DE10161006A1 - Vibration and noise damper, for rail vehicle wheels, is made up of glass fiber layers, uncoated steel sheet and polymer layers, individual glass fiber layers and steel sheets always being separated by polymer layers - Google Patents
Vibration and noise damper, for rail vehicle wheels, is made up of glass fiber layers, uncoated steel sheet and polymer layers, individual glass fiber layers and steel sheets always being separated by polymer layersInfo
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Abstract
Description
Die technische Lösung betrifft die Konstruktion und das Gefüge eines Schwingungs- und Schalldämpfers zur Senkung der ungünstigen dynamisch akustischen Auswirkungen in technischen Maschinensystemen, wie z. B. bei Bremsscheiben, Zahnrädern, u. ä., besonders aber bei Rädern der Gleisfahrzeuge. The technical solution concerns the construction and structure a vibration and silencer to reduce the unfavorable dynamic acoustic effects in technical Machine systems such as B. in brake discs, gears, u. ä., but especially with wheels of the track vehicles.
In sich bewegenden Maschinenteilen und Baugruppen entstehen Vibrationen, die nachfolgend übertragen werden. Solche vibrierende Systeme bilden dann bestimmte Energie, die unter anderem auch als Lärm bezeichnete Schallbildung verursacht. Are created in moving machine parts and assemblies Vibrations that are subsequently transmitted. Such vibrating systems then form certain energies that under other noise generation also called noise.
Zur Senkung dieser Schwingungen und des Lärms werden Schwingungs- und Schalldämpfer benutzt, die mit vibrierenden Maschinenteilen durch Schrauben, Bolzen, Nieten, das Kleben oder Distanzringen mechanisch verbunden sind. To reduce these vibrations and noise Vibration and silencers used with vibrating Machine parts by screws, bolts, rivets, gluing or Spacer rings are mechanically connected.
Die bisher angewendeten Schwingungs- und Schalldämpfer sind als ein Blech, bzw. als ein mit Antischwingungsmasse versehenes Blech ausgeführt. Andere Arten von Schwingungs- und Schalldämpfern sind aus zwischen die Bleche eingelegten Schichten von Gummi gebildet oder sie sind aus Segmenten gebildet, die aus Metalllamellen und Plasten zusammensetzen. The previously used vibration and silencers are as a sheet, or as an anti-vibration mass Sheet metal executed. Other types of vibration and Mufflers are inserted between the sheets Layers of rubber are formed or are made up of segments formed, which are composed of metal slats and plastics.
Ausführungen dieser Schwingungs- und Schalldämpfer sind z. B. in Patentschriften EP-A-0 278 248 oder EP-A-0 510 974 aufgeführt, wobei die Schwingungs- und Schalldämpfer durch verschiedene eventuell durch adhäsive Schichten ergänzte Kombinationen eines nackten Blechs und einer viskoelastischen Masse gebildet sind. Es sind auch Schwingungs- und Schalldämpfer gemäß der Patentschrift US-A-4 297 154 bekannt, die sich aus Streckmetall und einer oder zwei Elastomerschichten zusammensetzen. Eine weitere Ausführung des Schwingungs- und Schalldämpfers ist in der Patentschrift CZ-285 423-B6 beschrieben, wo der Schwingungs- und Schalldämpfer aus mehreren Schichten einer viskos plastischen Masse, die die aus Streckmetall und nacktem Blech gebildeten Metallschichten trennt. Designs of these vibration and silencers are e.g. B. in patents EP-A-0 278 248 or EP-A-0 510 974 listed, with the vibration and silencer through various possibly supplemented by adhesive layers Combinations of a bare sheet and a viscoelastic one Mass are formed. They are also vibration and silencers according to US-A-4,297,154, which is known from Expanded metal and one or two layers of elastomer put together. Another version of the vibration and Muffler is in the patent CZ-285 423-B6 described where the vibration and silencer consist of several Layers of a viscous plastic mass that are made of Expanded metal and bare sheet metal layers formed separates.
Ein Nachteil dieser Schwingungs- und Schalldämpfer ist, dass sie Dämpfung im ganzen Bereich der Schwingungsfrequenzen nicht gewährleisten und die Dämpfung ist also aus dem Sichtpunkt der Schnelligkeit und Intensität nicht perfekt. Langzeitige Wärmebeständigkeit der Schwingungs- und Schalldämpfer ist auch ungenügend, was nachfolgend auch Effektivität der Schwingungs- und Schalldämmung schlechter macht. Bei großen Gleisfahrzeuggeschwindigkeiten kommen weiter auch Haftigkeitsstörungen einzelner Schichten eines zusammengesetzten Schwingungs- und Schalldämpfers durch Einfluss von hohen Werten der Schleuderkraft vor. A disadvantage of this vibration and silencer is that it Damping in the whole range of vibration frequencies is not ensure and the damping is so from the point of view of Speed and intensity are not perfect. long-term Heat resistance of the vibration and silencer is also inadequate, which subsequently also means the effectiveness of the vibration and makes sound insulation worse. For large ones Track vehicle speeds continue to come along with liability issues individual layers of a composite vibration and Muffler by the influence of high values of Centrifugal force.
