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Reibbremse Die Erfindung betrifft eine Reibbremse, insbesondere eine
Kraftfahrzeugbremse, bei welcher in oder neben einer Reibbelagsschicht ein mit einem
Pol einer Spannungsquelle verbundener elektrischer Leiter zum Zwecke der Kontaktgabe
mit der Bremsscheibe im Falle der Abnutzung angeordnet ist.
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Bei derartigen mit einem Verschleißanzeiger versehenen Bremsen wird
ein Warnsignal erzeugt, wenn die Abnutzung des Reibbelages so weit fortgeschritten
ist, daß die Bremsscheibe direkten elektrischen Kontakt mit dem Leiter bekommt.
Der elektrische Leiter ist über eine Anzeigeleuchte o. dgl. mit dem "heißen" Pol
der Fahrzeugbatterie verbunden, so daß bei einem Kontakt des Leiters mit der Bremsscheibe
ein Strom durch die Anzeigeleuchte fließt, wenn die Bremsscheibe an Massepotential
liegt. Der Kontaktstift kann innerhalb des Reibmaterials angeordnet und bei noch
funktionsfähiger Bremse vollständig vom Reibmaterial umschlossen sein Ein Nachteil
da>-artige Verschleißanzeiger besteht darin, daß der Kontaktstift gowohl gegen
daß Reibmaterial als auch gegen
die Trägerplatte isoliert sein muß.
Wird der zuvor mit einer Isolierschicht versehene Kontaktstift zusammen mit dem
Reibmaterial verpreßt, so ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß die Isolierung
leicht durch die erforderlichen hohen Preßdrücke beschädigt wird, so daß die Ausschußquote
relativ hoch ist.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Vgschleißanzeiger für Bremsen
besteht darin, daß der Massekontakt über die Lagerung der Bremsscheibe gegeben werden
muß. Diese besitzt aber in vielen Fällen schon von der Konstruktion her keine direkte
Nasseverbindung mit dem Fahrzeug, so daß die Anwendungsmöglichkeiten des Verschleißanzeigers
begrenzt sind. Auch bei Fahrzeugen, bei denen an sich eine Masseverbindung zur Bremsscheibe
besteht, kann diese sich im Laufe der Zeit verschlechtern, so daß eine ordnungsgefäße
Funktion des Verschleißanzeigers nicht mehr gegeben ist.
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Weiterhin ist bei den bekannten Verschleißanzeigern bis zum Eintreten
des Masseschlueses keine einfache Kontrollmöglichkeit darüber gegeben, ob die Warnanlage
noch funktionsfähig ist. Da der Verschleißfall aber normalerweise erst dann eintritt,
wenn das Fahrzeug längere Zeit lang im Betrieb war, ist es möglich, daß die Anzeigevorrichtung
defekt ist, ohne daß dies bemerkt werden kann.
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Tritt ein solcher Fall ein, so erfolgt auch bei unzulässiger Abnutzung
des Reibmaterials keine Anzeige. Es ist daher sinnvoll, eine Kontrollmöglichkeit
zu schaffen, durch die der Betriebs zustand der Anzeigevorrichtung selbst erkennbar
ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugbremse zu
schaffen, die im Verschleißfall einen sicheren Kontakt und damit ein hohes Maß an
Funktionstüchtigkeit gewlihrleistet. Diese Aufgabe wird bei einer Bremse der eingangs
genannten Art erfindungsgem&ß dadurch
gelöst, daß zwei einen
Doppelkontaktkopf bildende elektrische Leiter gegeneinander isoliert in oder neben
der Reibbelagaschicht angeordnet sind, von denen der eine mit dem Massepotential
des Fahrzeugs verbunden ist.
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Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß das Masse potential unabhingig
von der Bremskonstruktion an die Meßstelle gelangt, und die Bremsscheibe wirkt hier
nur als UberbrUckung zur elektrischen Verbindung der beiden Kontaktköpfe. Aufgrund
des verhältnismäßig gutenEelektrischen Kontaktes gelangt die gesamte zur Verfügung
stehende Spannung an die Warnvorri¢htung, z.B. eine Anzeigeleuchte, so daß die Stärke
des Aufleuchtens nicht von dem zufälligen Massekontakt der Bremsscheibe abhängt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Leiter
in Form einer aus Innenleiter und Außenleiter bestehenden Koaxialleitung angeordnet.
