DE19857092B4

DE19857092B4 - Brake shoe, in particular for disc brake devices for use in rail vehicles

Info

Publication number: DE19857092B4
Application number: DE1998157092
Authority: DE
Inventors: Mathias Schörwerth; Christoph Siegl; Niels Dethleffsen; Robert Dr. Weiss
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2018-12-11
Also published as: DE19857092A1

Abstract

Bremsbacke (1) insbesondere für Scheibenbremseinrichtungen für den Einsatz in Schienenfahrzeugen mit mindestens einer Belaghalterung (5), die von einer Bremsbetätigungseinrichtung beaufschlagt wird und an welcher ein Belagmaterial (3) und ein Belagträger (4) mittelbar befestigt sind und mit einer Einrichtung zur Verschleißerfassung (2), die zumindest ein Geberelement (12) umfaßt, wobei dieses Geberelement (12) im Bereich des Außenumfanges (17) des Belagmaterials (3) in einem Bereich zwischen der zum Belagmaterial (3) hinweisenden Fläche der Belaghalterung (5) und der von der Belaghalterung (5) wegweisenden Stirnfläche (13) des Belagmaterials (3) frei von einer Berührung mit dem Außenumfang des Belagmaterials (3) gebildeten Außenfläche angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Belagmaterial (3) einen ausnehmungsfreien Außenumfang aufweist und der Belagträger (4) mindestens noch ein Belagträgerelement (6) umfaßt, welches mit dem Belagmaterial (3) verbunden ist.brake shoe (1) especially for disc brake devices for the Use in rail vehicles with at least one pad holder (5), by a brake actuator is acted upon and on which a covering material (3) and a lining carrier (4) are indirectly attached and with a device for wear detection (2), which comprises at least one transmitter element (12), this transmitter element (12) in the area of the outer circumference (17) of the covering material (3) in an area between the covering material (3) indicative area the pad holder (5) and of the pad holder (5) pointing away face (13) of the covering material (3) free of contact with the outer circumference the covering material (3) formed outer surface is thereby characterized in that Pad material (3) has a recess-free outer periphery and the lining support (4) at least one lining carrier element (6) which is connected to the covering material (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsbacke, insbesondere für Scheibenbremseinrichtungen für den Einsatz in Schienenfahrzeugen mit mindestens einer Belaghalterung, die von einer Bremsbetätigungseinrichtung beaufschlagt wird und an welcher ein Belagmaterial und ein Belagträger unmittelbar befestigt sind und mit einer Einrichtung zur Verschleißerfassung, die zumindest ein Geberelement umfasst, wobei dieses Geberelement im Bereich des Außenumfanges des Belagmaterials in einem Bereich zwischen der zum Belagmaterial hinweisenden Fläche der Belaghalterung und der von der Belaghalterung weg weisenden Stirnfläche des Belagmaterials frei von Berührung mit dem Außenumfang des Belagmaterials gebildeten Außenfläche angeordnet ist.The The present invention relates to a brake shoe, in particular for disc brake devices for the Use in rail vehicles with at least one pad holder, that of a brake actuator is applied and on which a covering material and a lining carrier directly are fixed and with a device for wear detection, comprising at least one donor element, said donor element in the area of the outer circumference the lining material in an area between the covering material indicative surface the pad holder and facing away from the pad mount face the covering material free from contact with the outer circumference the covering material formed outer surface is arranged.

Eine Bremsbacke der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 32 33 634 A1 bekannt.A brake shoe of the generic type is from the DE 32 33 634 A1 known.

Die gattungsbildende Schrift lehrt den Fachmann, dem Belagmaterial eine ganz spezielle Form mit einer Ausnehmung zu geben und das Geberelement innerhalb dieser Ausnehmung des Belagmateriales anzuordnen.The generic script teaches the expert, the covering material a to give a very special shape with a recess and the donor element to arrange within this recess of the covering material.

Weiterer Stand der Technik zum Thema „Bremsbacken" ergibt sich aus den nachfolgend genannten Druckschriften.

1. DE 195 42 524 A1
2. WO 97/05400 A1
3. DE 42 30 005 A1

Further prior art on the subject of "brake shoes" results from the documents mentioned below.

1. DE 195 42 524 A1
2. WO 97/05400 A1
Third DE 42 30 005 A1

Derartig ausgeführte Bremsbacken bestehen aus einem Belagträger mit einem darauf befestigten Bremsbelagmaterial. Während einer Bremsung wird bei Scheibenbremsen über den Belagträger und dem darauf befestigten Bremsbelagmaterial eine Zuspannkraft weitergeleitet, aus welcher die Bremskraft zwischen Belagmaterial bzw. Bremsbelag und Bremsscheibe resultiert. Entsprechend der zu erfüllenden Anforderungen an die weiterleitbaren Bremskräfte sind die Bremsbacken und insbesondere die einzelnen Elemente Belagmaterial und Belagträger unterschiedlich ausgeführt. Die Belagträger können dabei aus mehreren Einzelelementen zusammengesetzt sein, um die Anforderung hinsichtlich der Festigkeitsbelastungen (Biegesteifigkeit in der Senkrechten zur Belagträgerebene und hohe Festigkeit im Bereich der Stirnseite der Bremsbeläge) zu erfüllen. So ist in der Druckschrift WO 97/05400 A1 eine Ausführung eines Belagträgers offenbart, welcher aus einem kolbenseitigen und einem belagseitigen Einzelblech besteht, wobei das kolbenseitige Einzelblech mit Vertiefungen versehen ist. Das belagseitige Einzelblech weist Ausprägungen auf. Diese sind derart ausgeführt, daß diese auf der gegenüberliegenden Seite des Bleches scharf nach außen hin auskragende Vorsprünge bilden. Die Realisierung der Verbindung zwischen kolbenseitigem und belagseitigem Einzelblech erfolgt durch Zusammenfügen der Vorsprünge mit den Vertiefungen. Das kolbenseitige Einzelblech fungiert dabei als Belaghalter und das belagseitige Einzelblech als direktes Belagträgerelement. Zwischen Belaghalter und Belagmaterial besteht somit keine direkte Verbindung, sondern die Befestigung erfolgt über das Belagträgerelement. Die Bremsbacke, welche ein Trägerelement und das Belagmaterial umfaßt, ist dabei derart in eine Scheibenbremseinrichtung integriert, daß diese mittels der im Bremssattel integrierten Zylinder-/Kolbeneinheiten gegen die Bremsscheibe gedrückt wird. Die Bremsbacke selbst ist durch entsprechende Mittel verschiebbar im Bremssattel geführt und mit der Nabe des zu bremsenden Elementes, vorzugsweise Rades, verschraubt. Zur Überwachung des Verschleißes des Bremsbelages sind aus dem Stand der Technik eine Mehrzahl von Möglichkeiten für den Einsatz bei Nutzfahrzeugen bekannt. Diesbezüglich wird auf die Druckschriften

