DE2652874B2

DE2652874B2 - Einrichtung zur Schalldämpfung an einem Schienenrad

Info

Publication number: DE2652874B2
Application number: DE2652874A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. 8153 Weyarn Albrecht; Helmut Dr.-Ing. 8851 Genderkingen Hassel; Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1976-11-20
Filing date: 1976-11-20
Publication date: 1979-11-22
Also published as: JPS6245922Y2; JPS626U; CH624887A5; DE2652874A1; GB1591832A; AT355619B; IT1088242B; DE2652874C3; ATA779877A; SE7712324L; US4183572A; FR2371305B1; JPS5364316A; SE436408B; BE860958A; BR7707684A; FR2371305A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schalldämpfung an einem Schienenrad mittels eines Körperschall absorbierenden Schirmes, der an mindestens einer Seite der Radscheibe unter Bildung eines Zwischenraumes mit der Radscheibe angeordnet und mit dem Schienenrad kraftschlüssig verbunden ist.

Bei der Fortbewegung von Schienenfahrzeugen im Gleis treten Geräusche auf, die in den Berührungsflächen zwischen Rädern und Schienen entstehen. Die Geräusche resultieren im wesentlichen aus einer Überlagerung von Roll- und Gleitvorgängen und nus Rotationsschwingungen. Die derart entstandenen Geräusche werden einmal als Luftschall von dem System Rad-Schiene abgestrahlt; zum anderen werden sie als Körperschall von der Ursprungsstelle durch die Schiene und durch das Rad weitergeleitet. Aus konstruktiven Gründen kann die Geräuschentstehung insbesondere: in Gleisbogen nicht unterbunden werden.

Aus der »Eisenbahntechnischen Rundschau« (ETR (24) 11 -1975) ist ein schallgedämpftes Schienenrad bekannt, bei dem auf die Radscheibe eine Kunststoffschicht aufgetragen ist. Die Kunststoffschicht reicht vom Nabenbereich über das Scheibenblatt in den inneren Rand des Felgenkranzes, Auf diese Kunststoffschicht ist ein etwa den gleichen Bereich verdeckendes Deckblech aufgesetzt, das durch die Klebewirkung des Kunststoffes gehalten wird.

Derartige schalldämpfende Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie von der Radscheibe nicht mehr abgenommen werden können ohne dabei zerstört zu werden. Da die Radscheibe jedoch in gewissen

to Zeitabständen auf Anrisse untersucht werden m.'.ß, muß die schalldämpfende Einrichtung entweder jedes Mal abgelöst und anschließend erneuert werden, oder die Untersuchung bleibt nur auf eine Seite des Schienenrades beschränkt Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die Wirksamkeit von Dämpfungsmassen, welche direkt auf einen schwingenden Körper aufgebracht werden, stark von der aufgebrachten Menge abhängig ist Eine wirksame Schalldämpfung ist deshalb bei dieser Methode stets mit einer beträchtlichen Gewichtserhöhung verbunden.

Eine andere, der eingangs angegebenen Gattung entsprechende Einrichtung zur Schalldämpfung an einem Schienenrad in Form eines den Körperschall absorbierenden Schirmes, der an mindestens einer Seite der Radscheibe angeordnet ist, ist durch die DE-PS 8 13 044 bekannt. Dieser Schirm soll aus einem schalldämpfenden Werkstoff, insbesondere aus Preßstoff, bestehen. Derartige schalldämpfende Werkstoffe haben jedoch ihre optimal dämpfende Wirkung nur in einem vergleichsweise schmalen Frequenzbereich.

