Beschreibung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Scheibenbremsvorrichtung eines Fahrzeugs mit einer Bremsscheibe und wenigstens zwei mit der Bremsscheibe in einer Bremszu- spannstellung in Reibkontakt stehenden Bremsbelägen, wobei die Bremsbeläge von jeweils einem Bremsbelaghalter getragen werden, welcher an einem Bremssattel oder an einem Zangenhebel einer Bremszange gelagert ist, und mit einer Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke wenigstens eines der Bremsbeläge, welche eine elektronischen Auswerteeinrichtung und Sensoreinrichtung beinhaltet, welche die jeweilige Bremsbelagstärke des wenigstens einen Bremsbelags erfasst und durch Zusammenwirken mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung ein das jeweilige Maß der Bremsbelagstärke repräsentierendes Ausgangssignal erzeugt, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .

Außerdem betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug mit einer Scheibenbremsvorrichtung gemäß Anspruch 13.

Eine solche Scheibenbremsvorrichtung ist beispielsweise aus DE 25 23 229 A1 bekannt und beinhaltet eine Vorrichtung zum Anzeigen des Bremsbelagverschleißes, bei welcher die Stellung von zwei Bremsbelagträgern in Bezug auf die Bremsscheibe mittels eines teleskopartig längenveränderlichen Schiebewiderstands abgetastet wird, welcher zwischen den Bremsbelagträgern angeordnet ist und der jeweils sich ergebende Widerstandswert als Maß für die Belagstärke der von den Bremsbelagträgern getragenen Bremsbelägen auf einer Anzeige am Armaturenbrett angezeigt wird. Die Anordnung des Schiebewiderstands zwischen den Bremsbelagträgern ist jedoch einerseits Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Staub und Schnee ausgesetzt, so dass Gefahr besteht, dass die Funktion dadurch beeinträchtigt wird. Andererseits erschwert der Schiebewiderstand auch den Belagwechsel, weil er genau zwischen den Bremsbelagträgern angeordnet ist. Nicht zuletzt ist die Anordnung des Schiebewiderstands auch schwingungs- und rüttelempfindlich, was ebenfalls die Funktion beeinträchtigen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbrems- vorrichtung eines Fahrzeugs der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass sie mit möglichst geringem Aufwand zuverlässig arbeitet. Ebenso soll ein Fahrzeug mit einer solchen Scheibenbremsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und von Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Scheibenbremsvorrichtung eines Fahrzeugs mit einer Bremsscheibe und wenigstens zwei mit der Bremsscheibe in einer Bremszu- spannstellung in Reibkontakt stehenden Bremsbelägen, wobei die Bremsbeläge von jeweils einem Bremsbelaghalter getragen werden, welcher an einem Bremssattel oder an einem Zangenhebel einer Bremszange gelagert ist, und mit einer Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke wenigstens eines der Bremsbeläge, welche eine elektronischen Auswerteeinrichtung und Sensoreinrichtung beinhaltet, welche die jeweilige Bremsbelagstärke des wenigstens einen Bremsbelags erfasst und durch Zusammenwirken mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung ein das jeweilige Maß der Bremsbelagstärke repräsentierendes Ausgangssignal erzeugt. In der Bremslösestellung die Bremsbeläge hingegen außer Eingriff oder Kontakt mit der Bremsscheibe.

Im Falle einer Bremszange wie sie beispielsweise in Scheibenbremsvorrichtungen von spurgebundenen Schienenfahrzeugen verwendet wird, sind die Bremsbelagträger an den Zangenhebeln der Bremszange gelenkig gelagert, so dass sich die Bremsbelagträger zusammen mit den Bremsbelägen nach der Seitenfläche der Bremsscheibe in der Bremszuspannstellung ausrichten können. Im Falle von Scheibenbremsvorrichtungen wie sie für nicht spurgebundene Straßenfahrzeuge verwen- det werden, stehen die Bremsbelagträger mit Bremskolben und/oder mit dem Bremssattel in Wirkverbindung und können lediglich eine lineare Bewegung parallel zur Mittelachse der Bremsscheibe ausführen.

Erfindungsgemäß beinhaltet die Sensoreinrichtung wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor beinhaltet, welcher an oder in dem Bremsbelaghalter oder in oder an dem Zangenhebel derart befestigt und ausgebildet ist, dass er den Abstand zwischen dem berührungslos arbeitenden Sensor und einer zu dem berührungslos arbeitenden Sensor weisenden Seitenfläche der Bremsscheibe wenigstens in der Bremszuspannstellung berührungslos erfasst. Bevorzugt ist der berührungslos arbeitende Sensor daher derart am Zangenhebel oder am Bremsbelaghalter angeordnet, dass seine Messrichtung etwa senkrecht zur Seitenfläche der Bremsscheibe ist.

