. Furthermore, the invention has not yet been limited to the combination of features defined in claim 1, but can also be defined by any other combination of certain features of all of the individual features disclosed overall. This means that, in principle, practically every individual feature of claim 1 can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. Reference character list

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe (2), aufweisend mindestens eine Scheibenschnittstelle (3), mindestens eine Faustsattelschnittstelle (4) und mindestens einen ersten Entfernungssensor (5), wobei die Scheibenschnittstelle (3) zum Zusammenwirken mit einer Bremsscheibe (2) vorgesehen ist, wobei die Faustsattelschnittstelle (4) zur Verbindung mit einer Faustsattelaufnahme (6) eines Radträgers (7) ausgebildet ist. Eine Vorrichtung (1) zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe (2), mit der Lagetoleranzen einer Bremsscheibe, insbesondere einer an einem Radträger montierten Bremsscheibe überprüfbar sind, wird dadurch realisiert, dass der erste Entfernungssensor (5) relativ zur Faustsattelschnittstelle (4) bewegbar gehalten ist.

Description

AuE Kassel GmbH, Heinrich-Hertz-Straße 52, 34123 Kassel
ZF Friedrichshafen AG, Löwentaler Straße 20, 88046 Friedrichshafen
„Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe“
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe. Die Vorrichtung weist mindestens eine Scheibenschnittstelle zum Zusammenwirken mit einer, insbesondere an einem Radträger montierten, Bremsscheibe auf. Ferner weist die Vorrichtung mindestens eine Faustsattelschnittstelle und mindestens einen Entfernungssensor auf. Die Faustsattelschnittstelle ist zur Verbindung mit einer Faustsattelaufnahme eines Radträgers ausgebildet.
Radträger eines Fahrzeuges dienen unter anderem der Befestigung eines Rades an einer Fahrzeugachse. An dem Radträger wird üblicherweise auch die im Fährbetrieb rotierende Bremsscheibe montiert. Die Einheit aus Radträger und Bremsscheibe wird oftmals vormontiert und dann gemeinsam an einer Fahrzeugachse befestigt. Aus Fertigung und/oder Montage der einzelnen Komponenten des Radträgers bzw. der Fertigung der Bremsscheibe resultierende Lage- oder Geometrieabweichungen können im Montagezustand zu einer nicht hinreichend präzisen Positionierung der Bremsscheibe gegenüber dem Faustsattel und damit auch gegenüber den Bremsbelägen führen. Dadurch kann es bei der Fahrt oder bei einem Bremsvorgang zu ungewünschten Vibrationen oder Störgeräuschen kommen. Hohe Qualitätsansprüche von Fahrzeugkunden, aber auch neue Anforderungen an die Laufruhe, die aus dem reduzierten Geräuschumfeld bei der Elektromobilität resultieren, machen es erforderlich, den präzisen Rundlauf und die Positionierung von rotierenden Bauteilen, insbesondere von Bremsscheiben, in einem bestimmten Toleranzbereich zu halten. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe anzugeben, mit denen die die Rundlaufeigenschaften beeinflussenden Eigenschaften einer Bremsscheibe, insbesondere einer an einem Radträger montierten Bremsscheibe, überprüfbar sind.
Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Entfernungssensor relativ zur Faustsattelschnittstelle bewegbar gehalten ist.
Um den Rundlauf der Bremsscheibe beeinflussende Geometrie- und/oder Lageeigenschaften, insbesondere einer an einem Radträger montierten Bremsscheibe, mit ausreichender Genauigkeit ermitteln zu können, kann beispielsweise eine Messung von Entfernungen zwischen einer ersten Flachseite einer Bremsscheibe und der kalibrierten Vorrichtung durchgeführt werden. Auf Basis einer Messung von Entfernungen an mindestens drei Messpunkten auf mindestens zwei unterschiedlichen Radien der Bremsscheibe kann beispielsweise eine Lageabweichung der Bremsscheibe, beispielsweise eine Winkelabweichung gegenüber einer Bezugsfläche, bestimmt werden. Ein Planschlag der Bremsscheibe kann beispielsweise durch Messung an mindestens einem Messpunkt auf einem Radius der Bremsscheibe bei einer 360°-Rotation der Bremsscheibe durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Durchführung einer Messung zumindest an einer ersten Flachseite der Bremsscheibe mindestens ein erster Entfernungssensor an der Vorrichtung gehalten ist, der gegenüber der Faustsattelschnittstelle der Vorrichtung relativ bewegbar ist. Der erste Entfernungssensor ist insbesondere so gehalten, dass er bei einer an der Vorrichtung montierten Bremsscheibe zu unterschiedlichen Radien der Bremsscheibe bewegbar ist. Vorzugsweise ist genau ein einziger Entfernungssensor für eine Flachseite der Bremsscheibe vorgesehen. Der eine Entfernungssensor ist insbesondere derart angeordnet, dass er bei in der Vorrichtung angeordneter Bremsscheibe auf die erste Flachseite - beispielsweise eine obere oder eine untere Flachseite - der Bremsscheibe ausgerichtet ist. Der mindestens eine Entfernungssensor ist vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass ein Abstand zwischen dem Entfernungssensor und einer in der Vorrichtung anordenbaren Bremsscheibe bestimmbar ist.
Beispielsweise ist auch vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Entfernungssensoren vorhanden ist, und dass die Entfernungssensoren relativ zur Faustsattelschnittstelle bewegbar angeordnet sind. Die Entfernungssensoren sind insbesondere derart angeordnet, dass sie bei in der Vorrichtung angeordneter Bremsscheibe auf eine gemeinsame Flachseite, beispielsweise die erste Flachseite, der Bremsscheibe ausgerichtet sind.
Durch die bewegbare Anordnung kann zumindest der erste Entfernungssensor zur Durchführung von Messungen an unterschiedliche Messpunkte auf dem Radius der Bremsscheibe bewegt werden. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass an jedem der Messpunkte mindestens eine Messung, insbesondere einer Entfernung, durchgeführt wird. Alternativ dazu ist beispielsweise vorgesehen, dass während einer Bewegung des ersten Entfernungssensors mindestens eine Messung, insbesondere einer Entfernung, durchgeführt wird.
