DE10101178C1 - Bremsenprüfstand - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bremsenprüfstand (1) mit wenigstens einer Prüfstation (2), wobei diese eine Antriebswelle (3) zum Antrieb einer zu prüfenden Bremsscheibe (4) aufweist. Diese Prüfstation (2) weist weiter eine Bremse (5, 6) auf, die aus einem Bremssattel (9, 10) und daran verstellbar angeordneten und an die Bremsscheibe (4) gesteuert anpressbaren Bremsbelägen (11, 12) besteht. Ferner ist wenigstens ein steuerbarer Bremszylinder (13) als Stellglied für die Bremsbeläge (11, 12) vorgesehen. Ebenfalls ist eine Prüfstandsteuerung (14, 17) vorgesehen, mittels deren Prüfablauf und der Bremszylinderdruck steuerbar sind. Erfindungsgemäß weist eine Prüfstation (2) mindestens zwei am Umfang der jeweiligen Bremsscheibe (4) versetzt angeordnete Bremsen (5, 6) auf, wobei jede der wenigstens zwei Bremsen (5, 6) einem Belagverschleiß-Sensor (7, 8) zugeordnet ist und die Belagverschleiß-Sensoren (7, 8) mit der Prüfstandsteuerung (14, 17) verbunden sind. Mittels der Prüfstandsteuerung (14, 17) ist ferner zu Beginn einer Dauerprüfung bei neuen Bremsbelägen (11, 12) in allen Bremsen (5, 6) davon eine Bremse (5, 6) aktivierbar, wobei nach Erkennung des Belagverschleißes durch den dieser Bremse (5, 6) zugeordneten Belagverschleiß-Sensors (7, 8) diese Bremse (5, 6) deaktivierbar und eine nächste Bremse (5, 6) aktivierbar ist, wobei dieser Vorgang nacheinander so lange durchführbar ist, bis bei allen eingesetzten Bremsen (5, 6) ein Belagverschleiß vorliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsenprüfstand nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Ein allgemein bekannter Bremsenprüfstand umfasst eine oder mehrere Prüf­ stationen. Jede Prüfstation weist eine Antriebswelle zum Antrieb einer zu prü­ fenden Bremsscheibe auf. Weiter umfasst jede Prüfstation eine Bremse, die aus einem die jeweilige Bremsscheibe randseitig umgreifenden Bremssattel und daran verstellbar angeordneten und an die Bremsscheibe gesteuert anpressbaren Bremsbelägen besteht. Weiter ist wenigstens ein steuerbarer Bremszylinder als Stellglied für die Bremsbeläge vorgesehen und eine Prüf­ standsteuereinheit mittels der ein Prüfablauf und der Bremszylinderdruck steu­ erbar sind.

Ein solcher Bremsenprüfstand wird für einen Verschleißtest an Bremsscheiben und/oder Bremsbelägen verwendet, wobei in einer Dauerlaufprüfung die Ver­ schleißvorgänge hinsichtlich der Verschleißgrößen und der Verschleißzeiten erfassbar und auswertbar sind.

Bremsscheiben und Bremsbeläge sind für übliche Kraftfahrzeuge bei einem normalen Betriebsablauf so ausgelegt, dass nach dem Verschleiß von zwei Bremsbelagsätzen auch ein verschleißbedingter Austausch einer zugeordne­ ten Bremsscheibe erforderlich wird. Da bei einem Kraftfahrzeug an einer Bremsscheibe nur eine Bremse angeordnet ist, wird somit wechselweise ein verschleißbedingter Austausch nur der Bremsbeläge und das nächste Mal ein verschleißbedingter Austausch der Bremsbeläge zusammen mit der zugeord­ neten Bremsscheibe erforderlich. Für Prüfzwecke wird bei entsprechenden bisher bekannten Bremsenprüfständen der betriebsmäßig am Kraftfahrzeug vorkommende Verschleiß entsprechend simuliert:
Einer Bremsscheibe ist wie im Fahrzeug eine Bremse mit Bremssattel und Bremsbelägen zugeordnet. In einem ersten Prüfschritt wird die Prüfstation bis zu einem Bremsbelagverschleiß betrieben, der über einen Sensor erfasst wird und über die Prüfstandssteuereinheit zu einem automatischen Abschalten der Prüfstation führt. In diesem Prüfstadium werden dann die Bremsbeläge ge­ wechselt. In einem zweiten Prüfungsschritt wird dann die Prüfstation wieder solange betrieben, bis auch die gewechselten Bremsbeläge verschlissen sind, wobei in der Regel auch eine verschleißbedingte maximale Betriebsdauer der Bremsscheibe erreicht ist.

