DE19580284C1 - Vibration and silencers - Google Patents

Vibration and silencers

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Description

Gebiet der TechnikTechnical field

Diese technische Lösung betrifft die Bauart und die Zusammensetzung eines Schwingungs- und Schalldämpfers zur Herabsetzung der dynamischen und Schallwirkungen in Maschinenbaugruppen, die eine bestimmte Schwingungsenergie bilden, spezifisch bei Rädern der Schienenfahrzeugen.This technical solution concerns the design and the Composition of a vibration and silencer for Reduction of dynamic and sound effects in Machine assemblies that have a certain vibration energy form, specifically for wheels of rail vehicles.

Stand der TechnikState of the art

In sich bewegenden Maschinenbaugruppen, zu den auch Räder der Schienenfahrzeugen gehören, entstehen Schwingungen der Bauteile die übertragen werden und Wellenbewegung bilden. Jedes schwingende System bildet eine bestimmte Gesamtenergie der Schwingungen, wobei je höher diese Energie ist, desto höher sind die dynamischen Auswirkungen des Systems, die folgend außer anderem auch Geräusche verschiedener Frequenzen, die als Schall genannt sind, bilden.In moving machine assemblies, including wheels belong to the rolling stock, vibrations arise Components that are transmitted and form wave motion. Each vibrating system forms a certain total energy of vibrations, the higher this energy, the more higher are the dynamic effects of the system that following, among other things, also sounds of various Form frequencies that are called sound.

Zur Herabsetzung der Gesamtenergie der Schwingungen werden Dämpfer benutzt, was die mit der Hauptquelle der Schwingun­ gen durch Steifringe, Schrauben, Nieten oder Aufkleben ver­ bundene Körper sind.To reduce the total energy of the vibrations Damper uses what the main source of vibration against stiffening rings, screws, rivets or gluing are bound bodies.

Die bisher angewendeten Schwingungs- und Schalldämpfer für Räder der Schienenfahrzeuge sind durch ein übliches oder ein mit schwingungsdämmender Beschichtung versehenes Blech gebildet. Andere Dämpferarten werden als Bleche mit da­ zwischen liegenden Gummischichten gebaut oder es sind adsorbierende Segmente, die aus Metall-Lamellen und Plastmassen gebaut sind. Zur Erhöhung der Dämmungswir­ kung werden manchmal im Blech auch Formschnitte durch­ geführt.The previously used vibration and silencers for Wheels of the rail vehicles are through a usual or a sheet with anti-vibration coating  educated. Other types of dampers are included as sheets built between lying rubber layers or there are adsorbent segments made of metal fins and Plastic masses are built. To increase the insulation Cuts are sometimes cut through in sheet metal guided.

Eine Ausführung dieser Dämpfer ist z. B. in Patentanmel­ dungen EP 0 278 248 A1 oder EP 0 510 974 A1 aufgeführt, wobei die Dämpfer durch verschiedene Kombinationen des üblichen Bleches und der viskosplastischen Masse even­ tuell noch durch adhesive Schichten gebildet sind.An execution of this damper is e.g. B. in patent applications EP 0 278 248 A1 or EP 0 510 974 A1, the dampers by different combinations of the usual sheet and the visco-plastic mass even are still formed by adhesive layers.

Es sind auch Dämpfer gemäß Patent US 4 367 255 bekannt, wobei zum gedämpften Massenteil ein Dämpfer durch Schrauben befestigt ist, der sich aus Streckmetallblech und aus einer oder zwei Schichten aus einem Elastomer oder einer anderen viskoselastischen Masse zusammen­ setzt.Damper according to US Pat. No. 4,367,255 are also known, a damper through to the damped mass part Screws is attached, which is made of expanded metal sheet and one or two layers of an elastomer or another viscoelastic mass together puts.