Vorzugsweise ist der Entfernungssensor in einer gedachten Ebene bewegbar, insbesondere verschwenkbar. Die Faustsattelschnittstelle weist insbesondere mindestens eine Montagefläche zum Zusammenwirken mit einer Faustsattelaufnahme eines Radträgers auf. In der Montagefläche sind insbesondere mindestens zwei Ausnehmungen mit Innengewinde vorgesehen, so dass die Faustsattelaufnahme mit der Faustsattelschnittstelle verschraubbar ist. Die Faustsattelschnittstelle wird vorzugsweise mit der Faustsattelaufnahme in gleicher Weise verbunden, wie ein Faustsattel im Montagezustand in einem Fahrzeug. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Faustsattelschnittstelle, insbesondere die Montagefläche, eine gedachte Ebene F aufspannt, und dass der Entfernungssensor vorteilhaft in einer zur Ebene F im Wesentlichen parallelen Ebene E bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist. Der Offset der Ebene E zur Ebene F wird - wie nachstehend erläutert - im Rahmen der Kalibrierung der Vorrichtung ermittelt und bei Berechnungen unter Verwendung der Messwerte berücksichtigt.
Um Eigenschaften der Bremsscheibe, z. B. einen Planschlag, eine Winkellage der Bremsscheibe zu einer Montagefläche für einen Faustsattelsitz oder die Varianz der Dicke der Bremsscheibe, zu bestimmen, wird - wie vorstehend beschrieben - mit dem einen Entfernungssensor beispielsweise eine Messung jeweils einer Entfernung an drei unterschiedlichen Messpunkten auf mindestens zwei unterschiedlichen Radien der Bremsscheibe durchgeführt oder die Bremsscheibe bei einer kontinuierlichen Messung mit dem Entfernungssensor rotiert. Aus den gewonnenen Messwerten können beispielsweise die vorstehend genannten Eigenschaften der Bremsscheibe, insbesondere mit einer Steuereinrichtung der Vorrichtung, berechnet werden. Die Steuereinrichtung weist beispielsweise mindestens einen Prozessor und mindestens einen Speicher auf. Die Steuereinrichtung ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass sie aus den Entfernungsmesswerten an drei unterschiedlichen Messpunkten auf der Flachseite der Bremsscheibe zumindest den Planschlag und/oder eine Lageabweichung, insbesondere eine Winkelabweichung zur Montagefläche der Faustsattelschnittstelle, bestimmen kann.
Um eine Lageabweichung der Bremsscheibe gegenüber einer Bezugsebene, beispielsweise einer Ebene F der Faustsattelschnittstelle, die im Montagezustand parallel zu einer entsprechenden Montagefläche der Faustsattelaufnahme ist, zu berechnen, werden wie beschrieben Entfernungsmesswerte an unterschiedlichen Messpunkten bestimmt. Der Bezug zwischen einem ersten Entfernungssensor oder einem zweiten Entfernungssensor zur gedachten Ebene F der Faustsattelschnittstelle wird beispielsweise anhand einer Messung an einer vermessenen Einrichtmeisterscheibe kalibriert. Die Messung an der Einrichtmeisterscheibe stellt die Offset-Messwerte bereit, um die späteren Messwerte rechnerisch auf die gedachte Ebene F der Faustsattelschnittstelle beziehen zu können. Alternativ zur Verwendung der Einrichtmeisterscheibe ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einmalig vermessen wird und dabei ermittelte Abstände zwischen den Bauteilen der Vorrichtung bei Berechnungen berücksichtigt werden.
Der Entfernungssensor ist beispielsweise als optischer Sensor, kapazitiver Sensor oder akustischer Sensor ausgebildet.
Durch die relativ zur Faustsattelschnittstelle bewegbare Anordnung des Entfernungssensors kann die Vorrichtung für Bremsscheiben unterschiedlicher Durchmesser und Größen verwendet werden. Die Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass mit lediglich einem einzigen Entfernungssensor eine Vielzahl von Eigenschaften der Bremsscheibe, insbesondere der an einem Radträger montierten Bremsscheibe, ermittelbar sind. Dadurch werden auch die Kosten für die Vorrichtung reduziert.
Als besonders vorteilhaft hat sich gemäß einer ersten Ausgestaltung der Vorrichtung herausgestellt, wenn vorgesehen ist, dass der Entfernungssensor um eine von dem Entfernungssensor beabstandete Rotationsachse A rotierbar gehalten ist. Der Entfernungssensor ist beispielsweise über zumindest die erste Flachseite der Bremsscheibe in einem festen Abstand zur Bremsscheibe verschwenkbar, um verschiedene Messpunkte bzw. Messpositionen anzusteuern. Die Bewegung des Entfernungssensors über die Bremsscheibe erfolgt beispielsweise in Teilkreisen. Vorzugsweise ist auch die Scheibenschnittstelle rotierbar ausgebildet, so dass die Bremsscheibe während einer Messung oder zwischen zwei Messungen zudem gedreht werden kann. Durch das Rotieren des Entfernungssensors und ein Drehen der Bremsscheibe kann mit dem Entfernungssensor jede beliebige Position auf der ersten Flachseite der Bremsscheibe für eine Entfernungsmessung erreicht werden. Es ist auch vorgesehen, dass der Entfernungssensor für mindestens eine Messung auf einem Radius gehalten und die Bremsscheibe rotiert wird, vorzugsweise um mindestens 360° rotiert wird.
Es ist insbesondere auch vorgesehen, dass das Rotieren des Entfernungssensors und/oder das Rotieren der Bremsscheibe manuell, beispielsweise durch einen Benutzer, erfolgt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Scheibenschnittstelle zum manuellen Rotieren durch einen Benutzer ausgebildet ist. Vorteilhaft weist die Scheibenschnittstelle dazu einen Griffring oder eine Griffscheibe auf.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Vorrichtung mindestens eine Fixiereinrichtung aufweist, und dass der Entfernungssensor mit der Fixiereinrichtung in mindestens einer, vorzugsweise mindestens zwei oder mindestens drei, Rotations- oder Schwenkpositionen, also an bestimmten Messpunkten, fixierbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass in mindestens drei Schwenkpositionen eine automatische Fixierung, z. B. Verrastung, der Fixiereinrichtung erfolgt.
Beispielsweise weist die Fixiereinrichtung mindestens eine Skalenscheibe auf, um Rotations- bzw. Schwenkwinkel festlegen zu können. Es ist auch vorgesehen, dass die Fixiereinrichtung eine stufenlose Fixierung des Entfernungssensors in jeder beliebigen Schwenkposition ermöglicht.
Bei einem verschwenkbar bzw. rotierbar gehaltenen Entfernungssensor hängt die Messgenauigkeit maßgeblich von der Rechtwinkligkeit der Montagefläche der Faustsattelschnittstelle, z. B. Ebene F, zur Rotationsachse A ab. Auch bei einer sehr präzisen Fertigung ist eine gewisse Toleranz bei Rechtwinkligkeit nicht vermeidbar. Eine Lagerung zur Rotation des Entfernungssensors um die Rotationsachse A wird beispielsweise mit Vorspannung ausgeführt, um das Spiel zu eliminieren und eine hohe Steifigkeit zu erreichen. Dadurch wird eine hohe Wiederholgenauigkeit erzielt.
