DE1784171B2

DE1784171B2 - Schiene aus Stahl, bei der eine Verminderung oder Vermeidung unerwünschter Schwingungsgeräusche erfolgt

Info

Publication number: DE1784171B2
Application number: DE19681784171
Authority: DE
Inventors: Armin Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Heim; Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1968-07-13
Filing date: 1968-07-13
Publication date: 1975-06-26
Also published as: ES369263A1; DE1784171A1; CH497606A; FR2012921A1; BE734829A; NL6910747A

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schiene aus Stahl, bei der eine Verminderung oder Vermeidung unerwünschter Schwingungsgeräusche durch Querschnittsänderung erfolgt. Bei einer starken Beschleunigung des rollenden Materials auf Schienenwegen, z. B. in engen Kurven, entstehen Geräusche, die man durch verschiedenartige Maßnahmen zu vermeiden gesucht hat.

Zur Geräuschvermeidung bzw. Geräuschverminderung ist es bereits bekannt, Stahlschienen mit in ungleichen Abständen über die Schienenlänge verteilten Querschnittsänderungen zu versehen. Hierdurch findet eine Verminderung der Amplitude der Eigenschwingung statt. Eine derartige Maßnahme bringt jedoch erhebliche Nachteile mit sich, weil eine Verarbeitung der Schienen erfolgen muß und außerdem die Betriebssicherheit beeinträchtigt wird. Diese bekannte Maßnahme dieat insbesondere zur Vermeidung der Geräusche, die durch Riffeln auf der Fahrfläche von Schienen auftreten und ist wenig geeignet zur Vermeidung sonsfger Geräuschursachen,

Der vorliegenden Erfindung hegt daher die Aufgabe zugrunde, an Stelle einer Veränderung der Schwingungscharakteristik der Schiene die Schwingungsamplitude durch Absorption von Schallenergie zu vermindern und außerdem den scnadhchen Teil der Schallenergie zu vernichten. ..„_■·

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Querschnittsänderung der Schiene zur Dämpfung von Schallschwingungen außerhalb des Fahrbereichs insbesondere im Steg- und/oder Kopfbereich, durch einen Überzug aus einem unter der Wirkung von Schwingungen keine nennenswerten Formänderungen erleidenden Kunststoff gebildet wird und daß auf dem Überzug eine oder mehrere Metalldeckbleche befestigt sind.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß mit einem minimalen Aufwand und ohne Gefährdung der Sicherheit die Schienenschwingungen auf ein unschädliches Maß zurückgeführt werden und außer der Riffelbildung auch andere geräuscherzeugende Ursachen in gleicher Weise unschädlich gemacht werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Kunststoffüberzug «us einer auf die Schiene ;,ufgeklebten Kunststoffolie. An Stelle einer Kunststoffolie kann der Kunststoff auch auf die Schiene aufgespachtelt werden.

Als Kunststoff hat sich ein 2-Komponenten-Matenal auf der Basis eines gefüllten Kunstharzes bewährt. Insbesondere können duroplastische Kunstharze, vorzugsweise ein ungesättigtes Polyesterharz, ein vernetztes Polyurethanharz oder ein Äthoxylinharz, verwendet werden.

Die auf dem Kunststoffüberzug aufgebrachten Metallbleche können durch Aufkleben oder durch Eindrükken der Bleche auf den im plastischen Zustand befindlichen Kunststoff befestigt werden.

Der Kunststoffüberzug greif· zwerkmäßigerweise auf die angrenzenden Teile des Schienenkopfes außerhalb der Lauf- und Führungsflächen über. Hierbei können zwei sich teilweise überlappende Abdeckbleche vorgesehen sein, wobei im Überlappungsbereich das eine Abdeckblech in den Kunststoffüberzug eingebettet ist.

Um eine Dämpfung der Schienenschwingungen im gesamten Frequenzbereich der Geräuschabstrahlung zu erzielen, weisen die Abdeckbleche eine Dicke von mehreren Millimetern auf. Die Erfahrung hat gezeigt, daß mit sehr dünnen Blechen, worunter Dicken von weniger als 1 Millimeter verstanden werden, nur die Frequenzen von 400 bis 500 Hz wirksam gedämpft werden. Schienenschwingungen, die Geräusche abstrahlen, haben jedoch sehr starke Anteile im Frequenzbereich unter 400 Hz. Zur Dämpfung dieser Anteile muß das Blech im Kunststoffüberzug größere Dikk_en _ etwa von mehreren Millimetern — aufweisen, um eine gewisse Massenwirkung herbeizuführen. Das Metallblech erfüllt also zwei Aufgaben: Einmal zwängt es den Kunststoffüberzug ein und führt dadurch zu der günstigeren Schubbeanspruchung, andererseits ruft es durch sein Gewicht einen gewissen Massenwirkungseffekt hervor.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die verwendeten, kaum Walkarbeit leistenden Kunststoffe zu einer wesentlichen Verbesserung der Geräuschabsorp-

tion führen.

