DE102022106026A1 - Brake pad for a disc brake of a rail vehicle and disc brake - Google Patents

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Bernhard Hämmerl
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Abstract

Ein Bremsbelag (3) für eine Scheibenbremse (1) eines Schienenfahrzeugs weist eine im Wesentlichen kreisringsegmentförmige Trägerplatte (4), wenigstens einen an der Trägerplatte (4) gehaltenen Belagträger (5) und wenigstens einen an dem Belagträger (5) befestigten Reibbelag (6) auf, wobei die Trägerplatte (4) sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von wenigstens 150° und bis zu 250° erstreckt und/oder die Dicke des Belagträgers (5) größer ist als die Dicke (dB) des unverschlissenen Reibbelags (6). Des Weiteren wird eine Scheibenbremse (1) für ein Schienenfahrzeug beschrieben.A brake lining (3) for a disc brake (1) of a rail vehicle has a carrier plate (4) which is essentially in the shape of an annular segment, at least one lining carrier (5) held on the carrier plate (4) and at least one friction lining (6) attached to the lining carrier (5). on, wherein the carrier plate (4) extends in the circumferential direction over an angle of at least 150 ° and up to 250 ° and / or the thickness of the lining carrier (5) is greater than the thickness (dB) of the unworn friction lining (6). A disc brake (1) for a rail vehicle is also described.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs mit einem solchen Bremsbelag.The present invention relates to a brake pad for a disc brake of a rail vehicle according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a disc brake of a rail vehicle with such a brake pad.

Gattungsgemäße Bremsbeläge sind beispielsweise aus der DE 10 2014 119 489 A1 oder der EP 0784761 A1 bekannt. Bei diesen Bremsbelägen, die im Wesentlichen aus einer kreisringsegmentförmigen Trägerplatte und mehreren an dieser beweglich gehaltenen Belagträgern mit daran angebrachten Reibbelägen bestehen, sind die Reibbeläge üblicherweise aus organischem Material oder aus gesinterten Metallen gefertigt.Generic brake pads are, for example, from DE 10 2014 119 489 A1 or the EP 0784761 A1 known. In these brake pads, which essentially consist of a circular ring segment-shaped carrier plate and several movably held pad carriers with friction pads attached thereto, the friction pads are usually made of organic material or sintered metals.

Im Rahmen einer Stoppbremsung eines Schienenfahrzeugs können die organischen Reibbeläge etwa 5 % und die gesinterten Reibbeläge etwa 10 % der umzuwandelnden kinetischen Energie aufnehmen. Der überwiegende Anteil der dabei freiwerdenden Wärmeenergie muss dabei in der Bremsscheibe gespeichert werden können, ohne die zulässige Temperatur an der Oberfläche der Bremsscheibe zu überschreiten.When braking a rail vehicle to a stop, the organic friction linings can absorb around 5% and the sintered friction linings around 10% of the kinetic energy to be converted. The majority of the heat energy released must be able to be stored in the brake disc without exceeding the permissible temperature on the surface of the brake disc.

Der Anteil an Energie, der während einer solchen Stoppbremsung durch Strahlung oder Konvektion an die Umgebung abgegeben wird, kann dabei nahezu vernachlässigt werden.The proportion of energy that is released into the environment through radiation or convection during such stop braking can be almost neglected.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs bereitzustellen, der in der Lage ist, einen möglichst großen Anteil der freiwerdenden Wärmeenergie aufnehmen zu können.The object of the present invention is to provide a brake pad for a disc brake of a rail vehicle which is able to absorb as large a proportion as possible of the heat energy released.

Die gestellte Aufgabe wird durch einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The task is solved by a brake pad for a disc brake of a rail vehicle with the features of claim 1.

Die gestellte Aufgabe wird des Weiteren durch eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.The task is further solved by a disc brake of a rail vehicle with the features of claim 15.

Der erfindungsgemäße Bremsbelag für eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs weist eine im Wesentlichen kreisringsegmentförmige Trägerplatte sowie wenigstens einen an der Trägerplatte gehaltenen Belagträger und wenigstens einen an dem Belagträger befestigten Reibbelag auf.The brake lining according to the invention for a disc brake of a rail vehicle has a substantially circular ring segment-shaped carrier plate and at least one lining carrier held on the carrier plate and at least one friction lining attached to the lining carrier.

Die Trägerplatte erstreckt sich dabei in Umfangsrichtung über einen Winkel von wenigstens 150° und bis zu 250° und/oder die Dicke des Belagträgers ist größer als die Dicke des unverschlissenen Reibbelags.The carrier plate extends in the circumferential direction over an angle of at least 150° and up to 250° and/or the thickness of the lining carrier is greater than the thickness of the unworn friction lining.

