Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsbelag für eine Teilbelag- Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anordnung eines solchen Bremsbelags an einem Belaghalter.

Ein gattungsgemäßer Bremsbelag ist beispielsweise aus der EP 0784761 B1 oder der WO 03098068 A1 bekannt.

Bei einem solchen Bremsbelag wird durch die Aufteilung der Gesamtbelagfläche in eine Vielzahl von Reibelementen und eine statisch bestimmte Übertragung der Zuspannkraft von einem Zangenhebel bis auf die Reibelemente ein sehr gleichmäßiger Wärmeeintrag in die Bremsscheibe erzielt, gegen die die Reibelemente des Bremsbelags beim Zuspannen gedrückt werden.

Die Zangenhebelkraft wird von einem Belaghalter gleichmäßig auf einen Belagträger des Bremsbelags übertragen. Diese Zangenhebelkraft wird dabei jeweils über mehrere sphärisch am Belagträger gelagerte Trägerbleche abgestützt.

An jedem der Trägerbleche sind wiederum sphärisch gelagerte Reibelemente gelagert, welche mitsamt des Trägerblechs über jeweils ein eigenes elastisches Federelement am Belagträger vorgespannt gehalten werden. Ein solches Trägerblech mit in sphärischen Lagern gehaltenen Reibelementen wird auch als Gruppenelement bezeichnet.

Gemäß der oben genannten EP 0784761 B1 können die elastischen Federelemente als Tellerfedern oder als Druckfedern ausgebildet sein.

Aus der WO 03098068 A1 ist auch eine Ausführung der Federelemente als Runddrahtformfedern bekannt. Diese Runddrahtformfedern bestehen jeweils aus einem einteilig gebogenen Draht, bei dem die freien Enden als Schenkel symmetrisch zueinander auslaufen. Die Schenkel haben dabei gegenüber dem übrigen tragenden Bereich der Runddrahtformfeder eine erhöhte Lage, sprich die Schenkel sind aus einer Ebene des am Belagträger anliegenden Teils der Runddrahtfeder herausgebogen.

Dadurch ist bei einer vertikalen Verschiebung, die beim Schwenken des Trägerbleches und/oder des Reibelements zustande kommt, eine elastische Federung möglich.

Durch die Schwenkbewegung kommt es zu Verschiebungen des Federelements am Belagträger, wobei das Federelement ohne größere Verformung auf der Auflagefläche des Belagträgers reibungsbehaftet rutscht.

Die Federschenkel einer solchen Runddrahtfeder erfahren im Allgemeinen eine taumelnde Schwenkbewegung in Folge der prinzipbedingten Bewegung der Reibelemente während des Reibprozesses des Bremsbelags. Dazu wird aus Festigkeits- und Steifigkeitsgründen eine vorbestimmte Dicke für den Kreisquerschnitt des Runddrahtes benötigt, aus dem die Runddrahtfeder gefertigt ist.

Da die Runddrahtfeder innerhalb des Belagträgers angeordnet sein muss, wird die Dicke des Belagträgers im Stand der Technik daher aus dafür Raum schaffenden Gründen hinsichtlich Festigkeit und Steifigkeit überdimensioniert.

Dies bedingt, dass der Verschleißvorrat der Reibelemente, sprich die Dicke der Reibelemente unter Beibehaltung der limitierenden Gesamtbauhöhe des Bremsbelags nicht weiter erhöht werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bremsbelag der gattungsgemäßen Art dahingehend zu optimieren, dass der Verschleißvorrat der Reibelemente gesteigert werden kann, ohne die mechanischen Eigenschaften hinsichtlich der gleichmäßigen Druckverteilung auf die Bremsscheibe zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird durch einen Bremsbelag für eine Teilbelag-Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Bremsbelag weist einen Belagträger auf, mehrere am Belagträger sphärisch gelagerte Trägerbleche sowie mehrere am jeweiligen Trägerblech sphärisch gelagerte Reibelemente. Jedes der Reibelemente weist ein eine Öffnung des Trägerbleches und eine Öffnung des Belagträgers durchsetzendes Halteelement auf, an dem ein Federelement abgestützt ist.