Nachteilig ist hier die zwangsläufige Unterbrechung einer Dauerprüfung nach dem ersten Prüfungsschritt zum Wechseln der Bremsbeläge. Dies führt zu un­ günstigen Stillstandszeiten des Bremsenprüfstands. Da solche Dauerprüfun­ gen regelmäßig unbeaufsichtigt laufen, können sich besonders ungünstig lange Stillstandszeiten dann ergeben, wenn eine oder mehrere Prüfstationen nach dem ersten Prüfschritt außerhalb von Arbeitszeiten automatisch ab­ schalten und ein Bremsbelagwechsel mit anschließendem Wiederstart der Dauerprüfung zum zweiten Prüfungsschritt erst innerhalb der nachfolgenden Arbeitszeit erfolgen kann.

Gegebenenfalls können auch andere Austauschzyklen zwischen Bremsbelä­ gen und Bremsscheiben vorliegen, wobei jedoch das o. g. generelle Problem unterschiedlicher Lebensdauern und dadurch bedingter Prüfstandsstillzeiten generell besteht.

Weiter ist ein Prüfstand für Bremsaggregate von Fahrzeugen bekannt (DE 37 42 035 A1) in dem in einer Reihe mehrere Bremsaggregate austausch­ bar angeordnet sind. Diese Bremsaggregate entsprechen der in einem Fahr­ zeug eingebauten Anordnung und enthalten jeweils eine Bremsscheibe und eine Bremse mit Bremsbelägen. Entlang den aufgereihten Bremsaggregaten ist ein Antriebsaggregat verschiebbar angeordnet, welches für Prüfläufe jeweils mit einem Antriebsaggregat koppelbar ist. Damit wird erreicht, dass nur an je­ weils einem Bremsenaggregat ein Prüflauf durchführbar ist, während gleich­ zeitig die anderen Antriebsaggregate in der Reihe still stehen und ggf. abküh­ len und ausgetauscht werden können. Damit sind zwar erforderliche Abkühl­ zeiten und Rüstzeiten für den Austausch von Bremsenaggregaten reduzierbar. Ein solcher Prüfstand ist aber wegen der Verfahrbarkeit des Antriebsaggregats und der erforderlichen Kupplungen und Steuerungen aufwendig. Zudem wird hier das im Zusammenhang mit dem eingangs erwähnten Bremsenprüfstand aufgezeigte Problem nicht gelöst.

Aufgabe der Erfindung ist es einen gattungsgemäßen Bremsenprüfstand so weiterzubilden, dass bei einfachem Aufbau Stillstandzeiten sowie Arbeiten während einer Dauerlaufprüfung reduzierbar sind.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 weist eine Prüfstation mindestens zwei am Umfang der jeweiligen Bremsscheibe versetzt angeordnete Bremsen auf. Jeder der we­ nigstens zwei Bremsen ist ein Belagverschleiß-Sensor zugeordnet und die Belagverschleiß-Sensoren sind mit der Prüfstandssteuerung verbunden.

