PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69807187T2 08.05.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0953144
Titel PRÜFUNG VON BREMSBELAGRUPFEN
Anmelder Federal-Mogul Technology Ltd., Rugby, Warwickshire, GB
Erfinder PAUL, Hans-Gunter, D-65555 Limburg, DE;
HUDSON, Mathew, Simon, Warwickshire CV22 7NJ, GB;
FERDANI, Philip, High Peak SK23 7SB, GB
Vertreter Müller-Boré & Partner, Patentanwälte, European Patent Attorneys, 81671 München
DE-Aktenzeichen 69807187
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 12.01.1998
EP-Aktenzeichen 989005806
WO-Anmeldetag 12.01.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/GB98/00086
WO-Veröffentlichungsnummer 0009830876
WO-Veröffentlichungsdatum 16.07.1998
EP-Offenlegungsdatum 03.11.1999
EP date of grant 14.08.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.05.2003
IPC-Hauptklasse G01L 5/28

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft eine Test- bzw. Prüfvorrichtung für Scheibenbremsen.

Eine Scheibenbremse weist eine Scheibe, die sich mit einer Nabe dreht, zwei Bremsklötze, die an gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten der Scheibe angeordnet sind, und ein Klotzbewegungsmittel bzw. -einrichtung auf, die betriebsfähig ist, um die Klötze dazu zu veranlassen, gegen die Scheibe in einen Zustand "Bremsen ein" gedrängt zu werden, in dem die Klötze signifikante bzw. bedeutende Bremskräfte auf die Scheibe aufbringen. Die Klotzbewegungseinrichtung ist oftmals ein Bremssattel- bzw. Bremszangenmechanismus, der oftmals eine hydraulisch betätigte Kolben- und Zylinderanordnung aufweist. Scheibenbremsen sehen normalerweise nicht vor, dass nach einer Bremsbetätigung die Klötze von der Scheibe vollständig weggezogen werden. Stattdessen werden, wenn die Klotzbewegungseinrichtung aufhört, die Klötze gegen die Scheibe zu drängen, die Klötze durch die Scheibe in einen Zustand "Bremsen aus" weg "gestoßen", in dem die Klötze nahe an der Scheibe, jedoch aus einer Berührung mit diesen heraus sind.

Beim Konzipieren bzw. Konstruieren von Scheibenbremsen, z. B., um eine Kombination von Werkstoffen auszuwählen, um die Scheibe und die Klötze zu bilden, ist es herkömmlich, Test- bzw. Prüfprogramme durchzuführen, bei denen die Scheibenbremse an einer Test- bzw. Prüfvorrichtung (üblicherweise als ein Dynamometer bezeichnet) angebracht und wiederholt betätigt wird, so dass Messungen der Leistungsfähigkeit und des Verschleißes vorgenommen werden können. In herkömmlicher Weise ist eine derartige Prüfvorrichtung mit einem Betätigungsmittel bzw. -einrichtung ausgerüstet, die betriebsfähig ist, um die Klotzbewegungseinrichtung zu betätigen, so dass die Bremse zwischen ihren Zuständen "Bremsen ein" und "Bremsen aus" wechselt. Wenn die Klotzbewegungseinrichtung hydraulisch arbeitet, ändert die Betätigungseinrichtung den Druck des Hydraulikfluids zwischen einem hohen Druck, z. B. etwa 30 Bar, der den Zustand "Bremsen ein" verursacht, und im wesentlichen keinem Druck, der es erlaubt, dass der Zustand "Bremsen aus" eintritt. Wiederholter Betrieb der Betätigungseinrichtung simuliert die Betätigung der Bremsen bei normalem Gebrauch. Jedoch ist bis jetzt eine derartige. Prüfvorrichtung beim Ermitteln bzw. Detektieren nicht wirksam bzw. effizient gewesen, ob eine Scheibenbremse für die als "Bremsenrupfen bzw. Rupfen der Bremse" bekannte Erscheinung empfindlich bzw. anfällig ist.