Jedes der Reibelemente ist mittels des Federelements gegenüber dem Belagträger verspannt.

Das Federelement ist als durch einachsig gekrümmte Bereiche mit parallelen Krümmungsachsen vorgeformte Blattfeder ausgebildet.

Dabei weist das Federelement eine Vorspannfläche auf, von der sich beidseits in einer Richtung senkrecht zu den parallelen Krümmungsachsen Abstützbereiche erstrecken, wobei die Vorspannfläche eine das Halteelement zumindest teilweise umgreifende Aussparung aufweist.

Mit einem solchermaßen ausgebildeten Bremsbelag ist aufgrund der als Blattfeder ausgebildeten Federelemente eine Erhöhung des Verschleißvorrats der Reibelemente ermöglicht. Ein direkter Nutzen daraus besteht in der Erhöhung der Nutzungsdauer des Bremsbelags, was eine Minimierung der Lebensdauerkosten bei den Nutzern solcher Bremsbeläge zur Folge hat.

Durch die einachsigen Biegungen des als Blattfeder ausgebildeten Federelements ist der für einen Bremsvorgang erforderliche Federweg sowie die nötige Steifigkeit des Federelements bei kleinerem Platzbedarf insbesondere gegenüber der zuvor beschriebenen Runddrahtfeder, aber auch gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Tellerfedern ermöglicht.

Dementsprechend kann die Einbauhöhe der Reibelemente innerhalb des Belagträgers in dem Maß verringert werden, welches den Dickenunterschied der im erfindungsgemäßen Bremsbelag eingesetzten Blattfedern gegenüber der Runddrahtfeder oder der Tellerfeder entspricht.

Vorteilhafte Ausführungsvananten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante schließt jeder der Abstützbereiche an einen ersten an die Vorspannfläche anschließenden gekrümmten Bereich und an einen zweiten gegensinnig gekrümmten Bereich an. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich von wenigstens einem der zweiten gegensinnig gekrümmten Bereiche eine relativ zum Abstützbereich angewinkelte Zunge.

Eine solche Zunge ermöglicht ein einfaches Einfädeln bei der Montage des Federelements.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist ein erster Abstützbereich des Federelements durch einen sich in einer Richtung senkrecht zu den parallelen Krümmungsachsen erstreckenden Aufnahmeschlitz in zwei Abstützstege aufgeteilt, wobei sich der Aufnahmeschlitz unter Ausbildung der das Halteelement zumindest teilweise umgreifenden Aussparung zumindest bis in die Vorspannfläche erstreckt.

Dadurch ist ein einfaches Aufschieben des Federelements auf das durch die Öffnungen des Trägerbleches und des Belagträgers durchsetzendes Halteelement aufschiebbar.

Der Aufnahmeschlitz kann dabei gemäß einer Ausführungsvariante einen geradlinigen Einführungsabschnitt mit konstanter Schlitzbreite aufweisen.

Ein solchermaßen geformtes Federelement ist in besonders einfacher Weise zu fertigen.

In einer alternativen Ausführungsvariante weist der Aufnahmeschlitz einen Einführungsabschnitt mit variierender Schlitzbreite auf.

Dadurch ist ermöglicht, die den Schlitz begrenzenden Wandung so zu gestalten, dass während der Montage, bei der das Federelement auf das Halteelement aufgeschoben wird, die durch den Schlitz getrennten Abstützstege auseinander gedrückt werden, um nach Passieren einer Engstelle zurück in ihre Ausgangsstellung zurück zu federn und so das Federelement in seiner Montageendstellung am Halteelement quasi verrsten.

Denkbar ist es auch, gemäß einer weiteren Ausführungsvariante, dass sich der Aufnahmeschlitz bis in den zweiten Abstützbereich erstreckt.

