DE19501613A1

DE19501613A1 - Vibration damped rail wheel

Info

Publication number: DE19501613A1
Application number: DE1995101613
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Ing Schneider; Frank Dipl Ing Meyer
Original assignee: VSG VERKEHRSTECHNIK GmbH
Current assignee: VSG VERKEHRSTECHNIK GmbH
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1996-07-25

Abstract

The damping element (3, 4) has an annular baseplate (3a, 4a) which is full-face connected to the wheel disc (1), or to one or more parts connected to the disc, by means of a spacer (5, 6) made of a strongly adhering elastic damping mass. The baseplate supports an annular profiled body (3b, 4b) which, with the baseplate, forms in cross-section a three-cornered hollow chamber (3c, 4c). The baseplate is retained by mechanical means which does not prevent the necessary mobility of the baseplate for damping action.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein schwingungsgedämpftes Schienenrad mit einem radkranzseitig an der Radscheibe angeordneten DämpfungselementThe invention relates to a vibration-damped Rail wheel with a wheel rim side on the wheel disc arranged damping element

Aus Gründen des Umweltschutz es sind seit langem Bestrebungen im Gange, die im Fahrbetrieb von Schienenfahrzeugen zwischen Schiene und Rad, insbesondere in Kurven, beim Bremsen und beim Anfahren entstehenden Geräusche zu reduzieren. In der Praxis hat sich als besonders wirksam ein Resonanzabsorber erwiesen, der aus mehreren über Zwischenlagen voneinander getrennten, auf verschiedene Eigenfrequenzen abgestimmten Zungen besteht, die mit einem Ende eingespannt am Radkörper, insbesondere am Radkranz, über Schraubverbindungen angekoppelt sind. Wegen dieser anerkannt guten Wirksamkeit sind sie millionenfach im Einsatz. Nachteilig ist allerdings ihr hoher konstruktiver Aufwand und die damit verbundenen Kosten.For environmental reasons there have long been efforts underway that between rail vehicles in operation Rail and wheel, especially in curves, when braking and to reduce noise generated when starting off. In the Practice has proven to be particularly effective as a resonance absorber proven to consist of several over liners from each other separate, tuned to different natural frequencies There are tongues that are clamped at one end on the wheel body, especially on the wheel rim, via screw connections are coupled. Because of this recognized good effectiveness they are in use millions of times. However, it is disadvantageous their high design effort and the associated Costs.

An Versuchen, einfachere Dämpfungselemente zu finden, hat es nicht gefehlt. Bei einem bekannten schwingungsgedämpften Schienenrad befindet sich im Übergangsbereich zwischen Radscheibe und Radkranz ein mit Dämpfungsmaterial gefüllter ringförmiger Hohlraum, der vom Übergangsbereich des Radkranzes und der Radscheibe und einem hier befestigten Blechring gebildet wird (EP 0 108 394 A2). Diese Art von Dämpfungselement hat allerdings keinen Eingang in die Praxis gefunden.Attempts have been made to find simpler damping elements not missing. In a known vibration-damped The rail wheel is located in the transition area between The wheel disc and wheel rim are filled with damping material annular cavity which is from the transition region of the Wheel rim and the wheel disc and one attached here Sheet metal ring is formed (EP 0 108 394 A2). This kind of Damping element, however, has no entry into practice found.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schwingungsgedämpftes Schienenrad zu schaffen, bei dem die Dämpfung wirksam aber weniger aufwendig als mit den bekannten Resonanzabsorbern erzielt wird.The invention is based on the object to create vibration-damped rail wheel, in which the Damping is effective but less expensive than with the known ones Resonance absorbers is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem schwingungsgedämpften Schienenrad der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Dämpfungselement aus einer ringförmigen Grundplatte besteht, die mittels einer Zwischenlage aus einer elastischen, stark klebenden Dämpfungsmasse großflächig an der Radscheibe oder einem oder mehreren mit der Radscheibe verbundenen Anbauteilen angekoppelt ist. Die ringförmige Grundplatte kann kreisringförmig oder vieleckig ausgebildet sein.This object is achieved with one vibration-damped rail wheel of the type mentioned solved in that the damping element from a ring-shaped base plate, which by means of a Liner made of an elastic, strong adhesive Damping mass over a large area on the wheel disc or one or several attachments connected to the wheel disc is coupled. The ring-shaped base plate can be circular or polygonal.