Ein Nachteil dieser Dämpfer ist, daß sie Dämmung im ganzen Frequenzband der Schwingungen nicht gewährlei­ sten und daß die Dämmung lange dauert. Herstellung die­ ser Dämpfer ist meistens aufwendig und die Kosten sind manchmal nicht durch die erreichten Resultate berech­ tigt. Das bedeutet, daß die dynamischen Wirkungen des Systems nur unbefriedigend beseitigt werden, was die Lebensdauer der Bauteile verkürzt. Im Falle der Gummi­ anwendung kommen auch die Gummialterung und dadurch auch der Verlust der Elastizität vor. A disadvantage of these dampers is that they have insulation in the do not guarantee the entire frequency band of the vibrations and that the insulation takes a long time. Manufacture the This damper is usually complex and the costs are sometimes not calculated from the results achieved does. This means that the dynamic effects of the Systems can only be unsatisfactorily eliminated, which the Shortened component life. In the case of rubber rubber aging is also used also loss of elasticity before.  

Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Die oben erwähnten Mängel werden im beträchtlichen Maße durch einen Schwingungs- und Schalldämpfer für Räder der Schienenfahrzeuge beseitigt, der im wesentlichen darin besteht, daß er aus gemeinsam verbundenen Schich­ ten gebildet ist, und zwar aus mehr als einer Schicht der viskos-plastischen Masse, aus einer Schicht des Streck­ metallblechs, mindestens aus einer weiteren Schicht des üblichen Blechs oder des Streckmetallblechs. Die einzelnen Metallschichten sind voneinender durch eine Schicht der viskos-plastischen Masse getrennt und die äußeren Flächen des Schwingungs- und Schalldämpfers sind entweder durch eine Schicht der viskos-plastischen Masse oder eines Blechs gebildet oder jede Schicht des Streckmetallblechs im Schwin­ gungs- und Schalldämpfer durch ein Metallnetz ersetzt werden kann.The above-mentioned shortcomings become significant through a vibration and silencer for wheels eliminated the rail vehicles, which essentially consists in the fact that he is from a connected Schich ten is formed, namely from more than one layer of the  viscous-plastic mass, from a layer of stretch sheet metal, at least from a further layer of usual sheet metal or expanded metal sheet. The single ones Metal layers are separated from each other by a layer of viscous-plastic mass separated and the outer surfaces of the vibration and silencer are either by a Layer of the viscous-plastic mass or a sheet formed or every layer of expanded metal sheet in the swing and silencers can be replaced by a metal mesh can.

Die einzelnen Metallschichten sind oberflächlich gegen Korrosion geschützt oder direkt aus korrosionsbeständigem Material hergestellt. Der eigene Dämpfer kann die Form einer runden Platte, einer Kreisringfläche, eines Bandes oder beliebige andere Form, die der Form des schwingendes Körpers entspricht, haben. Zu dem Teil der Baugruppe, der die größte Amplitude der Schwingungen hat, ist der Dämpfer durch die Sicherungs- und Steifringe, Schrauben, Nieten oder durch das Aufkleben befestigt.The individual metal layers are superficially against Protected against corrosion or directly from corrosion-resistant Material made. Your own damper can take the form of a round plate, an annular surface, a band or any other shape, that of the shape of the vibrating body corresponds to have. To the part of the assembly that the  has the greatest amplitude of the vibrations, the damper is through the circlips and stiffeners, screws, rivets or through the sticking attached.

Ein Vorteil dieses Schwingungs- und Schalldämpfers besteht darin, daß er die Schwingungen in einem breiten Frequenzband dämpft und daß die Dämpfung der Schwingungen in einem kurzen Zeitabschnitt vorkommt, was die gesamte Energie der Schwin­ gungen in der Maschinenbaugruppe wesentlich herabsetzt. Es wird sich durch niedrigere Amplituden der Schwingungen, Herabsetzung der dynamischen Wirkungen, erhöhte Lebensdauer der Bauteile und Herabsetzung des Schallpegels erweisen. Ein weiterer Vorteil des Dämpfers ist, daß seine Form und Befestigung an die Form des schwingenden Teils angepasst werden kann und daß er nachträglich auch in die schon angewendete Maschinenbaugruppen eingebaut werden kann. One advantage of this vibration and silencer is in that it vibrates in a wide frequency band dampens and that damping the vibrations in a short Period occurs what the total energy of the Schwin conditions in the machine assembly significantly reduced. It is characterized by lower amplitudes of the vibrations, Reduction of dynamic effects, increased lifespan components and sound level reduction. A Another advantage of the damper is that its shape and Attachment adapted to the shape of the vibrating part can be and that it can also be added later applied machine assemblies can be installed.  