Die vorliegende Erfindung ist an Hand von drei Ausführungsbeispielen veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform.

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform,

F i g. 3 eine dritte Ausführungsform und

Fig.4 die längenmäßige Anordung der Metallbleche.

In der F i g. 1 ist eine Vignolschiene veranschaulicht, luf deren Außenseite in Längsrichtung der Kunststoffbelag 1 aufgespachtelt worden ist, auf den ein Abdeckblech 2 aufgeklebt ist.

Besonders günstige Ergebnisse hat eine Vignolschienendämpfung gemäß F i g. 2 erzielt, bei der auf dem Kunststoffbelag 1 ein unteres Blech 2 aufgeklebt und ein oberes winkelförmiges Blech 2a teils aufgeklebt, teils in den Kunststoff eingebettet ist.

Die F i g. 3 veranschaulicht eine Rillenschiene, wie sit- üblicherweise in Fahrwege eingebettet wird. Beide Bleche 2 und 2a, die sich bereichsweise überlappen, sind auf die Kunststoffschicht 1 aus 2-Komponenten-Material aufgeklebt, wobei das untere in die Laschenkammer eingelegte Blech teilweise in den Kunststoff 1 eingebettet ist. Es hat sich gezeigt, daß der Teil des Schienenkopfes, der auf der dem Steg abgewandten Seite der Rille liegt, besonders stark schwingt, so daß an der Stelle, an der eine starke Schallabstrahlung erfolgt, ein besonders dicker oder mehrfach geschichteter Überzug aus 2-Komponenten-Kunststoff und Blech zweckmäßig ist.

Es ist auch möglich, Kunststoff und Metalldeckbleche in einer Einheit zusammenzufassen und diese dann an die Schienen zu kleben oder auf sonstige Weise zu befestigen.

Die F i g. 4 veranschaulicht die längenmäßige Anordnung der Metallbleche.

«o Die dämpfende Wirkung des Kunststoffüberzugs mit Metallblech 2 und 2a ist so intensiv, daß nicht die ganze Schiene in Längsrichtung ununterbrochen davon bedecki sein muß. Es ist vielmehr ohne wesentliche Beeinträchtigung der Schalldämpfung möglich, etwa 20% der Schienenlänge ohne Beschichtung zu belassen. Die Erfahrung lehrt, daß es praktisch keine Beanspruchungsart — sei es Rüttelversiich oder Kraftangriff — gibt, die das einmal fest angeklebte Metallblech ablösen kann. Um trotzdem dem unvorstellbaren Fall eines Ablösens der Metallbleche vorbeugen zu können, müssen die Metallbleche nur in Längen von '/2 Schweiienteilung, wie es die F i g. 4 zeigt, vorgesehen werden. Dazu können freie Räume 4 angeordnet werden, um Signalkontakte od. ä. anbauen zu können. Ein so kurzes Metallblech kann sich im Falle des Lössns nicht aufstellen und mit dem rollenden Material in Berührung kommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schiene aus Stahl, bei der eine Verminderung oder Vermeidung unerwünschter Schwingungsgerausche durch Querschnittsänderung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsänderung der Schiene (3) zur Dämpfung von Schallschwingungen außerhalb des Fahrbereichs, insbesondere im Steg- und/oder Kopfbereich, durch einen Oberzug (1) aus einem unter der Wirkung von Schwingungen keine nennenswerten Formänderungen erleidenden Kunststoff gebildet wird und daß auf dem Überzug (1) eine oder mehrere Metalldeckbleche (2) befestigt sind.

2. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffüberzug (1) aus einer auf die Schiene (3) aufgeklebten Kunststoffolie besteht

3. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffüberzug (1) aus einem auf die Schiene (3) aufgespachtelten Kunststoff besteht.

4. Schiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffüberzug (1) aus einem 2-Komponenten-Material auf der Basis eines gefüllten Kunstharzes besteht.

5. Schiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein gefülltes duroplastisches Kunstharz, vorzugsweise ein ungesättigtes Polyesterharz, ein vernetztes Polyurethanharz oder ein Äthoxylinharz, verwendet wird.

6. Schiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Kunststoffüberzug (1) aufgebrachten Metallbleche (2, 2a) durch Aufkleben oder durch Eindrücken der Bleche auf den im plastischen Zustand befindlichen Kunststoff befestigt werden.

7. Schiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunst-Stoffüberzug (1) auf die angrenzenden Teile des Schienenkopfer außerhalb der Lauf- und Führungsflächen übergreift.

8. Schiene nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich teilweise überlappende Abdeckbleche (2, 2a) vorgesehen sind, wobei im Überlappungsbereich das eine Abdeckblech in den Kunststoffüberzug (1) eingebettet ist.