DE102013008185A1

DE102013008185A1 - Bremselement und Verfahren zum Herstellen eines Bremselements zum Erfassen einer Verformung einer Bremse für ein Schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE102013008185A1
Application number: DE102013008185.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Schubert; Ulf Friesen; Michael Mathieu; Roman Grepl; Marc-Gregory Elstorpff
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-11-13
Also published as: WO2014184113A2; WO2014184113A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremselement (14) zum Erfassen einer Verformung des Bremselements (14) einer Bremse (2) für ein Schienenfahrzeug, wobei die Bremse (2) ausgebildet ist, ein Rad und/oder einen Radsatz des Schienenfahrzeugs mittels eines Reibelements (4) der Bremse (2) abzubremsen. Dabei weist das Bremselement (14) auf eine erste Materialdicke in einem ersten Wandabschnitt (33), eine zweite Materialdicke in einem zweiten Wandabschnitt (34), wobei die zweite Materialdicke dünner als die erste Materialdicke ausgebildet ist und einen auf einer Oberfläche des zweiten Wandabschnitts (34) angeordneten Messaufnehmer (54) zum Messen einer Verformung des Bremselements (14) im zweiten Wandabschnitt (34).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bremselement und ein Verfahren zum Herstellen eines Bremselements zum Erfassen einer Verformung einer Bremse für ein Schienenfahrzeug.
Aus der DE 10 2008 015 873 A1 ist eine Bremse für ein Rad eines Schienenfahrzeuges bekannt, auf der zum Erfassen einer von einer in Radumfangsrichtung des Rades des Schienenfahrzeuges wirkenden Radumfangskraft verursachten Verformung eines Bauteils der Bremse verschiedene Verformungssensoren angeordnet sind.
Es ist, hiervon ausgehend, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Bremselement für eine Bremse für ein Schienenfahrzeug zum Erfassen einer Verformung der Bremse sowie ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Bremselementes zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Bremselement zum Erfassen einer Verformung des Bremselements einer Bremse für ein Schienenfahrzeug, eine Bremse für ein Schienenfahrzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines Bremselements zum Erfassen einer Verformung einer Bremse für ein Schienenfahrzeug gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
Aus der Verformung eines Elements oder Bauteils einer Bremse für ein Schienenfahrzeug kann bei geeigneter Wahl des Bauteils auf die Verformung der Bremse und somit direkt auf die wirkende Radumfangskraft geschlossen werden. Dabei ist es günstig, die Verformung unabhängig von eventuellen Oberflächenspannungen aufzunehmen. Dies kann erreicht werden, wenn der Sensor, der die Verformung aufnehmen wird, direkt in einem Wandbereich des Bremselementes oder des Bauteils der Bremse angebracht oder befestigt wird, der dünner als ein weiterer Wandbereich des Bauteils ist. In diesem Fall können die an der Oberfläche des dickeren Materials bzw. Wandbereichs auftretenden Spannungen während der Messung ausgeblendet bzw. deren Wirkung kompensiert oder vernachlässigt werden. Die tatsächlichen Verformungskräfte können am Sichersten im Inneren des Bauteils bzw. des Bremselementes erfasst werden, was durch die Anordnung des Sensors im Bereich des dünneren Wandbereichs besonders zuverlässig möglich ist.
Es wird im vorliegend beschriebenen Ansatz ein Bremselement zum Erfassen einer Verformung des Bremselements einer Bremse für ein Schienenfahrzeug vorgestellt, wobei die Bremse ausgebildet ist, ein Rad und/oder einen Radsatz des Schienenfahrzeugs mittels eines Reibelements der Bremse abzubremsen, wobei das Bremselement die folgenden Merkmale aufweist:
einen ersten Wandabschnitt, der eine erste Materialdicke aufweist;
einen zweiten Wandabschnitt, der zweite Wandabschnitt eine zweite Materialdicke aufweist, wobei zumindest in einem Teilabschnitt des zweiten Wandanschnitts die zweite Materialdicke kleiner als die erste Materialdicke ist; und
einen auf einer Hauptoberfläche des Materials im zweiten Wandabschnitt angeordneten Messaufnehmer zum Messen einer Verformung des Bremselements im zweiten Wandabschnitt.
Schienenfahrzeuge können zur Verzögerung zumindest eine Bremse aufweisen. Unter einem Schienenfahrzeug kann im Allgemeinen ein spurgebundenes Fahrzeug verstanden werden, wie eine Lokomotive, ein Triebzug, ein Treibwagen, eine Straßenbahn, ein U-Bahnfahrzeug, ein Waggon wie ein Personen- bzw. Reisezug- und/oder Güterwagen. Die Bremse kann auf ein Rad oder einen Radsatz wirken. Dabei kann die Bremse mit einem Rad, einem Radsatz oder einer Mehrzahl von Rädern wirkverbunden sein. Der Einfachheit der Beschreibung halber und um die Lesbarkeit zu erhalten, wird der hier vorgestellte Ansatz nur am Beispiel eines Rads erläutert, wobei der hier vorgestellte Ansatz natürlich auch an mehreren Rädern oder einem oder mehreren Radsätzen verwendet werden kann. Die Bremse kann aus einer Mehrzahl von Bauteilen oder Elementen aufgebaut sein. Bei einer Betätigung der Bremse kann ein Reibelement der Bremse einer in Radumfangsrichtung des Rades oder Radsatzes des Schienenfahrzeuges wirkenden Radumfangskraft entgegen wirken. Eine der Radumfangskraft entgegenwirkende Kraft kann eine Verformung zumindest eines Bremselements bewirken. Die Verformung kann in einem Wandabschnitt des Bremselements bestimmt werden. Auf einer Hauptoberfläche des Bremselements können zu der Verformungskraft zusätzliche Oberflächenspannungen wirken. Unter einer Hauptoberfläche kann eine Oberfläche entlang einer Haupterstreckungsrichtung verstanden werden. Eine innerhalb eines Materials des Bremselements im ersten, dickeren Wandabschnitt des Bremselements wirkende Verformung oder Spannung kann mit einem Messaufnehmer gemessen werden, der auf einer Oberfläche eines mit dem Material im ersten Wandabschnitt verbundenen zweiten (dünneren) Wandabschnitt des Bremselements angeordnet ist. Der zweite Wandabschnitt kann benachbart zu dem ersten Wandabschnitt angeordnet sein. Durch die Messung mit einem Sensor oder Messaufnehmer, der auf dem Material mit der geringeren Materialdicke angeordnet ist, verfälschen Oberflächenspannungen, die auf der Oberfläche des Materials im ersten Wandabschnitt auftreten, das Messergebnis nur noch geringfügig oder gar nicht mehr. Dies ist darin begründet, dass in dünneren Materialien die Spannungen an einer Oberfläche lediglich geringer von Spannungen oder Verformungen in einem Inneren des Materials abweichen, als dies bei dickeren Materialien auftritt.