Hintergrund dabei ist, dass der Bremsbelaghalter oder der Zangenhebel, welcher dann den berührungslos arbeitenden Sensor trägt, bei der Abnutzung der Bremsbeläge während des Bremsvorgangs oder in der Bremszuspannstellung seinen Abstand von der Bremsscheibe entsprechend der Belagabnutzung ändert, so dass die Stellung des Bremsbelaghalters oder des Zangenhebels beim Bremsen in Bezug zur Bremsscheibe bzw. in Bezug zu der Seitenfläche der Bremsscheibe, welche zu dem berührungslos arbeitenden Sensor weist, als Maß für die Belagabnutzung gelten kann.

Der Vorteil dieser Maßnahmen liegt darin, dass dadurch keine beweglichen mechanischen Bauteile mehr zwischen den Belagträgern notwendig sind, welche verschmutzen, verkannten oder verklemmen könnten. Weiterhin ist die Schwingungsempfindlichkeit von berührungslos arbeitenden Sensoren relativ gering. Insgesamt steigt dadurch die Funktionssicherheit der Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung möglich. Besonders bevorzugt ist der wenigstens eine berührungslos arbeitende Sensor der Sensoreinrichtung ein optischer, kapazitiver oder induktiver Sensor. Mithin ist jeder Sensor denkbar, mit welchem ein Abstand zwischen dem Sensor bzw. dessen Sensorkopf und der Bremsscheibe bzw. der Seitenfläche der Bremsscheibe, welche zu dem betreffenden Zangenhebel oder Bremsbelagträger weist, berührungslos gemessen werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung ist die elektronische Auswerteeinrichtung an oder in dem Bremsbelaghalter oder an oder in dem Zangenhebel befestigt. Insbesondere kann der wenigstens eine berührungslos arbeitende Sensor und die elektronische Auswerteeinrichtung in einer Baueinheit integriert sein, welche an oder in dem Bremsbelaghalter oder an oder in dem Zangenhebel befestigt ist. Dann ergibt sich eine vorteilhafte kurze und direkte Kontaktierung des wenigstens einen berührungslos arbeitende Sensors mit der elektronischen Auswerteeinrichtung, was die Gefahr von Fehlkontaktierungen mindert und auch den Verkabelungsaufwand reduziert.

Vorzugsweise ist eine Energieversorgungseinrichtung vorgesehen, welche wenigstens den wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor und/oder die elektronische Auswerteeinrichtung mit elektrischer Energie versorgt. Dabei kann die Energieversorgungseinrichtung insbesondere wenigstens einen Akku aufweisen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Energieversorgungseinrichtung wenigstens ein thermoelektrisches Element aufweisen, welches an einer Fläche oder an einem Bauteil der Scheibenbremsvorrichtung angeordnet ist, welche in der Bremszuspannstel- lung mit der durch den Reibkontakt zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe entstehenden thermischen Energie beaufschlagt ist, wobei das wenigstens eine thermoelektrische Element auf der Basis der thermischen Energie eine elektrische Spannung der Energieversorgungseinrichtung erzeugt.

Durch das thermoelektrische Element, das an einer mit bei dem Bremsvorgang entstehender Wärme beaufschlagten Fläche oder Bauteil der Scheibenbremsvorrichtung angeordnet ist, kann die auf das wenigstens eine thermoelektrische Element wirkende thermische Energie beispielsweise unter Nutzung des bekannten Seebeck-Effekts eine Spannung erzeugen, die in elektrische Energie umgewandelt wird. Die zur Er- zeugung dieser elektrischen Spannung durch das thermoelektrische Element erforderliche Temperaturdifferenz ist im Bereich der Bremsbeläge und der Bremsscheibe in der Bremszuspannstellung in der Regel vorhanden, weil dort die Temperatur beim Bremsen steigt.

Beispielsweise wird an einer Fläche im Bereich der Bremsbeläge und der Bremsscheibe ein thermoelektrisches Element angebracht, welches auch als Thermogene- rator bezeichnet werden kann. Das thermoelektrische Element weist beispielsweise einen mit der Fläche in Kontakt stehenden ersten Halbleiterabschnitt und einen von der Fläche beabstandeten zweiten Halbleiterabschnitt auf. Zwischen dem ersten Halbleiterabschnitt und dem zweiten Halbleiterabschnitt befindet sich eine bei ther- moelektrischen Elementen übliche Sperr- bzw. Trennschicht, welche die beiden Halbleiterabschnitte und voneinander trennt. Der erste Halbleiterabschnitt befindet sich bevorzugt an einer von dem bei einem Bremsvorgang mittels der Scheibenbremsvorrichtung mit thermischer Energie bzw. Wärme beaufschlagten Stelle, wohingegen der zweite Halbleiterabschnitt an einer Position angeordnet ist, an welcher eine niedrigere Temperatur herrscht. Zwischen den beiden Halbleiterabschnitten liegt demnach beim Bremsen bzw. in der Bremszuspannstellung eine Temperaturdifferenz vor. Dadurch entsteht zwischen den beiden Halbleiterabschnitten gemäß dem allgemein bekannten und daher nicht naher erläuterten Seebeck-Effekt eine elektrische Spannung, welche zur elektrischen Energieversorgung des wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensors und/oder der Auswerteeinrichtung genutzt werden kann. Das wenigstens eine thermoelektrische Element ist bevorzugt in oder an dem Bremssattel oder in oder an dem Zangenhebel befestigt.

