DE2810568A1 - Schwingungsgedaempftes schienenrad - Google Patents

Schwingungsgedaempftes schienenrad

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DE2810568A1
DE2810568A1 DE19782810568 DE2810568A DE2810568A1 DE 2810568 A1 DE2810568 A1 DE 2810568A1 DE 19782810568 DE19782810568 DE 19782810568 DE 2810568 A DE2810568 A DE 2810568A DE 2810568 A1 DE2810568 A1 DE 2810568A1
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wheel
tongues
rail
wheel rim
rim
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DE19782810568
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Richard Klatt
Erwin Dr Rer Nat Raquet
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Krupp Stahl AG
Original Assignee
Fried Krupp Huettenwerke AG
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
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Description

  • SchwingungsgedälnpStes Schieiieiirad
  • Die Erfindung betrifft ein schwingungsgedämpftes Schienenrad mit mehreren über dessen Umfang verteilt am Radkörper, insbesondere Radkranz, Radreifen oder Radfelge angeordneten, aus Masse und Dämpfungsmaterial bestehenden Resonanzabsorbern.
  • Man hat versucht, die für das Kreischgeräusch verantwortlichen axialen Sefiwingungen mit einem an Radkranz angebrachten Ring aus dämpfendem Material zu dämpfen. Der damit erzielte Effekt befriedigt aber nicht (DE-OS 1 605 065).
  • Ferner hat man versucht die Fahrgeräusclie durch in Ringnuten im Radkranz eingelagerte Dämpfungsringkörper oder Ringkörperteile, die aus einzelnen Plättchens Kreisringausschnitteri oder Ringscheiben bestehen und an ihren Anlageflächen mit einem schmiermittelartigen Werkstoff höch r Zähigkeit überzogen sind, zu dämpfen. Auch dieser auf dlC Anmelderin zurückgellende Versuch hat sich in der Praxis nicht durchsetzen könnten.
  • Bei einem anderen bekannten Schienenrad der eingangs genannten Art sind die Resonanzabsorber iri der Nähe des Radkranzes an der Radscheibe befestigt. Jeder Resonanzabsorber besteht aus einem zylindrischen Gummipuffer, auf dessen Stirnflächen zwei Metallscheiben mit eingelassenen Schraubensolzen anvulkanisiert sind, Bei diesem in der Praxis erprobten schwingungsgedämpften Schienenrad zeigt sich aber bereits nach einer verhältnismäßig kurzen Betriebszeit von einem Jahr, daß die Wirksamkeit der Dämpfung wesentlich nachließ. Aus diesem Grunde hat sich ein derart schwingungsgedämpftes Schienenrad in der Praxis nicht durchsetzen können (Zeitschrift VDI Bd. 96 Nr. 6, 21.2.1954 Seiten 171-175)o Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einer Rcsonanzabsorber für Schienenräder zu schaffen, der wirksamer und vor allen Dingen auch für eine längere Standzeit die am Rad auftretenden Schwingungen dämpft.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Resonanzabsorber aus mehreren, durch Zwischenlagen aus Dämpfung material voneinander getrennten, auü verschiedene Eigenfrequenzen des Rades abgestimmte Zungen besteht.
  • Bei einem solchen Schienenrad werden die Schwingungen auf Dauer wirksam gedämpft.
  • Die jeweils einen Satz bildenden, auf verschiedene Eigenfrequenzen des Rades abgestimmten Zungen können auf verschiedene Art und reise ausgebildet sein. Nach einer ersten Ausgestaltung können die Zungen durch riigförmiges Ausdrehen des Radkranzes bei einem Vollrad bzw. der Radfelge bei einem bereiften Rad hergestellt sein, wobei die so entstehenden Ringe durch radiale Schnitte in einzelne, den Resonanzabsorbern entsprechende Sätze aufgeteilt sind. Nach einer anderen Ausgestaltung können die Zungen durch Ausdrehen von mit Schraubenbolzen am Radreifen bzw. am Radkranz befestigten Ringen hergestellt sein, wobei die so entstehericlerl Ringe durch radiale Schnitte in einzelne, den EtesonanzaLsorbern entsprechende Sätze aufgeteilt sind.