1. Knorr-Bremse GmbH: "Reparaturanleitung-RA-SB 0002"; 06.97
2. Knorr-Bremse GmbH: "Pneumatisch zugespannte Scheibenbremsen für Lkw, Anhänger und Busse", Seite 5

verwiesen. Die Ausführung gemäß der unter 2. genannten Druckschrift beschreibt eine Möglichkeit der Verschleißanzeige, insbesondere der Überwachung der Bremseinrichtung mittels eines Sensorkonzeptes. Im Inneren der Bremseinrichtung ist dazu ein Sensor installiert, welcher den zurückgelegten Hub der Gewindespindel überwacht. Über eine entsprechende Auswertelektronik kann ständig der momentane Zustand des Belagverschleißes aus dem zurückgelegten Hub der Gewindespindeln kontrolliert werden. Eine weitere Möglichkeit, welche unabhängig oder zusätzlich zu dieser Ausführung der Verschleißanzeige realisiert werden kann, ist der unter 1. genannten Reparaturanleitung entnehmbar. Diese offenbart die Möglichkeit des Einsatzes elektrischer Verschleißendanzeigen mit Fühlern bzw. Sensoren und Kabel am Belagträgerelement oder direkt im Belagmaterial für den Einsatz im Automobilbereich. Eine weitere denkbare Möglichkeit besteht in der Anordnung einer elektrischen Verschleißanzeige in einem gekapselten Bereich des Bremsgehäuses. Diese Ausführungen geben dem Fahrer optisch oder akustisch die Information, daß die Bremsbelagsstärke die Verschleißgrenze erreicht hat. Die Bremsbelagsstärke ist dann vom Fahrer zu prüfen. Die Möglichkeit der elektronischen Verschleißanzeige mittels Fühler und Kabel am Belagträgerblech oder im Belagmaterial basiert dabei auf dem nachfolgenden Grundprinzip. Bei Erreichen des Verschleißmaßes, d.h. einer bestimmten vordefinierten Belagdicke, welche nicht unterschritten werden darf, schleift während des Bremsbetriebes die Bremsscheibe in einer Scheibenbremseinrichtung das Kopfelement, welches vorzugsweise aus Kunststoff besteht, einer Einrichtung zur Erfassung eines den Verschleißendzustand wenigstens mittelbar charakterisierenden Signales, ab. Diese Einrichtung zur Erzeugung eines, den Verschleißendzustand wenigstens mittelbar beschreibenden Signales, wird als Verschleißanzeiger oder Verschleißgeber bezeichnet. Mit der Abscherung des Kopfelementes wird eine darin eingegossene elektrische Leiterschleife durchtrennt. Die Leiterschleife selbst wird durch Ankoppelung an einen Stromkreis Bestandteil dessen. Dieser Stromkreis wird durch das Durchtrennen der Leiterschleife geöffnet, wobei die Unterbrechung des Stromkreises durch eine auswertende Elektronik registriert und ein optisches oder akkustisches Signal erzeugt wird.Such executed brake shoes consist of a lining carrier with a brake lining material mounted thereon. During braking, disc brakes are transmitted via the lining carrier and the brake lining material fastened thereto, a clamping force from which the braking force between lining material or brake pad and brake disc results. According to the requirements to be met by the forwardable braking forces, the brake shoes and in particular the individual elements covering material and lining carrier are designed differently. The lining carrier can be composed of several individual elements to meet the requirement with respect to the strength loads (bending stiffness in the perpendicular to the lining carrier level and high strength in the region of the end face of the brake linings). Thus, WO 97/05400 A1 discloses an embodiment of a lining carrier which consists of a piston-side and a lining-side individual plate, wherein the piston-side single plate is provided with depressions. The lining-side single sheet has characteristics. These are designed so that they form on the opposite side of the sheet sharply outwardly projecting projections. The realization of the connection between piston-side and lining-side single sheet is done by joining the projections with the wells. The piston-side single sheet acts as a pad holder and the lining-side single sheet as a direct pad carrier element. There is thus no direct connection between the pad holder and covering material, but the attachment takes place via the lining carrier element. The brake shoe, which comprises a carrier element and the covering material, is integrated in such a disc brake device that it is pressed by means of integrated in the brake caliper cylinder / piston units against the brake disc. The brake shoe itself is slidably guided by corresponding means in the brake caliper and bolted to the hub of the element to be braked, preferably the wheel. To monitor the wear of the brake pad, a plurality of possibilities for use in commercial vehicles are known from the prior art. In this regard is on the pamphlets

