Vorrichtung zur überwachung der Bremswirkung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur überwachung der Bremswirkung, wobei die Vorrichtung eine Tragstruktur, ein Fahrwerk, mindestens eine Bremseinheit, die an der Tragstruktur befestigt ist und eine Bremskraft auf eine Reibflache eines rotierenden Elements des Fahrwerks übertragt, sowie mindestens einen Belastungssensor aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur überwachung der Bremswirkung eines solchen Fahrzeugs.

Schienenfahrzeuge sind traditionell mit Backenbremsen, insbesondere Klotzbremsen , und neuere Fahrzeuge mit Scheibenbremsen ausgerüstet.

Unter einer Backenbremse ist eine mechanische Bremse zu verstehen, bei der das jeweilige Rad des Fahrwerks durch Andrucken einer oder mehrerer Bremsbacken abgebremst wird. über die jeweilige Bremsbacke wird ein radialer Druck auf eine Reibflache des Rades, häufig auf die Laufflache, ausgeübt. In der Regel werden zwei gegenüberliegende Bremsklotze angepresst. Wird nur ein einzelner Bremsklotz angepresst, spricht man von einer Klotzbremse. Der jeweilige Bremsklotz bzw. -belag ist über eine bewegliche Mechanik, das so genannte Bremsgestange, mit einem pneumatischen, hydraulischen, elektrischen, mechanischen oder elektromagnetischen Antrieb verbunden. In der Regel wird bei Schienenfahrzeugen eine Druckluftbetatigung verwendet.

Bei einer Scheibenbremse wird die Bremskraft nicht radiai, sondern quer dazu, also in axialer Richtung, auf eine Reibfläche einer Bremsscheibe übertragen, die fest mit der Achse des jeweiligen Rades des Fahrwerks verbunden ist. In der Regel werden zum Abbremsen des Rades die Bremsklotze bzw. Bremsbelage von beiden Seiten an die Bremsscheibe gepresst . Die Bremsklotze sind in einer Bremszange, auch Bremssattel genannt, angebracht, die die Bremsscheibe teilweise umgibt. Ein Bremskolben, der vom jeweiligen Bremsantrieb bewegt wird, übertragt die Bremskraft über das Bremsgestange der Bremszange an die Bremsklotze. Bei einer solchen Scheibenbremse entsteht eine Reaktionskraft, welche unmittelbar als Reibkraft an der Bremsscheibe auftritt und dann als Abstutzkraft von ein oder mehreren weiteren Bauteilen aufgenommen wird.

Beim Betrieb von Schienenfahrzeugen unter winterlichen Bedingungen kann es m Abhängigkeit von der Konstruktion, der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit, den Schneebedingungen und den Windverhältnissen zu Schneeanlagerungen und Vereisungen der Bremsgestange und der Reibflachen der Bremseinheiten kommen .

Die traditionellen Klotzbremsen zeigen dabei eine im Vergleich zu Scheibenbremsen geringere Neigung zur Vereisung, weil wenigstens ein Reibpartner, nämlich die Laufflache des Rades, bei jeder Radumdrehung beim Schienenkontakt vom Eis befreit werden kann. Gleichwohl besteht aber auch bei Klotzbremsen die Gefahr der Vereisung des Bremsgestanges.

Scheibenbremsen sind noch anfalliger gegenüber Vereisung, da hier keiner der Reibpartner automatisch vom Eis befreit

werden kann. Bei bestimmten, nicht vorhersehbaren Witterungsbedingungen kann es insbesondere bei Scheibenbremsen zu so starken Vereisungen der Bremsgestange und Reibflachen kommen, dass die Wirkung der Bremseinheit deutlich eingeschränkt oder sogar aufgehoben wird. Diese

Vereisungen können einzelne Bremseinheiten bis hin zu allen Bremseinheiten des Schienenfahrzeugs betreffen. Solche Bremsausfalle sind nicht rechtzeitig erkennbar und stellen somit ein akutes Sicherheitsproblem im Eisenbahnverkehr dar.