  • Nach einer weiteren her stelluingstechnisch einfacheren Ausgestaltung bestehen die Zungen aus Platten insbesondere gleicher Höhe und Länge aber unterschiedlicher Dicke und sind parallel oder rnäanderförrnig (in Reihe) auf demselben Sockel angeordnet.
  • Hierbei können die auf demselben Sockel angeordneten Zungen jeweils einen starr am Radkörper befestigten Block bilden.
  • Die Blöcke können unmittelbar am Radkörper befestigt sein.
  • Vorzugsweise sind sie aber an einem Ring, der in einer Ausdrehung des Radkörpers, insbesondere des Radkranzes, des Radreifens oder der Radfelge eingeschrumpft ist, insbesondere durch Schraubverbindungen befestigt.
  • Den konstruktiven Aufwand für die Befestigung der einzelnen Sätze von Zungen kann man gering halten, wenn man jeweils zwei benachbarte Sätze von Zungen einem gemeinsamen Sockel zuordnet.
  • Der die plattenförmigen Zungen tragende Sockel ist vorzugsweise als Paket aus den Zungenenden oder bei von einem gemeinsamen Sockel getragenen Doppelzungen aus den mittleren Zungenabschnitten und insbesondere damit verschweißten Distanzplatten und gegebenenfalls Deckplatten aufgebaut. Ein solcher Sockel ist sowohl von der Herstellung als auch von der Montage her günstig, da nur die plattenförmigen Zungen und die Distanzplatten aufeinander geschichtet und miteinander und dem Radkörper verspannt zu werden brauchen.
  • An Stelle von plattenförmigen Zungen können aber auch stabförmige Zungen, insbesondere aus Rundmaterial, unterschiedlicher Abmessung, insbesondere unterschiedlichen Durchmessers, verwendet werden. Als Stäbe eignen sich z.B. Hohlstäbe mit unterschiedlichen Abmessungen, insbesondere unterschiedlichem Durchmesser und/oder unterschiedlicher Wandstärke. In einem solchen Fall können sie teilweise koaxial zueinander und mit Abstand voneinander angeordnet werden, wobei die Zwischenräume zwischen den Stäben mit Dämpfungsmaterial ausgefüllt und der innere Stab entweder ein Voll stab oder ein mit Dämpfungsmaterial ausgefüllter Hohlstab ist. Obgleich es auch hier grundsätzlich möglich ist, den Sockel aus den Stabenden bzw.
  • Stabmitten und Distanzelementen aufzubauen und miteinander zu verspannen oder zu verschweißen, kann der Sockel auch aus einem kornpakten oder gelochten Block bestehen, an dem bzw.
  • in dem die Stäbe angeschweißt bzw. eingesteckt sind.
  • Die'jeweils einen Block bildenden und über ihren Sockel starr mit dem Radkranz bzw. dem Radreifeh bzw. der Radfelge verbundenen Zungen liegen vorzugsweise in einer Ringnut des Radkranzes bzw. Radreifens bzw. Radfelge insbesondere in Dämpfung material eingebettet. Bei dieser Anordnung ergibt sich nicht nur ein kompakter Aufbau von Schienenrad mit Resonanzabsorbern sondern auch auf einfache Weise eitie für die Ableitung der Radschwingungen günstige Kopplung zwischen Radkranz, Radreifen oder Radfelge und Resonanzabsorbern. Die für das Ausdrehen der Ringnuten erforderlichen zusätzlichen Herstellungskosten fallen kaum ins Gewicht, weil das Rad ohnehin zum Zwecke des Überdrehens der Außenkontur in eine Drehbank eingespannt werden muß. Die Ringnuten schützen die Blöcke im Betrieb vor äußeren Einwirkungen und geben ihnen außerdem in Verbindung mit dem sie einbettenden Dämpfungsmaterial einen guten Halt, so daß zu ihrer Befestigung z.B. jeweils nur ein einziger mittiger Schraubenbolzen vorgesehen zu sein braucht. Die im Rad eingebettet angeordneten Zungen erzeugen wegen dieser Anordnung auch keine Eigengeräusche, wie z.B. Windgeräusche.
