Bremszangeneinheit Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremszangeneinheit und insbesondere auf gespreizte, vorgespannte Bremszangeneinheiten für Schienenfahrzeuge.

Eine Bremszangeneinheit hält Bremsbeläge (Reibbeläge) über Bremsbelaghalterungen (Belagträger) beidseitig einer Bremsscheibe und überträgt bei einem Bremsvorgang das Bremsdrehmoment auf einen Rahmen oder ein Drehgestell von Fahrzeugen. Die zur Bremswirkung erforderliche Kraft wird durch einen Bremszylinder aufgebracht und beispielsweise über Bremshebelarme an die Bremsbelaghalterung weitergeleitet. Für eine optimale Bremswirkung sollte die Bremsscheibe parallel zu den Bremsbelägen ausgerichtet sein, so dass sie während eines Bremsvorganges ganzflächig aufliegen.

Da jedoch das Drehgestell (oder der Rahmen) typischerweise nicht starr mit den Radachsen verbunden ist, sondern bis zu einem gewissen Grad federnd gehalten wird, kann es zu einer relativen Verdrehung zwischen den Bremsbelägen und der

Bremsscheibe kommen (z.B. beim Einfedern). Dies kann dazu führen, dass die

Bremsbeläge nicht gleichmäßig auf den Bremsscheiben aufliegen. Um trotzdem eine gleichmäßige Flächenpressung auch bei Verdrehungen der Bremsscheibe um die x- Achse (in Längsrichtung) zu gewährleisten, werden beispielsweise drehbare

Halterungen genutzt, die die relativen Verdrehungen kompensieren. Beispielsweise werden diese Drehbewegungen durch sogenannte Hängelaschen (drehbare

Aufhängungen, die die Bremszangen in vertikaler Richtung halten) in Kombination mit einer drehbaren Aufhängung der Bremszange (z.B. gummielastische Aufhängung) oder durch eine in Längsrichtung drehbare Aufhängung kompensiert (z.B. mittels eines zentralen Bolzens). Konventionelle Bremszangeneinheiten zeigen jedoch den folgenden Nachteil. Bei den Bremszangeneinheiten für Schienenfahrzeuge sind im nichtbetätigten Zustand der Bremse die Reibbeläge von der Bremsscheibe um das sogenannte Belagspiel abgehoben. Es wird somit gezielt ein Spalt zwischen der Bremsscheibe und den Reibbelägen ausgebildet. Dieses Belagspiel beträgt in der Regel nominell zwischen 2 ... 4 mm je Bremsscheibenseite und wird durch eine Zusatz-Funktion des

Bremszylinders erreicht, der dazu einen Verschleißnachsteller aufweist, der die entsprechende Rückbewegung der Bremsbeläge aktiv ausführt.

Jedoch wird diese Rückführung häufig nur ungleichförmig ausgeführt, d.h. verschiedene Teile der Reibbeläge haben ein unterschiedliches Belagspiel. Dies hat folgende

Ursache. Um einen Kraftfluss zwischen dem Bremszylinder und den Bremsbelaghaltern zu erreichen, sind im Kraftfluss verschiedene Lagerstellen (z.B. drehbare Bolzenlager) vorgesehen. Um eine dauerhaften Leichtgängigkeit der Scheibenbremse

sicherzustellen, sind Spiele in den Lagerstellen vorgesehen. Diese Spiele können nun dazu führen, dass das am Bremszylinder aktiv erzeugte Belagspiel nicht vollständig bis zu den Bremsbelaghaltern weitergeleitet wird. Dadurch kann das Belagspiel zwischen den Reibbelägen und der Bremsscheibe zumindest an Teilen des Reibbelages unvollständig oder gar nicht entstehen - obwohl der Verschleißnachsteller die Funktion „Erzeugen des Belagspiels" ordnungsgemäß ausgeführt hat.

Daher besteht ein Bedarf an einer Bremszangeneinheit, die ein solches fehlendes Belagspiel vermeidet.

Die Bremszangeneinheit nach Anspruch 1 vermeidet das fehlende Belagspiel. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der

Bremszangeneinheit nach Anspruch 1 . Die Erfindung betrifft eine Bremszangeneinheit für eine Scheibenbremse eines

Fahrzeuges, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, mit zumindest zwei

gegenüberliegenden Bremsbelaghalterungen, zwischen denen eine Bremsscheibe der Scheibenbremse einführbar ist. Die Bremszangeneinheit umfasst eine

Zangenhebelarmstruktur, die ausgebildet ist, um beim Betätigen der Scheibenbremse eine Zuspannkraft auf die Bremsbelaghalterungen zu übertragen. Die

Bremszangeneinheit umfasst weiter drehbare Aufhängungen, an die die

Bremsbelaghalterungen jeweils befestigt sind, und zumindest eine Vorspanneinheit, die ausgebildet ist, um zumindest eine der drehbaren Aufhängungen entgegen der

Zuspannkraft vorzuspannen.

Die Bremszangeneinheit gemäß Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vermeidet das eingangs erwähnte fehlende Belagspiel somit durch eine Vorspannung der drehbaren Aufhängungen der Zangenhebelarmstruktur (z.B. der Hängelaschen und/oder der Zangenhebel). Dies wird beispielsweise durch geeignete Federn erreicht. Auf diese Weise führen die oben genannten Spiele in den Lagerstellen nicht zum

Verlust des Belagspiels.