Sowohl die Verlängerung der Trägerplatte und der damit einhergehenden Vergrößerung der Reibfläche als auch die Verringerung der Dicke des Reibbelags ermöglichen in einfacher Weise eine Reduktion des Wärmewiderstandes und damit eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit des Bremsbelags zum Transport der bei einem Bremsvorgang entstehenden Reibenergie in den Belagträger.Both the lengthening of the carrier plate and the associated increase in the friction surface as well as the reduction in the thickness of the friction lining enable a simple reduction in thermal resistance and thus improved thermal conductivity of the brake lining for transporting the frictional energy generated during a braking process into the lining carrier.

Die Ausgestaltung des Belagträgers mit vergrößerter Dicke (gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten üblichen Belagträgerdicken) ermöglicht zudem eine Vergrößerung der Wärmekapazität des Bremsbelags.The design of the lining carrier with increased thickness (compared to the usual lining carrier thicknesses known from the prior art) also enables the heat capacity of the brake lining to be increased.

Ein solchermaßen ausgestalteter Bremsbelag, eingesetzt in einer Schienenfahrzeug-Scheibenbremse kann auf unterschiedlichste Art und Weise vorteilhaft genutzt werden.A brake pad designed in this way, used in a rail vehicle disc brake, can be used advantageously in a variety of ways.

So kann dadurch die Anzahl der Bremsscheiben und zugehöriger Bremsbeläge aufgrund des verbesserten Wärmeaufnahmevermögens insgesamt reduziert werden, was den weiteren Vorteil einer Reduktion ungefederter Massen sowie Reduktion der Fahrzeuggesamtmasse mit sich bringt.The number of brake discs and associated brake pads can be reduced overall due to the improved heat absorption capacity, which has the further advantage of reducing unsprung masses and reducing the overall vehicle mass.

Mit der erhöhten Leistungsfähigkeit der Bremse aufgrund der thermischen Entlastung ist es darüber hinaus möglich, leichtere Bremsscheiben, beispielsweise aus Aluminium gefertigte Bremsscheiben oder auch Bremsscheiben mit reduzierten Abmessungen einzusetzen, was ebenfalls zu einer Reduktion der ungefederten Massen führt.With the increased performance of the brake due to the thermal relief, it is also possible to use lighter brake discs, for example brake discs made of aluminum or brake discs with reduced dimensions, which also leads to a reduction in the unsprung masses.

Weiter können anstelle von sonst üblichen Stahlgussbremsscheiben auch Graugussbremsscheiben eingesetzt werden, was mit einer erheblichen Kostenreduktion einhergeht.Furthermore, instead of the usual cast steel brake discs, gray cast iron brake discs can also be used, which results in a significant cost reduction.

Weiter ist durch den Einsatz erfindungsgemäßer Bremsbeläge ermöglicht, die Nutzlast des Fahrzeugs zu erhöhen, was mit einer verbesserten Fahrzeugperformance einhergeht. Denkbar ist auch die Möglichkeit einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund der verbesserten Leistungsfähigkeit der Bremsbeläge und der Scheibenbremse.Furthermore, the use of brake pads according to the invention makes it possible to increase the payload of the vehicle, which is accompanied by improved vehicle performance. The possibility of increasing the vehicle speed due to the improved performance of the brake pads and the disc brake is also conceivable.

Schließlich ermöglicht die durch den erfindungsgemäßen Bremsbelag erfolgte thermische Entlastung der Bremsscheibe eine Reduktion der Lebenszykluskosten der Scheibenbremse.Finally, the thermal relief of the brake disc caused by the brake pad according to the invention enables a reduction in the life cycle costs of the disc brake.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiment variants of the invention are the subject of the subclaims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante erstreckt sich die Trägerplatte in Umfangsrichtung über einen Winkel von 180°, was eine nochmalige Vergrö-ßerung der Belagfläche und der sich daraus ergebenden oben genannten Vorteile mit sich bringt.According to an advantageous embodiment variant, the carrier plate extends in the circumferential direction over an angle of 180°, which results in a further increase in the surface area and the resulting advantages mentioned above.

Die Dicke des Belagträgers beträgt gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante mehr als das Zweifache der Dicke des unverschlissenen Reibbelags, was eine Optimierung der Wärmekapazität des Belagträgers mit sich bringt.According to an advantageous embodiment variant, the thickness of the lining carrier is more than twice the thickness of the unworn friction lining, which results in an optimization of the heat capacity of the lining carrier.

