CN115325060A - 制动钳单元和用于检测盘式制动器的制动钳单元的制动衬片和制动盘磨损的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其是用于轨道车辆的盘式制动器的制动钳单元(1、1')，该制动钳单元具有两个钳杆(2、3)、制动缸(8)、调节器模块(9)、制动衬片(4、5)和磨损传感器装置(11、11'、11”)，所述磨损传感器装置具有至少一个传感器元件(24、24')和评估单元(12)。所述磨损传感器装置(11、11'、11”)平行于调节器模块(9)和/或制动缸(8)地在两个钳杆(2、3)之间在联接轴线中铰接在所述钳杆上。本发明还涉及一种用于确定盘式制动器的制动钳单元(1、1')的制动衬片(4、5)和制动盘磨损的方法。

Description

制动钳单元和用于检测盘式制动器的制动钳单元的制动衬片 和制动盘磨损的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的具有磨损传感器装置的制动钳单元。本发明还涉及一种用于检测盘式制动器的制动钳单元的制动衬片和制动盘的磨损的方法。
背景技术
这种制动钳单元因其制动性能而广泛用于铁路工业，尤其是用于火车头、有轨电车和多节列车单元。
在日常制动运行中，制动衬片和制动盘会磨损。出于安全原因，必须定期检查制动器的状态，目前的检查方法依赖于维护人员对制动衬片和制动盘的目视检查。这样成本很高并且需要训练有素的维护人员。
例如从文献WO 2018/178018 A1中已知盘式制动器的自动磨损检测。根据该文献，非接触式操作传感器用于制动衬片保持器上或中或者与制动衬片保持器连接的制动钳杆上或中。该传感器测量与制动盘侧面的距离，以便能够计算制动衬片的磨损。但这种布置被认为是不利的，因为它易受干扰，因此需要太多保护才能稳健运行。
此外，仅检测制动衬片的磨损，而无法确定制动盘的磨损。
发明内容
本发明的任务在于提供一种改进的制动钳单元，其具有用于制动衬片和制动盘的自动磨损检测，同时成本和维护时间得以降低。
另一任务是提出一种用于检测盘式制动器的制动钳单元的制动衬片和制动盘磨损的改进方法。
所述任务通过权利要求1的技术方案来解决。
所述另一任务通过根据权利要求14的方法来解决。
本发明的构思在于借助至少一个磨损传感器装置检测磨损，该磨损传感器装置平行于制动钳单元的制动缸或/和调节器模块地安装。
根据本发明的尤其是用于轨道车辆的制动钳单元包括两个钳杆、制动缸、调节器模块、制动衬片和具有至少一个传感器元件和评估单元的磨损传感器装置。磨损传感器装置平行于调节器模块和/或制动缸地在所述两个钳杆之间在联接轴线中铰接在所述钳杆上。
以此方式，可实现稳健且简单的磨损传感器装置，其能够以简单的方式安装及加装。
根据本发明的用于确定尤其是用于轨道车辆的盘式制动器的制动钳单元(该制动钳单元具有两个钳杆、制动缸、制动衬片和磨损传感器装置，该磨损传感器装置具有评估单元)的制动衬片和制动盘磨损的方法包括下述方法步骤：(VS1)检测初始位置并借助磨损传感器装置检测在制动过程中两个钳杆的联接点之间的距离的长度变化，在此通过运动转换装置将距离的长度变化转换为旋转角度传感器的旋转角度变化，或者通过测量在接触式或/和非接触式测距传感器的传感器元件与磨损传感器装置的参考区段之间的距离来检测距离的长度变化；(VS2)根据这样检测到的测量值生成测量信号；并将测量信号转发给评估单元；并且(VS3)由评估单元这样评估测量信号，使得确定在测量信号中累计的制动钳单元的衬片磨损和盘磨损的磨损值。
一个特殊优点在于，不仅可简单地自动确定衬片磨损，也可简单地自动确定盘磨损。
其它有利的实施方式在从属权利要求中给出。
在一种实施方式中，所述磨损传感器装置铰接地安装在联接点的联接轴线中，制动缸和/或调节器模块铰接在所述联接点的联接轴线中，所述联接点彼此间隔开距离地设置。所述联接点已经存在并且可以简单的方式加以利用。