Bei Verwendung lediglich eines einzigen Entfernungssensors pro Flachseite der Bremsscheibe kann vorteilhaft auf die Verwendung einer Einrichtmeisterscheibe zur Kalibrierung verzichtet werden. Da der Abstand zwischen dem Entfernungssensor und beispielsweise der ersten Flachseite der Bremsscheibe als einzelner Messwert nicht Ziel der Messung ist und lediglich die Differenz zwischen den Messwerten an den drei Messpunkten von Bedeutung ist, ist es ausreichend, wenn die Vorrichtung vor Beginn der Verwendung einmalig vermessen wird. Der Entfernungssensor wird vorzugsweise immer um die gleichen Winkel verschwenkt, so dass eine Bestimmung des Abstandes von der Montagefläche zu mindestens einem Referenzpunkt an dem Entfernungssensor oder einem Sensorarm ausreichend ist, um die relative Lage einer durch die drei Messpunkte zu bestimmenden Ebene und der Ebene der Montagefläche der Faustsattelschnittstelle zu bestimmen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Vermessungswerte der Vorrichtung im Betrieb mit einem Prüfelement überprüfbar sind. Das Prüfelement wird dazu in der Vorrichtung montiert und es überprüft, ob die initial bei der Vermessung gemessenen Abstände bzw. Abweichungen noch unverändert sind. Der Entfall der Verwendung einer Einrichtmeisterscheibe ist von Vorteil, da die Messfehler, die bei der Vermessung der Einrichtmeisterscheibe entstehen, können als zusätzliche Unsicherheit entfallen.
Der Abstand des Entfernungssensors zur Rotationsachse A bestimmt den Radius des Kreises bzw. eines Teilkreises, in dem der Entfernungssensor rotierbar ist. Vorzugsweise ist auch vorgesehen, dass der Abstand des Entfernungssensors zur Rotationsachse A einstellbar ist. Beispielsweise ist der Abstand des Entfernungssensors zur Rotationsachse A in voreingestellten Stufen oder stufenlos einstellbar.
Insbesondere um die Vorrichtung zur Verwendung mit Bremsscheiben unterschiedlicher Dicke bzw. mit Bremsscheibentöpfen unterschiedlicher Höhe einstellen zu können, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass der Entfernungssensor parallel zur Rotationsachse A bewegbar gehalten ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Entfernungssensor in voreingestellten Stufen oder stufenlos parallel zur Rotationsachse A bewegbar gehalten ist. Dadurch kann der Abstand des Entfernungssensors zur ersten Flachseite der Bremsscheibe eingestellt und die Vorrichtung damit an verschiedene Bremsscheibentypen angepasst werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass zumindest der erste Entfernungssensor translatorisch, insbesondere relativ zur Faustsattelschnittstelle, bewegbar ist. Beispielsweise weist die Vorrichtung dazu mindestens einen Schlitten auf, der bewegbar an mindestens einer Schiene geführt wird, Der erste Entfernungssensor ist vorzugsweise in radialer Richtung auf eine in der Vorrichtung montierte Bremsscheibe zu und von dieser weg bewegbar. Insbesondere ist der erste Entfernungssensor derart gehalten, dass er auf eine Rotationsachse Z der Scheibenschnittstelle zu und von dieser weg bewegbar ist. Beispielsweise ist vorgesehen, dass der Entfernungssensor manuell translatorisch bewegbar ist. Vorzugsweise sind bestimmte Positionen - insbesondere entlang einer Schiene - vorgesehen, an denen der Entfernungssensor mit einem Fixiermittel fixierbar ist. Alternativ dazu ist insbesondere aber auch vorgesehen, dass der erste Entfernungssensor mit einem Antriebsmittel - automatisiert - translatorisch bewegbar ist. Vorzugsweise weist das Antriebsmittel einen Linearmotor oder einen Motor mit Zahnrad oder einem Getriebe und einer Zahnschiene auf.
Durch die translatorische Bewegbarkeit zumindest des ersten Entfernungssensors ist jeder Radius an einer in der Vorrichtung montierbaren Bremsscheibe mit dem Entfernungssensor erreichbar. In Kombination mit einer Rotation der Bremsscheibe ist mit dem Entfernungssensor jeder Punkt auf der Bremsscheibe für eine Messung mittels des Entfernungssensors erreichbar.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass zumindest der erste Entfernungssensor sowohl um eine von dem Entfernungssensor beabstandete Rotationsachse A rotierbar als auch translatorisch bewegbar gehalten ist. Durch diese Ausgestaltung wird Flexibilität der Vorrichtung für die Verwendung mit unterschiedlichen Bremsscheiben und Radträgem weiter gesteigert.
Die Bandbreite der mit der Vorrichtung ermittelbaren Eigenschaften lässt sich vorteilhaft dadurch erweitern, dass gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen ist, dass mindestens zwei Entfernungssensoren vorhanden sind, und dass beide Entfernungssensoren relativ zur Faustsattelschnittstelle bewegbar gehalten sind. Vorzugsweise sind die beiden Entfernungssensoren gleichzeitig, also parallel zueinander, bewegbar. Es ist jedoch auch vorgesehen, dass die beiden Entfernungssensoren unabhängig voneinander bewegbar sind. Ein erster Entfernungssensor ist vorzugsweise derart angeordnet, dass er auf eine erste Flachseite einer Bremsscheibe gerichtet ist, wenn die Bremsscheibe an der Scheibenschnittstelle angeordnet ist. Ein zweiter Entfernungssensor ist vorteilhaft derart angeordnet, dass er auf eine zweite Flachseite der Bremsscheibe gerichtet ist, wenn die Bremsscheibe an der Scheibenschnittstelle angeordnet ist.
Vorzugsweise sind die beiden Entfernungssensoren in zueinander entgegengesetzten Messrichtungen auf einer gemeinsamen Achse koaxial angeordnet. Dadurch können die beiden Entfernungssensoren stets parallel zueinander bewegt werden, wobei der erste Entfernungssensor zur Messung auf einer ersten Flachseite der Bremsscheibe und der zweite Entfernungssensor zur Messung auf einer zweiten Flachseite der Bremsscheibe eingerichtet ist.