Unter dem Begriff„Bremsscheibe" soll jede Scheibe verstanden werden, die an ein zu bremsendes Rad oder eine Achse koppelt, so dass das Rad durch ein Abbremsen der Bremsscheibe gebremst werden kann. Sie kann auch Teil des zu bremsenden Rades sein. Üblicherweise ist die Bremszangeneinheit an einem Fahrzeug derart angeordnet, dass die Zangenhebelarmstruktur sich entlang der x-Achse (Fahrzeuglängsachse) erstreckt. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Unter dem Begriff„Zuspannkraft" ist jede Kraft zu verstehen, die von zwei gegenüberliegenden Bremsbelägen auf die Bremsscheibe ausgeübt wird, um dadurch eine Bremsung des Fahrzeugs zu bewirken. Bei der Bremsung erzeugt die Reibung der Beläge eine zur Bremsscheibe tangential wirkende Umfangskraft, was ein Drehmoment auf der Radachse erzeugt und zur Bremsung des Fahrzeuges führt. Diese Umfangskraft wird von Belägen durch

Bremsbelaghalter und durch Hängelaschen zu dem Drehgestell aufgebracht. Im

Folgenden soll darunter aber auch die Kraft gemeint sein, die durch einen Krafterzeuger aufgebracht wird, um das Zuspannen zu bewirken - obwohl beide Kräfte in eine andere Richtung wirken können und aufgrund der Hebelwirkung eine andere Stärke aufweisen können. Da jedoch für eine gegebene Bremseinheit zwischen diesen beiden Kräften ein direkter und eindeutiger Zusammenhang besteht, wird nicht immer und überall zwischen diesen Kräften unterschieden. Unter dem Begriff„Zangenhebelarmstruktur" sollen sämtliche mechanische Konstruktionen verstanden werden, die eine

Kraftweiterleitung von einem Krafterzeuger/Kraftwandler (z.B. dem Bremszylinder) zu der Bremsbelaghalterung bewirken, und zwar unabhängig davon, ob die

Zangenhebelarmstruktur durch einfache Hebelarme gebildet wird oder komplexere mechanische Strukturen umfassen. Die Zangenhebelarmstruktur ist somit nicht zwangsläufig eine Zusammenfügung von verschiedenen Teilen, sondern kann insbesondere auch einteilig ausgebildet sein.

Die Zangenhebelarmstruktur kann insbesondere zumindest zwei drehbar gelagerte Hebelarme definieren. Die Bremszangeneinheit kann außerdem eine zusätzliche Vorspanneinheit aufweisen, die ausgebildet ist, um zumindest einen der drehbaren Hebelarme entgegen der Zuspannkraft vorzuspannen. Die zumindest zwei drehbaren Hebelarme können auf gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordnet sein. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass die Hebelarme übereinander auf einer Seite der Bremsscheibe angeordnet sind. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die zusätzliche Vorspanneinheit zumindest an dem vertikal oberen Hebelarm ausgebildet ist. Aufgrund des Eigengewichtes der Bremszangeneinheit und deren Aufhängung neigen die

Bremsbelaghalterungen nämlich zum Abkippen des vertikal oberen Bereiches hin zu der Bremsscheibe. Optional können jedoch zusätzliche Vorspanneinheiten an allen Hebelarmen vorhanden sein.

Insbesondere kann die Bremszangeneinheit zwei Vorspanneinheiten und/oder zwei zusätzliche Vorspanneinheiten aufweisen, die ausgebildet sind, um auf beiden Seiten der Bremsscheibe einen möglichst gleichen Spalt zwischen der Bremsscheibe und den Bremsbelaghalterungen zu erreichen. Zum Beispiel kann auf jeder Seite der

Bremsscheibe jeweils zumindest eine Vorspanneinheit ausgebildet sein.

Es versteht sich, dass infolge der Kopplung über den Bremskrafterzeuger die

Zangenhebelarme auf beiden Seiten der Bremsscheibe miteinander gekoppelt sind, sodass ein einseitiges Abdrücken auf der anderen Seite zu einem unerwünschten Berühren der Belagelement mit der Bremsscheibe kommt. Daher ist es vorteilhaft, wenn eine Balance der Vorspannkräfte auf beiden Seiten der Bremsscheibe erreicht wird, sodass sich möglichst ein gleicher Abstand herausbildet.

Optional ist/sind die Vorspanneinheit und/oder die zusätzliche Vorspanneinheit(en) Federelemente, die in Richtung der Vorspannung eine Federkraft bereitstellen. Die drehbare Aufhängung kann beispielsweise zumindest einen Haltebolzen aufweisen und die Vorspanneinheit kann eine oder mehrere Torsionsfedern umfassen. Beispielsweise kann/können die Torsionsfeder(n) den Haltebolzen zumindest einmal umwickeln und ausgebildet sein, um eine Drehmomentkraft auf die zumindest eine drehbare Aufhängung auszuüben. Ebenso können die drehbaren Hebelarme jeweils um eine Drehachse drehbar gelagert sein und die zusätzliche Vorspanneinheit(en) können zumindest eine Torsionsfeder umfassen, die zumindest eine der Drehachsen zumindest einmal umwickeln und ausgebildet ist/sind, um eine Drehmomentkraft auf den zumindest einen drehbaren Hebelarm auszuüben.