另一种实施方式规定，所述磨损传感器装置具有运动转换单元，该运动转换单元将作为联接点之间的距离变化的纵向运动转换为旋转运动。这实现了紧凑且易于密封的有利结构。
如果在一种实施方式中所述磨损传感器装置的运动转换单元包括具有内螺纹的螺纹管和具有外螺纹的丝杠，并且内螺纹和外螺纹啮合并形成传动螺纹，则对于这种紧凑结构是有利的。
在另一种实施方式中规定，所述螺纹管不可相对旋转地与磨损传感器装置连接并且丝杠可旋转地支承并且与所述至少一个传感器元件连接，或者丝杠不可相对旋转地与磨损传感器装置连接并且螺纹管可旋转地支承并且与所述至少一个传感器元件连接。这种结构简单且紧凑。
如果所述至少一个传感器元件是旋转角度传感器，则是有利的，因为这种构件可在市场上以低成本获得，而且质量很高。
另一种实施方式规定，所述磨损传感器装置包括固定元件、传感器壳体、壳体、运动转换单元、至少一个轴承和所述至少一个传感器元件，磨损传感器装置分别借助一个固定元件铰接地安装在联接点的联接轴线中。这种安装简单且成本很低。
另一种实施方式规定，所述壳体管和螺纹管可伸缩地设置在一起，壳体管推套在螺纹管上。由此实现有利的节省空间的结构。
在一种替代实施方式中，所述磨损传感器装置具有至少一个非接触式测距传感器。由此可实现有利的紧凑且简单的结构。
在此有利的是，所述至少一个非接触式测距传感器是超声波传感器、雷达传感器和/或光学测距传感器。为此可使用已设有集成电子测量数据处理电路的市售构件。
此外，如果磨损传感器装置具有固定元件、壳体管和所述至少一个非接触测距传感器，并且壳体管和所述至少一个非接触式测距传感器可伸缩地设置在一起，则对于紧凑且简单的结构是有利的。
在另一种实施方式中，所述至少一个非接触式测距传感器与磨损传感器装置的参考区段相互作用并检测在传感器元件和参考区段之间的距离作为在联接点之间的距离变化的量度。这是有利的，因为只需要少量的构件。
所述制动钳单元构造用于气动盘式制动器。这有利地扩大了应用范围。
在所述方法的一种实施方式中，所述非接触式测距传感器是超声波传感器、雷达传感器和/或光学测距传感器。这些构件可有利地在市场上以高度集成的设计作为即用型功能构件获得。
如果评估单元将确定的磨损值与先前存储的用于制动衬片更换和/或制动盘更换的极限值进行比较并根据比较结果在适合的媒体上输出通知、警告等，可有利地计划维护时间。
还有一个很大的优点是，评估单元基于所有检测到的测量值和由此确定的磨损值根据比较值确定整个盘式制动器的制动衬片和制动盘的磨损。
附图说明
下面参考附图阐述本发明的实施例。附图如下：
图1-2示出传统和紧凑型制动钳单元的示意性俯视图；
图3示出根据本发明的制动钳单元的示意性剖视图，其具有根据本发明的磨损传感器装置的第一种实施例；
图4示出根据图3的传感器壳体的示意性放大剖视图；
图5示出根据图3的磨损传感器装置的第一种实施例的一种变型的剖视图；
图6示出根据图3的磨损传感器装置的第二种实施例的剖视图；
图7示出磨损曲线示意图；和
图8示出根据本发明方法的一种实施例的示意性流程图。
具体实施方式
坐标x、y、z在附图中用于定向。坐标x沿制动钳单元1的纵向方向延伸，坐标y横向于其延伸，坐标z形成竖直方向。制动钳单元1的其它位置当然也是可能的。
图1示出传统制动钳单元1的示意性俯视图。图2示出传统的所谓的紧凑型制动钳单元1'的示意性俯视图。
每种制动钳单元1、1'形成用于轨道车辆的盘式制动器并且包括第一钳杆2和第二钳杆3、两个制动衬片4、5、制动缸8和用于磨损调节的调节器模块9。
制动钳单元1包括具有集成调节器模块9的制动缸8，另一制动钳单元1'具有单独的制动缸8和单独的调节器模块9。
两个钳杆2、3围绕相应的沿Z方向的杆轴线可枢转地安装在相应的铰链2a、3a中，这将不作更详细的描述。
