DE19816093C1 - Schalldämpfende Wagenkante - Google Patents

Abstract

Zur Schalldämpfung des Bremsgeräusches der Räder von schienengebundenen Fahrzeugen werden Schalldämpf-Resonatorelemente 6 in einem Rücksprung 1 innerhalb des Wagenrpofils längs des Wagens 3 eines Zuges im Bereich 5 der gebremsten Räder 4 untergebracht und damit eine Dämpfung des hohen Schallpegels infolge des Bremsens erreicht.

Description

Im Bereich des Fahrzeugverkehrs und als Folge immer dichteren und immer schnelleren Verkehrs existieren eine Vielzahl von Schallquellen mit Schallpegeln weit über den Werten, die für den Menschen unschädlich sind. Das trifft auch für den schienengebundenen Verkehr zu. Dort ist das Bremsgeräusch der Züge eine derartige Schallquelle, das in den Fällen sehr lästig und zum Teil schmerzhaft wirkt, wenn die wartenden Fahrgäste auf dem Bahnsteig beim bremsenden Einfahren des Zuges damit konfrontiert werden.

Im Sinne des wachsenden Umweltbewußtseins und der Reduzierung der Gefahren für die Gesundheit der Menschen besteht das eindeutige Ziel darin, die Schallpegel allgemein auf erträgliche Werte zu reduzieren. Eine Vielzahl von Richtlinien und Vorschriften trägt dieser Entwicklung Rechnung, ohne daß in jedem Falle schon brauchbare und wirksame technische Lösungen vorliegen. Im Hochgeschwindigkeits- Bahnverkehr werden zum Beispiel Schallschutzwände an exponierten Streckenabschnitten zur Reduzierung der Fortleitung des Fahrgeräusches installiert, um anliegende Wohngebiete zu schützen. Eine ähnlich lästige Schallquelle wie das Fahrgeräusch ist das Bremsgeräusch eines Zuges, das im Falle des Bremsens im Bahnhofsbereich für die am Bahnsteig wartenden Passagiere oft zu Schalldruckpegeln führt, die die Schmerzgrenze des menschlichen Ohres überschreiten. Um die Bremsenergie wirksam umsetzen zu können, müssen hohe Reibungskräfte wirken, die zu den lästigen Schallemmissionen führen.

Außer der Beeinflussung des Geräuschpegels durch stärkeres Bremsen schon vor Erreichen des Bahnsteigs und damit Reduzierung der Bremsenergie im Bahnsteigbereich wurden bisher nur unzureichende Lösungen für dieses Problem gefunden.

Nun bietet sich mit dem Bekanntwerden des Resonatorschalldämpfers, zum Beispiel nach dem deutschen Patent 196 26 167, die Möglichkeit, eine wirksame Dämpfung des Bremsgeräusches zu erreichen, indem diese Resonatoren entweder an der Bahnsteigkante anstelle der in den Schriften DE 38 26 096 A1 oder US 4,138,947 vorgeschlagenen Absorptionsschalldämpfern oder erfindungsgemäß an der Wagenaußenseite der Schienenfahrzeuge im Bereich der gebremsten Räder eines Zuges angeordnet werden.

Die Wirkung der Resonatorschalldämpfer beruht darauf, daß die in einer bestimmten Form gestalteten Oberflächen von nach außen dichten evakuierten metallischen Kalotten als Tellerfedern wirken und bei normalem äußeren Druck eine nahezu horizontale Federkennlinie aufweisen. Durch die beschriebene Federcharakteristik der Resonatorelemente können schon bei minimalen äußeren Druckschwankungen, wie sie z. B. durch Schalldruckwellen hervorgerufen werden, Volumenänderungen der Kalotten erfolgen, die beim Auftreffen der Schalldruckwellen und ihrer Reflexion zu deren Auslöschen oder zumindest zur wesentlichen Reduzierung ihrer Amplituden führen und damit einen Schalldämpfeffekt hervorrufen. Mit diesem Wirkungsmechanismus ist der Vorteil einer gewissen Fernwirkung verbunden, das heißt man kann diese Schalldämpfer auch in begrenztem Abstand bis zur halben Wellenlänge der zu dämpfenden Schallfrequenz außerhalb der Schallquelle anordnen.

Die Vorteile dieser Lösung sind im Verhältnis zu anderen Schalldämpfern, zum Beispiel gewöhnlichen Resonanzschalldämpfern oder schalldämmenden Auskleidungen, durch deutlich geringere Abmessungen und völlig alterungs- und verschleißfreien Betrieb gekennzeichnet.