Eine Hauptoberfläche des zweiten Wandabschnitts kann in einem Toleranzbereich parallel zu einer Hauptoberfläche des ersten Wandabschnitts ausgerichtet sein. Unter einem Toleranzbereich kann eine Ausrichtung verstanden werden, bei der die Ausrichtung der Hauptoberflächen des ersten Wandabschnitts um nicht mehr als beispielsweise 10 Grad von der Ausrichtung des zweiten Wandabschnitts abweicht. Bei in einem Toleranzbereich parallel zueinander ausgerichteten Hauptoberflächen des ersten und des zweiten Wandabschnitts kann ein auf einer Hauptoberfläche des zweiten Wandabschnitts angeordneter Messaufnehmer eine Verformung des Bremselements aufnehmen, insbesondere im Bereich des ersten Wandabschnitts. Bei winklig zueinander angeordneten Wandabschnitten könnte nur ein Teil der durch die Verformung wirkenden Kräfte gemessen werden.
Ferner kann ein Material des ersten Wandabschnitts ein Material des zweiten Wandabschnitts umschließen. Insbesondere wenn der erste Wandabschnitt des Bremselements den zweiten Wandabschnitt umschließt, kann der auf dem zweiten Wandabschnitt angeordnete Messaufnehmer auch eine Verformung des ersten Wandabschnitts erfasst werden, da in diesem Fall eine Kraftübertragung bzw. eine Einleitung von Spannungen in den zweiten Wandabschnitt von möglichst vielen bzw. allen Seiten des zweiten Wandabschnitts herum erfolgen kann. Dies führt zu einem homogenen Verformungszustand des Materials im zweiten Wandabschnitt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Wand den Messaufnehmer wenigstens teilweise umgeben, die in einem Toleranzbereich parallel zu einer Wandfläche des ersten Wandabschnitts angeordnet ist. Unter einem Toleranzbereich kann hier eine Ausrichtung der Wand gegenüber der Wandfläche verstanden werden, die um nicht mehr als beispielsweise 10 Grad abweicht. Die Wandfläche kann in einem Toleranzbereich rechtwinklig zur Hauptoberfläche des ersten Wandabschnitts ausgerichtet sein. Die Wand kann zur Hauptoberfläche des zweiten Wandabschnitts winklig, vorzugsweise rechtwinklig angeordnet sein. Wenn die Wand in einem Toleranzbereich parallel zu der Wandfläche des ersten Wandabschnitts angeordnet ist, kann der erste bzw. zweite Wandabschnitt als Passung ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in dem Material des ersten Wandabschnitts eine Ausnehmung ausgebildet sein, in der das Material des zweiten Wandabschnitts angeordnet ist. Ferner kann in dem Material des ersten Wandabschnitts eine Öffnung ausgebildet sein, in der das Material des zweiten Wandabschnitts angeordnet ist. Unter einer Ausnehmung kann hier eine Vertiefung oder ein Sackloch verstanden werden. Unter einer Öffnung kann ein Durchgangsloch oder eine Bohrung verstanden werden. Die Ausnehmung oder der Öffnung kann eine zylindrische Form aufweisen.
Auch ist es günstig, wenn das Material des der zweite Wandabschnitt ausgebildet ist, spielfrei in der Ausnehmung oder alternativ der Öffnung angeordnet zu werden. Dabei kann ein Rand des zweiten Wandabschnitts spielfrei zu einer Wandfläche der Ausnehmung oder Öffnung angeordnet sein. Damit eine Verformung des ersten Wandabschnitts des Bremselements zu einer Verformung des zweiten Wandabschnitts des Bremselements beiträgt, kann die Spannung im ersten Wandabschnitt direkt auf den zweiten Wandabschnitt übertragen werden, wenn der erste Wandabschnitt speilfrei an den zweiten Wandabschnitt angrenzt. Wenn die beiden Wandabschnitts nicht spielfrei angeordnet wären, müsste eine Verformung des ersten Wandabschnitts sich erst in einen Spalt bewegen, das heißt den Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt schließen, bevor an dem zweiten Wandabschnitt eine Verformung oder Spannungsübertragung messbar wäre.
Ferner kann in einer Ausführungsform die Ausnehmung oder die Öffnung und der in der Ausnahme oder in der Öffnung angeordnete zweite Wandabschnitt als Presspassung ausgebildet sein. Die Presspassung kann zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt ausgebildet sein. Bei einer Presspassung kann über einen Kraftschluss und/oder einen Formschluss eine Verformung des ersten Wandabschnitts direkt auf den zweiten Wandabschnitt besonders gut übertragen werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine die Materialmittel kennzeichnende Mittellinie des Materials im zweiten Wandabschnitt in einem Toleranzbereich um eine die Materialmittel kennzeichnende Mittellinie des Materials im ersten Wandabschnitt angeordnet sein. Dabei kann die Mittellinie des ersten Wandabschnitts eine Mitte zwischen zwei Hauptoberflächen des ersten Wandabschnitts kennzeichnen. Die Mittellinie des zweiten Wandabschnitts kann eine Mitte zwischen zwei Hauptoberflächen des zweiten Wandabschnitts kennzeichnen.
Ferner können der zweite Wandabschnitt und die Wand ein Gehäuse für den Messaufnehmer ausbilden. Bremsen für Schienenfahrzeuge können extremen mechanischen Belastungen durch auf dem Fahrweg aufgewirbelte Fremdkörper ausgesetzt sein. Dabei kann ein Messaufnehmer empfindlich gegen mechanische Belastungen sein. Es kann vorteilhaft sein, den Messaufnehmer in einem Gehäuse vor von außen zugeführten mechanischen Belastungen zu schützen. Entsprechend einer Ausführungsform kann die Wand einen zylindrischen Körper formen, dessen eine Bodenfläche von dem zweiten Wandabschnitt verschlossen wird. Durch Verschließen der Deckelfläche des zylindrischen Körpers kann ein Gehäuse für den Messaufnehmer ausgebildet werden. In der Deckelfläche kann eine Durchführung oder eine Öffnung vorgesehen sein, um den Messaufnehmer von außen kontaktieren zu können.
