DE10340361B3

DE10340361B3 - Compressibility measuring device for friction coating for brake or clutch using measurement of thickness variation upon application of compression force

Info

Publication number: DE10340361B3
Application number: DE10340361A
Authority: DE
Inventors: Iraj Dr. Alidad
Original assignee: TMD Friction Europe GmbH
Current assignee: TMD Friction Europe GmbH
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-09-03

Abstract

The compressibility measuring device has a press (1) for exerting a compression force between the friction surface of the friction coating and a counter-surface (2), with measurement of the resulting thickness variation in the friction coating, e.g. via a laser measuring system. The press acts on the friction coating via at least 2 pistons (5), with their cylinders (3) coupled together and to a common pressure source, while the counter-surface can be heated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Kompressibilität eines Reibbelags eines Brems- oder Kupplungsbelags mit

– einer Presse mit mindestens zwei Stempeln (5) zum Erzeugen eines Anpreßdrucks zwischen der Reibfläche des Reibbelags und einer Gegenfläche und
– einer Meßeinrichtung zum Messen der durch den Anpreßdruck bewirkten Dickenänderung des Reibbelags.

The invention relates to a device for measuring the compressibility of a friction lining of a brake or clutch lining

- a press with at least two stamps ( 5 ) for generating a contact pressure between the friction surface of the friction lining and a counter surface and
- A measuring device for measuring the caused by the contact pressure change in thickness of the friction lining.

Die Kompressibilität stellt eine Stoffeigenschaft des Reibbelags dar, die definiert ist als die Belagdickenänderung durch eindimensionale Druckbelastung in Richtung der Reibflächennormalen. Die Kompressibilität wird stichprobenartig gemessen, um die Produktionsqualität zu gewährleisten.The compressibility represents a material property of the friction lining, which is defined as the pad thickness change by one-dimensional pressure loading in the direction of the friction surface normal. The compressibility is sampled to ensure production quality.

Aus der Technik sind Prüfvorrichtungen für verschiedene Prüfgegenstände bekannt.Out The technology is testing devices for different Test items known.

Zum Prüfen des Belastungsverhaltens von Sitzpolstern ist eine Vorrichtung aus der DE 201 12 087 U1 bekannt. Eine Aufnahme ist mit einer Mehrzahl separat angesteuerter Zylinder versehen, deren Kolbenstangen bei Druckbeaufschlagung in die Polster gedrückt werden, wobei die Hubwege erfaßt werden.For testing the load behavior of seat cushions is a device of the DE 201 12 087 U1 known. A receptacle is provided with a plurality of separately controlled cylinders, the piston rods are pressed when pressurized in the pad, wherein the stroke paths are detected.

Die DE 43 31 734 A1 beschreibt eine Zugversuchs-Vorrichtung, bei der zusammenwirkende Kolben, die sich auf einer Fläche abstützen, eine Zugkraft auf einen an der Fläche befestigten Prüfling ausüben. Die Kolben sind dabei um den Prüfling herum angeordnet.The DE 43 31 734 A1 describes a tensile tester in which cooperating pistons supported on a surface exert a tensile force on a specimen attached to the surface. The pistons are arranged around the specimen around.

Zum Messen der Kompressibilität bei Reibbelägen wird die Reibfläche in mehreren Zyklen mit variierendem Anpreßdruck gegen die Gegenfläche gepreßt. Dabei bricht das Gefüge zunehmend zusammen, bis sich die Verformungskurven der Belagdickenänderungen aufeinanderfolgender Zyklen einander annähern, wobei der wert der Kompressibilität dann erfaßt wird, wenn die Belagdickenänderungen bei höchster Prüflast (160bar) einander im wesentlichen gleich sind. Ein vollständiger Zusammenbruch des Gefüges ist nicht erforderlich.To the Measuring the compressibility for friction linings becomes the friction surface pressed in several cycles with varying contact pressure against the mating surface. there breaks the structure increasingly together until the deformation curves of the pad thickness changes successive cycles approach each other, the value of the compressibility is then detected, when the lining thickness changes at highest test load (160bar) are substantially equal to each other. A complete collapse of the structure not necessary.