Rupfen der Bremse tritt auf, wenn eine Scheibe eine ungleichmäßige Dicke aufweist. Eine solche ungleichmäßige Dicke rührt von Teilen der Scheibe her, die die Klötze intermittierend bzw. zeitweise berühren, wenn sich die Bremsen in dem Zustand "Bremsen aus" befinden. Herkömmliche Dynamometer steuern bzw. regeln bzw. kontrollieren nicht die Position der Klötze während des Zustands "Bremsen aus", so dass die Möglichkeit des Auftretens einer Scheibendickenvariation einigermaßen zufällig ist und Prüfungen nicht zuverlässig wiederholbar sind.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenbremsen-Test- bzw. -Prüfvorrichtung zu schaffen, die beim Ermitteln bzw. Detektieren effizient ist, ob eine Scheibenbremse für Rupfen der Bremse anfällig ist.

Die Erfindung schafft eine Scheibenbremsen-Test- bzw. -Prüfvorrichtung mit einem Betätigungsmittel bzw. einer Betätigungseinrichtung, die so angeordnet ist, um bei Anwendung entsprechend einem ersten Modus zu arbeiten, bei dem ein Klotzbewegungsmittel bzw. eine Klotzbewegungseinrichtung der Scheibenbremse die Bewegungseinrichtung dazu veranlasst, Klötze der Bremse zu deren Scheibe hin zu drängen, und die Betätigungseinrichtung die Klötze gegen die Scheibe mit einem höheren Druck drängt, der ausreichend ist, um die Klötze dazu zu veranlassen, eine konstante Berührung mit der Scheibe aufrechtzuerhalten und eine signifikante bzw. bedeutende Bremskraft auf diese aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung zusätzlich so angeordnet ist, um bei Anwendung entsprechend einem zweiten Modus zu arbeiten, bei dem die Klötze gegen die Scheibe mit einem niedrigeren Druck gedrängt werden, der ausgewählt ist, um die Klötze dazu zu veranlassen, eine intermittierende bzw. zeitweise Berührung mit der Scheibe während jeder Umdrehung der Scheibe zu ergeben.

Bei einer Vorrichtung entsprechend der Erfindung bremsen die Klötze, wenn die Betätigungseinrichtung mit dem niedrigeren Druck arbeitet, die Scheibe nicht bedeutend, sondern sie ergeben eine intermittierende Berührung mit der Scheibe (aufgrund von Unrundheit, d. h. Schlag bzw. Taumeln der Achse, oder Scheibendickenvariation), um hierdurch in einer gesteuerten bzw. geregelten bzw. kontrollierten und reproduzierbaren Art und Weise die Bedingungen zu simulieren, die eine Scheibendickenvariation hervorrufen. Der niedrigere Druck muss so ausgewählt werden, um sich der besonderen Bremse anzupassen, jedoch sind Drücke unterhalb 1 Bar geeignet, z. B. 0,4 bis 0,1 Bar. Irgendeine herbeigeführte Scheibendickenvariation kann sodann nach der Prüfung gemessen werden.

Eine Prüfvorrichtung entsprechend der Erfindung kann ferner ein Überwachungsmittel bzw. eine Überwachungseinrichtung aufweisen, die betriebsfähig ist, um Verschiebungen der Klötze zu überwachen, wenn die Betätigungseinrichtung mit dem niedrigeren Druck arbeitet. Eine derartige Überwachungseinrichtung kann z. B. Änderungen in dem durch die Betätigungseinrichtung aufgebrachten Druck feststellen. Eine derartige Überwachungseinrichtung kann feststellen, ob eine intermittierende Berührung erfolgt und, folglich, ob der niedrigere Druck eine Einstellung erfordert.

In geeigneter Weise weist eine Prüfvorrichtung entsprechend der Erfindung eine Betätigungseinrichtung auf, die eine Hochdruckfluid-Versorgung, die so angeordnet ist, um den höheren Druck zuzuführen, und eine Niedrigdruck- Versorgung auf, die so angeordnet ist, um den niedrigeren Druck zuzuführen. Diese Anordnung vermeidet eine konstante Einstellung des Drucks einer einzelnen Fluidversorgung. Die durch die Hochdruckfluid-Versorgung und die Niedrigdruckfluid-Versorgung zugeführten Drücke werden bei unterschiedlichen Umständen bzw. Verhältnissen unterschiedlich sein, jedoch in typischer Weise arbeiten die Hochdruck-Versorgung bei etwa 30 Bar und die Niedrigdruck- Versorgung bei weniger als 1 Bar, z. B. etwa 0,4 Bar.