Der Reibbelag ist bevorzugt in mehrere Reibbelagsegmente aufgeteilt.The friction lining is preferably divided into several friction lining segments.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Belagträger aus Aluminium gefertigt. Aluminium besitzt, bei geringer Masse, zum einen eine hohe spezifische Wärmekapazität und zum andern eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit.According to a further advantageous embodiment variant, the lining carrier is made of aluminum. Despite its low mass, aluminum has a high specific heat capacity and very good thermal conductivity.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Bremsbelags sind an der Trägerplatte mehrere Belagträger mit jeweils einem daran befestigten Reibbelag gehalten.According to a further advantageous embodiment variant of the brake lining according to the invention, several lining carriers, each with a friction lining attached thereto, are held on the carrier plate.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante erstreckt sich jeder der Belagträger und der daran befestigte Reibbelag in Umfangsrichtung über einen Winkel von etwa 45°.In a preferred embodiment variant, each of the lining carriers and the friction lining attached to them extends in the circumferential direction over an angle of approximately 45°.

Die Aufteilung des Belagträgers in mehrere Belagträger, die an der Trägerplatte befestigt sind, ermöglicht eine Reduktion der Wölbung der Gesamtfläche.Dividing the lining carrier into several lining carriers, which are attached to the carrier plate, enables the curvature of the overall surface to be reduced.

Zu diesem Zweck weist der Belagträger gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante zudem mehrere Nuten auf.For this purpose, according to a further advantageous embodiment variant, the lining carrier also has several grooves.

Diese Nuten sind in einer vorteilhaften Ausführungsvariante in einer der Trägerplatte zugewandten Fläche des Belagträgers eingebracht.In an advantageous embodiment variant, these grooves are made in a surface of the lining carrier that faces the carrier plate.

Die Nuten dienen hier insbesondere dazu, den Belagträger biegeweicher zu gestalten, um eine Wölbung des Bremsbelags aufgrund der einseitigen thermischen Belastung des Bremsbelags zu reduzieren.The grooves here serve in particular to make the lining carrier more flexible in order to reduce curvature of the brake lining due to the one-sided thermal load on the brake lining.

In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsvariante erstrecken sich die Nuten von einer Reibfläche des Reibbelags bis in eine dem Reibbelag zugewandte Fläche des Belagträgers.In an alternative advantageous embodiment variant, the grooves extend from a friction surface of the friction lining into a surface of the lining carrier facing the friction lining.

Die Nuten auf dieser Seite des Bremsbelags ermöglichen insbesondere eine Reduktion der Wölbung der Gesamtfläche durch die Aufteilung der Reibfläche auf mehrere Einzelflächen.The grooves on this side of the brake pad enable, in particular, a reduction in the curvature of the overall surface by dividing the friction surface into several individual surfaces.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante erstrecken sich erste Nuten radial zu einem gedachten Ursprung der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte.According to a further embodiment variant, first grooves extend radially to an imaginary origin of the annular segment-shaped carrier plate.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante erstrecken sich zweite Nuten tangential oder konzentrisch zu dem gedachten Ursprung der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte.In a further advantageous embodiment variant, second grooves extend tangentially or concentrically to the imaginary origin of the annular segment-shaped carrier plate.

Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremsbelags weist dieser eine Vielzahl von wenigstens neun Belagträgern mit jeweils einem daran befestigten Reibbelag auf, die elastisch auf der Trägerplatte gelagert sind.According to a further alternative embodiment of a brake pad according to the invention, it has a plurality of at least nine pad carriers, each with a friction lining attached to it, which are elastically mounted on the carrier plate.

Bei diesem Bremsbelag ist bevorzugt an jedem der Belagträger ein Befestigungszapfen befestigt, der über eine in einer Ausnehmung der Trägerplatte abgestützte Spannfeder an der Trägerplatte bewegbar, insbesondere schwenkbar gehalten ist.In this brake pad, a fastening pin is preferably attached to each of the pad carriers, which is held movably, in particular pivotally, on the carrier plate via a tension spring supported in a recess in the carrier plate.

Die erfindungsgemäße Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs weist eine Bremszange mit wenigstens einem Bremsbelaghalter und wenigstens einem an diesem angeordneten Bremsbelag auf. Der Bremsbelag ist dabei wie oben beschrieben ausgebildet.The disc brake according to the invention of a rail vehicle has a brake caliper with at least one brake pad holder and at least one brake pad arranged thereon. The brake pad is designed as described above.

In einer Ausführungsvariante ist die Trägerplatte des Bremsbelags einstückig mit dem Bremsbelaghalter 8 ausgebildet, was einen nochmals direkteren Energietransport zwischen Trägerplatte und Bremsbelaghalter ermöglicht und den Zusammenbau der Scheibenbremse zusätzlich erleichtert.In one embodiment variant, the carrier plate of the brake pad is formed in one piece with the brake pad holder 8, which enables even more direct energy transport between the carrier plate and the brake pad holder and further facilitates the assembly of the disc brake.

