DE1959983C3 - Verschleißanzeiger zur Überwachung der Reibmaterialstärke von Bremsbelägen, insbesondere für Kraftfahrzeugscheibenbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschleißanzeiger zur Überwachung der Reibmaterialstärke von Bremsbelägen, insbesondere für Kraftfahrzeugscheibenbremsen, bei welchem in oder neben einer Reibbelagschicht ein mit einem Pol einer .Spannungsquelle verbundener elektrischer Innenleiter zum Zwecke der Kontaktgabe mit der metallischen Gegenreibfläche bei Verschleiß des Bremsbelages angeordnet ist und bei dem der Innenleiter isoliert im Inneren einer Metallhülse angeordnet ist.

Derartige Verschleißanzeiger erzeugen ein Warnsignal, 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 od. 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. Hin Nachteil derartiger Verschleißanzeiger besteht darin, daß der Kontaktstift sowohl gegen das 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.

Durch die US-PS 34 56 236 ist zwar prizipiell eine Anzeigevorrichtung bekannt, bei der ein gesonderter Massekontakt vorgesehen ist. Die besondere erfindungsgemäße Ausbildung des Kontaktkopfes ist aus dieser Druckschrift jedoch nicht herleitbar.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verschleißanzeiger fur Bremsen besteht darin, daß der Massekontakt über die Lagerung der Bremsscheibe gegeben werden muß. Dies hat aber in vielen Fällen schon von der Konstruktion her keine direkte Masseverbindung 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 ordnungsgemäße Funktion des Verschleißanzeiger nicht mehr gegeben ist.

Weiterhin ist bei bekannten Verschleißanzeigern bis zum Eintreten des Masseschlusses keine einfache Kontrollmöglichkeit darüber gegeben, ob die Warnanlage noch funktionsfähig ist. Da der Verschleißfall aber normalerweise erst dann eintritt, wenn das Fahrzeug längere Zeit in Betrieb war, ist es möglich, daß die Anzeigevorrichtung defekt ist, ohne daß dies bemerkt werden kann. 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 Betriebszustand der Anzeigevorrichtung selbst erkennbar ist.

Bei einer anderen bekannten Ausführung eines Verschleißanzeigers (FR-PS 14 57 672) wird der isolierte Kontakikopf von der Reibmaterialseite her vor dem Verpressen des Reibmaterials in eine vorhandene Bohrung der Trägerplatte eingesetzt. Der Kontaktkopf besteht aus einer sich mit einem Außenflansch an dem Reibmaterialträger abstützenden Rohrstück, durch das hindurch, eingebettet in eine Isoliermasse, der elektrische Leiter geführt ist, der bei Abnutzung der Reibmaterialschicht den Kontakt zur Bremsscheibe herstellen soll. Ob im Verschleißfall überhaupt ein Strom fließt und wie groß dieser Strom ist, hängt von der Verbindung der Bremsscheibe zum Massepotential ab. Der Kontaktkopf muß notwendigerweise vor dem Aufpressen des Bremsbelages auf die Trägerplatte eingesetzt werden und ist während des Verpressen" der Gefahr von Beschädigungen ausgesetzt. Eine nachträgliche Montage ist nicht möglich.

Weiterhin ist es bekannt (DT-PS 10 45 295), eine Schlinge aus isoliertem Draht in eine Metallhülse einzuschieben und diese an der Bremsbacke einer Trommelbremse festzuschrauben. Die Hülse ragt durch eine Bohrung des Belagträgers hindurch in die Bremsbelagschicht hinein. Im Verschleißfall wird die Hülse abgerieben und die Isolierung der Drahtschlinge zerstört, so daß der Draht nach Masse kurzgeschlossen wird.

Schließlich zeigt die DT-Gbm 19 94 885 auch schon die Ausbildung eines Kontaktkopfes als Koaxialstecker,

der jedoch lediglich als Einfachkontaktstecker wirkt und keinen Außenleiter aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verschleißanzeiger zu schaffen, der im Verschleißfall einen sicheren Kontakt und damit ein hohes Maß an Funktionstüc-hiigkeil gewährleistet und einfach zu montieren und anzuschließen ist.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, dali die an Massepotential liegende, einen Außenleiter darstellende Metallhülse zusammen mit dem aus einem Draht bestehenden koaxialen Innenleiter einen Doppelkontakikopf bildet, dessen der Reibbelagschicht abgewandtes Einde als zweipoliger Koaxialstecker mit einer Aussparung zwischen Außenleiter und Inneniciter ausgebildet ist.

Auf diese Weise ist es möglich, den elektrischen Anschluß mit einem komplementär geformten Steckkontakt herzustellen, und es ist nicht erforderlich, noch zusätzlich einen Stecker od. dgl. an dem Belagträger anzubringen.

Ein derart ausgebildeter Doppelkontakikopf kann bequem montiert werden, und zwar auch dann, wenn die Bremsbelagschicht schon aufgepreßt worden ist. Dabei ist es gleichgültig, ob die Bremsscheibe oder der Belagträger Massepotential führen. Die Befestigung der Hülse in der Trägerplatte kann sogar unter Verwendung eines Klebers erfolgen.

