DE2207162A1

DE2207162A1 - Bei wechselkraftbeanspruchung schwingendes, geraeuschabstrahlendes bauteil mit schwingungsdaempfung

Info

Publication number: DE2207162A1
Application number: DE2207162A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Phys Hartwig; Guenter Muenchenberg; Otto Weber
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-02-16
Filing date: 1972-02-16
Publication date: 1973-08-23
Also published as: DE2207162C3; IT977365B; FR2172705A5; GB1415900A; US3973653A; DE2207162B2

Description

Unsere Zeiebon.i Y 124
9709-Vei/Ba

jJei Viechnekruitbfftiispi-ucixang Bchv/ii

rEis-iondes Bauteil rait Schwin-

Die Erfindxu^g betrifft ein bei V/echselkraftbeanspruchung schwingendes, gerä\iscbabKtr&hlendes Bauteil mit einer zur Schwingungsdämpfung dienende '.L'rennfuge, die das Bauteil in benachbarte, durch zusätzliche Kaßnahmen zusammengehaltene Bestandteile unterteilt.

Es ist durch die deutsche Ausle&eschrift 1 154 312 bekennt, bei Scheibenbremsen eine Brc-ianscheibe ku Yerviendeu, deren koaxia.1 und parallel angeordnete Einzel scheiben du.roh ein F-chwingLingsdämpfendes Mittel miteinander verhundeu ßind.

30983A/0 1 99

Diese Maßnahme Roll bewirken_r da.ß die beim Betätigen der Bremse auftretenden Geräusche gedämpft werden, die dadurch entstehen, da R die an die Bremsscheibe angepreßten Reibbeläge die Scheibe in Cclrwingungen vernetzt. Ea hat
sich jedoch gezeigt, daß bei dem. bekannten Vorschlag der angestrebte Erfolg nicht erreicht wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Schwingungsdämpfung bei dem eingangs näher beschriebenen Bauteil zu schaffen. Die erfindurigsgeiaäQe
Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge unter Berücksichtigung der Gestalt des Bauteiles derart verläuft, daß die in Richtung einer schwingungsbestimmenden Abmessung des Bauteiles liegenden Abmessungen der Bestandteile desselben senkrecht zu der
Richtung kontinuierlich zv.- oder abnehmen.

Darüber hinaus können außer der Trennfuge weitere Trennfugen vorhanden sein, von denen jede unter Berücksichtigung der Gestalt des Bauteiles und des Verlaufs der benachbarten Trennfuge so verläuft, daß die in Richtung
der schwingungsbestimmenden Abis;ess\uag des Bauteiles liegenden Abmessungen aller Bestandteile desselben senkrecht zu der Richtung kontinuierlich abnehmen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verlauf der Trennfuge bzw. Trennfugen werden die Amplituden mit Toncharakteristik erheblich unterdrückt. Diese Wirkung kann noch dadurch unterstützt werden, wenn die einander berührenden Flächen der Troimfu-· ge unter Reibungsdämpfung stehen. Hierbei können die Flächen der Trennfuge durch Verschweißen, Aufschrumpfen_t Vovr.ioten oder Vers'ehrauben aneinandergehalten worden. Er. ist ;».ber

309834/0199

PAD ORIGINAL

auch ntöclieh, daß in die T.rettttiuE-~ eino Klebeschicht ein " gefügt iPt, vrolche die riechen der 'i'reur, fu.^e rjitej.r:anr?.er

Dat: Aiiv?endiiTi£i.-£:ibiet dex^; Brfinauag ist viel Gel ti a;.. So kanu das Bauteil ein Metallrad einen Schienenfahrzeuges oder eine für die sos Fahrzeug; dienende Schiene Bein. Weiterhin ist es möglich, daß dar? Bauteil ein, wenigstens eine Eeibfläche aufweisender, mit Eeibbacken in Reilnirigsverbindung bringbarer Teil eines zu einer Reibungsbremse· gehörenden Bremskörper ist, der Breiaascheibe einer Scheibenbremse oder Bremstroiamel einer Troiaiaalbreiiise sein ko,nn. Es ist vorteilhaft, wenn hierbei die Srermftige vom freien Randteil dee BreiEf-);ö3?pero ausgehend in einem außerhalb der Reibfläche liegenden Bereich endet.