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

  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit an einer Bremszange angeordnetem Bremsbelag,
    • 2 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremsbelags mit vier an der Trägerplatte fixierten Belagträgersegmenten,
    • 3 eine perspektivische Einzeldarstellung eines der Belagträgersegmente mit Nuten im Belagträger,
    • 4 eine alternative Ausführungsvariante eines erfindungsgemä-ßen Bremsbelags mit Nuten im Reibbelag und im Belagträger,
    • 5 eine Einzeldarstellung eines Segments eines Belagträgers mit daran angeordnetem, durch Nuten und einer Vielzahl von Reibbelagsegmenten aufgeteilten Reibbelag,
    • 6 und 7 den 4 und 5 entsprechende Darstellungen mit tangential anstelle konzentrisch zu einem Ursprung der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte eingebrachten zweiten Nuten,
    • 8 eine der 4 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremsbelags mit einer Vielzahl von an der Trägerplatte angeordneten Belagträgern und
    • 9 eine Schnittansicht durch den Bremsbelag gemäß 8 mit Darstellung der elastischen Fixierung eines der Belagträger an der Trägerplatte.
Preferred exemplary embodiments are explained in more detail below using the accompanying drawings. Show it:
  • Show it:
    • 1 a schematic perspective view of an embodiment variant of a disc brake according to the invention with a brake pad arranged on a brake caliper,
    • 2 a perspective view of a first embodiment variant of a brake pad according to the invention with four pad carrier segments fixed to the carrier plate,
    • 3 a perspective individual view of one of the lining carrier segments with grooves in the lining carrier,
    • 4 an alternative embodiment variant of a brake lining according to the invention with grooves in the friction lining and in the lining carrier,
    • 5 an individual representation of a segment of a lining carrier with a friction lining arranged thereon and divided by grooves and a large number of friction lining segments,
    • 6 and 7 the 4 and 5 corresponding representations with second grooves introduced tangentially instead of concentrically to an origin of the annular segment-shaped carrier plate,
    • 8th one of the 4 Corresponding representation of a further embodiment variant of a brake pad according to the invention with a large number of pad carriers arranged on the carrier plate and
    • 9 a sectional view through the brake pad according to 8th showing the elastic fixation of one of the lining carriers on the carrier plate.

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, der Trägerplatte, der Belagträger, des Reibbelags 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 the following description of the figures, terms such as top, bottom, left, right, front, rear, etc. refer exclusively to the exemplary representation and position of the brake pad, the carrier plate, the pad carrier, the friction lining and the like selected in the respective figures. These terms are not to be understood as restrictive, i.e. these relationships can change due to different working positions or the mirror-symmetrical design or the like.

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs bezeichnet.In 1 The reference number 1 denotes a total embodiment variant of a disc brake according to the invention of a rail vehicle.

Die Scheibenbremse 1 weist eine Bremsscheibe 2 auf, die von einer Bremszange 7 umgriffen wird. Die Zangenhebel der Bremszange 7 werden dabei pneumatisch, hydraulisch oder elektromotorisch betätigt. Am vorderen Ende der Zangenhebel ist jeweils ein Bremsbelaghalter 8 angeordnet, an dem ein Bremsbelag 3 befestigt ist.The disc brake 1 has a brake disc 2, which is gripped by a brake caliper 7. The caliper levers of the brake caliper 7 are actuated pneumatically, hydraulically or by an electric motor. A brake pad holder 8, to which a brake pad 3 is attached, is arranged at the front end of each caliper lever.

Ausführungsvarianten eines solchen Bremsbelags 3 sind in den 2-9 dargestellt.Versions of such a brake pad 3 are in the 2-9 shown.

Den unterschiedlichen Ausführungsvarianten von Bremsbelägen 3 gemeinsam ist eine im Wesentlichen kreisringsegmentförmige Trägerplatte 4, wenigstens ein an der Trägerplatte 4 gehaltener Belagträger 5 sowie wenigstens ein an dem Belagträger 5 befestigter Reibbelag 6.What the different embodiment variants of brake pads 3 have in common is a carrier plate 4 that is essentially in the shape of an annular segment, at least one pad carrier 5 held on the carrier plate 4 and at least one friction lining 6 fastened to the pad carrier 5.

Die Trägerplatte 4 erstreckt sich dabei in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich von wenigstens 150° und bis zu 250°.The carrier plate 4 extends in the circumferential direction over an angular range of at least 150° and up to 250°.

Alternativ oder zusätzlich ist die Dicke dB des Belagträgers 5 größer als die Dicke dR des unverschlissenen Reibbelags 6, wie es beispielhaft in den 3 und 9 veranschaulicht ist.Alternatively or additionally, the thickness d B of the lining carrier 5 is greater than the thickness d R of the unworn friction lining 6, as exemplified in the 3 and 9 is illustrated.

Eine erste Ausführungsvariante eines solchen Bremsbelags 3 ist in 2 dargestellt.A first embodiment variant of such a brake pad 3 is in 2 shown.