Gemäß einer weiterbildenden Maßnahme ist die Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke ausgebildet, dass sie den eingenommenen Zustand der Bremszuspannstellung direkt oder indirekt erfasst und ausschließlich in der Bremszuspannstellung das das jeweilige Maß der Bremsbelagstärke repräsentierende Ausgangssignal erzeugt. Das Einnehmen der Bremszuspannstellung durch die Bremsbeläge kann auf vielfältige Weise erfolgen bevorzugt durch den wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor selbst, welcher ja den Abstand zwischen dem Sensor und der Bremsscheibe bzw. der zu dem Sensor weisenden Seitenfläche der Bremsscheibe bestimmt. Unter allen von dem wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor erfassten Abständen repräsentiert dann der kleinste Abstand den eingenommenen Zustand der Bremszuspannstellung. Weil zudem bevorzugt ausschließlich in der Bremszuspannstellung das das jeweilige Maß der Bremsbelagstärke repräsentierende Ausgangssignal erzeugt wird, werden der Aufwand bei der Signalbildung und auch Rechenaufwand reduziert.

Auch kann die Scheibenbremsvorrichtung eine elektronische Steuereinrichtung mit einer Bremsprüflaufroutine umfassen, welche die Scheibenbremsvorrichtung im Rahmen eines Bremsprüflaufs in die Bremszuspannstellung steuert und dann die Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke der Bremsbeläge ansteuert, um die jeweilige Bremsbelagstärke der Bremsbeläge zu erfassen und ein das jeweilige Maß der Bremsbelagstärke repräsentierendes Ausgangssignale zu erzeugen. Ein solcher Bremsprüflauf kann insbesondere in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden.

Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Maßnahme kann die Sensoreinrichtung zusätzlich wenigstens einen Temperatursensor umfassen, welcher mit dem wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor in einer Baueinheit zusammengefasst ist, wobei durch Zusammenwirken des Temperatursensors mit der elektronischen Auswerteeinrichtung ein die Temperatur der Bremsscheibe repräsentierendes Ausgangssignal erzeugt wird.

Die Auswerteeinrichtung kann dann ausgebildet sein, dass sie das Ausgangssignal oder die Ausgangssignale, nämlich das Ausgangssignal betreffend die momentane Bremsbelagstärke und/oder das Ausgangssignal betreffend die momentane Temperatur der Bremsscheibe beispielsweise drahtlos an eine Anzeigeeinrichtung übermittelt wird, welche einen das jeweilige Ausgangssignal repräsentierenden Wert anzeigt.

Die Auswerteeinrichtung kann zum drahtlosen Senden des Ausgangssignals ausgebildet sein und hierzu beispielsweise mit einem Bluetooth-Low-Energie-Sender zusammenwirken. Insbesondere können die Ausgangssignale mehrerer Auswerteeinrichtungen von mehreren Scheibenbremsvorrichtungen des Fahrzeugs an die Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs drahtlos übermittelt werden, so dass für jede der an einem Fahrzeug vorhandenen Scheibenbremsvorrichtungen ein die jeweilige Brems- belagstärke an der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden kann. Denkbar ist jedoch auch eine drahtgebundene Übermittlung.

Anstatt einer Darstellung des Ausgangssignals einer Auswerteeinrichtung oder der Ausgangssignale mehrerer Auswerteeinrichtungen an der Anzeigeeinrichtung oder auch zusätzlich hierzu können die Ausgangssignale auch als Daten in einem auslesbaren Speicher gespeichert und bei Bedarf, z.B. im Rahmen einer Bremsenwartung ausgelesen werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein spurgebundenes Schienenfahrzeug mit wenigstens einer oben beschriebenen Scheibenbremsvorrichtung.

Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein spurgebundenes Schienenfahrzeug mit wenigstens einer oben beschriebenen Scheibenbremsvorrichtung mit einer Bremsscheibe und wenigstens zwei mit der Bremsscheibe in einer Bremszuspannstellung in Reibkontakt stehenden Bremsbelägen, wobei die Bremsbeläge von jeweils einem Bremsbelaghalter getragen werden, welcher an einem Zangenhebel einer Bremszange gelagert ist, wobei die Sensoreinrichtung wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor beinhaltet, welcher an oder in dem Zangenhebel derart befestigt und ausgebildet ist, dass er den Abstand zwischen dem berührungslos arbeitenden Sensor und einer zu dem berührungslos arbeitenden Sensor weisenden Seitenfläche der Bremsscheibe wenigstens in der Bremszuspannstellung berührungslos erfasst. Bevorzugt ist der berührungslos arbeitende Sensor daher derart am Zangenhebel angeordnet, dass seine Messrichtung etwa senkrecht zur Seitenfläche der Bremsscheibe ist.

Die Erfindung betrifft nicht zuletzt ein nicht-spurgebundenes Straßenfahrzeug mit wenigstens einer oben beschriebenen Scheibenbremsvorrichtung mit einer Bremsscheibe und wenigstens zwei mit der Bremsscheibe in einer Bremszuspannstellung in Reibkontakt stehenden Bremsbelägen, wobei die Bremsbeläge von jeweils einem Bremsbelaghalter getragen werden, welcher an einem Bremssattel gelagert ist. Die Sensoreinrichtung beinhaltet dann wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor, welcher an oder in dem Bremsbelaghalter derart befestigt und ausgebildet ist, dass er den Abstand zwischen dem berührungslos arbeitenden Sensor und einer zu dem berührungslos arbeitenden Sensor weisenden Seitenfläche der Bremsscheibe wenigstens in der Bremszuspannstellung berührungslos erfasst. Bevorzugt ist der berührungslos arbeitende Sensor daher derart am Bremsbelaghalter angeordnet, dass seine Messrichtung etwa senkrecht zur Seitenfläche der Bremsscheibe ist.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs mit einer Bremszange gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig.2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht der Bremszange von Fig .1 .

Fig.3 ein nicht maßstäblicher Ausschnitt der Bremszange von Fig .1 .

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig.1 und Fig.2 zeigen eine Scheibenbremsvorrichtung 100 eines Radsatzes eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs, mit einer exzentrisch angetriebenen Bremszange 7, deren beide Zangenhebel 6, 8 an ihren einen Enden mit Bremsbelagträgern 4 und an diesen befestigten Bremsbelägen 15 und in ihren mittleren Bereichen mit einem Bremskraftmotor 14 gekoppelt sind. Die Bremsscheibe 1 ist als Achsscheibe nur teilweise dargestellt. Bevorzugt ist jeder Radsatz des Schienenfahrzeugs mit einer solchen Scheibenbremsvorrichtung 100 ausgestattet.

An einem Bremsengehäuse 2 sind in einer als raumfest gehalten anzusehenden Koppelstelle 10 vermittels Bolzen 9 die beiden Wangen eines doppelwangigen Zangenhebels 6 einer Bremszange 7 um eine Drehachse drehbar angekoppelt. Der an- dersseitige Zangenhebel 8 ist in einer Koppelstelle 10 mittels eines Bolzens 9 am Bremsengehäuse 2 drehbar angekoppelt, der Bolzen 9 ist dabei um eine zur Drehachse parallele Drehachse drehbar am Bremsengehäuse 2 gelagert und trägt exzentrisch achsparallele Bolzenfortsätze 1 1 , auf weichen der Zangenhebel 8 gelagert ist. Vom Bolzen 9 kragt ein Dreharm 12 aus, an dessen Ende die Kolbenstange eines Bremszylinders als Kraftabgabeorgan 13 eines Bremskraftmotors 14 angelenkt ist. Die beiden Zangenhebel 6 und 8 sind an ihren einen Enden mit an die Bremsscheibe 1 anpressbaren Bremsbacken 15 und an ihren anderen Enden mit einem sie verbindenden Verschleißnachsteller 16, im Ausführungsbeispiel ein Druckstangensteller drehbar in Koppelstellen 17, 18, 19 und 20 gekoppelt. Der Druckstangensteller 16 bzw. sein Stellergehäuse ist zu seiner Ankopplung mit sich jeweils zwischen den beiden Wangen 4 und 5 der Zangenhebel 6 und 8 erstreckenden Lagerteilen 21 und 22 versehen. Diese Lagerteile werden im Folgenden auch als erstes bzw. zweites Ver- schleißnachsteller-Gehäuse 21 , 22 bezeichnet.

Der Bremskraftmotor 14 umfasst hier beispielsweise einen pneumatischen Zylinder, welcher hier beispielsweise vermittels einer Elektromagnetventileinrichtung zum Bremszuspannen belüftet und zum Bremslösen entlüftet wird. Hierzu wird die Elektromagnetventileinrichtung von einer elektronischen Steuereinrichtung elektrisch gesteuert, so dass die Scheibenbremsvorrichtung 100 hier vorzugsweise eine elektro- pneumatische Scheibenbremsvorrichtung ist. Alternativ könnte die Scheibenbremsvorrichtung 100 auch eine elektro-hydraulische, elektro-mechanische, rein pneumatische oder rein hydraulische Scheibenbremsvorrichtung sein.

