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WO2017182490A1 - Braking device for a rail vehicle and method for determining a braking torque of a braking device - Google Patents

Braking device for a rail vehicle and method for determining a braking torque of a braking device Download PDF

Info

Publication number
WO2017182490A1
WO2017182490A1 PCT/EP2017/059230 EP2017059230W WO2017182490A1 WO 2017182490 A1 WO2017182490 A1 WO 2017182490A1 EP 2017059230 W EP2017059230 W EP 2017059230W WO 2017182490 A1 WO2017182490 A1 WO 2017182490A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
forces
brake
force
braking device
braking
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/059230
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marc-Gregory Elstorpff
Michael Mathieu
Bernhard Hämmerl
Alexander Jung
Frederic SOUKUP
Tomasz NIEPALA
Harry-Werner Kraus
Frank Hellmer
Erich Fuderer
Jury MESHENBERG
Original Assignee
Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH
Priority to EP17719224.2A priority Critical patent/EP3445634A1/en
Publication of WO2017182490A1 publication Critical patent/WO2017182490A1/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/183Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with force-transmitting members arranged side by side acting on a spot type force-applying member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61HBRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H13/00Actuating rail vehicle brakes
    • B61H13/34Details
    • B61H13/38Suspension of transmitting mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61HBRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H5/00Applications or arrangements of brakes with substantially radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes 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
    • F16D55/22Brakes 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
    • F16D55/224Brakes 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
    • F16D55/2245Brakes 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

Definitions

  • the invention relates to a braking device for a rail vehicle with a
  • Brake caliper unit which can be fastened via a bracket to a chassis of the rail vehicle and which acts on at least one brake pad on a brake disc.
  • force sensors are arranged on the console and / or the brake caliper unit and / or on connecting elements between the bracket and the brake caliper unit in order to determine a braking torque acting on the brake disc.
  • the invention further relates to a method for determining a brake torque acting on the brake disk in a braking device. In order to be able to control a braking device of a rail vehicle as precisely as possible during braking, a sufficiently accurate measurement of the braking torque which acts on the brake disk and thus on the braked vehicle axle is required during operation.
  • the measured braking torque is known, this can be adapted to a desired braking torque by appropriate control of the activation of an activator of the brake caliper unit.
  • this is usually calculated as the product of a frictional force, also called braking force, and a braking radius.
  • the friction force refers to the force acting during braking due to the friction between the brake pad and the brake disc tangential force.
  • the braking radius indicates the distance from the axis of rotation of the brake disc to the starting point of the friction force. In this case, average (effective) values for the braking force and the braking radius are assumed, which describe in summary the forces which are usually distributed over a larger area between the brake lining and the brake disk.
  • a braking device of the aforementioned type in which a plurality of force sensors are provided, which are mounted on the console of the brake caliper unit or the caliper unit itself and output the values correlated with the frictional force in a manner not described in detail. These values are compared as actual values with predetermined desired values in order to regulate the braking device with respect to its braking effect.
  • a similar arrangement is known in which two force sensors are provided which determine the force acting vertically in a spaced apart mounting points of the console on a console of a horizontally oriented brake caliper unit.
  • the brake caliper unit is arranged along a horizontal axis, on which both the center of the
  • the two force sensors allow a quantitative determination of the frictional forces on the assumption that the nominal force application point lies on the said horizontal axis, that is to say has no horizontal force component in the case of tangential alignment. Due to various external factors, such as deflection of the chassis, contact pattern of the brake or an inhomogeneous distribution of the surface contact pressure between brake pad and brake disc, in practice, however, there is a shift of the point of force application of the friction force and, associated therewith, a rotation of the friction force vector. The assumption underlying the calculation of the frictional force that the force application point of the frictional force is on the horizontal axis are then no longer satisfied, whereby an incorrect value of the frictional force and thus of the
  • Braking torque is determined.
  • a braking device is characterized in that with the force sensors all acting in the plane of the brake disc and transmitted from the brake caliper unit in the console or in the bogie forces and force components are detected. By measuring not only mutually parallel forces in the suspension of the brake caliper unit and the friction force in the plane of the brake disc can be completely, ie with respect to the absolute value and the direction determined. As a result, the actual tangential frictional force can be determined and not only its projection on a given, for example, vertical axis. Accordingly, the actual braking torque can be determined.
  • the force sensors for measuring at least three different, acting in the plane of the brake disc forces are set up, wherein at least two of the forces are transverse to each other.
  • the three sensors mentioned are sufficient to detect all transmitted from the brake caliper unit in the console or in the bogie forces and force components.
  • at least one of the forces runs entirely or at least with a force component in the direction of a longitudinal axis of the brake caliper unit. If, for example, the brake caliper unit is aligned horizontally with its longitudinal axis, advantageously at least one measured force is likewise aligned horizontally or has at least one horizontal force component.
  • the connecting elements via which the brake caliper unit is connected to the console are three tension and pressure straps rotatably mounted on both sides, wherein the three different forces to be measured by the force sensors are along one of the tension and pressure straps Act.
  • the two of the pull and push tabs are aligned parallel to each other and the third runs diagonally between the other two.
  • This type of suspension allows a simple way of measuring the required three forces, for example by strain gauges as force sensors, which are arranged on the tension and pressure tabs, or by force sensors, which are arranged in the bearing points of the tension and pressure tabs.
  • connection of the brake caliper unit to the chassis side console via a double-sided rotatably mounted pull and push tab and a single-sided rotatably mounted pull and push tab wherein two of the three different forces along each one of the pull and push tabs and the other of the three different forces is a bending force in the one-sided rotatably mounted pull and push tab.
  • Brake caliper unit connected via a measuring console with two clamped on both sides tension and pressure ribs with the console, wherein two of the three different forces along each of the pull and pressure tabs and the other of the three different forces by bending forces in the clamped on both sides tension and pressure ribs is.
  • a method for determining a brake torque acting on a brake disk in a brake device has the following steps: At least three different forces are measured in the plane of the brake disk, the forces acting on a suspension of a brake caliper unit of the brake device, and at least two of the forces are transverse to each other.
  • a frictional force acting in a middle friction radius between at least one brake pad and the brake disc is determined, and then from the frictional force and the mean friction radius, the braking torque.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a braking device for a rail vehicle.
  • the Bremseinreichtung has a brake disc 1, which is rotatably mounted about a center 2.
  • the brake disk 1 may be a shaft or a wheel brake disc in a known manner. Of the Bremsscalel only an outer edge is shown act on the brake pads 20, of which a front, arranged on the side of the brake disc 1 shown here brake pad 20 is visible in Figure 1.
  • the brake pads 20 are held by a brake caliper unit 10 and upon actuation of the brake with a contact force perpendicular to the surface of
  • the brake pads 20 are mounted for this purpose on brake calipers 1 1, which press the brake pads 20 on the brake disc 1 with the help of an unspecified here actuator 12.
  • the brake caliper unit 10 has to
  • a mounting base 13 via which it is mounted with connecting elements 30 to a bracket 3.
  • the console 3 is firmly anchored to a chassis, such as a bogie, a rail vehicle. Details of the connecting elements 30 between the chassis-side bracket 3 and the mounting base 13 of the brake caliper unit 10 will be explained in more detail below.
  • a braking torque M B is exerted on this axis.
  • Braking torque M B results from a frictional force F R , which acts between the brake pads 20 and the brake disc 1.
  • the frictional force F R acts tangentially on the brake disk 1 in a mean braking radius r m , wherein the following applies to the braking torque M B :
  • M B FR - r, m (Eq -1) -
  • Eq -1) In the plane of the brake disc 1 are two orthogonal to each other
  • a coordinate system with x and y axes is defined by these two directions.
  • the brake caliper unit 10 is arranged with a longitudinal axis along the x-axis.
  • the x-axis is horizontal, i. parallel to the rail on which the rail vehicle travels.
  • the caliper unit 10 could be installed inclined to the horizontal direction. In that case, the x-direction does not coincide with the horizontal direction.
  • Each surface element of the brake pads 20 contributes a proportion of the braking torque M B , this proportion being dependent on the radius of the corresponding surface element (ie the distance of the surface element from the center 2 of the brake disc 1), the coefficient of friction and the pressure acting on the surface element.
  • the braking torque M B then results as an integral over the entire surface of the brake pads 20. Die
  • Frictional force of the individual surface elements results in the frictional force F R , which acts on a mean friction radius r m .
  • the brake pads 20 and the brake caliper unit 10 are designed and positioned so that the centroid of the brake pads 20 is located on the x-axis.
  • the force application point of the braking force F R is on the x-axis.
  • the braking force F R in the direction of the (negative) y-axis, the operating angle ⁇ , under which the force application point from the center 2 of the brake disc 1 is positioned, is equal to 0.
  • the geometry of the braking device is not necessarily designed so that the force application point lies on the x-axis and also usually neither prevails over the surface of the brake pad constant contact pressure or friction, the force application point is often not on the x-axis, but from the center 2 seen from an effective angle ß not equal to zero.
  • the suspension of the brake caliper unit 10 explained in more detail below by the connecting elements 30 and the force measurement implemented thereby enables a correct determination of the braking force F R taking into account the force component F Rx in the x direction .
  • the console 3 has two suspension points, a first chassis side suspension point 4 and a second chassis side suspension point 5. These two suspension points are spaced by a distance b from each other in the x direction.
  • the two suspension points 4 and 5 can also be realized directly in the bogie.
  • the console 3 would then be an integral part of the Drehges- telle and not, as shown here, a separate component.
  • both suspension points 4, 5 are arranged at the same height.
  • the mounting base 13 on the brake caliper unit 10 also has two suspension points, a first bremszangen solution
  • the brake caliper unit 10 is now connected by three tension and pressure tabs 31 - 33 as connecting elements 30 to the console 3.
  • the second pull and push tab 32 hingedly connects the second chassis-side suspension point 5 to the second brake-arm-side suspension point 15.
  • the third pull-and-push link 32 hingedly connects the first chassis-side suspension point 4 to the second brake-arm-side suspension point 14. and pressure tab 33, the first bremskangen drinken suspension point 14 with the second chassis side suspension point. 5
  • the three mentioned pull and push tabs 31-33 may be extended in a direction perpendicular to the plane of the brake disc 1 to prevent rotation of the caliper unit 10 about the y axis.
  • the sensors can either be arranged as strain sensors, for example strain gauges, on the tension or pressure tabs 31 - 33 or can also be positioned in the pivot eyes on the suspension points 4, 5, 14, 15.
  • the three sensors are arranged to measure three forces Fi, F 2 and F 3 , which act in the direction of the longitudinal extent of the tension and pressure tabs 31-33.
  • the three forces Fi - F 3 are shown in FIG.
  • Fi is the first pull and push tab 31, F 2 of the second pull and push tab 32 and F 3 of the third pull and push tab 33 assigned.
  • the forces Fi and F 3 act in the direction of the y-axis and the negative y-axis.
  • F 2 acts in a direction which is inclined by the angle ⁇ with respect to the y-axis.
  • This angle ⁇ is known and results from the distance b in the horizontal direction between the suspension points 4, 5 and 14, 15 and the distance of the suspension points 4, 5 and 14, 15 in the y-direction, the length of the first or third pull and push tab 31, 33 corresponds.
  • the sizes b and a which are known and thus predetermined, is still the position of the first bremszangen solution point 14 relative to the center 2 of
  • This suspension has the coordinates e x, e y, x is thus spaced apart by the distance e in x-direction and by the distance e from the center y 2 in the y-direction from the center. 2
  • the forces Fi, F 2 and F 3 are measured.
  • the measured force F 2 is divided into a force component of magnitude F 2 ⁇ cos (a) acting in the y direction and a force component of magnitude acting in the x direction
  • the length of the lever arm a is also connected via geometric or trigonometric functions with the average brake radius r m and the coordinates e x and e y the position of the first bremskangen detergent suspension point 14, whereby from equation 4 and the already calculated effective angle ß the mean braking radius r m can be calculated.
  • both the braking force F R and the mean braking radius r m are known, so that according to equation 1, the braking torque M B can be determined.
  • the braking torque M B calculated in this way from the measured forces Fi to F 3 can be used, for example, to set a desired braking torque that leads to a desired predetermined deceleration of the rail vehicle.
  • the contact pressure with which the brake pads 20 are then pressed onto the brake disc 1 by the actuator 12 can be controlled so that the desired braking torque M B is achieved.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a braking device according to the application in the same way as in FIG.
  • the same reference numerals in this as in the next figure designate the same or the same elements as in FIG. 1.
  • the braking device of the second exemplary embodiment corresponds to that according to FIG. 1, the description of which is hereby explicitly referenced.
  • the connecting elements 30, with which the mounting base 13 of the brake caliper unit 10 is attached to the bracket 3.
  • the connecting elements 30, with which the mounting base 13 of the brake caliper unit 10 is attached to the bracket 3.
  • a rotatably mounted on one side pull and push tab 34 is provided. This is shown at
  • Two tension sensors are connected to this tension and pressure flap 34 mounted on one side, with which the forces Fi in the direction of the y-axis and F 2 'in the direction of the (negative) x-axis are measured.
  • Both pressure sensors can turn as Biegelev. Extension sensors can be arranged on the tensioning and pressure tab 34 mounted on one side or else in the bearing eye of the first chassis-side suspension point 4.
  • the second chassis-side suspension point 5 is as in the first embodiment via a double-mounted pull and push tab 33 with the associated
  • Equations 3 and 4 apply equally to the first embodiment. Again, from the measured forces Fi to F 3, both the braking force F R and the effective angle ⁇ can be calculated, as well as the mean effective braking radius r m and finally the braking torque M B.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a braking device according to the invention in the same representation as in FIGS. 1 and 2. Reference is again made to the description, in particular to FIG.
  • this embodiment differs in the nature of the connecting elements 30 between the bracket 3 and the mounting base 13 of the brake caliper device 10th
  • the connecting elements 30 between the bracket 3 and the mounting base 13 are clamped on both sides in this case. They are referred to below as clamped on both sides tension and pressure ribs 35, 36.
  • the tension and pressure ribs 35 and 36 are for example part of a one-piece measuring console 37, which has a double H-profile in cross-section. Similar to the one-sided mounted pull and push tab 34 of the second embodiment, a sensor system is arranged here in each of the two clamped on both sides tension and pressure ribs 35, 36, which on the one facing in the y direction and the other pointing in the x direction Kraftkom- component can measure.
  • the force acting in the y direction in the tension and pressure rib 35 clamped on both sides is designated as force Fi
  • the respective force acting in the y direction is designated as force F 2a or F 2 b.
  • strain gauges can be attached to both sides of the respective bi-directionally prestressed tension and pressure ribs 35, 36. From the sum of the strains or compressions results in the respective force component in the y direction. The difference between the two measured values of strain and compression gives the force component in the x-direction.
  • the forces Fi, F 2a , F 2 b and F 3 are measured.
  • the distance b of the tension and pressure ribs 35, 36 prestressed on both sides and the coordinates e x and e y are predetermined by the geometry of the braking device. These coordinates describe the position of the first lever point in the suspension of the mounting base 13, which in the present case is given by the position of the center of the first bi-directionally prestressed tension and compression rib 35.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