Hierzu können die Vorspanneinheiten jeweils einen Abstützbereich, einen

Kraftwirkbereiche und einen Wickelbereich umfassen. Der Abstützbereich stellt eine Abstützung bereit, um eine Gegenkraft für die Federkraft bereitzustellen, der

Kraftwirkbereich übt die Kraft auf die drehbar gelagerten Hebelarme oder die

beispielhaften Hängelaschen aus, und der Wickelbereich speichert die

Drehmomentkraft in Wicklungen um entsprechende Bolzenelemente. Bei Ausführungsbeispielen ist die drehbare Aufhängung somit eine vertikal hängende Aufhängung für die Bremsbelaghalterungen bzw. für die Zangenhebelarmstruktur, die mittels Torsionsfedern vorgespannt werden kann. Die drehbare Aufhängung ist somit insbesondere um eine horizontale Achse drehbar. Optional kann die Vorspanneinheit eine Spreizfeder (oder auch mehrere Spreizfedern) umfassen, um zwischen jeweiligen Angriffspunkten eine Vorspannung entgegen der Zuspannkraft auf die beiden gegenüberliegende Bremsbelaghalterungen auszuüben, wobei die Zangenhebelarmstruktur wiederum zwei drehbar gelagerte Hebelarme umfassen, die gegenüberliegende Bremsbelaghalterungen jeweils drehbar halten.

Optional umfassen die Bremsbelaghalterungen jeweils ein Halteelement, um die

Spreizfeder an den Angriffspunkten drehbar zu halten. Die Spreizfeder kann sich U- förmig zwischen den Angriffspunkten an den Halteelementen erstrecken, wobei die gegenüberliegenden Bremsbelaghalterungen durch Befestigungselemente um vertikale Drehachsen drehbar an den Hebelarmen gelagert sind die Angriffspunkte und die

Befestigungselemente entlang einer Linie liegen. Die zur Kopplung der Spreizfeder an den Bremsbelaghalterung genutzten Halteelemente können beispielsweise

angeschraubt oder fest mit den Bremsbelaghalterungen verbunden sein, wobei zur drehbaren Lagerung der Spreizfederschenkel an den Angriffspunkten Zylinderstifte oder Spannhülsen genutzt werden können.

Somit wird es möglich, dass die Spreizfeder die Achsquerbewegungen der

Zangenhebelarmstruktur folgen kann. Ebenso können sie Bewegungen infolge des Belagverschleißes und des Scheibenverschleißes ohne Beeinflussung der Spreizfeder aushalten, da die Lagerung nur kleine Drehmomente übertragen kann. Durch die Anordnung der Angriffspunkte der Spreizfederschenkel über der Mitte der

Befestigungselemente (d.h. über der Bolzenmitte) erzeugt die Spreizfederkraft kein Drehmoment auf die Belaghalter, was sonst zu einem erhöhten Verschleiß

(Schrägverschleiß) der Beläge führen würde. Ein Vorteil dieser schwimmenden

Lagerung (d.h. die Spreizfeder ist nur an den zwei Belaghaltern gelagert) der

Spreizfeder ist, dass die Spreizkraft auf beiden Seiten der Bremsscheibe (links und rechts) immer gleich ist, da kein dritter Festpunkt im Kraftfluss vorhanden ist. Die erwähnten Torsionsfedern haben fertigungstechnisch bedingt immer einen gewissen Vorspannkraftunterschied und, da die Festpunktschenkel der Torsionsfeder sich an den Drehgestellrahmen bzw. an der Zugstange 150 abstützen, erzeugen sie

unterschiedliche Vorspannkräfte für den linken/rechten Belaghalter. Dadurch kann zwar das Gesamtbelagspiel weiterhin vorhanden sein, es wird aber asymmetrisch zwischen der linken und rechten Seite verteilt. Die erwähnte schwimmend gelagerte Spreizfeder erzeugt jedoch immer eine gleiche Vorspannkraft, sodass der linke bzw. rechte

Belaghalter nicht asymmetrisch auf eine Seite hingedrückt werden.

Optional weisen die Halteelemente jeweils eine spaltförmige Führung für die

Spreizfeder auf und die Halteelemente umfassen Gleitelemente an zumindest einem Kontaktbereich zwischen den Halteelementen und der Spreizfeder, um einen

Verschleiß der Spreizfeder zu verringern (z. B. durch eine Verringerung der Reibung). Die spaltförmige Führung stellt beispielsweise einen langen parallelen Führungsbereich dar, in dem ein Spreizfederschenkel (bzw. ein abgeflachter Abschnitt der Spreizfeder) mit einem kleinen Spiel geführt werden kann. Damit wird eine Verdrehung in vertikaler Richtung weitestgehend verhindert, um somit vertikale Massen kräfte der Spreizfeder aufnehmen zu können, und zwar derart, dass die Abstützkräfte an den

Berührungspunkten zwischen dem Halter und der Spreizfeder klein sind und somit wenig Verschleiß an den Berührungspunkten verursacht wird. Auf diese Weise werden die Zylinderstifte, mit denen die Spreizfeder an den Angriffspunkten an den