Nachfolgend haben diese Nachteile auch Einfluss auf eine kürzere Betriebsdauer der Schwingungs- und Schalldämpfer und Notwendigkeit deren Austausches, wodurch sich Betriebskosten technischen Maschinensystemen erhöhen. In the following, these disadvantages also influence a shorter one Operating time of the vibration and silencers and Need to replace them, which increases operating costs increase technical machine systems.
Wesen der ErfindungEssence of the invention
Die erwähnten Nachteile werden im beträchtlichen Maße durch ein aus untereinander verbundenen Schichten zusammengesetzten Schwingungs- und Schalldämpfer, vorzugsweise für Räder der Gleisfahrzeuge, beseitigt, der erfindungsgemäß darin besteht, dass er aus mindestens einer Glasfaserschicht, mindestens einer Nacktblechschicht und mehr als einer Polymerschicht gebildet ist, wobei einzelne Glasfaserschichten und Nacktblechschichten immer durch eine Polymerschicht voneinander getrennt sind und dass die äußeren Flächen des Schwingungs- und Schalldämpfers durch eine Nacktblechschicht oder eine Polymerschicht gebildet sind. The disadvantages mentioned are considerably offset by a composed of interconnected layers Vibration and silencers, preferably for the wheels Track vehicles, eliminated, which according to the invention consists in that it consists of at least one glass fiber layer, at least one Bare sheet layer and more than one polymer layer formed is, with individual glass fiber layers and bare sheet metal layers are always separated from each other by a polymer layer and that the outer surfaces of the vibration and muffler formed by a bare sheet layer or a polymer layer are.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer ist vorzugsweise mit einem System der Schnitte in der Form einer Gerade, eines Kreisteiles oder einer Kurve des 2. Ordens. Die Anzahl und die Länge der Schnitte ist verschieden für einzelne Arten der Schwingungs- und Schalldämpfer in Abhängigkeit von deren Form und Anwendung und ist auf Grund einer Optimalisierungskalkulation durch die Methode der Endelementen bestimmt. The vibration and silencer is preferably one System of cuts in the form of a straight line, a part of a circle or a curve of the 2nd order. The number and length of the Cuts is different for individual types of vibration and silencers depending on their shape and application and is based on an optimization calculation by Method of end elements determined.
Schwingungs- und Schalldämpfer ist vorzugsweise auch mit einem System der Öffnungen verschiedener Form, z. B. kreisförmigen, ovalen, polygonalen, versehen. Die Anzahl, Größe und Verteilung der Öffnungen sind für einzelne Arten der Schwingungs- und Schalldämpfer verschieden, mit Abhängigkeit von deren Form und Anwendung und ist auf Grund einer Optimalisierungskalkulation durch die Methode der Endelementen bestimmt. Vibration and silencer is preferably also with one System of openings of various shapes, e.g. B. circular, oval, polygonal, provided. The number, size and distribution The openings are for individual types of vibration and Different silencers, depending on their shape and Application and is based on an optimization calculation determined by the method of the end elements.
Einzelne Schnitte oder Öffnungen im Schwingungs- und Schalldämpfer sind dabei entweder nur in einer Schicht oder in mehreren Schichten oder in allen Schichten. Das bedeutet, dass die Schnitte oder Öffnungen im Rahmen der Gesamtdicke des Schwingungs- und Schalldämpfers verschiedene Tiefe aufweisen. Individual cuts or openings in the vibration and Silencers are either only in one shift or in multiple layers or in all layers. It means that the cuts or openings within the overall thickness of the Vibration and silencer have different depths.
Der eigene Schwingungs- und Schalldämpfer kann verschiedene Größen und Formen aufweisen, z. B. einer Kreisplatte, eines Kreisrings oder jedwede andere Form, und kann gemäß Erfordernissen, die aus der Form des schwingenden Massenkörpers, in dem er mit Hilfe von Sicherungsdistanzringen, Schrauben, Bolzen, Nieten oder das Kleben mechanisch aufgenommen ist, resultieren, modifiziert werden. Your own vibration and silencer can be different Have sizes and shapes, e.g. B. a circular plate, one Circular ring or any other shape, and can be according to Requirements arising from the shape of the vibrating mass body, by using safety spacers, screws, Bolts, rivets or gluing is mechanically absorbed, result, be modified.