Andererseits sind für das Auftreten von Quietschgeräuschen vornehmlich die Eigenfrequenz eines Schienenrades entscheidend; diese ändert sich jedoch stark mit dem Radzustand, insbesondere mit dessen Abnutzungsgrad. Eine Bedämpfung des Schienenrades über lediglich einen schmalen Frequenzbereich genügt demnach nicht zur dauernden Schallunterdrückung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Schalldämpfung an einem Schienenrad zu schaffen, welche die entstehenden Geräusche über einen breiten Frequenzbereich wirksam dämpft, das Schienenrad im wesentlichen unverändert läßt sowie leicht anzubringen ist und das Gewicht des Schienenrades nur unwesentlich erhöht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebene Maßnahme gelöst.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wirkt im wesentlichen auf zweifache Weise schalldämpfend:

Einmal dient sie als Abschirmung, welche verhindert, daß der insbesondere von der Radscheibe abgestrahlte Schall nach außen dringt. Zum anderen dient sie als Schwingungsabsorber, in welchen der im Schienenrad entstehende Körperschall eingeleitet und dort absorbiert wird. Die besondere schwingungsabsorbierende Wirkung von Hornteilen über einen weiten Frequenzbereich ist in der DE-OS 22 29 420 ausführlich beschrieben, so daß hier nicht weiter darauf eingegangen werden soll. Witterungs.verhältnisse oder der Abnutzungsgrad des Schienenrades werden so durch die Bedämpfung über einen weiten Frequenzbereich ausgeschaltet.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Schirm zur Befestigung an der Schienenradinnenseite teilbar und weist eine Aussparung zur Durchführung der Radachse auf.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß der Schirm doppel- oder

mehrwandig ausgebildet, der Raum zwischen den Wänden mit einer schalldämpfenden Masse ausgefüllt ist und daß die Wände über ein Befestigungselement zur Ankopplung an das Schienenrad miteinander verbunden sind und versetzt gegenüberliegende, V-förmige Schlitze zur Bildung der Horn teile aufweisen.

Ein derartiger Schirm verhindert einmal in wirksamer Weise die Ausbreitung von Luftschall, zum anderen besitzt er eine besonders starke Absorptionsfähigkeit von Körperschall.

Weiterhin kann die schalldämpfende Masse zwischen den Wänden des Schirms sich zur Radachse hin fortsetzen und sich kreisförmig als Dichtlippe an die Radnabe anlegen.

Besonders günstig isi die Montage der erfindungsgemäßen Einrichtung bei einem Schienenrad mit aufgeschrumpften und durch einen eingewalzten Sprengring gesicherten Radreifen, wenn die Einrichtung zur Schalldämpfung von dem eingewalzten Sprengring gehalten und angepreßt wird.

In der Zeichnung ist in teilweise schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schalldämpfung -λη einem Schienenrad dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Schienenrad mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schalldämpfung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Innenseite des in Fig. 1 dargestellten Schienenrades;

F i g. 3 einen Querschnitt durch ein Schienenrad mit aufgeschrumpftem Radreifen und mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schalldämpfung.

In F i g. 1 ist in einem Querschnitt die obere Hälfte eines Schienenrades 1 bekannter Ausführung dargestellt. An der Radinnenseite ist eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Schalldämpfung angeordnet, welche mit dem Randkranz durch Klemmen kraftschlüssig verbunden und durch einen Sprengring 3 gesichert ist. Die Einrichtung ist als Schirm 2 ausgebildet, welcher aus zwei Wänden 4, 5 aus Metall, z. B. aus Stahl, und einer den Zwischenraum zwischen den Wänden 4, 5 füllenden Dämpfungsmasse 6 besteht. Die Wände 4, 5 sind über ein Befestigungselement 7, welches zur Ankopplung an den Radkranz dient, miteinander verbunden. Die Wände 4, 5 weisen im weiteren versetzt gegenüberliegende Schlitze 8, 9 auf, welche wie aus Fig. 2 zu ersehen ist.

V-förmig sind und zur Bildung von Hornteilen dienen. Die Dämpfungsmasse 6 ist in Richtung auf die Radnabe über die Wände 4,5 hinaus zur Bildung einer Dichtlippe 10 verlängert Dadurch wird verhindert, daß sich in dem Raum zwischen dem Schirm und der Radscheibe Schmutz ansammelt und daß Luftschall austreten kann.