Hierbei ist ein zentrischer Kontaktstift von einem wärmebeständigen Isolator, z.B.
einem elektrisch nicht leitenden Reibmaterial, umgeben. Der Isolator ist seinerseits
von dem zylinderförmigen Außenmantel umschlossen, der zweckmäßgerweise aus Kupferrohr
besteht und eine solche Wandstärke besitzt, daß er die beim Verpressen des Reibmaterials
auftretenden Preßdrlloke ohne bleibende Eigenverformung aufnehmen kann. Der Außenleiter
wird normalerweise an Masse gelegt. Es ist daher nicht notwendig, ihn gegen die
Fahrzeugteile oder gegen das Reibmaterial zu isolieren. Hierin besteht ein wichtiger
Vorteil, da ein Metallmantel in den meisten Fällen zur Aufnahme hoher Drucke besser
geeignet ist als Isoliermaterial.
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Eine weitere günstige Ausführungsform ergibt sich, wenn der Doppelkontaktkopf
mit einem Druckknopfverschluß o. dgl. in die Tragerplatte einsetzbar ist. Das Reibmaterial
kann dann zunächst mit der Trägerplatte verbunden werden, und der Doppelkontaktkopf
wird anschließend in eine vorbereitete Offnung so in die Trägerplatte eingesetzt,
daß er teilweise in den Reibbelag hineinragt.
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Hierbei wird vermieden, daß die Kontaktteile bei der Herstellung einer
größeren Belastung ausgesetzt werden, so daß auch für den Außenleiter eine verhältnismäßig
geringe Materialstärke gewählt werden kann.
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Wie bereits erwähnt, kann der Außenleiter an Masse liegen, und er
kann zur Bremsscheibenseite hin geringfügig über den Innenleiter vorstehen und bis
zum vorderen Ende mit Isoliermasse ausgefüllt sein. Es wird hierdurch verhindert,
daß der spannungführende Innenleiter während des Betriebes zuerst mit der Bremsscheibe
in Berührung kommen könnte, bevor noch die den Außenleiter umgebende Isolierschicht
abgetragen ist. In einem solchen Falle würde ebenso wie bei der Verwendung eines
einzigen Leiters eine unsichere Masseverbindung über die Lagerung der Bremsschetb
/. Mm dies zu verhindern, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß der an Masse liegende
Außenleiter bei zunehmender Abnutzung als erster an die Bremsscheibe anstößt-und
diese ordnungsgemäß an Masse legt.
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Eine weitere Verbesserung des Verschleißanzeigers kann mit dem Zweileitersystem
dadurch erreicht werden, daß die beiden Leiter über einen Widerstand miteinander
verbunden sind, der so bemessen ist, daß der ihn durchfließende Strom gerade ausreicht,
um eine im Stromkreis liegende Anzeigeleuchte schwach aufleuchten zu lassen. Damit
wird bei noch funktionsfähigen Bremsbelägen ständig angezeigt, ob der Kontrollkreis
funktionsbereit ist. Tritt irgendeine Störung ein, so erlischt die Anzeigeleuchte
vollends.
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In diesem Fall ist eine Untersuchung des Warnsystems nötig.
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Bei Kurzschluß des innenliegenden Kontaktstiftes mit dem Außenleiter
durch die anlaufende Bremsscheibe wird der Widerstand kurz geschlossen, und die
Kontrollampe leuchtet hell auf. Auf diese Weise ist eine einfache Überwachung der
Kontrollvorrichtung selbst gegeben, ohne daß mit Ausnahme des Widerstandes noch
zusätzliche Schalt- oder Anzeigemittel erforderlich sind. Der Widerstand kann innerhalb
der Reibbelagsschicht anstelle des Isoliermaterials zwischen den Leitern angeordnet
sein> es ist aber auch möglich,flhn außerhalb der Bremse in die Zuleitungen zur
Anzeigeleuchte einzusetzen.
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Das Anschlußende des Doppelkontaktkopfes kann als Koaxialstecker ausgebildet
sein, wobei der Raum zwischen Außenleiter und Innenleiter zur Anschlußseite hin
offen ist.
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Auf diese Weise ist es möglich, den elektrischen Anschluß mit einem
komplementär geformten Steckkontakt herzustellen, und es ist nicht erforderlich,
noch zusätzlich einen Stecker oddgl. an dem Belagträger anzubringen.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an
einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Bremsbelag nach der Erfindung, Fig. 2 zeigt einen
Schnitt durch den Kontaktknopf in vergrößerter Darstellung, und Fig. 3 zeigt ein
elektrisches Schaltbild für den Aufbau des Warnkreises mit Dauerkontrolle.