在钳杆2、3的一侧，制动衬片4、5通过钳杆2、3自由端部上的制动衬片保持器可枢转地安装在铰链2b、3b中。在钳杆2、3的另一自由端部上，在根据图1的制动钳单元1中具有集成调节器模块9的制动缸8用铰链铰接地连接在联接点6、7的联接轴线中。在根据图2的紧凑型制动钳单元1'中，仅调节器模块9铰接在联接点6、7上。
制动缸8例如可气动、液压、机电地或以类似方式被驱动。制动衬片4、5设置在一个在此未示出的制动盘的两侧。
在制动过程中，制动缸8在制动器压紧时被激活并增大联接点6、7之间在y方向上的距离10。这导致制动衬片4、5在y方向上朝向彼此运动并且因此压在制动盘上。
当松开制动器时，制动缸8未被操作，联接点6、7之间在y方向上的距离10再次减小，并且制动衬片4、5彼此远离。制动衬片4、5在此与制动盘分离。
调节器模块9的使用确保制动衬片间隙(也称为气隙)在运行期间在制动器松开的情况下保持恒定。所述气隙分别存在于制动衬片4、5和制动盘之间。
在制动器运行期间，制动衬片4、5和制动盘的磨损增加并导致联接点6、7之间的距离10增加，在制动过程中制动衬片4、5之间在y方向上的距离减小。
以此方式，距离10形成制动衬片4、5和制动盘磨损的量度。制动过程中距离10的动态变化还可提供关于制动过程功能的信息。
图3示出根据本发明的制动钳单元1'的示意性剖视图，该制动钳单元具有根据本发明的磨损传感器装置11的第一种实施例。图4示出根据图3的传感器壳体15的示意性放大剖视图。
剖视图示出制动钳单元1'在x方向上的视图(参见图2)。
根据本发明的制动钳单元1'还包括磨损传感器装置11。
磨损传感器装置11在此平行于调节器模块9地在联接点6、7的轴线之间安装在钳杆2、3上的两个点上、即联接点6、7中。也就是说，磨损传感器装置11的传感器轴线11a平行于调节器模块9的轴线9a延伸。在制动过程中，钳杆2、3的运动以及距离10的相关变化通过联接点6、7传递给磨损传感器装置11。
在第一种实施例中，磨损传感器装置11包括评估单元12、固定元件13和14、传感器壳体15、壳体16、具有螺纹管17和丝杠18的运动转换单元、波纹管20、至少一个轴承21和至少一个传感器元件24、24'。
评估单元12经由连接路径12a(如电和/或光传输导线)与所述至少一个传感器元件24、24'连接。也可想到，可使用无线传输路径、如无线电、红外线、超声波来代替导线连接路径12a。
磨损传感器装置11通过在此构造为角形托架的固定元件13、14固定在钳杆2、3上的联接点6、7中。这将在下面进一步说明。
联接点6、7之间的距离10变化通过固定元件13、14传输到磨损传感器装置11。在制动过程中，联接点6、7分别在圆弧上运动，该圆弧的中心点是相应钳杆2、3的相应铰链2a、3a的轴线。联接点6、7和铰链2a、3a的轴线在z方向上彼此平行延伸。固定元件13、14允许磨损传感器装置11在y方向上的线性运动。
传感器壳体15用于容纳所述至少一个传感器元件24。传感器壳体15具有环绕的壁15a，该壁借助端板15b封闭。所述端板15b和壁15a限定内部空间15c，其开口15d设有径向向外突出的，环绕的凸缘15e。
传感器壳体15以其环绕的凸缘15e固定在第一固定元件13的固定板13a上并且借助密封件15f、如O形圈相对于大气密封。第一固定元件13因此形成磨损传感器装置11在第一钳杆2的联接点6上的安装部。
另外，传感器壳体15通过固定板13a与壳体16的轴承壳体16a连接。轴承壳体16a通过凸肩16c固定在固定板13a的开口13b中。壳体16还具有壳体管16b。传感器壳体15、轴承壳体16a和壳体管16b与传感器轴线11a同轴地依次设置。
在此示例性示出一种可能性，在其中壳体管16b几乎完全在联接点6和7之间的距离10的整个长度上延伸。当然，壳体管16b的长度也可具有其它尺寸。壳体管16b和螺纹管17在此可伸缩地设置在一起，并且壳体管16b推套在螺纹管17上。螺纹管17具有内螺纹19a和光滑的外表面。