Wenn die Betätigungseinrichtung eine Niedrigdruckfluid-Versorgung und eine Hochdruckfluid-Versorgung aufweist, kann vorzugsweise die Betätigungseinrichtung betätigbar sein, um den niedrigeren Druck durch Ändern des durch das Fluid eingenommenen Volumens einzustellen. Z. B. kann die Betätigungseinrichtung das Volumen durch Betreiben eines Schrittmotors oder einer anderen Servoeinrichtung ändern.

Es folgt nunmehr eine unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung zu lesende, detaillierte Beschreibung einer Test- bzw. Prüfvorrichtung, die zur Erläuterung der Erfindung dient.

Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung eines Bereichs der zur Erläuterung dienenden Vorrichtung.

Die zur Erläuterung dienende Scheibenbremsen-Test- bzw. -Prüfvorrichtung 10, die in der Zeichnung dargestellt ist, ist so angeordnet, um eine Scheibenbremse 12 zu prüfen, die eine Scheibe 14, die sich mit einer Nabe 16 dreht, zwei an entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seiten der Scheibe angeordnete Bremsklötze 18 und 20 und ein Klotzbewegungsmittel bzw. eine Klotzbewegungseinrichtung 22 aufweist, die betriebsfähig ist, um die Klötze dazu zu veranlassen, zu der Scheibe hin gedrängt zu werden. Die Klotzbewegungseinrichtung 22 ist in der Gestalt eines Bremssattelmechanismus, der ein Brückenelement bzw. -glied 24 aufweist, das für gleitende Bewegung in einer Richtung parallel zu der Achse angebracht ist, um die sich die Scheibe 14 dreht. Das Brückenelement 24 weist den unmittelbar an ihm angebrachten Klotz 18 auf, so dass sich der Klotz 18 parallel zu einer Seitenfläche der Scheibe 14 erstreckt. An der zu dem Klotz 18 entgegengesetzten Seite der Scheibe 14 definiert das Brückenelement 24 einen Zylinder 26, in dem ein Kolben 28 bewegbar ist. Der Kolben 28 greift an dem Klotz 20 an, der sich ebenfalls parallel zu einer Seitenfläche der Scheibe 14 erstreckt. Wenn ein Hydraulikfluid unter Druck in den Zylinder 26 durch eine Leitung bzw. Rohr 30 eingeleitet wird, wird der Kolben 28 aus dem Zylinder 26 heraus gedrängt und drängt den Klotz 20 zu der Scheibe 14 hin. Eine Bewegung des Kolbens 28 verursacht ferner ein Gleiten bzw. Verschieben des Brückenelements 22 in der entgegengesetzten Richtung, um hierdurch den Klotz 18 zu der Scheibe 14 hin zu drängen.

Die Vorrichtung 10 weist ferner ein Betätigungsmittel bzw. eine Betätigungseinrichtung 32 auf, die betriebsfähig ist, um die Klotzbewegungseinrichtung 22 der Scheibenbremse 12 zu betätigen, um die Bewegungseinrichtung dazu zu veranlassen, die Klötze 18 und 20 in Richtung zu der Scheibe 14 hin zu drängen. Die Betätigungseinrichtung 32 weist eine Hochdruckfluid-Versorgung 34, eine Niedrigdruckfluid-Versorgung 36 und einen Verteiler bzw. Rohrverzweigung 38 auf, welche das Rohr 30 mit der Versorgung 34 oder mit der Versorgung 36 verbindet. Ein Absperrventil 40 ist zwischen jeder der Versorgungen 34 und 36 und der Rohrverzweigung 38 angeordnet. Wenn die Versorgung 34 mit der Rohrverzweigung 38 verbunden ist, ist die Versorgung 36 von dieser abgesperrt, und umgekehrt.