Bei dem erfindungsgemäßen Schienenrad ist der Aufbau des Dämpfungselementes sehr einfach. Auch läßt es sich mit geringem Aufwand am Rad anbringen. Versuche mit einem derart schwingungsgedämpften Schienenrad haben gute Dämpfungsergebnisse gebracht.In the rail wheel according to the invention, the structure of the Damping element very simple. It can also be used attach to the bike with little effort. Try one like that vibration dampened rail wheel have good Damping results brought.

Die Dämpfungswirkung läßt sich verbessern, wenn die Grundplatte einen ringförmigen Profilkörper trägt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Profilkörper mit der Grundplatte einen im Querschnitt dreieckigen hohlen Ringraum bildet.The damping effect can be improved if the Base plate carries an annular profile body. Especially It is advantageous if the profile body with the base plate forms a hollow annular space which is triangular in cross section.

Grundsätzlich reicht die Klebeverbindung zur Befestigung der Grundplatte, gegebenenfalls mit dem darauf aufgebauten Profilkörper, aus. Vorsorglich sollte der Grundkörper aber durch mechanische Halteelemente, insbesondere übergreifende Bügel, Bolzen oder dergleichen, gesichert sein, die die für die Dämpfungswirkung erforderliche Beweglichkeit des Grundkörpers aber nicht behindern dürfen. Allerdings können die mechanischen Halteelemente, insbesondere Schrauben, auch so ausgeführt werden, daß sie die ausgehärtete Dämpfungsmasse mit einem Druck belasten, wodurch die Dämpfungswirkung beeinflußt werden kann.Basically, the adhesive connection is sufficient to attach the Base plate, possibly with the one built on it Profile body, from. As a precaution, the basic body should through mechanical holding elements, in particular overlapping Brackets, bolts or the like, which are secured for the damping effect required mobility of the Base body but must not hinder. However, you can the mechanical holding elements, in particular screws, too be carried out so that the hardened damping mass load with a pressure, reducing the damping effect can be influenced.

Die Dämpfungswirkung kann erheblich verbessert werden, wenn nicht nur an einer Seite, sondern an beiden Seiten der Radscheibe ein Dämpfungselement angeordnet ist.The damping effect can be significantly improved if not just on one side, but on both sides of the Wheel disc a damping element is arranged.

Um zum Beispiel bei klotzgebremsten Rädern den Wärmeübergang vom Rad auf die Dämpfungsmasse zu erschweren, können zwischen der Radscheibe und der Dämpfungsmasse Wärmesperren, zum Beispiel aus Zirkonoxid, oder beschichtete Bleche eingesetzt werden.For example, in the case of block-braked wheels, heat transfer from the wheel to the damping mass can complicate between the wheel disc and the damping mass heat barriers to Example made of zirconium oxide, or coated sheets will.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:In the following the invention is based on a Exemplary drawing illustrating explained in more detail. In detail show:

Fig. 1 ein schwingungsgedämpftes Schienenrad im Radialschnitt ausschnittsweise, Fig. 1 a partial vibration-damped track wheel in radial section,

Fig. 2 ein Schienenrad im Radialschnitt ausschnittsweise in einer zur Fig. 1 anderen Ausführung, Fig. 2 is a railway wheel in radial section, in a cutout to Fig. 1 another embodiment,

Fig. 3 ein Schienenrad im Radialschnitt ausschnittsweise in einer zu den Fig. 1 und 2 anderen Ausführung, Fig. 3 is a railway wheel in radial section, in a cutout to FIGS. 1 and 2, other embodiments,

Fig. 4 ein Schienenrad im Radialschnitt ausschnittsweise in einer zu den Fig. 1 bis 3 anderen Ausführung,
und Fig. 4 a rail wheel in radial section, in a cutout to FIGS. 1 to 3 other embodiments,
and

Fig. 5 ein Schienenrad im Radialschnitt ausschnittsweise in einer zu den Fig. 1 bis 4 anderen Ausführung. Fig. 5 shows a radial section of a rail wheel in a different embodiment from FIGS. 1 to 4.