Im Stand der Technik werden Bremseinheiten von Schienenfahrzeugen wahrend der Fahrt nicht ausreichend überwacht. Allenfalls ist eine elektronische überwachung der Bremszylinderdrucke durch eine Steuereinrichtung vorgesehen. Eine solche überwachung ist beispielsweise bekannt aus der RU 2 298 501 Cl. Dabei baut sich bei vereisten oder schwergangigen Bremsgestangen bzw. Bremszangen zwar ein ordnungsgemäßer Bremszylinderdruck auf. Jedoch werden die Kräfte im schwergangigen Bremsgestange abgebaut, ohne eine entsprechende Bremswirkung zu erzielen. Bei vereisten

Reibflachen wird ebenfalls nur eine geringe Wirkung erzielt, weil die aufgebrachten Kräfte bei dem relativ geringen Reibwert der vereisten Reibflachen nur zu einer geringen Verzögerung fuhren können. Der Energieeintrag ist dabei relativ gering, so dass es erst nach einer relativ langen Zeit zum Abschmelzen der vereisten Flachen kommt.

Es ist auch bekannt, vor Fahrtantritt eine Bremsprobe aus geringer Geschwindigkeit durchzuführen. Damit soll beurteilt werden, ob eine ausreichende Bremswirkung erzielt wird. Großer als das Problem der subjektiven Beurteilung der Bremswirkung ist die Tatsache, dass sich der Zustand der

Bremsen wahrend der anschließenden Fahrt jederzeit und nicht vorhersehbar verschlechtern kann.

Als weitere Sicherheitsmaßnahme ist es bekannt, wahrend der Fahrt von einem elektronischen System in bestimmten

Zeitabstanden eine kurze Bremsprobe einleiten zu lassen. Die Fahrzeugverzogerung wird ermittelt, wodurch eine im Augenblick vorliegende Verschlechterung der Bremswirkung diagnostizierbar ist. Der Zustand der Bremsen kann sich aber wie gesagt wahrend der weiteren Fahrt jederzeit wieder verschlechtern .

Um ein allmähliches Vereisen der einzelnen Bauteile der Bremseinheit, insbesondere des Bremsgestanges, wahrend der Fahrt zu vermeiden, werden die Bremseinheiten in regelmäßigen Abstanden von Hand oder elektronisch betätigt. Durch die Bewegung der einzelnen Bauteile soll ein Eisansatz verhindert werden. Um einen wirksamen Betatigungsalgorithmus zu finden, sind allerdings umfangreiche Feldversuche erforderlich. Weil der Vereisungsvorgang jedoch von vielschichtigen klimatischen Bedingungen abhangt, ist der erforderliche Betatigungsalgorithmus ebenfalls witterungsabhangig . Eine häufige Anwendung dieses Verfahrens fuhrt außerdem zu einem erhöhten Energieverbrauch und zu fahrplanrelevanten Zeitverlusten.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug, eine entsprechende Bremseinheit und ein Verfahren anzugeben, mit welchem die überwachung der Bremswirkung verbessert wird.

Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelost, dass der mindestens eine Belastungssensor derart an der Bremseinheit oder an der Tragstruktur angeordnet ist, dass er eine Reibungskraft zwischen der Bremseinheit und der Reibfläche oder eine daraus resultierende Kraft messen kann.

