DE69300408T2

DE69300408T2 - Vorrichtung zur Verschleissanzeige von Reibbelägen.

Info

Publication number: DE69300408T2
Application number: DE69300408T
Authority: DE
Inventors: Marcel Bartocci; Rene Schosseler
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 1992-03-03
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1996-04-25
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: FR2689588A1; FR2689588B1; FR2688561A1; EP0559563A1; EP0559562A1; ES2079948T3; ES2095591T3; DK0559562T3; EP0559563B1; GR3018158T3; DE69306282T2; ATE145968T1; FR2688561B1; EP0559562B1; DE69306282D1; DE69300408D1; ATE127201T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verschleißmessung an Reibbelägen, insbesondere von Bremsbacken.
In zahlreichen Bereichen der Technik, insbesondere bei der Herstellung von Bremsanlagen für Fahrzeuge, verwendet man Reibbeläge, die dazu bestimmt sind, mit sich bewegenden Teilen in Berührung zu kommen, um durch Reibung die Geschwindigkeit zu vermindern.
Um beispielsweise eine Scheibenbremse an einem Fahrzeugrad zu bilden, ordnet man zwei Bremsbacken beiderseits einer starr mit dem Rad verbundenen Scheibe an, wobei die Backen beim Bremsen gegen die Scheibe gedrückt werden können, um deren Rotationsgeschwindigkeit durch Reibung zu vermindern.
Natürlich ist diese Funktionsweise mit Verschleiß der Bremsbacken verbunden, und es ist notwendig, diese zu ersetzen, sobald die Dicke ihres Belages zu klein geworden ist.
Zum Erkennen des Verschleißes von Reibbelägen sind Verschleißmeßeinrichtungen bekannt, die es, verbunden mit einer elektrischen Schaltung, gestatten, den Moment anzuzeigen, von dem an das Auswechseln der Bremsbacken notwendig ist.
Gemäß einem bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Vorrichtungen bildet man in einer Seitenwand eines Reibbelages ein Loch mit zur Verschleißoberfläche des Belages im wesentlichen paralleler Achse, und man steckt in dieses Loch das Ende eines ummantelten elektrischen Leiters ein, das man durch Klebung in Position hält.
Auf diese Weise kommt die an der Bremsbacke reibende Scheibe am Ende einer bestimmten Gebrauchsdauer zwangsläufig mit der leitenden Ader des Drahtes in Berührung. Diese Berührung schließt einen elektrischen Stromkreis, wodurch ein Anzeigesignal für den Verschleiß der Bremsbacken ausgelöst wird.
Eine solche Vorrichtung hat jedoch den großen Nachteil, daß sie nur von begrenzter Zuverlässigkeit ist, insofern als die Ummantelung des in die Bremsbacke eingesteckten Drahtes ihrerseits verletzlich ist durch Witterungseinflüsse, starke Erhitzungen, denen der Belag unterliegt und innere Verformungen der Ader ihres elektrisch leitenden Drahtes, die beträchtlichen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist.
Der leitende Draht muß eine Ummantelung aufweisen, die zugleich wasserdicht, zugfest und in der Lage ist, beträchtliche Temperaturerhöhungen auszuhalten. Die Vereinigung dieser drei Eigenschaften stellt ein schwieriges Problem dar, die wasserdichten Produkte, die hohe Temperaturen aushalten, sind im allgemeinen nicht zugfest.
Grobe Manipulationen an der Vorrichtung oder rauhe Betriebsbedingungen können jedoch zu beträchtlichen Zugbelastungen und zur Beschädigung des Drahtes führen.
Die Beschädigung des Drahtes kann die Erzeugung von elektrischen Störungen zur Folge haben, die insbesondere die Funktion von Autoradios stören.
Aus GB-A-2 149 034 ist eine Verschleißmeßeinrichtung für Bremsbeläge, insbesondere Bremsbackenbeläge, bekannt, die einen ummantelten elektrisch leitenden Draht aufweist, der in ein in einer Seitenwand eines Belages ausgebildetes Loch eingesteckt ist, wobei das Ende des elektrisch leitenden Drahtes mit einer elektrisch isolierenden Kappe abgedeckt ist, die aus Kunststoff oder Gummi hergestellt ist. Aufgrund der hohen Betriebstemperaturen und um eine schnelle Zerstörung der Kappe zu vermeiden, muß man die Kappen mit großen Wanddicke ausbilden, was die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt.