Übersicht der Abbildungen auf den ZeichnungenOverview of the figures on the drawings

Die Abb. 1, 2, 3 und 4 stellen im Schnitt verschie­ dene Abänderungen der Schwingungs- und Schalldämpfer, die aus Schichten des Streckmetallblechs, des üblichen Blechs und der viskos-plastischen Masse zusammensetzen, dar. Die Abb. 5 stellt die Grundform des Streckmetallblechs und seine Abmessungschakteristik dar. Abb. 6, 7 und 8 stellen verschiedene Anwendungsmöglichkeiten und Befestigungsmoda­ litäten der Schwingungs- und Schalldämpfer zu dem Rad des Schienenfahrzeugs dar. The Fig. 1, 2, 3 and 4 represent on average various modifications of the vibration and silencers, which are composed of layers of expanded metal sheet, the usual sheet metal and the viscous-plastic mass. Fig. 5 shows the basic shape of the expanded metal sheet and its dimensional characteristics. Figs. 6, 7 and 8 show different possible uses and mounting modalities of the vibration and silencers for the wheel of the rail vehicle.

Beispiele der ErfindungsausführungExamples of the implementation of the invention Beispiel 1example 1

Der auf der Abb. 1 dargestellte Schwingungs- und Schall­ dämpfer 1 besteht aus einer Schicht des Streckmetallblechs 2, zwei Schichten einer viskos-plastischen Masse 4, und zwei Schichten des üblichen Blechs 3, daß gleichzeitig beide äußeren Teile des Dämpfers 1 bildet. Die viskos-plastische Masse 4 trennt die mit Nieten miteinander verbundenen Blech­ schichten 2, 3 voneinander. Das Streckmetallblech 2 hat dabei eine Grundform, die auf der Abb. 5 dargestellt ist, und seine Größe ist durch die Maschenlänge A, die Maschen­ breite C, die Streckbreite B und die Blechdicke D, charakte­ risiert. Auf der Abb. 6 ist die eigentliche Befestigung des Dämpfers 1 zum Rad mit Hilfe eines Sicherungs- und Steifrings 10 dargestellt.The vibration shown in Fig. 1 and sound damper 1 consists of a layer of the expanded metal sheet 2, two layers of a visco-plastic mass 4, and two layers of the conventional sheet 3 that simultaneously forms both outer parts of the damper 1. The viscous-plastic mass 4 separates the sheet metal layers 2 , 3 which are connected to one another by rivets. The expanded metal sheet 2 has a basic shape, which is shown in Fig. 5, and its size is charac terized by the mesh length A, the mesh width C, the stretch width B and the sheet thickness D. The actual fastening of the damper 1 to the wheel with the aid of a securing and stiffening ring 10 is shown in FIG. 6.

Beispiel 2Example 2

Der auf der Abb. 2 dargestellte Schwingungs- und Schall­ dämpfer besteht aus einer Schicht des Streckmetallblechs 2 und einer Schicht des üblichen Blechs 3, die mit Schrauben zusammen verbunden und gleichzeitig durch eine Schicht einer viskos-plastischen Masse 4 voneinander getrennt sind. Eine äußere Fläche des Dämpfers 1 ist durch die zweite Schicht der viskos-plastischen Masse 4 gebildet und die zweite äußere Fläche ist dann durch eine Schicht des üblichen Blechs 3 gebildet. Das Streckmetallblech 2 nimmt die auf der Abb. 5 dargestellte Form ein und auf der Abb. 7 ist die Befestigung des Dämpfers 1 zum Rad mit Senkkopfschrauben 11 dargestellt. The vibration and sound damper shown in Fig. 2 consists of a layer of expanded metal sheet 2 and a layer of conventional sheet 3 , which are connected together with screws and at the same time separated by a layer of a viscous-plastic mass 4 . An outer surface of the damper 1 is formed by the second layer of the viscous-plastic mass 4 and the second outer surface is then formed by a layer of the usual sheet 3 . The expanded metal sheet 2 takes the form shown in Fig. 5 and on Fig. 7 the attachment of the damper 1 to the wheel with countersunk screws 11 is shown.