Durch die Messung der Entfernungen an den gegenüberliegenden Flachseiten der Bremsscheibe kann beispielsweise eine Berechnung der Variation der Dicke der Bremsscheibe auf Basis der durch die beiden Entfernungssensoren gewonnenen Messwerte erfolgen. Zudem können die Messwerte beider Entfernungssensoren auf die gedachte Ebene F der Faustsattelschnittstelle bezogen werden, um relative Abweichungen jeder der Flachseiten der Bremsscheibe zu dieser Ebene zu berechnen. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die beiden Entfernungssensoren in zwei zueinander gedachten, parallelen Ebenen bewegbar sind.
Beispielsweise sind beide Entfernungssensoren gemeinsam um eine von den beiden Entfernungssensoren entfernt angeordnete Rotationsachse A verschwenkbar gehalten, so dass beide Entfernungssensoren in Teilkreisen über die jeweilige Flachseite einer Bremsscheibe bewegbar sind. Alternativ oder zusätzlich dazu ist vorteilhaft vorgesehen, dass der erste Entfernungssensor und der zweite Entfernungssensor translatorisch, insbesondere relativ zur Faustsattelaufnahme, bewegbar sind. Beispielsweise ist vorgesehen, dass beide Entfernungssensoren koaxial auf einer gemeinsamen Achse angeordnet und parallel zueinander translatorisch bewegbar sind - der erste Entfernungssensor ist dabei auf die erste Flachseite der Bremsscheibe und der zweite Entfernungssensor auf die zweite Flachseite der Bremsscheibe gerichtet. Beide Entfernungssensoren sind vorzugsweise in radialer Richtung translatorisch relativ zu einer in der Vorrichtung anordenbaren Bremsscheibe bewegbar gehalten. Bevorzugt sind beide Entfernungssensoren an mindestens einem Schlitten gehalten, der entlang mindestens einer Schiene bewegbar ist. Vorzugsweise ist die Ausrichtung und/oder eine Höhenlage der Schiene veränderbar.
Insbesondere ist vorgesehen, dass mindestens ein Entfernungssensor - der erste Entfernungssensor oder der zweite Entfernungssensor - parallel zur Rotationsachse A bewegbar ist. Vorteilhaft ist zumindest der Entfernungssensor entlang der Rotationsachse A verschiebbar, der auf die zweite - untere - Flachseite der Bremsscheibe ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass beide Entfernungssensoren zur Rotationsachse A bewegbar sind, insbesondere auch relativ zueinander entlang der Rotationsachse A bewegbar gehalten sind. Besonders vorteilhaft ist allerdings vorgesehen, dass der Abstand der Entfernungssensoren zueinander fixiert ist.
Die Anordnung eines Radträgers in der Vorrichtung zur Durchführung von Messungen lässt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung vorteilhaft dadurch vereinfachen, dass die Scheibenschnittstelle im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Dadurch kann ein Radträger mit einer daran befestigten Bremsscheibe auf einfache Weise auf die Scheibenschnittstelle aufgelegt und in der Vorrichtung befestigt werden. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Bremsscheibe mit der Scheibenschnittstelle verbunden, insbesondere verschraubt, wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Scheibenschnittstelle von mindestens einem Scheibenantriebsmittel rotierbar ist. Beispielsweise ist ein Antriebsmotor, insbesondere ein Servomotor, vorgesehen, mit dem die Scheibenschnittstelle und damit die Bremsscheibe rotierbar, insbesondere in zwei Richtungen rotierbar, ist. Vorteilhaft ist der Antrieb der Scheibenschnittstelle derart ausgebildet, dass die Scheibenschnittstelle in vordefinierten Stufenschritten rotierbar ist. Die Anordnung der Entfernungssensoren an der Vorrichtung lässt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorteilhaft dadurch ausbilden, dass mindestens ein Sensorarm vorhanden ist, und dass der Sensorarm eine Armbasis und mindestens einen sich im Wesentlichen orthogonal zur Armbasis erstreckenden Steg aufweist. An dem Steg ist der Entfernungssensor angeordnet.
Vorzugsweise verläuft die Rotationsachse A, um die der Entfernungssensor rotierbar ist, längs durch den Sensorarm bzw. die Armbasis. Der Entfernungssensor ist im Endbereich des sich orthogonal zur Armbasis erstreckenden Steges angeordnet, so dass, wenn der Sensorarm rotiert wird, sich der Steg im Wesentlichen parallel zu einer Flachseite einer in der Vorrichtung anordenbaren Bremsscheibe bewegen lässt. Der Entfernungssensor ist an dem Steg gehalten und bewegt sich gemeinsam mit dem Steg.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass an der Armbasis ein sich orthogonal zur Arm basis ersteckender zweiter Steg vorhanden ist. An dem zweiten Steg ist der zweite Entfernungssensor angeordnet. Der zweite Steg ist beabstandet zu dem ersten Steg angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zum ersten Steg. Im Betriebszustand ist die Bremsscheibe zwischen den beiden Stegen anordenbar, indem der Sensorarm entsprechend rotiert wird. Der erste Entfernungssensor und der zweite Entfernungssensor sind vorzugsweise an ihrem jeweiligen Steg zur Messung in entgegengesetzte Richtungen auf einer gedachten Achse koaxial angeordnet. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass bei einer Rotation der Armbasis beide Stege parallel zu einer ersten Flachseite und zu einer zweiten Flachseite eine in der Vorrichtung anordenbare Bremsscheibe verschwenken und die Entfernungssensoren in Teilkreisen über die Flachseiten der Bremsscheibe bewegt werden.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass der Sensorarm mit dem ersten Steg und dem zweiten Steg an einem Schlitten gehalten ist, der entlang einer Schiene - manuell oder automatisiert - bewegbar ist. Dadurch sind der erste Entfernungssensor und der zweite Entfernungssensor sowohl rotierbar als auch translatorisch bewegbar gehalten.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn vorgesehen ist, dass der rotierbar gehaltene Sensorarm, insbesondere der um eine durch die Armbasis verlaufende Achse A rotierbare Sensorarm, über ein Antriebsmittel rotierbar ist. Das Antriebsmittel ist beispielsweise von einer Steuereinrichtung der Vorrichtung, die insbesondere auch die Verarbeitung der Messwerte übernimmt, ansteuerbar. Das Antriebsmittel weist beispielsweise mindestens einen Servomotor auf, mit dem der Sensorarm direkt bewegbar ist. Es ist auch vorgesehen, dass das Antriebsmittel ferner mindestens ein Übertragungsmittel aufweist, um eine Rotation des Servomotors auf den Sensorarm zu übertragen. Beispielsweise ist das Übertragungsmittel als Antriebsriemen, Antriebskette, Zahnrad und/oder Getriebe ausgebildet.