Aufgabe der vorliegenden Effindung ist es, eine Verschleißmeßeinrichtung für Reibbeläge vorzuschlagen, die die oben genannten Nachteile vermeidet und dabei zuverlässig und dauerhaft ist und einfach und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verschleißmessung an Reibbelägen, insbesondere von Bremsbacken, mit einer ummantelten, elektrisch leitenden Ader, die in ein Loch in einer Seitenwand des Belages eingesteckt ist, wobei das Ende der elektrisch leitenden Ader mit einer elektrisch isolierenden Kappe abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe aus einem Flüssigkristall-Polymer hergestellt ist.
Die gemäß der Erfindung hergestellte Vorrichtung zur Verschleißmessung zeichnet sich durch eine größere Zuverlässigkeit aus als sie durch Anwendung der bekannten Verfahren erreicht wird.
Gemäß der Erfindung ist nämlich das Ende des elektrisch leitenden Drahtes vollkommen isoliert, wodurch jeglicher ungewollte elektrische Kontakt zwischen seiner leitenden Ader und der Umgebung vermieden wird, der beispielsweise zu Störungen von Autoradios führen könnte.
Gemäß der Erfindung ist die Kappe im gesamten Betriebstemperaturbereich des Belages elektrisch isolierend und wasserdicht und mechanisch beständig gegenüber Kräften, die sich aus Dehnungen der Ader des elektrisch leitenden Drahtes ergeben, die ebenfalls Temperaturschwankungen unterliegt.
Die elektrisch isolierende Kappe erfüllt die beiden folgenden Funktionen.
An erster Stelle gewährleistet sie die Isolierung des Endes des in den Belag eingeführten elektrisch leitenden Drahtes.
An zweiter Stelle hält sie die Ader dieses elektrischen Leiters in Position, indem sie dem Zurückziehen derselben entgegenwirkt, daß sich durch Längenänderungen ergibt, denen sie unter der Wirkung von Temperaturschwankungen unterliegt.
Bevorzugt ist die Kappe aus einem Flüssigkristall-Polymer hergestellt, das unter dem Namen Vectra von der Societé Hoechst vertrieben wird.
Andere Flüssigkristall-Polymere können ebenfalls verwendet werden, insbesondere solche, die unter dem Namen Xydar der Société Amoco bekannt sind, oder auch solche, die unter dem Namen Victrex SRP der Société Ici bekannt sind.
Ein solches Flüssigkristall-Polymer ist besonders vorteilhaft aufgrund seiner isolierenden Eigenschaften, seiner Fähigkeit, Temperaturen im Dauerbetrieb in der Größenordnung von 320º C standzuhalten, und seiner großen mechanischen Schockfestigkeit.
Außerdem gestattet es dieses Polymer, eine Kappe mit sehr kleiner Dicke herzustellen, die man in der Nähe des Bremsbackenträgers in dem Reibbelag anbringen kann.
Gemäß einer ersten Ausführungsform wird die Kappe durch Klebung in Position gehalten.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die Kappe direkt an das Ende des elektrisch leitenden Drahtes angeformt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nunmehr zwei Ausführungsformen als Beispiele ohne jegliche beschränkende Bedeutung beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen, in denen zeigen:
- Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,
- Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Figur 1.
In Figur 1 bilden ein Bremsbackenträger 1 und ein damit verbundener Reibbelag 2 eine Bremsbacke für Scheibenbremsen.
In einer Seitenwand 3 des Belages 2 ist ein Loch 4 derart ausgebildet, daß seine Achse im wesentlichen parallel zu der Verschleißfläche 5 des Belages 2 ist.
Gemäß der Erfindung ist ein ummantelter elektrisch leitender Draht 6 mit einer leitenden Ader 7 und einer isolierenden Ummantelung 8 aus Kunststoff in das seitliche Loch 4 eingesteckt, wobei sein Ende mit Hilfe eines Versiegelungsmittels gehalten wird.
In der hier gezeigten Ausführungsform wird das Versiegelungsmittel durch eine Kappe 9 gebildet, der im gesamten Betriebstemperaturbereich des Belages elektrisch isolierend und wasserdicht ist.
