AT406098B

AT406098B - Schwingungs- und schalldämpfer

Info

Publication number: AT406098B
Application number: AT0903595A
Authority: AT
Original assignee: Zdb A S
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1995-04-06
Publication date: 2000-02-25
Also published as: DE19580284C1; HUT76116A; HU221723B1; WO1995027975A1; SI9520050A; PL316649A1; HU9602716D0; SK127096A3; ATA903595A; CZ285423B6; DE19580284D2; CZ79294A3

Description

AT 406 098 B

Die Erfindung betrifft die Bauart und die Zusammensetzung eines Schwingungs- und Schalldämpfers zur Herabsetzung der dynamischen Wirkungen von Maschinenbaugruppen, die eine bestimmte Schwingungsenergie erzeugen, speziell von Rädern von Schienenfahrzeugen.

In sich bewegenden Maschinenbaugruppen, zu denen auch die Räder von Schienenfahrzeugen gehören, entstehen Schwingungen der Bauteile, welche übertragen werden und sich wellenartig ausbreiten. Jedes schwingende System erzeugt eine bestimmte Gesamt-Schwingungsenergie. Umso größer diese Schwingungsenergie ist, desto stärker sind die dynamischen Wirkungen des Systems, die u.a. auch Geräusche verschiedener Frequenzen, die als Schall bezeichnet werden, zur Folge haben.

Zur Herabsetzung der Gesamt-Schwingungsenergie werden Dämpfer benutzt, die mit der Hauptquelle der Schwingungen durch Sicherungs- und Steifringe, Schrauben, Nieten oder durch Kleben verbundene Körper sind.

Bisher verwendete Schwingungs- und Schalldämpfer für Räder von Schienenfahrzeugen sind z.B. von einem gewöhnlichen oder einem mit einer schwingungsdämpfenden Beschichtung versehenen Blech gebildet. Andere bekannte Dämpfer bestehen aus Blechen mit dazwischen liegenden Gummischichten oder sind absorbierende Segmente, die aus Metall-Lamellen und plastischen Massen aufgebaut sind. Zur Erhöhung der Dämpfungswirkung werden manchmal im Blech auch Formschnitte vorgesehen.

Ausführungsformen solcher Dämpfer sind z.B. in der EP 0 278 248 A1 und der EP 0 510 974 A1 beschrieben, wobei die Dämpfer aus verschiedenen Kombinationen von gewöhnlichem Blech mit viskoplastischer Masse und eventuell noch mit Klebeschichten bestehen.

Aus der US 4 367 255 A ist auch ein Dämpfer bekannt, der an dem gedämpften Massenteil mittels Schrauben befestigt ist und aus Streckmetallblech und aus einer oder zwei Schichten aus einem Elastomer oder einer anderen viskoelastischen Masse zusammengesetzt ist.

Ein Nachteil dieser Dämpfer ist, daß sie keine Dämpfung im gesamten Frequenzband der Schwingungen gewährleisten und daß die Dämpfung lange dauert Die Herstellung dieser Dämpfer ist meist aufwendig und die Kosten sind durch die erreichten Resultate oft nicht gerechtfertigt. Das bedeutet, daß die dynamischen Wirkungen des Systems nur unbefriedigend beseitigt werden, was die Lebensdauer der Bauteile verkürzt. Im Falle der Verwendung von Gummi kommen noch die Gummialterung und der dadurch bedingte Elastizitätsverlust hinzu.

Aufgabe der Erfindung ist, die oben erwähnten Nachteile der bekannten Dämpfer im wesentlichen zu beheben.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schwingungs- und Schalldämpfer zur Herabsetzung der dynamischen Wirkungen der Räder von Schienenfahrzeugen, an denen er mit Hilfe von Sicherungs- und Steifringen, Schrauben, Nieten, oder durch Kleben befestigbar ist, und der aus miteinander verbundenen Schichten gebildet ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwingungs- und Schalldämpfer aus mehr als einer Schicht aus einer viskoplastischen Masse, mindestens einer Schicht aus Streckmetallblech oder Metallnetz und aus einer oder zwei Schichten aus gewöhnlichem Blech, das eine oder beide äußeren Flächen des Dämpfers bildet, besteht, wobei einzelne metallische Blechschichten voneinander immer durch eine Schicht aus viskoplastischer Masse getrennt sind.

Die einzelnen Metallschichten sind zweckmäßig oberflächlich gegen Korrosion geschützt oder direkt aus einem korrosionsbeständigen Material hergestellt. Der eigentliche Dämpfer kann die Form einer runden Platte, einer Kreisringfiäche, eines Bandes oder eine beliebige andere Form, die der Form des schwingenden Bauteils entspricht, annehmen.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Schwingungs- und Schalldämpfers besteht darin, daß er die Schwingungen in einem breiten Frequenzband dämpft und daß die Dämpfung der Schwingungen in einem kurzen Zeitabschnitt erfolgt, was die Gesamt-Schwingungsenergie in der Maschinenbaugruppe wesentlich herabsetzt Diese Herabsetzung der Schwingungsenergie offenbart sich durch kleinere Schwingungsamplituden, eine Herabsetzung der dynamischen Wirkungen, eine erhöhte Lebensdauer der Bauteile und eine Herabsetzung des Geräuschpegels. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Dämpfers ist, daß seine Form und Art der Befestigung an die Form des schwingenden Bauteils angepaßt werden kann und daß er nachträglich auch in bereits in Verwendung stehende Räder von Schienenfahrzeugen eingebaut werden kann.