Ferner kann das Bremselement umfassen eine Auswerteschaltung zum Aufnehmen eines von der Verformung des zweiten Wandabschnitts abhängigen Signals aus dem Messaufnehmer und zum Ausgeben eines die Verformung der Bremse anzeigenden Signals. Insbesondere kann die Auswerteschaltung in dem von dem zweiten Wandabschnitt und der Wand gebildeten Gehäuse angeordnet sein. Eine mit dem Messaufnehmer verbundene Auswerteschaltung kann die von dem Messaufnehmer aufgenommenen Signale wandeln und/oder auswerten. Die Auswerteschaltung kann gewandelte und/oder aufbereitete Signale ausgeben. So kann die Auswerteschaltung eine übergeordnete Auswerteeinrichtung oder Steuergerät entlasten, wenn die Sensordaten des Messaufnehmers entsprechend vorverarbeitet sind. Auch kann die Auswerteschaltung Steuersignale ausgeben. Die Auswerteschaltung kann das Signal aus dem Messaufnehmer informationstechnisch weiterverarbeiten. Hierzu kann ein Rauschfilter, ein Analog-digital-Wandler, ein Sendemischer oder eine andere elektronische Funktionseinheit in der Auswerteschaltung implementiert sein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Bremselement eine Sendeschnittstelle zum Senden eines von der Verformung des zweiten Wandabschnitts abhängigen Signals und gleichzeitig oder alternativ eines die Verformung der Bremse anzeigenden Signals umfassen. Die Sendeschnittstelle kann als ein Stecker oder alternativ als eine Buchse ausgeführt sein. Die Sendeschnittstelle kann drahtlos ausgeführt sein. Die Sendeschnittstelle kann hardwaretechnisch ausgebildet sein, sodass das Bremselement beziehungsweise der Messaufnehmer oder die Auswerteschaltung elektrisch oder drahtlos mit einem externen System wie einem Steuergerät oder einer Steuereinheit verbunden zu werden.
Es wird eine Bremse für ein Schienenfahrzeug zum Abbremsen eines Rades des Schienenfahrzeuges vorgestellt, die ein Bremselement nach einer Variante des hier vorgestellten Ansatzes umfasst. Vorteilhaft kann mittels der Signale des Messaufnehmers des Bremselements auf eine Verformung der Bremse geschlossen werden und somit die wirkenden Kräfte ermittelt werden. Durch ein Ermitteln der in der Bremse wirkenden Kräfte kann die Bremswirkung der Bremse optimiert werden. So kann Schlupf, Blockieren und Ähnliches erkannt werden und die Bremskraft beziehungsweise die Verzögerung angepasst werden, um eine optimierte Bremswirkung zu erzielen.
Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Bremselements zum Erfassen einer Verformung einer Bremse für ein Schienenfahrzeug vorgestellt, wobei die Bremse ausgebildet ist, ein Rad und gleichzeitig oder alternativ einen Radsatz des Schienenfahrzeugs mittels eines Reibelements der Bremse abzubremsen. Dabei weist das Verfahren zumindest den folgenden Schritt auf:
Bereitstellen Bremselements mit einem ersten Wandabschnitt, einem zweiten Wandabschnitt sowie eines Messaufnehmers zum Messen einer Verformung des zweiten Wandabschnitts, wobei eine Materialdicke eines Materials des zweiten Wandabschnitts kleiner ist als eine Materialdicke eines Materials des ersten Wandabschnitts, wobei der Messaufnehmer auf einer Hauptoberfläche des Materials des zweiten Wandabschnitts anordenbar oder angeordnet ist, wobei der erste Wandabschnitt und der zweite Wandabschnitt derart verbunden sind, dass die Verformung des zweiten Wandabschnitts von der Verformung des Bremselements abhängig ist, wobei der Messaufnehmer zum Messen einer Verformung des zweiten Wandabschnitts ausgebildet ist, um die Verformung der Bremse zu erfassen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Bremselement für eine ein Rad oder einen Radsatz eines Schienenfahrzeuges abbremsende Bremse zum Erfassen einer von einer in Radumfangsrichtung des Rades des Schienenfahrzeuges wirkenden Radumfangskraft verursachten Verformung des Bremselements der Bremse die folgenden Merkmale:
den zweiten Wandabschnitt zum Führen einer von der Radumfangskraft abhängigen Verformungskraft in dem Bauteil,
den auf der Hauptoberfläche des zweiten Wandabschnitts getragenen Messaufnehmer zum Messen einer durch die Verformungskraft hervorgerufenen Verformung des zweiten Wandabschnitts, die von der Verformung des Bremselements abhängig ist, und
eine den Messaufnehmer wenigstens teilweise umgebende Wand, die zur Hauptoberfläche des zweiten Wandabschnitts winklig angeordnet ist.
Unter einem Bremselement kann ein Verformungssensor verstanden werden, wobei ein Messaufnehmer Teil des mechanischen Bauteils ist. Dabei ist der Messaufnehmer auf dem zweiten Wandabschnitt des Bremselements angeordnet. Der zweite Wandabschnitt bildet einen Tragekörper für den Messaufnehmer. So kann man den zweiten Wandabschnitt auch als Tragekörper bezeichnen. Der zweite Wandabschnitt kann in einer Ausnehmung oder Öffnung des ersten Wandabschnitts des Bremselements angeordnet sein. Dabei kann der zweite Wandabschnitt winklig zu einer Wandoberfläche der Ausnehmung oder Öffnung ausgerichtet sein. Vorteilhaft kann es sich dabei um einen Winkel in einem Toleranzbereich um 90 Grad handeln. Dabei kann der Messaufnehmer von einer mit dem zweiten Wandabschnitt verbundenen Wand umgeben sein. Die Wand kann in einem Toleranzbereich parallel zu der Wandfläche der Ausnehmung oder Öffnung ausgerichtet sein. Die Wand kann in einem Toleranzbereich rechtwinklig zum zweiten Wandabschnitt ausgerichtet sein.