Dabei sind die Ausbildung der Stempel und deren Anordnung relativ zur Reibfläche des Reibbelags an die Krafteinleitung des zugehörigen Brems- oder Kupplungssystems angepaßt. Die Stempel sind starr mit einer gemeinsamen Traverse verbunden, welche hydraulisch auf den Brems- oder Kupplungsbelag abgesenkt wird.there are the formation of the stamp and their arrangement relative to friction surface of the friction lining to the introduction of force of the associated brake or clutch system customized. The stamps are rigidly connected to a common cross-piece, which hydraulically lowered onto the brake or clutch lining.

Reibbelag und Trägerplatte sind produktionsbedingt nicht planparallel. Vor allem die Trägerplatte weist eine Welligkeit oder eine Wölbung auf, die entweder konvex oder konkav gerichtet ist. Die beiden Stempel der Presse üben also Kräfte aus, die zu einer ungleichmäßigen Druckverteilung über der Reibfläche des Reibbelags führen. Hieraus resultieren Meßergebnisse, die von denen einer gleichmäßigen Druckverteilung abweichen und folglich als Fehlmessungen interpretiert werden müssen.friction lining and support plate are production-related not plane-parallel. Especially the carrier plate has a waviness or a curvature that is either convex or concave. The two stamps of the press thus exert forces, leading to an uneven pressure distribution across the friction surface of the Guide friction linings. This results in measurement results, those of a uniform pressure distribution deviate and must therefore be interpreted as incorrect measurements.

Abhilfe schafft bisher lediglich ein vorgeschalteter Bearbeitungsschritt, nämlich das Planparallelschleifen des zu vermessenden Brems- oder Kupplungsbelags.remedy creates so far only an upstream processing step, namely the plane-parallel grinding of the brake or clutch lining to be measured.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, korrekte Meßergebnisse in einfacherer Weise zu erzielen.Of the Invention is based on the object, correct measurement results to achieve in a simpler way.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel als auf den Brems- oder Kupplungsbelag einwirkende Kolben ausgebildet sind, deren Zylinder miteinander verbunden und an eine gemeinsame Druckmittelquelle angeschlossen sind.to solution This object is the device mentioned in the present invention characterized in that Stamp as acting on the brake or clutch lining piston are formed, the cylinder connected to each other and to a common pressure medium source are connected.

Die Vorrichtung nach der Erfindung sorgt dafür, daß die Reibfläche des Reibbelags immer mit gleichmäßigem Druck planparallel gegen die Gegenfläche gedrückt wird, auch wenn der Belag nicht planparallel ist. Die beiden Kolben üben aufgrund der Verbindung ihrer Zylinder immer gleiche Kräfte auf den Reibbelag aus. Als Folge kommt es von Anfang an zu einer ganzflächigen gleichmäßigen Kompression des Reibbelags, so daß also Fehlmessungen zuverlässig vermieden werden. Eine vorgeschaltete Schleifbearbeitung kann entfallen.The Device according to the invention ensures that the friction surface of Friction lining always with even pressure plane-parallel against the opposite surface depressed even if the lining is not plane-parallel. The two pistons exercise due the connection of their cylinders always equal forces on the friction lining. As a result, it comes from the beginning to a whole-area uniform compression of the friction lining, so that Faulty measurements reliably avoided become. An upstream grinding process can be omitted.

Wie erwähnt, sind die Ausbildung der Kolben und deren Anordnung relativ zur Reibfläche des Reibbelags an die Krafteinleitung des zugehörigen Brems- oder Kupplungssystems angepaßt. Arbeitet dieses System mit einem einzigen Zuspannkolben, läßt sich ein Planparallelschleifen nicht vermeiden. Arbeitet das Brems- oder Kupplungssystem mit zwei oder mehr Zuspannkolben pro Brems- bzw. Kupplungsbelag, wird man die Kolben der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Krafteinleitungsstellen der Zuspannkolben einwirken lassen. Auch wird man die Kolbenflächen an die der Zuspannkolben anpassen.As mentioned, are the formation of the pistons and their arrangement relative to the friction surface of the friction lining to the force introduction of the associated brake or coupling system adapted. Works this system with a single Zuspannkolben, can be avoid a plane-parallel grinding. Works the brake or Coupling system with two or more clamping pistons per brake or Clutch, the piston of the device according to the invention let act on the force application points of Zuspannkolben. Also you will the piston surfaces to adapt to the clamping piston.