Die Hochdruck-Versorgung 34 weist einen Diaphragma- bzw. Membranzylinder auf und kann einen Druck von 100 Bar zuführen, arbeitet jedoch normalerweise bei etwa 30 Bar. Wenn die Versorgung 34 mit dem Rohr 30 verbunden ist, ist die Betätigungseinrichtung 32 betriebsfähig, um die Klötze 18 und 20 in Richtung zu der Scheibe 14 mit einem höheren Druck zu drängen, der ausreichend ist, um die Klötze dazu zu veranlassen, eine konstante Berührung mit der Scheibe aufrechtzuerhalten und eine bedeutende Bremskraft auf die Scheibe 14 aufzubringen. Ein Druckanzeiger 42 ist der Versorgung 34 zugeordnet.

Die Niedrigdruck-Versorgung 36 weist einen Zylinder 44, einen in dem Zylinder 44 bewegbaren Kolben 46, eine mit dem Kolben 46 verbundene Kolbenstange 48 und einen Schrittmotor 50 auf, der betriebsfähig ist, um die Kolbenstange 48 und folglich den Kolben 46 innerhalb des Zylinders 44 zu bewegen. Der Betrieb des Motors 50 bewegt den Kolben 46, um den Druck des Hydraulikfluids in dem Zylinder 44 zu bestimmen, und, wenn die Versorgung 36 mit dem Rohr 30 verbunden ist, bestimmt dies den Druck in dem Rohr 30 und dem Zylinder 26. Die Versorgung 36 kann einen Druck bis zu 1 Bar zuführen und arbeitet normalerweise bei etwa 0,4 Bar. Wenn die Versorgung 36 mit dem Rohr 30 durch die Rohrverzweigung 38 verbunden ist, ist die Betätigungseinrichtung 32 betriebsfähig, um die Klötze 18 und 20 zu der Scheibe 14 hin mit einem niedrigeren Druck zu drängen, der ausgewählt ist, um die Klötze dazu zu veranlassen, eine intermittierende Berührung mit der Scheibe 14 während jeder Umdrehung der Scheibe zu ergeben, d. h., die Klötze ruhen an der Scheibe bzw. stützen sich an der Scheibe ab, bis sie verschoben bzw. versetzt bzw. verlagert werden, und werden zurückgebracht, um erneut an der Scheibe zu ruhen. Die Klötze 18 und 20 ruhen leicht an der Scheibe 14, außer wenn sie durch Druck gegenüber der Scheibe 14 verschoben bzw. versetzt bzw. verlagert werden, was aufgrund von Dickenvariation oder aufgrund von Unrundheit der Scheibe um ihre Drehachse erfolgt. Wenn die Klötze 18 und 20 von der Scheibe 14 weg gestoßen sind, werden sie zu dieser leicht zurückgebracht. In der Praxis wird dieses Wegstoßen die Dichtungen des Zylinders 26 biegen, anstatt dass der Kolben 28 relativ zu diesen Dichtungen verschoben wird.

Die Vorrichtung 10 weist ferner ein Überwachungsmittel bzw. eine Überwachungseinrichtung 52 auf, die betriebsfähig ist, um Verschiebungen der Klötze 18 und 20 von der Scheibe 14 zu überwachen, wenn die Betätigungseinrichtung mit dem niedrigeren Druck arbeitet. Das Überwachen kann dazu verwendet werden, um den niedrigeren Druck bei einem vorbestimmten Wert aufrechtzuerhalten, oder kann dazu verwendet werden, um festzustellen, ob eine intermittierende Berührung erfolgt. Die Überwachungseinrichtung 52 ist ein Computer, der ein Feedback bzw. eine Rückkopplung des Drucks in der Versorgung 36 von einem Druckdetektor 54 empfängt. Die Überwachungseinrichtung soll eine Druckvariation feststellen, die während jeder Umdrehung der Scheibe 14 wenigstens eine Periode konstanten Drucks (während der die Klötze aus einer Berührung mit der Scheibe heraus sind) und wenigstens eine Periode erhöhten Drucks aufweist (während der die Klötze die Scheibe berühren). Wenn Zustände intermittierender Berührung nicht beobachtet werden, kann die Überwachungseinrichtung den Motor 50 so betreiben, um das Volumen einzustellen, bis Zustände intermittierender Berührung gebildet sind. Somit ist die Betätigungseinrichtung 32 in Reaktion auf Variationen, die bei dem Druck des Fluids in der Niedrigdruck-Versorgung 36 detektiert werden, betriebsfähig, um das durch das Fluid eingenommene Volumen zu ändern.