在图3所示的磨损传感器装置11的初始位置中，螺纹管17的自由端部17a与轴承壳体16a相距一小段距离。螺纹管17的另一端部17b构造为法兰，借助该法兰，螺纹管17安装在第二固定元件14的固定板14a上。第二固定元件14形成磨损传感器装置11在第二钳杆3的联接点7上的另一安装部。
运动转换单元包括具有外螺纹19的丝杠18和具有内螺纹19a的螺纹管17。在该示例中，内螺纹19a成形在螺纹管17的自由端部17a的一个区段中。丝杠18设置在螺纹管17中，丝杠18的外螺纹19与螺纹管17的内螺纹19a啮合。外螺纹19和内螺纹19a在此形成具有相应螺距的传动螺纹。
丝杠18这样设置在螺纹管17中，使得第一丝杠端部18a朝轴承壳体16a方向突出于螺纹管17。在磨损传感器装置11的初始位置中，第二自由的丝杠端部18b仍然设置在螺纹管17的端部17b之内。
丝杠18的第一丝杠端部18a与轴承区段18c连接。轴承21——在此例如是自动定心滚珠轴承——以其内环设置在轴承区段18c上并且以其外环容纳在轴承壳体16a中。轴承21形成用于丝杠18围绕传感器轴线11a的旋转轴承。
螺纹管17以其端部17b不可相对旋转地安装在固定元件14的固定板14a上。
在壳体管16b和螺纹管17的带有端部17b的从壳体管突出的区段上安装有密封件。该密封件在此是波纹管20，该波纹管以第一密封端部区段20a在轴承壳体16a和壳体管16b的连接区域中固定在壳体管16b上。第二密封端部区段20b固定在螺纹管17的端部17b的区段上。
此外，丝杠18的轴承区段18c借助旋转连接件与传感器元件24通过传动机构23联接。传动机构23例如是行星齿轮传动机构。传感器元件24检测丝杠18围绕传感器轴线11a的旋转角度。传感器元件24是旋转角度传感器，例如具有电位计或霍尔传感器。当然，光学和/或电容式角度传感器也是可能的。
在制动过程中，钳杆2、3的运动引起距离10的变化，该变化作为纵向运动传递到磨损传感器装置11。在此磨损传感器装置11可伸缩地被拉开或再次被推到一起。由于运动转换单元的螺纹管17不可相对旋转地安装在第二固定元件14上，所以当距离10的长度变化时，丝杠18基于传动螺纹——其由与螺纹管17的内螺纹19a啮合的丝杠18的外螺纹19形成——围绕传感器轴线11a旋转。以此方式，运动转换单元将距离10变化的纵向运动转换为旋转运动。
通过旋转连接件22，传感器元件24随后旋转并且因此检测与距离10的长度变化成正比的旋转角度。评估单元12从传感器元件24为此传输的信号确定制动衬片4、5和制动盘的磨损值。此外，评估单元12可根据检测到的由运动引起的距离10的长度变化来监控制动过程，例如通过与预先确定的值进行比较。
在下文中将结合图7更详细地解释信号的评估。
图5示出根据图3的磨损传感器装置11的第一种实施例的一种变型的剖视图。
根据图5的变型中的磨损传感器装置11'与根据图3的磨损传感器装置11的第一种实施例的区别在于壳体16的形状、内螺纹19a在螺纹管17的另一端部17b中的设置以及螺纹管17和丝杠18的布置。
轴承壳体16a通过凸肩16c固定在中间板16d的开口中。中间板16d固定在固定板13a上并且以一个凸肩固定在固定元件13的固定板13a的开口13b中。传感器壳体15又以其环绕的凸缘15e固定在固定板13a上并且借助密封件15f相对于大气密封。
轴承壳体16a具有轴承21，与第一种实施例不同，该轴承以其内环设置在螺纹管17的端部17a上。在该变型中，螺纹管17借助轴承21可旋转地支承。
壳体管16b的长度约为螺纹管17长度的四分之一。螺纹管17在丝杠18的整个长度上延伸。
在该变型中，丝杠18通过支架18d借助保持板18e不可相对旋转地安装在第二固定元件14的固定板14a上。
波纹管20以第一密封端部区段20a固定在壳体管16b上并且以第二密封端部区段20b固定在丝杠18的支架18d上。
与第一种实施例相反，在该变型中，连接传感器元件24的传动机构23的旋转连接件22通过同步件22a与可旋转的螺纹管17连接。同步件22a插入螺纹管17第一端部17a的孔中并且与螺纹管17不可相对旋转地连接，例如拧入、夹紧等。