Dem angegebenen Bremselement liegt die Überlegung zugrunde, dass das Bremselement auf der Bremse mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sein könnte, die dauerhaft zu Abrieb und elektrischen Unterbrechungen führen und so die Funktion eines Messaufnehmers in dem oder an dem Bremselement einschränken könnten. Um die Funktion des Messaufnehmers zu sichern, kann der Messaufnehmer vor den mechanischen Beanspruchungen geschützt werden. Hierzu könnte der Messaufnehmer zwar mit bekannten Schutzmaßnahmen wie das Vergießen mit einer Vergussmasse geschützt werden. Beispielsweise wird das Vergießen mit einer Vergussmasse bereits in der Messtechnik beim Schützen von Bonddrahtverbindungen vor mechanischen Beanspruchungen verwendet. Das Vergießen der kontaktierten Chips entspricht einer Schutzbeschichtung und kann als ,Glob-top' bezeichnet werden. Hier wird jedoch darauf verwiesen, dass derartige Schutzmaßnahmen den Messaufnehmer in seiner Verformung beeinflussen und so das Messergebnis beeinträchtigen können.
Daher wird im Rahmen des angegebenen Bremselements vorgeschlagen, den Messaufnehmer wenigstens teilweise mit einer Wand zu umgeben. Diese Wand könnte den Messaufnehmer beispielsweise vom zweiten Wandabschnitt aus gesehen überkragen und so vor mechanischen Beanspruchungen schützen, die beispielsweise seitlich an den Messaufnehmer angreifen. Wird die Wand zudem ausreichend eng um den Messaufnehmer gezogen, so können auch die meisten von oben auf den Messaufnehmer wirkenden mechanischen Belastungen nicht an diesen angreifen, da die durch die Wand freigelassene Öffnung einfach zu klein ist.
In einer Ausbildungsform bildet das angegebene Bremselement das Bauteil der Bremse, von dem die Verformung erfasst werden soll. Dabei kann der zweite Wandabschnitt in einer Ausnehmung des Bauteils angeordnet sein, von dem die Verformung erfasst werden soll oder kann. Eine Verformung des Bremselements kann zu einer Verformung des zweiten Wandabschnitts führen. Eine Verformung des zweiten Wandabschnitts kann von dem Messaufnehmer erfasst werden. Wenn eine derartige Ausnehmung an einer geeigneten Stelle des Bremselements nicht ohnehin vorhanden ist, kann diese mit einfachen Herstellungsschritten beispielsweise durch Bohren oder Fräsen hergestellt werden. Alternativ könnte die Ausnehmung auch bei der Herstellung des Bauteils mit hergestellt oder zumindest vorbereitet werden, wenn dieses beispielsweise gesintert wird. Der zweite Wandabschnitt könnte dann zusammen mit der Wand in der Ausnehmung oder Öffnung gehalten werden. Alternativ könnte die Wand auch durch eine Wandung der Ausnehmung oder Öffnung gebildet sein.
In einer zusätzlichen Weiterbildung des angegebenen Bremselements weist das Bremselement an der Stelle der mit dem Messaufnehmer zu messenden Verformung eine Wanddicke auf, wobei der zweite Wandabschnitt mit dem Messaufnehmer in der Ausnehmung oder Öffnung auf halber Höhe der Wanddicke angeordnet ist. Dieser Weiterbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass die elastischen Materialkonstanten des Bremselements, und somit die Verformung der Bremse oder eines Bauteils der Bremse, ortsabhängig sein kann. Da mit einem Messaufnehmer nur ein die Verformung repräsentierender Wert gemessen werden kann, wird im Rahmen der angegebenen Weiterbildung vorgeschlagen, möglichst einen Durchschnittswert zu messen, der mittig in der Wand des Bremselements erfasst werden kann.
In einer anderen Ausführungsform des angegebenen Bremselements ist der zweite Wandabschnitt in der Ausnehmung oder der Öffnung eingepasst. Dieser Weiterbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass das Bremselement nur dann über den zweiten Wandabschnitt die Verformung der Bremse zuverlässig messen kann, wenn die Verformung der Bremse und dabei insbesondere des Bremselements der Bremse auch auf den zweiten Wandabschnitt übertragen wird. Entsteht jedoch ein Zwischenraum zwischen dem Bauteil und dem zweiten Wandabschnitt in einer Verformungsrichtung, dann kann aus der Verformung des zweiten Wandabschnitts nicht mehr die Verformung der Bremse hergeleitet werden. Daher sollte der zweite Wandabschnitt in die Ausnehmung zumindest in Verformungsrichtung besonders bevorzugt jedoch richtungsunabhängig eingepasst sein, wenn auch Verformungen in andere als die Verformungsrichtung berücksichtigt werden sollen. Unter einem in die Ausnehmung eingepassten zweiten Wandabschnitt kann daher auch ein in die Ausnehmung spielfrei eingesetzter zweiter Wandabschnitt verstanden werden. Die Ausnehmung oder die Öffnung des ersten Wandabschnitts und der zweite Wandabschnitt können eine Passung bilden.
In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Bremselements ist die Passung als Presspassung ausgebildet. Dieser Weiterbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass die Verformung der Bremse beziehungsweise des Bremselements in jedem Verformungszustand der Bremse zuverlässig auf den zweiten Wandabschnitt übertragen werden muss. Je extremer die Verformung der Bremse jedoch ist, desto größer ist die Gefahr, dass sich der zweite Wandabschnitt zumindest bereichsweise von der Wand oder den Wänden der Ausnehmung oder der Wand oder den Wänden der Öffnung löst, insbesondere dann, wenn der zweite Wandabschnitt selbst andere elastische Materialeigenschaften aufweist, als der erste Wandabschnitt mit der Ausnehmung. Daher kann der zweite Wandabschnitt spielfrei unter einer Vorspannung in die Ausnehmung eingepasst sein, die dann unter den zuvor genannten extremen Verformungen sicherstellt, dass ein mechanischer Kontakt zwischen dem zweiten Wandabschnitt und dem ersten Wandabschnitt des Bremselements der Bremse erhalten bleibt.