Bei diesem Bremsbelag 3 erstreckt sich die Trägerplatte 4 in Umfangsrichtung über einen Winkel von 180°. Die parallel zu einer Reibfläche 21 der Bremsscheibe 2 ausgerichtete Fläche der Trägerplatte 4 wird bei dieser Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 durch vier gleich große Segmente eines Belagträgers 5 bedeckt.In this brake pad 3, the carrier plate 4 extends in the circumferential direction over an angle of 180°. The surface of the carrier plate 4, which is aligned parallel to a friction surface 21 of the brake disc 2, is covered in this embodiment variant of the brake pad 3 by four segments of a pad carrier 5 of the same size.

Ein einzelnes Segment eines solchen Belagträgers 5 ist in 3 dargestellt. Wie hier gezeigt ist, erstrecken sich die Belagträger 5 und der daran flächengleich ausgebildete, am jeweiligen Belagträger 5 befestigte Reibbelag 6 in Umfangsrichtung über einen Winkel von etwa 45°, um so aneinander gereiht die gesamte Fläche der Trägerplatte 4 abzudecken, wie es in 2 gezeigt ist. Die Reibfläche 63 jedes der Reibbeläge 6 ist bei dieser Ausführungsvariante glattflächig ausgebildet.A single segment of such a lining carrier 5 is in 3 shown. As shown here, the lining carriers 5 and the friction lining 6, which has the same surface area and is attached to the respective lining carrier 5, extend in the circumferential direction over an angle of approximately 45 ° in order to cover the entire surface of the carrier plate 4 when lined up next to one another, as shown in 2 is shown. The friction surface 63 of each of the friction linings 6 is designed to be smooth in this embodiment variant.

Wie weiter in den 2 und 3 dargestellt ist, ist die Dicke dB des Belagträgers 5 größer als die Dicke dR des unverschlissenen Reibbelags 6. Durch eine solchermaßen reduzierte Dicke dR des unverschlissenen Reibbelags 6 ist eine deutliche Reduktion des Wärmewiderstands des Reibbelags 6 gegeben und damit eine Übertragung der bei einem Bremsvorgang entstehenden Wärmeenergie von der Bremsscheibe 2 weg in den Belagträger 5 des Bremsbelags 3 erleichtert.How to continue in the 2 and 3 is shown, the thickness d B of the lining carrier 5 is greater than the thickness d R of the unworn friction lining 6. Such a reduced thickness d R of the unworn friction lining 6 results in a significant reduction in the thermal resistance of the friction lining 6 and thus a transfer of the thermal resistance Braking process resulting heat energy away from the brake disc 2 into the pad carrier 5 of the brake pad 3 is facilitated.

Die Dicke dB des Belagträgers 5 ist dabei bevorzugt mehr als zweimal so dick als die Dicke dR des unverschlissenen Reibbelags 6.The thickness d B of the lining carrier 5 is preferably more than twice as thick as the thickness d R of the unworn friction lining 6.

Wie weiter in den 2 und 3 zu erkennen ist, sind in einer der Trägerplatte 4 zugewandten Fläche des Belagträgers 5 mehrere Nuten 51, 52 eingebracht. Dabei erstrecken sich erste Nuten 51 radial zu einem gedachten Ursprung U der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte 4. Zweite Nuten 52 erstrecken sich hier konzentrisch zu dem gedachten Ursprung U der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte 4.How to continue in the 2 and 3 can be seen, several grooves 51, 52 are made in a surface of the lining carrier 5 facing the carrier plate 4. First grooves 51 extend radially to an imaginary origin U of the annular segment-shaped carrier plate 4. Second grooves 52 extend here concentrically to the imaginary origin U of the annular segment-shaped carrier plate 4.

Die so sich überkreuzenden Nuten 51, 52 ermöglichen es, den Belagträger 5 biegeweicher zu gestalten, um so einer Wölbung des Bremsbelags 3 aufgrund der einseitigen thermischen Belastung des Bremsbelags 3 während eines Bremsvorgangs leichter entgegenwirken zu können. Der Belagträger 5 ist dabei bevorzugt an der Trägerplatte 4 mit in Gewindebohrungen 53 in jeweiligen durch die Nuten 51, 52 entstehenden Segmenten des Belagträgers 5 verschraubt.The grooves 51, 52 crossing each other in this way make it possible to make the lining carrier 5 more flexible in order to be able to more easily counteract a curvature of the brake lining 3 due to the one-sided thermal load on the brake lining 3 during a braking process. The lining carrier 5 is preferably screwed to the carrier plate 4 with threaded holes 53 in respective segments of the lining carrier 5 created by the grooves 51, 52.

