AT525457A4 - Bremsbelag - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag (3) mit einem Trägerelement (4), das eine Vorderseite (5) und eine Rückseite (6) aufweist, mehr als zwei Reibelementen (7), die auf der Vorderseite (5) des Trägerelements (4) angeordnet und mit diesem verbunden sind, wobei das Trägerelement (4) ein erstes und ein zweites Trägerelementteil (11, 12) aufweist, wobei sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Trägerelementteil (11, 12) Reibelemente (7) angeordnet sind.

Description

und mit diesem verbunden sind.

Weiter betrifft die Erfindung eine Scheibenbremse umfassend zumindest einen

Bremsbelag.

Bremsbeläge für hochbelastbare Scheibenbremsen, wie sie beispielsweise in Schienenfahrzeugen eingesetzt werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise sei dazu auf die DE 10 2012 103 196 A1 verwiesen, die auch einen guten Überblick über die verschiedenen Herstellungsverfahren der in diesen Scheibenbremsen verwendeten Bremsbelagträgerplatten gibt. Derartige Scheibenbremsen weisen üblicherweise mehrere Bremsbelagelemente auf, die auf einem Trägerelement zu Gruppen zusammengefasst montiert werden, wie dies beispielsweise aus der DE 20 2005 004 040 U1 oder der DE 44 36 457 A1 ersichtlich ist. Zur Montage der Bremsbelagträgerplatten auf einem Trägerelement werden üblicherweise Nieten verwendet, wobei zur Verdrehsicherung zusätzliche Verdrehsicherungselemente verwendet werden, die über die Rückseite der Bremsbelagträgerplatte vorragen und in entsprechende Ausnehmungen in dem Trägerelement

hineinragen.

Die DE 60 2010 05 T2 beschreibt einen Bremsbelag für ein Schienenfahrzeug, wobei der Bremsbelag umfasst: eine Trägerplatte; eine Anzahl von Blöcken von Reibbelagwerkstoff die auf der Trägerplatte angeordnet sind und reibschlüssig mit

einem Drehbremselement zusammenwirken; und Verbindungseinrichtungen zum

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die Anzahl an Einzelteilen, aus denen der Bremsbelag besteht, reduziert werden.

Aus der AT 519090 A4 ist ein Bremsbelag bekannt, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit einem Trägerelement, das eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, mehr als zwei Reibelementen, einer der Anzahl der Reibelemente entsprechende Anzahl an Reibelementträgerelementen, wobei jeweils ein Reibelement untrennbar mit jeweils einem Reibelementträgerelement verbunden ist und die Reibelementträgerelemente auf der Vorderseite des Trägerelements angeordnet und mit diesem verbunden sind, wobei weiter die Reibelementträgerelemente ein Sicherungselement aufweisen und die Reibelementträgerelemente jeweils über diese Sicherungselemente mit dem Trägerelement verbunden sind. Die Sicherungselemente sind einstückig mit den Reibelementträgerelementen hergestellt. Jedes Reibelementträgerelement weist ausschließlich ein Sicherungselement auf, Zudem weist das Trägerelement einen erhöhten Rand auf, der die Reibelementträgerelemente zumindest teilweise seitlich überdeckt, sodass jedes der Reibelementträgerelemente an zumindest einer Seite zumindest bereichsweise in

einem Abstand von maximal 5 mm vom Rand angeordnet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten

Bremsbelag für ein Schienenfahrzeug zu schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem eingangs genannten Bremsbelag dadurch gelöst, dass das Trägerelement ein erstes und ein zweites Trägerelementteil aufweist, wobei sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Trägerelementteil

Reibelemente angeordnet sind.

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bremse gelöst, die den erfindungsgemäßen Bremsbelag aufweist.

Von Vorteil ist dabei, dass durch das geteilte Trägerelement eine bessere Anpassung des Bremsbelags an den Reibpartner, also insbesondere eine Bremsscheibe, während des Reibeingriffs erreicht werden kann. Es ist damit insbesondere am Beginn des Reibschlusses eine vollflächigere Anlage der Reibpartner aneinander erzielbar, womit auch das Verschleißbild des Reibbelags verbessert wer-

den kann.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Trägerelementteil mit dem zweiten Trägerelementteil verbunden ist, womit die Handhabung und Montage der beiden Trägerelementteile verbessert bzw. ver-

einfacht werden kann.

Die Verbindung kann gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung dazu mit zumindest einem Gelenk ausgebildet sein, um die voranstehenden Effekte zu un-

terstützen.

Es kann nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung dazu auch vorgesehen sein, dass die Verbindung des ersten Trägerelementteils mit dem zweiten Trägerelementteil federelastisch ausgebildet ist, sodass die beiden Trägerelementteile im der Einbausituation lagesicherer gehalten werden können Insbesondere kann damit erreicht werden, dass die beiden Trägerelementteile nach einer relativen Verstellung zueinander automatisch wieder in ihre Ausgangslage zurück-

kehren.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass auf der Rückseite des ersten Trägerelementteils ein erstes Montageelement und auf der Rückseite des zweiten Trägerelementteils ein zweites Montageelement angeordnet ist. Damit kann nicht nur die Montage des Bremsbelags an sich vereinfacht werden, sondern ist damit auch eine Aussteifung der Trägerelementteile erreichbar, womit die Torsionssteifigkeit des Bremsbelags verbessert werden

kann.

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ten zudem eine größerer Variabilität der Anordnung von Befestigungsbereichen.