Es ist aber auch möglich, den Doppelkontaktkopf im Preßsitz in die Trägerplatte einzusetzen, selbst dann, wenn das Hülsenmaterial verhältnismäßig dünn ist, weil die Isoliermasse für den erforderlichen Gegendruck und eine sichere Klemmwirkung sorgt.

Der Doppelkonlaktkopf kann allerdings auch bereits vor dem Aufpressen des Reibmaterials in die Belagträgerplatte eingesetzt werden.

Hierbei ist ein zenlrischer Kontaktstift von einem wärmebeständigen Isolator, z. B. einem elektrisch nicht leitenden Reibmaterial, umgeben. Der Isolator ist seinerseits von dem zylinderförmigen Algenmaterial umschlossen, der zweckmäßigerweise aus Kupferrohr besteht und eine solche Wandstärke aufweist, daß er die beim Verpressen des Reibrnaterials auftretenden Preßdrücke 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 Drücke besser geeignet ist als Isoliermaterial.

Eine günstige Ausführungsform ergibt sich, wenn der Doppelkontaktkopf in an sich bekannter Weise nach dem Verpressen der Reibbelagmasse mit einem Preßsitz zwischen Metall und Metall (Außenleiter und Trägerplatte) in eine in der Trägerplatte vorhandene Bohrung eingedrückt und durch Reibung gehalten ist. Das Reibmaterial kann dann zunächst mit der Trägerplatte verbunden werden, und der Doppelkontaktkopf wird anschließend in eine vorbereitete öffnung so in die Trägerplatte eingesetzt, daß er teilweise in den Reibbelag hineinragt. Hierbei wird vermieden, daß die Kontaktteile bei der Herstellung einer größeren Belastung ausgesetzt werden, so daß auch für den Außenleiter eine verhältnismäßig geringe Materialstiirke gewählt werden kann.

Dabei kann vorteilhaft die Hülse zur metallischen Ciegcnreibfläche hin geringfügig über den lnnenleitcr vorstehen und bis zum vorderen Ende mit Isoliermasse ausgefüllt sein. Es wird hierdurch verhindert, daß der spannungsführende Innenleiler während des Betriebes zuerst mit der Bremsscheibe in Berührung kommen, könnte, bevor noch die den Außenlei'er umgebende Isolierschicht abgetragen ist. In einem solchen Falle S würde ebenso wie bei der Verwendung eines einzigen Leiters eine unsichen: Musseverbindung über die Lagerung der Bremsscheibe erfolgen. Um dies zu verhindern, ist der Verschleißanzeiger so ausgebildet, daß der an Masse liegende Außenleiter bei zunehmender Abnutzung als erster an die Bremsscheibe anstößt und diese ordnungsgemäß an Masse legt.

Fine weitere Verbesserung des Verschleißanzeiger mit dein Zweileitersystem kann 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. In diesem Fall ist eine Untersuchung des Warnsyiitems nötig.

Bei Kurzschluß des inncnliegenden Kontakis\iftes mit dem Außenleiter durch die anlaufende Bremsscheibe wird der Widerstand kurzgeschlossen, und die Kontrollampe leuchtet hell aul. Auf diese Weise ist eine einfache Überwachung der Kontrollvorrichtung selbst gegeben, ohne daß mit Ausnahme des Widerstandes noch zusätzliche Schalt- oder Anzeigemittel erforderlich sinJ. Der Widerstand kann innerhalb der Reibbelagschicht an Stelle der Isoliermasse zwischen den Leitern angeordnet sein, es ist aber auch möglich, ihn außerhalb der Bremse ir: die Zuleitungen zur Anzeigeleuchte einzusetzen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Verschleißanzeiger nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch den Kontalukopf in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild für den Aufbau des Warnkreises mit Dauerkontrolle.

Auf der in F i g. 1 dargestellten Trägerplatte 1 befinde' sich die Reibbelagschicht 2, die während eines Bremsvorganges gegen die hier nicht dargestellte Bremsscheibe gepreßt wird. Beim Bremsen wird die Reibbelagschicht 2 abgenutzt, so daß ihre Stärke sich dauernd verringert.

In eine öffnung der Trägerplatte 1 ist der Doppelkontaktkopf 3 eingesetzt. Er durchdringt die Trägerplatte 1 und taucht bis zu einer der zulässigen Abnutzung entsprechenden Tiefe in die Reibbelagschicht 2 ein.

Der Doppelkontaktkopf .3 ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Er ist nach Art eines Koaxialkabels aufgebaut und weist einen aus dünnem Kupferrohr bestehenden Außenleiter 4 und einen koaxial dazu angeordneten Innenleiter 6 aus einem Draht auf. Außenleiter 4 und Innenleiter 6 sind gegeneinander durch einen Isolierkörper 5, der aus nichtleitendem Reibmaterial besteht, isoliert.