Bei dem auf eine ReJlvmifjsbreinse beaogeiien Amßpiel virö die jtt er st ei rung der; triaüäurngsgemäiSc-in lis.utei~ Ieβ sehr wesentlich dadurch erleichtert, wenn entlang seiner Trennftige eine Scheibe oclex* ein. seine?.* Befestigung dienender leil eingegossen iat.

Sowohl die Scheibe v<ie auch der der Befestigung dienende Teil bestehen ?,v,'ecki«äßigerweise aus Blech. Wegen einer besseren kraftschlüsGigon Verbinatuig dieses Blechteiles mit deiß ihm Uinsebenden Gußraaterial des Bauteile β kann der in ihm eirgogosseno Elechtei.l mit Ausnehiü'angen. versehen oein, die vorc Gußnaterial des Bauteiles aufgefüllt sind, wobei es möglich ist, daß der eingegossene BIeenteil im FLcirjdbereJ.oh des aus einen Breiaskörperteil bestehenden Bauteiles zahnföriaig ausgeklinkt ist.

Es hat sicli als vorteill·"-ft ervjiesen, v;enn zwischen dem

309834/0199

ΒΑΓ

Bauteil und dem in ihm eingegossenen Teil v/enigstene teilweise eine dar? Verschmelzeil der Tremifugeiifläohc-n iidt dew eingegossenen Teil verhindernde, tempexaturfoßte Schicht vorgesehen iat.

Ist der der Befestigung de« BremskÖrpers dienende Teil als in dem in Reibungsverbindung bringbaren Bremskörper eingegoesenes Blechteil ausgeführt, dann ißt es von Vorteil, wenn an seinem Übergaiigsbereich zu dem in Reibungsverbindung bringbaren Teil des Bremskörpors Wellen angeformt sind. Diese Wellen reichen in den mit Reibbacken in Reibungsverbindung bringbaren Teil hinein und geben somit nicht nur eine gute Verbindung zwi'schem dem Blechteil und dem Gußteil, sondern wirken auch einer thermischen Verformung des Bremßkörpers entgegen und sorgen außerdem durch ihren Kühlrippeneffekt für eine gute Wärmeableitung.

In der Zeichnung sind AusiUhx-ungsLeiupieit! der Erfindung schematisch dargestellt und zwar zeigen:

Figur 1 den Querschnitt vom Teil eines Schienenfahrzeugrades auf einer Schiene,

Figuren

2 bis 5 Querschnitte von zu Reibungsbremsen gehörenden Bremskörpern (teils weggebrocben) und

Figur 6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI der Figur 5·

Bei den in Figur 1 dargestellten Ausführungsformen ist das ßchwingungsgefährdete Bauteil ein Hetallrad A einea (nicht gezeigten) Schienenfahrzeuges oder eine für dieses Fahrzeug dienende Schiene B. Eine Trennfiige 10 unterteilt das

309834/0199

^BAD

Rad A oder die Schiene B in beruickbarte .';5i-ftan6.tf:.i.Jt- 11,IM«. wobei die Trurmfugo IC unter Bft^iicLiiiiehti^rtn^ fer Oe;.ialt der. Raden A oder der fichiero B derart verlernt, άκβ eile in

ode3,- der Schiene J> liegenden Ab;ae klingen dss:j«?3 hon od3X* üüxselben zu der Richtung kontinuierlich su- oder abriohtfiGn. Kit anderen V'orten bedeutet dies beißpieliuieise-bei der Schiene B im Hinblick auf ihre Gestalt, daß die Trennfugo 10 entsprechend der senkrechten MittGlebenc verlaufen ktuin, um die diskreten Eigenfrequanzen au verstimmen und damit eine wirkungsvolle Gerä\ischininder;mg su erreichen.

Das in den Figuren.2 bis 6 veranschaulichte s ge fähr de te Bauteil ist Teil C "bzw. D eines au einer Hei~ bungsbremne 15 gehörenden Breaiskörperc 14j der außer dein mit Reibflächen 15 versehenen uud mit Reibbacken 16 in Reibungsverbindung br.ingbs.ren Teil C bzv,-. Tj aus einem ui-cxj, L0J.it.!:· Ιο -?'H: 'Mj₅V. -.g <^ ><""■'. oideu ?-.:-il 17 "!;ö^t~b.t.