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Auf der in Fig. 1 dargestellten Trägerplatte 1 befindet sich die ReibmateKalschi¢ht
2, gjgtin die während eines Bremsvorganges gegen die hier nicht dargestellte Bremsscheibe
gepreßt wird. Beim Bremsen wird die Reibmaterialsohicht 2
abgenutzt,
so daß ihre Stärke sich dauernd verringert.
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In eine Öffnung der Trägerplatte 1 ist der Doppelkontaktkopf 3 eingesetzt.
Er durchdringt die Platte 1 und taucht bis zu einer der zulässigen Abnutzung entsprechenden
Tiefe in den Reibmaterialkörper 2 ein.
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Der Doppelkontaktkopf 3 ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt.
Er ist nach Art eines Koaxialkabels aufgebaut und besitzt einen aus dünnem Kupferrohr
bestehenden Außenleiter 4 und einen koaxial dazu angeordneten Innenleiter 6 aus
einem Draht. Außenleiter 4 und Innenleiter 6 sind gegeneinander durch einen Isolierkörper
5, der beispielsweise aus nichtleitendem Reibmaterial bestehen kann, isoliert.
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Die Herstellung des Bremsbelages kann entweder so erfolgen, daß der
Doppelkontaktkopf zusammen mit dem Reibmaterial verpreßt wird, er kann aber auch
nachträglich nach Art eines Druckknopfes in die Trägerplatte 1 eingesetzt und an
ihr befestigt werden.
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Wenn eine zusätzliche Kontrollmöglichkeit für den Verschleißanzeiger
geschaffen werden soll, durch die sicher gestellt ist, daß ein Funktionsausfall'der
Verschleißanzeige bemerkt wird, so kann anstelle der Isoliermasse 5 eine Widerstandsmasse
zwischen Innenleiter 6 und Außenleiter 4 eingesetzt werden. Der Innenleiter 6 wird
beispielsweise Uber eine Glühlampe mit einem Pol einer Batterie verbunden, während
der Außenleiter an Masse bzw. am anderen Pol der Batterie liegt. Es fließt dann
ständig ein Strom über die Glühlampe zum Innenleiter, von hier über die Widerstandsmasse
zum Außenleiter 4 und zurück zur Batterie. Die Höhle dieses Stromes wird von der
Größe des Wlderstandes bestimmt. Werden Außenleiter und Innenleiter bei weitgehend
abgetragenem Reibmaterial während eines Bremsvor-
ganges durch die
Bremsscheibe elektrisch miteinander verbunden, so wird der Widerstand kurzgeschlossen
und die Glühlampe, die zuerst schwach geleuchtet hatte, leuchtet nunmehr hell -auf.
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Bei dem in Fig. 2 gezeigten Doppelkontaktkopf ist der Raum 7 zwischen
Innenleiter 6 und Außenleiter 4 zur Anschlußseite hin nicht mit Isolier- oder Widerstandsmaterial
ausgefüllt. Die Aussparung 7 dient dazu, Platz für einen doppelpoligen Anschlußstecker
zu schaffen so daß ein von der Batterie kommendes Kabel mit einem k6mplementär gestalteten
Koaxialstecker leicht an den Doppelkontaktkopf angesetzt werden kann.
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Fig. 3 zeigt die Schaltung eines Doppelkontaktkopfes, dessen beide
Leiter gegeneinander isoliert sind, innerhalb einer Einrichtung zur Ausübung einer
Dauerkontrolle. Dabei ist der Innenleiter 6 mit dem Außenleiter 4 über einen Ohm'schen
Widerstand 8 verbunden. Der Minuspol der Batterie 9 ist an Masse 11 gelegt, und
der Außenmantel 4 des Doppelkontaktkopfes 3 liegt ebenfalls an Masse. Der Pluspol
der Batterie 9 ist über eine Warnleuchte 10 mit dem Innenleiter 6 verbunden. Bei
Normalbetrieb fließt ein Dauerstrom Uber die Warnleuchte 10 und den Widerstand 8.
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Werden die beiden Leiter 4,6 Jedoch durch die Bremsscheibe infolge
von Abnutzung des Reibmaterials 2 kurzgeschlossen, so liegt praktisch die volle
Batteriespannung an der Warnleuchte 10, und diese leuchtet hell auf.
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Obwohl sich die Erfindung mit Vorteil bei Fahrzeugbremsen anwenden
läßt, beschränkt sich ihre Verwendungsmöglichkeit nicht auf dieses Gebiet. Die erfindungsgemäße
Reibbremse kann vielmehr auch bei stationären Maschinen zur Anwendung kommen, beispielsweise
bei Baumaschinen, Werkzeugmaschinen, Pressen oder Förderanlagen.