  • Vorzugsweise ist auf jeder Seite des Radkranzes bzw. des Radreifens bzw. der Radfelge eine Ringnut mit darin angeordneten Zungen vorgesehen. Durch diese beidseitige Anordnung wird die Dämpfung weiter verbessert.
  • Um den durch die Ringnut gegeblinen Raum optimal auszunutzen, sind die Zungen entsprechend dem Krümmungsradius der Ringnut gekrümmt.
  • Sofern es sich um ein gummigefetlertes Schielierlrad handelt, bei dem der Radreifen über eine Gummieinlage mit der Radfelge verbunden ist, sind die Resonanzabsorber am Radreifen, insbesondere in den Ringnuten, angeordnet. Die Kombination von gummigefedertem Schienenrad und am Rad körper angebrachten Resonanzabsorbem bringt besondei's gute Dämpfungsergebnisse.
  • Als- Material für die Zungen eignen sicti Aluminiwn und Stahl.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Schienellrades mit in Ringnuten des Radkranzes bzw. des Radreifens bzw. der Radfelge eingebetteten Resonanzabsorbern geschieht zweckmäßigerweise dadur-ch, daß nach Befestigen der auf demselben Sockel angeordneten Zungen in der Ringnut des Radkranzes bzw. des Radreifens bzw. der Radfelge die verbleibenden Zwischenräume einerseits zwischen den Zungen selbst und andererseits zwischen den Zungen und den Nutenseiten sowie dem Nutengrund mit Dämpfungsmaterial ausgegossen werden. Als Dämpfungsmaterial wird vorzugsweise eine vor dem Aushärten fließfähige Masse verwendet, die nach dem Aushärten eine plastische Masse mit einer Shore-Härte von 20 bis 60 Shore und hoher innerer Dämpfung ergibt, wie Silikon-Kautschuk.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 ein als Vollrad ausgebildetes Schienenrad mit seitlich am Radkranz angeordneten Zungen in Seitenansicht, Fig. 2 einen Teil des Schienenrades gemäß Fig. 1 im Axialschnitt, Fig. 3 einen Teil eines als bereiftes Rad ausgebildeten Schienenrades im Axialschnitt, wobei die Zungen an der Felge angeordnet sind, Fig. 4 einen Teil eines als bereiftes Rad ausgebildeten Schienenrades im Axialschnitt, wobei die Zungen in am Radreifen befestigten, separaten Ringen angeordnet sind, Fig. 5 einen Abschnitt eines als Vollrad ausgebildeten Schienenrades im Bereich des Radkranzes in Seitenansicht, Fig. 6 einen Teil des Schienenrades gemäß Fig. 5 im Axialscnitt mit zu Blöcken zusammengefaßten, zueinander mäanderförmig angeordneten Zungensätzen, Fig. 7 einen Teil des Schienenrades gemäß Fig. 5 im Axialscnitt mit im Unterschied zu den zueinander mäanderormig angezordneten Zugen der Fig. 6 parallel angeordneten Zungen, Fig. 8 einen Teil des Schienenrades im Axialschnitt ähnlich dem der Fig. 5 mit einer zu Fig. 6 und 7 abgewandelten Befestigung der zu Blöcken zusammengef arjt erl Zungen, Fig. 9 ein zu den Schienenrädern der Fig. 1 bis 8 anderes Schienerrrad mit in einer seitlichen Ringnut des Radkranzes eingebetteten Zungen in Aufsicht von der Spurkranzseite, Fig. 10 einen Teil des Schienenrades gemäß Fig. 9 im Axialschnitt nach Linie I - I, Fig. 11 einen einen Block bildenden Zungensatz in AuSsicht Fig. 12 den Block gem. Fig. 11 im Schnitt nach Linie II-II, Fig. 13 den Block gem. Fig. 11 im Schnitt nach Linie III-III, Fig. 14 einen weiteren einen Block bildeiiden Zungensatz in Aufsicht, Fig. 15 den Block gem. Fig. 14 im Schnitt nach Linie IV-IV, Fig.16 u.17 den Zungensatz gem. Fig. 11 im Schnitt nach Linie V-V in zwei verschiedenen Ausführungsformen, Fig. 18 ein entsprechend Fig. 5-7 ausgeführtes, als Vollrad ausgebildetes Schienenrad, links oben im halben Axialschnitt, rechts oben im Ausschnitt in Aufsicht, rechts Mitte die verwendeten Resonanzabsorber Typ A und Typ B