1. Knorr-Bremse GmbH: "Repair instructions-RA-SB 0002"; 06.97
2. Knorr-Bremse GmbH: "Pneumatic disc brakes for trucks, trailers and buses", page 5

directed. The embodiment according to the mentioned under 2. publication describes a way of wear indicator, in particular the monitoring of the braking device by means of a sensor concept. In the interior of the braking device, a sensor is installed for this purpose, which monitors the distance traveled stroke of the threaded spindle. By means of a corresponding evaluation electronics, it is possible to constantly control the instantaneous state of the lining wear from the distance traveled by the threaded spindles. A further possibility, which can be realized independently or in addition to this embodiment of the wear indicator, can be taken from the repair instructions mentioned under 1. FIG. This discloses the possibility of using electrical wear indicators with sensors or sensors and cables on the lining carrier element or directly in the lining material for use in the automotive sector. Another conceivable possibility is the arrangement of an electrical wear indicator in an encapsulated region of the brake housing. These designs give the driver the visual or audible information that the brake pad thickness has reached the wear limit. The brake pad thickness is then checked by the driver. The possibility of electronic wear indicator by means of sensor and cable on the lining carrier plate or covering material is based on the following basic principle. Upon reaching the wear dimension, ie a certain predefined lining thickness, wel During brake operation, the brake disc in a disc brake device grinds the head element, which preferably consists of plastic, of a device for detecting a signal which at least indirectly characterizes the wear end state. This device for generating a, the wear end state at least indirectly descriptive signal is referred to as a wear indicator or wear transmitter. With the shearing of the head element, an electrical conductor loop embedded therein is severed. The conductor loop itself becomes part of it by coupling to a circuit. This circuit is opened by severing the conductor loop, wherein the interruption of the circuit is registered by an evaluating electronics and an optical or acoustic signal is generated.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Ausführungen besteht darin, daß diese jeweils eine separate Lagerhaltung für Bremsbeläge mit und ohne Verschleißanzeiger erfordern. Ein Austausch des Belages vor Erreichen des Verschleißendzustandes mitsamt dem Verschleißgeber führt zu einer Nichtausnutzung dieses Bauelementes. Die Koppelung mit den Bremsbelägen bzw. dem Belagmaterial ermöglicht es in der Regel auch nicht, den Verschleißgeber bei Nichtbenutzung nach Austausch des Belages vor Erreichen des Verschleißendzustandes wieder zu verwerten. Desweiteren ist bei Kopplung des Verschleißgebers mit dem Belagmaterial bzw. dem Belagträger die Gestaltung und Anordung der Aufnahmevorrichtung, welche immer an die konkrete Gestaltung des Verschleißgebers angepaßt ist, fest vorgegeben. Ein Wechsel der Geberelemente bei gleichen Belagtypen kann daher in der Regel nicht ohne Modifikation am Belagträgerelement oder dem Belagmaterial erfolgen.One The main disadvantage of these embodiments is that these each a separate storage for brake pads with and without wear indicator require. An exchange of the coating before reaching the state of wear together with the wearer leads to a non-utilization of this device. The coupling with the brake pads or the covering material allows It usually does not, the wearer when not in use Replacing the lining before reaching the state of wear to recycle. Furthermore, when coupling the wear transmitter with the covering material or the lining carrier the design and arrangement the receiving device, which always to the specific design of the wearer customized is, fixed. A change of the encoder elements at the same Beliebypen therefore can not usually without modification of the lining carrier element or the covering material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbacke der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, dass ein größerer Spielraum für die Anordnung des Geberelementes geschaffen wird.Of the Invention is based on the object, a brake shoe of the generic type to improve that a greater margin for the arrangement the donor element is created.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Belagmaterial einen ausnehmungsfreien Außenumfang aufweist und der Belagträger mindestens noch ein Belagträgerelement umfasst, welches mit dem Belagmaterial verbunden ist.These Task is inventively characterized solved, that the covering material has a recess-free outer circumference and the lining carrier at least one lining carrier element comprises, which is connected to the covering material.

Die Erfindung löst sich somit von der einschränkenden Lehre des Standes der Technik, dem Belagmaterial ein ganz spezielle Form mit einer Ausnehmung zu geben und das Geberelement innerhalb dieser Ausnehmung anzuordnen und bietet damit die vorteilhafte Möglichkeit, das Geberelement letztendlich an unterschiedlichen Positionen der Belaghalterung anzuordnen. Ein Konstrukteur erhält hiermit erheblich größere Freiheiten hinsichtlich der Gestaltung einer Bremsbacke.The Invention solves thus limiting itself from the restrictive Teaching the state of the art, the covering a very special To give shape with a recess and the donor element within this To arrange recess and thus offers the advantageous possibility the donor element ultimately at different positions of the To arrange pad holder. A designer gets hereby much greater freedom in terms of the design of a brake shoe.

Die Befestigung des Geberelementes an der Belaghalterung kann nach Weiterbildungen der Erfindung sowohl durch Kraftschluss wie auch durch Formschluss erfolgen.The Attachment of the donor element to the pad holder can be further developments the invention both by adhesion as well as by positive engagement respectively.

Anwendung finden dabei unter anderem Schraub-, Klemm- oder Steckverbindungen.application find here among other screw, clamp or plug connections.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention explained below with reference to figures. This is in detail the following is shown:

1a, 1b verdeutlichen eine erfindungsgemäße Ausführung einer Bremsbacke mit integriertem Verschleißanzeiger in zwei Ansichten; 1a . 1b illustrate an inventive embodiment of a brake shoe with integrated wear indicator in two views;

2 verdeutlicht eine Ansicht X-X gemäß 1b; 2 illustrates a view XX according to 1b ;

3 zeigt einen Ausschnit aus einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Bremsbacke mit Belaghalterung, Belagträgerelement und Belagmaterial in einer Schnittansicht. 3 shows a section of a further embodiment of a brake shoe with pad holder, pad carrier element and covering material in a sectional view.