Beim Druckmittelbeaufschlagen des beispielsweise pneumatischen Bremskraftmotors 14 dreht dessen Kraftabgabeorgan 13 den Drehhebel 12, wodurch infolge der exzentrischen Anordnung der Bolzenfortsätze 1 1 der Zangenhebel 8 um seine Koppelstelle 20 zum Druckstangensteller 16 in Andrückrichtung seiner Bremsbeläge 15 an die Bremsscheibe 1 gedreht wird. Der Aufbau und die Funktionsweise der Exzen- ter-Zuspannung der Bremszange 7 entspricht damit derjenigen nach der bereits erwähnten EP 0 732 247 A2. Nach Anlegen des dem Zangenhebel 8 zugeordneten Bremsbelags 15 an die Bremsscheibe 1 dreht sich der Zangenhebel 8 um seine Koppelstelle 18 zu diesem Bremsblag 15, wobei über die Koppelstelle 20, die Stange 16 und die Koppelstelle 19 der Zangenhebel 6 um die Koppelstelle 10 zum Anlegen seines Bremsbelags 15 an die Bremsscheibe 1 gedreht wird.

Der Druckstangensteller 16 vergrößert entsprechend dem Verschleiß der Bremsbeläge 15 seine Länge. Hierzu weist er einen Stellhebel auf, der am dem Zangenhebel 6 zugeordneten ersten Verschleißnachsteller-Gehäuse 21 um eine Längsachse 25 des Druckstangenstellers 16 drehbar gelagert ist. Zwischen den beiden Wangen 4 und 5 des Zangenhebels 6 verläuft eine Steuerstange 32, deren gerundetes, rückwärtiges Ende in einer Lagerpfanne am freien Ende eines Stellhebels anliegt. Die Steuerstange 32 ist somit über eine Koppelstelle 33 mit dem hier nicht gezeigten Stellhebel gekoppelt. In ihrem mittleren Bereich ist die Steuerstange 32 zum Vermeiden von Kollisionen mit anderen Bauteilen, insbesondere dem Bremskraftmotor 14, zur Bremszangenaußenseite hin ausgekröpft. Das vordere, ebenfalls gerundete Ende der Steuerstange 32 liegt in einer hier nicht sichtbaren Lagerpfanne eines Drehhebels 35 auf, wie es aus der Fig.2 ersichtlich ist. Der zweiarmige Drehhebel 35 ist in seinem mittleren Bereich in einer Anlenkstelle 36 drehbar gelagert und weist ein freies Ende 35a auf. Die Funktionsweise des Drehhebels 35 im Zusammenhang mit angrenzenden Bauelementen ist in EP 0 732 247 A2_ausführlich erläutert.

Das freie Ende 35a des Drehhebels 35 steht zur Bildung einer Tothubeinrichtung 44, wie aus Fig.2 ersichtlich, bremsscheibenseitig mit einem Abstand s einem Hebelteil 45 gegenüber. Das Hebelteil 45 ist als eine Verlängerung des Dreharmes 12 ausgebildet. Der Abstand s entspricht dem Weg, den, ausgehend von mit korrektem Lösehub gelöster Scheibenbremse, das Ende des Hebelteiles 45 beim noch zuspan- nungskraftfreien Anlegen der beiden Bremsbacken 15 an die Bremsscheibe 1 zurücklegt. Beim Bremsenanlegen schlägt das Hebelteil 45 gerade an das Ende 35a des Drehhebels 35 an.

Bei einem Bremsen-Anlegevorgang, ausgehend von einem z.B. durch Bremsbak- kenverschleiß zu großen Lösehub der Scheibenbremse, nimmt ab Beginn eines Überwindens des Löse-Überhubes das Hebelteil 45 bei seiner weiteren Bewegung bis zum Erreichen des Anlegens der Bremse das Ende 35a unter Drehen des Drehhebels 35 mit, wobei die Steuerstange 32 in Richtung zum Stellhebel 24 verschoben wird und hierbei den Druckstangennachsteller 16 betätigt. Das bremsscheibenseitige, vordere Ende der Steuerstange 32 ist somit über eine den Drehhebel 35 mitumfassende Koppelstelle 46 an das Kraftabgabeorgan 13 des Bremskraftmotors 14 ankoppelbar. In Abänderung zum beschriebenen Ausführungsbeispiel können an der Bremszange die Zangenhebel mittig an einem Zugstangensteller 16 angelenkt sein, welcher durch einen Stellhebel 24 in Verkürzungsrichtung des Zugstangenstellers betätigbar ist. Der Verschleißnachsteller 16 kann beliebiger Bauart sein, er muss lediglich - wie bereits erwähnt - einen Stellhebel aufweisen. Die Halterung der Bremszange an einem raumfesten Teil, letztlich einem Fahrzeug- oder Drehgestellrahmen, kann an anderer Koppelstelle als der Koppelstelle 10 erfolgen, die Bauform einer Bremszangeneinheit kann evtl. mit dem Bremsengehäuse entfallen. Auch das Zuspannen der Bremszange 7 kann andersartig, in einer der vielen, bekannten Arten, erfolgen, beispielsweise vermittels eines direkt oder über ein Hebelgetriebe mit den Zangenhebeln 6, 8 gekoppelten Bremszylinders.