Es kann auch nach einer Ausführungsvariante der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das erste Trägerelementteil und das zweite Trägerelementteil über das erste und das zweite Montageelement miteinander verbunden sind, womit die Anzahl der Bauteile des Bremsbelages und gegebenenfalls dessen Gewicht reduziert

werden kann.

Zur weiteren Erhöhung der Torsionssteifigkeit des Bremsbelags kann nach einer anderen Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass das erste Trägerelementteil einen ersten Anlageabschnitt und das zweite Trägerelementteil einen zweiten Anlageabschnitt aufweisen, wobei der erste Anlageabschnitt eine erste Abkantung und der zweite Anlageabschnitt eine zweite Abkantung aufweisen, und wobei die erste Abkantung und die zweite Abkantung aneinander anliegend angeordnet sind. Die beiden Trägerelementteile können sich dabei gegenseitig abstützen. Durch die Versteifung des Bremsbelages kann zudem das akustische Verhalten im Betrieb verbessert werden, sodass also der Bremsbelag akustisch weniger auf-

fällig ausgebildet werden kann.

Eine Verbesserung der Reibleistung durch Verbesserung der Anlage des Reibbelags im Reibkontakt kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung erreicht werden, wonach jedes Reibelement ein Reibelementträgerelement aufweist, wObei jeweils ein Reibelement mit jeweils einem Reibelementträgerelement verbunden ist und die Reibelementträgerelemente mit dem Trägerelement verbunden

sind.

Entsprechend einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Trägerelementteil eine erstes hinteres Rückenelement und ein erstes vorderes Rückenelement, das mit dem ersten hinteren Rückenelement verbunden ist, aufweist und/oder dass das zweite Trägerelementteil eine zweites

hinteres Rückenelement und ein zweites vorderes Rückenelement, das mit dem

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Reibelemente vereinfacht werden.

Nach weiteren Ausführungsvarianten der Erfindung kann vorgesehen sein, dass auf dem ersten vorderen Rückenelement und auf dem zweiten vorderen Rückenelement Erhebungen angeordnet sind, wobei die Gesamtanzahl an Erhebungen der Gesamtanzahl der auf dem Trägerelement angeordnetem Reibelemente entspricht, oder dass zwischen dem ersten hinteren und dem ersten vorderen Rückenelement ein erstes Zwischenelement angeordnet ist, das pro auf dem ersten vorderen Rückenelement angeordneten Reibelement eine Erhebung aufweist, und/oder dass zwischen dem zweiten hinteren und dem zweiten vorderen Rückenelement ein zweites Zwischenelement angeordnet ist, das pro auf dem zweiten vorderen Rückenelement angeordneten Reibelement eine Erhebung aufweist. Mit den Erhebungen kann eine flexiblere Lagerung der Reibelement erreicht werden, sodass diese in axialer Richtung beweglicher sind und auch Kippbewegungen ausführen können. Es kann damit das Einlegen von gesonderten Federelementen für jedes Reibelement vermieden werden. Damit kann das Vorsehen von Führungs- und Sicherungselementen für die Federelemente vermieden werden, womit

die Anzahl der Bestandteile des Bremsbelags reduziert werden kann.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung dazu kann vorgesehen sein, dass eine der Erhebungen oder mehrere der Erhebungen zumindest eine schlitzförmige Ausnehmung aufweist. Mit diesen Ausnehmungen kann den Erhebungen eine unterschiedliche Kippsteifigkeit verliehen werden, womit die Kippsteifigkeiten des Bremsbelags besser an definierte Einsatzgebiete angepasst werden können und gegebenenfalls sogar innerhalb eines Bremsbelags den Reibelementen zuei-

nander unterschiedliche Kippsteifigkeiten verliehen werden können.

Zur weiteren Aussteifung des Bremsbelags kann nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass das erste Trägerelementteil und das zweite Trägerelementteil an mehreren Randbereichen mit Abkantungen

versehen sind. Mit dieser Ausführungsvariante können kleinere Montageelemente

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ein Bremssystem bzw. eine Bremsvorrichtung vereinfacht werden.

Entsprechend einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Reibelemente Mantelflächen aufweisen und im Bereich der Mantelflächen mit Ausnehmungen versehen sind, wobei sich benachbarte Reibelemente bis in die Ausnehmungen erstrecken. Damit kann mit den Reibelementen eine

Konfiguration ermöglicht werden, die eine gegenseitige Verdrehsicherung erreicht,

sodass auf zusätzliche Verdrehsicherungselemente verzichtet werden kann.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden

Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Scheibenbremse mit einem darauf angeord-

neten Bremsbelag;

Fig. 2 einen Bremsbelag in Schrägansicht von vorne; Fig. 3 einen Bremsbelag in Schrägansicht von hinten; Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Bremsbelag in Explosionsdarstellung und

in Schrägansicht;

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem Bremsbelag im Querschnitt,

Fig. 6 einen Ausschnitt aus einer Ausführungsvariante des Bremsbelags;

Fig. 7 einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsvariante des Bremsbelags;

Fig. 8 einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsvariante des Bremsbelags;

Fig. 9 eine Ausführungsvariante eines Bremsbelags;

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lung und in Schrägansicht.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage-

angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

In Fig. 1 ist schematisch ein Ausschnitt aus einer Scheibenbremse 1 dargestellt, die insbesondere in Schienenfahrzeugen, wie beispielsweise Hochgeschwindigkeitszügen, eingesetzt wird. Die Scheibenbremse 1 umfasst eine Bremsscheibe 2,

der zumindest ein Bremsbeläge 3 zugeordnet ist.