Ein Vorteil dieses Schwingungs- und Schalldämpfers liegt darin, dass er Schwingungen und Schall im breitem Band der Frequenzen dämmt, wobei die Kombination der Glasfasern und des Polymers einen kleineren Dämpfungsverlustfaktor hat, was seine Dämmungszeit verkürzt. Auch die Wärmebeständigkeit des Schwingungs- und Schalldämpfers unter Last ist höher und der Schwingungs- und Schalldämpfer ist im Stande langzeitig Temperaturen bis 150°C zu widerstehen im Falle der üblichen Wärmebeständigkeit und Temperaturen bis 300°C im Falle der höheren Wärmebeständigkeit. Glasfaserschichten erhöhen nicht nur die Dämmwirkung, aber sie garantieren auch hohe Adhäsion mit Polymer, so dass der Schwingungs- und Schalldämpfer eine hohe Tragfähigkeit, die seine Anwendbarkeit auch für Applikationen auf Teilen mit hoher Rotationsgeschwindigkeit ermöglicht, z. B. bei Gleisfahrzeugen bis 200-350 Stundenkilometer, wobei es kommt keine durch hohe Werte der Schleuderkräfte verursachte Haftungsbeschädigung des Schwingungs- und Schalldämpfers vor. Die Kombination der Glasfaserschichten und der Polymerschichten zwischen ihnen gewährleistet Erreichung der Homogenität entlang des Schnittes eines Schwingungs- und Schalldämpfers, was Minimalisierung des Restunwuchts des ganzen Systems gewährleistet dort, wo der Schwingungs- und Schalldämpfer angewendet ist. Durch ein System der Schnitte oder Öffnungen durch den Schwingungs- und Schalldämpfer kann auch die Wirksamkeit des Schwingungs- und Schalldämpfers in ausgewählten Frequenzbereichen erhöht werden. One advantage of this vibration and silencer is that that it vibrates and sounds in the broad band of frequencies insulates, the combination of glass fibers and the polymer has a smaller loss factor what its Insulation time reduced. The heat resistance of the Vibration and silencer under load is higher and that Vibration and silencer is capable of long-term Resist temperatures up to 150 ° C in the case of the usual Heat resistance and temperatures up to 300 ° C in the case of higher heat resistance. Glass fiber layers don't just increase the insulation effect, but they also guarantee high adhesion Polymer, so the vibration and muffler a high Load capacity, its applicability also for applications allows on parts with high rotational speed, e.g. B. for track vehicles up to 200-350 km / h, whereby it comes no caused by high values of the centrifugal force Liability damage to the vibration and silencer before. The combination of the glass fiber layers and the polymer layers between them ensures achievement of homogeneity along the cut of a vibration and muffler what Minimization of the residual unbalance of the whole system ensures where the vibration and muffler is applied. Through a system of cuts or openings due to the vibration and silencer, the Effectiveness of the vibration and silencer in selected Frequency ranges are increased.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Preferred embodiments of the Invention explained with reference to the accompanying drawings.
Auf Abb. 1 bis 8 sind im Querschnitt verschiedene Modifikationen des Schwingungs- und Schalldämpfers abgebildet. Die Schwingungs- und Schalldämpfer sind aus Nacktblech-, Glasfaser- und Polymerschichten zusammengesetzt. Abb. 9 stellt ein Teil des Schwingungs- und Schalldämpfers mit einem System der Schnitte in der Form von Kurven dar, und letztlich, Abb. 10 stellt ein Teil des Schwingungs- und Schalldämpfers mit einem System von zirkelförmigen Öffnungen dar. Various modifications of the vibration and silencer are shown in cross-section in Figs. 1 to 8. The vibration and silencers are composed of bare sheet, fiberglass and polymer layers. Fig. 9 shows part of the vibration and muffler with a system of cuts in the form of curves, and finally, Fig. 10 shows part of the vibration and muffler with a system of circular openings.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 1 besteht aus einer Nacktblechschicht 1, zwei Glasfaserschichten 3 und vier Polymerschichten 2, die voneinander einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 trennen und gleichzeitig auch beide äußere Teile des Schwingungs- und Schalldämpfers bilden. The vibration and silencer in Fig. 1 consists of a bare sheet layer 1 , two glass fiber layers 3 and four polymer layers 2 , which separate individual bare sheet layers 1 and glass fiber layers 3 from each other and simultaneously form both outer parts of the vibration and silencer.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 2 besteht aus einer Nacktblechschicht 1, einer Glasfaserschicht 3 und drei Polymerschichten 2, die voneinander die Nacktblechschicht 1 und die Glasfaserschicht 3 trennen und gleichzeitig auch beide äußere Teile des Schwingungs- und Schalldämpfers bilden. The vibration and sound absorber on fig. 2 comprises a nude sheet layer 1, forming a glass fiber layer 3, and three polymer layers 2 separated the nude sheet layer 1 and the glass fiber layer 3, and at the same time, both outer parts of the vibration and the muffler.