WO2023174751A1 - Bremsbelag für eine scheibenbremse eines schienenfahrzeugs und scheibenbremse - Google Patents

Bremsbelag für eine scheibenbremse eines schienenfahrzeugs und scheibenbremse Download PDF

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WO2023174751A1
WO2023174751A1 PCT/EP2023/055706 EP2023055706W WO2023174751A1 WO 2023174751 A1 WO2023174751 A1 WO 2023174751A1 EP 2023055706 W EP2023055706 W EP 2023055706W WO 2023174751 A1 WO2023174751 A1 WO 2023174751A1
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brake
carrier
brake pad
pad
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PCT/EP2023/055706
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Michael Mathieu
Ferdinand HECHT
Erich Fuderer
Marc-Gregory Elstorpff
Bernhard Hämmerl
Tomasz NIEPALA
Andre Stegmann
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Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH
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Publication date
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    • F16D55/2245—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members in which the common actuating member acts on two levers carrying the braking members, e.g. tong-type brakes
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    • F16D65/097—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts

Definitions

  • 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 lining.
  • 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.
  • 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.
  • the task is solved by a brake pad for a disc brake of a rail vehicle with the features of claim 1.
  • the task is further solved by a disc brake of a rail vehicle with the features of claim 15.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the design of the lining carrier with increased thickness also enables the heat capacity of the brake lining to be increased.
  • a brake pad designed in this way used in a rail vehicle disc brake, can be used advantageously in a variety of ways.
  • 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.
  • 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.
  • gray cast iron brake discs can also be used, which results in a significant cost reduction.
  • 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.
  • 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.
  • the carrier plate extends in the circumferential direction over an angle of 180 °, which brings with it a further increase in the surface area and the resulting advantages mentioned above.
  • 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.
  • the friction lining is preferably divided into several friction lining segments.
  • the lining carrier is made of aluminum. Despite its low mass, aluminum has a high specific heat capacity and very good thermal conductivity.
  • each of the lining carriers and the friction lining attached to them extends in the circumferential direction over an angle of approximately 45°.
  • the lining carrier also has several grooves.
  • these grooves are made in a surface of the lining carrier that faces the carrier plate.
  • the grooves 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.
  • the grooves extend from a friction surface of the friction lining into a surface of the lining carrier facing the friction lining.
  • 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.
  • first grooves extend radially to an imaginary origin of the annular segment-shaped carrier plate.
  • second grooves extend tangentially or concentrically to the imaginary origin of the annular segment-shaped carrier plate.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • FIG. 1 is 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,
  • FIG. 2 is 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,
  • FIG. 3 shows a perspective individual view of one of the lining carrier segments with grooves in the lining carrier
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of a brake lining according to the invention with grooves in the friction lining and in the lining carrier
  • FIGS. 4 and 5 show an individual representation of a segment of a lining carrier with a friction lining arranged thereon and divided by grooves and a plurality of friction lining segments
  • 6 and 7 show representations corresponding to FIGS. 4 and 5 with second grooves introduced tangentially instead of concentrically to an origin of the annular segment-shaped carrier plate
  • Fig. 8 is a representation corresponding to Fig. 4 of another
  • Fig. 9 is a sectional view through the brake pad according to Figure 8.
  • 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.
  • reference number 1 denotes a total embodiment variant of a disc brake according to the invention of a rail vehicle.
  • 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 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.
  • the carrier plate 4 extends in the circumferential direction over an angular range of at least 150° and up to 250°.
  • the thickness dß of the lining carrier 5 is greater than the thickness dR of the unworn friction lining 6, as is illustrated by way of example in FIGS. 3 and 9.
  • a first embodiment variant of such a brake pad 3 is shown in Figure 2.
  • 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.
  • FIG. 3 A single segment of such a lining carrier 5 is shown in Figure 3.
  • the friction surface 63 of each of the friction linings 6 is designed to be smooth in this embodiment variant.
  • the thickness dß of the lining carrier 5 is greater than the thickness dR of the unworn friction lining 6.
  • Such a reduced thickness dR 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 heat energy generated during a braking process away from the brake disc 2 into the pad carrier 5 of the brake pad 3 is facilitated.
  • the thickness dß of the lining carrier 5 is preferably more than twice as thick as the thickness dR of the unworn friction lining 6.
  • first grooves 51 extend radially to an imaginary origin U circular ring segment-shaped carrier plate 4.
  • Second grooves 52 extend here concentrically to the imaginary origin U of the circular ring segment-shaped carrier plate 4.
  • 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.
  • the brake pad holder 8 On the side of the carrier plate 4 facing away from the pad carrier 5, as shown in Figures 1 and 2, 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 ensures a uniform power transmission on the brake pad 4.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • FIGS. 8 and 9 show yet another embodiment variant of a brake pad 3, 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.
  • a tension spring 11, shown in Figure 9, serves for the pivotable holder.
  • the tension spring 11 is arranged between the lining carrier 5 and the carrier plate 4.
  • the thickness dR of the respective friction lining 6 is significantly smaller than the thickness dß of the lining carrier 5 holding the respective friction lining 6.
  • 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.