Besonders bevorzugt weist der Aufnahmeschlitz drei Schlitzbereiche auf, die durch Engstellen voneinander getrennt sind. Gemäß einer nochmals alternativen Ausführungsvariante ist die Aussparung in der Vorspannfläche des Federelements als eine ein Kopfteil des Halteelements vollständig umgreifende Aufnahmeöffnung ausgebildet.

Das Federelement ist bevorzugt bei der letzten genannten Ausführungsvariante mit einem Kopfteil des Halteelements vernietet.

Eine solchermaßen ausgebildete Blattfeder kann dabei durch Aufbohren des Nietkopfes des Halteelements demontiert werden, um den Bremsbelag im Rahmen einer Überholung des Bremsbelags mit neuen Reibelementen auszustatten.

Die Federelemente sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvan- ante in jeweiligen Ausnehmungen des Belagträgers auf einer den Trägerblechen abgewandten Seite aufgenommen, in die die jeweiligen Öffnungen des Belagträgers münden, wobei die Ausnehmungen so bemessen sind, dass das jeweilige Federelement in der Ebene eines Bodens der Ausnehmung in allen Richtungen verschiebbar ist.

Dies ermöglicht, dass eine Schwenkbewegung des fest mit dem Reibelement verbundenen Halteelements eine Schwenkbewegung ausführen kann, ohne dass durch die Geometrie der Ausnehmung eine solche Schwenkbewegung eingeschränkt oder behindert wäre.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung eines Bremsbelags einer Teilbelag- Scheibenbremse eines Schienenfahrzeuges an einem Belaghalter ist der Bremsbelag wie oben beschrieben ausgebildet.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer Ausführungsvariante eines Bremsbelags mit an diesem angeordneten Trägerblechen und Reibelementen,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der den Reibelementen abgewandten Unterseite des Belagträgers mit daran angeordneten Federelementen, Fig. 3 eine schematische Schnittansicht entlang einer in Figur 2 mit

III gekennzeichneten Schnittlinie,

Fig. 4 eine weitere Schnittansicht durch einen Bereich des Bremsbelags mit senkrecht zum Schnitt gemäß Fig. 3 ausgerichteter Schnittrichtung,

Fig. 5 eine isometrische Einzeldarstellung einer Ausführungsvariante eines Federelements,

Fig. 6 eine Seiten-Schnittansicht entlang einer Längsachse des in

Fig. 5 gezeigten Federelements,

Fig. 7 eine Schnittansicht durch einen Ausschnitt des Bremsbelags mit montiertem Federelement gemäß Fig. 5 und 6,

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Schnittansicht zur Darstellung der Montage des Federelements gern. Fig. 5 und 6,

Fig. 9 und 10 den Fig. 5 und 6 entsprechende Darstellungen einer alternativen Ausführungsvariante eines Federelements,

Fig. 11 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Belagträgers mit daran montiertem Federelement gern. Fig. 9 und 10,

Fig. 12 eine der Fig. 8 entsprechende Schnittdarstellung mit in einer

Montagezwischenposition angeordnetem Federelement,

Fig. 13 und 14 den Fig. 11 und 12 entsprechende Darstellungen mit Fe- derelement in der Gebrauchsstellung,

Fig. 15 eine Draufsicht auf eine weitere alternative Ausführungsvariante eines Federelements mit das Halteelement vollständig umgreifende Aufnahmeöffnung vor dem Verstemmen des Federelements,

Fig. 16 eine Seiten-Schnittansicht zur Darstellung der Montage des in Fig. 15 gezeigten Federelements vor dem Verstemmen des Federelements und Fig. 17 und 18 den Fig. 15 und 16 entsprechende Darstellungen des Federelements im vernieteten Zustand.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Bremsbelags, Belagträgers, Trägerbleches, Reibelements, Federelements, Halteelements und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt ein Bremsbelag für eine Teilbelag-Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs bezeichnet. Der Bremsbelag 1 weist einen Belagträger 2 auf, an dem mehrere Trägerbleche 3 sphärisch gelagert sind.