Die 1 verdeutlicht anhand eines Beispiels die Ausgestaltung einer erfindungsgemäß ausgeführten Bremsbacke 1 einer Scheibenbremseinrichtung mit integrierter Einrichtung zur Verschleißerfassung 2 in zwei Ansichten, einer Ansicht von oben und einer Ansicht von rechts. Die Bremsbacke 1 weist ein Belagmaterial 3, den sogenannten Bremsbelag, und einen Belagträger 4 auf. Der Belagträger 4 umfaßt mindestens eine Belaghalterung 5 und mindestens ein, hier im einzelnen nicht dargestelltes Belagträgerelement 6. Die Belaghalterung 5 ist dabei über eine hier im einzelnen nicht dargestellte Bremsbetätigungseinrichtung, die Bestandteil einer Scheibenbremseinrichtung ist, wenigstens mittelbar mit einem Druck beaufschlagbar, welcher ein Anpressen des Belagmaterials 3 gegen die Bremsscheibe einer Scheibenbremseinrichtung bewirkt. Die Belaghalterung 5 kann dabei als Tragblech in Form eines Stanzteils ausgeführt sein. Die Dicke der Belaghalterung 5 ist dabei jedoch stets so ausreichend zu bemessen, daß die Zuspannkräfte gleichmäßig auf das Reibmaterial des Bremsbelages bzw. das Belagmaterial 3 übertragen werden und sich die Belaghalterung 5 in die Bremse zur Aufnahme der Reibkräfte abstützen kann.The 1 illustrated by way of example, the embodiment of an inventively designed brake shoe 1 a disc brake device with integrated device for wear detection 2 in two views, one view from the top and one view from the right. The brake shoe 1 has a covering material 3 , the so-called brake pad, and a lining carrier 4 on. The lining carrier 4 includes at least one pad holder 5 and at least one, not shown in detail here Belagträgerelement 6 , The pad holder 5 is here via a brake actuator, not shown here in detail, which is part of a disc brake device, at least indirectly acted upon by a pressure, which is a pressing of the lining material 3 effected against the brake disc of a disc brake device. The pad holder 5 can be designed as a support plate in the form of a stamped part. The thickness of the pad holder 5 However, it is always sufficient to measure so that the application forces uniformly on the friction material of the brake pad or the covering material 3 be transferred and the pad holder 5 can be supported in the brake to absorb the frictional forces.

In der dargestellten Ausführung ist die Belaghalterung 5 direkt mit dem Belagmaterial 3 gekoppelt. Dazu weist die Belaghalterung 5 in einer Ansicht X-X gemäß 1b in der 2 auf der zum Belag hinweisenden Fläche 8 Aussparungen in Form von Vertiefungen 7 auf. Die Vertiefungen 7 weisen dabei im Querschnitt betrachtet gemäß 2 einen sich zu der zum Belagmaterial hinweisenden Fläche verjüngenden Querschnitt auf. Die Belaghalterung 5 kann jedoch auch, wie in einem weiteren Ausführungsbeispiel für die Gestaltung einer Bremsbacke gemäß 3 verdeutlicht, mit einem Belagträgerelement 6 mechanisch gekoppelt sein, vorzugsweise über eine formschlüssige Verbindung 9. In diesem Fall besteht des weiteren eine wenigstens formschlüssige Verbindung zwischen Belagträgerelement 6 und Belagmaterial 3. Die Koppelungen von Belaghalterung 5 und Belagträgerelement 6 sowie Belagmaterial 3 können beispielsweise entsprechend den Ausführungen in den Druckschriften

1. WO 97/05400
2. DE 195 42 524 A1
3. DE 42 30 005

erfolgen. Der Offenbarungsgehalt bezüglich der Ausführung der in diesen Druckschriften beschriebenen Bremsbacken, insbesondere der Verbindungen zwischen Belaghalterung, Belagträgerelement und Belagmaterial wird hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung mit aufgenommen.In the illustrated embodiment, the pad holder 5 directly with the covering material 3 coupled. For this purpose, the lining holder 5 in a view XX according to 1b in the 2 on the surface facing the covering 8th Recesses in the form of depressions 7 on. The wells 7 have in cross-section according to 2 a tapered to the facing surface facing the covering material on. The pad holder 5 However, as in a further embodiment of the design of a brake shoe according to 3 illustrated, with a lining carrier element 6 be mechanically coupled, preferably via a positive connection 9 , In this case, there is further an at least positive connection between the lining carrier element 6 and covering material 3 , The couplings of lining holder 5 and lining carrier element 6 as well as covering material 3 For example, according to the statements in the publications

1. WO 97/05400
Second DE 195 42 524 A1
Third DE 42 30 005

respectively. The disclosure content with respect to the execution of the brake shoes described in these documents, in particular the connections between pad holder, lining carrier element and lining material is hereby incorporated in full in the disclosure of this application.