Außerdem ist diese Kappe 9 mechanisch widerstandsfähig gegenüber den Kräften, die sich aus Dehnungen der Ader 7 des elektrisch leitenden Drahtes 6 ergeben, der Temperaturschwankungen unterliegt, die durch Erhitzung des Belages 2 beim Bremsen hervorgerufen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform besteht die Kappe 9 aus einem Flüssigkristall-Polymer, das unter dem Namen Vectra bekannt ist.
Eine solche Kappe kann mehrere Stunden lang ohne Beeinträchtigung einer Temperatur in der Größenordnung von 250º C standhalten.
Durch Versuche konnte gezeigt werden, daß sie in der Lage ist, mehrere Minuten lang erhöhte Temperaturen in der Nähe von 300º C auszuhalten und sogar Temperaturen in der Größenordnung von 350º C während kurzer Zeitintervalle von 10 bis 15 Minuten Dauer, was der mittleren Dauer von Vollbremsungen entspricht.
Die Kappe 9 wird durch Klebung auf dem Draht 7 gehalten.
Am Ende des elektrisch leitenden Drahtes 6 ist ein Verbinder 10 angeordnet, der die Aufgabe hat, die metallischen Fasern der Ader 7 eingespannt zu halten, um ihr Abreißen beim Einführen der Hülse 9 beim Ankleben der letzteren zu verhindern.
Im übrigen kann die Ummantelung 8 des elektrisch leitenden Drahtes 6 ihrerseits beeinträchtigt werden, insbesondere durch Temperaturschwankungen, denen sie ausgesetzt ist, und durch Dehnungen der leitenden Ader 7, die sie umschließt.
Die in der Zeichnung gezeigte Ummantelung 8 wird durch Glasfasern gebildet, die einzeln mit einem Produkt auf Silikonbasis umhüllt und miteinander verflochten sind, um die Ummantelung zu bilden.
Bei einer Variante dieser Ausführungsform ist die so erhaltene Ummantelung auch in ihrer Gesamtheit mit einem Produkt auf Silikonbasis umhüllt.
Man kann hierzu reines Silikon oder ein Silikonharz verwenden, das beispielsweise aus reinem Silikon und einem Acryl-Lack zusammengesetzt sein kann.
Mit dieser Ummantelung durchgeführte Versuche nach der Norm NFR 13 414 und NFR 13 415 haben ausgezeichnete Isolierungseigenschaften ergeben, in Verbindung mit einer guten Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen sowie einer beträchtlichen mechanischen Festigkeit, selbst nach mehrtägigem Eintauchen in Wasser oder nach Erhitzung auf 250º C für einige Stunden.
Insbesondere hat sich gezeigt, daß unter diesen Bedingungen der Vorerhitzung und des Eintauchens in Wasser ein mit einer solchen Ummantelung umhüllter elektrisch leitender Draht eine Durchschlagspannung in der Größenordnung von 4 KV aufweist, ein Wert, der vierfach höher ist als der von der oben genannten Norm geforderte Wert.

Claims

1. Vorrichtung zur Verschleißmessung an Reibbelägen, insbesondere von Bremsbacken, mit einer ummantelten, elektrisch leitenden Ader, die in ein Loch in einer Seitenwand des Belages eingesteckt ist, wobei das Ende der elektrisch leitenden Ader mit einer elektrisch isolierenden Kappe abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (9) aus einem Flüssigkristall- Polymer hergestellt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (9) durch Klebung am Ende der ummantelten elektrisch leitenden Ader (6) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (9) an das Ende der ummantelten elektrisch leitenden Ader (6) angeformt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (8) der elektrisch leitenden Ader (6) aus Glasfasern aufgebaut ist, die einzeln mit einem Produkt auf Silikonbasis umhüllt sind, wobei die Fasern miteinander verflochten sind, um die Ummantelung zu bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (8) auch in ihrer Gesamtheit mit einem Produkt auf Silikonbasis umhüllt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt auf Silikonbasis reines Silikon oder ein Silikonharz ist, das beispielsweise aus reinem Silikon und einem Acryl-Lack besteht.