Von dem Schienenrad gemäß Fig. 1 ist ein Teil seiner radial gewellten Radscheibe 1 und sein Radkranz 2 dargestellt. In der Nähe des Radkranzes 2 ist auf beiden Seiten der Radscheibe 1 ein Dämpfungselement 3, 4 angeordnet. Jedes Dämpfungselement 3, 4 besteht aus einer kreisförmigen, insbesondere kreisringförmigen, Grundplatte 3a, 4a und einem daran angeschweißten ringförmigen, insbesondere kreisringförmigen, Profilkörper 3b, 4b, der mit der Grundplatte 3a, 4a einen im Radialquerschnitt dreieckförmigen, ringförmigen Hohlraum 3c, 4c bildet. Jedes Dämpfungselement 3, 4 ist mit seiner Grundplatte 3a, 4a über eine Zwischenschicht 5, 6 aus einer elastischen, stark klebenden Dämpfungsmasse großflächig an der Radscheibe 1 angekoppelt. Als Material für die Zwischenschicht 3, 4 eignet sich ein streich- und spachtelbares lösemittelfreies, zweikomponentiges Epoxidharzsystem, das im Handel unter der Bezeichnung "Permabond E 3512" von der Firma National Starch & Chemical GmbH, 67418 Neustadt, zu beziehen ist. Das Material zeichnet sich durch eine hohe Elastizität und hervorragende Dröhnschutzeigenschaften aus.Of the rail wheel according to FIG. 1, a part is its radially corrugated wheel disc 1 and its rim 2 is shown. In the vicinity of the wheel rim 2 , a damping element 3 , 4 is arranged on both sides of the wheel disc 1 . Each damping element 3 , 4 consists of a circular, in particular annular, base plate 3 a, 4 a and an annular, in particular annular, profile body 3 b, 4 b welded to it, which with the base plate 3 a, 4 a has a triangular, ring-shaped radial cross section Cavity 3 c, 4 c forms. Each damping element 3 , 4 is coupled with its base plate 3 a, 4 a to the wheel disc 1 over a large area via an intermediate layer 5 , 6 made of an elastic, strongly adhesive damping mass. Suitable as a material for the intermediate layer 3 , 4 is a brushable and fillable, solvent-free, two-component epoxy resin system, which is commercially available from National Starch & Chemical GmbH, 67418 Neustadt, under the name "Permabond E 3512". The material is characterized by high elasticity and excellent anti-drone properties.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 lediglich darin, daß anstelle einer flachen Grundplatte 3a, 4a eine im Radialquerschnitt dreieckige Grundplatte 3a*, 4a* vorgesehen ist.The embodiment of FIG. 2 differs from that of FIG. 1 only in that instead of a flat base plate 3 a, 4 a, a base plate 3 a *, 4 a * with a radial cross section is provided.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist im Unterschied zu denen der Fig. 1 und 2 nur an einer Seite der Radscheibe 1 ein Dämpfungselement 4 angebracht, dessen Grundplatte 4a** wesentlich größer als die Grundplatte bei den beiden anderen Ausführungsbeispielen ist. Mit einer angeschweißten Ringplatte/-blech 5 erstreckt sie sich über einen mehr als doppelt so weiten radialen Bereich. Im radkranzfernen Bereich kann sie durch Schrauben 6 an der Radscheibe 1 zusätzlich gehalten sein.In the embodiment of FIG. 3, in contrast to those of FIGS. 1 and 2, a damping element 4 is attached to only one side of the wheel disc 1 , the base plate 4 a ** of which is significantly larger than the base plate in the two other exemplary embodiments. With a welded ring plate / sheet 5 , it extends over a radial area which is more than twice as wide. In the area away from the wheel rim, it can additionally be held on the wheel disk 1 by screws 6 .