in isometrischer Darstellung, unten dieVerteilung der Resonanzabsorber Typ A, B auf den Umfang des Rades, Fig. 19 ein Diagramm des beim Durchfahren enger Kurven auftretenden Schallpegels des Schienenrades gem. Fig, 18, aufgetragen über der Frequenz, oben mit und unten ohne Resonanzabsorber, Fig. 20 ein Diagramm des beim Durchfahren einer Kurve auftretenden Schallpegels des Schienenrades gem. Fig. 18, aufgetragen über den Weg der Kurve, obenohne und unten mit Resonanzabsorber, Fig. 21 ein anderes ausgeführtes, als Vollrad ausgebildetes Schienenrad, links oben im halben Axialschnitt, rechts oben im Ausschnitt in Aufsicht und rechts unten den verwendeteii Resonanzabsorber ili isometrischer Darstellung, Fig. 22 ein Diagrarnm des beim Befahrenf einer Schiene auftretenden Schallpegels des Schienenrades gem. Fig. 21, oben ausgezogen ohne und gestrichelt mit Resonanzabsorber bei einer verriffelten Sciiienenoberfläche und unten ausgezogen ohne und gestrichelt mit Resonanzabsorber bei einer geschlifferlerl Oberfläche, aufgetragen über die Geschwindigkeit.
  • Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Schienenrad ist als Vollrad ausgebildet und besteht im wesentlichen aus liebe 1, Radscheibe 2 und Radkranz 3. Die Ausführungsbeispiele der Fig. 3 und 4 zeigen Schienenräder, bei denen der Radkranz in Radreifen 4 und Radfelge 5 aufgeteilt ist.
  • Der Radkranz 3 bzw. der Radreifen 4 bzw. die Radfelge 5 tragen auf der der iJabe 1 zugekehrten Innenseite eine Vielza}ll von über den Umfang verteilt angeordneten Resonanzabsorbern 6, die aus Zungen 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 und zwischen ihnen angeordneten Einlagen 14 aus schwingungsdämpfendem Material bestehen. Die einzelnen Zungen 7 bis 13 werden durch ringförmiges Ausdrehen aus dem vollen Material des Rades hergestellt, wobei die so entstehenden Ringe anschließend durch radiale Schnitte 6a gemäß Fig. 1 in einzelne Sätze aufgeteilt werden.
  • Die Länge und die Dicke der Zungen 7 bis 13 ist maßgebend für die Abstimmung auf die Eingenfrequenzen des Rades. Die Lage der Zungen 7 bis 13 ist maßgebend fül die Richtung der zu tilgenden Schwingungen. Zur Tilgung der axialen Schwingungen sind die Zungen 7, 8, 9 vorgeseiien, die in Elintereillanderliegenden radialen Ebenen angeordnet sind und in axialer Richtung schwingen können. Für die Tilgung der radialen Schwingungen sind die Zungen 10 bis 13 vorgesehen, die in koaxialen Flächen übereinander angeordnet sind. Da iii jedem Umfangsabschnitt sowohl auf radiale als auch auf axiale Schwingungen verschiedener Eigenfrequenzen ansprechende Zungen vorgesehen sind, werden sowohl die axialen als auch die radialen Radschwingungen am Ort ihres Entstehens, nämlich am Radkranz und am Radreifen getilgt, so daß die Geräuschdämpfung optimal ist.
  • Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, können die Zungen entweder bei einem Vollrad (Fig. 2) aus dem Radkranz, oder bei einem bereiften Rad (Fig. 3) aus der Radfelge oder bei einem anderen bereiften Rad (Fig. 4) aus mit Schraubenbolzen am Radreifen befestigten separaten Ringen 15 durch ringförìniges Ausdrehen und anschließendes radiales Urlterteilen hergestellt sein.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 sind die einzelnen Sätze der Zungen nicht aus einem Stück mit dem Rad gearbeitet, sondern bilden einzelne, am Rad befestigte Blöcke 18. Jeder Block 18 besteht aus mehreren Zungen 20 bis 23, die die gleiche Höhle, die gleiche Länge aber verschiedene Dicke haben und zwischen denen jeweils eine Einlage 24 aus schwingungsdämpfendem Material vorgesehen ist.