In einer alternativen Ausführungsform des angegebenen Bremselements ist der zweite Wandabschnitt mit dem ersten Wandabschnitt einstückig ausgebildet. Auf diese Weise kann der Tragekörper gleich bei der Herstellung des Bremselements mit in dieses eingebracht werden. Dabei kann der Messaufnehmer auf das Bremselement im Bereich des zweiten Wandabschnitts entsprechend aufgebracht werden. Eine einstückige Ausführung schafft eine gute Kraftübertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt. Dabei können der erste Wandabschnitt und der zweite Wandabschnitt die gleichen oder alternativ vergleichbare Materialeigenschaften aufweisen. In besonders günstiger Weise wird dabei erreicht, dass der mechanische Kontakt zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt immer gewährleistet ist. Demgegenüber hat eine getrennte Ausbildung des zweiten Wandabschnitts vom ersten Wandabschnitt den Vorteil, dass der Tragekörper mit dem Messaufnehmer gegebenenfalls im Rahmen von Wartungsmaßnahmen ausgetauscht werden kann.
In einer Ausführungsform kann der zweite Wandabschnitt und gleichzeitig oder alternativ der erste Wandabschnitt des Bremselements metallisch ausgebildet sein. Der erste Wandabschnitt und der zweite Wandabschnitt können metallisch verbunden sein. Das Material des ersten Wandabschnitts und gleichzeitig oder alternativ des zweiten Wandabschnitts kann ein Material umfassen, das in besonders günstiger Weise mechanisch beständig und elastisch ist. Ist der Messaufnehmer beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgebildet, kann dieser beispielsweise durch Aufdampfen auf den zweiten Wandabschnitt aufgebracht werden.
In einer Ausführungsform des Bremselements bilden der zweite Wandabschnitt und die Wand ein Gehäuse für den Messaufnehmer aus, das den Messaufnehmer nicht nur vor mechanischen Belastungen, sondern auch Witterungseinflüssen oder anderen funktionsbeeinträchtigenden Belastungen schützen kann.
In einer Ausführungsform umfasst das Bremselement eine im Gehäuse aufgenommene Auswerteschaltung zum Aufnehmen eines von der Verformung des zweiten Wandabschnitts abhängigen Signals aus dem Messaufnehmer und zum Ausgeben eines die Verformung der Bremse anzeigenden Signals. Das heißt, dass in dem Gehäuse nicht nur der Messaufnehmer selbst, sondern auch sämtliche Elektronik untergebracht werden kann, die für die Ausgabe eines informationstechnisch weiterverarbeitbaren Messsignals notwendig wäre. Eine derartige Elektronik könnte Rauschfilter, Analog/Digital-Wandler, Sendemischer und andere an sich bekannte elektronische Funktionseinheiten umfassen. Auf diese Weise könnte das Bremselement an der Bremse als vollständig eigenständige Einheit verbaut werden, deren Messsignal ohne größere Umkonfigurationsmaßnahmen von einer übergeordneten Steuereinheit oder Leitwarte verstanden werden kann.
Der Anschluss der Sensoreinheit und die Übermittlung der Signale an eine übergeordnete Steuereinheit, vorzugsweise eine Bremssteuerung, kann sowohl kabelgebunden als auch kabellos über Funk erfolgen. In einer Ausführungsform umfasst das Bremselement eine Sendeschnittstelle zum Senden eines von der Verformung des zweiten Wandabschnitts abhängigen Signals und/oder eines die Verformung der Bremse anzeigenden Signals. Diese Sendeschnittstelle kann einen hardwaretechnischen Steckanschluss umfassen, über die das Bremselement beziehungsweise der Messaufnehmer oder die Auswerteschaltung auf einfache Weise elektrisch an die oben genannte Steuereinheit oder Leitwarte angeschlossen werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Bremse für ein Schienenfahrzeug zum Abbremsen eines Rades des Schienenfahrzeuges einen angegebenen Verformungssensor.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Bremse, in der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendbar ist,
2 eine perspektivische Schnittansicht eines Gehäuses der Bremse, in der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendbar ist,
3 eine schematische Schnittansicht eines Bremselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
4 eine schematische Schnittansicht eines Bremselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Schnittansicht eines Bremselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Bremselements zum Erfassen einer Verformung einer Bremse für ein Schienenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Bremse 2, in der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Die Bremse 2 ist zum Abbremsen eines nicht weiter dargestellten Rades oder Radsatzes eines Schienenfahrzeuges über zwei Reibbeläge 4 vorgesehen. Axial zwischen diesen beiden Reibbelägen 4 kann eine drehfest mit dem Rad verbundene nicht gezeigte Bremsscheibe oder das Rad selbst aufgenommen werden. In der vorliegenden Ausführung soll das Abbremsen durch eine Bremsscheibe 5 erfolgen, die in 1 aufgebrochen dargestellt ist. Die Reibbeläge 4 werden auf je einem Reibbelaghalter 6 gehalten, die je an einem Ende eines Zangenhebels 8 ausgebildet sind.
Die Zangenhebel 8 sind an einer noch zu beschreibenden Nachstelleinrichtung 10 über je ein Lagerzapfen 12 derart schwenkbar befestigt, dass die Reibbelaghalter 6 axial zur Bremsscheibe 5 bewegt werden können. Der Lagerzapfen 12 kann als eine Lagerstelle verstanden werden.
Die noch zu beschreibende Nachstelleinrichtung 10 ist an einem Gehäuse 14 befestigt, in dem ein Bremszylinder 16 aufgenommen ist. Der Bremszylinder 16 empfängt einen Bremszylinderdruck 18 und zieht basierend auf diesem den Zangenhebel 8 an das Gehäuse 14 heran, der in die Bildebene hinein betrachtet hinter dem Gehäuse 14 liegt und daher nicht vollständig sichtbar ist. Auf diese Weise wird der entsprechende Reibbelag 4 an die Bremsscheibe 5 herangezogen, bis der Reibbelag 4 die Bremsscheibe 5 berührt. Ab diesem Moment wird der andere Zangenhebel 8 und sein entsprechender Reibbelag 4 durch den Bremszylinderdruck 18 in einer noch zu beschreibenden Weise nachgezogen.