Indem ein oder mehrere Belastungssensoren an der Bremse] nheit montiert sind, ist es möglich, bei einer Bremsprobe oder einer regulären Bremsung die Belastungen in den jeweiligen Bauteilen der Bremseinheit zu messen, die sich als Reaktion auf die Bremskraft ergeben, die auf die Reibfläche des rotierenden Elements, beispielsweise einer Bremsschen be oder eines Rades, übertragen wird. Neben der Reibungskraft selbst kann dies etwa eine Abstutzkraft m Bauteilen sein, welche mit der Bremseinheit verbunden sind. Diese Abstutzkraft kann m eine andere Richtung wirken als die Kraft, mit der die Bremseinheit an die Reibfläche gedruckt wird. Da sich die Große und der Verlauf der jeweiligen Belastung, gemeint sind Kräfte, Momente, Dehnungen, mechanische Spannungen etc., abhangig vom Vereisungsgrad der Bremseinheit ändert, ist es möglich, die gemessenen Belastungen mit vorher festgelegten Soll-Werten zu vergleichen und daraus auf den Grad der Vereisung und die Bremswirkung zu schließen. Mit anderen Worten kann erkannt werden, wenn trotz aufgebrachter Aktionskraft eine Bremsanordnung nicht wirkt, weil der zwischen den Reibpartnern real bestehende Reibwert teilweise oder auf nahe Null reduziert ist, was beispielsweise durch Vereisung verursacht sein kann. Bei der vorliegenden Losung dagegen wird der Belastungssensor so angeordnet, dass er eine aus der tatsachlichen Bremswirkung oder Bremsnichtwirkung

resultierende Reaktionskraft detektieren kann. Diese Reaktionskraft kann beispielsweise aus der tatsachlichen Reibung zwischen den Bremsbauteilen resultieren.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist der Belastungssensor am Bremsgestange der Bremseinheit angeordnet, da das Bremsgestange unabhängig von der Bremsenart relativ hohe Belastungen aufgrund der Reaktionskrafte bei einer Bremsung aufnimmt und weiterleitet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist die Bremseinheit Bestandteil einer Scheibenbremse oder Backenbremse, insbesondere Klotzbremse. Für den Fall einer Scheibenbremse ist es denkbar, dass der Belastungssensor an einem Bauteil der Bremszange, insbesondere am Halter und/oder an mindestens einem Hebel und/oder an mindestens einem Gelenk, angeordnet ist . Es 3 st auch möglich, alternativ oder zusatzlich den Belastungssensor an mindestens einem Bremsklotz der Bremseinheit anzuordnen. Auch kann der Belastungssensor zwischen der Bremseinheit und der Tragstruktur, die insbesondere einen Drehgestellrahmen aufweist, beispielsweise an der Verbindungsstelle zwischen dem Halter der Bremszange und dem Drehgestellrahmen, angeordnet werden. Auch ist eine Anordnung des Belastungssensors an einem Verbindungselement, beispielsweise einer Schraube, vorstellbar, das die Bremseinheit mit der Tragstruktur verbindet. All diese Bauteile der Bremseinheit nehmen eine Belastung als Reaktion auf die Bremskraft auf und verformen sich entsprechend oder andern ggf. ihre Temperatur. Diese Reaktionskraft kann als Reibungskraft auf die

Bremseinheit wirken und beispielsweise eine Abstutzkraft sein. Die Abstutzkraft kann in eine andere Richtung gerichtet

sein als die Bremskraft und kann entsprechend durch eine andere Messung von der Bremskraft unterschieden werden. Entsprechend ist es möglich, in diesen Bauteilen Kräfte, Momente, Dehnungen und/oder mechanische Spannungen, insbesondere eine Biegung, zu ermitteln, wobei der ermittelte Wert der Reaktionskraft für die Belastung, der so genannte Ist-Wert, ein Indiz dafür ist, wie stark der Grad der Vereisung der Bremseinheit ist und ob damit eine Reduzierung der Bremswirkung einhergeht.

Als Belastungssensor sind abhängig von der Art der zu messenden Belastung und dem Anbringungsort des Belastungssensors verschiedene Sensortypen denkbar. Beispielsweise kann ein Belastungssensor in Form eines Dehnungssensors auf der Oberfläche eines der überwachten