  • Die Zungen 20 t)is 23 sind auf die Eigenfrequenzen des Rades durch die Auswahl ihrer versehiedenen Dicke abgestimmt. Die Zungen 20 bis 23 sind mäanderförmig übereinander auf demselben Sockel 25 angeordnet. Die so gebildeten Einzelblöeke 18 sind an einem Ring 16, der in einer Ausdrehung 17 des Radkranzes 26 eingeschrumpft ist, mittels Scllraubenbolzen 19 angeschraubt.
  • Die Blöcke 18 sind auf der Rückseite der Ringe 16 derart angeordnet, daß die Zungen 20 bis 23 in dem freien Raum des Übergangs vom Radkranz 26 in die Radscheibe 27 liegen, wobei die Zungenebenen zu der Radscheibeiiachse senkrecht liegen.
  • Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist der Sockel 25 der Blöcke 18 Ansätze 25a, 25b auf, iri denen die Bohrungen für die Schraubenbolzen 19 vorgesehen sind.
  • Alternativ zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 können gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 die Blöcke 28 auch aus parallel zueirlallder angeordneten und über ein gemeinsames Querhaupt mit dem sockel 35 verbundenen Zungen 29 bis 33 bestehen, zwischen deneii Einlagen 3I aus schwingungsdämpfendem Material vorgesehen sind.
  • beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 sind, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6, die Blöcke 38 mäanderförmig über einander angeordnet und durch Einlagen 44 aus schwingungsdämpfendem Material voneinander getrennten Zungen 40 bis 43 gebildet. Irn Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 und dem Ausfhruiigsbeispiel der Fig. 7 sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Blöcke 38 an dem Innenrand eingeschrumpfter Ringe 36 mit Sehraubenbolzen 39 befestigt. Die Lage der einzelnen Zungen 40 bis 43 in dem freien Raum des überganges vom Radkranz 2G in die Radscheibe 27 bleibt von dieser unterschiedlichen Befestigungsart unberührt.
  • Alternativ ist es auch möglich, die beschriebenen Blöcke 18, 28 mit Schraubenbolzen unmittelbar an der Radscileibe 27, vorzugsweise in der Nähe der Felge oder des Radkranses 26, zu befestigen. In diesem Fall sollte der UbeI'gangsbereich stärker als üblich ausgedreht werden, um die Befestigullg niöglichst nahe an dem Radkranz bzw. der lelge vornehmen zu könnten.
  • Das in den Fig. 9 bis 13 dargesteifte, bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Schienenrades weist in seinem Radkranz 51 der Nabe zugekehrt auf beiden gegenüberliegenden Seiten 52, 53 jeweils eine Ringnut 511, 55 auf. In diesen Ritigriuten 54, 55 sind in Umfangsrichtung hintereiiiander eine Vielzahl von Blöcken 56 bis 58 angeordnet. Jeder Block 56 bis 58 besteht aus mehreren platteiförmigen Zungen 61 bis 65 gleicher Länge und höhe aber unterschiedlicher Dicke. Die Zungen 61 bis 65 werden in der Mitte durch kurze Distanzplatten 66 gleicher Dicke auf Abstand gehaltert und durch eine gleich kurze und gleit diCke untere Platte 67 und eine gleich kurze aber zum Zwecke einer höheren Steifigkeit dickere obere Platte 68 abgedeckt. Die Zungen 61 bis 65 und die Distanzplatten 66 sowie die Deckplatten 67, 6d bilden ein kompaktes Paket urid werden von über die Außenräiider gezogenen Schweißraupen 69 zusammengehalten. Auf diese Weise bilden die Mittelabschnitte der Zungen 61 bis 65 mit den Distanz- und Abdeckplatten 66 bis 68 einen starren Sockel 46 für die sonst freien Zungen 61 bis 65 der Blöcke 56 bis 58.