Die automatische Nachstelleinrichtung 10 stellt über die Lagerzapfen 12 einen definierten axialen Abstand 20 ein. Dieser Abstand ist bedingt durch die verschleißabhängige Dicke der Reibbeläge 4, die im Ausgangszustand vor einer Bremsung mit einem sog. Luftspiel von der Bremsscheibe beabstandet sind. Der Abstand zwischen den Belagoberflächen wird also immer in einem optimalen Bereich gehalten, der im Bremsfall einen „schnellen” Kontakt zwischen Belag- und Scheibenoberfläche ermöglicht. Werden verschlissene Reibbeläge 4 gegen neue getauscht, sollte der Abstand 20 über eine Rückstelleinrichtung 22 wieder auf sein Ursprungsmaß zurückgestellt werden. Auf eine detailliere Darstellung der Funktionsweise der Nachstelleinrichtung 10 soll jedoch der Kürze halber verzichtet werden.
Das Gehäuse 14 ist in der vorliegenden Ausführung über einen Bolzen 24 schwenkbar an einem als Konsole 26 bezeichneten Halter mit Befestigungsbohrungen 28 befestigt, über die die Bremse 2 an einem nicht gezeigten Drehgestell des nicht gezeigten Schienenfahrzeuges befestigt werden kann. Die schwenkbare Befestigung des Gehäuses 14 an der Konsole 26 ermöglicht es unter anderem, dass der zweite Zangenhebel 8 durch den Bremszylinderdruck 18 in der oben beschriebenen Weise nachgeführt werden kann.
Basierend auf dem Bremszylinderdruck 18 wirkt damit über die axial auf die Bremsscheibe 5 drückenden Reibbeläge 4 eine Bremskraft 30. Abhängig von einem dem Fachmann bekannten zwischen den Reibbelägen 4 und der Bremsscheibe 5 herrschenden Reibbeiwert, der temperatur-, feuchtigkeits- und anderweitig abhängig sein kann, wirkt von der Bremskraft 30 nur eine von diesem Reibbeiwert abhängige Reibungskraft 32 auf das Schienenfahrzeug abbremsend. Diese Reibungskraft 32 soll nachstehend, wenn die Reibungskraft 32 auf eine Schiene wirkt, als Radumfangskraft 32 bezeichnet werden. Für eine optimale Abbremsung des Schienenfahrzeuges wäre eine Erfassung dieser auf die Schiene wirkenden Radumfangskraft 32 und eine Einstellung des Bremszylinderdruckes 18 basierend auf der Radumfangskraft 32 sinnvoll.
Dazu hat es sich als hilfreich erwiesen, eine Verformung der Bremse 2 in Richtung der Radumfangskraft 32 wie beispielsweise in der DE 10 2008 015 873 A1 diskutiert zu erfassen. Prinzipiell kann diese Verformung überall an der Bremse 2 gemessen werden. Jedoch soll in der vorliegenden Ausführung vorzugsweise die Verformung der Bremse 2 basierend auf einer Verformung des Gehäuses 14 gemessen werden.
2 zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines Gehäuses 14 der Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel dient das Gehäuse 14 als Bremselement 14, von dem die Verformung erfasst wird. Das Gehäuse 14 als Bremselement 14 weist einen ersten Wandabschnitt 33 und einen zweiten Wandabschnitt 34 auf. Auf dem zweiten Wandabschnitt kann ein Messaufnehmer angeordnet werden. Das Gehäuse 14 ist in 2 in einem perspektivischen Schnitt dargestellt. Das Gehäuse 14 weist eine Aufnahme für ein nicht dargestelltes Führungslager 36 zur Führung des Bolzens 24 auf, der das Gehäuse 14 mit der Konsole 26 verbindet. Die Aufnahme für das Führungslager 36 kann eine Lagerstelle für eine Gleitlagerbuchse darstellen. Radial unterhalb der Aufnahme des Führungslagers 36 ist eine sich rechtwinklig zum Führungslager 36 erstreckende Kammer 38 für den Bremszylinder 16 ausgebildet. An dieser Kammer 38 ist ein Anschluss 40 für den Bremszylinderdruck 18 ausgebildet.
Der zweite Wandabschnitt 34 ist in der vorliegenden Ausführung zwischen dem Führungslager 36 und dem Anschluss 40 in einer Öffnung 42 angeordnet. Die Ausnehmung 42 bewirkt dabei eine Materialschwächung an der Stelle des zweiten Wandabschnitts 34 und verstärkt damit die Verformung des Gehäuses 14 an dieser Stelle, sodass die Verformung des Gehäuses 14 mit einer größeren Empfindlichkeit erfasst werden kann.
Wie in 2 zu sehen ist der zweite Wandabschnitt 34 dabei über die Wanddicke des Gehäuses 14 gesehen mittig in dieser angeordnet. Dieser Anordnung liegt die Überlegung zugrunde, dass eine äußere Verformung 44 der Wand des Gehäuses 14 beispielsweise geometrisch bedingt anders ist, als eine innere Verformung 46 der Wand des Gehäuses 14. Durch die mittige Anordnung des Verformungssensors 34 wird dabei eine gemittelte Verformung 48 zwischen der äußeren Verformung 44 und der inneren Verformung 46 erfasst.
Darüber hinaus schützt die Öffnung 42 einen auf dem zweiten Wandabschnitt 34 angeordneten Messaufnehmer vor Beschädigungen, die beispielsweise aus mechanischen Beanspruchungen heraus, wie beispielsweise abrasive Zustände herrühren können. Das heißt, abrasiv wirkende Medien können einen auf dem zweiten Wandabschnitt 34 angeordneten Messaufnehmer beschädigen, wenn dieser nicht durch die in der Öffnung 42 zurückgesetzte Anordnung geschützt wäre.
Um diesen Schutz noch weiter zu erhöhen, ist in der vorliegenden Ausführung eine Schutzwand 50 um den Verformungssensor 34 angeordnet. Diese Schutzwand 50 ist in der vorliegenden Ausführung bündig mit der Ausnehmung 42 ausgeführt, was jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist. Die Schutzwand 50 kann genauso gut innerhalb der Ausnehmung 42 als auch außerhalb der Ausnehmung 42 angeordnet sein.
Im Rahmen der 2 ist dem zweiten Wandabschnitt 34 eine in der Ausnehmung 42 angeordnete elektrische Schaltung zugeordnet, deren elektrische Anschlüsse zur Datenkommunikation mit einer übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung nicht näher dargestellt sind.