In den Zeichnungen zeigen die Fig. 1, 2, 3 und 4 im Schnitt verschiedene Ausführungsformen des aus Schichten aus Streckmetallblech oder Metallnetz, aus gewöhnlichem Blech und aus viskoplastischer Masse zusammengesetzten, erfindungsgemäßen Schwingungs- und

Schalldämpfers. Fig. 5 zeigt die Grundform des Streckmetallblechs und seine 2

Claims

AT 406 098 B Abmessungscharakteristik. Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Anwendungsmöglichkeiten und Arten der Befestigung des Schwingungs- und Schalldämpfers an einem Rad eines Schienenfahrzeugs. Der in Fig. 1 dargestellte Schwingungs- und Schalldämpfer 1 besteht aus einer Schicht aus Streckmetallblech 2, zwei Schichten aus einer viskoplastischen Masse 4 und zwei Schichten aus gewöhnlichem Blech 3, wobei letztere die beiden äußeren Flächen des Dämpfers 1 bilden. Die viskoplastische Masse 4 trennt die mittels Nieten miteinander verbundenen Blechschichten 2 und 3 voneinander. Das Streckmetallblech 2 hat dabei die in Fig. 5 dargestellte Grundform und seine Größe ist durch die Maschenlänge A, die Maschenbreite C, die Streckbreite B und die Blechdicke D charakterisiert. In Fig. 6 ist die eigentliche Befestigung des Dämpfers 1 an einem Rad mit Hilfe eines Sicherungs- und Steifrings 10 dargestellt. Der in Fig.
2 dargestellte Schwingungs- und Schalldämpfer besteht aus einer Schicht aus Streckmetallblech 2 und einer Schicht aus gewöhnlichem Blech 3, welche Blechschichten mittels Schrauben miteinander verbunden und gleichzeitig durch eine Schicht aus viskoplastischer Masse 4 voneinander getrennt sind. Eine äußere Fläche des Dämpfers 1 ist von einer zweiten Schicht aus viskoplastischer Masse 4 gebildet, und die zweite äußiere Fläche ist von einer Schicht aus gewöhnlichem Blech 3 gebildet. Das Streckmetallblech 2 hat die in Fig. 5 dargestellte Form und in Fig. 7 ist die Befestigung des Dämpfers 1 an einem Rad mittels Senkkopfschrauben 11 dargestellt. Der in Fig.
3 dargestellte Schwingungs- und Schalldämpfer 1 besteht aus zwei Schichten aus Metallnetz 20 und drei Schichten aus viskoplastischer Masse 4 und aus einer Schicht aus gewöhnlichem Blech 3, die eine äußere Fläche des Dämpfers 1 bildet. Zwei Schichten aus viskoplastischer Masse 4 trennen die miteinander verbundenen Schichten aus Metallnetz 20 und aus gewöhnlichem Blech 3 voneinander, und die dritte bildet die andere äußere Fläche des Dämpfers 1. In Fig. 7 ist die Befestigung des Dämpfers 1 an einem Rad mittels Schrauben 12 dargestellt, wobei die Muttem ein Bauteil des Rades bilden. Der in Fig.
4 dargestellte Schwingungs- und Schalldämpfer besteht aus zwei Schichten aus Streckmetallblech 2 und zwei Schichten aus gewöhnlichem Blech 3, die gleichzeitig die äußeren Flächen des Dämpfers 1 bilden. Die einzelnen Blechschichten sind voneinander durch Schichten aus viskoplastischer Masse 4 getrennt. Das Streckmetallblech 2 hat die in Fig.
5 dargestellte Form. In Fig. 8 ist die Befestigung zweier Dämpfer 1 zwischen den Radbauteilen durch Klebung und Klemmung gezeigt. Der erfindungsgemäße Schwingungs- und Schalldämpfer ist für Räder von Schienenfahrzeugen konstruiert, kann aber auch in Getrieberädern, Bremsscheiben, Lagern, Zapfen und solchen Bauteilen angewendet werden, die eine große Gesamt-Schwingungsenergie aufweisen. Patentansprüche: 1. Schwingungs- und Schalldämpfer zur Herabsetzung der dynamischen Wirkungen der Räder von Schienenfahrzeugen, an denen er mit Hilfe von Sicherungs- und Steifringen, Schrauben, Nieten, oder durch Kleben befestigbar ist, und der aus miteinander verbundenen Schichten gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehr als einer Schicht aus einer viskoplastischen Masse (4), mindestens einer Schicht aus Streckmetallblech (2) oder Metallnetz (20) und aus einer oder zwei Schichten aus gewöhnlichem Blech (3), das eine oder beide äußeren Flächen des Dämpfers (1) bildet, besteht, wobei einzelne metallische Blechschichten (2,3) voneinander immer durch eine Schicht aus viskoplastischer Masse (4) getrennt sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 3