Ein besonders gleichmäßiger Druckaufbau läßt sich dadurch erzielen, daß drei im Dreieck zueinander angeordnete Kolben vorgesehen werden.One particularly uniform pressure build-up can be achieve that three are provided in a triangle to each other arranged pistons.

Als Druckmittel wird man in aller Regel eine Hydraulikflüssigkeit einsetzen. Diese kann den Zylindern von einer externen Pumpe direkt zugeführt werden.As a pressure medium you will usually one Insert hydraulic fluid. This can be fed directly to the cylinders from an external pump.

Die Kompressiblitätsmessung kann bei kaltem und heißem Reibbelag durchgeführt werden. Dementsprechend wird vorgeschlagen, daß die mit der Reibfläche des Reibbelags zusammenwirkende Gegenfläche beheizbar ist.The Kompressiblitätsmessung can be cold and hot Friction lining performed become. Accordingly, it is proposed that with the friction surface of Friction lining cooperating counter surface is heated.

Ferner wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Meßeinrichtung zum Messen der Dickenänderung des Reibbelags ein berührungsfrei arbeitendes Meßsystem, insbesondere ein Laser-Meßsystem aufweist. Ein derartiges Meßsystem hat den Vorteil, daß es örtlich getrennt von denjenigen Bereichen der Vorrichtung angeordnet werden kann, an denen das Verpressen des Reibbelags und ggf. dessen Erhitzung stattfinden. Diese Vorgänge können also das Meßergebnis nicht beeinflussen.Further is proposed in development of the invention that the measuring device for measuring the change in thickness of friction lining a non-contact working measuring system, in particular a laser measuring system having. Such a measuring system has the advantage of being separated locally can be arranged by those areas of the device where the pressing of the friction lining and possibly its heating occur. These processes can therefore the measurement result do not influence.

Vorzugsweise kennzeichnet sich die Vorrichtung außerdem durch einen Rechner zum Steuern, Erfassen und Dokumentieren ihrer Einstell- und Meßaktionen. Zu verstehen sind hierunter die Druck- und ggf. Temperaturverläufe sowie, in Abhängigkeit hiervon, die Dickenänderungen des Reibbelags. Neben der Aufzeichnung der Werte können diese über einen Monitor angezeigt werden.Preferably The device is also characterized by a computer for controlling, recording and documenting their setting and measuring actions. Understand here are the pressure and possibly temperature curves as well as, dependent on hereof, the thickness changes of friction lining. In addition to recording the values, these can be monitored via a monitor are displayed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail in connection with the accompanying drawings. The drawing shows in:

1 einen Schnitt durch einen wesentlichen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar in schematischer Darstellung. 1 a section through an essential part of a device according to the invention, in a schematic representation.

1 zeigt ein Pressen-Oberteil 1, mit dessen Hilfe ein nicht dargestellter Brems- oder Kupplungsbelag gegen eine Gegenfläche 2 gedrückt wird. Der Brems- oder Kupplungsbelag ist dabei so orientiert, daß seine Reibfläche an der Gegenfläche 2 anliegt und seine Trägerplatte gegen das Pressen-Oberteil 1 weist. 1 shows a press shell 1 , with the help of an unillustrated brake or clutch lining against a counter surface 2 is pressed. The brake or clutch lining is oriented so that its friction surface on the opposite surface 2 abuts and its support plate against the press shell 1 has.

Letzteres bildet drei Zylinder 3, die über einen durchgehenden Kanal 4 miteinander verbunden sind. Der Kanal 4 mündet in einer der Außenflächen des Pressen-Oberteils 1.The latter forms three cylinders 3 which has a continuous channel 4 connected to each other. The channel 4 opens into one of the outer surfaces of the press upper part 1 ,

Jeder Zylinder enthält einen Kolben 5, dessen Druckfläche 6 an der Trägerplatte des jeweiligen Brems- oder Kupplungsbelages zur Anlage kommt.Each cylinder contains a piston 5 whose pressure surface 6 comes to rest on the support plate of the respective brake or clutch lining.