Bauteile, insbesondere auf der Oberfläche eines Bauteils der Bremszange, vorzugsweise auf dem Halter und/oder auf einem der Hebel, platziert werden. Es ist auch denkbar, zwischen einzelnen Bauteilen eine Kraftmessscheibe, einen Messdübel, einen Kraftaufnehmer oder einen Drucksensor anzuordnen. Eine Kraftmessscheibe kann beispielsweise zwischen der Tragstruktur, insbesondere dem Drehgestellrahmen, und der Bremseinheit, insbesondere dem Halter einer Bremszange, angeordnet werden, so dass Relativbewegungen zwischen Bremseinheit und Tragstruktur auf den Beiastungssensor übertragen werden. Insbesondere ist ein Dehnungsmessstreifen als Belastungssensor oder als Bestandteil eines Belastungssensors verwendbar. Je nach Ausrichtung eines Dehnungsmessstreifens kann zwischen der Messung der aktiven Bremskraft und der Messung der reaktiven Kraft, welche als Folge der Reibungskraft entsteht und zur tatsächlichen Bremswirkung in Bezug steht, unterschieden werden.

Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der erf indungsgemaßen Vorrichtung ist ]e abbremsbarem Rad des Fahrwerks mindestens ein Belastungssensor vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Bauteile der Bremseinheit mit einem solchen Belastungssensor versehen. Auf diese Weise kann jedes Rad des Fahrwerks hinsichtlich Veränderungen seiner Bremswirkung sicher überprüft werden.

Bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine Steuereinrichtung vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass sie vom jeweiligen Belastungssensor empfangene Ist-Werte mit vorbestimmten, insbesondere gespeicherten, Soll-Werten vergleichen kann. Insbesondere kann die Steuereinrichtung Ist-Werte der aktiven Bremskraft sowie Ist-Werte der reaktiven Reibungskraft empfangen und vergleichen. Das Ergebnis eines solchen Vergleichs und/oder die gemessenen Ist-Werte können über eine Anzeigeeinrichtung beispielsweise im Fuhrerstand angezeigt werden und vorzugsweise ein Notfallprogramm auslosen, bei dem eine oder mehrere Bremsproben und/oder Betätigungen des Bremsgestanges durchgeführt werden. Es ist nicht mehr erforderlich, vor Fahrtantritt oder wahrend der Fahrt regelmäßig Bremsproben durchzufuhren oder das Bremsgestange zu betätigen, da dies erfindungsgemaß nur noch im

Bedarfsfall, wenn die Vereisung einen bestimmten Grad überschritten hat, erfolgt.

Unabhängig von der zuvor beschriebenen Art der überwachung der Bremswirkung können zusatzlich weitere

Uberwachungssysteme vorgesehen sein, beispielsweise eine elektronische überwachung der Bremszylinderdrucke.

Die Aufgabe wird ferner gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung gelost durch ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, umfassend eine Vorrichtung wie sie zuvor beschrieben wurde. Diese Vorrichtung weist zur überwachung der Bremswirkung mindestens einen Belastungssensor auf, wie er zuvor detailliert beschrieben wurde .

Schließlich wird die Aufgabe gemäß einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung gelost durch ein Verfahren zur überwachung der Bremswirkung eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, vorzugsweise umfassend eine wie zuvor beschriebene Vorrichtung, wobei eine Belastung in einer Bremseinheit oder in einer Tragstruktur oder zwischen

Bremseinheit und Tragstruktur als Folge einer Reibungskraft, die von einer Reibflache eines rotierenden Elements eines Fahrwerks auf die Bremseinheit des Fahrzeugs übertragen ward, ermittelt wird.

Indem eine Belastung in einer Bremseinheit ermittelt wird, die eine Reaktion auf eine auf eine Reibfläche übertragene Bremskraft darstellt, und indem naturgemäß die Hohe und der Verlauf der Belastung abhangig von dem Grad der Vereisung der Bremseinheit ist, wird ermöglicht, dass eine die Bremswirkung reduzierende Vereisung rechtzeitig erkannt wird und im Bedarfsfall Gegenmaßnahmen, beispielsweise eine oder mehrere Bremsproben oder Betätigungen des Bremsgestanges, durchgeführt werden können.