In einer alternativen Ausführung kann der zweite Wandabschnitt 34 mit einem Messaufnehmer und optional einer Auswerteschaltung, einer schützenden Wand sowie weiterer Merkmale aber auch eine eigenständige mechanische Vorrichtung sein, die beispielsweise in der Ausnehmung 42 per Formschluss, per Kraftschluss oder per Stoffschluss aufgenommen werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist dazu in 3 gezeigt.
3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Bremselements 14 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Bremselement 14 kann es sich um das in 1 und 2 gezeigte Gehäuse 14 handeln. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Bremselement 14 um ein beliebiges Bauteil einer Bremse handeln. Dabei kann es sich bei der Bremse um ein Ausführungsbeispiel einer in 1 gezeigten Bremse 2 handeln. In 3 ist die Öffnung 42 als Durchgangsbohrung durch die Wand des Gehäuses 14 ausgeführt. In dieser Durchgangsbohrung 42 ist die Schutzwand 50 aufgenommen, die in der vorliegenden Ausführung somit Teil des zweiten Wandabschnitts 34 ist. Um eine möglichst gute Kraftübertragung zwischen der Wand des Gehäuses 14, beziehungsweise Wandfläche der Öffnung 42, und dem zweiten Wandabschnitt 34 selbst bei extremen Verformungen zu garantieren, ist die Schutzwand 50 per Presspassung in der Durchgangsbohrung 42 aufgenommen.
Axial innerhalb der Schutzwand 50 ist eine Trägerplatte 52 zum Tragen eines Messaufnehmers 54 angeordnet, der zum Erfassen einer Verformung der Trägerplatte 52 vorgesehen ist. Die Verformung des Gehäuses 14 wird damit über die Schutzwand 50 auf die Trägerplatte 52 übertragen, auf der dann die zu erfassenden Verformungen gemessen werden. Dabei sollte die Trägerplatte 52 wieder derart in der Wand des Gehäuses 14 angeordnet werden, dass die gemittelte Verformung 48 zwischen der äußeren Verformung 44 und der inneren Verformung 46 erfasst werden kann. Der zweite Wandabschnitt 34 wird in diesem Ausführungsbeispiel von der Trägerplatte 52 und der Wand 50 gebildet.
Der Messaufnehmer 54 ist beispielsweise über Bonddrähte 56 mit einer Auswerteschaltung 58 verbunden, die dann über eine Datenleitung 60 das Messerergebnis an eine nicht weiter gezeigte übergeordnete Steuervorrichtung, wie eine Leitwarte sendet.
4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Bremselements 14 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt ein zu 3 alternatives Ausführungsbeispiel. Bei dem Bremselement 14 kann es sich um einen Ausschnitt eines Elements einer Bremse 2 handeln, wie diese in 1 und 2 beispielsweise dargestellt ist. Dabei ist das Bremselement 14 nicht auf das Element Gehäuse der Bremse beschränkt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Wandabschnitt 34 axial formschlüssig in der Durchgangsbohrung 42 aufnehmbar, sodass die axiale Lage der Trägerplatte 52 in der Durchgangsbohrung 42 problemlos gegeben ist. Ferner ist die Schutzwand 50 axial über dem Messaufnehmer 54 verschlossen und weist einen Steckanschluss 62 auf, über den der Messaufnehmer 54 in einfacher Weise mit der übergeordneten Steuervorrichtung verbunden und beispielsweise zu Wartungszwecken wieder von ihr getrennt werden kann.
5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Bremselements 14 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Bremselement 14 weist einen ersten Wandabschnitt 33 und einen zweiten Wandabschnitt 34 auf. Das Bremselement 14 weist auf seinen beiden Hauptoberflächen je eine sich gegenüberliegende Ausnehmung auf, welche den zweiten Wandabschnitt 34 bilden. In einer Aufsicht kann der zweite Wandabschnitt 34 von dem ersten Wandabschnitt 33 umschlossen sein. Auf einer Hauptoberfläche des zweiten Wandabschnitts 34 ist ein Messaufnehmer 54 angeordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hauptoberflächen des ersten Wandabschnitts 33 und des zweiten Wandabschnitts 34 in einem Toleranzbereich parallel zueinander. Ein Übergang von dem ersten Wandabschnitt 33 zu dem zweiten Wandabschnitt 34 ist geschwungen ausgeführt. In einem nicht gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel kann der Übergang winklig ausgeführt sein.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 64 zum Herstellen eines Bremselements zum Erfassen einer Verformung einer Bremse für ein Schienenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Bremse kann es sich um eine in 1 gezeigte Bremse 2 handeln, welche ein Bremselement 14 aufweist. Die Bremse ist ausgebildet, ein Rad und/oder einen Radsatz des Schienenfahrzeugs mittels eines Reibelements der Bremse abzubremsen. Das Verfahren 64 umfasst einen Schritt 66 des Bereitstellens Bremselements mit einem ersten Wandabschnitt, einem zweiten Wandabschnitt sowie eines Messaufnehmers zum Messen einer Verformung des zweiten Wandabschnitts, wobei eine Materialdicke eines Materials des zweiten Wandabschnitts kleiner ist als eine Materialdicke eines Materials des ersten Wandabschnitts, wobei der Messaufnehmer auf einer Hauptoberfläche des Materials des zweiten Wandabschnitts anordenbar oder angeordnet ist, wobei der erste Wandabschnitt und der zweite Wandabschnitt derart verbunden sind, dass die Verformung des zweiten Wandabschnitts von der Verformung des Bremselements abhängig ist, wobei der Messaufnehmer zum Messen einer Verformung des zweiten Wandabschnitts ausgebildet ist, um die Verformung der Bremse zu erfassen. Dabei können der erste Wandabschnitt und der zweite Wandabschnitt derart verbunden sein, dass die Verformung des zweiten Wandabschnitts von der Verformung des Bremselements abhängig ist. Dabei kann ferner der Messaufnehmer zum Messen einer Verformung des zweiten Wandabschnitts ausgebildet sein, um die Verformung der Bremse zu erfassen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

2: Bremse
4: Reibbelag
5: Bremsscheibe
6: Reibbelaghalter
8: Zangenhebel
10: Nachstelleinrichtung
12: Lagerzapfen
14: Gehäuse/Bremselement
16: Bremszylinder
18: Bremszylinderdruck
20: axialer Abstand
22: Rückstelleinrichtung
24: Bolzen
26: Konsole
30: Bremskraft
32: Reibungskraft/Radumfangskraft
33: erster Wandabschnitt
34: zweiter Wandabschnitt
36: Führungslager
38: Kammer
40: Anschluss
42: Ausnehmung/Öffnung im ersten Wandabschnitt
44: äußere Verformung
46: innere Verformung
48: gemittelte Verformung
50: Wand/Schutzwand
52: Trägerplatte
54: Messaufnehmer
56: Bonddrähte
58: Auswerteschaltung
60: Datenleitung
62: Steckanschluss
64: Verfahren zur Herstellung eines Bremselements
66: Schritt des Bereitstellens

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008015873 A1 [0002, 0048]

Claims

Bremselement (14) zum Erfassen einer Verformung des Bremselements (14) einer Bremse (2) für ein Schienenfahrzeug, wobei die Bremse (2) ausgebildet ist, ein Rad und/oder einen Radsatz des Schienenfahrzeugs mittels eines Reibelements (4) der Bremse (2) abzubremsen, wobei das Bremselement (14) die folgenden Merkmale aufweist: einen ersten Wandabschnitt (33), der eine erste Materialdicke aufweist; einen zweiten Wandabschnitt (34), der zweite Wandabschnitt eine zweite Materialdicke aufweist, wobei die zweite Materialdicke kleiner als die erste Materialdicke ist; und einen auf einer Oberfläche des zweiten Wandabschnitts angeordneten Messaufnehmer (54) zum Messen einer Verformung des Bremselements (14) im zweiten Wandabschnitt (34).