Da Scheibenbremsen 1 an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind, sei zu weiteren Details dazu auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Es ist daher klar, dass die Scheibenbremse 1 weitere Baugruppen umfassen kann bzw. umfasst, wie beispielsweise Betätigungselemente für die Bremsbeläge, auch wenn

diese in Fig. 1 aus Gründen der besseren Übersicht nicht dargestellt sind.

Es sei weiter angemerkt, dass die Scheibenbremse 1 nach Fig. 1 nur einen Bremsbeläge 3 aufweist. Die Scheibenbremse 1 kann aber auch mehr als zwei

Bremsbeläge 3 aufweisen, beispielsweise drei oder vier.

Die Ausführung des Bremsbelages 3 ist besser aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich. Vorzugsweise sind sämtliche Bremsbeläge 3 einer Scheibenbremse gleich ausgeführt. Die nachfolgenden Ausführungen zu dem Bremsbelag 3 können daher auch auf gegebenenfalls vorhandene weitere Bremsbeläge 3 der Scheibenbremse 1 an-

gewandt werden.

Der Bremsbelag 3 umfasst ein Trägerelement 4, das eine Vorderseite 5 und eine

Rückseite 6 aufweist.

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zehn, etc.

Die Reibelemente 7 sind auf der Vorderseite 5 des Trägerelementes 4 angeordnet und mit diesem verbunden. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung aber nicht unmittelbar, sondern gemäß einer Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 unter Zwischenanordnung von Reibelementträgerelementen 8. Vorzugsweise ist jedes Reibelement 7 auf einem Reibelementträgerelement 8 angeordnet und mit diesem verbunden. Dementsprechend weist der Bremsbelag 3 bevorzugt eine der Anzahl an Reibelemente 7 entsprechende Anzahl an Reibelementträgerelementen 8 auf. Die Reibelementträgerelemente 8 wiederum werden auf der Vorderseite 5 des

Trägerelementes 4 angeordnet und mit diesem verbunden.

Vorzugsweise sind die Reibelementträgerelemente 8 hinsichtlich ihrer Größe — in Draufsicht betrachtet — jeweils genau so groß sind, wie ein Reibelement 7 in gleicher Richtung betrachtet. Mantelflächen 9 der Reibelemente 7 fluchten damit jeweils mit Mantelflächen 10 der Reibelementträgerelemente 8. Gegebenenfalls können die Reibelementträgerelemente 8 um bis zu maximal 10 %, insbesondere um bis maximal zu 5 %, größer sein als die Reibelemente 7 (wiederum in Draufsicht betrachtet), sodass die Reibelementträgerelemente 8 einen ringförmigen freien Rand entlang des Außenumfanges aufweisen, der gegebenenfalls auch hochgezogen sein kann, sodass die Reibelemente 7 zumindest teilweise entlang ihrer Außenumfänge von den Reibelementträgerelemente 8 eingefasst sind, wenngleich die beiden letztgenannten Ausführungsvarianten des Bremsbelages 3 nicht die bevorzugten Ausführungsvarianten sind. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante des Bremsbelages 3 kann vorgesehen sein, die Reibelementträgerelemente 8 um bis zu maximal 10 %, insbesondere um bis maximal zu 5 %, kleiner sind, als die Reibelemente 7 (in Draufsicht betrachtet). Es sind auch Mischvarianten dieser Ausführungsvarianten möglich, also dass der Bremsbelag 3 Rei-

belementträgerelemente 8 aufweist, die kleiner sind als die Reibelemente 7

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die Reibelemente 7.

Das Trägerelement 4 weist ein erstes Trägerelementteil 11 und ein zweites Trägerelementteil 12 auf bzw. besteht daraus. Die beiden Trägerelementteile 11, 12

sind aneinander anliegend im Bremsbelag 3 angeordnet.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, sind Reibelemente 7 sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Trägerelementteil 11, 12 angeordnet und damit verbunden. In der bevorzugten Ausführungsvariante weisen die beiden Trägerelementteile 11, 12 jeweils eine gleiche Anzahl an Reibelementen 7 auf, also bei-

spielsweise jeweils sechs.

Es sei darauf hingewiesen, dass die zweigeteilte Ausführungsvariante des Trägerelementes 4 die bevorzugt ist. Das Trägerelement 4 kann im Rahmen der Erfindung aber auch noch weitere Trägerelementteile mit darauf angeordneten Rei-

belementen 7 aufweisen.

Weiter sei darauf hingewiesen, dass die Reibelemente 7 bevorzugt so auf dem ersten Trägerelementteil 11 bzw. dem zweiten Trägerelementteil 12 angeordnet sind, dass sie jeweils ausschließlich innerhalb der vom ersten oder vom zweiten Trägerelementteil 11, 12 definierten Fläche angeordnet sind. Mit anderen Worten erstreckt sich keines der Reibelemente 7 vom ersten Trägerelementteil 11 auf das

zweite Trägerelementteil 12.

Die Trägerelementteile 11, 12 bzw. deren Bestandteile, wie dies nachstehend noch behandelt wird, können aus einem ebenen Blech aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, durch Ausstanzen hergestellt sein. Die Trägerelementteile 11, 12 können also zumindest annähernd endkontournah hergestellt sein. Selbstverständlich sind hierzu auch andere Verfahren, wie beispielsweise

Schneiden, z.B. Laserschneiden, etc., einsetzbar.

Die Reibelemente 7 können in Draufsicht betrachtet einen zumindest annähernd dreieckförmig Querschnitt mit abgerundeten Spitzen aufweisen. Sie können auch eine andere Querschnittsform aufweisen, wie beispielsweise eine sechseckige.