The invention relates to a braking device for a rail vehicle comprising a brake caliper unit (10) which can be secured to a chassis of the rail vehicle by means of a console (3) and which impinges upon a brake disc (1) by means of at least one brake lining (20), wherein force sensors are arranged on the console (3) and/or on the brake caliper unit (10) and/or on connecting elements between the console (3) and the brake caliper unit (10), in order to detect braking torque (MB) acting upon the brake disc (1). Said braking device is characterized in that the force sensors, can detect all forces, in particular at least three different forces (F1, F2, F2a, F2b, F3) acting on the plane of the brake disc (1). The invention further relates to a method for determining a braking torque of a braking device.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION

Bremseinrichtung für ein Schienenfahrzeug und Verfahren zum Bestimmen eines Bremsmoments einer Bremseinrichtung Braking device for a rail vehicle and method for determining a braking torque of a braking device

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für ein Schienenfahrzeug mit einer The invention relates to a braking device for a rail vehicle with a

Bremszangeneinheit, die über eine Konsole an einem Fahrwerk des Schienenfahrzeugs befestigbar ist und die über mindestens einen Bremsbelag auf eine Bremsscheibe einwirkt. Dabei sind an der Konsole und/oder der Bremszangeneinheit und/oder an Ver- bindungselementen zwischen der Konsole und der Bremszangeneinheit Kraftsensoren angeordnet, um ein auf die Bremsscheibe wirkendes Bremsmoment zu ermitteln. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bestimmen eines auf die Bremsscheibe wirkendes Bremsmoments bei einer Bremseinrichtung. Um eine Bremseinrichtung eines Schienenfahrzeugs beim Bremsvorgang möglichst präzise ansteuern zu können, ist im Betrieb eine ausreichend genaue Messung des Bremsmoments, das auf die Bremsscheibe und damit auf die gebremste Fahrzeugachse wirkt, erforderlich. Bei Kenntnis des gemessenen Bremsmoments kann dieses durch eine entsprechende Regelung der Ansteuerung eines Aktivators der Bremszangenein- heit an ein gewünschtes Bremsmoment angepasst werden. Anstelle einer technisch nur schwierig oder gar nicht zu realisierenden direkten Messung des Bremsmoments, wird dieses üblicherweise als Produkt einer Reibkraft, auch Bremskraft genannt, und eines Bremsradius berechnet. Die Reibkraft bezeichnet die beim Bremsen aufgrund der Reibung zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe tangential wirkende Kraft. Der Bremsradius gibt den Abstand von der Drehachse der Bremsscheibe bis zu dem Ansatzpunkt der Reibkraft an. Hierbei werden mittlere (effektive) Werte für Bremskraft und Bremsradius angenommen, die die üblicherweise verteilt auf einer größeren Fläche zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe wirkenden Kräfte zusammenfassend beschreiben. Brake caliper unit which can be fastened via a bracket to a chassis of the rail vehicle and which acts on at least one brake pad on a brake disc. In this case, force sensors are arranged on the console and / or the brake caliper unit and / or on connecting elements between the bracket and the brake caliper unit in order to determine a braking torque acting on the brake disc. The invention further relates to a method for determining a brake torque acting on the brake disk in a braking device. In order to be able to control a braking device of a rail vehicle as precisely as possible during braking, a sufficiently accurate measurement of the braking torque which acts on the brake disk and thus on the braked vehicle axle is required during operation. If the measured braking torque is known, this can be adapted to a desired braking torque by appropriate control of the activation of an activator of the brake caliper unit. Instead of a technically difficult or impossible to implement direct measurement of the braking torque, this is usually calculated as the product of a frictional force, also called braking force, and a braking radius. The friction force refers to the force acting during braking due to the friction between the brake pad and the brake disc tangential force. The braking radius indicates the distance from the axis of rotation of the brake disc to the starting point of the friction force. In this case, average (effective) values for the braking force and the braking radius are assumed, which describe in summary the forces which are usually distributed over a larger area between the brake lining and the brake disk.