In jedem der Trägerbleche 3 sind mehrere Reibelemente 4 sphärisch gelagert.

Zur sphärischen Lagerung der Trägerbleche 3 am Belagträger 2 sind in einer sich einer X-Y-Ebene erstreckenden Auflagefläche des Belagträgers 2 kalottenförmige Pfannen angeformt, in die entsprechend geformte kugelkalottenförmige Erhebungen der Trägerbleche 3 aufgenommen sind, wie es in Figur 3 beispielhaft dargestellt ist.

In entsprechender Weise ist auch die sphärische Lagerung der Reibelemente 4 am jeweiligen Trägerblech 3 ausgebildet.

Wie in Figur 4 dargestellt, besteht jedes der Reibelemente 4 aus einem Reibbelag 41 und einer Reibelementplatte 42, an deren dem Reibbelag 41 abgewandten Seite eine Kugelkalotte 43 angeformt ist. Auf der dem Reibbelag 41 zugewandten Seite der Reibelementplatte 42 ist in der Kugelkalotte 43 unterhalb des Reibbelags 41 eine Kugelkalotte 51 eines Halteelements 5 aufgenommen.

Dieses Halteelement 5 weist ein sich zentral von der Kugelkalotte 51 durch eine Öffnung 32 im Trägerblech 3 und eine Öffnung 22 im Belagträger 2 vorstehendes Halsteil 52 auf, dessen freies Ende, nachfolgend als Kopfteil 53 bezeichnet, durch ein Federelement 6 gegenüber dem Belagträger 2 verspannt ist. Das Federelement 6 ist dabei in einer Ausnehmung 21 des Belagträgers 2 auf einer den Trägerblechen 3 abgewandten Seite des Belagträgers 2 aufgenommen.

In diese Ausnehmungen 21 münden die jeweiligen Öffnungen 22 des Belagträgers 2.

Die Ausnehmungen 21 sind dabei bevorzugt so bemessen, dass das jeweilige Federelement 6 in der Ebene eines Bodens 24 der Ausnehmung 21 in alle Richtungen verschiebbar ist, wie es beispielhaft in Figur 2 gezeigt ist.

Die Figuren 2 und 5-8 zeigen eine erste Ausführungsvariante eines solchen Federelements 6. Die Figuren 9-14 zeigen eine zweite Ausführungsvariante eines solchen Federelements 6. Die Figuren 15-18 zeigen eine nochmals weitere Ausführungsvariante eines solchen Federelements 6.

Allen Ausführungsvarianten des Federelements 6 gemeinsam ist, dass das Federelement 6 als durch einachsig gekrümmte Bereiche 64, 65 mit parallelen Krümmungsachsen vorgeformte Blattfeder ausgebildet ist.

Das Federelement 6 weist dabei eine Vorspannfläche 61 auf, von der sich beidseits in einer Richtung A senkrecht zu den parallelen Krümmungsachsen K Abstützbereiche 62, 63 erstrecken.

Die Vorspannfläche 61 jedes der Federelemente 6 weist eine das Halteelement 5 zumindest teilweise umgreifende Aussparung auf.

Durch das Umgreifen des Halteelements 5 wird jedes der Reibelemente 4 am Belagträger 2 so verspannt, dass eine Schwenkbewegung des Reibelements 4 ermöglicht ist.

Den unterschiedlichen Ausführungsvarianten des Federelements 6 ist auch gemeinsam, dass, wie beispielsweise in den Figuren 6, 10 und 16 gut erkennbar ist, sich jeder der Abstützbereiche 62, 63 an einen ersten an die Vorspannfläche 61 anschließenden gekrümmten Bereich 64 und an einen zweiten gegensinnig gekrümmten Bereich 65 anschließt.