  • Um die derart aufgebauten Blöcke 56 bis 58 am Radkranz 51 befestigen zu können, weisen sie im Sockel 46 eine zentrale Bohrung 70 für einen Schraubenbolzen 71 auf. Urn jeweils mit einem einzigen Schraubenbolzen 71 die in den Ringnuten 54, 55 jeweils gegenüberliegenden Blöcke 56 bis 58 verbinden zu können, sind im Radkranz 51 im Bereich der Ringnuten 54, 55 verteilt angeordnete axiale Bohrungen 72 vorgesehen. Mit ihren unteren Deckplatten 67 liegen die gegenüberliegenden Blöcke 56 bis 58 unmittelbar auf dem Nutengrund, so daI sieii durch Verspannen des Schraubenbolzens 71 eine starre Verbindung zwischen den kompakten Sockeln 46, 47 für jeweils gegenüberliegende Blöcke und dem Radkranz 51 ergibt.
  • Wie aus Fig. 9 ersichtlich, liegen die hintereinander angeordneten blöcke 56 bis 58 auf Lücke. Sowohl zwischen dem Nutengrund und den Blöcken 5b bis 58 als auch zwischen den Seitenwänden der Nuten 54, 55 ulld den Blöcken 56 bis 58 ist Abstand gelassen. Sobald die Blöcke 56 bis 58 mit den Schraubenbolzen 71 verspannt sind, werden die Ringnuten 54, 55 mit Dämpfungsmaterial, z.B. mit Silikon-Kautschuk, ausgegossen, das durch die Abstandstücken fließen kann und die Zwischenräume 75 zwischen dei einzeinen Zungen 61 bis 65 und alle weiteren Hohlräume iri deii Gluten 54, 55, wie z.B. die Spalten 73, 74 zwischen den Seitenwänden der Ringnuten 54, 55 und den Außenseiten der Blö'ke 56 bis 58, ausfüllt, so daß endlich die Zungen 61 bis 65 insgesamt völlig eingebettet im Dämpfung material liegen. Mach Erstarren des fließfähigen Dämpfungsmaterials bildeii die Zungen 61 bis 65 gleicher Länge und gleicher Breite aber unterschiedlicher Dicke zusammen mit den zwischen ihnen liegeiideii, aus Bämpfungsmaterial gebildeten Einlagen 75 die aur verscjiiedeiie Frequenzen abgestimmten Resonanzabsorber.
  • Bei dem in den Fig. 14 bis 17 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zungen entweder als parallel zueinander angeordnete Rundstäbe 82 verschiedener Dicke (Fig. 16) oder als konzentrisch ineinander angeordriete Rohre 83 mit einem stabförmigen Kern 84 (t?ig. 17) ausgebildet. Die Zungen 82 - 84 sind an den gegenüberliegenden Seiten des kompakten Blockes 76 angeschweißt. Der Block 76 mit den Zungen 82 - 84 liegt in gegenüberliegenden Nuten des Schienerirades, wie in Fig. 10. dargestellt. Da die Nuten mit schwingungsdämpfendem Material völlig ausgegossen sind, liegen die Zungen t2 - - 84 völlig eingebettet in diesem schwingungsdämpfenden Material.
  • Das in Fig. 18 dargestellte Schienenrad ilaL einen Durchmesser von 850 inm, einen Nabendurchmesser von 122 mi, eine Nabellbreite von 165 mm und eine Radkrarlzbreite von 121 inm. Die Resonanzabsorber vom Typ A und Typ B sind, wie anhand der Fig. 5 bis 7 im einzelnen erläutert, über ii Ausdrehungen des Radkranzes sitzende Ringe mit dem Rad vrbuiiden. Aus Fig. 18 unten ergibt sich die Anzahl und die Verteilung dei' beiden verwendeten Typen A, B der Resonanzabsorber. Auf beiden Seiten des Rades ist die dargestellte Verteilung der Resonanzabsorber vorgesehen Aus den beiden Diagrammen der Fig. 19 und 20 geht die Wirkung der Resonanzabsorber hervor. In Fig. 19 sind die für die Geräuschentwicklung verantwortlichen Spitzen S0 bis S4 dargestellt, von denen die Spitzen S1 bis S4 für das Kreischgeräusch verantwortlich sind. Die Spitze SO wird abgebaut durch die Schwingungsabsorber des Typs B, während die Spitzeii S1 bis S4 abgebaut werden durch die Schwingungsabsorber des Typs A. Die Zungen- der Resonanzabsorber sind derart gestaltet, daß sie den Spitzen der Fequenzen entsprechen. Wie ein Vergleich des unterer Diagramms mit dem oberen Diagramm zeigt, bewirken die Resonanzabsorber einen völligen Abbau der Spitzen.