Zu Beginn einer Dauerprüfung sind in allen Bremsen neue Bremsbeläge ein­ gesetzt und mittels der Prüfstandssteuerung wird bei laufender Bremsscheibe eine Bremse aktiviert. Eine zweite oder weitere Bremsen werden dagegen vorerst nicht aktiviert. Nachdem über den Belagverschleiß-Sensor nach einer gewissen Laufzeit der Prüfstation ein relevanter Belagverschleiß ermittelt ist, wird diese erste Bremse deaktiviert und eine nächste Bremse aktiviert. Dieser Abschalt- und Zuschaltvorgang einer nächsten Bremse wird nacheinander so­ lange durchgeführt bis alle eingesetzten Bremsen einen relevanten Belag­ verschleiß aufweisen.

Damit wird vorteilhaft erreicht, dass nun nach dem Belagverschleiß an einer Bremse der Bremsenprüfstand bzw. eine Prüfstation nicht mehr wie im Stand der Technik selbsttätig abschaltet und anschließend Stillstandszeiten in Kauf zu nehmen sind. Demgegenüber können vorteilhaft in einem Arbeitsgang zu Beginn einer Dauerprüfung in allen Bremsen neue Bremsbeläge eingesetzt werden, so dass während der Dauerprüfung keine Austauscharbeiten für Bremsbeläge erforderlich sind, bis in allen eingesetzten Bremsen ein relevan­ ter Belagverschleiß vorliegt. Dies führt insgesamt zu einem kostengünstigeren und effektiveren Betrieb eines Bremsenprüfstands. Zudem sind an bekannten Bremsenprüfständen die erfindungsgemäßen weiteren Bremsen und zugeord­ neten Steuereinrichtungen einfach nachrüstbar, so dass auch solche Brem­ senprüfstände effektiver arbeiten können. Die erfindungsgemäße Anordnung kann sowohl an einem Einstationenprüfstand, d. h. an einem Prüfstand mit nur einem freien Wellenende verwendet werden. Ebenso lässt sich eine solche Anordnung auch an Bremsenprüfständen mit zwei oder mehreren Prüfstatio­ nen adaptieren.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 2 wird vorgeschlagen nach einem Be­ lagverschleiß der letzten Bremse die entsprechende Prüfstation mittels einer in der Prüfstandssteuerung enthaltenen Prüfstandssteuereinheit selbsttätig abzu­ schalten. Eine solche endgültige Abschaltung ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, wobei jedoch hier durch das Abarbeiten mehrerer Bremsbeläge an mehreren Bremsen ein wesentlich längerer durchgehender Prüfzyklus möglich ist.

Belagverschleiß-Sensoren sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Für eine kontinuierliche messtechnische Erfassung eines Belagverschleißes ist es gemäß Anspruch 3 vorteilhaft dazu Wegsensoren zu verwenden, deren Ausgangssignale in der Prüfstandssteuereinheit auswertbar sind. Nach einem bestimmten erfassten Verschleißweg ist dann ein vorgebbarer Grenzwert überschritten, der zur Auslösung einer Umschaltung auf eine nächste Bremse führt.

Grundsätzlich ist es möglich jeder Bremse einen steuerbaren Bremszylinder zuzuordnen, wobei die mehreren Bremszylinder der Reihe nach für eine Um­ schaltung auf die jeweils nächste Bremse ansteuerbar sind. In einer kosten­ günstigeren und auch einfach an bestehenden Prüfständen nachrüstbaren Ausführungsform nach Anspruch 4 wird jedoch vorgeschlagen einem Brems­ zylinder wenigstens zwei Bremsen zuzuordnen und eine Umschaltung zwi­ schen den Bremsen über ein steuerbares Hydraulik-Umschaltventil vorzuneh­ men.

