Scheibenbremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einer Bremsscheibe zum Anbau an ein Fahrwerk und einer Bremsanordnung zum Bereitstellen von Bremskraft, die einen Bremszylinder und eine Bremszange aufweist, welche einen Bremsbelag zum Zusammenwirken mit der Bremsscheibe trägt.

Eine Funktionstüchtigkeit einer solchen

Scheibenbremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge ist für deren sicheren Betrieb von grundsätzlicher Bedeutung, aus diesem Grunde werden Maßnahmen getroffen, unabhängig von einer Auslösung eines Bremsvorgangs, eine tatsächliche

Bereitstellung von Bremskraft zu prüfen.

Dies geschieht in der Weise, dass der an dem Bremszylinder anstehende Bremsdruck erfasst und ausgewertet wird. Bei dieser Vorgehensweise wird nicht in Betracht gezogen, dass möglicher Weise eine von dem Bremszylinder ausgeübte

Bremskraft aus irgendeinem Grund nicht auf die Bremsscheibe übertragen wird, denn der Kraftweg von dem Bremszylinder zur Bremsscheibe wird von vornherein als nicht fehlerbehaftet angesehen .

Dies ist insofern als nachteilig anzusehen, dass nicht mit Sicherheit davon ausgegangen werden kann, eine von dem

Bremszylinder bereitgestellte Bremskraft würde unter allen Umständen auf die Bremsscheibe übertragen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass eine tatsächliche

Übertragung von Bremskraft auf die Bremsscheibe mit höherer Sicherheit feststellbar ist. Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten

Scheibenbremsvorrichtung dadurch gelöst, dass auf einem

Kraftübertragungsweg von dem Bremszylinder zum Bremsbelag ein Sensor vorgesehen ist, der zum Erfassen einer

Kraftübertragung auf die Bremsscheibe ausgebildet und

angeordnet ist.

Eine solche Vorgehensweise gestattet es, eine tatsächliche Kraftübertragung auf die Bremsscheibe mit höherer Sicherheit festzustellen. Aufgrund der Anlage des Bremsbelags an der Bremsscheibe ergeben sich Rückwirkungen auf den

Kraftübertragungsweg zwischen dem Bremszylinder und dem

Bremsbelag, die mit Hilfe des vorgesehenen Sensors erfassbar sind.

Bevorzugt ist der Bremsbelag über ein Gelenk an der

Bremszange angebracht und der Sensor im Bereich des Gelenks angeordnet. Es ist ersichtlich, dass eine Anlage des

Bremsbelages an der Bremsscheibe dazu führt, dass sich die

Kräfte im Gelenk ändern. Dieser Vorgang wird zum Feststellen, ob tatsächlich eine Bremskraft auf die Bremsscheibe ausgeübt wird, ausgenutzt. Das Gelenk kann bevorzugt als Bolzen-/Buchsen-Kombination ausgebildet sein, wobei der Sensor in die Buchse integriert sein kann. Eine Anlage des Bremsbelags an der Bremsscheibe bewirkt beispielsweise, dass der Bolzen mit höherer Kraft gegen die Innenseite der Buchse gedrückt wird. Diese Kraft kann mit Hilfe des Sensors, der bevorzugt als Piezo-Element vorliegt, erfasst werden.

Vorteilhafter Weise ist der Sensor zur Ausgabe eines

elektrischen Signals ausgebildet, welches ein Erreichen einer vorgegebenen Mindestkraftübertragung zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe wiedergibt. Ein solches elektrisches Signal kann beispielsweise einem am Schienenfahrzeug

vorgesehenen Bremssteuergerät (BSG) zugeleitet werden, welches dieses Signal auswertet, das somit als eindeutiger Indikator für die anstehende Bremskraft zwischen Bremszange und Bremsscheibe dient. Ergänzend zu dem Sensor zum Feststellen einer anstehenden Bremskraft zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe kann ein induktiver Näherungsschalter zum Erfassen einer Annäherung eines Bremsbelaghalters an die Bremsscheibe vorgesehen sein. Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche Absicherung im

Hinblick auf eine Bremskraftübertragung.

Der Näherungsschalter kann bevorzugt in einen Randbereich des Bremsbelaghalters integriert sein, beispielsweise in

Einbaulage der Scheibenbremsvorrichtung im oberen Bereich des Bremsbelaghalters. Durch den Einbau des Näherungsschalters an dieser Stelle ist ein Einsatz spezieller Bremsbeläge nicht erforderlich .

Der Näherungsschalter kann zur Signalisierung eines

Bremsbelagverlustes und/oder des Erreichens einer

Verschleißgrenze für den Bremsbelag ausgelegt sein. Dabei kann der Näherungsschalter bei einem definierten Abstand zur Bremsscheibe einen Schaltungsvorgang ausführen. Daraufhin kann einem Schienenfahrzeugführer die gewonnene Information über den Wirkweg angezeigt werden. Zu Anzeigezwecken ist es auch möglich, dass ein Leuchtmelder zum Einsatz kommt.