  • Auch die beiden Kurven der Fig. 20 zeigen, daß der beim Durchfahren einer Kurve über die Wrstrecke aufgetragene Sciiallpegel mit den Resonanzabsorbern erheblich gedämpft wird, so daß die Geräuschbildung im Bereich der Kurve kaum größer als im übrigen Schienenbereich ist.
  • Das in Fig. 21 dargestellte Schienenrad han einen Durchmesser von 950 mm, einen Mabendurchmesser ven 190 mm, eine Nabenbreite von 190 mm und eine Radkranzbreite von 135 mm. In gegenüberliegenden Ausdrehungen im Übergangsbereich von der Radscheibe zum Radkranz sind jeweils sechzehn Resonanzabsorber der in Fig. 7 dargestellten Art unmitelbar am Rad befestigt.
  • Die Fig. 22 zeigt den Schallpegel nach anderen Kriterien als die Fig. 19 und 20, und zwar nach der Geschwindigkeit. Die beiden oberen Kurven sind für eine einwandfreie Schienenoberfläche maßgebend, während die beiden unteren Kurven für eine nicht einwandfreie Schienenoberfläche (Riffeln) maßgebend sind.
  • In beiden E'iilleii gibt sich f fis ein Schienenrad mit Resonzabsorbern eine erhebliche Dämpfung der auftretunden Ceräusche.

Claims (20)

  1. Ansprüche: 1. iSchienenrad mit mehreren über dessen Umfang verteilt am Radkörper, insbesondere Radkranz bzw. Radreifen bzw. Radfelge angeordneten, aus Masse und Dämpfungsmaterial bestehenden Resonanzabsorbern, dadurch geRellnzeichrlet, daß jeder Resonanzabsorber (6,18,28,38>56'57,58,78) aus mehreren durch Zwischenlagen aus Dämpfungsmaterial (14,24,34,44,75) voneinander getrennten, auf verschiedene Eingenfrequenzen des Rades abgestimmten Zungen (7-13, 20-23, 29-33, 40-43, 61-65, 82-84) besteht.
  2. 2. Schienenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (7-13) durch ringförmiges Ausdrehen des Radkraues (3) bei einem Vollrad bzw. der Radfelge (5) bei einem bereiften Rad hergestellt sind, wobei die so entstehenden Ringe durch radiale Schnitte (6a) in einzelne, den Resonanzabsorbern (6) entsprechende Sätze aufgeteilt sind.
  3. 3. Schienenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen durch Ausdrehen von mit Schraubenbolzen am Radreifen (4) befestigten separaten Ringen (15) hergestellt sind, wobei die so entstehenden Ringe durch radiale Schnitte in einzelne, den Resonanzabsorberg entsprechende Sätze aufgeteilt sind.
  4. Li. Schienenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (20-23,29-33, 40-4, 61-65) aus Platten, insbesondere gleicher Höhle und Länge, aber unterschiedlicher Dicke, bestehen, die parallel oder mäanderförmig (in Reihe) auf demselben Sockel (25,35,II5,6,I7) angeordnet sind.
  5. 5. Schienenrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf demselben Sockel (25935945946947) angeordneten Zungen (20-23, 29-33, 40-43, 61-65) jeweils einen starr am Radkörper befestigten Block (18,28,38,56-58) bilden
  6. 6. Schienenrad nach Anspruch 5, dIurcIi gekennzeichnet, daß die Blöcke (18,28,38) an Ringen (16,36), die in Ausdrehungen (17) des Radkörpers, insbesondere des Radkranzes (260 bzw. des Radreifens bzw. der Radfelge eingeschrumpft sind, insbesondere durch Schraubverbindungen (19,39) befestigt sind.