Um eine reibungslose Umschaltung durch ein steuerbares Hydraulik-Um­ schaltventil zu gewährleisten wird gemäß Anspruch 5 vor einer Umschaltung gesteuert durch die Prüfstandssteuereinheit der Bremszylinder entlastet, so dass während der Umschaltung kein Druck im Hydrauliksystem anliegt. Dazu wird zweckmäßig gemäß Anspruch 6 im Hydrauliksystem wenigstens ein Drucksensor angebracht und die Umschaltung des Hydraulik-Umschaltventils erst freigegeben, wenn durch den Drucksensor die Drucklosigkeit im Hydrau­ liksystem festgestellt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 7 sind jeweils an einer Prüfstation zwei Bremsen in Verbindung mit einem Bremszylinder und einem elektrisch steuerbaren 2-Wege-Hydraulikventil eingesetzt. Eine solche Anord­ nung ist optimal auf den eingangs erwähnten Fall abgestimmt, wenn eine übli­ che Bremsenkonstellation im Dauertest überprüft werden soll, bei der bis zu einem Verschleiß und Austausch einer Bremsscheibe zwei Sätze von Brems­ belägen einsetzbar sind.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert:
Die einzige Figur zeigt schematisch einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Bremsenprüfstands 1, der hier lediglich eine einzige Prüfstation 2 umfasst. Diese Prüfstation 2 weist eine hier lediglich als Strichpunkt-Linie dargestellte Antriebswelle 3 zum Antrieb einer zu prüfenden Bremsscheibe 4 auf.

Die Prüfstation 2 weist weiter zwei am Umfang der Bremsscheibe 4 versetzt angeordnete Bremsen 5, 6 auf, wobei jeder Bremse 5, 6 ein Belagverschleiß­ sensor 7, 8 zugeordnet ist. Diese Belagverschleiß-Sensoren 7, 8 sind hier bei­ spielsweise als Wegsensoren ausgebildet.

Die Bremsen 5, 6 bestehen jeweils aus einem die Bremsscheibe 4 randseitig umgreifenden Bremssattel 9, 10 sowie daran verstellbar angeordneten und an die Bremsscheibe 4 gesteuert anpressbaren Bremsbelägen 11, 12, was in der Darstellung der einzigen Fig. 1 jedoch lediglich äußerst beispielhaft und sche­ matisch dargestellt ist.

Ferner umfasst der Bremsenprüfstand 1 einen steuerbaren Bremszylinder 13 als Stellglied für die Bremsbeläge 11, 12, wobei diesem Bremszylinder 13 die beiden Bremsen 5, 6 zugeordnet sind.

Wie dies der einzigen Figur weiter entnommen werden kann, umfasst der Brem­ senprüfstand 1 weiterhin eine Prüfstandssteuereinheit 14 und eine elektrische Schalteinheit 17 mittels der ein Prüfablauf und der Bremszylinderdruck steuer­ bar sind. Die Prüfstandssteuereinheit 14 ist mit dem Belagverschleiß-Sensor 8 und die elektrische Schalteinheit mit dem Belag-Sensor 7 verbunden.

Der Bremszylinder 13 ist an ein steuerbares Hydraulik-Umschaltventil 15 an­ geschlossen, wobei dieses Hydraulik-Umschaltventil 15 mit den beiden Brem­ sen 5, 6 verbunden ist und wobei bei einer Ansteuerung mittels der elektri­ schen Schalteinheit 17 der Bremszylinderdruck von einer auf die nächste Bremse 5, 6 umschaltbar ist. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn nach Erken­ nung des Belagverschleißes von Bremse 5 durch den dieser zugeordneten Belagverschleiß-Sensor 7 diese Bremse 5 deaktiviert und die nächste, zweite Bremse 6 aktiviert wird. Nach einem Belagverschleiß der zweiten und letzten Bremse 6 kann dann die Prüfstation 2 mittels der Prüfstandsteuereinheit 14 abgeschalten werden.

Das Hydraulik-Umschaltventil 15 kann z. B. als elektrisch steuerbares 2-Wege- Hydraulikventil ausgebildet sein, wobei vor einer Umschaltung von der einen Bremse 5 auf die nächste Bremse 6 der Bremszylinder 13 gesteuert entlastbar ist, so dass während der Umschaltung kein Druck im Hydrauliksystem anliegt. Dazu ist im Hydrauliksystem ein Drucksensor 16 angebracht, der mit der elekt­ rischen Schalteinheit 17 verbunden ist. Die Umschaltung von Bremse 5 auf Bremse 6 durch das Hydraulik-Umschaltventil 15 wird nur freigegeben, wenn durch den Drucksensor 16 die Drucklosigkeit des Hydrauliksystems festgestellt ist und der Wegsensor 7 ein Verschleißsignal geliefert hat.