Aus der Druckschrift WO 2009/1 18 350 A2 ist eine Bremseinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der eine Mehrzahl von Kraftsensoren vorgesehen sind, die an der Konsole der Bremszangeneinheit oder der Bremszangeneinheit selbst montiert sind und die mit der Reibkraft in nicht näher beschriebener Weise korrelierte Werte ausgeben. Diese Werte werden als Ist-Werte mit vorgegebenen Sollwerten verglichen, um die Bremseinrichtung bezüglich ihrer Bremswirkung zu regeln. Aus der Druckschrift WO 2010/069 520 A2 ist eine ähnliche Anordnung bekannt, bei der zwei Kraftsensoren vorgesehen sind, die an einer Konsole einer horizontal ausgerichteten Bremszangeneinheit die in voneinander beabstandeten Befestigungsstellen der Konsole vertikal wirkenden Kräfte ermitteln. Die Bremszangeneinheit ist dabei entlang einer waagerechten Achse angeordnet, auf der sowohl der Mittelpunkt der From the publication WO 2009/1 18 350 A2 a braking device of the aforementioned type is known, in which a plurality of force sensors are provided, which are mounted on the console of the brake caliper unit or the caliper unit itself and output the values correlated with the frictional force in a manner not described in detail. These values are compared as actual values with predetermined desired values in order to regulate the braking device with respect to its braking effect. From the publication WO 2010/069 520 A2 a similar arrangement is known in which two force sensors are provided which determine the force acting vertically in a spaced apart mounting points of the console on a console of a horizontally oriented brake caliper unit. The brake caliper unit is arranged along a horizontal axis, on which both the center of the

Bremsscheibe, als auch der nominelle Kraftangriffspunkt der Reibkraft liegen. Die beiden Kraftsensoren ermöglichen eine quantitative Bestimmung der Reibkräfte unter der Annahme, dass der nominelle Kraftangriffspunkt auf der genannten horizontalen Achse liegt, also bei tangentialer Ausrichtung keine horizontale Kraftkomponente aufweist. Durch verschiedene äußere Faktoren, beispielsweise eine Einfederung des Fahrwerks, Tragbild der Bremse oder eine inhomogenen Verteilung des Flächenanpressdrucks zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe, kommt es in der Praxis jedoch zu einer Verschiebung des Kraftangriffspunkts der Reibkraft und damit verbunden eine Verdrehung des Reibkraftvektors. Die der Berechnung der Reibkraft zugrunde liegende Annahme, dass der Kraftangriffspunkt der Reibkraft auf der horizontalen Achse liegt, sind dann nicht mehr erfüllt, wodurch ein nicht korrekter Wert der Reibkraft und damit des Brake disc, as well as the nominal force application point of the friction force. The two force sensors allow a quantitative determination of the frictional forces on the assumption that the nominal force application point lies on the said horizontal axis, that is to say has no horizontal force component in the case of tangential alignment. Due to various external factors, such as deflection of the chassis, contact pattern of the brake or an inhomogeneous distribution of the surface contact pressure between brake pad and brake disc, in practice, however, there is a shift of the point of force application of the friction force and, associated therewith, a rotation of the friction force vector. The assumption underlying the calculation of the frictional force that the force application point of the frictional force is on the horizontal axis are then no longer satisfied, whereby an incorrect value of the frictional force and thus of the

Bremsmoments ermittelt wird. Braking torque is determined.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremseinrichtung bzw. ein Verfahren zur Bestimmung einer Reibkraft bei einer Bremseinrichtung zu schaffen, die auch bei einer Verschiebung des Kraftangriffspunkts der Reibkraft im Betrieb der Bremseinrichtung die Bestimmung eines korrekten Werts der Reibkraft und des It is therefore an object of the present invention to provide a braking device or a method for determining a frictional force in a braking device, the determination of a correct value of the friction force and the displacement of the point of application of the frictional force during operation of the braking device

Bremsmoments ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch eine Bremseinrichtung bzw. ein Verfahren mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Eine erfindungsgemäße Bremseinrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass mit den Kraftsensoren sämtliche in der Ebene der Bremsscheibe wirkende und von der Bremszangeneinheit in die Konsole bzw. in das Drehgestell übertragene Kräfte und Kraftkomponenten erfassbar sind. Durch die Messung von nicht nur parallel zueinander stehenden Kräften in der Aufhängung der Bremszangeneinheit kann auch die Reibkraft in der Ebene der Bremsscheibe vollständig, d.h. bezüglich des Absolutwerts und der Richtung, bestimmt werden. Dadurch kann die tatsächlich tangential wirkende Reibkraft bestimmt werden und nicht nur ihre Projektion auf eine vorgegebene, beispielsweise vertikale Achse. Entsprechend kann das tatsächliche Bremsmoment bestimmt werden. Enable braking torque. This object is achieved by a braking device or a method with the respective features of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims. A braking device according to the invention of the type mentioned above is characterized in that with the force sensors all acting in the plane of the brake disc and transmitted from the brake caliper unit in the console or in the bogie forces and force components are detected. By measuring not only mutually parallel forces in the suspension of the brake caliper unit and the friction force in the plane of the brake disc can be completely, ie with respect to the absolute value and the direction determined. As a result, the actual tangential frictional force can be determined and not only its projection on a given, for example, vertical axis. Accordingly, the actual braking torque can be determined.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Bremseinrichtung sind die Kraftsensoren zur Messung von mindestens drei unterschiedlichen, in der Ebene der Bremsscheibe wirkenden Kräften eingerichtet sind, wobei zumindest zwei der Kräfte quer zueinander ste- hen. Bei geeigneter Anordnung der Kraftsensoren sind die genannten drei Sensoren ausreichend, um alle von der Bremszangeneinheit in die Konsole bzw. in das Drehgestell übertragenen Kräfte und Kraftkomponenten zu erfassen. Bevorzugt verläuft zumindest eine der Kräfte ganz oder zumindest mit einer Kraftkomponente in Richtung einer Längsachse der Bremszangeneinheit. Wenn beispielsweise die Bremszangeneinheit mit ihrer Längsachse horizontal ausgerichtet ist, ist vorteilhaft zumindest eine gemessene Kraft ebenfalls horizontal ausgerichtet oder weist zumindest eine horizontale Kraftkomponente auf. In an advantageous embodiment of the braking device, the force sensors for measuring at least three different, acting in the plane of the brake disc forces are set up, wherein at least two of the forces are transverse to each other. With a suitable arrangement of the force sensors, the three sensors mentioned are sufficient to detect all transmitted from the brake caliper unit in the console or in the bogie forces and force components. Preferably, at least one of the forces runs entirely or at least with a force component in the direction of a longitudinal axis of the brake caliper unit. If, for example, the brake caliper unit is aligned horizontally with its longitudinal axis, advantageously at least one measured force is likewise aligned horizontally or has at least one horizontal force component.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Bremseinrichtung sind die Verbindun- gelemente, über die die Bremszangeneinheit mit der Konsole verbunden ist, drei beidseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklaschen, wobei die drei unterschiedlichen von den Kraftsensoren zu messenden Kräfte entlang jeweils einer der Zug- und Drucklaschen wirken. Bevorzugt sind zwei der Zug- und Drucklaschen parallel zueinander ausgerichtet und die dritte verläuft diagonal zwischen den beiden anderen. Diese Art der Aufhängung ermöglicht auf einfache Weise die Messung der benötigten drei Kräfte, beispielsweise durch Dehnungsmessstreifen als Kraftsensoren, die an den Zug- und Drucklaschen angeordnet sind, oder durch Kraftsensoren, die in den Lagerstellen der Zug- und Drucklaschen angeordnet sind. In einer dazu alternativen Ausgestaltung der Bremseinrichtung erfolgt die Verbindung der Bremszangeneinheit mit der fahrgestellseitigen Konsole über eine beidseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche und eine einseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche, wobei zwei der drei unterschiedlichen Kräfte entlang jeweils einer der Zug- und Drucklaschen wirken und die weitere der drei unterschiedlichen Kräfte eine Biegekraft in der einseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche ist. In a further advantageous embodiment of the braking device, the connecting elements via which the brake caliper unit is connected to the console are three tension and pressure straps rotatably mounted on both sides, wherein the three different forces to be measured by the force sensors are along one of the tension and pressure straps Act. Preferably, two of the pull and push tabs are aligned parallel to each other and the third runs diagonally between the other two. This type of suspension allows a simple way of measuring the required three forces, for example by strain gauges as force sensors, which are arranged on the tension and pressure tabs, or by force sensors, which are arranged in the bearing points of the tension and pressure tabs. In an alternative embodiment of the braking device, the connection of the brake caliper unit to the chassis side console via a double-sided rotatably mounted pull and push tab and a single-sided rotatably mounted pull and push tab, wherein two of the three different forces along each one of the pull and push tabs and the other of the three different forces is a bending force in the one-sided rotatably mounted pull and push tab.