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In der bevorzugten und in den Fig. gezeigten Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 weisen die Reibelemente 7 in den Mantelflächen 10 Ausnehmungen 13 auf. Die Ausnehmungen 13 können in der Axialrichtung durchgehend verlaufend ausgebildet sein, sodass die Reibelemente 7 — in Draufsicht auf die Stirnfläche betrachtet — Einbuchtungen aufweisen. Insbesondere können diese einen gerundeten konkaven Verlauf aufweisen, sodass die Reibelemente 7 auch als „trikonkav“ bezeichnet werden können, da jede Seite des annährend dreieckförmigen Querschnitts (in Ansicht auf die Stirnfläche betrachtet) eine derartige gerundete Ausnehmung 13 in Form einer Einbuchtung (also eine in Richtung auf die Mitte nach

innen gezogenen Randfläche) aufweisen kann.

Die Ausnehmungen 13 haben den Vorteil, dass benachbarte Reibelemente 7 ineinander verschachtelt angeordnet werden. Dazu können insbesondere Spitzen 14 bzw. Ecken des benachbarten Reibelementes 7 in diesen Ausnehmungen angeordnet werden, wie dies z.B. in Fig. 1 dargestellt ist. Mit dieser Anordnung kann eine Verdrehsicherung für die Reibelemente 7 geschaffen werden, indem die Reibelemente das Verdrehen gegenseitig behindern, sodass auf zusätzliche Sicherungselemente, wie sie aus dem Stand der Technik für Verdrehsicherungen von

Reibelementen bekannt sind.

Obwohl die genannte trikonkave Ausführungsvariante der Reibelemente 7 die bevorzugte ist, können die Reibelemente 7 auch andere Querschnittsformen mit Ausnehmungen 13 in den Seitenwänden bzw. der(den) Mantelfläche(n) aufwei-

sen.

Die Reibelemente 7 bestehen vorzugsweise aus einem Sinterwerkstoff, beispielsweise auf einem kupferbasierten Sinterwerkstoff. Es sind aber auch andere Werk-

stoffe für die Reibelemente 7 einsetzbar, beispielsweise ein faserverstärktes Harz.

Die Reibelemente 7 können mit den Reibelementträgerelementen 8 verklebt oder verlötet oder verschweißt sein oder auf die Reibelementträgerelemente 8 aufge-

sintert sein, wie dies an sich bekannt ist.

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Die Reibelementträgerelemente 8 können mehrere Ausnehmungen insbesondere Durchbrüche 14 aufweisen, wie diese insbesondere aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist. In diese Ausnehmungen bzw. Durchbrüche 14 können sich die Reibele-

mente 7 hineinerstrecken, womit eine bessere Anbindung der Reibelemente 7 an

die Reibelementträgerelement 8 ermöglich wird.

Weiter können die Reibelementträgerelemente 8 einen mittigen Durchbruch 15 aufweisen, der der Verbindung der Reibelementträgerelemente 8 mit dem Trägerelement 4 dient. Diese kann beispielsweise mittels eines Verbindungselementes, beispielsweise einer Niet 16, erfolgen. Zur Anbringung dieses Verbindungselementes kann das Reibelement 7 einen entsprechenden Durchbruch 17 aufwei-

sen.

Zur Verbindung der Reibelementträgerelemente 8 mit dem Trägerelement 4 ist in letzterem pro Reibelementträgerelement 8 eine Ausnehmung, insbesondere ein Durchbruch 18, ausgebildet, in die bzw. durch die die Verbindungselemente je-

weils hineinragen bzw. hindurchragen.

Vorzugsweise weisen die Durchbrüche 14, 15, 17 und 18 jeweils einen in Draufsicht betrachtet kreisförmigen Querschnitt auf. Es sind aber auch andere Quer-

schnittsformen möglich.

Die Abmessungen der Querschnitte der Durchbrüche 14, 15, 17 und 18, insbesondere deren Durchmesser, sind vorzugsweise so bemessen, dass die jeweils hineinragenden bzw. durchragenden Bestandteile des Bremsbelags 3 an den die Durchbrüche 14, 15, 17 und 18 begrenzenden Seitenwänden zumindest bereichsweise, insbesondere vollumfänglich, anliegen. Vorzugsweise wird zwischen den die Durchbrüche 14, 15, 17 und 18 begrenzenden Seitenwänden und den Verbindungselementen ein Reibschluss und/oder Formschluss und/oder Kraftschluss

ausgebildet.

Das erste Trägerelementteil 11 weist am Außenumfang einen ersten Anlageab-

schnitt 19 auf und das zweite Trägerelementteil 12 weist am Außenumfang einen

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zweiten Anlageabschnitt 20 auf. Die beiden Anlageabschnitte 19, 20 sind jene Bereiche der Trägerelementteile 11, 12 an denen diese aneinander anliegen. Diese Anlageabschnitte 19, 20 können nur die beiden Mantelflächenabschnitte der Trägerelementteile 11, 12 umfassen, mit denen die beiden Trägerelementteile 11, 12

aneinander anliegen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 kann jedoch vorgesehen sein, dass der erste Anlageabschnitt 19 einen ersten erhöhten Rand 21, insbesondere eine erste Abkantung, und der zweite Anlageabschnitt 20 einen zweiten erhöhten Rand 22, insbesondere zweite Abkantung, aufweisen, wie dies insbesondere aus den Fig. 2, 4 und 5 ersichtlich ist. Der erste erhöhte Rand 21 erstreckt sich über zumindest einen Teilbereich des ersten Anlageabschnitts 19, bevorzugt über die gesamte Länge des ersten Anlageabschnitts 19, und/oder der zweite erhöhte Rand 22 erstreckt sich über zumindest einen Teilbereich des zweiten Anlageabschnitts 20, bevorzugt über die gesamte Länge des zweiten Anlageabschnitts 20.