Claims (7)

1. Bremsenprüfstand mit wenigstens einer Prüfstation, wobei diese eine Antriebswelle zum Antrieb einer zu prüfenden Bremsscheibe aufweist, diese Prüfstation weiter eine Bremse aufweist, die aus einem die jewei­ lige Bremsscheibe randseitig umgreifenden Bremssattel und daran ver­ stellbar angeordneten und an die Bremsscheibe gesteuert anpressbaren Bremsbelägen besteht,
mit wenigstens einem steuerbaren Bremszylinder als Stellglied für die Bremsbeläge, und
mit einer Prüfstandsteuerung, mittels der ein Prüfablauf und der Brems­ zylinderdruck steuerbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Prüfstation (2) mindestens zwei am Umfang der jeweiligen Bremsscheibe (4) versetzt angeordnete Bremsen (5, 6) aufweist,
dass jeder der wenigstens zwei Bremsen (5, 6) ein Belagverschleiß- Sensor (7, 8) zugeordnet ist und die Belagverschleiß-Sensoren (7, 8) mit der Prüfstandssteuerung (14, 17) verbunden sind,
dass mittels der Prüfstandssteuerung (14, 17) zu Beginn einer Dauer­ prüfung bei neuen Bremsbelägen (11, 12) in allen Bremsen (5, 6) davon eine Bremse (5) aktivierbar ist und
dass nach Erkennung des Belagverschleißes durch den dieser Bremse (5) zugeordneten Belagverschleiß-Sensor (7) diese Bremse (5) deakti­ vierbar und eine nächste Bremse (6) aktivierbar ist, wobei dieser Vor­ gang nacheinander solange durchführbar ist, bis bei allen eingesetzten Bremsen (5, 6) ein Belagverschleiß vorliegt.

2. Bremsenprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Belagverschleiß der letzten Bremse (6) die Prüfstation (2) mittels einer in der Prüfstandssteuerung enthaltenen Prüfstandssteuer­ einheit (14) abschaltbar ist.

3. Bremsenprüfstand nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Belageverschleiß-Sensoren (7, 8) als Wegsensoren ausgebildet sind.

4. Bremsenprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet,
dass einem Bremszylinder (13) wenigstens zwei Bremsen (5, 6) zuge­ ordnet ist,
dass der Bremszylinder (13) an ein steuerbares Hydraulik-Umschaltven­ til (15) angeschlossen ist, und
dass das Hydraulik-Umschaltventil (15) mit den wenigstens zwei Brem­ sen (5, 6) verbunden ist und bei einer Ansteuerung mittels einer in der Prüfstandssteuerung enthaltenen elektrischen Schalteinheit (17) der Bremszylinderdruck von einer auf die nächste Bremse (5, 6) umschaltbar ist.

5. Bremsenprüfstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Umschaltung durch das steuerbare Hydraulik-Umschaltventil (15) durch die Prüfstandssteuereinheit (14) gesteuert der Bremszylinder (13) entlastbar ist, so dass während der Umschaltung kein Druck im Hydrau­ liksystem anliegt.

6. Bremsenprüfstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass im Hydrauliksystem wenigstens ein Drucksensor (16) angebracht ist, der mit der elektrischen Schalteinheit (17) verbunden ist, und
dass in der elektrischen Schalteinheit (17) eine Umschaltung des Hydraulik-Umschaltventils (15) nur freigebbar ist, wenn durch den wenigstens einen Drucksensor (16) die Drucklosigkeit des Hydraulik­ systems feststellbar ist.

7. Bremsenprüfstand nach Anspruch 1 bis Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an einer Prüfstation (2) zwei Bremsen (5, 6) in Verbin­ dung mit einem Bremszylinder (14) und einem elektrisch steuerbaren 2- Wege-Hydraulikventil (15) eingesetzt sind.