In einer weiteren dazu alternativen Ausgestaltung der Bremseinrichtung ist die In a further alternative embodiment of the braking device is the

Bremszangeneinheit über eine Messkonsole mit zwei beidseitig eingespannten Zug- und Druckrippen mit der Konsole verbunden, wobei zwei der drei unterschiedlichen Kräfte entlang jeweils einer der Zug- und Drucklaschen wirken und die weitere der drei unterschiedlichen Kräfte durch Biegekräfte in den beidseitig eingespannten Zug- und Druckrippen gegeben ist. Brake caliper unit connected via a measuring console with two clamped on both sides tension and pressure ribs with the console, wherein two of the three different forces along each of the pull and pressure tabs and the other of the three different forces by bending forces in the clamped on both sides tension and pressure ribs is.

Auch bei diesen alternativen Aufhängungen der Bremszangeneinheit ist die Messung der benötigten drei Kräfte auf einfache Art und Weise möglich, wiederum z.B. durch Dehnungsmessstreifen oder Kraftsensoren, die in den Lagerstellen der Zug- und Drucklaschen angeordnet sind. Even with these alternative suspensions of the brake caliper unit the measurement of the required three forces is possible in a simple manner, again e.g. by strain gauges or force sensors, which are arranged in the bearing points of the tension and pressure tabs.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen eines auf eine Bremsscheibe wirkendes Bremsmoments bei einer Bremseinrichtung weist die folgenden Schritte auf: Es werden mindestens drei unterschiedliche Kräfte in der Ebene der Bremsscheibe gemessen, wobei die Kräfte auf eine Aufhängung einer Bremszangeneinheit der Brem- seinrichtung wirken, und wobei zumindest zwei der Kräfte quer zueinander stehen.A method according to the invention for determining a brake torque acting on a brake disk in a brake device has the following steps: At least three different forces are measured in the plane of the brake disk, the forces acting on a suspension of a brake caliper unit of the brake device, and at least two of the forces are transverse to each other.

Anhand der mindestens drei unterschiedlichen Kräfte wird eine Reibkraft, die in einem mittleren Reibradius zwischen mindestens einem Bremsbelag und der Bremsscheibe wirkt, bestimmt und anschließend aus der Reibkraft und dem mittleren Reibradius das Bremsmoment. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung genannten Vorteile. Based on the at least three different forces, a frictional force acting in a middle friction radius between at least one brake pad and the brake disc is determined, and then from the frictional force and the mean friction radius, the braking torque. This results in the advantages mentioned in connection with the braking device according to the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen : Figur 1 bis 3 jeweils eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer anmeldungsgemäßen Bremseinreichtung. Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Bremseinrichtung für ein Schienenfahrzeug. The invention will be explained in more detail by means of embodiments with the aid of figures. The figures show: Figure 1 to 3 are each a schematic side view of an embodiment of an application according to Bremseinreichtung. FIG. 1 shows a schematic side view of a braking device for a rail vehicle.

Die Bremseinreichtung weist eine Bremsscheibe 1 auf, die um einen Mittelpunkt 2 drehbar gelagert ist. Die Bremsscheibe 1 kann in bekannter Weise eine Wellen- oder eine Radbremsscheibe sein. Von der Bremsscheibel ist nur ein äußerer Rand dargestellt, auf den Bremsbeläge 20 wirken, von denen ein vorderer, auf der hier dargestellten Seite der Bremsscheibe 1 angeordneter Bremsbelag 20 in der Figur 1 sichtbar ist. The Bremseinreichtung has a brake disc 1, which is rotatably mounted about a center 2. The brake disk 1 may be a shaft or a wheel brake disc in a known manner. Of the Bremsscheibel only an outer edge is shown act on the brake pads 20, of which a front, arranged on the side of the brake disc 1 shown here brake pad 20 is visible in Figure 1.

Die Bremsbeläge 20 werden von einer Bremszangeneinheit 10 gehalten und bei Betätigung der Bremse mit einer Anpresskraft senkrecht auf die Oberfläche der The brake pads 20 are held by a brake caliper unit 10 and upon actuation of the brake with a contact force perpendicular to the surface of

Bremsscheibe 1 gepresst. Die Bremsbeläge 20 sind zu diesem Zweck an Bremszangen 1 1 gelagert, die mit Hilfe eines hier nicht näher dargestelten Aktuators 12 die Bremsbeläge 20 auf die Bremsscheibe 1 pressen. Die Bremszangeneinheit 10 weist zur  Brake disc 1 pressed. The brake pads 20 are mounted for this purpose on brake calipers 1 1, which press the brake pads 20 on the brake disc 1 with the help of an unspecified here actuator 12. The brake caliper unit 10 has to

Befestigung einen Montagesockel 13 auf, über den sie mit Verbindungselementen 30 an einer Konsole 3 montiert ist. Die Konsole 3 ist fest an einem Fahrwerk, beispielsweise einem Drehgestell, eines Schienenfahrzeugs verankert. Details der Verbindungselemente 30 zwischen der fahrwerksseitigen Konsole 3 und dem Montagesockel 13 der Bremszangeneinheit 10 werden nachfolgend näher erläutert. Mit der dargestellten Bremseinrichtung wird eine Achse eines Schienenfahrzeuges abgebremst, indem ein Bremsmoment MB auf diese Achse ausgeübt wird. Dieses Attaching a mounting base 13, via which it is mounted with connecting elements 30 to a bracket 3. The console 3 is firmly anchored to a chassis, such as a bogie, a rail vehicle. Details of the connecting elements 30 between the chassis-side bracket 3 and the mounting base 13 of the brake caliper unit 10 will be explained in more detail below. With the brake device shown, an axle of a rail vehicle is braked by a braking torque M B is exerted on this axis. This

Bremsmoment MB resultiert aus einer Reibkraft FR, die zwischen den Bremsbelägen 20 und der Bremsscheibe 1 wirkt. Die Reibkraft FR wirkt tangential an der Bremsscheibe 1 in einem mittleren Bremsradius rm, wobei für das Bremsmoment MB gilt: Braking torque M B results from a frictional force F R , which acts between the brake pads 20 and the brake disc 1. The frictional force F R acts tangentially on the brake disk 1 in a mean braking radius r m , wherein the following applies to the braking torque M B :

MB = FR - r, m (Gl- 1 )- In der Ebene der Bremsscheibe 1 sind zwei orthogonal zueinander verlaufende M B = FR - r, m (Eq -1) - In the plane of the brake disc 1 are two orthogonal to each other

Richtungen definiert, eine x-Richtung und eine y-Richtung. Ausgehend vom Mittelpunkt 2 der Bremsscheibe 1 wird durch diese beiden Richtungen ein Koordinatensystem mit x- und y-Achsen definiert. Dabei ist die Bremszangeneinheit 10 mit einer Längsachse entlang der x-Achse angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die x-Achse horizontal, d.h. parallel zur Schiene, auf der das Schienenfahrzeug fährt. In alternativen Ausgestaltungen könnte die Bremszangeneinheit 10 jedoch geneigt zur horizontalen Richtung eingebaut sein. In dem Fall stimmt die x-Richtung nicht mit der horizontalen Richtung überein. Defined directions, an x-direction and a y-direction. Starting from the center 2 of the brake disk 1, a coordinate system with x and y axes is defined by these two directions. In this case, the brake caliper unit 10 is arranged with a longitudinal axis along the x-axis. In the illustrated embodiment, the x-axis is horizontal, i. parallel to the rail on which the rail vehicle travels. However, in alternative embodiments, the caliper unit 10 could be installed inclined to the horizontal direction. In that case, the x-direction does not coincide with the horizontal direction.