Halteelementen befestigt wird, entlastet. Optional sind Polsterelemente vorgesehen, die die Spreizfeder abschnittsweise zumindest teilweise umschließen, um eine zuverlässige schwimmende Halterung der Spreizfeder zwischen den Angriffspunkten zu ermöglichen. Diese Polsterelemente verhindern zum Beispiel eine Vereisung oder Schmutzablagerungen an der Spreizfeder, die zu einer deutlichen Erhöhung der Massen kräfte und somit zu einem größeren Verschleiß an den Halterung-Spreizfeder Kontaktflächen führen könnten. Außerdem bieten die zum Beispiel schwammartigen Polsterelemente eine sehr gute

Schwingungsdämpfung, sodass sie eine Resonanz der Spreizfeder im

Eigenfrequenzbereich verhindern können. Dazu können die Polsterelemente

Gummischwamm (Moosgummi oder Neoprengummi) oder eine sehr elastische

Kunststoffmaterial aufweisen. Unter einer schwimmenden Halterung soll eine Halterung verstanden werden, die Bewegungen der Spreizfeder in allen drei Richtungen

ermöglicht, so dass die Spreizfeder nur an den Angriffspunkten fixiert ist, d.h. nicht an einem dritten Punkt, der z.B. Teil des Drehgestells oder der Zugstange sein könnte. Optional ist/sind die Vorspanneinheit und/oder die zusätzliche(n) Vorspanneinheit(en) ausgebildet, um alle im Kraftfluß der Zuspannkraft liegenden Lager entgegen oder in der Zuspannrichtung vorzuspannen. Damit werden alle Lagerspiele in Zuspannrichtung oder entgegen dazu aufgebraucht. Als Resultat ergibt sich zwischen der Bremsscheibe und dem zumindest einen Reibbelag auf beiden Seiten ein gewünschtes

Mindestbelagspiel. Das Mindestbelagspiel kann jeder beliebige vorbestimmte Wert sein (z.B. 2 mm oder 3 mm oder 4 mm oder 5 mm betragen). Ein Vorteil von

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass dieses

Mindestbelagspiel überall sichergestellt werden kann. Das Mindestbelagspiel kann auch 1 mm oder 1 ,5 mm oder 2 mm oder 2,5 mm

betragen. Infolge der Achsquerbewegungen des Radsatzes (z.B. wegen eines normalen Schienenlaufs oder wegen eines Schienenfehlers oder der Durchfahrt an Weichen) werden die Beläge häufig links und rechts näher an die Bremsscheibe kommen, bzw. es kann zu Berührungen der Bremsscheibe kommen (da die Achsquerbewegungen manchmal grösser sind als das Belagspiel). Wegen des durch die Spreizung der Belaghalter entstehendes großes Gesamtbelagspiel, werden diese Bremsscheibe-Bremsbelag Berührungen seltener bzw. mit kleinerer

Anstoßgeschwindigkeit auftreten, wodurch der Verschleiß der Beläge und der Scheibe kleiner wird.

Die Bremszangeneinheit kann weiter einen Bremskrafterzeuger (z.B. Bremszylinder) aufweisen, der ausgebildet ist, um die Zuspannkraft auf die Zangenhebelarmstruktur zu bewirken. Der Bremskrafterzeuger kann außerdem ein Nachstellelement aufweisen, das ausgebildet ist, um eine Länge des Bremskrafterzeugers einerseits zu vergrößern, wenn beim Anlegen und/oder Lösen der Bremse ein Belagverschleiß vorliegt oder erkannt wird (z.B. durch eine entsprechende Sensorik), und andererseits die Länge des Bremskrafterzeugers konstant zu halten, wenn die Bremse gelöst ist.

Die Bremszangeneinheit kann außerdem eine Haltestruktur umfassen, die ausgebildet ist, um die Bremszangeneinheit an einem Drehgestell oder einem Rahmen des

Fahrzeuges zu befestigen und dort drehbar zu lagern (z.B. um die

Fahrzeuglängsachse).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Scheibenbremse mit einer zuvor beschriebenen Bremszangeneinheit. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeug und insbesondere auf ein Schienenfahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Bremszangeneinheit bzw. Scheibenbremse.

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränkt, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.

Fig. 1 zeigt eine Bremszangeneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der

vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt die Bremszangeneinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht für eine Vorspanneinheit an einem der Bremshebelarme gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 4 zeigt eine Raumansicht auf die Bremszangeneinheit mit einer beidseitig

ausgebildeten Zangenhebelarmstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Spreizfeder genutzt wird, um die Bremsbelaghalterungen nach außen zu drücken. Die U-förmige Spreizfeder ist im vorgespannten Zustand dargestellt (im ungespannten Zustand würden die Federschenkel weiter auseinander stehen).

Fig. 6A, 6B zeigen weitere Details des Ausführungsbeispiels aus der Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine beispielhafte Spreizfeder, die gemäß Ausführungsbeispielen genutzt werden kann. Die U-förmige Spreizfeder ist im vorgespannten Zustand dargestellt (im ungespannten Zustand würden die Federschenkel noch weiter auseinander stehen).