Auf der dem Belagträger 5 abgewandten Seite der Trägerplatte 4 ist, wie in den 1 und 2 dargestellt ist, der Bremsbelaghalter 8 befestigt, insbesondere verschraubt, der zusammen mit einem Quersteg 9 die Enden der Zangenhebelhälften der Bremszange 7 miteinander verbindet und so eine gleichmäßige Kraftübertragung auf den Bremsbelag 4 bewirkt.On the side of the carrier plate 4 facing away from the lining carrier 5, as in the 1 and 2 is shown, the brake pad holder 8 is fastened, in particular screwed, which, together with a crossbar 9, connects the ends of the caliper lever halves of the brake caliper 7 to one another and thus effects a uniform force transmission to the brake pad 4.

Wie in 1 dargestellt ist, sind aufgrund der sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von 180° erstreckenden Trägerplatte 4 zwei solcher Bremsbelaghalter 8 auf der Trägerplatte 4 montiert, wobei die Enden des Querstegs 9 etwa mittig (betrachtet in Längsrichtung der Bremsbelaghalter 8) auf den stegartigen Bremsbelaghaltern 8 in dazu vorgesehenen Halterungen der Bremsbelaghalter 8 montiert sind.As in 1 is shown, due to the support plate 4 extending in the circumferential direction over an angle of 180 °, two such brake pad holders 8 are mounted on the support plate 4, with the ends of the crossbar 9 approximately in the middle (viewed in the longitudinal direction of the brake pad holder 8) on the web-like brake pad holders 8 in The brake pad holders 8 provided for this purpose are mounted.

Denkbar ist auch, die Trägerplatte 4 des Bremsbelags 3 einstückig mit dem Bremsbelaghalter 8 auszubilden.It is also conceivable to design the carrier plate 4 of the brake pad 3 in one piece with the brake pad holder 8.

In einer in den 4 und 5 gezeigten alternativen Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 sind die ersten Nuten 51, 61 und zweiten Nuten 52, 62 von der Reibbelagseite des Bremsbelags 3 her in den Reibbelag 6 und den Belagträger 5 eingebracht. Die Nuten 51, 52, 61, 62 erstrecken sich demgemäß hier von einer Reibfläche 63 des Reibbelags 6 bis in eine dem Reibbelag 6 zugewandte Fläche des Belagträgers 5.In one in the 4 and 5 In the alternative embodiment variant of the brake lining 3 shown, the first grooves 51, 61 and second grooves 52, 62 are introduced into the friction lining 6 and the lining carrier 5 from the friction lining side of the brake lining 3. The grooves 51, 52, 61, 62 accordingly extend here from a friction surface 63 of the friction lining 6 into a surface of the lining carrier 5 facing the friction lining 6.

Auch hier sind die ersten Nuten 51 radial zu dem Ursprung der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte 4 und die zweiten Nuten 52, 62 konzentrisch zu dem gedachten Ursprung U der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte 4 ausgerichtet. Here too, the first grooves 51 are aligned radially to the origin of the annular segment-shaped carrier plate 4 and the second grooves 52, 62 are aligned concentrically to the imaginary origin U of the annular segment-shaped carrier plate 4.

Bei der in den 6 und 7 weiteren Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 sind anstelle von konzentrisch ausgerichteten zweiten Nuten 52, 62 die Nuten tangential ausgerichtet. Als tangential ausgerichtete zweiten Nuten 52, 62 werden hier Nuten verstanden, die parallel zu einer Tangente an dem Außenumfang des jeweiligen Segments des Belagträgers 5 ausgerichtet sind, senkrecht zu einer Radialen, die mittig durch das jeweilige Segment des Belagträgers 5 verläuft.At the in the 6 and 7 In another embodiment variant of the brake pad 3, the grooves are tangentially aligned instead of concentrically aligned second grooves 52, 62. Tangentially aligned second grooves 52, 62 are understood here to be grooves that are aligned parallel to a tangent on the outer circumference of the respective segment of the lining carrier 5, perpendicular to a radial that runs centrally through the respective segment of the lining carrier 5.

In den 8 und 9 ist eine nochmals weitere Ausführungsvariante eines Bremsbelags 3 dargestellt, bei dem anstelle der in den vorherigen Ausführungsbeispielen vier nebeneinander angeordneten Belagträgern 5 eine Vielzahl von Belagträgern 5, hier in zwei konzentrischen Reihen zueinander insgesamt zwanzig Belagträger 5 mit daran fixierten Reibbelägen 6 angeordnet sind. Jeder dieser Belagträger 5 ist hier über einen einzigen Befestigungszapfen 10 an der Trägerplatte 4 bewegbar, insbesondere schwenkbar gehalten.In the 8th and 9 Another embodiment variant of a brake pad 3 is shown, in which instead of the four pad carriers 5 arranged side by side in the previous exemplary embodiments, a large number of pad carriers 5, here in two concentric rows a total of twenty pad carriers 5 with friction linings 6 fixed to them are arranged. Each of these lining carriers 5 is movable, in particular pivotally held, on the carrier plate 4 via a single fastening pin 10.