Die Scheibenbremsvorrichtung 100 weist eine Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke der Bremsbeläge 15 auf. Diese Vorrichtung umfasst wie Fig.3 in stark schematisierter Weise zeigt, eine elektronische Auswerteeinrichtung 24 und eine Sensoreinrichtung 26, wobei hier bevorzugt die elektronische Auswerteeinrichtung 24 und die Sensoreinrichtung 26 in einer Baueinheit 28 zusammengefasst sind. Die Sensoreinrichtung 26 erfasst die Bremsbelagstärke eines Bremsbelags 15 durch Zusammenwirken mit der elektronischen Auswerteeinrichtung 24 und erzeugt ein das jeweilige Maß der Bremsbelagstärke repräsentierendes erstes Ausgangssignal.

Die Vorrichtung beinhaltet hier beispielsweise zwei Baueinheiten 28 mit jeweils einer Sensoreinrichtung 26 in Form eines berührungslos arbeitenden Sensors, wobei eine Baueinheit 28 jeweils in einem Zangenhebel befestigt ist. In Fig.3 ist stellvertretend für den Zangenhebel 6 der Zangenhebel 8 mit der ihm zugeordneten, an oder in ihm befestigten Baueinheit 28 gezeigt.

Der berührungslos arbeitende und am Zangenhebel 8 befestigte Sensor 26 ist ausgebildet, dass er den in Fig.3 als Pfeil 30 symbolisierten Abstand zwischen dem Sensor 26 bzw. einem aktiven Sensorkopf und einer zu ihm bzw. zu dem Zangenhebel 8 weisenden Seitenfläche 38 der Bremsscheibe 1 wenigstens in der Bremszu- spannstellung berührungslos erfasst. Bevorzugt ist der berührungslos arbeitende Sensor 26 daher derart am oder im Zangenhebel 8 angeordnet, dass seine Messrichtung etwa senkrecht zur Seitenfläche 38 der Bremsscheibe ist. Hierzu kann der be- rührungslos arbeitende Sensor 26 ein optischer, kapazitiver oder induktiver Sensor sein.

Der Zangenhebel 8, der den berührungslos arbeitenden Sensor 26 trägt, ändert bei der Abnutzung des ihm zugeordneten Bremsbelags 15 während des Bremsvorgangs oder in der Bremszuspannstellung seinen Abstand von der Bremsscheibe 1 entsprechend der Belagabnutzung, so dass die Stellung des Zangenhebels 8 beim Bremsen oder in der Bremszuspannstellung in Bezug zur Bremsscheibe 1 bzw. in Bezug zur Seitenfläche 38 der Bremsscheibe 1 , welche zu dem betreffenden Zangenhebel 8 bzw. zu dem berührungslos arbeitenden Sensor 26 weist, als Maß für die Belagabnutzung gelten kann.

Besonders bevorzugt ist der berührungslos arbeitende Sensor 26 ein optischer, kapazitiver oder induktiver Sensor. Mithin ist jeder Sensor denkbar, mit welchem ein Abstand zwischen dem Sensor bzw. dessen aktivem Sensorkopf und der Bremsscheibe 1 bzw. der Seitenfläche 38 der Bremsscheibe 1 , welche zu dem betreffenden Zangenhebel 8 bzw. zu dem berührungslos arbeitenden Sensor 26 weist, berührungslos gemessen werden kann. Der berührungslos arbeitende Sensor 26 kann insbesondere in einer Sacklochbohrung oder Durchgangsbohrung des Zangenhebels 8 aufgenommen sein, wie anhand von Fig.3 leicht vorstellbar ist.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke der Bremsbeläge 15 auch wenigstens eine Energieversorgungseinrichtung 40, wobei beispielsweise eine Energieversorgungseinrichtung 40 jeweils eine Baueinheit 28 aus der Sensoreinrichtung 26 (berührungslos arbeitender Sensor) und elektronischer Auswerteeinrichtung 24 mit elektrischer Energie versorgt. Dabei kann eine solche Energieversorgungseinrichtung 40 beispielsweise wenigstens einen Akku aufweisen.