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 nur an einer Seite der Radscheibe 1 ein Dämpfungselement angebracht, das nur aus einer Grundplatte 4a*** besteht. Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 erstreckt sich diese Grundplatte 4a*** über einen großen radialen Bereich der Radscheibe 1. Zusätzlich zu der Befestigung der Grundplatte 4a*** über die elastische, stark klebende Dämpfungsmasse ist die Grundplatte 4a*** mittels eines eingeschrumpften Halteringes 7 radkranzseitig gesichert, der die Grundplatte 4a*** am Außenrand übergreift. Im radkranzfernen Bereich geht die Grundplatte 4a***, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3, in eine angeschweißte Ringplatte 8 über, die ebenfalls über die klebende Dämpfungsmasse an der Radscheibe 1 befestigt ist, aber zusätzlich mittels Schrauben 9 an der Radscheibe 1 derart gehalten ist, daß ein Schwingen der Grundplatte 4a*** möglich ist.In the exemplary embodiment in FIG. 4, as in the exemplary embodiment in FIG. 3, a damping element is attached to only one side of the wheel disc 1 and consists only of a base plate 4 a ***. As in the embodiment of FIG. 3, this base plate 1 of the wheel disc extends over a large *** 4 a radial region. In addition to the attachment of the base plate 4 a *** by the elastic, highly adhesive damping mass, the base plate 4 a *** by means of a shrink-fitted retainer ring 7 is secured radkranzseitig, the 4 a *** engages over the base plate at the outer edge. In the area remote from the wheel rim, the base plate 4 a *** merges, as in the exemplary embodiment in FIG. 3, into a welded-on ring plate 8 , which is also fastened to the wheel disc 1 via the adhesive damping mass, but additionally by means of screws 9 on the wheel disc 1 in such a way is held that a swing of the base plate 4 a *** is possible.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ganz wesentlich, denn das Dämpfungselement 4 ist nicht unmittelbar an der Radscheibe 1 angekoppelt, sondern an einem eingeschrumpften, ringförmigen Anbauteil 10. Mittels Schrauben 11 ist das Dämpfungselement 4 nicht nur gehalten, sondern die Schrauben 11 erlauben auch eine Vorspannung der elastischen Dämpfungsmasse. Auf diese Art und Weise läßt sich die Dämpfungswirkung beeinflussen.The embodiment of FIG. 5 differs significantly from the previous embodiments because the damping element 4 is not coupled directly to the wheel disc 1 , but rather to a shrink-fitted, ring-shaped attachment 10 . The damping element 4 is not only held by means of screws 11 , but the screws 11 also allow the elastic damping mass to be preloaded. In this way, the damping effect can be influenced.

Claims

1. Vibration-damped rail wheel with a wheel rim side on the wheel disc ( 1 ) arranged damping element ( 3 , 4 ), characterized in that the damping element ( 3 , 4 ) has an annular base plate ( 3 a, 4 a, 7 ), which by means of an intermediate layer ( 5 , 6 , 8 ) is coupled over a large area from an elastic, strongly adhesive damping mass to the wheel disc ( 1 ) or one or more attachments connected to the wheel disc ( 1 ).

2. Rail wheel according to claim 1, characterized in that the base plate ( 3 a, 4 a) carries an annular profile body ( 3 b, 4 b).

3. Rail wheel according to claim 2, characterized in that the profile body ( 3 b, 4 b) with the base plate ( 3 a, 4 a) forms a hollow ring space ( 3 c, 4 c), in particular triangular in cross section.

4. Rail wheel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base plate ( 4 a **, 4 a ***) by mechanical holding elements ( 6 , 7 , 9 , 10 , 11 ), in particular overlapping brackets, bolts, Screws or the like is held, which do not hinder the mobility of the base plate ( 4 a **, 4 a ***) required for the damping effect.

5. Rail wheel according to one of claims 1 to 4, characterized in that a damping element ( 3 , 4 ) is arranged on each side of the wheel disc ( 1 ).