Wenn der Kanal 4 mit Druckmedium, vorzugsweise mit einen Hydraulikfluid beaufschlagt wird, baut sich in sämtlichen drei Zylindern 3 derselbe Druck auf. Die Kolben 5 üben also gleiche Kräfte auf den jeweiligen Brems- oder Kupplungsbelag aus. Ersichtlich spielt es keine Rolle, ob dessen Trägerplatte wellig bzw. konkav oder konvex gewölbt ist. Die Reibfläche des Reibbelags wird mit gleichmäßiger Kraft an die Gegenfläche 2 angedrückt. Fehlmessungen werden also vermieden.If the channel 4 with pressure medium, preferably with a hydraulic fluid is applied, builds up in all three cylinders 3 the same pressure on. The pistons 5 So exert the same forces on the respective brake or clutch lining. Obviously, it does not matter if its support plate is wavy or concave or convex. The friction surface of the friction lining becomes uniform against the counterface 2 pressed. Incorrect measurements are thus avoided.

Die Gegenfläche 2 ist in nicht dargestellter Weise beheizbar, um nicht nur Kaltmessungen, sondern auch Heißmessungen durchführen zu können.The counter surface 2 is heated in a manner not shown in order to perform not only cold measurements, but also hot measurements can.

Die Anordnung der Zylinder 3 und der Kolben 5 ist an die Krafteinleitung desjenigen Brems- oder Kupplungssystems angepaßt, für das der jeweilige Brems- oder Kupplungsbelag vorgesehen ist. Gleiches gilt für die Druckflächen 6 der Kolben 5, die im vorliegenden Fall ringförmig gestaltet sind.The arrangement of the cylinders 3 and the piston 5 is adapted to the introduction of force of that brake or clutch system for which the respective brake or clutch lining is provided. The same applies to the printing surfaces 6 The piston 5 which are annular in the present case.

Der Kanal 4 wird an eine äußere Druckmittelquelle angeschlossen und von dieser direkt beaufschlagt. Zusätzlich dazu kann das Pressen-Oberteil 1 eine als Druckübersetzer arbeitende Kolben-Zylinder-Einheit enthalten.The channel 4 is connected to an external pressure medium source and acted upon directly by this. In addition, the press top 1 a working as a pressure booster piston-cylinder unit included.

Im übrigen sind durchaus weitere Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann das Pressen-Oberteil auch mit zwei, vier oder fünf Kolben arbeiten. Im vorliegenden Fall sind die Kolben als auf einer Linie liegend dargestellt. Ggf. wird es sich empfehlen, eine dreieckige Anordnung zu wählen.Otherwise are quite another modification possibilities given. So the press upper part can also with two, four or five pistons work. In the present case, the pistons are considered to be in line lying down. Possibly. it will be a triangular Arrangement to choose.

Nicht dargestellt ist das Meßsystem, das die Dickenänderung der Reibbeläge erfaßt. Es handelt sich vorzugsweise um ein Laser-Meßsystem, das zum einen sehr genau ist und zum anderen unabhängig von den vor Ort herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen arbeitet. Es ist an einen Rechner angeschlossen, der die Belastungs- und Meßzyklen steuert, die relevanten Werte erfaßt und dokumentiert und ferner zur Wiedergabe der Meßergebnisse geeignet ist.Not the measuring system is shown that the thickness change the friction linings detected. It is preferably a laser measuring system, which for a very is accurate and independent works from the locally prevailing pressure and temperature conditions. It is connected to a computer that controls the load and measurement cycles, the relevant values are recorded and documented and also suitable for reproducing the measurement results is.

Claims

Device for measuring the compressibility of a friction lining of a brake or clutch lining with - a press ( 1 ) with at least two stamps ( 5 ) for generating a contact pressure between the friction surface of a friction lining and a counter surface ( 2 ) and - a measuring device for measuring the caused by the contact pressure change in thickness of the friction lining, characterized in that the punch as acting on the brake or clutch lining piston ( 5 ) are formed whose cylinder ( 3 ) and connected to a ge common source of pressure medium are connected.

Device according to Claim 1, characterized in that three pistons (3) arranged in a triangle to one another are 5 ) are provided.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the mating surface cooperating with the friction surface of the friction lining ( 2 ) is heated.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized that the Measuring device for Measuring the thickness change of friction lining a non-contact working measuring system, in particular a laser measuring system having.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized by a computer for controlling, detecting and documenting the Setting and measuring actions the device.