Bei den in den Figuren 5 - 8 und Figuren 9-14 gezeigten beiden Ausführungsvarianten des Federelements 6 ist ein erster Abstützbereich 62 des Federele- merits 6 durch einen sich in Richtung A senkrecht zu den parallelen Krümmungsachsen K erstreckenden Aufnahmeschlitz 66 in zwei Abstützstege 62a, 62b aufgeteilt.

Der Aufnahmeschlitz 66 erstreckt sich unter Ausbildung der das Halteelement 5 zumindest teilweise umgreifenden Aussparung zumindest bis in die Vorspannfläche 61 des Federelements 6.

Der zweite Abstützbereich 63 dient bei dieser Ausführungsvariante als Verbindungssteg.

Die beiden Abstützstege 62a, 62b umgeben in der Montageposition, wie sie in den Fig. 7 und 8 gezeigten Schnittdarstellung dargestellt ist, das Halsteil 52 des Halteelements 5 eines Reibelements 4 vorspannungsfrei oder nahezu vorspannungsfrei.

Zum Vergleich zeigt Fig. 7 das Federelement 6 im verspannten Montagezustand und einmal, durch das Bezugszeichen 6F markiert, im unverspannten Fertigungszustand.

Zur sicheren Halterung des Federelements 6 am Halteelement 5 ist, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt, im Kopfteil 53 des Halteelements 5 eine Aufnahmenut 54 angeformt, die so bemessen ist, dass das Federelement 6, wie in Fig. 8 dargestellt ist, bei der Montage durch Vorschieben des Federelements 6 in Richtung A in die Aussparung 21 des Belagträgers 2 und dann in die Aufnahmenut 54 des Halteelements 5 bis in die Montageendlage, wie sie in Fig. 8 durch das mit dem Bezugszeichen 6 markierte Federelement 6 dargestellt ist, aufgeschoben werden kann.

Auch in der Fig. 8 ist das Federelement 6 zusätzlich durch das Bezugszeichen 6F (Federelement im unverspannten Fertigungszustand) dargestellt in einer Montageposition gezeigt, bei der eine Zunge 67 eines der Abstützstege 62a, 62b in die Aufnahmenut 54 des Halteelements 5 eintaucht und anschließend in Richtung A in die Montageendstellung verschoben wird, um die Position des Federelement 6 in Figur 8 zu erreichen.

Eine in Fig. 5 gezeigte Schlitzbreite bs ist dabei geringfügig größer als der Querschnitt des Halsteils 52 des Halteelements 5 im Bereich der Aufnahmenut 54. Bei der in den Figuren 5 - 8 gezeigten Ausführungsvariante des Federelements 6 weist der Aufnahmeschlitz 66 einen geradlinigen Einführungsabschnitt mit konstanter Schlitzbreite bs auf.

Bei der in den Figuren 9 - 14 gezeigten Ausführungsvariante des Federelements 6 weist der Aufnahmeschlitz 66 einen Einführungsabschnitt mit variierender Schlitzbreite bs auf.

Die Zungen 67 an den Enden des Federelements 6 bieten während der Montage der Federelemente 6 vorteilhaft eine Greiffläche für manuelles oder auch vollautomatisiertes Montieren.

Wie weiter insbesondere in Fig. 9 erkennbar ist, erstreckt sich der der Aufnahmeschlitz 66 bei dieser Ausführungsvariante bis in den zweiten Abstützbereich 63.

Der Aufnahmeschlitz 66 ist bei dieser Ausführungsvariante, wie in Fig. 9 dargestellt ist, im Wesentlichen in drei Schlitzbereiche 661 , 662, 663 aufgeteilt.