Vorzugsweise ist das Belagträgerelement 6 einstückig ausgeführt. Anstelle einer einstückigen Ausführung sind jedoch auch mehrstückige Ausführungformen denkbar, insbesondere können mehrere einzelne Belagträgerelemente 6.1 bis 6.N mit darauf angebrachten Belagmaterialien 3 nebeneinander an der Belaghalterung 5, insbesondere der zum Belagmaterial 3 weisenden Fläche 8 der Belaghalterung 5, angeordnet werden. In Analogie gilt diese Aussage auch für das Belagmaterial 3. In diesem Fall würde es sich dann um eine Bremsbacke mit zweiteiligem Bremsbelag handeln. Selbstverständlich sind auch weitere Ausführungsvarianten denkbar, ohne daß vom Konzept der erfindungsgemäßen Integration einer Einrichtung zur Verschleißerfassung 2 in der Bremsbacke 1 abgewichen wird.Preferably, the lining carrier element 6 made in one piece. Instead of a one-piece design but also multi-piece embodiments are conceivable, in particular, several individual lining carrier elements 6.1 to 6.N with covering materials applied to it 3 next to each other on the pad holder 5 , in particular the covering material 3 pointing surface 8th the pad holder 5 , to be ordered. By analogy, this statement also applies to the covering material 3 , In this case, it would then be a brake shoe with two-piece brake pad. Of course, further embodiments are conceivable without the concept of integration of a device according to the invention for wear detection 2 in the brake shoe 1 is deviated.

Die Einrichtung zur elektrischen Verschleißerfassung 2 ist für beide Grundausgestaltungsmöglichkeiten der Bremsbacke 1 erfindungsgemäß an der Belaghalterung 5 befestigbar, d.h. dem Bauelement, unabhängig von seiner Ausführung, welches von der Bremsbetätigungseinrichtung zur Anpressung des Belagmaterials 3 an die Bremsscheibe beaufschlagt wird. Zu Erläuterungszwecken ist diese jedoch nur in 1 und 2 dargestellt. Die Einrichtung zur Verschleißerfassung 2 umfaßt wenigstens eine Einrichtung zur Aufnahme und Erzeugung eines Signales 10 für wenigstens einen vordefinierbaren Verschleißzustand, vorzugsweise den Verschleißendzustand, welcher durch eine bestimmte Dicke des Belagmaterials 3 gekennzeichnet ist. Im dargestellten Fall wäre dies die durch Verschleiß erzielte Dicke des Belagmaterials 3, welche mit d_E bezeichnet ist. Die Einrichtung zur Erzeugung eines Signales für einen vordefinierten Verschleißzustand 10 ist vorzugsweise als Gebereinrichtung umfassend wenigstens einen Verschleißgeber 11 ausgeführt. Der Verschleißgeber 11 umfaßt ein Geberelement 12, welcher sich von der zum Belag hinweisenden Fläche 8 der Belaghalterung 5 in Richtung des Belagmaterials 3 bzw. der Bremsscheibe, an welchem das Belagmaterial 3 mit seiner von der Belaghalterung 5 weg weisenden Stirnfläche 13 zum Anliegen kommt, erstreckt. Das Geberelement 12 fungiert als Sensor, d.h. Meßfühler, und ist damit dasjenige Bauelement einer Meß- oder Registriervorrichtung, welches unmittelbar der messenden oder zu erfassenden Erscheinung ausgesetzt wird. Das Geberelement 12 umfaßt dazu wenigstens einen elektrischen Leiter 14, vorzugsweise in Form einer Leiterschleife 1, welcher in einen Stromkreis 15 integrierbar ist. Der Stromkreis 15 wird dabei durch Koppelung des elektrischen Leiters 14 des Geberelementes 12 mit Leitungselementen 16 realisiert. Die Anordnung des Verschleißgebers 11, insbesondere des Geberelementes 12 gegenüber dem Belagmaterial 3 erfolgt dabei in einer Ebene parallel zur Rotationsebene der Bremsscheibe in Einbaulage betrachtet derart, daß das Geberelement 12 dem Umfang des Belagmaterials 3, insbesondere der durch die Außenkontur des Belagmaterials 3 erzeugten Außenfläche zugeordnet ist. Der Umfang des Belagmaterials 3 ist für die Ansicht von rechts in der 1b und in der Ansicht X-X gemäß 2 mit 17 bezeichnet. Das Geberelement 12 ist somit in einem Bereich angeordnet, welcher sich von der Belaghalterung 5 in Richtung zur Bremsscheibe erstreckt und außerhalb des Belagmaterials 3 liegt. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung des Geberelementes 12 unmittelbar am Umfang 17 des Belagmaterials 3, jedoch berührungslos zu diesem.The device for electrical wear detection 2 is for both basic design options of the brake shoe 1 according to the invention on the pad holder 5 fastened, ie the component, regardless of its design, which of the brake actuator for pressing the lining material 3 is applied to the brake disc. For explanatory purposes, however, this is only in 1 and 2 shown. The device for wear detection 2 comprises at least one device for receiving and generating a signal 10 for at least one predefinable wear condition, preferably the wear end condition, which is due to a particular thickness of the pad material 3 is marked. In the case shown, this would be the thickness of the covering material achieved by wear 3 , which is denoted by d _E. The device for generating a signal for a predefined state of wear 10 is preferably as a transducer device comprising at least one wear generator 11 executed. The wearer 11 includes a donor element 12 which extends from the surface facing the pad 8th the pad holder 5 in the direction of the covering material 3 or the brake disc, on which the covering material 3 with his from the pad mount 5 pointing away face 13 comes to the concern, extends. The donor element 12 acts as a sensor, ie sensor, and is thus that component of a measuring or recording device, which is exposed directly to the measuring or to be detected phenomenon. The donor element 12 includes at least one electrical conductor 14 , preferably in the form of a conductor loop 1 which is in a circuit 15 is integrable. The circuit 15 is doing by coupling the electrical conductor 14 of the donor element 12 with line elements 16 realized. The arrangement of the wear transmitter 11 , in particular the donor element 12 opposite the covering material 3 takes place in a plane parallel to the plane of rotation of the brake disc in installation position considered such that the donor element 12 the extent of the covering material 3 , in particular by the outer contour of the covering material 3 generated outside surface is assigned. The extent of the covering material 3 is for the view from the right in the 1b and in the view XX according to 2 With 17 designated. The donor element 12 is thus arranged in an area which extends from the pad holder 5 extends in the direction of the brake disc and outside of the covering material 3 lies. Preferably, the arrangement of the donor element takes place 12 immediately on the circumference 17 of the covering material 3 , but non-contact to this.