Zur schwenkbaren Halterung dient dabei eine Spannfeder 11, gezeigt in 9. Die Spannfeder 11 ist dabei zwischen Belagträger 5 und Trägerplatte 4 angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsvariante ist die Dicke dR des jeweiligen Reibbelags 6 deutlich geringer als die Dicke dB des den jeweiligen Reibbelag 6 haltenden Belagträgers 5.A tension spring 11, shown in, serves for the pivotable holder 9 . The tension spring 11 is arranged between the lining carrier 5 and the carrier plate 4. In this embodiment variant too, the thickness d R of the respective friction lining 6 is significantly smaller than the thickness d B of the lining carrier 5 holding the respective friction lining 6.

Der bzw. die Belagträger 5 sind bevorzugt aus einem Material mit gegenüber dem Reibmaterial höheren spezifischen Wärmeleitfähigkeit und spezifischen Wärmekapazität gefertigt, beispielsweise aus Aluminium.The lining carrier(s) 5 are preferably made of a material with a higher specific thermal conductivity and specific heat capacity than the friction material, for example aluminum.

Gemeinsam ist allen Bremsbelägen, dass durch die geringe Dicke des Reibbelags 6 relativ zum Belagträger 5 die beim Bremsvorgang entstehende Reibenergie möglichst schnell und mit geringem Widerstand von der Bremsscheibe in den Belagträger 5 transportiert werden kann.What all brake pads have in common is that due to the small thickness of the friction lining 6 relative to the pad carrier 5, the frictional energy generated during the braking process can be transported from the brake disc into the pad carrier 5 as quickly as possible and with little resistance.

Denkbar ist auch, den Bremsbelag 3 so auszubilden, dass dieser in seinem umfänglichen Abmaß dem Abmaß herkömmlicher Bremsbeläge entspricht, die in Umfangsrichtung einen Winkel von 90° - 120° überstreichen, da bereits durch die reduzierte Dicke des Reibbelags 6 die entstehende Reibenergie schnell und mit geringem Widerstand weg von der Bremsscheibe 2 in den Belagträger 5 transportiert wird.It is also conceivable to design the brake pad 3 in such a way that its circumferential dimension corresponds to the dimension of conventional brake pads, which cover an angle of 90° - 120° in the circumferential direction, since the reduced thickness of the friction lining 6 means that the resulting frictional energy is absorbed quickly and with is transported away from the brake disc 2 into the pad carrier 5 with little resistance.

Ebenfalls ist es umgekehrt denkbar, die Dicke des Reibbelags 6 wie im Stand der Technik beizubehalten, da durch die größere Reibbelagfläche ebenfalls eine Reduktion des Wärmewiderstands erreichbar ist.Conversely, it is also conceivable to maintain the thickness of the friction lining 6 as in the prior art, since a reduction in thermal resistance can also be achieved due to the larger friction lining surface.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11
Scheibenbremse Disc brake
22
BremsscheibeBrake disc
2121
Reibfläche friction surface
33
Bremsbelag brake pad
44
Trägerplattecarrier plate
4141
Ausnehmung recess
55
BelagträgerPad carrier
5151
erste Nutfirst groove
5252
zweite Nutsecond groove
5353
Gewindebohrung Threaded hole
66
Reibbelagfriction lining
6161
erste Nutfirst groove
6262
zweite Nutsecond groove
6363
Reibfläche friction surface
77
BremszangeBrake caliper
88th
BremsbelaghalterBrake pad holder
99
Querstegcross bar
1010
BefestigungszapfenFastening pin
1111
Spannfeder tension spring
dRdr
Dicke des ReibbelagsThickness of the friction lining
dBdB
Dicke des BelagträgersThickness of the lining carrier
UU
Ursprungorigin

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014119489 A1 [0002]DE 102014119489 A1 [0002]
  • EP 0784761 A1 [0002]EP 0784761 A1 [0002]

Claims (16)