Bremselement (14) gemäß Anspruch 1, bei dem eine Hauptoberfläche des zweiten Wandabschnitts (34) in einem Toleranzbereich parallel zu einer Hauptoberfläche des ersten Wandabschnitts (33) ausgerichtet ist.
Bremselement (14) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem ein Material des ersten Wandabschnitts (33, 40) ein Material des zweiten Wandabschnitts (34) umschließt.
Bremselement (14) gemäß Anspruch 3, mit einer den Messaufnehmer (54) wenigstens teilweise umgebenden Wand (50), die in einem Toleranzbereich parallel zu einer Wandfläche des ersten Wandabschnitts (33) angeordnet ist;
Bremselement (14) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, bei dem in dem Material des ersten Wandabschnitts eine Ausnehmung (42) und/oder eine Öffnung (42) ausgebildet ist, in der das Material des zweiten Wandabschnitts (34) angeordnet ist.
Bremselement (14) gemäß Anspruch 5, bei dem der zweite Wandabschnitt (34) ausgebildet ist, spielfrei in der Ausnehmung (42) und/oder Öffnung (42) angeordnet zu werden, wobei ein Rand des zweiten Wandabschnitts (34) spielfrei an einer Wandfläche der Ausnehmung (42) und/oder Öffnung (42) angeordnet ist.
Bremselement (14) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ausnehmung (42) und/oder Öffnung (42) und der in der Ausnehmung (42) und/oder Öffnung (42) angeordnete zweite Wandabschnitt (34) als Presspassung ausgebildet sind.
Bremselement (14) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem eine die Materialmittel kennzeichnende Mittellinie des Materials im zweiten Wandabschnitt (34) in einem Toleranzbereich um eine die Materialmittel kennzeichnende Mittellinie des Materials im ersten Wandabschnitt (33) angeordnet ist, insbesondere wobei die Mittellinie des ersten Wandabschnitts (33) zwischen zwei Hauptoberflächen des ersten Wandabschnitts (33) und die Mittellinie des zweiten Wandabschnitts (34) zwischen zwei Hauptoberflächen des zweiten Wandabschnitts (34) angeordnet ist.
Bremselement (14) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der zweite Wandabschnitt (52) und die Wand (50) ein Gehäuse für den Messaufnehmer (54) ausbilden.
Bremselement (14) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Auswerteschaltung (58) zum Aufnehmen eines von der Verformung des zweiten Wandabschnitts (34) abhängigen Signals aus dem Messaufnehmer (54) und zum Ausgeben eines die Verformung der Bremse (2) anzeigenden Signals, insbesondere beinhaltet die Auswerteschaltung Elemente zur Erfassung, Filterung, Verarbeitung, und Ausgabe der gemessenen Signale.
Bremselement (14) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend eine Sendeschnittstelle (62) zum Senden eines von der Verformung des zweiten Wandabschnitts (52) abhängigen Signals und/oder eines die Verformung der Bremse (2) anzeigenden Signals, insbesondere ist diese Sendeschnittstelle sowohl per Kabel als auch kabellos realisiert.
Bremse (2) für ein Schienenfahrzeug zum Abbremsen eines Rades des Schienenfahrzeuges, umfassend ein Bremselement (14) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Verfahren (64) zum Herstellen eines Bremselements (14) zum Erfassen einer Verformung einer Bremse (2) für ein Schienenfahrzeug, wobei die Bremse (2) ausgebildet ist, ein Rad und/oder einen Radsatz des Schienenfahrzeugs mittels eines Reibelements (4) der Bremse (2) abzubremsen, wobei das Verfahren (70) zumindest den folgenden Schritt aufweist: Bereitstellen (66) Bremselements (14) mit einem ersten Wandabschnitt (33), einem zweiten Wandabschnitt (34) sowie eines Messaufnehmers (54) zum Messen einer Verformung des zweiten Wandabschnitts (34), wobei eine Materialdicke eines Materials des zweiten Wandabschnitts (34) kleiner ist als eine Materialdicke eines Materials des ersten Wandabschnitts (33), wobei der Messaufnehmer (54) auf einer Hauptoberfläche des Materials des zweiten Wandabschnitts (34) anordenbar oder angeordnet ist, wobei der erste Wandabschnitt (33) und der zweite Wandabschnitt (34) derart verbunden sind, dass die Verformung des zweiten Wandabschnitts (34) von der Verformung des Bremselements (14) abhängig ist, wobei der Messaufnehmer zum Messen einer Verformung des zweiten Wandabschnitts (34) ausgebildet ist, um die Verformung der Bremse (2) zu erfassen.