Wird durch Betrieb der Bremseinrichtung das Verschleißmaß erreicht, welches einer vordefinierbaren Dicke des Belagmaterials 3 entspricht, wird das Geberelement 12 bzw. ein Teil des Geberelementes des Verschleißgebers 11 durch die Rotation der Bremsscheibe abgeschert und der darin enthaltene elektrische Leiter 14 wird durchtrennt. Durch die Durchtrennung oder Beschädigung des elektrischen Leiters 14 wird der Stromkreis 15 unterbrochen. Diese Unterbrechung des Stromkreises 15 kann dann von der auswertenden Elektronik erfaßt bzw. registiert werden. Dazu ist das Geberelement 12 bzw. der Verschleißgeber 11 über die Leitungen 16 mit Mitteln gekoppelt, welche die Unterbrechung des Stromkreises beispielsweise durch Registrierung eines Spannungsabfalles in ein Signal für eine optische oder akustische Anzeigevorrichtung umsetzen oder aber dieses Signal über eine Steuereinrichtung weiterverarbeiten. Die konkrete Ausführung der Umsetzung des vom Geberelement 12 erzeugten Signales in eine Fehlermeldung bzw. deren Auswertung liegt dabei im Ermessen des zuständigen Fachmannes. Im einzelnen sind eine Vielzahl von Mög lichkeiten denkbar, welche entsprechend der Intension der Erfindung ein Erreichen des Verschleißendmaßes an den Belagmaterialien 3 der Bremsbacken 1 anzeigen.Is achieved by operation of the braking device, the wear, which a predefinable thickness of the lining material 3 corresponds, becomes the donor element 12 or a part of the encoder element of the wearer 11 sheared by the rotation of the brake disc and the electrical conductor contained therein 14 is severed. By severing or damaging the electrical conductor 14 becomes the circuit 15 interrupted. This interruption of the circuit 15 can then be detected or registered by the evaluating electronics. This is the donor element 12 or the wearer 11 over the wires 16 coupled with means which implement the interruption of the circuit, for example by registering a voltage drop in a signal for an optical or acoustic display device or process this signal via a control device. The concrete execution of the implementation of the donor element 12 generated signals in an error message or its evaluation is at the discretion of the responsible specialist. In particular, a variety of possi possibilities are conceivable, which according to the intention of the invention to achieve the Verschleißendmaßes on the covering materials 3 the brake shoes 1 Show.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wenigstens der Einrichtung zur Erzeugung eines Signales für wenigstens einen vordefinierbaren Verschleißzustand II, welcher durch eine bestimmte Dicke des Belagmaterials 3 gekennzeichnet ist, besteht nunmehr die Möglichkeit, auch ein Verlieren der Bremsbeläge unabhängig von deren Dicke ohne Probleme zu erfassen. Des weiteren ist ein Auswechseln des Belagmaterials 3, welches in der Regel fest mit dem Belagträgerelement 6 verbunden ist, ohne weiteres möglich, ohne daß zusätzlich an der Einrichtung zur Verschleißerfassung 2 manipuliert werden muß. Selbst bei Auswechslung des Belagmaterials 3 mit dem Belagträgerelement 6 vor Erreichen des Verschleißendzustandes kann die Einrichtung zur Verschleißerfassung 2 für den neu einzusetzenden Belag, insbesondere das Belagmaterial 3, und dem mit diesem fest verbundenen Belagträgerelement 6, welches einteilig oder aus einer Vielzahl von Einzelelementen besteht, genutzt werden.The inventive arrangement of at least the means for generating a signal for at least one predefinable wear state II, which by a certain thickness of the covering material 3 is characterized, it is now possible to detect a loss of the brake pads regardless of their thickness without problems. Furthermore, a replacement of the covering material 3 which is usually fixed to the lining carrier element 6 is connected, readily possible, without in addition to the device for wear detection 2 must be manipulated. Even with replacement of the covering material 3 with the lining carrier element 6 before reaching the state of wear, the device can detect wear 2 for the new covering to be used, in particular the covering material 3 , and the lining carrier element firmly connected thereto 6 , which is made in one piece or consists of a plurality of individual elements.