Fig.2 zeigt eine Aufsicht auf die Innenseite des in F i g. 1 dargestellten Schienenrades. Wie zu sehen ist, deckt der Schirm 2 die Radscheibe vollständig ab. Der Schirm 2 ist zur Montage in zwei Hälften 2.1 und 2.2 teilbar und wird durch einen auf die Hälften aufschraubbaren Sprengring 3 gesichert V-förmige Schlitze 9 in der Wand 5 bilden in Verbindung mit der darunterliegenden Dämpfungsmasse Schwingungsabsorber, in welchen der über das Befestigungselement 7 eingeleitete Körperschall absorbiert wird. Die Schwingungsabsorber sind durch radiale Schlitze 11 in den Wänden 4,5 voneinander getrennt

Ein ähnlicher Schirm könnte zusätzlich auch an der Radaußenseite befestigt sein, jedoch hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung in der dargestellten Ausführung schon eine Absenken? des Lärmpegels um 13 db (A) und eine Reduzierung der Kachhallzeit auf 10% der ursprünglichen Nachhallzeit bewirkt. Dabei erhöht sich das Gewicht eines mit der erfindungs^emäßen Einrichtung ausgestatteten Schienenradsatzes um iedigliciica.4%.

Die Befestigung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schalldämpfung an einem Schienenrad ist nicht nur auf die dargestellte Weise beschränkt, sondern kann auch auf andere, dem Fachmann bekannte Art und Weise, z. B. durch Kleben, Schweißen, Schrauben ect. erfolgen. Dabei muß lediglich eine sichere Einleitung des Körperschalls in die Schwingungsdämpfer gewährleistet werden.

Besonders günstig ist die Befestigung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schalldämpfung bei einem in Fig.3 dargestellten Schienenrad mit aufgeschrumpften Radreifen 12. Nach dem Aufbringen des Radreifens 12 auf die Radscheibe 13 wird ein Schirm 2 auf den äußeren Rand der Radscheibe 13 aufgelegt. Anschließend wird in ein»· Nut 14 des Radreifens 12 ein Sprengring 15 eingewalzt, welcher sowohl den Schirm 2 gegen die Radscheibe 13 drückt, als auch den Radreifen 12 auf der Radscheibe 13 sichert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Einrichtung zur Schalldämpfung an einem Schienenrad mittels eines Körperschall absorbierenden Schirmes, der an mindestens einer Seite der Radscheibe unter Bildung eines Zwischenraumes mit der Radscheibe angeordnet und mit dem Schienenrad kraftschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (2) aus in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten, akustisch voneinander getrennten Schwingungsdämpfern in Form von Hornteilen gebildet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (2) zur Befestigung an der Schienenradinnenseite teilbar ist und eine Aussparung zur Durchführung der Radachse aufweist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (2) doppel- oder mehrwandig ausgebildet, der Raum zwischen den Wänden (4,5) mit einer schalldämpfenden Masse (6) ausgefüllt is· und daß die Wände (4, 5) über ein Befestigungselement (7) zur Ankopplung an das Schienenrad (1) miteinander verbunden sind und versetzt gegenüberliegende V-förmige Schlitze (8,9) zur Bildung der Hornteile aufweisen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schienenrad (1) an seiner Innenseite und/oder Außenseite eine Aussparung zur Aufnahme des Befestigungselementes (7) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schalldämpfende Masse (6) zwischen den Wänden (4, 5) des Schirms (2) sich zur Radachse hin fortsetzt und :.ich kreisförmig als Dichtlippe (10) an die Radnabe anlegt.

6. Einrichtung nach einem de; Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Schienenrad mit aufgeschrumpftem und durch einen eingewalzten Sprengring (15) gesicherten Radreifen (12) die Einrichtung zur Schalldämpfung von dem eingewalzten Sprengring (15) gehalten und angepreßt wird.