Nachteilig zu den bisher bekannten Lösungen für Resonatorschalldämpfer ist deren Anwendung vorzugsweise im Bereich niederfrequenten Schalles, weil damit besonders in diesem Bereich im Verhältnis zu anderen Möglichkeiten der Schalldämpfung die vorteilhafteste Lösung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Wirkung gefunden werden kann. Es ist jedoch möglich, die Elemente für höhere Frequenzen auszulegen, wenn bestimmte Anwendungsfälle, wie zum Beispiel das beschriebene Bremsgeräusch eines Zuges, ihren vorteilhaften Einsatz im Verhältnis zu konventionellen Lösungen erkennen lassen, oder wenn gar keine andere Lösung zu finden ist. Das Geräusch entsteht am zur Umgebung hin weitgehend offenen Bereich eines Eisenbahnwagens am gebremsten Rad, das heißt an der Baugruppe Drehgestell. Der dabei entstehende Schall kann bestenfalls durch eine Blechschürze ohne wesentliche Schalldämpfeigenschaften angestrebt werden. Im US-Patent 3,212,453 ist auch die Fertigung von Verkleidungen im Radbereich aus schalldämpfendem Material beschrieben, jedoch nicht näher definiert. Offensichtlich ist der wesentliche Dämpfungseffekt die Reflexion der Schallwellen in den Bereich unter dem Wagen. Weiterhin können Auskleidungen der Bremsbereiche des Wagens die Fortleitung des Geräusches in das Wageninnere bis zu einem bestimmten Grade reduzieren, ihre Wirkung nach außen hin ist jedoch sehr begrenzt, zumal die Räder schon von ihrer Funktion her am äußersten Teil des Wagenunterbereiches angeordnet und zum Fahrweg hin offen sein müssen.

Es wurde deshalb nach Wegen gesucht, dieses Problem zu lösen, indem eine Möglichkeit der Schalldämpfung im Raum zwischen der Schallquelle am Rad des Eisenbahnwagens und den wartenden Fahrgästen auf dem Bahnsteig gesucht wird.

Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, den Einsatzbereich der Resonatorschalldämpfer in vorteilhafter Weise auf die Anwendung bei der Dämpfung des Bremsgeräusches von Zügen auszudehnen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Schalldämpfer in dem Rücksprung angeordet sind, deren Schalldämpffrequenz auf die dominierende Frequenz des Bremsgeräusches des Zuges abgestimmt ist. Dadurch hat jeder mit dieser Technik ausgerüstete Wagen oder Zug ein reduziertes Bremsgeräusch, während im Falle der Anbringung der Elemente an der Bahnsteigkante nach dem oben beschriebenen Stand der Technik nur an den mit Schalldämmaßnahmen ausgerüsteten Bahnsteigen ein Effekt auftritt.

Der Entscheidung für die eine oder andere Möglichkeit liegen wirtschaftliche, wagenbauliche und betriebstechnische Gesichtspunkte des Bahnbetriebes zu Grunde, wobei in der Ausrüstung der Fahrzeuge mit den Schalldämpfern die Schalldämpfung an der Quelle erfolgt und auch an Bahnsteigen ohne Rücksprung, das heißt bei vorhandener Bausubstanz, eine Schalldämpfung möglich ist.

Der Erfindungsgegenstand ist an Hand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 die Anbringung der Resonator-Schalldämpfelemente an der Wagenaußenhaut im Bereich der gebremsten Räder, dargestellt ohne Verkleidungsschürze,

Fig. 2 den Aufbau der Schalldämpferelemente als Paket für die Anordnung im Bereich der gebremsten Räder eines Wagens.

Die Fig. 1 zeigt die Anordnung der Schalldämpfer 2 in einem Rücksprung 1 der Wagenaußenhaut 3 eines Wagens im Bereich der gebremsten Räder 4, dargestellt ohne äußere Verkleidungsschürze in diesem Bereich.

Die Fig. 2 zeigt den Aufbau der Resonator-Schalldämpferelemente für die Anordnung im Bereich der gebremsten Räder 4 eines Wagens. Der aus dem Bereich 5 der Räder 4 austretende Schall trifft auf die Resonatorelemente 6, welche unter Zuhilfenahme der Distanzstücke 7 auf der Stange bzw. den Stangen 8 aufgefädelt sind. Die Stangen sind durch Halteelemente 9 mit dem Wagen im Bereich 5 der Räder 4 verbunden.

Claims (2)

1. Wagenkante in Längsrichtung eines Zuges mit Rücksprung im Bereich der gebremsten Räder eines Schienenfahrzeuges, gekennzeichnet dadurch, daß Schalldämpfer (2) in dem Rücksprung (1) angeordnet sind, deren Schalldämpffrequenz auf die dominierende Frequenz des Bremsgeräusches des Zuges abgestimmt ist.

2. Wagenkante nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Schalldämpfer (2) im Rücksprung (1) des Wagens aus Resonator-Schalldämpfelementen besteht.