Für die Ausführung des Geberelementes 12 bestehen ebenfalls eine Vielzahl von Möglichkeiten. Vorzugsweise wird dieser jedoch mit einem Kunststoffkopf ausgeführt, d.h. einem Material welches durch die Rotation der Bremsscheibe während des Betriebes beim Andrücken der Bremsbacke 1 gegen die Bremsscheibe bei Erreichen eines bestimmten Verschleißendzustandes am Belagmaterial 3 leicht abzuscheren ist. Weitere Ausführungen des Geberelementes 12 sind ebenfalls denkbar. Wesentlich ist lediglich, daß die Rotation der Bremsscheibe während des Bremsvorganges bei Erreichen des vordefinierten Verschleißendzustandes ein, das Erreichen des Verschleißendzustandes wenigstens mittelbar charakterisierendes, Signal erzeugt. Im einfachsten Fall wird dazu ein optisches Signal erzeugt, wobei die Unterbrechung des Stromkreises 15 durch Durchtrennen des elektrischen Leiters 14 einen Ausfall eines Leuchtsignales bewirkt. Dies bedeutet, daß beispielsweise eine Kontrollampe, welche vom Fahrzeugführer eingesehen werden kann und die während des Fahrzeugbetriebes leuchtet, bei Erreichen des Verschleißendzustandes ausgeschaltet wird, da kein geschlossener Stromkreis zwischen dieser und der im Geberelement 12 angeordneten Leiterschleife 14 mehr möglich ist.For the execution of the encoder element 12 There are also many possibilities. However, this is preferably carried out with a plastic head, ie a material which by the rotation of the brake disc during operation when pressing the brake shoe 1 against the brake disc upon reaching a certain state of wear on the lining material 3 is easy to shear off. Further versions of the encoder element 12 are also possible. It is only essential that the rotation of the brake disc during the braking process when reaching the predefined state of wear, the reaching of the state of wear, at least indirectly characterizing signal generated. In the simplest case, an optical signal is generated, with the interruption of the circuit 15 by cutting the electrical conductor 14 causes a failure of a light signal. This means that, for example, a warning lamp, which can be viewed by the driver and lights up during vehicle operation, is turned off when reaching the state of wear, since there is no closed circuit between this and that in the transmitter element 12 arranged conductor loop 14 more is possible.

Die Bremsbacke 1, umfassend den Belagträger 4 und das Belagmaterial 3, kann dabei als vormontierte Baueinheit mit integriertem Verschleißgeber 11 angeboten werden. Dabei ist es denkbar, entweder lediglich das Geberelement 12 an der Belaghalterung 5 zu befestigen und für die Überwachung des Betriebszustandes erst im eingebauten Zustand eine elektrische Kopplung über elektrische Verbindungsleitungen 16 herzustellen. Die elektrischen Verbindungsleitungen 16 sind dabei nicht zwingend Bestandteil der vormontierten Baueinheit Bremsbacke 1. Um jedoch einfache Anschlußmöglichkeiten schaffen zu können, kann die Bremsbacke 1 bereits mit dem Geberelement 12 sowie einem Leitungselement 16.1 ausgestattet sein, welches über eine Steckverbindung 20 mit weiteren Leitungselementen, hier dem Leitungselement 16.2 koppelbar ist, welches wiederum mit Mitteln zur Umwandlung des Signales für das Vorliegen eines Verschleißendzustandes koppelbar ist.The brake shoe 1 comprising the lining carrier 4 and the covering material 3 , can be used as a pre-assembled unit with integrated wear transmitter 11 Tobe offered. It is conceivable, either only the donor element 12 on the pad holder 5 to attach and for the monitoring of the operating state only when installed an electrical coupling via electrical connection cables 16 manufacture. The electrical connection lines 16 are not necessarily part of the preassembled unit brake shoe 1 , However, to be able to create simple connection options, the brake shoe 1 already with the encoder element 12 and a conduit element 16.1 be equipped, which has a plug connection 20 with further line elements, here the line element 16.2 can be coupled, which in turn can be coupled with means for converting the signal for the presence of a state of wear.

Die Befestigung des Verschleißgebers 11 an der Belaghalterung 5 kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch eine mechanische Verbindungsmöglichkeit gewählt, welche lösbar ist. Dies ermöglicht die standardisierte Ausführung einer Belaghalterung 5, welche für die Koppelung mit einer Vielzahl von unterschiedlich ausgelegten Belagträgerelementen 6 und insbesondere Belagmaterialien 3 geeignet ist. Insbesondere kann in diesem Fall der Verschleißgeber 11 auf einfache Art und Weise ausgetauscht und durch einen neuen ersetzt werden, welcher an konkrete neue Einsatzerfordernisse angepaßt ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn unterschiedliche Verschleißeinstellungen angezeigt werden sollen.The attachment of the wearer 11 on the pad holder 5 can be done positively and / or non-positively or cohesively. Preferably, however, a mechanical connection option is selected, which is detachable. This allows the standardized execution of a pad mount 5 , which for coupling with a variety of differently designed lining carrier elements 6 and in particular covering materials 3 suitable is. In particular, in this case, the wearer 11 be replaced in a simple manner and replaced by a new, which is adapted to specific new application requirements. This is especially important if different wear settings are to be displayed.

Im allgemeinen wird dem Verschleißgeber 11 gegenüber der Belagdicke d in Richtung der Erstreckung des Belages zur Bremsscheibe hin betrachtet eine feste Position zugeordnet, so daß eindeutig ein definierter Verschleißendzustand angezeigt wird. Zur Minimierung des Fertigungsaufwandes hinsichtlich einzuhaltender Toleranzen ist jedoch der Verschleißgeber 11 hinsichtlich seiner Erstreckung des Geberelementes 12 in Richtung zur Bremsscheibe hin in Einbaulage betrachtet vorzugsweise justierbar. Dies bedeutet, daß jederzeit im eingebauten Zustand ein Nachjustieren der Geberstellung möglich ist. Die Einstellmöglichkeit der Position des Geberelementes 12 in Richtung zur Bremsscheibe bietet den besonderen Vorteil der Einsatzmöglichkeit eines Verschleißgebers 11 an einem bestimmten Typ der Belaghalterung 5 für unterschiedlich zu wählende Belagarten, insbesondere der Anpassung an unterschiedliche Belagenddicken, welche den Verschleißendzustand charakterisieren.In general, the wearer 11 compared with the lining thickness d viewed in the direction of the extension of the lining to the brake disc towards a fixed position associated, so that clearly a defined state of wear is displayed. However, to minimize the manufacturing effort in terms of tolerances to be complied with is the wearer 11 in terms of its extension of the donor element 12 in the direction of the brake disc in the installation position preferably viewed adjustable. This means that a readjustment of the encoder position is possible at any time in the installed state. The setting possibility of the position of the encoder element 12 Towards the brake disc offers the particular advantage of the possible use of a wearer 11 on a certain type of pad holder 5 for different types of covering to be selected, in particular the adaptation to different pad thicknesses, which characterize the state of wear end.