Fig. 8 zeigt eine weitere Bremszangeneinheit gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt eine Bremszangeneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Bremszangeneinheit ist für eine Scheibenbremse eines Fahrzeuges, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, geeignet. Die Scheibenbremse umfasst zumindest zwei gegenüberliegenden Bremsbelaghalterungen 40 (nur eine davon ist gezeigt), zwischen denen eine Bremsscheibe (nicht gezeigt) der

Scheibenbremse einführbar ist. Die Bremszangeneinheit umfasst eine

Zangenhebelarmstruktur 1 10, die ausgebildet ist, um beim Betätigen der

Scheibenbremse eine Zuspannkraft auf die Bremsbelaghalterung 40 zu übertragen. Fig. 1 zeigt nur die eine Seite der Hebelarmstruktur. Die Zuspannkraft wirkt auf die Bremsbelaghalterung 40 in die Zeichenebene hinein. Außerdem umfasst die

Bremszangeneinheit eine drehbare Aufhängung 420, an die die Bremsbelaghalterung 40 befestigt ist, und zumindest eine Vorspanneinheit 130, die ausgebildet ist, um die drehbare Aufhängungen 420 entgegen der Zuspannkraft vorzuspannen (d.h. aus der Zeichenebene heraus). Die in der Fig. 1 beispielhaft gezeigte Aufhängung 420 ist mit einem Bolzen 421 an einer Halterung 400 (z.B. Halterung an dem Drehgestell oder einem Rahmen des Fahrzeuges) oder direkt an dem Drehgestell befestigt. Die Vorspanneinheit 130 (oder Vorspannelement) ist als ein (Torsions-) Federelement ausgebildet, welches durch die Halterung 400 durch eine Abstützbereich 130c abgestützt wird und eine Federkraft an den Kraftwirkbereich 130a auf die drehbare Aufhängung 420 ausübt. Außerdem ist ein Wickelbereich 130b ausgebildet, indem sich das Federelement mehrfach um den Bolzen 421 wickelt, um die Federkraft als Drehmoment zu speichern. Weiterhin ist der Belagträger 40 gezeigt, auf welchem ein Bremsbelag 45 montierbar ist (in der Fig. 2 auf die Rückseite des Belagträgers 40). Der Belagträger 40 ist über eine Bolzenverbindung 422 mit der Aufhängung 420 verbunden und hängt in installiertem Zustand vertikal unterhalb der Aufhängung 420. Die Zangenhebelarmstruktur 1 10 ist drehbar um die Drehachse 171 (eine weitere Bolzenverbindung) gelagert. Auf der einen Seite trägt die Zangenhebelarmstruktur 1 10 den Belagträger 40 über ein

Befestigungselement 161 (z.B. eine Bolzenverbindung) und auf der zur Drehachse 171 gegenüberliegenden Seite wird eine drehbare Halterung über ein weiteres

Befestigungselement 151 (z.B. eine Bolzenverbindung, nicht gezeigt) zu dem

Bremszylinder (nicht gezeigt) hergestellt.

Eine weitere Halterung 150 hält die Bremszangeneinheit beispielsweise über ein Befestigungselement 141 (z.B. Bolzenelement) um die Fahrzeuglängsachse drehbar an dem beispielhaften Drehgestell oder einen Rahmen des Fahrzeuges. Das

Befestigungselement 141 kann beispielsweise so angeordnet sein, dass der

Massenschwerpunkt der Bremszangeneinheit zwischen dem Befestigungselement 141 und der Aufhängung 420 liegt, so dass in einem Ruhezustand die Bremszangeneinheit eine Zugkraft auf die Aufhängung 420 ausübt.

Fig. 2 zeigt weiteres Ausführungsbeispiel für die Bremszangeneinheit. Im Vergleich zur Fig. 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine zusätzliche Vorspanneinheit 140 (oder Vorspannelement) entlang einer Drehhalterung 171 (die z.B. einen entsprechenden Bolzen umfasst) ausgebildet. Die Aufhängung 420 ist wie in der Fig. 1 an der Halterung 400 aufgehangen und über die Vorspanneinheit 130 vorgespannt (in Richtung aus der Zeichenebene heraus). In die gleiche Richtung wirkt die zusätzlich Vorspanneinheit 140, die eine Vorspannkraft auf das Befestigungselement 161 und somit ebenfalls auf Bremsbelaghalterung 40 ausübt. Beispielhaft ist die zusätzliche Vorspanneinheit 140 als ein Federelement ausgebildet, das einen Kraftwirkbereich 140a, einen Wickelbereich 140b und einen Abstützbereiche 140c umfasst. Der Kraftwirkbereich 140a koppelt wiederum an die

Zangenhebelarmstruktur 1 10, um dort die Federkraft auszuüben. Der Wickelbereich 140b ist in Form von Wicklungen ausgebildet, die sich um die beispielhafte

Bolzenverbindung 171 herum erstrecken und die Federkraft als eine Torsionskraft speichern. Der Abstützbereich 140c ist wiederum ausgebildet, um eine Gegenkraft bereitzustellen und stützt sich beispielsweise an der drehbaren Halterung 150 ab. Die drehbare Halterung 150 hält die Bremszangeneinheit wiederum über ein beispielhaftes Bolzenelement 141 beispielsweise an dem Drehgestell des Fahrzeuges.