Der erste Schlitzbereich 661 ist dabei bis zu einer ersten Engstellte bsi in seiner Schlitzbreite bs so ausgeführt, dass die Abstützstege 62a, 62b so weit voneinander beabstandet sind, dass diese das Halsteil 52 des Halteelements 5 zur Erleichterung eines Einfädelns auch in einem Bereich oberhalb oder unterhalb der Aufnahmenut 54 (in z-Richtung betrachtet) umgreifen können. Durch weiteres Aufschieben des Federelement 6 in Richtung A werden die beiden Abstützstege 62a, 62b durch Anlage des Halsteils 52 des Halteelements 5 an die den Schlitz 66 begrenzenden Innenkanten der Abstützstege 62a, 62b so weit auseinander gedrückt, dass die erste Engstelle bsi so weit aufgeweitet wird, dass das Halsteil 52 des Halteelements 5 im Bereich seines Schlitzes 54 passieren und in den zweiten Schlitzbereich 662 vorgeschoben werden kann.

Sobald das Halsteil 52 des Halteelements 5 die erste Engstelle bsi passiert hat und im zweiten Schlitzbereich 662 einliegt, federn die Abstützstege 62a, 62b zurück in ihre Ausgangsstellung und erzeugen so eine feste Halte- oder Rastposition des Federelements 6 am Halteelement 5.

Eine zweite Engstellte bs2 verhindert ein Weiterschieben des Federelements 6 in den dritten Schlitzbereich 663. Die Fortsetzung des Aufnahmeschlitzes 66 in den dritten Bereich 663 erleichtert jedoch das Aufspreizen der Abstützstege 62a, 62b. In der Endmontagestellung liegt das Halsteil 52 des Halteelements 5 im Bereich des zweiten Bereichs 662 des Federelements 6, wie es in den Figuren 13 und 14 dargestellt ist.

Die Zungen 67 beidseits der gekrümmten Bereiche 65 des Federelements 6 sind bei der in den Fig. 9-14 gezeigten Ausführungsvariante des Federelements 6 stärker angewinkelt als die Zungen 67 der Ausführungsvariante gemäß Figuren 5-8, bei denen die Zungen 67 auch als Auflageflächen des Federelements 6 am Boden 24 der Aussparung 21 des Belagträgers 2 dienen.

Bei dem Federelement 6 gemäß Figuren 9-14 stützt sich das Federelement 6 in den jeweiligen gekrümmten Bereichen 65 am Boden 24 der Aussparung 21 des Belagträgers 2 ab.

Die in den Figuren 15-18 gezeigte Ausführungsvariante des Federelements 6 weist eine Aussparung in der Vorspannfläche 61 des Federelements 6 auf, das als ein Kopfteil 53 des Halteelements 5 vollständig umgreifende Aufnahmeöffnung 68 ausgebildet ist.

Dieses Federelement 6 weist demgemäß keinen Aufnahmeschlitz 66 auf.

Zur Montage dieses Federelements 6 wird dieses mit der Aufnahmeöffnung 68 bei der Montage auf ein als Kopf ausgebildetes Kopfteil 53 des Halteelements 5 aufgestülpt, wie es in Fig. 16 dargestellt ist, und anschließend vernietet, wie es in Fig. 18 dargestellt ist.

Um ein Reibelement 4, das durch ein solches Federelement mit dem Belagträger 2 verspannt ist, zu demontieren, kann das als Nietkopf ausgebildete Kopfteil 53 des Halteelements 5 aufgebohrt werden. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Bremsbelag

2 Belagträger

21 Aussparung

22 Öffnung

23 Öffnung

24 Boden

3 Trägerblech

31 Öffnung

32 Öffnung

4 Reibelement

41 Reibbelag

42 Reibelementplatte

43 Kugelkalotte

5 Halteelement

51 Kugelkalotte

52 Halsteil

53 Kopfteil

54 Aufnahmenut

6 Federelement

61 Vorspannfläche

62 Abstützbereich

62a, b Abstützsteg

63 Abstützbereich

64 gekrümmter Bereich

65 gekrümmter Bereich

66 Aufnahmeschlitz

661 erster Bereich

662 zweiter Bereich

663 dritter Bereich

67 Zunge

68 Aufnahmeöffnung bs Schlitzbreite bsi erste Engstelle bs2 zweite Engstelle

6F Federelement im unverspannten Fertigungszustand

A Richtung

K Krümmungsachse