Die erfindungsgemäße Zuordnung der Einrichtung zur Verschleißerfassung 2 zum Belagmaterial 3 einer Bremsbacke 1 ist nicht an eine konkrete Ausführung der Koppelung zwischen Belagmaterial 3 und Belagträgerelement 6 sowie Belagträgerelement 6 und Belaghalterung 5 oder Belagmaterial 3 direkt an Belaghalterung 5 gebunden. Wesentlich ist lediglich, daß die Einrichtung zur Verschleißerfassung 2 an der Belaghalterung 5 angeordnet ist, wobei diese Bestandteil einer Bremszange sein kann. Unter Bremszange wird dabei dasjenige Bauteil verstanden, welches die Hebel, Bremsbacken mit Hängelaschen und Zugstange umfaßt. Mittels der Bremszange wird dabei die im Bremszylinder erzeugte Kolbenkraft auf eine Bremsscheibe übertragen. Zur Kraftverstärkung kann noch eine Übersetzung zwischengeschaltet sein. Die bauliche Zusammenfassung von Bremszange und Bremsbetätigungsorgan, insbesondere Bremszylinder, wird dabei als Bremszangeneinheit bezeichnet. Des weiteren ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung unabhängig von der Ausgestaltung des Bremssattels, d.h. der Ausführung einer starren hydraulischen Betätigungseinrichtung. Der Bremssattel selbst kann dabei als Festsattel oder Schwimmrahmen ausgeführt sein. Die konkrete Ausführung hängt dabei vom Einsatzfall ab.The inventive assignment of the device for wear detection 2 to the covering material 3 a brake shoe 1 is not a concrete embodiment of the coupling between covering material 3 and lining carrier element 6 as well as lining carrier element 6 and pad holder 5 or covering material 3 directly to pad holder 5 bound. It is only essential that the device for wear detection 2 on the pad holder 5 is arranged, which may be part of a brake caliper. Brake calliper is understood to be that component which comprises the levers, brake shoes with suspension lugs and pull rod. By means of the brake caliper, the piston force generated in the brake cylinder is transmitted to a brake disc. To boost the power can still be interposed a translation. The structural summary of brake caliper and brake actuator, in particular brake cylinder, is referred to as a brake caliper unit. Furthermore, the use of the solution according to the invention is independent of the design of the caliper, ie the execution of a rigid hydraulic actuator. The caliper itself can be designed as a fixed caliper or floating frame. The actual design depends on the application.

11: Bremsbackebrake shoe
22: Einrichtung zur VerschleißerfassungFacility for wear detection
33: Belagmaterialcovering material
44: Belagträgerlining support
55: BelaghalterungSurface mount
66: BelagträgerelementLining support element
77: Vertiefungenwells
88th: zum Belagmaterial weisende Flächeto the Surface facing surface
99: formschlüssige Verbindungpositive-locking connection
1010: Einrichtung zur Erzeugung eines Signales für einen vordefinierten VerschleiFacility for generating a signal for a predefined wear
: ßendzustandßendzustand
1111: Verschleißgeberwear sensor
1212: Geberelementtransmitter element
1313: Stirnfläche des BelagmaterialsFace of the surfacing material
1414: Elektrischer Leiterelectrical ladder
1515: Stromkreiscircuit
1616: Leitungselementeline elements
16.116.1: erstes Leitungselementfirst line element
16.216.2: zweites Leitungselementsecond line element
1717: Außenumfangouter periphery
2020: Steckverbindungconnector

Claims

Brake shoe ( 1 ) in particular for disc brake devices for use in rail vehicles with at least one pad holder ( 5 ), which is acted upon by a brake actuator and on which a covering material ( 3 ) and a lining carrier ( 4 ) are attached indirectly and with a device for wear detection ( 2 ), which at least one encoder element ( 12 ), this donor element ( 12 ) in the region of the outer circumference ( 17 ) of the covering material ( 3 ) in an area between the covering material ( 3 ) indicative surface of the pad holder ( 5 ) and of the pad mount ( 5 ) groundbreaking face ( 13 ) of the covering material ( 3 ) free of contact with the outer periphery of the covering material ( 3 ) formed outer surface, characterized in that the covering material ( 3 ) has a recess-free outer periphery and the lining carrier ( 4 ) at least one lining carrier element ( 6 ), which with the covering material ( 3 ) connected is.

Brake shoe ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the attachment of the donor element ( 12 ) on the pad holder ( 5 ) is done by adhesion.

Brake shoe ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the attachment of the donor element ( 12 ) on the pad holder ( 5 ) is done by positive engagement.

Brake shoe ( 1 ) according to claim 1 to 3, characterized in that means for adjusting the position of the donor element ( 12 ) in the area between the surface of the pad mount facing the pad material ( 5 ) and of the pad mount ( 5 ) groundbreaking face ( 13 ) of the covering material ( 3 ) and / or are provided at an angle to this.

Brake shoe ( 1 ) according to claim 1 to 4, characterized in that the means for adjusting the position of the donor element ( 12 ) and the means for fixing the donor element ( 12 ) are formed by one and the same components.

Brake shoe ( 1 ) according to claims 1 to 5, characterized in that the transmitter element ( 12 ) at least one electrical conductor loop ( 14 ), which can be coupled with other elements of a, the brake shoe assignable device for wear monitoring.

Brake shoe ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lining carrier element ( 6 ) and / or the covering material ( 3 ) comprises several items.