Hier weist eine Energieversorgungseinrichtung 40 jedoch bevorzugt ein thermoelek- trisches Element 42 auf, welches hier beispielsweise ebenfalls an dem Zangenhebel 8 angeordnet bzw. befestigt ist, also an einer Fläche oder an einem Bauteil der Scheibenbremsvorrichtung 100, welche in der Bremszuspannstellung mit der durch den Reibkontakt zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe entstehenden thermischen Energie beaufschlagt ist. Das thermoelektrische Element 42 erzeugt auf der Basis der thermischen Energie eine elektrische Spannung der Energieversorgungseinrichtung 40. Die elektrische Energieversorgungseinrichtung 40 ist dann bevorzugt durch ein elektrisches Kabel 48 mit der Baueinheit 28 verbunden, um diese mit elektrischem Strom zu versorgen.

Durch das thermoelektrische Element 42, das an dem bei einem Bremsvorgang bzw. in Bremszuspannstellung entstehender Wärme beaufschlagten Zangenhebel 8 der Scheibenbremsvorrichtung 100 angeordnet ist, wird die auf das thermoelektrische Element 42 wirkende thermische Energie beispielsweise unter Nutzung des bekannten Seebeck-Effekts eine Spannung erzeugt, die in elektrische Energie umgewandelt wird. Die zur Erzeugung dieser elektrischen Spannung durch das thermoelektrische Element 42 erforderliche Temperaturdifferenz ist im Bereich der Zangenhebel 6, 8 in der Bremszuspannstellung in der Regel vorhanden, weil dort die Temperatur beim Bremsen bzw. in der Bremszuspannstellung durch die benachbart angeordneten und mit der Bremsscheibe 1 zusammenwirkenden Bremsbeläge 15 steigt.

Das thermoelektrische Element 42 weist beispielsweise einen mit dem Zangenhebel 8 in Kontakt stehenden ersten Halbleiterabschnitt und einen vom Zangenhebel 8 be- abstandeten zweiten Halbleiterabschnitt auf. Zwischen dem ersten Halbleiterabschnitt und dem zweiten Halbleiterabschnitt befindet sich eine bei thermoelektrischen Elementen 42 übliche Sperr- bzw. Trennschicht, welche die beiden Halbleiterabschnitte und voneinander trennt. Der erste Halbleiterabschnitt befindet sich daher bevorzugt an einer von dem bei einem Bremsvorgang mittels der Scheibenbremsvorrichtung 100 mit thermischer Energie bzw. Wärme beaufschlagten Stelle wie dem Zangenhebel 8, wohingegen der zweite Halbleiterabschnitt an einer Position der Scheibenbremsvorrichtung 100 angeordnet ist, an welcher eine niedrigere Temperatur herrscht. Zwischen den beiden Halbleiterabschnitten liegt demnach beim Bremsen bzw. in der Bremszuspannstellung eine Temperaturdifferenz vor. Dadurch entsteht zwischen den beiden Halbleiterabschnitten gemäß dem allgemein bekannten und daher nicht naher erläuterten Seebeck-Effekt eine elektrische Spannung, welche hier bevorzugt zur elektrischen Energieversorgung des berührungslos arbeitenden Sensors 26 und der Auswerteeinrichtung 24 in der Baueinheit 28 genutzt wird. Die Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke der Bremsbeläge 15 ist am anderen Zangenhebel 6 spiegelbildlich ausgebildet und angeordnet und braucht daher diesbezüglich nicht weiter erläutert werden. Dann erzeugt hier bevorzugt jede der beiden in oder an den Zangenhebeln 6, 8 angeordneten Baueinheiten 28 jeweils ein erstes Ausgangssignal, welches die momentane Bremsbelagstärke des an dem jeweiligen Zangenhebel 6 oder 8 befestigten Bremsbelags 15 repräsentiert.

Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Maßnahme kann die Sensoreinrichtung zusätzlich zu dem berührungslos arbeitenden Abstandssensor 26 auch noch einen Temperatursensor umfassen, welcher mit dem berührungslos arbeitenden Abstandssensor 26 in der jeweiligen Baueinheit 28 zusammengefasst ist. Dieser Temperatursensor ist beispielsweise wärmestrahlungsrezeptiv und liegt dann ebenfalls der Bremsscheibe bzw. der Seitenfläche 38 der Bremsscheibe 1 gegenüber und kann dann deren Temperatur erfassen. Dabei wird durch Zusammenwirken des Temperatursensors mit der elektronischen Auswerteeinrichtung 24 ein die Temperatur der Bremsscheibe 1 beim Bremsen repräsentierendes zweites Ausgangssignal erzeugt.