Die vorgesehene Scheibenbremsvorrichtung gestattet es, das Anliegen der Bremskraft direkt an einer dafür relevanten Stelle zu erfassen. Dadurch wird ein etwaiges Problem im Hinblick auf die Übertragung von Bremskraft auf die

Bremsscheibe rechtzeitig erkannt und kann über ein

Bremssteuergerät an die Fahrzeugsteuerung und letztlich an den Schienenfahrzeugführer übermittelt werden. Dieser wird somit in die Lage versetzt, durch eine entsprechende

Bedienhandlung, beispielsweise Betätigen der Mg-Bremse und/oder Wirbelstrombremse, den Zug sicher anzuhalten. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen :

Figur 1 eine Draufsicht (Ansicht von oben) einer

Seheibenbrems orrichtung für ein Schienenfahrzeug,

Figur 2 eine Vorderansicht (Ansicht von vorn) der

Seheibenbrems orrichtung von Figur 1,

Figur 3 eine Seitenansicht einer Bremszange der

Seheibenbremsvorrichtung von Figur 1,

Figur 4 eine Schnittansicht eines Bremsbelaghalters der

Seheibenbremsvorrichtung von Figur 1 und

Figur 5 eine Ansicht von Vorn des Bremsbelaghalters von

Figur 4.

Aus Figur 1 geht der allgemeine Aufbau einer

Scheibenbremsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug hervor. Eine Bremsscheibe 1 wirkt zusammen mit zwei Bremsbelägen 2, welche wiederum auf Bremsbelaghaltern 3 angeordnet sind. Die Bremsbelaghalter 3 sind jeweils über ein Buchsenlager 4 an dem zugehörigen Ende einer Bremszange 5 angebracht. Wie im Stand der Technik bekannt, ist die Scheibenbremsvorrichtung symmetrisch bezüglich der Bremsscheibe 1 ausgeführt.

Durch geeignete Betätigung der in Figur 1 freien Enden der Bremszangen 5 über einen (hier nicht dargestellten)

Bremszylinder werden die Bremsbeläge 2 in Richtung auf die Bremsscheibe 1 bewegt, so dass ein Bremsvorgang vorgenommen werden kann.

Der Kraftweg zum Bewegen der Bremsbelege 2 in Richtung auf die Bremsscheibe 1 führt somit von den freien Enden der

Bremszangen 5 über die Buchsengelenke 4, den Bremsbelaghalter 3 zum Bremsbelag 2 selbst. In das in Figur 1 links dargestellte Buchsenlager 4 ist ein Piezo-Element 6 integriert, und zwar in eine Innenfläche der Buchse gegenüber dem zugehörigen Bremsbelag 2. Sobald der Bremsbelag 2 in Kontakt mit der Bremsscheibe 1 gelangt, wird eine Kraft in das Buchsenlager 4 eingeleitet, welche ein Zusammendrücken des Piezo-Elementes 6 nach sich zieht. Das Piezo-Element 6 erzeugt daraufhin ein elektrisches Signal, welches einer Bremssteuereinheit des Schienenfahrzeugs zugeleitet werden kann. Für die von dem Piezo-Element 6 erfasste Kraft kann ein minimaler Schwellwert festgelegt sein, dessen Überschreiten als Hinweis gewertet wird, dass die Bremse funktioniert. Die Funktion des Piezo-Elementes 6, welches sehr direkt die Beaufschlagung der Bremsscheibe 1 mit Bremskraft erfasst, wird unterstützt durch induktive Näherungsschalter 7, deren Anordnung beispielsweise aus Figur 2 hervorgeht. In

Einbaulage der Scheibenbremsvorrichtung befinden sich die induktiven Näherungsschalter 7 im oberen Teil des

Bremsbelaghalters 3. Eine Schaltung der Näherungsschalter 7 erfolgt, wenn beispielsweise der Bremsbelag 2 eine

vorgegebene Mindestdicke unterschreitet oder fehlt. Die genaue Lage des Piezo-Elementes 6 geht noch näher aus

Figur 3 hervor, welche ausschließlich eine der Bremszangen 5 zeigt. Das Piezo-Element 6 befindet sich in Höhe einer

Lagerachse A für den Bremsbelaghalter 3. Die Bremszange 5 selbst wird beim Bremsvorgang um eine Achse B verschwenkt. Die Figuren 4 und 5 zeigen mehr im Detail die Anordnung der induktiven Näherungsschalter 7, nämlich im oberen Bereich des Bremsbelaghalters 3.