Während in den Figuren 2 und 5 sowie 5 und 6 der Bremskürper 14 die Bremascheibe (mJi; 'feil C) einer Scheibenbremse ist, wird in Figur 4 gezeigt, daß der Breiaskörpor 14 auch die Bremstrommel (mit Te-il 3)) einer Trommelbremse sein kann. Da bei diesen Ausführungabeispielen das Bauteil C bzw. D-nr'.ralich der mit Reibbacken 16 in Reibungsverbindung bringbare Teil des Bremukörpers 14 - eine iiu wesentlichen rechteckige Querschnitts&'estalt aufweist, verläuft die Trennfuge 10 diagonal zur Querschnitten äche und zwar vom freien Randteil 18 in einem außerhalb der Reibfläche 15 liegenden Bereich endend, vjo sie (im Aueführungsbeispiel nach Figur 2) einen der Zentrierung-des durch die Trennfuge 10 abgeteilten Bestandteiles 11 dienenden Ab bat ζ 19 bildet. Die Flächen 101 der Trennftige

309834/0199

BAD ORICINAL

v/erden bei dieser /axöfüln-uj'inform durch (bei 2O) anoinanderpehal ten, sie stehen dab οι unter 1·?:>ί-bvngßdäiapfung, d.b. bei l'>ohyiiigO.ni;i:>.2,nxc;tpiriß wird ihre Reibung sueinander durch Scherkräfte erhöht und somit " die Schwingungsamplitude gedämpft.

Die Fertigung des erfindungsgemäßen Bresiskörpers I4 kenn erheblich vereinfacht werden, wenn entlang seiner Trennfuge 10 eine Scheibe 21 (Figur 5) oder der seiner Befestigung dienende Teil I7 eingegossen ist (Figur 4 bis 6), wobei die Scheibe 21 und das der Befestigung dienende Teil 17 aus Blech bestehen. Dieses eingegossene Blechteil 17 bzw. 21 ist im Eandbereich 181 den in Reibungsverbindung bringbaren Breraskörperteiles C (boi 22) ausgeklinkt (Figur 6),und/oder das eingegossene Blechteil weist Ausnehmungen 23 auf, die voia Gutmaterial der: Bremskörperteiles C ausgefüllt sind, womit zwischen den beiden Teilen C und 17 eine gute kraftschlüssige Verbindung geschaffen ist.

Figuren 5 und 6 zeigen eine Aiisführungsform des als Bremsscheibe einer Scheibenbremse ausgebildeten Bremskörperr, I4» dessen seiner Befestigung dienender Teil I7 s.lß in dem rait den Reibbacken 16 in Reibungsverbindung bringrbaren Bremakörperteil C eingegossenes Blechteil ausgeführt ist. Um einer thermischen Verformung des Bremskörpers I4 entgegenzutreten, sind son das der Befestigung des Bremskorpers I4 dienende Blechteil 17 in Höhe seines Übergangebereichcf; zu dem in Reibungsverbindung bringbaren Teil C Wellen 24 angeformt, die in den in Reibungsverbindung bringbartn Teil C hineinreichen. Wie bereits erwähnt, ßorgen dio Wellen 24 mit Hilfe ihres Kühlrippeneffekteκ auch für eine gute Wärmeableitung.

309834/0199

BAD ORK3INAL

XJn eilt Yc--r!".·>:■ }.:τ:!ν; j Kr--r rV-o;· ^rj^;:?'f-.nij£'ii£vciiij.\UJ..^:.."-;-n 1 O'i iiivt- deiu ei.nv'-fOH!^^!i;.fi' ''ViI 17 1»κν, ΓΊ vroii-^ni-.:;»^ teilveise zv vc-rb:i.;''öcrj">, If.. v- «':.v>>fj eijtin'i.'t.i-h'-vitfe.'j "i-:':r;T-err4n»'i'!-:^te

V.ie 'bea-eits er\.'ähnt, sind die darrc^'t>llten muT becohi\i.ebonen Aucfuhn^uii^Kiornien rir" l^ainpieü ο Tür die Ye:cvrij.']:- licVnui£ der Erfpnclnng, i.u Ρ-^αη KrOur^ noch matrohorloi andere /iisfvhr-tiii/jGiOra.en j;.ö^lich fciixd» So kann bei£;piolK-wei se die einfii^ssyene Sc-Loibe 21 e/iu; hAtKetc-s-tänaigem, nicl3.aet?;llischr;j.i Kateria!!. beptelxfiUr und die dan Verschmelzen der Vrennfußonflächen 101 mit der, ein.£:e£OHFon.p]j, Teil bav,'. 21 verbindernde, teaperatiirfet-tfi Pohicht 2[j kanu suura Beispiel Glirw.er oder ei3". entispreubfcnaer Kunetit-off sein, mit den' wcriiculens eine nr.obe dec ί-;'ΐ.ηΓ,τ_:.·£0ΗΚ£';νι^::ΐϊ Üceiles