Wie vorstehend bereits beschrieben, kann bei der Verwendung von genau einem Entfernungssensor pro Flachseite der Bremsscheibe die Verwendung einer Einrichtmeisterscheibe entfallen. Dazu ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einmalig vermessen wird. Beispielsweise werden bei dieser Vermessung die Abstände - in einer Richtung parallel zur Rotationsachse A der Vorrichtung - in mindestens drei Ausrichtungen der Vorrichtung, also an mindestens drei unterschiedlichen Schwenkpositionen - Messpositionen - zwischen der Montagefläche der Faustsattelschnittstelle und einem Referenzpunkt am Entfernungssensor oder auf einer Oberfläche des ersten Steges bestimmt.
Beispielsweise handelt es sich bei den drei Messpositionen um eine Mittelposition ZO, eine rechte Position ZR und eine linke Position ZL. Vorzugsweise wird bei der Vermessung die Mittelposition als Nullstellung betrachtet. Die Abweichungen der linken Position und der rechten Position zur Nullposition können dann bei der Berechnung von Eigenschaften der Bremsscheibe als Offset der Vorrichtung berücksichtigt werden. Diese Abweichungen entsprechen dem Fehler, der durch eine nur annähernde Rechtwinkligkeit zwischen der Montagefläche und der Rotationsachse A - bzw. keine vollständige Parallelität der Ebene F der Montagefläche und der Ebene, in der der Entfernungssensor bzw. die Entfernungssensoren verschwenkt wird/werden - erreicht werden kann. Der Abstand in der Nullposition und in den beiden weiteren Positionen verändert sich im Betrieb üblicherweise nicht, so dass auf eine Verwendung einer Einrichtmeisterscheibe verzichtet werden kann.
Eine Veränderung der Abstände kann beispielsweise dann erfolgen, wenn eine mechanische Einwirkung auf die Vorrichtung erfolgt. Um eine Veränderung der Vorrichtung auszuschließen, ist vorgesehen, dass in regelmäßigen Abständen eine Messung mit einem Prüfelement durchgeführt wird. Bei der Messung können die im Rahmen der Vermessung ermittelten Abweichungen bestätigt oder es kann festgestellt werden, dass die Anlage überholt werden muss.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die Vorrichtung mindestens eine Steuereinrichtung umfasst, und dass die Steuereinrichtung zur Bewegung des Entfernungssensors in Teilkreisen ausgebildet und eingerichtet ist. Mit der Steuereinrichtung kann beispielsweise das Antriebsmittel der Vorrichtung, insbesondere der Servomotor, derart angesteuert werden, dass die Entfernungssensoren zu vorbestimmten Messpunkten auf den Flachseiten der Bremsscheibe bewegt werden können, oder dass die Entfernungssensoren bestimmte Bewegungsprofile parallel zu den Flachseiten der Bremsscheibe ausführen. Die zum Überstreichen von Teilkreisen erforderlichen Antriebsmuster sind beispielsweise in einem Speicher der Steuereinrichtung gespeichert.
Es ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die Entfernungssensoren an vorbestimmte Messpositionen bzw. Messpunkte zu bewegen und die Entfernungssensoren dann zur Durchführung mindestens einer Messung anzusteuern. Dabei werden die Entfernungssensoren vorzugsweise zumindest für die Dauer der Durchführung mindestens einer Messung stationär an den vorbestimmten Messpunkten auf der jeweiligen Flachseite der Bremsscheibe gehalten. Es ist insbesondere auch vorgesehen, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass mindestens eine Messung mit den Entfernungssensoren kontinuierlich bei der Bewegung der Entfernungssensoren oder bei einer kontinuierlichen Bewegung an bestimmte Messpunkte relativ zur Flachseite der Bremsscheibe durchgeführt wird. Dadurch kann beispielsweise eine Reihe von Messwerten erzeugt werden, die ein Entfernungsprofil der Flachseite der Bremsscheibe zum Entfernungssensor repräsentiert. Die Reihe von Messwerten bzw. das Entfernungsprofil kann für die Berechnung von Eigenschaften der Bremsscheibe oder deren Lage relativ zum Radträger verwendet werden.
Besonders bevorzugt ist aber vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet und ausgebildet ist, den Entfernungssensor bzw. die Entfernungssensoren temporär an diskrete Messpunkte zu verschwenken und zumindest für die Dauer die Messung dort zu halten.
Die eingangs genannte Aufgabe ist ferner durch ein Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe gelöst. Das Verfahren wird vorzugsweise mit einer Vorrichtung nach einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele durchgeführt. Die Vorrichtung, mit der das Verfahren durchgeführt wird, weist mindestens eine Scheibenschnittstelle zum Zusammenwirken mit einer an einem Radträger befestigten Bremsscheibe, mindestens eine Faustsattelschnittstelle und mindestens einen Entfernungssensor auf. Die Faustsattelschnittstelle ist zur Verbindung mit einer Faustsattelaufnahme eines Radträgers ausgebildet. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst sind:
Bewegen zumindest des ersten Entfernungssensors relativ zur Faustsattelschnittstelle zu einem ersten Messpunkt, Durchführen zumindest einer Messung an dem ersten Messpunkt. Der mindestens eine Entfernungssensor wird folglich relativ zur Faustsattelschnittstelle zumindest zu einem vordefinierten Messpunkt bewegt. Vorzugsweise wird der Entfernungssensor auf einer Kreisbahn zu dem vorbestimmten Messpunkt verschwenkt. Der Entfernungssensor wird zumindest für die Dauer einer Messung an dem ersten Messpunkt gehalten und die Messung wird so lange durchgeführt, bis ein gewünschter Messwert, insbesondere ein Abstand zwischen dem Entfernungssensor und der Flachseite der Bremsscheibe, ermittelt ist. Es ist auch vorgesehen, dass der Entfernungssensor an dem Messpunkt gehalten und eine Messung durchgeführt wird, während die Bremsscheibe, insbesondere um mindestens 360°, rotiert wird. Dadurch kann beispielsweise der Planschlag einer Flachseite ermittelt werden. Vorzugsweise wird der Planschlag auf beiden Flachseiten der Bremsscheibe gleichzeitig ermittelt, indem mit zwei gegenüberliegend zueinander angeordneten Entfernungssensoren gemessen wird.