在制动过程中，钳杆2、3的运动引起距离10的变化，该变化传递到磨损传感器装置11。在此磨损传感器装置可伸缩地被拉开或再次被推到一起。借助传动螺纹(丝杠18的外螺纹19和螺纹管17的内螺纹19a)，该纵向运动在此转换为螺纹管17的旋转运动并传递到传感器元件24。
图6示出根据图3的磨损传感器装置11的第二种实施例的剖视图。
根据图6中的第二种实施例的磨损传感器装置11”包括固定元件13、14、波纹管20、壳体管25和非接触式测距传感器。
非接触式测距传感器借助支架26安装在第二固定元件14上并且具有至少一个传感器元件24'。
非接触式测距传感器与磨损传感器装置11”的参考区段相互作用并且检测在传感器元件24'和参考区段之间的距离10'。在此距离10'的变化相应于在联接点6、7之间的距离10的变化。距离10'的变化也可与联接点6、7之间的距离10的变化成正比。对实际距离或相关磨损的计算由评估单元12进行。
壳体管25以管端部25a固定在第一固定元件13的固定板13a中的凹口13c中。凹口13c通过壁13d封闭。管端部25a贴靠在该壁13d的内侧13e上。
壳体管25在第一固定元件13的固定板13a和第二固定元件14的固定板14a之间沿y方向的距离的大约三分之二的长度上延伸并且具有自由管端部25b。
与壳体管25和传感器轴线11a同轴地，支架26以固定端部26a安装在第二固定元件14的固定板14a上。支架26构造为管，该管以自由支架端部26b从固定板14a伸入到在第一固定元件13的安装板13a和第二安装元件14的安装板14a之间的空间中。在在此所示的磨损传感器装置11”的初始位置中，自由支架端部26b伸入壳体管25的第二端部25b中。
杆状传感器壳体27以同样为杆状的固定区段27a通过支架自由端部26b插入支架26中。插入深度可通过传感器壳体27的可调节止挡元件27b来调节。
在传感器壳体27的伸入壳体管25中的区段中设置有传感器元件24'。壳体管25和具有传感器元件24'的传感器壳体27可伸缩地设置在支架26上。换言之，壳体管25和非接触式测距传感器可伸缩地设置在一起。
传感器元件24'在此是超声波传感器，其与第一固定元件13的固定板13a中的凹口13b的壁13d的内侧13e相互作用。在此壁13d的内侧13e作为用于传感器元件24'的超声波振动的反射表面而构成磨损传感器装置11”的参考区段。传感器元件24'的发射器/接收器表面24'a和壁13d的内侧13e间隔开距离10'设置。该距离10'的变化是联接点6和7之间的距离10变化的量度。以此方式，具有超声波传感器作为传感器元件24'的磨损传感器装置11”可检测距离10的变化。
波纹管20以其第一密封端部区段20a固定在壳体管25的第一管端部25a区域中并且以其第二密封端部区段20b固定在支架26的固定端部26a区域中。管端部25a在此构造为增厚的凸缘。
在制动过程中，钳杆2、3的运动引起距离10的变化，该变化传递到磨损传感器装置11”。在此磨损传感器装置可伸缩地被拉开或再次被推到一起。由此，传感器元件24'的发射器/接收器表面24'a与壁13d的内侧13e之间的距离10'以与距离10相同的方式变化。该变化借助具有传感器元件24'的超声波传感器检测。
具有传感器元件24'的超声波传感器形成非接触式测距传感器。连接路径12a、如用于供电和信号传输的电线与评估单元12连接。
在一种实施方式中，代替非接触式测距传感器，也可提供具有至少一个机电触点的接触式测距传感器。根据触点是设计为常开触点还是常闭触点，当达到与特定、例如最大的磨损值相对应的距离时，该触点闭合或打开。
但在另一种实施方式中，这种触点也可设置为传感器壳体27中的机电触点，在预先设定的、与特定磨损值相对应的距离处该触点被致动器操作。这种机电触点例如可以是所谓的速动开关、微型开关或限位开关。