Bremsbelag (3) für eine Scheibenbremse (1) eines Schienenfahrzeugs, aufweisend - eine im Wesentlichen kreisringsegmentförmige Trägerplatte (4), - wenigstens einen an der Trägerplatte (4) gehaltenen Belagträger (5), - wenigstens einen an dem Belagträger (5) befestigten Reibbelag (6), dadurch gekennzeichnet, dass - die Trägerplatte (4) sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von wenigstens 150° und bis zu 250° erstreckt und/oder - die Dicke (dB) des Belagträgers (5) größer ist als die Dicke (dR) des unverschlissenen Reibbelags (6).Brake pad (3) for a disc brake (1) of a rail vehicle, comprising - a substantially circular ring segment-shaped carrier plate (4), - at least one lining carrier (5) held on the carrier plate (4), - at least one friction lining attached to the lining carrier (5). (6), characterized in that - the carrier plate (4) extends in the circumferential direction over an angle of at least 150° and up to 250° and / or - the thickness (d B ) of the lining carrier (5) is greater than the thickness (d R ) of the unworn friction lining (6). Bremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (4) sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von 180° erstreckt.Brake pad after Claim 1 , characterized in that the carrier plate (4) extends in the circumferential direction over an angle of 180 °. Bremsbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (dB) des Belagträgers (5) mehr als das Zweifache der Dicke (dR) des unverschlissenen Reibbelags beträgt.Brake pad after Claim 1 or 2 , characterized in that the thickness (d B ) of the lining carrier (5) is more than twice the thickness (d R ) of the unworn friction lining. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (6) in mehrere Reibbelagsegmente aufgeteilt ist.Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that the friction lining (6) is divided into several friction lining segments. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Belagträger (5) aus einem Material mit gegenüber dem Reibmaterial höheren spezifischen Wärmeleitfähigkeit und spezifischen Wärmekapazität gefertigt ist.Brake pad according to one of the preceding claims, characterized in that the pad carrier (5) is made of a material with a higher specific thermal conductivity and specific heat capacity than the friction material. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte (4) mehrere Belagträger (5) mit jeweils einem daran befestigten Reibbelag (6) gehalten sind.Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of lining carriers (5), each with a friction lining (6) attached thereto, are held on the carrier plate (4). Bremsbelag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Belagträger (5) und der daran befestigte Reibbelag (6) sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von etwa 45° erstreckt.Brake pad after Claim 6 , characterized in that each of the lining carriers (5) and the friction lining (6) attached to it extends in the circumferential direction over an angle of approximately 45 °. Bremsbelag nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Belagträger (5) mehrere Nuten (51, 52) aufweist.Brake pad after Claim 6 or 7 , characterized in that each of the lining carriers (5) has several grooves (51, 52). Bremsbelag nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (51, 52) in einer der Trägerplatte (4) zugewandten Fläche des Belagträgers (5) eingebracht sind.Brake pad after Claim 8 , characterized in that the grooves (51, 52) are made in a surface of the lining carrier (5) facing the carrier plate (4). Bremsbelag nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (51, 52, 61, 62) sich von einer Reibfläche (63) des Reibbelags (6) bis in eine dem Reibbelag (6) zugewandte Fläche des Belagträgers (5) erstrecken.Brake pad after Claim 8 , characterized in that the grooves (51, 52, 61, 62) extend from a friction surface (63) of the friction lining (6) into a surface of the lining carrier (5) facing the friction lining (6). Bremsbelag nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass erste Nuten (51, 61) sich radial zu einem gedachten Ursprung (U) der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte (4) erstrecken.Brake pad according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that first grooves (51, 61) extend radially to an imaginary origin (U) of the annular segment-shaped carrier plate (4). Bremsbelag nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Nuten (52, 62) sich tangential oder konzentrisch zu dem gedachten Ursprung (U) der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte (4) erstrecken.Brake pad according to one of the Claims 8 until 11 , characterized in that second grooves (52, 62) extend tangentially or concentrically to the imaginary origin (U) of the annular segment-shaped carrier plate (4). Bremsbelag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von wenigstens neun Belagträgern (5) mit jeweils einem daran befestigten Reibbelag (6) elastisch auf der Trägerplatte (4) gelagert sind.Brake pad after Claim 6 , characterized in that a plurality of at least nine lining carriers (5), each with a friction lining (6) attached thereto, are elastically mounted on the carrier plate (4). Bremsbelag nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem der Belagträger (5) ein Befestigungszafen (10) befestigt ist, der eine Spannfeder zwischen Belagträger (5) und Trägerplatte (4) vorspannt, wodurch der Belagträger (5) bewegbar, insbesondere schwenkbar an der Trägerplatte (4) gehalten ist.Brake pad after Claim 13 , characterized in that a fastening pin (10) is attached to each of the lining carriers (5), which biases a tension spring between the lining carrier (5) and the carrier plate (4), whereby the lining carrier (5) is movable, in particular pivotable, on the carrier plate (4 ) is held. Scheibenbremse (1) eines Schienenfahrzeugs, mit einer Bremszange (7) mit wenigstens einem Bremsbelaghalter (8) und wenigstens einem an diesem angeordneten Bremsbelag (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbelag (3) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.Disc brake (1) of a rail vehicle, with a brake caliper (7) with at least one brake pad holder (8) and at least one brake pad (3) arranged thereon, characterized in that the brake pad (3) is designed according to one of the preceding claims. Scheibenbremse (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (4) des Bremsbelags (3) einstückig mit dem Bremsbelaghalter (8) ausgebildet ist.Disc brake (1). Claim 15 , characterized in that the carrier plate (4) of the brake pad (3) is formed in one piece with the brake pad holder (8).
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