Durch die Anlage der beiden erhöhten Ränder 21, 22 aneinander (am Stoß der beiden Trägerelemente 11, 12) kann eine gegenseitige Abstützung der beiden

Trägerelementteile 11, 12 erreicht werden.

Wie insbesondere aus den Fig. 9 und 10 ersichtlich ist, kann nach einer anderen Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass andere Endbereiche 33, 34 der Trägerelemente 11, 12 (in Fig. 10 ist nur das Trägerelement 11 dargestellt), die den Anlageabschnitten 19, 20 gegenüberliegend ausgebildet sind, (ebenfalls) eine Abkantung aufweisen. Diese Abkantungen sind also im Einlaufbereich bzw. im Aus-

laufbereich der Bremsbelages 3 angeordnet, wie dies aus Fig. 10 ersichtlich ist.

Mit den Abkantungen der Trägerelemente 11, 12 kann deren Versteifung und/oder eine Verdrehsicherung erreicht werden, gegebenenfalls auch für die Reibelemente 7.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 kann vorgesehen

sein, dass das erste Trägerelementteil 11 und/oder das zweite Trägerelementteil

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12 an mehreren Randbereichen entlang des Außenumfangs mit einem erhöhen Rand, insbesondere mit Abkantungen, versehen sind. Diese können wie der erste Rand 21 bzw. der zweite Rand 22 ausgeführt sein. Vorzugsweise weist der Bremsbelag 3 jedoch ausschließlich den beschriebenen ersten und zweiten Rand 21, 22 und gegebenenfalls die Abkantungen im Einlaufbereich bzw. im Auslaufbe-

reich der Bremsbelages 3 auf.

Der erste und der zweite Rand 21, 22 bzw. die weiteren erhöhten Ränder überra-

gen das Trägerelement 4 an der Vorderseite 5.

Die Höhe des ersten und des zweiten Rand 21, 22 bzw. die weiteren erhöhten

Ränder kann beispielsweise zwischen 1 mm und 5 mm betragen.

In der einfachsten Ausführungsvariante ist das Trägerelement 4 einlagig ausgeführt. Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 kann jedoch vorgesehen sein, dass das erste Trägerelementteil 11 eine erstes hinteres Rückenelement 23 und ein erstes vorderes Rückenelement 24, das mit dem ersten hinteren Rückenelement 23 verbunden ist, aufweist, und/oder dass das zweite Trägerelementteil 12 eine zweites hinteres Rückenelement und ein zweites vorderes Rückenelement, das mit dem zweiten hinteren Rückenelement verbunden ist, aufweist. Da der Aufbau der Trägerelemente 11, 12 dieser Ausführungsvariante mit den beiden Rückenelemente 23, 24 gleich ist, ist in Fig. 4 nur das erste Trägerelementteil 11 dargestellt. Die entsprechenden Ausführungen dazu können

auch auf das zweite Trägerelementteil 12 übertragen werden.

Die Reibelemente 7 sind bei dieser Ausführungsvariante entweder mit dem ersten vorderen Rückenelement 24 oder mit dem zweiten vorderen Rückenelement ver-

bunden.

Das erste vordere Rückenelement 24 und/oder das zweiten vorderen Rückenelement kann/können mit mehreren (eingeprägten) Erhebungen 25 ausgebildet sein.

Diese Erhebungen 25 können kalotten- oder domförmig ausgebildet sein, wie dies

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insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich ist. Die Gesamtanzahl an Erhebungen 25 entspricht der Gesamtanzahl der auf dem Trägerelement angeordnetem Reibele-

mente 7.

Diese Erhebungen 25 können mittels Umformens in das erste vordere Rückenelement 24 und/oder das zweiten vorderen Rückenelement eingeprägt werden. Die Form und Größe der Erhebungen 25 kann in Abhängigkeit von der Anwendung vordefiniert werden. Die Form und die Größe beeinflussen die Steifigkeit und somit die axial zulässige Bewegung. Weiters lässt diese Art der Ausführung zusätzlich Kippbewegungen der Reibelemente 7 zu, wodurch diesem System drei Freiheits-

grade zur Verfügung stehen.

Nach einer anderen Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten hinteren und dem ersten vorderen Rückenelement 23, 24 ein erstes Zwischenelement angeordnet ist, das pro auf dem ersten vorderen Rückenelement angeordneten Reibbelag eine der Erhebungen 25 aufweist, und/oder dass zwischen dem zweiten hinteren und dem zweiten vorderen Rückenelement ein zweites Zwischenelement angeordnet ist, das pro auf dem zweiten vorderen Rückenelement angeordneten Reibbelag eine der Erhebungen aufweist. Zur Verdeutlichung kann die Ausführung nach Fig. 5 so gedeutet werden, dass das dargestellte Reibelementträgerelement 8 dem ersten vorderen Rückenelement 24 und das in Fig. 5 dargestellte erste vordere Rückenelement 24 dem Zwischenelement entspricht. Dabei ist jedoch pro Trägerelementteil 11, 12 jeweils nur ein einziges Zwischenelement vorgesehen, das jeweils sämtliche diesem Trägerelementteil 11,

12 zugeordneten Erhebungen 25 aufweist.