Es ist auch vorgesehen, dass der Entfernungssensor im Rahmen der Durchführung des Verfahrens translatorisch bewegt wird oder dass der Entfernungssensor verschwenkt und translatorisch bewegt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Entfernungssensor nach der Durchführung der Messung an dem ersten Messpunkt zu mindestens einem zweiten Messpunkt bewegt, insbesondere verschwenkt und/oder translatorisch bewegt, wird, um dort mindestens eine Messung durchzuführen. Insbesondere ist ferner vorgesehen, dass der Entfernungssensor nach dem Durchführen der Messung an dem zweiten Messpunkt zu einem dritten Messpunkt bewegt, insbesondere verschwenkt und/oder translatorisch bewegt, wird, um dort eine Messung durchzuführen.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vorteilhaft vor, dass die Bewegung des Entfernungssensors und die Messung dynamisch erfolgen, so dass eine Messung an einem bestimmten Messpunkt ohne Unterbrechung der Bewegung erfolgt. Dadurch werden die Prozesszeiten deutlich reduziert. Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die Bewegung zur Durchführung der Messung an einem Messpunkt temporär, zumindest nämlich für die Dauer der Durchführung der Messung, unterbrochen wird. Anschließend wird die Bewegung, insbesondere zu einem zweiten oder zu einem dritten Messpunkt, fortgesetzt.
Das Verfahren eignet sich insbesondere auch zur Durchführung mit zwei Entfernungssensoren, die in zueinander entgegengesetzten Richtungen zur Messung auf einer gemeinsamen Achse koaxial zueinander ausgerichtet sind. Beide Entfernungssensoren werden folglich parallel zueinander bewegt, insbesondere verschwenkt, um auf beiden Flachseiten einer Bremsscheibe gleichzeitig eine Messung durchzuführen. Durch die gleichzeitig erlangten Messwerte eines ersten Entfernungssensors und eines zweiten Entfernungssensors können auch weitere geometrische Eigenschaften der Bremsscheibe bestimmt werden, beispielsweise die Varianz einer Dicke der Bremsscheibe und andere geometrische Größen, die sich aus diesen Messwerten, insbesondere an drei unterschiedlichen Messpunkten, berechnen lassen. Aus den beiden in entgegengesetzten Richtungen gemessenen Abstandswerten zu den beiden Flachseiten der Bremsscheibe kann beispielsweise die Dicke der Bremsscheibe an diesem Messpunkt berechnet werden. Die vorstehende Beschreibung des Verfahrens ist also auch so zu verstehen, dass bei einem Verschwenken des ersten Entfernungssensors zu dem ersten Messpunkt bzw. den weiteren Messpunkten stets auch der zweite Entfernungssensor mitbewegt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung und den abhängigen Unteransprüchen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 ein Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Ermittlung einer Lageabweichung, Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ablaufs des Verfahrens zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe, und
Fig. 5 eine beispielhafte Darstellung einer Bremsscheibe mit exemplarischen Messkreisen und Messpunkten.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen.
Zu der anschließenden Beschreibung wird beansprucht, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr ist jedes einzelne Teilmerkmal des/jedes Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels von Bedeutung für den Gegenstand der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Bestimmung von Eigenschaften, beispielsweise eines Planschlags einer Bremsscheibe 2, einer Winkellage der Bremsscheibe 2 zu einer Montagefläche eines Faustsattelsitzes 4 oder der Varianz der Dicke der Bremsscheibe 2. Fig. 1 zeigt die Vorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 2 zeigt einen Teil der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ebenfalls in perspektivischer Ansicht.
Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung 1 mindestens eine Scheibenschnittstelle 3 auf. Die Scheibenschnittstelle 3 ist im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, so dass die Bremsscheibe 2 flach ausgerichtet auflegbar ist. Die Scheibenschnittstelle 3 ist von einem Scheibenantriebsmittel 3a, hier einem Elektromotor, zumindest teilweise um eine Rotationsachse Z rotierbar, jedenfalls derart, dass eine Bremsscheibe 2 im montierten Zustand gemäß Fig. 1 drehbar ist. Ferner weist die Vorrichtung 1 mindestens eine Faustsattelschnittstelle 4 auf. Die Faustsattelschnittstelle 4 liegt mit ihrer Montagefläche in einer gedachten Ebene F - siehe auch Fig. 2. Die Vorrichtung 1 weist zudem einen ersten Entfernungssensor 5 auf, der derart angeordnet ist, dass er im dargestellten Verwendungszustand auf eine erste Flachseite 2a der Bremsscheibe 2 ausgerichtet ist. Die erste Flachseite 2a der Bremsscheibe 2 ist in Richtung eines Radträgers 7 ausgerichtet, an dem die Bremsscheibe 2 montiert ist.
Die Faustsattelschnittstelle 4 ist, wie dargestellt, zur Verbindung mit einer Faustsattelaufnahme 6 des Radträgers 7 ausgebildet. Die Faustsattelaufnahme 6 dient in einem - nicht dargestellten - Fahrzeug der Befestigung eines Faustsattels mit Bremsbelägen, die im Betrieb auf die Bremsscheibe 2 zur Erzielung einer Bremskraft einwirken. Die Faustsattelaufnahme 6 des Radträgers 7 ist mittels Schrauben 4a an der Faustsattelschnittstelle 4 befestigbar. Die Ebene, an der die Faustsattelaufnahme 6 an der Faustsattelschnittstelle 4 bzw. deren Montagefläche anliegt, entspricht im Wesentlichen der Ebene F.
Um eine Bewegung des Radträgers 7 während einer Messung zu verhindern, weist die Vorrichtung 1 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 einen Gegenhalter 13 auf. Der Radträger 7 ist im für eine Messung montierten Zustand an dem Gegenhalter 13 befestigt, beispielsweise verspannt oder verschraubt. Die Vorrichtung 1 weist beispielsweise ein Grundgestell 14, hier im Wesentlichen in Form eines Tisches, auf. Der Gegenhalter 13 ist mit dem Grundgestell 14 verschraubt.
Die Vorrichtung 1 verfügt gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ferner über einen zweiten Entfernungssensor 8, der zur Messung in einer zu dem ersten Entfernungssensor 5 entgegengesetzten Richtung angeordnet ist. Im montierten Zustand einer Bremsscheibe 2 ist der zweite Entfernungssensor 8 auf eine zweite Flachseite 2b der Bremsscheibe 2 ausgerichtet. Der erste Entfernungssensor 5 und der zweite Entfernungssensor 8 sind koaxial auf einer gedachten, gemeinsamen Achse X angeordnet. Der erste Entfernungssensor 5 und der zweite Entfernungssensor 8 sind relativ zur Faustsattelschnittstelle 4 der Vorrichtung 1 bewegbar, hier verschwenkbar, an der Vorrichtung 1 gehalten.