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 3 besteht aus zwei Glasfaserschichten 3, einer Nacktblechschicht 1, und drei Polymerschichten 2. Eine äußere Fläche des Schwingungs- und Schalldämpfers ist durch eine Polymerschicht 2 und die andere äußere Schicht durch eine Nacktblechschicht 1 gebildet. Die Polymerschichten 2 trennen einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander. The vibration and silencer in Fig. 3 consists of two glass fiber layers 3 , a bare sheet layer 1 , and three polymer layers 2 . An outer surface of the vibration and noise damper is formed by a polymer layer 2 and the other outer layer by a bare sheet layer 1 . The polymer layers 2 separate individual bare sheet metal layers 1 and glass fiber layers 3 from one another.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 4 besteht aus einer Glasfaserschicht 3, einer Nacktblechschicht 1 und zwei Polymerschichten 2. Eine äußere Schicht des Schwingungs- und Schalldämpfers ist durch eine Polymerschicht 2 und die andere äußere Schicht durch eine Nacktblechschicht 1 gebildet. Die Polymerschichten 2 trennen einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander. The vibration and silencer in Fig. 4 consists of a glass fiber layer 3 , a bare sheet layer 1 and two polymer layers 2 . An outer layer of the vibration and sound absorber is formed by a polymer layer 2 and the other outer layer by a bare sheet layer 1 . The polymer layers 2 separate individual bare sheet metal layers 1 and glass fiber layers 3 from one another.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 5 besteht aus zwei Glasfaserschichten 3, zwei Nacktblechschichten 1, und fünf Polymerschichten 2. Beide äußere Flächen des Schwingungs- und Schalldämpfers sind durch eine Polymerschicht 2 gebildet und die Polymerschichten 2 trennen hier auch einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander. The vibration and silencer in Fig. 5 consists of two glass fiber layers 3 , two bare sheet layers 1 , and five polymer layers 2 . Both outer surfaces of the vibration and muffler are formed by a polymer layer 2 and the polymer layers 2 here also separate individual bare sheet metal layers 1 and glass fiber layers 3 from one another.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 6 besteht aus zwei Glasfaserschichten 3, zwei Nacktblechschichten 1, und drei Polymerschichten 2. Beide äußere Schichten des Schwingungs- und Schalldämpfers sind durch eine Nacktblechschicht 1 gebildet. Die Polymerschichten 2 trennen einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander. The vibration and silencer in Fig. 6 consists of two glass fiber layers 3 , two bare sheet layers 1 , and three polymer layers 2 . Both outer layers of the vibration and silencer are formed by a bare sheet layer 1 . The polymer layers 2 separate individual bare sheet metal layers 1 and glass fiber layers 3 from one another.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 7 besteht aus einer Glasfaserschicht 3, zwei Nacktblechschichten 1, und vier Polymerschichten 2. Beide äußere Schichten des Schwingungs- und Schalldämpfers sind durch eine Polymerschicht 2 gebildet und die Polymerschichten 2 trennen auch einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander. The vibration and silencer in Fig. 7 consists of a glass fiber layer 3 , two bare sheet layers 1 , and four polymer layers 2 . Both outer layers of the vibration and sound absorber are formed by a polymer layer 2 and the polymer layers 2 also separate individual bare sheet metal layers 1 and glass fiber layers 3 from one another.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 8 besteht aus einer Glasfaserschicht 3, zwei Nacktblechschichten 1, und zwei Polymerschichten 2. Beide äußere Flächen des Schwingungs- und Schalldämpfers sind durch eine Nacktblechschicht 1 gebildet. Die Polymerschichten 2 trennen einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander. The vibration and silencer in Fig. 8 consists of a glass fiber layer 3 , two bare sheet layers 1 , and two polymer layers 2 . Both outer surfaces of the vibration and silencer are formed by a bare sheet layer 1 . The polymer layers 2 separate individual bare sheet metal layers 1 and glass fiber layers 3 from one another.
Der Schwingungs- und Schalldämpfer ist besonders für Räder der Gleisfahrzeuge konstruiert, aber kann auch vorzugsweise bei Bremsscheiben, Bolzen, Getrieberädern, und solchen Maschinenbauteilen, die eine hohe Gesamtenergie der Schwingungen haben, vorzugsweise angewendet werden. The vibration and silencer is especially for the wheels Track vehicles designed, but can also preferably at Brake discs, bolts, gears, and such Machine components that have a high total energy of vibrations have, preferably applied.
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| Date | Code | Title | Description |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20121116 |