Die Erhebungen 25 sind in Richtung auf die Reibelementträgerelemente 8 ausgeführt, sodass also die Rückseite 6 des ersten vorderen Rückenelementes 24 bzw. des zweiten vorderen Rückenelements (oder des Zwischenelements) mit Vertie-

fungen ausgebildet ist.

Mit diesen Erhöhungen 25 werden Auflageelemente (Auflagebuckel) geschaffen, sodass die Reibelemente 7 schwenkbar gehalten werden. Die Reibelemente 7,

d.h. die Reibelementträgerelemente 8, liegen bei diesen Ausführungsvarianten

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(ausschließlich) auf diesen Erhöhungen 25 auf, wie dies z.B. aus Fig. 5 ersichtlich

ist.

Die Erhöhungen 25 können beispielsweise mittels Tiefziehen oder durch Pressen

hergestellt werden. Insbesondere sind also die Erhöhungen 25 aus dem Werkstoff des ersten vorderen Rückenelementes 24 bzw. des zweiten vorderen Rückenele-

ments (oder des Zwischenelements) gefertigt und mit diesem einstückig verbun-

den.

Die Erhöhungen 25 können eine maximale Höhe im Bereich zwischen 0,5 mm und

4 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 3 mm, aufweisen.

Durch die Erhöhungen 25 wird erreicht, dass die Reibelementträgerelemente 8 rückseitig nicht vollflächig auf dem Trägerelement 4, d.h. dem ersten vorderen Rückenelement 24 bzw. dem zweiten vorderen Rückenelement (oder dem Zwischenelements) aufliegen. Es kann damit wiederum eine Lagerung der Reibelementträgerelemente 8 auf dem Trägerelement 4 erreicht werden, die ein Verschwenken der Reibelemente 7 bei nicht vollflächiger Belastung bei geschlossener Bremse ermöglicht. Durch die Verschwenkbarkeit kann die vollflächige Anlage der Reibelemente 7 an die Bremsscheibe 2 (Fig. 1) ermöglicht werden. Es kann damit eine Art Taumellager ausgebildet werden. Mit diesen Erhöhungen 25 kann aber auch das Steifigkeitsverhalten des Trägerelementes 4 selbst und das Temperaturverhalten

des Bremsbelages 3 beeinflusst werden.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Bremsbelags 23 dazu kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere oder alle der Erhebungen eine oder mehrere schlitzförmige Ausnehmungen 26 (in Fig. 4 strichliert für eine Erhebung 25 angedeutet), insbesondere Durchbrüche aufweist. Diese schlitzförmigen Ausnehmungen können sich vom mittigen Durchbruch 18 radial nach außen über zumindest einen Teilbereich der Breite oder die gesamte Breite der Erhebung 25 (und gegebenenfalls darüberhinausgehend) durchgehend erstrecken. Weiter kann eine Breite verschiedener schlitzförmiger Ausnehmungen 26 unterschiedlich sein. Mit Hilfe dieser schlitzförmigen Ausnehmungen 26 kann die Steifigkeit der Erhebun-

gen 25 beeinflusst bzw. verändert und damit angepasst werden.

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Bevorzugt sind auf der Rückseite 6 des ersten Trägerelementteils 11 ein Montageelement 27 (auch als Schwalbenschwanz bezeichenbar) und auf der Rückseite 6 des zweiten Trägerelementteils 11, 12 je ein zweites Montageelement 27 (auch als Schwalbenschwanz bezeichenbar) angeordnet, die mit dem jeweiligen Trägerelementteil 11, 12 verbunden sind. Über diese Montageelemente 27, 28 kann die Verbindung mit der Bremszange bzw. dem Belaghalter (beide nicht dargestellt)

hergestellt werden.

Die Montagelemente 27, 28 weisen gezielt gewählte Durchbrüche auf, die in Deckung mit Durchbrüchen im ersten bzw. zweiten Trägerelementteil 11, 12 bzw. deren Bestandteile gebracht werden können. In Bereich dieser Durchbrüche können die Trägerelementteile 11, 12 an dem Montagelementen 27, 28 durch Schweißen stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Alternativ stellen auch andere Fügetechnologien, oder auch Schraubverbindungen eine Möglichkeit zur Verbindung

dieser Bauteile des Bremsbelags dar.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass auch die ersten und zweiten hinteren Rü-

ckenelemente 23 zusätzlich zu diesen Durchbrüchen („Schweißlöchern“) ein Lochbild aufweisen, das der Anordnung der Erhebungen 25 an den ersten und zweiten vorderen Rückenelementen 24 entspricht. Diese Durchbrüche dienen der Montage

der Reibelemente 7.

Das erste und/oder das zweite Montageelement 27, 28 können ebenflächige Blechelemente sein. In der bevorzugten Ausführungsvariante werden sie jedoch durch profilierte Montagebleche gebildet. Dazu kann eine Mittenabschnitt (in Längsrichtung der Montageelemente 27, 28 verlaufend) gegenüber den beiden anschließenden Randabschnitten erhöht ausgebildet sein, sodass also die Montageelemente 27, 28 von hinten betrachtet eine in Längsrichtung verlaufende Rinne aufweisen können. Damit kann der Mittenabschnitt beabstandet zur Oberfläche des jeweiligen Trägerelementteils 11, 12 angeordnet werden, wie dies z.B. aus

Fig. 3 erkennbar ist.