Die Herstellung des Verschleißanzeigers kann entweder so erfolgen, daß der Doppelkontaktkopf zusammen mit dein Reibmaterial verpreßt wird, er kann aber auch nachträglich nach Art eines Druckknopfes in die Trägerplatte I eingesetzt und an ihr befestigt werden.

Wenn eine zusätzliche Kontrollmöglichkeit für den Verschleißanzeiger geschaffen werden soll, durch die

sichergestellt ist, daß ein Funktionsausfall der Verschleißanzeige bemerkt wird, so kann an Stelle der lsolicrmassc 5 eine Widerstandsmasse zwischen Innenleiter 6 und Außenleiter 4 eingesetzt werden. Der Innerlicher 6 wird über eine Glühlampe mit einem Pol einer Batterie verbunden, während der Außenleiter an Masse bzw. am anderen Pol der Batterie liegt. FIs fließt dann ständig ein Strom über die Glühlampe zum Innenleitcr, von hier über die Widcrstandsmassc zum Außenleiter 4 und zurück zur Batterie. Die Höhe dieses Stromes wird von der Größe des Widerstandes bestimmt. Werden Außenleiter und Inncnlciter bei weitgehend abgetragenem Reibmaterial während eines Bremsvorgangs durch die Bremsscheibe elektrisch miteinander verbunden, so wird der Widerstand kurzgeschlossen und die Glühlampe, die zuerst schwach geleuchtet halte, leuchtet nunmehr hell auf.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Doppelkontaktkopf ist der Raum zwischen lnnenloitcr 6 und Außenleiter 4 zur Anschlußschc 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 komplementär gestalteten Koaxialsteckcr leicht an den Doppclkontaktkopf angesetzt werden kann.

Fig. 3 zeigt die Schaltung eines Doppelkontaktkopfcs, dessen beide Leiter gegeneinander isoliert sind, innerhalb einer Finrichtung zur Ausübung einer

S Dauerkontrolle. Dabei ist der Innenleitcr 6 mit dem Außenleiter 4 über einen Ohmschen Widerstand 8 verbunden. Der Minuspol der Batterie 9 ist an Masse 11 gelegt, und der Außcnmanlcl 4 des Doppelkontaktkop-

. fes 3 liegt ebenfalls an Masse. Der Pluspol der Batterie 9

ίο ist über eine Warnleuchte 10 mit dem Inncnlciter 6 verbunden. Bei Normalbctricb fließt ein Dauerstrom über die Warnleuchte 10 und den Widerstand 8. Werden die beiden Leiter 4, 6 jedoch durch die Bremsscheibe infolge der Abnutzung des Rcibmaterials 2 kurzgeschlossen, so liegt praktisch die volle Batteriespannung an der Warnleuchte 10, und diese leuchtet hell auf.

Obwohl sich die Erfindung mit Vorteil bei Fahrzeugbremsen anwenden läßt, beschränkt sich ihre Verwendungsmöglichkeit nicht auf dieses Gebiet. Die crfindungsgemäße Reibbremse kann vielmehr auch bei stationären Maschinen zur Anwendung kommen beispielsweise bei Baumaschinen, Werkzeugmaschinen Pressen oder Förderanlagen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   I. Verschleißanzeiger zur Überwachung der Reibmalerialstärke von Bremsbelügen, insbesondcic für Kraftfahrzeugscheibenbremsen, bei welchem in oder neben einer Reibbelagschicht ein mit einem Pol einer Spannungsquelle verbundener elektrischer Innenleiier zum Zwecke der Kontaktgabe mit der metallischen Gegenreibfläehe bei Verschleiß des Bremsbelages angeordnet ist und bei dem der Innenleiier isoliert im Inneren einer Metallhülse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an Massepotential liegende, einen Außenleiter darstellende Metallhülse (4) zusammen mit dem aus einem Draht bestehenden koaxialen Innenleitcr (6) einen Doppelkontaktkopf (3) bildet, dessen der Reibbelagschicht (2) abgewandtes Ende als zweipoliger Koaxialstecker mit einer Aussparung (7) zwischen Außenleiter (4) und Innenleiter (6) ausgebildet ist.
2. 2. Verschleißanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelkontaktkopf (3) in an sich bekannter Weise nach dem Verpressen der Reibbelagmasse (2) mit einem Preßsilz zwischen Metall und Metall (Außenleiter und Trägerplatte) in eine der Trägerplatte (1) vorhandene Bohrung eingedrückt und durch Reibung gehalten ist.
3. 3. Verschleißanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) zur metallischen Gegenreibfläche hin geringfügig über den Innenleiter (6) vorsteht und bis zum vorderen Ende mit Isoliermasse (5) ausgefüllt ist.
4. 4. Verschleißanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter (4, 6) über einen Widerstand (8) miteinander verbunden sind, der so bemessen ist, daß der ihn durchfließende Strom gerade ausreicht, um eine im Stromkreis liegende Anzeigeleuchte (10) schwach aufleuchten zu lassen.
5. 5. Verschleißanzeiger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand innerhalb der Reibbelagschicht (2) anstelle der Isoliermasse (5) zwischen den Leitern (4,6) angeordnet ist.

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