Wie zuvor beschrieben wird gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens die Belastung mittels mindestens eines an der

Bremseinheit angeordneten Belastungssensors ermittelt. Ben einem solchen Belastungssensors kann es sich um einen Dehnungssensor, eine Kraftmessscheibe, einen Messdubel, einen Kraftaufnehmer oder einen Drucksensor handeln. Auch die kombinierte Verwendung verschiedener Sensorarten ist möglich. Vorzugsweise wird a_ s Belastungssensor oder als Teil des Belastungssensors ein Dehnungsmessstreifen eingesetzt. Wie bereits beschrieben kann je nach Ausrichtung eines Dehnungsmessstreifens zwischen der Messung der aktiven Bremskraft und der Messung der reaktiven Kraft, welche als Folge der Reibungskraft entsteht und zur tatsachlichen Bremswirkung in Bezug steht, unterschieden werden.

Der Be] astungssensor übertragt gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemaßen Verfahrens einen der ermittelten Belastung entsprechenden Ist-Wert an eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung den Ist-Wert mit einem vorbestimmten, insbesondere gespeicherten, Soll- Wert vergleicht und eine evtl. Abweichung ermittelt. Insbesondere kann die Steuereinrichtung Ist-Werte der aktiven Bremskraft sowie Ist-Werte der reaktiven Reibungskraft empfangen und vergleichen. Die Abweichung und/oder der Ist- Wert können angezeigt werden und zum Anlass genommen werden, um im Bedarfsfall eine der Vereisung entgegenwirkende Maßnahme, zum Beispiel eine Bremsprobe oder die Betätigung des Bremsgestanges, auszulosen. Ein solches Notfallprogramm wird insbesondere dann ausgelost, wenn die Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert großer als ein vorbestimmter Grenzwert ist, der wie die Soll-Werte ebenfalls in der Steuereinrichtung gespeichert sein kann.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfmdungsgemaße Fahrzeug, die erfindungsgemaße Bremseinheit und das erfindungsgemaße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Ausfuhrungsbe Lspiel einer an einem Schienenfahrzeug montierten Bremseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2a) bis d) typische Diagramme wahrend der überwachung der Bremseinheit aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung 1 zur überwachung der Bremswirkung bei einem Schienenfahrzeug (nicht dargestellt) . Im vorliegenden Fall ist an einem Teil der Tragstruktur 2 des Fahrzeugs, hier an einem Drehgestellrahmen 8, eine Bremseinheit 4 mittels Verbindungselementen 15 montiert, wobei die Bremseinheit 4 eine Bremskraft auf eine Reibflache 5 eines rotierenden Elements 6 des hier nur teilweise dargestellten Fahrwerks 3 des Fahrzeugs überträgt. Das rotierende Element 6 ist im vorliegenden Fall eine Bremsscheibe 9, die fest mit einer rotierenden und ein Rad des Fahrwerks 3 antreibenden Welle befestigt ist.

An der Bremseinheit 4, die im in Fig. 1 dargestellten Fall eine Bremszange 10 umfasst, sind mehrere Belastungssensoren 7a, 7b, 7c, 7d und 7e angeordnet, von denen einige als

Dehnungsmessstreifen 18a, 18b, 18c, 18d ausgebildet sind und einer von einer Kraftmessscheibe 17 gebildet wird.

Ein Dehnungsmessstreifen 18a ist dabei auf der Oberflache eines Hebels 12a der Bremszange 10 und ein weiterer Dehnungsmessstreifen 18b auf der Oberflache des

5 gegenüberliegenden Hebels 12b der Bremszange 10 positioniert. Zwei weitere Dehnungsmessstreifen 18c und 18d sind auf der Oberflache des Halters 11 der Bremszange 10 angeordnet, welcher über Gelenke 13a und 13b mit den Hebeln 12a und 12b verbunden ist.

-0

Die Kraftmessscheibe 17 ist an der Verbindungsstelle zwischen Drehgestellrahmen 8 und der Bremszange 10 bzw. dem Halter 11 um das bolzenformige Verbindungselement 15 herum angeordnet, welches die Bremszange 10 mit dem Drehgestellrahmen 8

15 verbindet .