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Die beschrieben gegenseitige Abstützung des ersten Trägerelementteils 11 an dem zweiten Trägerelementteil 12 ermöglicht auch den Einsatz von kürzeren Montageelementen 27, 28. Beispielsweise können die Montageelemente 27, 28 eine Länge 32 aufweisen, die zwischen 30 % und 90 %, insbesondere zwischen 30 % und 70 %, der maximalen Länge des ersten bzw. des zweiten Trägerelementteils 11, 12 in gleicher Richtung beträgt. Mit der beschriebenen Ausführungsvariante der Ausbildung von zusätzlichen erhöhten Rändern (außerhalb der Anlageabschnitte 19, 20 der Trägerelementteile 11, 12) kann gegebenenfalls eine vollständige Integration der Montageelementcharakteristik im jeweiligen Trägerelementteil

11, 12 ermöglicht werden.

Das erste und das zweite Trägerelementteil 11, 12 können lose aneinander anliegend im Bremsbelag 3 angeordnet sein. Nach einer Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 kann aber auch vorgesehen sein, dass das erste Trägerelementteil 11 mit dem zweiten Trägerelementteil 12 verbunden ist. Die Verbindung kann beispielsweise im Bereich des erhöhten Randes in den Randabschnitten 19, 20 der Trägerelementteile 11, 12 mittels Verbindungselementen, wie beispielsweise

Schrauben 29 oder Nieten, erfolgen, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.

Nach einer anderen, in Fig. / gezeigten Ausführungsvariante, kann die Verbindung auch gelenkig ausgeführt sein, beispielsweise über eine Gelenk bzw. eine

Scharnier 30 hergestellt sein.

Die Verbindung des ersten Trägerelementteils 11 mit dem zweiten Trägerelementteil 12 kann auch über den Belaghalter erfolgen, insbesondere wenn das erste

Trägerelementteil 11 und das zweite Trägerelementteil 12 lose vorliegen.

Es ist weiter möglich, dass die Verbindung des ersten Trägerelementteils 11 mit dem zweiten Trägerelementteil 12 federelastisch ausgebildet ist, beispielsweise

über eine Spiralfeder 31, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.

Die Verbindung des ersten Trägerelementteil 11 mit dem zweiten Trägerelementteil 12 kann auch über das erste und das zweite Montageelement 27, 28 erfolgen,

in diese entsprechend miteinander verbunden sind. Alternativ kann auch nur eine

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einzige Montagelement 27 eingesetzt werden, an dem beide Trägerelementteile

11, 12 angeordnet und damit verbunden sind.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsvariante des Bremsbelages 3. Dabei sind nicht nur die Abkantungen der Trägerelementteile 11, 12 im Einlaufbereich und im Auslaufbereich vorhanden, wie dies bereits voranstehend ausgeführt wurde, sondern soll mit diesen Figuren auch die Ausbildung mit Reibelementen 7 mit anderen Querschnittsformen zum Ausdruck gebracht werden. Darüber hinaus können die voranstehenden Ausführungen, gegebenenfalls entsprechend adap-

tiert, auch auf diese Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 übertragen werden.

Wie insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich ist, weisen die Bremsbeläge 3 einen im Wesentlichen sechseckförmigen Querschnitt auf. Die Spitzen sind spitz ausge-

führt, können aber auch abgerundet ausgeführt sein.

Auch bei dieser Ausführungsvariante des Bremsbelags 3 weisen die Reibelemente 7 in Mantelflächen 10 Ausnehmungen 13 auf. Die Ausnehmungen 13 können in der Axialrichtung durchgehend verlaufend ausgebildet sein, sodass die Reibelemente 7 — in Draufsicht auf die Stirnfläche betrachtet — Einbuchtungen aufweisen. Insbesondere können diese einen gerundeten konkaven Verlauf aufweisen, wie diese bereits voranstehend ausgeführt wurde. Allerdings sind bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsvariante die Reibelemente 7 mit unterschiedliche geformten Mantelflächen 10 ausgebildet. Wie zu ersehen ist, weisen die Reibelemente 10 neben den konkav gerundeten Mantelflächen 10 auch zumindest eine

ebene Mantelfläche 10 auf, also eine Mantelfläche 10 ohne die Ausnehmung 13.

Im Rahmen der Erfindung können auch mehrere Mantelflächen der Reibelemente 7 derartig eben ausgebildet sein, wobei aber jedenfalls zumindest eine Mantelflä-

che 10 eine Ausnehmung 13 aufweist.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Rundungen der Mantelflächen 7 der Reibelemente 7 mit unterschiedlichen Krümmungsradien versehen sein können. Dies kann sowohl an einem Reibelement 7 ausgebildet sein als auch im Vergleich zu

anderen Reibelementen 7.

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Aus Fig. 9 ist weiter zu ersehen, dass die Reibelemente 7 zumindest teilweise mit

den Spitzen einander gegenüberliegend angeordnet sein können.

In Hinblick auf die voranstehend genannten Abkantung sei angemerkt, dass bevorzugt alle Abkantungen in die gleiche Richtung verlaufend ausgebildet sind, also insbesondere in Richtung auf die Vorderseite des Bremsbelags 3, auf der die Rei-

belemente 7 angeordnet sind.

Zusammenfassend zeichnet sich diese Erfindung in der bevorzugten Ausführungsvariante durch einen geteilten Unterbau aus, der durch seine konstruktive Gestaltung eine erhöhte Torsionssteifigkeit aufweist, in Kombination mit der Reibelementform und Anordnung die Reibelemente gegen Verdrehung sichert und durch die Integration der federnden Elemente im Trägerblech akustische sowie verschleißfreundliche Vorteile liefert, ohne dabei zusätzliche Maschinenelemente ein-

setzen zu müssen.