Jedes Flächenelement der Bremsbeläge 20 steuert einen Anteil am Bremsmoment MB bei, wobei dieser Anteil abhängig vom Radius des entsprechenden Flächenelements (d.h. dem Abstand des Flächenelements vom Mittelpunkt 2 der Bremsscheibe 1 ), dem Reibwert und dem auf das Flächenelement wirkenden Druck ist. Das Bremsmoment MB ergibt sich dann als Integral über die gesamte Fläche der Bremsbeläge 20. Die Each surface element of the brake pads 20 contributes a proportion of the braking torque M B , this proportion being dependent on the radius of the corresponding surface element (ie the distance of the surface element from the center 2 of the brake disc 1), the coefficient of friction and the pressure acting on the surface element. The braking torque M B then results as an integral over the entire surface of the brake pads 20. Die

Reibkraft der einzelnen Flächenelemente resultiert in der Reibkraft FR, die an einem mittleren Reibradius rm wirkt. Frictional force of the individual surface elements results in the frictional force F R , which acts on a mean friction radius r m .

In der Regel sind die Bremsbeläge 20 und die Bremszangeneinheit 10 so ausgelegt und positioniert, dass der Flächenschwerpunkt der Bremsbeläge 20 auf der x-Achse liegt. In general, the brake pads 20 and the brake caliper unit 10 are designed and positioned so that the centroid of the brake pads 20 is located on the x-axis.

Unter der Annahme, dass der Anpressdruck der Bremsbeläge 20 konstant über die gesamte Fläche der Bremsbeläge 20 ist und auch der Reibwert über die Fläche der Reibklötze 20 nicht variiert, liegt der Kraftangriffspunkt der Bremskraft FR auf der x- Achse. In dem Fall weist die Bremskraft FR in Richtung der (negativen) y-Achse, der Wirkwinkel ß, unter dem der Kraftansatzpunkt vom Mittelpunkt 2 der Bremsscheibe 1 aus positiniert ist, ist gleich 0. In diesem Fall hat die Bremskraft FR keine Kraftkomponente FRx in x-Richtung (FRx = 0). Da jedoch die Geometrie der Bremseinrichtung nicht zwingend so gestaltet ist, dass der Kraftangriffspunkt auf der x-Achse liegt und zudem in der Regel weder ein über die Fläche des Bremsbelags konstanter Anpressdruck beziehungsweise Reibwert herrschen, liegt der Kraftangriffspunkt häufig nicht auf der x-Achse, sondern von dem Mittelpunkt 2 aus betrachtet unter einem Wirkwinkel ß ungleich Null. Dieses führt dazu, dass die Bremskraft FR sowohl eine Kraftkomponente FRy in y-Richtung, als auch eine Kraftkomponente FRx in x-Richtung aufweist. Die im Folgenden näher erläuterte Aufhängung der Bremszangeneinheit 10 durch die Verbindungselemente 30 und die dabei umgesetzte Kräftemessung ermöglicht eine korrekte Bestimmung der Bremskraft FR unter Berücksichtung der Kraftkomponente FRx in x-Richtung. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 weist die Konsole 3 zwei Aufhängungspunkte auf, einen ersten fahrgestellseitigen Aufhängepunkt 4 und einen zweiten fahrgestellseitigen Aufhängepunkt 5. Diese beiden Aufhängepunkte sind um einen Abstand b voneinander in x-Richtung beabstandet. Die beiden Aufhängepunkte 4 und 5 können auch direkt im Drehgestell realisiert sein. Die Konsole 3 wäre dann fester Bestandteil des Drehges- telles und nicht, wie hier dargestellt, ein separates Bauteil. Assuming that the contact pressure of the brake pads 20 is constant over the entire surface of the brake pads 20 and also the coefficient of friction across the surface of the friction pads 20 does not vary, the force application point of the braking force F R is on the x-axis. In the case, the braking force F R in the direction of the (negative) y-axis, the operating angle β, under which the force application point from the center 2 of the brake disc 1 is positioned, is equal to 0. In this case, the braking force F R has no force component F Rx in the x direction (F Rx = 0). However, since the geometry of the braking device is not necessarily designed so that the force application point lies on the x-axis and also usually neither prevails over the surface of the brake pad constant contact pressure or friction, the force application point is often not on the x-axis, but from the center 2 seen from an effective angle ß not equal to zero. This leads to the braking force F R having both a force component F Ry in the y direction and a force component F Rx in the x direction. The suspension of the brake caliper unit 10 explained in more detail below by the connecting elements 30 and the force measurement implemented thereby enables a correct determination of the braking force F R taking into account the force component F Rx in the x direction . In the embodiment of Figure 1, the console 3 has two suspension points, a first chassis side suspension point 4 and a second chassis side suspension point 5. These two suspension points are spaced by a distance b from each other in the x direction. The two suspension points 4 and 5 can also be realized directly in the bogie. The console 3 would then be an integral part of the Drehges- telle and not, as shown here, a separate component.

In y-Richtung, also in diesem Fall in vertikaler Richtung, sind beide Aufhängepunkte 4, 5 in gleicher Höhe angeordnet. Der Montagesockel 13 an der Bremszangeneinheit 10 weist ebenfalls zwei Aufhängepunkte auf, einen ersten bremszangenseitigen In the y-direction, ie in this case in the vertical direction, both suspension points 4, 5 are arranged at the same height. The mounting base 13 on the brake caliper unit 10 also has two suspension points, a first bremszangenseitigen

Aufhängepunkt 14 und einen zweiten bremszangenseitigen Aufhängepunkt 15, die gleichermaßen um den Abstand b in x-Richtung voneinander beabstandet sind. Suspension point 14 and a second brake caliper side suspension point 15, which are equally spaced from each other by the distance b in the x direction.

Die Bremszangeneinheit 10 ist nun durch drei Zug- und Drucklaschen 31 - 33 als Verbindungselemente 30 mit der Konsole 3 verbunden. Die erste Zug- und Drucklasche 31 verbindet beidseitig gelenkig den ersten fahrgestellseitigen Aufhängepunkt 4 mit dem ersten bremszangenseitigen Aufhängepunkt 14. Die zweite Zug- und Drucklasche 32 verbindet beidseitig gelenkig den zweiten fahrgestellseitigen Aufhängepunkt 5 mit dem zweiten bremszangenseitigen Aufhängepunkt 15. Schließlich verbindet die dritte Zug- und Drucklasche 33 den ersten bremszangenseitigen Aufhängepunkt 14 mit dem zwei- ten fahrgestellseitigen Aufhängepunkt 5. Es versteht sich, dass die drei genannten Zug- und Drucklaschen 31 - 33 in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Bremsscheibe 1 ausgedehnt sein können, um eine Drehung der Bremszangeneinheit 10 um die y-Achse zu verhindern. An der gezeigten Anordnung sind drei hier nicht dargestellte und auf Zug- oder Druck sensitive Kraftsensoren angeordnet, die jeweils eine Zug- oder Druckbelastung der jeweiligen Zug- und Drucklasche 31 -33 messen. Die Sensoren können entweder als Dehnungssensoren, z.B. Dehnungsmessstreifen, an den Zug- oder Drucklaschen 31 - 33 angeordnet sein oder auch in den Gelenkaugen an den Aufhängepunkten 4, 5, 14, 15 positioniert sein. The brake caliper unit 10 is now connected by three tension and pressure tabs 31 - 33 as connecting elements 30 to the console 3. The second pull and push tab 32 hingedly connects the second chassis-side suspension point 5 to the second brake-arm-side suspension point 15. Finally, the third pull-and-push link 32 hingedly connects the first chassis-side suspension point 4 to the second brake-arm-side suspension point 14. and pressure tab 33, the first bremskangenseitigen suspension point 14 with the second chassis side suspension point. 5 It is understood that the three mentioned pull and push tabs 31-33 may be extended in a direction perpendicular to the plane of the brake disc 1 to prevent rotation of the caliper unit 10 about the y axis. On the arrangement shown are three not shown here and sensitive to tension or pressure force sensors arranged, each measuring a tensile or compressive load of the respective pull and push tab 31 -33. The sensors can either be arranged as strain sensors, for example strain gauges, on the tension or pressure tabs 31 - 33 or can also be positioned in the pivot eyes on the suspension points 4, 5, 14, 15.

Im Resultat sind die drei Sensoren dazu eingerichtet, drei Kräfte Fi, F2 und F3 zu messen, die in Richtung der Längserstreckung der Zug- und Drucklaschen 31 - 33 wirken. Die drei Kräfte Fi - F3 sind in der Figur 1 eingezeichnet. As a result, the three sensors are arranged to measure three forces Fi, F 2 and F 3 , which act in the direction of the longitudinal extent of the tension and pressure tabs 31-33. The three forces Fi - F 3 are shown in FIG.