也可设置多个触点，它们被分配给不同的磨损级别，例如：a)显示即将磨损，b)显示磨损需要更换，c)警告已达到磨损最终值并且无法再继续行驶。
致动器例如可以是与管25固定连接的杆或设置在管25内侧上的开关凸轮。
这种机械触点也可作为附加的冗余部件提供。
图7示出制动钳单元1、1'的磨损曲线的示意图SB。
制动钳单元1、1'的磨损传感器装置11、11'、11”的一个或多个传感器元件24、24'的测量信号S被绘制成时间t的函数。测量信号S由评估单元12接收、放大和评估。评估结果由评估单元12转发到适合的显示、数据处理和存储装置。
测量信号S显示距离10的变化并且相应于制动衬片4、5的磨损、制动盘的磨损和气隙的总和。
衬片磨损曲线28像三角函数一样上升直至衬片磨损29的最大磨损值，然后在该最大值处发生制动衬片4、5的衬片更换30。
盘磨损曲线31具有细长的锯齿形轮廓。在多次的衬片更换30后，当达到最大盘磨损33时，才需要更换制动盘作为盘更换32。
总磨损34包括衬片磨损29和盘磨损33的总和。
制动衬片磨损29的测量信号3的形状也是锯齿形轮廓，但制动衬片4、5必须比制动盘更频繁地更换。
通过连续检测相应于磨损的测量信号，可持续监控磨损的特殊性且快速确定早期或异常磨损等事件。
图8示出根据本发明的用于检测制动钳单元1、1'的制动衬片4、5和制动盘磨损的方法的一种实施例的示意性流程图。
在第一方法步骤VS1中，检测初始位置并借助至少一个磨损传感器装置11、11'、11”检测在制动过程中钳杆2、3的联接点6、7之间的距离10的变化。
所述至少一个磨损传感器装置11、11'是旋转角度传感器并且检测与钳杆2、3的联接点6、7之间的距离10的长度变化成正比的旋转角度变化。
所述至少一个磨损传感器装置11”也可具有非接触式测距传感器，其检测非接触式测距传感器的传感器元件24'和磨损传感器装置11”的参考区段之间的距离10'的长度变化。
传感器元件24'在此是超声波传感器，其与第一固定元件13的固定板13a中的凹口13b的壁13d的内侧13e相互作用，壳体管25固定在该固定板中。在此壁13d的内侧13e作为用于传感器元件24'的超声波振动的反射表面而形成磨损传感器装置11”的参考区段。传感器元件24'的发射器/接收器表面24'a和壁13d的内侧13e间隔开距离10'设置。该距离10'的变化是联接点6和7之间的距离10的变化的量度。
在第二方法步骤VS2中，所述至少一个磨损传感器装置11、11'、11”根据检测到的测量值生成测量信号S并将它们转发给评估单元12。
在第三方法步骤VS3中，评估单元12这样评估测量信号S，使得确定在测量信号S中累计的制动钳单元1的衬片磨损和盘磨损的磨损值。
然后将磨损值与先前存储的用于衬片更换和盘更换的极限值进行比较。根据比较结果，在适合的媒体上输出通知、警告等。
此外，可这样评估测量信号，使得确定有关使火车轮组连续从其初始位置偏转的路线或正弦曲线的信息。
在设置两个或更多的磨损传感器装置11、11'、11”的情况下，它们的测量信号可相互使用，以便对确定的磨损值进行可信性检查。
此外，由磨损传感器装置11、11'、11”提供的测量信号也可用于检测制动衬片4、5的丢失和/或检查制动钳单元1、1'是否被操作或松开。
评估单元12还可基于所有检测到的测量值和由此确定的磨损值根据比较值确定整个制动钳单元1、1'的磨损。
磨损传感器装置11、11'、11”既可安装在根据图1的传统制动钳单元1上，也可安装在根据图2的所谓的紧凑型制动钳单元1'上。也可事后加装在两种制动钳单元1、1'中。
本发明不限于上面给出的实施例，而是可在权利要求的范围内进行修改。
例如可想到，代替第二种实施例中的超声波传感器，可使用雷达传感器和/或光学测距传感器，如红外测距传感器。
另一种替代方案在于调整游标卡尺的深度测量解决方案。
附图标记列表
1 制动钳单元
2、3 钳杆
2a、3a；2b、3b 铰链
4、5 制动衬片
6、7 联接轴线