Die Ausführungsbeispiele zeigen bzw. beschreiben mögliche Ausführungsvarianten des Bremsbelags 3, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch Kombinati-

onen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Bremsbelag 3 bzw. die Scheibenbremse 1 diese

nicht zwingenderweise maßstäblich dargestellt sind.

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Bezugszeichenliste

Scheibenbremse 31 Spiralfeder Bremsscheibe 32 Länge Bremsbelag 33 Endbereich Trägerelement 34 Endbereich Vorderseite

Rückseite

Reibelement

Reibelementträgerelement Mantelfläche Mantelfläche Trägerelementteil Trägerelementteil Ausnehmung Durchbruch Durchbruch

Niet

Durchbruch Durchbruch Anlageabschnitt Anlageabschnitt Rand

Rand Rückenelement Rückenelement Erhebung Ausnehmung Montageelement Montageelement Schraube

Scharnier

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Claims (16)

Patentansprüche

1. Bremsbelag (3), insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit einem Trägerelement (4), das eine Vorderseite (5) und eine Rückseite (6) aufweist, mehr als zwei Reibelementen (7), die auf der Vorderseite (5) des Trägerelements (4) angeordnet und mit diesem verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (4) ein erstes und ein zweites Trägerelementteil (11, 12) aufweist, wobei sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Trägerelementteil (11, 12)

Reibelemente (7) angeordnet sind.

2. Bremsbelag (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das

erste Trägerelementteil (11) mit dem zweiten Trägerelementteil (12) verbunden ist.

3. Bremsbelag (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des ersten Trägerelementteils (11) mit dem zweiten Trägerelementteil

(12) mit zumindest einem Gelenk ausgebildet ist.

4. Bremsbelag (3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des ersten Trägerelementteils (11) mit dem zweiten Trä-

gerelementteil (12) federelastisch ausgebildet ist.

5. Bremsbelag (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite (6) des ersten Trägerelementteils (11) ein erstes Montageelement (27) und auf der Rückseite (6) des zweiten Trägerelementteils

(12) ein zweites Montageelement (28) angeordnet ist.

6. Bremsbelag (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Montageelement (27) und das zweite Montageelement (28) als profilierte

Montagebleche ausgebildet sind.

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7. Bremsbelag (3) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das das erste Trägerelementteil (11) und das zweite Trägerelementteil (12) über das erste und das zweite Montageelement (27, 28) miteinander verbunden

sind.

8. Bremsbelag (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerelementteil (11) einen ersten Anlageabschnitt (19) und das zweite Trägerelementteil (12) einen zweiten Anlageabschnitt (20) aufweisen, wobei der erste Anlageabschnitt (19) eine erste Abkantung und der zweite Anlageabschnitt (20) eine zweite Abkantung aufweisen, und wobei die erste Ab-

kantung und die zweite Abkantung aneinander anliegend angeordnet sind.

9. Bremsbelag (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Reibelement (7) ein Reibelementträgerelement 8 aufweist, wobei jeweils ein Reibelement (7) mit jeweils einem Reibelementträgerelement (8) verbunden ist und die Reibelementträgerelemente (8) mit dem Trägerelement (4)

verbunden sind.

10. Bremsbelag (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerelementteil (11) eine erstes hinteres Rückenelement (23) und ein erstes vorderes Rückenelement (24), das mit dem ersten hinteren Rückenelement (23) verbunden ist, aufweist, und/oder dass das zweite Trägerelementteil (12) eine zweites hinteres Rückenelement und ein zweites vorderes Rückenelement, das mit dem zweiten hinteren Rückenelement verbunden ist, aufweist, wobei die Reibelemente (7) entweder mit dem ersten vorderen Rückenele-

ment (24) oder mit dem zweiten vorderen Rückenelement verbunden sind.

11. Bremsbelag (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf

dem ersten vorderen Rückenelement (24) und auf dem zweiten vorderen Rückenelement Erhebungen (25) angeordnet sind, wobei die Gesamtanzahl an Erhebungen (25) der Gesamtanzahl der auf dem Trägerelement (4) angeordnetem Reibe-

lemente (7) entspricht.

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12. Bremsbelag (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten hinteren Rückenelement (23) und dem ersten vorderen Rückenelement (24) ein erstes Zwischenelement angeordnet ist, das pro auf dem ersten vorderen Rückenelement (24) angeordneten Reibelement (7) eine Erhebung (25) aufweist, und/oder dass zwischen dem zweiten hinteren und dem zweiten vorderen Rückenelement ein zweites Zwischenelement angeordnet ist, das pro auf dem zweiten vorderen Rückenelement angeordneten Reibelement (7) eine Erhebung (25) aufweist.

13. Bremsbelag (3) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Erhebungen (25) oder mehrere der Erhebungen (25) zumindest eine

schlitzförmige Ausnehmung (26) aufweist.

14. Bremsbelag (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerelementteil (11) und das zweite Trägerelementteil

(12) an mehreren Randbereichen mit Abkantungen versehen sind.

15. Bremsbelag (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (7) Mantelflächen aufweisen und im Bereich der Mantelflächen (10) mit Ausnehmungen (13) versehen sind, wobei sich benach-

barte Reibelemente (7) bis in die Ausnehmungen (13) erstrecken.

16. Scheibenbremse (1) umfassend zumindest einen Bremsbelag (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbelag (3) nach einem der Ansprüche 1

bis 15 ausgebildet ist.

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