Fi ist der ersten Zug- und Drucklasche 31 , F2 der zweiten Zug- und Drucklasche 32 und F3 der dritten Zug- und Drucklasche 33 zugeordnet. Die Kräfte Fi und F3 wirken in Richtung der y-Achse bzw. der negativen y-Achse. F2 wirkt in einer Richtung, die um den Winkel α gegenüber der y-Achse geneigt ist. Dieser Winkel α ist bekannt und ergibt sich aus dem Abstand b in horizontaler Richtung zwischen den Aufhängepunkten 4, 5 bzw. 14, 15 und dem Abstand der Aufhängepunkte 4, 5 bzw. 14, 15 in y-Richtung, der der Länge der ersten bzw. dritten Zug- und Drucklasche 31 , 33 entspricht. Neben den Größen b und a, die bekannt und somit vorgegeben sind, ist weiterhin die Position des ersten bremszangenseitigen Aufhängepunkts 14 relativ zum Mittelpunkt 2 der Fi is the first pull and push tab 31, F 2 of the second pull and push tab 32 and F 3 of the third pull and push tab 33 assigned. The forces Fi and F 3 act in the direction of the y-axis and the negative y-axis. F 2 acts in a direction which is inclined by the angle α with respect to the y-axis. This angle α is known and results from the distance b in the horizontal direction between the suspension points 4, 5 and 14, 15 and the distance of the suspension points 4, 5 and 14, 15 in the y-direction, the length of the first or third pull and push tab 31, 33 corresponds. In addition to the sizes b and a, which are known and thus predetermined, is still the position of the first bremszangenseitigen suspension point 14 relative to the center 2 of

Bremsscheibe 1 vorbekannt. Dieser Aufhängepunkt hat die Koordinaten ex, ey, ist also um den Abstand ex vom Mittelpunkt 2 in x-Richtung und um den Abstand ey vom Mittelpunkt 2 in y-Richtung beabstandet. Brake disc 1 previously known. This suspension has the coordinates e x, e y, x is thus spaced apart by the distance e in x-direction and by the distance e from the center y 2 in the y-direction from the center. 2

Beim Betrieb der Bremseinrichtung werden die Kräfte Fi, F2 und F3 gemessen. Die ge- messene Kraft F2 teilt sich dabei in eine in y-Richtung wirkende Kraftkomponente der Größe F2 cos (a) und eine in x-Richtung wirkende Kraftkomponente der Größe During operation of the braking device, the forces Fi, F 2 and F 3 are measured. In this case, the measured force F 2 is divided into a force component of magnitude F 2 cos (a) acting in the y direction and a force component of magnitude acting in the x direction

F2 " sin (a) auf. Da die x- bzw. y-Komponenten FRx, FRy der Bremskraft FR von den jewei- ligen Kräften bzw. Kraftkomponenten in x- und y-Richtung der Kräfte Fi bis F3 aufgebracht werden müssen, gilt: F 2 "sin (a). Since the x and y components F Rx, F Ry of the braking force F R from the jewei- To be applied forces or force components in the x and y direction of the forces Fi to F 3 , applies:

FRx = -F2 ' sin (a) ; FRy = Fi + F2 cos (a) - F3 (Gl. 2). F Rx = -F 2 ' sin (a); F Ry = Fi + F 2 cos (a) - F 3 (equation 2).

Aus den Kraftkomponenten FRx und FRy lässt sich schließlich die resultierende Bremskraft FR sowie der Wirkwinkel ß über folgende trigonometrische Beziehung bestimmen: From the force components F Rx and F Ry , finally, the resulting braking force F R and the effective angle β can be determined via the following trigonometric relationship:

FR = (FRx 2 + FRy 2 )1 2 ; ß= arctan (FRx/FRy) (Gl. 3). F R = (F Rx 2 + F Ry 2 ) 1 2 ; β = arctane (F Rx / F Ry ) (equation 3).

Die Kräfte F3 und FRy lassen sich über das Hebelgesetz in eine weitere Beziehung miteinander setzen : The forces F 3 and F Ry can be put into another relationship via the lever law:

FRy - a = F3 - b (Gl. 4). F Ry - a = F 3 - b (equation 4).

Für diese Gleichung 4 wird davon ausgegangen, dass sich der Montagesockel 13 um den im Raum festliegenden ersten bremszangenseitigen Aufhängungspunkt 14 drehen kann, wobei ein Hebel der Länge b gebildet ist, an dessen Ende die Kraft F3 wirkt. Weitehin ist in Verlängerung des Hebels mit der Länge b ein gedachter Hebel der Länge a angeordnet, an dessen Ende die Kraft FR wirkt. Die Länge a des Hebels ergibt sich aus dem Schnittpunkt der verlängerten Verbindung zwischen der zweiten bremszangenseitigen Aufhängepunkt 15 und dem ersten bremszangenseitigen Aufhängepunkt 14 einerseits, sowie der Verlängerung der Kraftwirkungslinie der Kraft FR andererseits. Bei dieser mathematisch zulässigen Verschiebung der Reibkraft in diesen Schnittpunkt ist die x-Komponente FRx der Kraft FR irreleveant für die Kraft F3 und Gleichung 4 ist gültig. For this equation 4, it is assumed that the mounting base 13 can rotate about the fixed in the space first brake caliper side suspension point 14, wherein a lever of length b is formed at the end of the force F 3 acts. Weitehin an imaginary lever of length a is arranged in extension of the lever with the length b, at the end of the force F R acts. The length a of the lever results from the intersection of the extended connection between the second brake caliper side suspension point 15 and the first brake caliper side suspension point 14 on the one hand, and the extension of the force line of action of the force F R on the other. In this mathematically permissible shift of the friction force into this point of intersection, the x-component F Rx of the force F R irrelevant for the force F 3 and Equation 4 is valid.

Die Länge des Hebelarms a ist zudem über geometrische bzw. trigonometrische Funktionen mit dem mittleren Bremsradius rm und den Koordiaten ex und ey der Position des ersten bremszangenseitigen Aufhängepunkt 14 verbunden, wodurch aus Gleichung 4 sowie dem bereits berechneten Wirkwinkel ß sich der mittlere Bremsradius rm berechnen lässt. Damit sind sowohl die Bremskraft FR als auch der mittlere Bremsradius rm bekannt, so dass sich gemäß Gleichung 1 das Bremsmoment MB bestimmen lässt. Das auf diese Weise aus den gemessenen Kräften Fi bis F3 berechnete Bremsmoment MB kann beispielsweise verwendet werden, um ein gewünschtes Bremsmoment einzustellen, dass zu einer gewünschten vorbestimmen Verzögerung des Schienenfahrzeuges führt. Die Anpresskraft, mit der die Bremsbeläge 20 dann auf die Bremsscheibe 1 durch den Aktuator 12 gepresst werden, kann so geregelt werden, dass das gewünschte Bremsmoment MB erreicht wird. The length of the lever arm a is also connected via geometric or trigonometric functions with the average brake radius r m and the coordinates e x and e y the position of the first bremskangenseitigen suspension point 14, whereby from equation 4 and the already calculated effective angle ß the mean braking radius r m can be calculated. Thus, both the braking force F R and the mean braking radius r m are known, so that according to equation 1, the braking torque M B can be determined. The braking torque M B calculated in this way from the measured forces Fi to F 3 can be used, for example, to set a desired braking torque that leads to a desired predetermined deceleration of the rail vehicle. The contact pressure with which the brake pads 20 are then pressed onto the brake disc 1 by the actuator 12 can be controlled so that the desired braking torque M B is achieved.

In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer anmeldungsgemäßen Bremseinrichtung in gleicher Weise wie in Figur 1 dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in dieser wie der nächsten Figur gleiche oder gleich wirkende Elemente wie bei Figur 1 . Vom Grundaufbau her entspricht die Bremseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der gemäß Figur 1 , auf deren Beschreibung hiermit explizit verwiesen wird. FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a braking device according to the application in the same way as in FIG. The same reference numerals in this as in the next figure designate the same or the same elements as in FIG. 1. From the basic structure, the braking device of the second exemplary embodiment corresponds to that according to FIG. 1, the description of which is hereby explicitly referenced.

Unterschiedlich bei den beiden Ausführungsbeispielen sind die Verbindungselemente 30, mit denen der Montagesockel 13 der Bremszangeneinheit 10 an der Konsole 3 befestigt ist. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist anstelle der ersten und zweiten beidseitig drehbar gelagerten Zug- und Drucklaschen 31 , 32 eine einseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche 34 vorgesehen. Diese ist beim dargestellten Different in the two embodiments, the connecting elements 30, with which the mounting base 13 of the brake caliper unit 10 is attached to the bracket 3. In the embodiment of Figure 2, instead of the first and second rotatably mounted on both sides pull and push tabs 31, 32 a rotatably mounted on one side pull and push tab 34 is provided. This is shown at

Ausführungsbeispiel auf Seiten des Montagesockels 13 der Bremszangeneinheit 10 fest verbunden und nur im zugeordneten ersten fahrgestellseitigen Aufhängepunkt 4 drehbar gelagert. Embodiment on the side of the mounting base 13 of the brake caliper unit 10 firmly connected and rotatably mounted only in the associated first chassis side suspension point 4.