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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 (dß) des unverschlissenen Reibbelags (6). Des Weiteren wird eine Scheibenbremse (1) für ein Schienenfahrzeug beschrieben.

Description

BESCHREIBUNG
Bremsbelag für eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs und Scheibenbremse
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.
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.
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.
Der Anteil an Energie, der während einer solchen Stoppbremsung durch Strahlung oder Konvektion an die Umgebung abgegeben wird, kann dabei nahezu vernachlässigt werden.
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.
Die gestellte Aufgabe wird durch einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die gestellte Aufgabe wird des Weiteren durch eine Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
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.
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.
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.
Die Ausgestaltung des Belagträgers mit vergrößerter Dicke (gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten üblichen Belagträgerdicken) ermöglicht zudem eine Vergrößerung der Wärmekapazität des Bremsbelags.
Ein solchermaßen ausgestalteter Bremsbelag, eingesetzt in einer Schienenfahrzeug-Scheibenbremse kann auf unterschiedlichste Art und Weise vorteilhaft genutzt werden.
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.
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. Weiter können anstelle von sonst üblichen Stahlgussbremsscheiben auch Graugussbremsscheiben eingesetzt werden, was mit einer erheblichen Kostenreduktion einhergeht.
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.
Schließlich ermöglicht die durch den erfindungsgemäßen Bremsbelag erfolgte thermische Entlastung der Bremsscheibe eine Reduktion der Lebenszykluskos- ten der Scheibenbremse.
Vorteilhafte Ausführungsvananten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante erstreckt sich die Trägerplatte in Umfangsrichtung über einen Winkel von 180°, was eine nochmalige Vergrößerung der Belagfläche und der sich daraus ergebenden oben genannten Vorteile mit sich bringt.
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.
Der Reibbelag ist bevorzugt in mehrere Reibbelagsegmente aufgeteilt.
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.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Bremsbelags sind an der Trägerplatte mehrere Belagträger mit jeweils einem daran befestigten Reibbelag gehalten. In einer bevorzugten Ausführungsvariante erstreckt sich jeder der Belagträger und der daran befestigte Reibbelag in Umfangsrichtung über einen Winkel von etwa 45°.
Die Aufteilung des Belagträgers in mehrere Belagträger, die an der Trägerplatte befestigt sind, ermöglicht eine Reduktion der Wölbung der Gesamtfläche.
Zu diesem Zweck weist der Belagträger gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante zudem mehrere Nuten auf.
Diese Nuten sind in einer vorteilhaften Ausführungsvariante in einer der Trägerplatte zugewandten Fläche des Belagträgers eingebracht.
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.
In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsvariante erstrecken sich die Nuten von einer Reibfläche des Reibbelags bis in eine dem Reibbelag zugewandte Fläche des Belagträgers.
Die Nuten auf dieser Seite des Bremsbelags ermöglichen insbesondere eine Reduktion der Wölbung der Gesamtfläche durch die Aufteilung der Reibfläche auf mehrere Einzelflächen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante erstrecken sich erste Nuten radial zu einem gedachten Ursprung der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante erstrecken sich zweite Nuten tangential oder konzentrisch zu dem gedachten Ursprung der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremsbelags weist dieser eine Vielzahl von wenigstens neun Belagträgem mit jeweils einem daran befestigten Reibbelag auf, die elastisch auf der Trägerplatte gelagert sind. 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.
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.
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.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit an einer Bremszange angeordnetem Bremsbelag,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremsbelags mit vier an der Trägerplatte fixierten Belagträgersegmenten,
Fig. 3 eine perspektivische Einzeldarstellung eines der Belagträgersegmente mit Nuten im Belagträger,
Fig. 4 eine alternative Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremsbelags mit Nuten im Reibbelag und im Belagträger,
Fig. 5 eine Einzeldarstellung eines Segments eines Belagträgers mit daran angeordnetem, durch Nuten und einer Vielzahl von Reibbelagsegmenten aufgeteilten Reibbelag, Fig. 6 und 7 den Fig. 4 und 5 entsprechende Darstellungen mit tangential anstelle konzentrisch zu einem Ursprung der kreisringsegmentförmigen Trägerplatte eingebrachten zweiten Nuten,
Fig. 8 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung einer weiteren
Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremsbelags mit einer Vielzahl von an der Trägerplatte angeordneten Belagträgem und
Fig. 9 eine Schnittansicht durch den Bremsbelag gemäß Figur 8 mit
Darstellung der elastischen Fixierung eines der Belagträger an der Trägerplatte.
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 Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse eines Schienenfahrzeugs bezeichnet.
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.
Ausführungsvarianten eines solchen Bremsbelags 3 sind in den Figuren 2-9 dargestellt.
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. Die Trägerplatte 4 erstreckt sich dabei in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich von wenigstens 150° und bis zu 250°.
Alternativ oder zusätzlich ist die Dicke dß des Belagträgers 5 größer als die Dicke dR des unverschlissenen Reibbelags 6, wie es beispielhaft in den Figuren 3 und 9 veranschaulicht ist.
Eine erste Ausführungsvariante eines solchen Bremsbelags 3 ist in Figur 2 dargestellt.
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.
Ein einzelnes Segment eines solchen Belagträgers 5 ist in Figur 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 Figur 2 gezeigt ist. Die Reibfläche 63 jedes der Reibbeläge 6 ist bei dieser Ausführungsvariante glattflächig ausgebildet.
Wie weiter in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, ist die Dicke dß 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.
Die Dicke dß des Belagträgers 5 ist dabei bevorzugt mehr als zweimal so dick als die Dicke dR des unverschlissenen Reibbelags 6.
Wie weiter in den Figuren 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.
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.
Auf der dem Belagträger 5 abgewandten Seite der Trägerplatte 4 ist, wie in den Figuren 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.
Wie in Figur 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.
Denkbar ist auch, die Trägerplatte 4 des Bremsbelags 3 einstückig mit dem Bremsbelaghalter 8 auszubilden.
In einer in den Figuren 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.
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. Bei der in den Figuren 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.
In den Figuren 8 und 9 ist eine nochmals weitere Ausführungsvariante eines Bremsbelags 3 dargestellt, bei dem anstelle der in den vorherigen Ausführungsbeispielen vier nebeneinander angeordneten Belagträgem 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.
Zur schwenkbaren Halterung dient dabei eine Spannfeder 11 , gezeigt in Figur 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 dß des den jeweiligen Reibbelag 6 haltenden Belagträgers 5.
Der bzw. die Belagträger 5 sind bevorzugt aus einem Material mit gegenüber dem Reibmaterial höheren spezifischen Wärmeleitfähigkeit und spezifischen Wärmekapazität gefertigt, beispielsweise aus Aluminium.
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.
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. 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.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Scheibenbremse
2 Bremsscheibe
21 Reibfläche
3 Bremsbelag
4 Trägerplatte
41 Ausnehmung
5 Belagträger
51 erste Nut
52 zweite Nut
53 Gewindebohrung
6 Reibbelag
61 erste Nut
62 zweite Nut
63 Reibfläche
7 Bremszange
8 Bremsbelaghalter
9 Quersteg
10 Befestigungszapfen
11 Spannfeder dR Dicke des Reibbelags dß Dicke des Belagträgers
U Ursprung

Claims

Ansprüche
1. 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 (dß) des Belagträgers (5) größer ist als die Dicke (dp) des unverschlissenen Reibbelags (6).
2. Bremsbelag nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (4) sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von 180° erstreckt.
3. Bremsbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (dß) des Belagträgers (5) mehr als das Zweifache der Dicke (dp) des unverschlissenen Reibbelags beträgt.
4. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (6) in mehrere Reibbelagsegmente aufgeteilt ist.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. Bremsbelag nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Belagträger (5) mehrere Nuten (51 , 52) aufweist.
9. Bremsbelag nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (51 , 52) in einer der Trägerplatte (4) zugewandten Fläche des Belagträgers (5) eingebracht sind.
10. 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.
11 . 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.
12. 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.
13. Bremsbelag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von wenigstens neun Belagträgem (5) mit jeweils einem daran befestigten Reibbelag (6) elastisch auf der Trägerplatte (4) gelagert sind.
14. 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.
15. 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.
16. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (4) des Bremsbelags (3) einstückig mit dem Bremsbelaghalter (8) ausgebildet ist.
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