Zum Verschwenken der Entfernungssensoren 5, 8 weist die Vorrichtung 1 bei diesem Ausführungsbeispiel einen an einem Basisrahmen 9 gehaltenen Sensorarm 10 auf. Der Sensorarm 10 verfügt über eine Armbasis 10a sowie einen sich im Wesentlichen orthogonal zur Armbasis 10a erstreckenden ersten Steg 10b sowie einen weiteren, sich im Wesentlichen orthogonal zur Armbasis 10a erstreckenden zweiten Steg 10c. Der erste Entfernungssensor 5 ist in einem von der Armbasis 10a entfernten Endbereich des ersten Steges 10b und der zweite Entfernungssensor 8 in einem von der Armbasis 10a entfernten Endbereich des zweiten Steges 10c angeordnet.
Der Sensorarm 10, insbesondere die Armbasis 10a, ist um eine Rotationsachse A in dem Basisrahmen 9 drehbar, gemäß der Doppelpfeile in Fig. 1 und 2, gelagert. Die Rotationsachse A ist zu den beiden Entfernungssensoren 5, 8, insbesondere zur gemeinsamen Achse X, beabstandet, so dass die Entfernungssensoren 5, 8 bei einer Rotation der Armbasis 10a um die Rotationsachse A auf einer Kreisbahn, deren Radius dem Abstand der Rotationsachse A zur Achse X entspricht, verschwenkbar bzw. rotierbar sind.
Durch die flexible Bewegbarkeit der Entfernungssensoren 5, 8 sind folglich Messungen an unterschiedlichen Messpunkten M1 , M2, M3 auf einer Flachseite 2a, 2b der Bremsscheibe 2 mit lediglich einem Entfernungssensor 5, 8 pro Flachseite 2a, 2b durchführbar.
Um den Sensorarm 10, insbesondere die Armbasis 10a, vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung der Vorrichtung 1 rotieren zu können, weist die Vorrichtung 1 bei diesem Ausführungsbeispiel ein als Servomotor ausgebildetes Antriebsmittel 12 auf. Das Antriebsmittel 12 ist mit einem Montageflansch 11 an dem Basisrahmen 9 befestigt. Das Antriebsmittel 12 ist von einer Steuereinrichtung der Vorrichtung 1 derart ansteuerbar, dass die Entfernungssensoren 5, 8 in gewünschter Form, beispielsweise in Form von Teilkreisen 15, über die Flachseiten 2a, 2b der Bremsscheibe 2 verschwenkbar sind.
Zusätzlich zum Verschwenken der Entfernungssensoren 5, 8 ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Steuereinrichtung der Vorrichtung 1 die Scheibenschnittstelle 3 derart dreht, beispielsweise in Schritten von etwa 10°, dass sich die Teilkreise 15, auf denen die Messpunkte liegen, sich zumindest teilweise überschneiden. Es ist jedoch auch vorgesehen, die Teilkreise 15, auf denen die Messpunkte liegen, derart anzuordnen, dass sie sich nicht überschneiden. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Messung an jeweils drei Messpunkten M1 , M2, M3 pro Teilkreis 15 auf vier zueinander in einem Winkel von etwa 90° zueinander versetzten Teilkreisen 15 erfolgt. Die drei Messpunkte M1 , M2, M3 auf einem Teilkreis 15 spannen vorzugsweise ein Dreieck auf, siehe z. B. Fig. 1 und Fig. 5.
Die Teilkreise 15, entlang derer die Entfernungssensoren 5, 8 für eine Messung verschwenkt werden, sind exemplarisch in Fig. 1 und Fig. 5 dargestellt. Fig. 5 zeigt beispielhaft die erste Flachseite 2a einer Bremsscheibe 2 mit lediglich zur Verdeutlichung dargestellten Teilkreisen 15 und Messpunkten M1 , M2, M3. Auf einem Teilkreis 15 liegen beispielsweise drei Messpunkte M1 , M2, M3. Für jeden Teilkreis 15 ist die Bremsscheibe 2 beispielsweise mittels des Scheibenantriebsmittels 3a gedreht worden. Die Messpunkte M2 und M3 liegen gemäß Fig. 1 und Fig. 5 beispielsweise auf einem Radius R, der etwa 10 mm von einem äußeren Rand der Bremsscheibe 2 entfernt ist. An den Messpunkten M2 und M3 können bei einer Drehung der Bremsscheibe 2, beispielsweise um 360°, Messwerte zur Bestimmung des Planschlags der Bremsscheibe 2 ermittelt werden.
Fig. 3 zeigt schematisch, wie eine Lageabweichung der Bremsscheibe 2 zur Montagefläche der Faustsattelschnittstelle 4 - siehe Fig. 1 - bzw. zur Faustsattelaufnahme 6 bestimmt wird. Im montierten Zustand liegt die Montagefläche der Faustsattelschnittstelle 4 im Wesentlichen in einer Ebene mit der Faustsattelschnittstelle bzw. der Ebene F. Ein Kalibrieren der Vorrichtung 1 kann entweder durch Messungen mit einer - nicht dargestellten - Einrichtmeisterscheibe oder bevorzugt durch einmalige Vermessung der Vorrichtung - wie vorstehend beschrieben - erfolgen. Bei einer einmaligen Vermessung kann im Betrieb lediglich ein Überprüfen der gemessenen Abweichungen mit einem Prüfelement erfolgen. Werden beispielsweise Entfernungswerte zu dem Entfernungssensor 5 an drei Messpunkten M1 , M2, M3 durch den auf dieser Flachseite 2a der Bremsscheibe 2 angeordneten Entfernungssensor 5 bestimmt, kann eine Lageabweichung, beispielsweise dargestellt als Winkel a, der Bremsscheibe 2 relativ zur Ebene F berechnet werden. Dies ist möglich, da die Abstände des Entfernungssensors 5 bzw. die Abstände eines Referenzpunktes an dem Steg 10b zu der Ebene F in verschiedenen Schwenkpositionen durch die eingangs durchgeführte Vermessung der Vorrichtung 1 bekannt sind. Die Berechnung erfolgt dann - wie beschrieben - unter Berücksichtigung der im Rahmen der Kalibrierung ermittelten Offset-Werte.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Ablauf des Verfahrens zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe 2. Das Verfahren 100 umfasst das Bewegen 101 des Entfernungssensors 5 relativ zur Faustsattelschnittstelle 4 zu einem ersten Messpunkt M1 sowie das Durchführen 102 einer Messung an dem ersten Messpunkt M1. Das Verfahren 100 kann wiederholt gleichermaßen zur Messung an den Messpunkten M2 und M3 durchgeführt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Es wird ausdrücklich betont, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf alle Merkmale in Kombination beschränkt sind, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal auch losgelöst von allen anderen Teilmerkmalen für sich eine erfinderische Bedeutung haben. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen beziehungsweise durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Bezuqszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Bremsscheibe
2a erste Flachseite von 2
2b zweite Flachseite von 2
3 Scheibenschnittstelle
3a Scheibenantriebsmittel
4 Faustsattelschnittstelle
4a Schrauben
5 erster Entfernungssensor
6 Faustsattelaufnahme
7 Radträger
8 zweiter Entfernungssensor
9 Basisrahmen
10 Sensorarm
10a Armbasis
10b erster Steg
10c zweiter Steg
11 Montageflansch
12 Antriebsmittel
13 Gegenhalter
14 Grundgestell
15 Teilkreis
100 Verfahren
101 Bewegen
102 Durchführen
F Ebene der Faustsattelschnittstelle
A Rotationsachse Z Rotationsachse von 3
X Gemeinsame Achse a Winkel
M1 Messpunkt
M2 Messpunkt
M3 Messpunkt
R Radius

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung (1 ) zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe (2), aufweisend mindestens eine Scheibenschnittstelle (3), mindestens eine Faustsattelschnittstelle (4) und mindestens einen ersten Entfernungssensor (5), wobei die Scheibenschnittstelle (3) zum Zusammenwirken mit einer Bremsscheibe (2) vorgesehen ist, wobei die Faustsattelschnittstelle (4) zur Verbindung mit einer Faustsattelaufnahme (6) eines Radträgers (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfernungssensor (5) relativ zur Faustsattelschnittstelle (4) bewegbar gehalten ist.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfernungssensor (5) um eine von dem ersten Entfernungssensor (5) beabstandete Rotationsachse (A) rotierbar gehalten ist.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfernungssensor (5) parallel zur Rotationsache (A) bewegbar gehalten ist.
4. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfernungssensor (5) translatorisch bewegbar ist, vorzugsweise translatorisch auf eine Rotationsachse (Z) der Scheibenschnittstelle (3) zu und von dieser weg bewegbar ist. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Entfernungssensor (8) vorhanden ist, und dass der erste Entfernungssensor (5) und der zweite Entfernungssensor (8) relativ zur Faustsattelschnittstelle (4) bewegbar sind, insbesondere in zwei zueinander parallelen, gedachten Ebenen bewegbar sind. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfernungssensor (5) und der zweite Entfernungssensor (8) zur Messung in zueinander entgegengesetzten Richtungen, insbesondere koaxial auf einer gemeinsamen Achse (X), ausgerichtet sind. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenschnittstelle (3) im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, insbesondere dass die Scheibenschnittstelle (3) von mindestens einem Scheibenantriebsmittel (3a) rotierbar ist. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensorarm (10) vorhanden ist, dass der Sensorarm (10) eine Armbasis (10a) und mindestens einen sich im Wesentlichen orthogonal zur Armbasis (10a) erstreckenden ersten Steg (10b) aufweist, und dass der erste Entfernungssensor (5) an dem ersten Steg (10b) angeordnet ist. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich orthogonal zur Armbasis (10a) erstreckender zweiter Steg (10c) vorhanden ist, und dass ein zweiter Entfernungssensor (8) an dem zweiten Steg (10c) angeordnet ist. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorarm (10) um eine durch die Armbasis (10a) verlaufende Rotationsachse (A) rotierbar gehalten ist, insbesondere dass der Sensorarm (10) über ein Antriebsmittel (12) rotierbar ist, insbesondere dass das Antriebsmittel (12) mindestens einen Servomotor und mindestens ein Übertragungsmittel, beispielsweise mindestens einen Antriebsriemen, mindestens eine Antriebskette, mindestens ein Zahnrad und/oder mindestens ein Getriebe aufweist. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Steuereinrichtung vorhanden ist, und dass die Steuereinrichtung zur Bewegung des ersten Entfernungssensors (5) in Teilkreisen (15) ausgebildet und eingerichtet ist. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Steuereinrichtung vorhanden ist, und dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet und ausgebildet ist, zumindest den ersten Entfernungssensor (5) bei einer Messung dynamisch zu bewegen oder zumindest den ersten Entfernungssensor (5) an mindestens eine vorbestimmte Messposition (M1 , M2, M3) zu bewegen und zumindest für die Dauer der Messung an der jeweiligen Messposition (M1 , M2, M3) zu halten. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Steuereinrichtung vorhanden ist, und dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet und ausgebildet ist, zumindest den ersten Entfernungssensor (5) an mindestens drei unterschiedliche Messpositionen (M1 ,M2,M3) zur Durchführung von Messungen zu bewegen, insbesondere zumindest für die Dauer einer Messung an der jeweiligen Messposition (M1 , M2, M3) zu halten. Verfahren (100) zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe (2), mit einer Vorrichtung (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Vorrichtung (1 ) mindestens eine Scheibenschnittstelle (3), mindestens eine Faustsattelschnittstelle (4) und mindestens einen ersten Entfernungssensor (5) aufweist, wobei die Scheibenschnittstelle (3) zum Zusammenwirken mit der Bremsscheibe (2) vorgesehen ist, und wobei die Faustsattelschnittstelle (4) zur Verbindung mit einer Faustsattelaufnahme (6) eines Radträgers (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst sind:
Bewegen (101 ) zumindest des ersten Entfernungssensors (5) relativ zur Faustsattelschnittstelle (4) zu einem ersten Messpunkt (M1 ), Durchführen (102) zumindest einer Messung an dem ersten Messpunkt (M1 ). Verfahren (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ferner zumindest folgende Verfahrensschritte umfasst sind, Bewegen (101 ) zumindest des ersten Entfernungssensors (5) relativ zur Faustsattelschnittstelle (4) zu einem zweiten Messpunkt (M2), Durchführen (102) zumindest einer Messung an dem zweiten Messpunkt (M2), insbesondere
Bewegen (101 ) zumindest des ersten Entfernungssensors (5) relativ zur Faustsattelschnittstelle (4) zu einem dritten Messpunkt (M3), Durchführen (102) zumindest einer Messung an dem dritten Messpunkt (M3). Verfahren (100) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen (101 ) und das Durchführen (102) einer Messung dynamisch erfolgt, so dass eine Messung an einem Messpunkt (M1 , M2, M3) ohne Unterbrechung des Bewegens (101 ) erfolgt, oder dass das Bewegen (101 ) zum Durchführen (102) einer Messung an einem Messpunkt (M1 , M2, M3) zumindest temporär unterbrochen wird.
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