309834/0199

»AD ORKSINAL

Claims

A n c ρ r ü c h e

1. Box V'echsellcraftbefuiüpruchiu^g schwingendeü, peräuscbabstrahlende ε Bauteil mit einer zur Schwiri^ngsdäioiifuiig dienenden Trennfuge, die das Bauteil in benachbarte/ durch zusätzliche Maßnahmen zusammengehaltene Bestandteile unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge (1 0) unter Berücksichtigung der Gestalt des Bauteiles (!,BJC,!)) derart verläuft, daß die in Richtung einer schwingungsbestimmenden Abmessung dee Bauteiles (A₁B,C,D) liegenden Abmessungen der Bestandteile(11,12)desselben senkrecht zu der Richtung kontinuierlich zu- oder abnehmen.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der 'Trennfuge (10) weitere Trennfugen vorhanden sind, von denen jede unter Berücksichtigung dnr Gestalt des Bauteiles (A,B,C,D) und des Verla-ufs der benachbarten Trennfugen so verläuft, daß die in Richtung der schvingungsbestimmenden Abmess\ing des Bauteiles (A,B,C,D) liegenden Abmessungen aller Bentandteile desselben senkrecht zu der Richtung kontinuierlich abnehmen .

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einander berührende Flächen (101) der Trennfuge (2ü) unter Reibungsdämpfung stehen.

309834/0199

BAD OBKSINAL

4· Bauteil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (101) der Trennfuge (10) durch Verschweißen aneinandergehalten werden.

5. Bauteil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, d;xß die Flächen (101) der Trennfuge (10) durch Aufschrumpfen aneinandergehalten werden.

6. Bauteil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (101) der Trennfuge (10) durch Vernieten oder Verschrauben aneinandergehalten werden.

7. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Trennfuge (1O) eine Klebeschicht eingefügt ist, welche die Flächen (101) der Trennfuge (1O) miteinander verbindet.

8. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Metallrad (A) einey Schienenfahrzeuges ist.

9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß es eine für Schienfahrseuge dienende Schiene (B) ist.

10.Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß es ein, wenigstens eine Reibfläche (15) aufweisender, mit Reibbacken (16) in Reibungsverbindung bringbarer Teil (C,D) eines zu einer Reibungsbremse (13) gehörenden Bremskörpers (I4) ist.

309834/0199

11. Bauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge (1O) vom freien Bandteil (18) . des Bremskörpars (14) ausgehend in einem außerhalb der Reibflächen (15) liegenden Bereich endet. :

12. Bauteil nach Anspruch 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß entlang seiner Trennfuge (1O) eine Scheibe (21) eingegossen iut.

13· Bauteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß in seine Trennfuge (1O) ein seiner Befestigung dienender Teil (17) hineinragt und dort eingegossen ist.

14* Bauteil nach Ancpruch 12 oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß der in ihm eingegossene Teil (17 bzw. 21) Ausnehmungen (2*) .aufweist, die vom Material des Bauteiles (A,C,D) ausgefüllt sind.

15· Bauteil nach einem der Ansprüche 12 bis 14§ dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich seines freien Randteiles (181) der in ihm eingegossene Teil (17 bzw. 21) zahnförmig ausgeklinkt ist.

16. Bauteil nach einem der Ansprüche 12 bis 15· dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ihn und dem in ihm eingegossenen Teil (17 bzw. 21) wenigstens teilweise eine das Verschmelzen der Trennfugenflächen (101) mit dem eingegossenen Teil (17 bzw. 21) verhindernde, temperaturfecte Schicht (25) vorgesehen ist.-

309834/0199

17· Bauteil nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnwt, daß an dem der Befestigung dienenden Teil (17) mindestens in seinem Übergangsbereich zu dem mit Heibbacken (16) in Reibungsverbindung bringbaren Tel] (C,D) des Bremskörpers (I4) Wellen (24) angeformt sind, die in den mit Reibbacken (16) in Reibungsverbindung bringbaren Teil (C,d) hineinreichen.

309934/0199