Bei einer Bremsung werden über eine Zylinder-Kolben-Anordnung 19, die druckbeaufschlagt wird, die beiden Hebel 12a und 12b der Bremszange 10 aufeinander zubewegt, so dass die

20 Bremsklotze 14a und 14b, die an den Hebeln 12a und 12b montiert sind, auf die Reibflachen 5 der Bremsscheibe 9 drucken. Abhangig von der Bremskraft, mit der die Bremsklotze 14a und 14b auf die Reibflachen 5 der Bremsscheibe 9 drucken, entstehen Belastungen in den einzelnen Teilen der Bremszange

25 10, insbesondere in den Hebeln 12a und 12b sowie im Halter 11. Auch wird die Bremszange 10 als Reaktion auf die Bremskraft relativ zum Drehgestellrahmen 8 bewegt, was zu Belastungen im Bereich der Verbindungsstelle zwischen Drehgestellrahmen 8 und Bremszange 10 fuhrt. Darüber hinaus

30 entstehen abhangig von der Reaktionskraft, also in Folge der Reibungskraft zwischen den Reibflächen 5 und der Bremsscheibe 9, ebenfalls Belastungen in den einzelnen Teilen der

Bremszange 10 und wiederum auch in den Hebeln 12a und 12b sowie im Halter 11. Diese Belastungen haben regelmäßig eine andere Richtung als die Belastungen durch die aktive Bremskraft .

Die einzelnen Belastungen, also Reaktionskrafte, sind dadurch messbar, dass sich die mit den Belastungssensoren versehenen Bauteile entsprechend der auf die Bremsscheibe 9 übertragenen Bremskraft verformen. So wird eine Biegung des Hebels 12a als Folge der Reibungskraft von dem Dehnungsmessstreifen 18a und eine Biegung des Hebels als Folge der Reibungskraft 12b von dem Dehnungsmessstreifen 18b erfasst und ein der ermittelten Belastung entsprechender Ist-Wert an eine Steuereinrichtung 16 übertragen. Eine Biegung im Halter 11 als Folge der Reibungskraft wird wiederum von den Dehnungsmessstreifen 18c und 18d erfasst, wobei ebenfalls entsprechende Ist-Werte an die Steuereinrichtung 16 übertragen werden. Die Kraftmessscheibe 17 erfasst die Kraft, mit der die Bremszange 30 an den Drehgestellrahmen 8 gedruckt wird, und übertragt ebenfalls einen entsprechenden Ist-Wert an die Steuereinrichtung 16.

In der Steuereinrichtung 16 sind Soll-Werte gespeichert, mit denen die ermittelten Ist-Werte verglichen werden. Da sich die Große und der Verlauf der Belastungen als Folge der

Reibungskraft in den einzelnen Bauteilen der Bremszange 10 mit zunehmendem Grad der Vereisung andern und immer mehr von dem Verhalten bei Normaltemperaturen abweichen, andern sich mit zunehmender Vereisung auch die Messwerte im Falle einer Bremsung, die von den Belastungssensoren ermittelt und an die Steuereinheit 16 übertragen werden.

Die Steuereinrichtung 16 ermittelt, beispielsweise in regelmäßigen Abstanden oder auf Anforderung eines Benutzers, durch Vergleich der Ist-Werte mit den entsprechenden Soll- Werten eine eventuelle Abweichung und zeigt diese an. Ist die ermittelte Abweichung großer als ein vorbestimmter Grenzwert, wird die Bremseinheit 4 zur Reduzierung des Vereisungsgrads für einen bestimmten Zeitraum einmalig oder mehrmalig betätigt .

Fig. 2 zeigt schematisch ein Diagramm, in welchem über eine bestimmte Zeit die Bremswirkung anhand der

Bremszylinderdrucke (Fig. 2b)), welche der aktiven Bremskraft entsprechen, einerseits und anhand der Dehnung an der Oberflache der Bremszange (Fig. 2c) und d) ) , welche der reaktiven Reibungskraft entspricht, andererseits dargestellt ist.