8 制动气缸
9 调节器模块
10、10' 距离
11、11'、11” 磨损传感器装置
11a 传感器轴线
12 评估单元
12a 连接导线
13、14 固定元件
13a、14a 固定板
13b 开口
13c 凹口
13d 壁
13e 内侧
15 传感器壳体
15a 壁
15b 端板
15c 内部空间
15d 开口
15e 凸缘
15f 密封件
16 壳体
16a 轴承壳体
16b 壳体管
16c 凸肩
16d 中间板
17 螺纹管
17a、17b 端部
18 丝杠
18a、18b 丝杠端部
18c 轴承区段
18d 支架
18e 保持板
19 外螺纹
19a 内螺纹
20 波纹管
20a、20b 密封端部区段
21 轴承
22 旋转连接件
22a 同步件
23 传动机构
24、24' 传感器元件
24'a 发射器/接收器表面
25 管
25a、25b 管端部
26 支架
26a 固定端部
26b 支架端部
27 传感器壳体
27a 固定区段
28 衬片磨损曲线
29 衬片磨损
30 衬片更换
31 盘磨损曲线
32 盘更换
33 盘磨损
34 总磨损
S 测量信号
SB 示意图
t 时间
VS1、VS2、VS3 方法步骤
x、y、z 坐标

Claims (18)

1.一种尤其是用于轨道车辆的、盘式制动器的制动钳单元(1、1')，该制动钳单元具有两个钳杆(2、3)、制动缸(8)、调节器模块(9)、制动衬片(4、5)和磨损传感器装置(11、11'、11”)，所述磨损传感器装置具有至少一个传感器元件(24、24')和评估单元(12)，其特征在于，所述磨损传感器装置(11、11'、11”)平行于调节器模块(9)和/或制动缸(8)地在所述两个钳杆(2、3)之间在联接轴线中铰接在所述钳杆上。
2.根据权利要求1所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述磨损传感器装置(11、11'、11”)铰接地安装在联接点(6、7)的联接轴线中，制动缸(8)和/或调节器模块(9)铰接在所述联接点(6、7)的联接轴线中，所述联接点(6、7)彼此间隔开距离(10)地设置。
3.根据前述权利要求中任一项所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述磨损传感器装置(11、11')具有运动转换单元，该运动转换单元将作为联接点(6、7)之间的距离(10)的变化的纵向运动转换为旋转运动。
4.根据权利要求3所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述磨损传感器装置(11、11')的运动转换单元包括具有内螺纹(19a)的螺纹管(17)和具有外螺纹(19)的丝杠(18)，内螺纹(19a)和外螺纹(19)啮合并且形成传动螺纹。
5.根据权利要求4所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述螺纹管(17)与磨损传感器装置(11、11')不可相对旋转地连接，并且丝杠(18)可旋转地支承并且与所述至少一个传感器元件(24)联接，或者
丝杠(18)与磨损传感器装置(11、11')不可相对旋转地连接并且螺纹管(17)可旋转地支承并且与所述至少一个传感器元件(24)联接。
6.根据权利要求5所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述至少一个传感器元件(24)是旋转角度传感器。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述磨损传感器装置(11、11')包括固定元件(13；14)、传感器壳体(15)、壳体(16)、运动转换单元和所述至少一个传感器元件(24)，磨损传感器装置(11、11')分别借助一个固定元件(13；14)铰接地安装在联接点(6、7)的联接轴线中。