Beispiel 3Example 3

Der auf der Abb. 3 dargestellte Schwingungs- und Schalldämpfer 1 besteht aus zwei Schichten des Metallnetzes 20 und drei Schichten der viskos-plastischen Masse 4 und aus einer Schicht des gewöhnlichen Blechs 3, das eine äußere Schicht des Dämpfers 1 bildet. Zwei Schichten der viskos-plastischen Masse 4 trennen dann die gemeinsam verbundenen Schichten des Metallnetzes 20 und des üblichen Blechs 3 voneinander und die dritte bildet die andere Außenfläche des Dämpfers 1. Auf der Abb. 7 ist dann die Befestigung des Dämpfers 1 zu einem Rad mit Schrauben 12 dargestellt, wobei die Muttern ein Bauteil des Rades bilden.The vibration and silencer 1 shown in Fig. 3 consists of two layers of the metal mesh 20 and three layers of the viscous-plastic mass 4 and a layer of the usual sheet 3 , which forms an outer layer of the damper 1 . Two layers of the viscous-plastic mass 4 then separate the mutually connected layers of the metal net 20 and the usual sheet metal 3 from one another and the third forms the other outer surface of the damper 1 . In Fig. 7, the attachment of the damper 1 to a wheel with screws 12 is shown, the nuts forming a component of the wheel.

Beispiel 4Example 4

Der auf der Abb. 4 dargestellte Schwingungs- und Schalldämpfer besteht aus zwei Schichten des Streckmetall­ blechs 2 und zwei Schichten des üblichen Blechs 3, das gleichzeitig die äußeren Flächen des Dämpfers 1 bildet. Die einzelnen Blechschichten sind dann voneinander durch Schichten einer viskos-plastischen Masse 4 getrennt. Das Streckmetallblech 2 nimmt die auf der Abb. 5 dargestellte Form ein und auf der Abb. 8 ist die Befestigung der Dämpfer 1 durch Kleben und Klemmung zwischen die Radbauteile abgebildet.The vibration and silencer shown in Fig. 4 consists of two layers of expanded metal sheet 2 and two layers of conventional sheet 3 , which simultaneously forms the outer surfaces of the damper 1 . The individual sheet metal layers are then separated from one another by layers of a viscous-plastic mass 4 . The expanded metal sheet 2 takes the form shown in Fig. 5 and in Fig. 8 the attachment of the damper 1 is shown by gluing and clamping between the wheel components.

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability

Der Schwingungs- und Schalldämpfer ist für Räder der Schienenfahrzeugen konstruiert, kann aber vorzugsweise auch in Getrieberädern, Bremsscheiben, Lagern, Zapfen und solchen Bauteilen angewendet werden, die eine große Gesamtenergie der Schwingungen ausweisen.The vibration and silencer is for the wheels Rail vehicles designed, but can preferably also in gear wheels, brake discs, bearings, journals and such Components are applied that have a large total energy the vibrations.

Claims (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 befestigt ist, und der aus gemeinsam verbundenen Schichten gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er besteht aus mehr als einer Schicht einer viskos­ plastischen Masse (4), mindestens aus einer Schicht eines Streckmetallblechs (2) oder Metallnetzes (20) und aus einer oder zwei Schichten aus Blech (3), das eine oder beide äußeren Flächen des Dämpfers (1) bildet, wo­ bei einzelne metallische Blechschichten (2, 3) vonein­ ander immer durch eine Schicht der viskosplastischen Masse (4) getrennt sind.Vibration and muffler for reducing the dynamic effects of the wheels of rail vehicles, to which it is fastened by means of retaining rings and stiffening rings, screws, rivets, or by gluing, and which is formed from layers joined together, characterized in that it consists from more than one layer of a viscous plastic mass ( 4 ), at least from one layer of expanded metal sheet ( 2 ) or metal net ( 20 ) and from one or two layers of sheet metal ( 3 ), which one or both outer surfaces of the damper ( 1 ) forms where with individual metallic sheet metal layers ( 2 , 3 ) from each other are always separated by a layer of the visco-plastic mass ( 4 ).
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