Alle weiteren Elemente sind in der gleichen Weise ausgebildet wie in der Fig. 1 , sodass eine wiederholte Beschreibung nicht erforderlich ist.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht der Vorspanneinheit 140, die die Vorspannkraft für die Zangenhebelarmstruktur 1 10 bereitstellt. Die Zangenhebelarmstruktur 1 10 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei drehbar gelagerte Hebelarme 1 10a, 1 10b auf, die übereinander angeordnet und über ein Querelement 1 10c miteinander verbunden sind. Es versteht sich, dass auf der anderen Seite der Scheibenbremse weitere Hebelarme ausgebildet sein können, die spiegelsymmetrisch zu den gezeigten

Zangenhebelarmstruktur 1 10 sein können.

Die (zusätzliche) Vorspanneinheit 140 umfasst beispielhaft einen ersten

Kraftwirkbereich 140a und einen zweiten Kraftwirkbereich 141 a, die an die beiden Hebelarme 1 10a, 1 10b koppeln. Ebenso umfasst der Wickelbereich 140b zwei

Bereiche, die jeweils mit dem Abstützbereich 140c verbunden sind und die jeweilige Vorspannkraft für die Hebelarme 1 10a, 1 10b bereitstellen.

Dies muss jedoch nicht zwingend so sein. Aufgrund des Eigengewichtes der

Bremszangeneinheit und deren Aufhängung neigen die Bremsbelaghalterungen 40 zum Abkippen des vertikal oberen Bereiches hin zu der Bremsscheibe. Daher wird bei Ausführungsbeispielen insbesondere der vertikal obere Bereich der

Bremsbelaghalterung 40 (nach einem Einbau im Fahrzeug), aber nicht zwingend nur der, vorgespannt. Hierzu dient sowohl die Vorspanneinheit 130 als auch die zusätzliche Vorspanneinheit 140. Daher kann bei weiteren Ausführungsbeispielen auch der zweite Kraftwirkbereich 141 a nicht ausgebildet sein. Es ist ebenfalls möglich, dass nur der zweite Kraftwirkbereich 141 a ausgebildet ist, beispielsweise wenn die Vorspanneinheit 130 ausreichend stark ausgebildet ist. Den Kraftwirkbereich 140a braucht man dann nicht zwingend.

Alle gezeigten Verbindungselemente weisen einen Spielraum auf. Dieser Spielraum führt zu dem oben genannten Problem, dass in einem Ruhezustand oder in einem nichtbetätigten Zustand der Bremse die Belagträger 40 und somit ebenfalls die

Belagelemente nicht parallel zu der Bremsscheibe angeordnet sind. Insbesondere durch die Gewichtsverteilung kommt dazu, dass die vertikal oberen Bereiche wie gesagt dichter an der Bremsscheibe anliegen können und eventuell die Bremsscheibe berühren, während sie in einem unteren Bereich weiter von der Bremsscheibe entfernt sind. Es hat sich aber gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Bremsscheibe im

Ruhezustand möglichst parallel zu den Bremsbelägen liegt. Diese Lage wird durch die Vorspanneinheiten 130, 140 erreicht, da die Vorspanneinheiten 130, 140 dazu führen, dass die Spielräume an den Verbindungselementen aufgebraucht werden und zu einem Spalt zwischen der Bremsscheibe und den Bremsbelägen führt. Vorteilhafterweise drücken die Vorspanneinheiten 130, 140 insbesondere die oberen Bereiche (d.h. in der Nähe der Aufhängung 420) von der Bremsscheibe weg, sodass sie nicht dichter an der Bremsscheibe anliegen als die unteren Bereiche.

Fig. 4 zeigt eine Raumansicht auf die Bremszangeneinheit mit einer beidseitig ausgebildeter Zangenhebelarmstruktur 1 10, 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Zangenhebelarmstruktur 1 10, 120 umfasst einen ersten Hebelarm 1 10 und einen zweiten Hebelarm 120, zwischen den eine Bremsscheibe einführbar ist (nicht gezeigt). Die Zangenhebelarmstruktur 1 10, 120 kann beispielsweise spiegelsymmetrisch zur Bremsscheibe gebildet sein, sodass jeder Hebelarm 1 10, 120 um die Drehachse 171 drehbar gelagert ist und auf der einen Seite über die Verbindungselemente 151 an den Bremskrafterzeuger 450 koppelt. Auf der anderen Seite koppelt jeder Hebelarm 1 10, 120 an einen Belagträger 40, auf weichen

Reibbeläge an der Position 45 angebracht werden können. Jeder Belagträger 40 ist über eine drehbare Aufhängung 420 an einer Drehgestellhalterung 400 befestigt.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeder Aufhängung 420 durch das

Vorspanneinheit 130 wie zuvor beschrieben vorgespannt und/oder jeder Hebelarm 1 10, 120 ist durch die zusätzliche Vorspanneinheit 140 wie zuvor beschrieben vorgespannt. Bei dem Einstellen der Vorspannung ist es von Vorteil, wenn die Vorspannkräfte derart wirken, dass die Bremsscheibe möglichst mittig zwischen den Bremsbelaghalterungen 40 angeordnet ist (d.h. sich eine Balance ergibt).

Alle weiteren Elemente können in der gleichen Weise ausgebildet werden, wie es in den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde, sodass eine erneute Beschreibung hier nicht

erforderlich ist.

Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Spreizfeder 135 genutzt wird, um die Bremsbelaghalterungen 40 nach außen zu drücken. Die Spreizfeder 135 weist dafür ein U-förmiges Profil auf, welches sich um die Bremsscheibe (in der Fig. 5 nicht gezeigt) herum erstreckt und an seinen beiden Endpunkten P1 , P2 jeweils eine Bremsbelaghalterung 40 in Eingriff nimmt. Die

Endpunkte P1 , P2 der Spreizfeder 135 sind daher Angriffspunkte P1 , P2 der Spreizkraft F. Vorteilhafterweise sind sie derart angeordnet, dass die Verbindungslinie zwischen den Angriffspunkten P1 , P2 durch die oder nahe zu den Mittelpunkten der

Befestigungselemente 161 für die Bremsbelaghalterung (d.h. die vertikalen Drehachsen der Belaghalterungen 40) verläuft. Daher bewirkt die Spreizfeder 135, dass die

Zangenhebelarmstrukturen 1 10, 210 in Richtung der Spreizkraft F auseinandergedrückt werden, und zwar entgegen der Bremskraft, die durch den Bremskrafterzeuger 54 aufgebracht wird, und idealerweise ohne dass ein Drehmoment auf die

Bremsbelaghalterungen 40 ausgeübt wird. Es versteht sich, dass die Spreizkraft F und die entsprechende Gegenkraft F gleich groß sind, aber an den Angriffspunkten P1 , P2 in entgegengesetzten Richtungen wirken. Die Fig. 6A, 6B zeigen weitere Details der Anordnung der Spreizfeder 135 in der Bremszangeneinheit.

Die Fig. 6A zeigt eine Seitenansicht auf die Zangenhebelarnnstruktur 210, die die Bremsbelaghalterung 40 hält und durch die Hängelaschenstruktur 420 in vertikaler Richtung hängend mit dem Drehgestell oder dem Fahrzeugrahmen verbunden ist. Wie es in der Fig. 6A dargestellt ist, kann die Spreizfeder 135 schwimmend oberhalb der Zangenhebelarmstruktur 210 angeordnet sein und mit ihren Endabschnitten (Endpunkte der Schenkel) in ein Halteelement 42 eingreifen, das mit der Bremsbelaghalterung 40 verbunden ist. Die Spreizfeder 135 ist an den Angriffspunkten P1 , P2 drehbar mit den Halteelementen 42 verbunden, und zwar derart, dass die Spreizkraft F der Spreizfeder 135 möglichst mittig auf die Befestigungselemente 161 wirkt, sodass es zu keiner Verdrehung der Bremsbelaghalterung 40 durch die Federkraft der Spreizfeder 135 kommt.

Außerdem sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen zwischen den beiden

Schenkeln der Spreizfeder 135 Polsterelemente 137 als Schutz zumindest teilweise um die Spreizfeder 135 herum angeordnet. Die Polsterelemente 137 können ein Gummi oder Schaumstoff aufweisen, um größere Eis- oder Schmutzablagerungen zu verhindern und somit eine Vergrößerung der Massen kräfte zu verhindern. Außerdem bieten die Polsterelemente 137 eine gute Schwingungsdämpfung, wodurch ebenfalls die durch Vibrationen erzeugte Massen kräfte verringert werden.

Die Fig. 6B zeigt eine Perspektivansicht von schräg oben, die weitere Details des Halteelementes 42 zeigt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 42 an der Bremsbelaghalterung 40 angeschraubt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist das Halteelement 42 Teil der Bremsbelaghalterung 40 oder damit unlösbar oder lösbar verbunden (z. B. angeschweißt, angegossen oder angeschraubt). Das Halteelement 42 umfasst einen Spalt 46 (ein paralleler Führungsbereich), in welchem die Spreizfeder 135 einführbar ist und dort um die Angriffspunkte P1 , P2 herum drehbar gelagert wird. Beispielsweise können die Angriffspunkte P1 , P2 Löcher in der Spreizfeder 135 darstellen, sodass über Stiftelemente oder Bolzen oder Spannhülsen eine drehbare Halterung der Spreizfeder 135 an dem Halteelement 42 erreicht wird und die Spreizkraft an den Angriffspunkten P1 , P2 wirkt.

Die Fig. 7 ist eine Detaildarstellung der Spreizfeder 135, die beispielhaft ein U-förmiges Profil aufweist, welches sich zwischen den beiden Angriffspunkten in P1 und P2 erstreckt. Die Angriffspunkte P1 , P2 sind beispielhaft Durchgangsöffnungen in der Spreizfeder 135, durch die jeweils ein Stiftelement einführbar ist, um die Spreizfeder 135 drehbar um die Angriffspunkte P1 , P2 herum an den Halteelementen 42 zu halten. Außerdem weist die Spreizfeder 135 abgeflachte Schenkelabschnitten 136, 138 auf, die um die Angriffspunkte P1 , P2 herum ausgebildet sind. Die abgeflachte

Schenkelabschnitten 136, 138 werden in die Spalten 46 der Halteelemente 42 drehbar gehalten. Ein Vorteil der abgeflachten Schenkelabschnitte 136, 138 besteht darin, dass sie eine Verdrehung der Spreizfeder 135 entlang einer horizontalen Achse effektiv verhindern und somit die Stiftelemente schützen.