8.根据权利要求7所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述磨损传感器装置(11、11')还包括至少一个轴承(21)，该轴承形成丝杠(18)或螺纹管(17)的旋转轴承。
9.根据权利要求7或8所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，壳体管(16b)和螺纹管(17)可伸缩地设置在一起，所述壳体管(16b)推套在螺纹管(17)上。
10.根据权利要求2所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述磨损传感器单元(11”)具有至少一个接触式测距传感器或至少一个非接触式测距传感器。
11.根据权利要求10所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述至少一个非接触式测距传感器是超声波传感器、雷达传感器和/或光学测距传感器。
12.根据权利要求11所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述磨损传感器装置(11”)具有固定元件(13、14)、壳体管(25)和所述至少一个非接触测距传感器，壳体管(25)和所述至少一个非接触式测距传感器可伸缩地设置在一起。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述至少一个非接触式测距传感器与磨损传感器装置(11”)的参考区段相互作用并检测在传感器元件(24')和参考区段之间的距离(10')作为在联接点(6、7)之间的距离(10)变化的量度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的制动钳单元(1、1')，其特征在于，所述制动钳单元(1、1')构造用于气动盘式制动器。
15.一种用于确定尤其是用于轨道车辆的、盘式制动器的制动钳单元(1、1')的制动衬片(4、5)和制动盘磨损的方法，所述制动钳单元具有两个钳杆(2、3)、制动缸(8)、制动衬片(4、5)和磨损传感器装置(11、11'、11”)，该磨损传感器装置具有评估单元(12)，其特征在于下述方法步骤：
(VS1)检测初始位置并且借助磨损传感器装置(11、11'、11”)检测在制动过程中所述两个钳杆(2、3)的联接点(6、7)之间的距离(10)的长度变化，通过运动转换装置将距离(10)的长度变化转换为旋转角度传感器的旋转角度变化，或者通过测量在接触式或/和非接触式测距传感器的传感器元件(24')与磨损传感器装置(11”)的参考区段之间的距离(10')来检测距离(10)的长度变化；
(VS2)根据这样检测到的测量值生成测量信号(S)；并且将测量信号转发给评估单元(12)；
(VS3)通过评估单元(12)评估测量信号(S)，使得确定在测量信号(S)中累计的制动钳单元(1、1')的衬片磨损和盘磨损的磨损值。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述非接触式测距传感器是超声波传感器、雷达传感器和/或光学测距传感器。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述评估单元(12)将确定的磨损值与先前存储的用于衬片更换和盘更换的极限值进行比较并根据比较结果在适合的媒体上输出通知、警告等。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估单元(12)基于所有检测到的测量值和由此确定的磨损值根据比较值确定整个盘式制动器的制动衬片(4、5)和制动盘(13、13')的磨损。
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