  7. 7. Schienenrad nacfi Anspruch 5 oder 6, dadurch gelçennzeichnet, daß jeweils zwei benachbarte Sätze von Zungen (61-65) einen gemeinsamen Sockel (46) haben.
  8. 8. Schienetijad nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Zungen (6'-b5) tragende Sockel (46) als Paket aus den Zungenenden oder bei vun einem gemeinsamen Sockel (4b) getragenen Doppelzungen aus den mittleren Zungenabschnitten und insbesondere damit verschweißten Distanzplatten (66) und gegebenenfalls Deckplatten (67,68) aufgebaut ist.
  9. 9. Schienenrai nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die (82-84) Zungen als Stäbe, vorzugsweise aus Rundmaterial, unterschiedlicher Abmessung, insbesondere unterschiedlichen Durchmessers, bestehen.
  10. 10. schienchrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeicllnet, daß die (85) Stäbe als Hohlstäbe mit unterschiedlichen Abmessungen, insbesondere unterschiedlichem Durchmesser und/oder unterschiedlichen Wand stärke ausgebilnet sind, uriä mindestens teilweise koaxial zueinander und mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei (83) die Zwischenräume zwischen den Stäben mit Dämpfungsmaterial (84) ausgefüllt sind und der innere Stab entweder ein Vollstab oder ein mit Dämpfungsmaterial ausge tullter Eiohlstab ist.
  11. 11. Schienenrad nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h e n t, daß die Städbe an einem als kompakten oder gelochten Bolck bestehenden Sockel angeschweißt bzw. eingesteekt sind.
  12. 12. Schienenrad nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die mit Distanzelementen Verschenen, insbesondere verschweißten Stabenden oder bei von einem gemeinsamen Sockel getragenen Doppelzungen die mittleren Stababschnitte einen Sockel bilden.
  13. 13. Schienenrad nach einem der Ausjprüche 4 bis 8, 11, 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die jeweils eine Block (56,57) bildenden und über ihren Sockel (46,47) starr mit dem Radkörper, insbesondere dem Radkranz (51) bzw. dem Radreifen bzw. der Radfelge verbundene Zungen 61-65) in einer Ringnut (54,55) des Radkörpers insbesondere in Dämpfungsmaterial eingebettet liegen.
  14. 14. Schienehral nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf jeder Seite (52,530 des Radkörpers, insbesomdere des Radkranzes (51) bzw. Radreifens bzw. Radfelge eine Ringnut (54,55) mit darin angeordneten Zungen (61-65) vorgesehen ist.
  15. 15. Schieneurad nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zungen (61-65) entsprechend dem Krümmungsradius der Ringnut (54,55) gekrümmt sind.
  16. 16. Schieneurad nach einem der Ansprüche 13 bis 15, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß bei einem über eine Gummieinlage mit der Radfelge verbundenen Radreifen die aus Zungen und zwischen ihnen angeordnetem Dämpfungsmaterial bestehenden Resonanzabsorber in Ringnuten des Radreifens angeordnet sind.
  17. 17. Schienenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Zungen (7-13, 20-23, 29-53, 40-43, 61-65) aus Stahl oder Aluminium bestehen.
  18. 18. Verfahren zum Herstellen eines Schienenrades nach Auspruch 13, dadurch gekeniizeiClinet, daß nach Befestigen er auf demselben Sockel (460 angeotdneten Zunglen am Radkörper, insbesondere am Radkranz (51) bzw. Radreifen bzw. Radfelge die verbleibender Zwischenräume einerseits zwischen den Zungen (61-65) und andererseits zwischen den Zungen (61-65) und den Seiten und dem Grund der Ringnuten (54,55) mit Dämpfungsmaterial (73-75) ausgegossen, sind.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungsmaterial (73-75) eine vor dem Aushärten fließfähige Masse verwendet wird, die nach dem Aushärten eine plastische Masse mit einer Shore-Härte von 20 bis 60 Shore und hoher innerer Dämpfung ergibt, wie Silikon-Kautschuk.
  20. 20. Schienenrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke in Ausdrehungen des Radkörpers, insbesondere des Radkranzes angeordnet und durch Schraubverbindung unmittelbar am Radkörper befestigt sind (Fig. 21).
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