Bei dem Betrieb der Prüfvorrichtung 10 ist die Scheibenbremse 12 an der Vorrichtung angebracht und der Schrittmotor 50 wird dazu verwendet, um den Druck festzustellen, der in dem Zylinder 44 erforderlich ist, um die Klötze 18 und 20 gerade in Berührung mit der Scheibe 14 zu bewegen. Dieser Druck wird als der niedrigere Druck verwendet. Dieser Druck variiert von Bremse zu Bremse aufgrund solcher Faktoren, wie die Steifigkeit von Dichtungen. Die Scheibe 14 wird sodann gedreht und die Bewegungseinrichtung 22 wird betätigt, um Zustände "Bremsen ein", wobei die Versorgung 34 mit dem Rohr 30 verbunden ist, oder Zustände zu schaffen, bei denen eine Scheibendickenvariation bei angeschlossener Versorgung 36 auftreten kann. Während dieser zuletzt erwähnten Zustände prüft die Überwachungseinrichtung 52 nach, dass eine intermittierende Berührung erfolgt, und betreibt den Motor 50, um eine intermittierende Berührung wiederherzustellen, wenn sie nachlässt bzw. aufhört, z. B. aufgrund von Temperaturerhöhungen.


Anspruch[de]

1. Scheibenbremsen-Test- bzw. -Prüfvorrichtung (10) mit einem Betätigungsmittel bzw. einer Betätigungseinrichtung (32), die so angeordnet ist, um bei Anwendung entsprechend einem ersten Modus zu arbeiten, bei dem ein Klotzbewegungsmittel bzw. eine Klotzbewegungseinrichtung (22) der Scheibenbremse (12) die Bewegungseinrichtung dazu veranlaßt, Klötze bzw. Bremsklötze (18, 20) der Bremse zu deren Scheibe (14) hin zu drängen, und die Betätigungseinrichtung (32) die Klötze gegen die Scheibe (14) mit einem höheren Druck drängt, der ausreichend ist, um die Klötze dazu zu veranlassen, eine konstante Berührung mit der Scheibe aufrechtzuerhalten und eine signifikante bzw. bedeutende Bremskraft auf diese aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (32) zusätzlich so angeordnet ist, um bei Anwendung entsprechend einem zweiten Modus zu arbeiten, bei dem die Klötze gegen die Scheibe mit einem niedrigeren Druck gedrängt werden, der ausgewählt ist, um die Klötze (18, 20) dazu zu veranlassen, eine intermittierende bzw. zeitweise Berührung mit der Scheibe (14) während jeder Umdrehung der Scheibe zu ergeben.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) ferner ein Überwachungsmittel bzw. eine Überwachungseinrichtung (52) aufweist, die betriebsfähig ist, um Verschiebungen der Klötze (18, 20) zu überwachen, wenn die Betätigungseinrichtung (32) mit dem niedrigeren Druck arbeitet.

3. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) eine Betätigungseinrichtung (32) aufweist, die eine Hochdruckfluid-Versorgung (34), die angeordnet ist, um den höheren Druck zuzuführen, und eine Niedrigdruck-Versorgung (36) aufweist, die angeordnet ist, um den niedrigeren Druck zuzuführen.

4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (32) betriebsfähig ist, um den niedrigeren Druck durch Ändern des durch das Fluid eingenommenen Volumens einzustellen.

5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (32) das Volumen durch Betreiben eines Schrittmotors (50) oder einer anderen Servoeinrichtung ändert.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com