Die elektronische Auswerteeinrichtung 24 ist dann ausgebildet, dass sie beide Ausgangssignale, nämlich das erste Ausgangssignal betreffend die momentane Bremsbelagstärke und das zweite Ausgangssignal betreffend die momentane Temperatur der Bremsscheibe 1 an eine hier nicht gezeigte Anzeigeeinrichtung übermittelt, welche dann einen das jeweilige Ausgangssignal repräsentierenden Wert anzeigt.

Die Auswerteeinrichtungen 24 der Baueinheiten 28 sind hier beispielsweise zum drahtlosen Senden der Ausgangssignale ausgebildet und wirken hierzu beispielsweise jeweils mit einem Bluetooth-Low-Energie-Sender zusammenwirken, welcher dann bevorzugt ebenfalls in die betreffende Baueinheit 28 integriert ist.

Dabei können insbesondere die ersten und zweiten Ausgangssignale mehrerer elektronischer Auswerteeinrichtungen 24 bzw. mehrerer Baueinheiten 28 von mehreren Scheibenbremsvorrichtungen 100 des Fahrzeugs an die Anzeigeeinrichtung des Schienenfahrzeugs drahtlos übermittelt werden, so dass für jede der an einem Schienenfahrzeug vorhandenen Scheibenbremsvorrichtungen 100 jeweils sowohl der Wert für die jeweilige Bremsbelagstärke und der Wert der Temperatur der Bremsscheibe 1 an der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden kann.

Anstatt einer Darstellung der Ausgangssignale der elektronischen Auswerteeinrichtungen 24 an der Anzeigeeinrichtung oder auch zusätzlich hierzu können die ersten und zweiten Ausgangssignale für jede der Scheibenbremsvorrichtungen 100 auch als Daten in einem auslesbaren Speicher gespeichert und bei Bedarf, z.B. im Rahmen einer Bremsenwartung ausgelesen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine hier nicht gezeigte elektronische Steuereinrichtung mit einer Bremsprüflaufroutine vorgesehen sein, welche die hier vorzugsweise elektrisch betätigbare elektro-pneumatische Scheibenbremsvorrichtung 100 im Rahmen eines Bremsprüflaufs in die Bremszuspannstellung steuert, dann die Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbelagstärke der Bremsbeläge ansteuert, um die jeweilige Bremsbelagstärke der Bremsbeläge 15 wie oben beschrieben zu erfassen und die das jeweilige Maß der Bremsbelagstärke repräsentierenden Ausgangssignale zu erzeugen. Ein solcher Bremsprüflauf kann insbesondere in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden.

Gemäß einer weiteren, hier nicht gezeigten Ausführungsform können die Bremsbeläge 15 von jeweils einem Bremsbelaghalter getragen werden, welcher an einem Bremssattel gelagert ist. Eine solche Ausführung einer Scheibenbremsvorrichtung 100 wird vor allem bei nicht spurgebundenen Straßenfahrzeugen verwendet. Dabei stehen die Bremsbelagträger mit Bremskolben und/oder mit dem Bremssattel in Wirkverbindung und führen eine lineare Bewegung parallel zur Mittelachse der Bremsscheibe 1 aus. In einem solchen Fall beinhaltet die Sensoreinrichtung wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor 26, welcher an oder in dem Bremsbelaghalter befestigt und welcher ausgebildet ist, dass er den Abstand zwischen dem berührungslos arbeitenden Sensor 26 und einer zu dem berührungslos arbeitenden Sensor 26 weisenden Seitenfläche 38 der Bremsscheibe 1 wenigstens in der Bremszuspannstellung berührungslos erfasst. Der berührungslos arbeitende Sensor 26 kann dann insbesondere in einer Sacklochbohrung oder Durchgangsbohrung des Bremsbelaghalters in einem aufgenommen sein, in welchem der Bremsbelaghalter den Bremsbelag seitlich überragt. Alle weiteren oben beschriebenen Merkmale können dann einzeln oder in Kombination miteinander bei einer solchen Scheibenbremsvorrichtung 100 ebenfalls verwirklicht sein.

Bezugszeichenliste Bremsscheibe

Bremsengehäuse

Bremsbelagträger

Zangenhebel

Bremszange

Zangenhebel

Bolzen

Koppelstelle

Bolzenfortsatz

Dreharm

Kraftabgabeorgan

Bremskraftmotor

Bremsbeläge

Druckstangensteller

Koppelstelle

Koppelstelle

Koppelstelle

Koppelstelle

erstes Verschleißnachsteller-Gehäuse zweites Verschleißnachsteller-Gehäuse elektronische Auswerteeinrichtung

Längsachse

Sensoreinrichtung

Baueinheit

Pfeil

Steuerstange

Koppelstelle

Drehhebel

Ende

Anlenkstelle

Seitenfläche

Energieversorgungseinrichtung thernnoelektnsches Element Hebelteil

Koppelstelle

elektrisches Kabel

Scheibenbremsvorrichtung