Fig. 2a) stellt die Abnahme der Geschwindigkeit (in km/h) des Schienenfahrzeugs bei einer Bremsung über die Zeit (in Sekunden) dar.

Fig. 2b) zeigt die änderung des Drucks (in bar) im Bremszylinder wahrend der Bremsung, also die aktive Bremskraft. Dabei stellt die gestrichelte Linie einen vorgegebenen Soll-Wert-Verlauf und die durchgezogene Linie die tatsachliche Druckanderung, also den Ist-Wert-Verlauf, dar. Bei Vergleich der Figuren 2a) und b) ist zu erkennen, dass zu Beginn der Bremsung der Bremszylinderdruck schlagartig bis zu einem Maximalwert ansteigt und dann über den gesamten Zeitraum der Bremsung bis zum Stillstand des Schienenfahrzeugs konstant bleibt. Ferner ist zu erkennen,

dass der tatsachliche Druckverlauf dem optimalen Druckverlauf entspricht und keine nennenswerten Abweichungen vorliegen.

Fig. 2c) zeigt die änderung der Dehnung (in 10 ^~J mV/V) an der Oberflache der Hebel 12a und 12b als Folge der reaktiven Reibungskraft über die Zeit, und zwar erfasst durch die Dehnungsmessstreifen 18a und 18b. Entsprechend ist in Fig. 2d) die änderung der Dehnung an der Oberflache des Halters 11 der Bremszange 10 über die Zeit dargestellt.

In den Figuren 2c) und d) ist zu erkennen, dass trotz einer in Fig. 2b) nicht erkennbaren Abweichung des Ist-Druck- Verlaufs vom Soll-Druck-Verlauf dennoch eine deutliche Abweichung im Dehnungsverhalten der Bauteile der Bremszange 10 vorliegt, was auf einen bestimmten Grad der Vereisung der Bauteile schließen laßt. Durch die Vereisung liegt ein niedrigerer Reibungskoeffizient zwischen den Reibflachen 5 und der Bremsscheibe 9 vor, wodurch eine geringere Reaktionskraft entsteht und folglich eine geringere Dehnung. So ist auch in den Figuren 2c) und d) der Soll-Wert- Ver] auf anhand einer gestrichelten Linie dargeste] It und der Ist-Wert-Verlauf der Dehnung an der Oberflache der jeweiligen Bauteile durch eine durchgezogene Linie dargestellt. Dabei ist zu Beginn der Bremsung eine relativ große Veränderung der Dehnung als Reaktion auf die Bremskraft feststellbar, wobei die änderung im Idealfall (Soll-Wert-Verlauf) , in welchem keine Vereisung der Bauteile vorliegt, großer a3 s bei den tatsachlichen Bedingungen (Ist-Wert-Verlauf) ist. Bis zum Stillstand des Schienenfahrzeugs verandern sich die Reaktionskrafte und damit die gemessenen Dehnungen kaum, gehen aber mit Stillstand des Fahrzeugs wieder auf 0 zurück,

da dann keine Relativbewegung mehr zwischen den Bremsklötzen 14a und 14b und der Bremsscheibe 9 stattfindet.

Die in den Figuren 2a) bis d) dargestellte Grafik zeigt, dass eine überwachung der Bremszylinderdrucke allein nicht geeignet ist, eine Reduzierung der Bremswirkung aufgrund Vereisung der Bauteile der Bremseinheit 4 anzuzeigen. Die Anordnung von Belastungssensoren an Bauteilen der Bremseinheit 4 zeigt dabei deutlich den Unterschied zwischen der Reaktionskraft im Idealzustand und der Reaktionskraft im tatsächlichen Zustand auf. Auf diese Weise können rechtzeitig Maßnahmen gegen die Vereisung getroffen werden, wodurch langfristig eine optimale Bremswirkung erhalten bleibt.