Optional weisen die Halteelementen 42 zusätzliche Gleitelemente auf (in den Figuren nicht gezeigt), die beispielsweise ein Kunststoffmaterial (z.B. Polyamid) umfassen können, sodass eine schonende Lagerung der Spreizfeder 135 (bei den Drehungen und/oder vertikalen Bewegungen) erreicht wird. Ansonsten könnte es z.B. an den Punkten, wo die Spreizfeder 135 den Spalt 46 verlässt, aufgrund der wirkenden Kräfte zu einem erhöhten Verschleiß infolge der Reibung der Spreizfeder 135 kommen. Die Gleitelemente sollen insbesondere die Reibung verringern.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform für die Bremszangeneinheit, bei der wiederum Bremsbeläge 45 auf einem Bremsbelaghalter 40 befestigt sind. Die

Bremsbelaghalter 40 sind über Halterungen 410, 41 1 , 420, 430 mit einem

Bremskrafterzeuger 450 verbunden. Die Bremskrafterzeuger 450 umfasst

beispielsweise ein Nachstellelement, das ausgebildet ist, um den Bremskrafterzeuger 450 zu veranlassen, die Bremsbeläge 45 in einem nichtaktivierten Zustand von der Bremsscheibe (nicht in der Fig. 5 gezeigt) wegzuführen. Dieses oder weitere

Nachstellelemente führen ebenfalls eine Kompensation bei Verschleiß durch.

Beispielsweise können sie die Länge des Bremskrafterzeugers 450 einerseits

vergrößern, wenn beim Anlegen und/oder Lösen der Bremse ein Belagverschleiß erkannt wird, und andererseits die Länge des Bremskrafterzeugers konstant halten, wenn die Bremse gelöst ist. Diese Funktion kann ebenfalls in dem Bremskrafterzeuger, der in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 -4 genutzt wird, umgesetzt sein. Beim Betätigen der Bremse übt der Bremskrafterzeuger 450 eine Bremskraft über die Halterungen 410, 41 1 , 420, 430 auf die Bremsbeläge 45 aus. Der Bremsbelaghalter 440 wird wieder über zwei Zangenhebel 410, 41 1 und eine Hängelaschenstruktur 420, 430 gehalten. Die Zangenhebel 410, 41 1 übertragen beim Betätigen der Bremse den Zangendruck auf die Bremsbeläge 45 und die Hängelaschenstruktur 420, 430 ist ausgebildet, um ein relatives Verdrehen der Bremsbeläge 45 zu der Bremsscheibe zu ermöglichen. Die Hängelaschen umfassen eine Halterung 430 und einen drehbaren Abschnitt 420, die bei einem Verkippen der Bremszangeneinheit relativ zu der

Scheibenbremse eine parallele Ausrichtung der Bremsbeläge 45 durch ein Verdrehen der Bremsbelaghalter 440 ermöglichen (d.h. die Verdrehungen werden kompensiert). Außerdem weist die Bremszangenhalterung aus der Fig. 5 einen ersten

Bremszangenarm 410 und einen zweiten Bremszangenarm 41 1 auf, die die Bremskraft übertragen.

Wie auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 ist auch in der

Bremszangeneinheit der Fig. 5 eine Vorspanneinheit 130 und/oder eine zusätzliche Vorspanneinheit 140 vorhanden. Die Vorspanneinheit 130 ist bei diesem

Ausführungsbeispiel in der Verbindung zwischen dem drehbaren Abschnitt 420 und der Halterung 430 integriert und daher nicht zu sehen. Sie bewirkt aber eine gleiche

Drehmomentkraft wie die Vorspanneinheit aus der Fig. 1 , d.h. der drehbare Abschnitt 420 wird von der Bremsscheibe wegedrückt (nach vorne links in der Fig. 4). In ähnlicher Weise kann optional die zusätzliche Vorspanneinheit 140 in der Verbindung zwischen der Drehverbindung 470 zwischen den Zangenhebel 410, 41 1 und der Befestigung am beispielhaften Drehgestell integriert sein und ist in der Fig. 5 nicht sichtbar. Auch sie wirkt entgegen der Zuspannkraft des Bremskrafterzeugers 450.

Die Vorspanneinheit 130 und/oder die zusätzliche Vorspanneinheit 140 können wieder als Federelemente ausgebildet sein (z.B. als Torsionsfedern). Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die

Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

40 Bremsbelaghalterungen

42 Halteelement für eine Spreizfeder

45 Bremsbelag

46 Spalt in dem Halteelement

1 10, 210 Zangenhebelarmstruktur

130, 140 Vorspanneinheiten

130a, 130b, 130c, 140a, 140b, 140c Bereiche der als Torsionsfedern ausgebildeten

Vorspanneinheiten

135 Spreizfeder

137 Polsterelemente

136,138 abgeflachte Spreizfederschenkel

150 Halterung zum Drehgestell

151 , 152 Befestigungselemente zum Bremskrafterzeuger

161 , 422 Befestigungselemente zur Bremsbelaghalterung

171 , 172 Drehachse

400 Halterung am Rahmen oder Drehgestell

410, 41 1 Zangenhebel

420, 430 Hängelaschenstruktur

450 Bremskrafterzeuger

470 Drehachse

F Spreizkraft bzw. deren Gegenkraft

P1 , P2 Angriffspunkte der Spreizkraft