Mit dieser einseitig gelagerten Zug- und Drucklasche 34 sind zwei Kraftsensoren verbunden, mit denen die Kräfte Fi in Richtung der y-Achse sowie F2' in Richtung der (ne- gativen) x-Achse gemessen werden. Beide Drucksensoren können wiederum als Biegebzw. Strecksensoren an der einseitig gelagerten Zug- und Drucklasche 34 angeordnet sein oder auch im Lagerauge des ersten fahrgestellseitigen Aufhängepunkts 4. Two tension sensors are connected to this tension and pressure flap 34 mounted on one side, with which the forces Fi in the direction of the y-axis and F 2 'in the direction of the (negative) x-axis are measured. Both pressure sensors can turn as Biegebzw. Extension sensors can be arranged on the tensioning and pressure tab 34 mounted on one side or else in the bearing eye of the first chassis-side suspension point 4.

Der zweite fahrgestellseitige Aufhängepunkt 5 ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel über eine beidseitig gelagerte Zug- und Drucklasche 33 mit dem zugeordneten The second chassis-side suspension point 5 is as in the first embodiment via a double-mounted pull and push tab 33 with the associated

Aufhängepunkt 15 des Montagesockels 13 verbunden. An dieser bzw. im Zusammenhang mit dieser beidseitig gelagerten Zug- und Drucklasche wird die Kraft F3 in Suspension point 15 of the mounting base 13 connected. At this or in connection with this double-sided pull and push tab, the force F 3 in

Richtung der (negativen) y-Achse gemessen. Wiederum werden die Kräfte Fi bis F3 im Betrieb der Bremse gemessen. Geometrisch vorgegeben sind die Koordiaten ex und ey, die vorliegend die Position des ersten fa- hrgestellseitigen Aufhängepunkts 4 relativ zum Mittelpunkt 2 der Bremsscheibe 1 ange- ben, sowie der Abstand b der beiden fahrgestellseitigen Aufhängepunkte 4, 5 in x- Richtung. Measured direction of the (negative) y-axis. Again, the forces Fi to F 3 are measured during operation of the brake. The coordinates e x and e y , which presently indicate the position of the first frame-side suspension point 4 relative to the center 2 of the brake disk 1, and the distance b of the two chassis-side suspension points 4, 5 in the x direction are given geometrically.

Analog zu den Gleichungen 2 beim ersten Ausführungsbeispiel gelten hier folgende Beziehungen : Analogous to equations 2 in the first embodiment, the following relationships apply here:

FRx = F2 ; FRy = Fi - F3 (Gl. 5). F R x = F 2 ; FR y = Fi - F3 (equation 5).

Die Gleichungen 3 und 4 gelten gleichermaßen wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Wiederum lässt sich aus dem gemessenen Kräften Fi bis F3 sowohl die Bremskraft FR und der Wirkwinkel ß berechnen, ebenso wie der mittlere effektive Bremsradius rm und schließlich das Bremsmoment MB. Equations 3 and 4 apply equally to the first embodiment. Again, from the measured forces Fi to F 3, both the braking force F R and the effective angle β can be calculated, as well as the mean effective braking radius r m and finally the braking torque M B.

Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer anwendungsgemäßen Bremseinrichtung in gleicher Darstellungsweise wie bei den Figuren 1 und 2. Es wird wiederum auf die Beschreibung, insbesondere zu Figur 1 , verwiesen. FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a braking device according to the invention in the same representation as in FIGS. 1 and 2. Reference is again made to the description, in particular to FIG.

Auch dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich durch die Art der Verbindungselemente 30 zwischen der Konsole 3 und dem Montagesockel 13 der Bremszangeneinrichtung 10. Also, this embodiment differs in the nature of the connecting elements 30 between the bracket 3 and the mounting base 13 of the brake caliper device 10th

Die Verbindungselemente 30 zwischen der Konsole 3 und dem Montagesockel 13 sind in diesem Fall beidseitig eingespannt. Sie werden nachfolgend als beidseitig eingespannte Zug- und Druckrippen 35, 36 bezeichnet. Die Zug- und Druckrippen 35 und 36 sind beispielsweise Teil einer einstückigen Messkonsole 37, die im Querschnitt ein doppeltes H-Profil aufweist. Vergleichbar mit der einseitig gelagerten Zug- und Drucklasche 34 des zweiten Ausführungsbeispiels ist hier bei jeder der beiden beidseitig eingespannten Zug- und Druckrippen 35, 36 eine Sensorik angeordnet, die zum einen eine in y-Richtung weisende und zum anderen eine in x-Richtung weisende Kraftkom- ponente messen kann. Die in y-Richtung wirkende Kraft in der beidseitig eingespannten Zug- und Druckrippe 35 ist als Kraft Fi bezeichnet, die in y-Richtung wirkende Kraft in der beidseitig eingespannten Zug- und Drucklasche 36 als Kraft F3. Die jeweilige in y- Richtung wirkende Kraft ist als Kraft F2a bzw. F2b bezeichnet. Beispielsweise können zu beiden Seiten der jeweiligen beidseitig vorgespannten Zug- und Druckrippen 35, 36 Dehnungsmessstreifen angebracht sein. Aus der Summe der Dehnungungen bzw. Stauchungen ergibt sich die jeweilige Kraft komponente in y-Richtung. Aus der Differenz der beiden Messwerte von Dehnung bzw. Stauchung ergibt sich die Kraftkomponente in x-Richtung. The connecting elements 30 between the bracket 3 and the mounting base 13 are clamped on both sides in this case. They are referred to below as clamped on both sides tension and pressure ribs 35, 36. The tension and pressure ribs 35 and 36 are for example part of a one-piece measuring console 37, which has a double H-profile in cross-section. Similar to the one-sided mounted pull and push tab 34 of the second embodiment, a sensor system is arranged here in each of the two clamped on both sides tension and pressure ribs 35, 36, which on the one facing in the y direction and the other pointing in the x direction Kraftkom- component can measure. The force acting in the y direction in the tension and pressure rib 35 clamped on both sides is designated as force Fi, the force acting in the y direction in the tension and pressure lug 36 clamped on both sides as force F 3 . The respective force acting in the y direction is designated as force F 2a or F 2 b. For example, strain gauges can be attached to both sides of the respective bi-directionally prestressed tension and pressure ribs 35, 36. From the sum of the strains or compressions results in the respective force component in the y direction. The difference between the two measured values of strain and compression gives the force component in the x-direction.

Im Betrieb der Bremseinrichtung werden die Kräfte Fi, F2a, F2b und F3 gemessen. Durch die Geometrie der Bremseinrichtung vorgegeben sind wiederum der Abstand b der beidseitig vorgespannten Zug- und Druckrippen 35, 36 sowie die Koordiaten ex und ey. Diese Koordiaten beschreiben die Lage des ersten Hebelpunkts in der Aufhängung des Montagesockels 13, der beim vorliegenden Fall durch die Position der Mitte der ersten beidseitig vorgespannten Zug- und Druckrippe 35 gegeben ist. During operation of the braking device, the forces Fi, F 2a , F 2 b and F 3 are measured. The distance b of the tension and pressure ribs 35, 36 prestressed on both sides and the coordinates e x and e y are predetermined by the geometry of the braking device. These coordinates describe the position of the first lever point in the suspension of the mounting base 13, which in the present case is given by the position of the center of the first bi-directionally prestressed tension and compression rib 35.

Für die Bremskraftkomponenten FRx und FRy gilt die folgende Beziehung : FRx = F2a + F2b ; FRy = Fi - F3 (Gl . 6). For the braking force components F Rx and F Ry , the following relationship holds: F Rx = F 2a + F 2b ; F Ry = Fi - F 3 (equation 6).

Die in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Gleichungen 3 und 4 gelten auch in diesem Fall. Wiederum kann sowohl die Bremskraft FR als auch der Wirkwinkel ß bestimmt werden, sowie der effektive mittlere Bremsradius rm. Aus diesen Größen lässt sich gemäß Gleichung 1 das Bremsmoment MB bestimmen. The equations 3 and 4 described in connection with the first embodiment also apply in this case. Again, both the braking force F R and the effective angle ß can be determined, as well as the effective mean braking radius r m . From these quantities can be determined according to equation 1, the braking torque M B.

BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Bremsscheibe 1 brake disc

2 Mittelpunkt der Bremsscheibe  2 center of the brake disc

3 Konsole 3 console

4 erster fahrgestellseitiger Aufhängungspunkt  4 first chassis-side suspension point

5 zweiter fahrgestellseitiger Aufhängungspunkt  5 second chassis-side suspension point

10 Bremszangeneinheit 10 brake caliper unit

1 1 Bremszange 1 1 brake caliper

12 Aktuator  12 actuator

13 Montagesockel  13 mounting base

14 erster bremszangenseitiger Aufhängungspunkt 14 first brake caliper side suspension point

15 zweiter bremszangenseitiger Aufhängungspunkt 15 second brake caliper side suspension point

20 Bremsbelag 20 brake pad

30 Verbindungselement 30 connecting element

31 - 33 beidseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche 34 einseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche 31 - 33 rotatably mounted on both sides pull and push tab 34 on one side rotatably mounted pull and push tab

35, 36 beidseitig eingespannte Zug- und Druckrippe 35, 36 clamped on both sides tension and pressure rib

37 Messkonsole x, y Koordinaten in der Ebene der Bremsscheibe  37 Measuring console x, y Coordinates in the plane of the brake disc

FR Reibkraft F R friction force

FRx x-Komponente der Reibkraft F Rx x component of frictional force

FRy y-Komponente der Reibkraft F Ry y component of frictional force

Fi, F2, F3 gemessene Kraft Fi, F 2 , F 3 measured force

F2a, F2b gemessene Kraft F2a, F 2 b measured force

rm mittlerer Bremsradius r m mean braking radius

MB Bremsmoment M B braking torque

ß Wirkwinkel ß effective angle

α Ausrichtungswinkel der zweiten Druck- und Zuglasche ;, ey Koordianten des ersten effektiven Aufhängungspunkts der Bremszangenein heit α orientation angle of the second pressure and pull tab ; , E y Koordianten the first effective mounting point of the standardized Bremszangenein

scheinbare Hebelarmlänge in x-Richtung  apparent lever arm length in x-direction

Abstand der Aufhängungspunkte in x-Richtung  Distance of the suspension points in x-direction

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1 . Bremseinrichtung für ein Schienenfahrzeug mit einer Bremszangeneinheit (10), die über eine Konsole (3) an einem Fahrwerk des Schienenfahrzeugs befestigbar ist und die über mindestens einen Bremsbelag (20) auf eine Bremsscheibe (1 ) einwirkt, wobei an der Konsole (3) und/oder der Bremszangeneinheit (10) und/oder an Verbindungselementen (30) zwischen der Konsole (3) und der Bremszangeneinheit (10) Kraftsensoren angeordnet sind, um ein auf die Bremsscheibe (1 ) wirkendes Bremsmoment (MB) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Kraftsensoren sämtliche in der Ebe- ne der Bremsscheibe (1 ) wirkende, von der Bremszangeneinheit (10) in die Konsole bzw. in das Drehgestell übertragene Kräfte (Fi, F2, F2a, F2b, F3) und Kraftkomponenten erfassbar sind. 1 . Braking device for a rail vehicle with a brake caliper unit (10) which is attachable to a chassis of the rail vehicle via a bracket (3) and acts on at least one brake pad (20) on a brake disc (1), wherein on the console (3) and / or the brake caliper unit (10) and / or on connecting elements (30) between the bracket (3) and the brake caliper unit (10) force sensors are arranged to determine a brake disc (1) acting braking torque (M B ), characterized in that with the force sensors all forces (Fi, F 2 , F 2a , F 2 b, F 3 ) acting in the plane of the brake disc (1), transmitted by the brake caliper unit (10) into the console or into the bogie and force components are detectable. 2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 , bei der die Kraftsensoren zur Messung von mindestens drei unterschiedlichen Kräften (Fi, F2, F2a, F2b, F3) in der Ebene der Bremsscheibe (1 ) eingerichtet sind, wobei zumindest zwei der Kräfte (Fi, F2, F2a, F2b, F3) quer zueinander stehen. 2. Braking device according to claim 1, wherein the force sensors for measuring at least three different forces (Fi, F 2 , F 2a , F 2b , F 3 ) are arranged in the plane of the brake disc (1), wherein at least two of the forces ( Fi, F 2 , F 2a , F 2b , F 3 ) are transverse to each other. 3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der zumindest eine der Kräfte (Fi, F2, F2a, F2b, F3) ganz oder zumindest mit einer Kraftkomponente in Richtung (x) einer3. Braking device according to claim 1 or 2, wherein at least one of the forces (Fi, F 2 , F 2a , F 2 b, F 3 ) wholly or at least with a force component in the direction (x) of a Längsachse der Bremszangeneinheit (10) verläuft. Longitudinal axis of the brake caliper unit (10) extends. 4. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Bremszangeneinheit (10) über drei beidseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklaschen (31 , 32, 33) mit der Konsole (3) verbunden ist, wobei die Kräfte (Fi, F2, F3) entlang jeweils einer der Zug- und Drucklaschen (31 , 32, 33) wirken. 4. Braking device according to one of claims 1 to 3, wherein the brake caliper unit (10) via three mutually rotatably mounted pull and pressure tabs (31, 32, 33) is connected to the console (3), wherein the forces (Fi, F 2 , F 3 ) along each one of the tension and pressure tabs (31, 32, 33) act. 5. Bremseinrichtung nach Anspruch 4, bei der zwei der beidseitig drehbar gelagerten Zug- und Drucklaschen (31 , 32, 33) parallel zueinander ausgerichtet sind und die dritte der Zug- und Drucklaschen (31 , 32, 33) diagonal zwischen den beiden anderen verläuft. 5. Braking device according to claim 4, wherein two of the two sides rotatably mounted pull and pressure tabs (31, 32, 33) are aligned parallel to each other and the third of the pull and pressure tabs (31, 32, 33) extends diagonally between the other two , 6. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Bremszangeneinheit (10) über eine beidseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche (33) und eine einseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche (34) mit der Konsole (3) verbunden ist, wobei zwei der Kräfte (Fi, F3) entlang jeweils einer der Zug- und Drucklaschen (33, 34) wirken und die weitere der Kräfte (F2) eine Biegekraft in der einseitig drehbar gelagerte Zug- und Drucklasche (34) ist. 6. Braking device according to one of claims 1 to 3, wherein the brake caliper unit (10) via a double-sided rotatably mounted pull and pressure tab (33) and a one-sided rotatably mounted pull and push tab (34) to the console (3) is connected, wherein two of the forces (Fi, F 3 ) along each one of the pull and pressure tabs (33, 34) act and the other of the forces (F 2 ) is a bending force in the one-sided rotatably mounted pull and push tab (34). 7. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Bremszangeneinheit (10) über eine Messkonsole (37) mit zwei beidseitig eingespannten Zug- und Druckrippen (35, 36) mit der Konsole (3) verbunden ist, wobei zwei der Kräfte (Fi, F3) entlang jeweils einer der Zug- und Drucklaschen (33, 34) wirken und eine weitere der Kräfte (F2a, F2b) durch Biegekräfte in den beidseitig eingespannten Zug- und Druckrippen (35, 36) gegeben ist. 7. Braking device according to one of claims 1 to 3, wherein the brake caliper unit (10) via a measuring console (37) with two clamped on both sides tension and pressure ribs (35, 36) is connected to the console (3), wherein two of the forces (Fi, F 3 ) along each one of the pull and pressure tabs (33, 34) act and another of the forces (F 2a , F 2 b) by bending forces in the clamped on both sides tension and pressure ribs (35, 36) is given , 8. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Kraftsensoren Dehnungssensoren an den Zug- und Drucklaschen (31 , 32, 33, 34) oder Zug- und Druckrippen (35, 36) sind. 8. Braking device according to one of claims 1 to 7, wherein the force sensors are strain sensors on the tension and pressure tabs (31, 32, 33, 34) or tension and pressure ribs (35, 36). 9. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der Kraftsensoren in den Lagerstellen der Zug- und Drucklaschen (31 , 32, 33, 34) angeordnet sind. 9. Braking device according to one of claims 1 to 8, wherein the force sensors in the bearing points of the tension and pressure tabs (31, 32, 33, 34) are arranged. 10. Verfahren zum Bestimmen eines auf eine Bremsscheibe (1 ) wirkendes Bremsmoments (MB) bei einer Bremseinrichtung mit den folgenden Schritten: 10. A method for determining a braking torque acting on a brake disc (1) (M B ) at a braking device with the following steps: - Messen von mindestens drei unterschiedlichen Kräften (Fi, F2, F2a, F2b, F3) in der Ebene der Bremsscheibe (1 ), die auf eine Aufhängung einer Bremszangeneinheit (10) der Bremseinrichtung wirken, wobei zumindest zwei der Kräfte (Fi, F2, F2a, F2b, F3) quer zueinander stehen ; - Measuring at least three different forces (Fi, F 2 , F 2a , F 2b , F 3 ) in the plane of the brake disc (1), which act on a suspension of a brake caliper unit (10) of the braking device, wherein at least two of the forces ( Fi, F 2 , F 2a , F 2b , F 3 ) are transverse to each other; - Bestimmen, anhand der mindestens drei unterschiedlichen Kräfte (Fi, F2, F2a, F2b, F3), einer Reibkraft (FR), die in einem mittleren Reibradius (rm) zwischen mindestens einem Bremsbelag (20) und der Bremsscheibe (1 ) wirkt; und Determining, based on the at least three different forces (Fi, F 2 , F 2a , F 2b , F 3 ), a frictional force (F R ), in an average friction radius (r m ) between at least one brake pad (20) and the Brake disc (1) acts; and Bestimmen des Bremsmoments (MB) aus der Reibkraft (FR) und dem mittleren Reibradius (rm). Determining the braking torque (M B ) from the friction force (F R ) and the average friction radius (r m ).
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