NL8200914A - Geluiddempend spoorwiel. - Google Patents

Description

_ .-. '-it

Geluiddempend spoorwiel

De uitvinding betreft een geluiddempend spoorwiel met ten minste één aan de wielkrans respectievelijk de wielvelg aangebracht, ringvormig dempingsorgaan uit concentrisch ten opzichte van elkaar geplaatste elementen, die afwisselend uit metaal en kunststof bestaan.

5 Spoorwielen van deze soort zijn op zichzelf reeds bekend (DE-PS 1 605 832). Het ringvormige dempingsorgaan bestaat uit een metalen ring, die op zijn buitenste mantelvlak is voorzien van een laag kunststof en door middel van deze laag kunststof in een ringvormige uitsparing aan de binnenzijde van de wielvelg is gehecht. De metalen 10 ring kan eindloos, maar ook gespleten zijn. De laag kunststof bestaat uit twee-componentenmateriaal op basis van een gevulde kunsthars en heeft een grote stijfheid, zodat het onder invloed van de geluids-trillingen geen noemenswaardige vormveranderingen ondergaat. Door de combinatie van deze kunststof met de metalen ring wordt verrassender— 15 wijze een goede geluiddemping verkregen. De metalen ring ligt hierbij met het ene kopvlak tegen de wielschijf aan en is als gevolg daarvan akoestisch kort gesloten.

Het is verder bekend (DE-AS 29 22 585) het ringvormige dempingsorgaan uit cirkelboogvormig gekromde metalen platen op te 20 bouwen, die ter plaatse van een door de platen stekende schroefbout door onderlegringen met elkaar zijn verbonden. In de tussen-ruimte tussen de hierdoor kamvormig opgestelde metalen platen zijn platen van dempingsmateriaal geplaatst. Deze dempingsorganen zijn door middel van de schroefbouten aan het spoorwiel geschroefd. De metalen platen 25 zijn door middel van de onderlégringen en de schroefbouten akoestisch kort-gesloten met het spoorwiel. Deze dempingsorganen respectievelijk triHingsabsorptiemiddelen dienen voor de demping van de resonantie-trillingen van spoorwielen.

Er zijn verder ringvormige dempingsorganen voor spoor-30 wielen bekend (Seminar Umwelt spurgeführter Fernverkehr, Rad/Schiene-Technik, Kassei, Oktober 1979), die afwisselend uit concentrisch ten opzichte van elkaar opgestelde metalen ringen en ringen uit kunststof bestaan. De metalen ringen zijn zonder onderlinge aanraking tussen de 8200914 -5 λ - 2 - ringen van kunststof opgesteld. Deze dempingsorganen hebben een dem-pingsgedrag, dat ongeveer overeenkomt met dat van de bovengenoemde dempingsorganen (DE-PS 1 605 822).

Verrassenderwijze bleek, dat een dempingsorgaan met een 5 grote bandbreedte wordt verkregen, wanneer bovendien op de ringen een in hoofdzaak radiaal gerichte voorspanning wordt uitgeoefend.

De uitvinding heeft daarom ten doel, geluiddempende spoor-wielen met ten minste één aan de wielkrans respectievelijk velgring aangebracht, ringvormig dempingsorgaan uit concentrisch ten opzichte 10 van elkaar opgestelde elementen, die afwisselend uit metaal en kunststof bestaan, zodanig uit te voeren, dat een geluiddemping met een grote bandbreedte wordt bereikt.

Onder ringvormige dempingsorganen uit concentrisch ten opzichte van elkaar opgestelde elementen moeten in de zin van de 15 uitvinding enerzijds eindloze, hol cilindervormige elementen worden verstaan, anderzijds ook hol cilindervormige elementen, die zijn gespleten, zodat zij gemakkelijk uit bandmateriaal kunnen worden vervaardigd, waarbij na het saimenvoegen de sleuven in de afzonderlijke lagen ten opzichte van elkaar verplaatst zijn opgesteld. Onder derge-20 lijke elementen moeten ook cirkelsegmentvormige uitgesneden stukken uit deze hol cilindervormige elementen worden verstaan.

Het bovengenoemde doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de uit metaal bestaande elementen zonder onderling metaalcontact tussen de elementen uit kunststof zijn opgesteld en 25 doordat het dempingsorgaan in hoofdzaak radiaal is voorgespannen.

Volgens een eerste uitvoeringsprincipe is het ringvormige dempingsorgaan in de wielkrans respectievelijk de wielvelg geplaatst.

De iïrwezen radiale voorspanning kan volgens de uitvinding door een in het ringvormige dempingsorgaan geplaatste spanring respectievelijk 30 spreidring worden opgewekt. Hierbij kan zodanig te werk worden gegaan, dat eerst het dempingsorgaan uit de afzonderlijke elementen wordt opgebouwd en dan als constructieve eenheid in de wielkrans respectievelijk de wielvelg wordt geplaatst en dat afsluitend de spanring coaxiaal in het ringvormige dempingsorgaan wordt geplaatst.

35 Volgens de uitvinding kan de radiale voorspanning ook 8200914 t \ - 3 - zodanig worden opgebracht, doordat schroefbouten radiaal door het ringvormige dempingsorgaan in overeenkomstige blinde boringen in de wielkrans respectievelijk de wielvelg worden gedraaid. De spanring kan hierbij eindloos zijn, waarbij hij elastisch moet zijn, zodat hij 5 door de schroefbouten in radiale richting wijder wordt gemaakt.

Bij een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding bestaat de spreidring uit segmentvormige delen, die door schroefbouten met elkaar zijn verbonden.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding 10 is de wielkrans voorzien van een vasthoudring, tussen welke en de spanring het dempingsorgaan is opgesteld en de spanring door radiaal gerichte schroeven ten opzichte van de vasthoudring is gespannen.

Om een akoestische kortsluiting van de uit metaal bestaande elementen door de schroeven te verhinderen, is volgens de uitvinding 15 hetzij de diameter van de boorgaten van de uit metaal bestaande elementen groter dan de diameter van de schroeven, waarbij rekening moet worden gehouden met een onderlinge verschuiving van de elementen bij bedrijf door overeenkomstige bemeting van de diameter van de boorgaten, hetzij kunnen volgens dé uitvinding in de boorgaten ook kunststof-20 hulzen zijn geplaatst, die dienen voor het opnemen van de radiaal gerichte schroeven, zodat hierdoor van meet af aan een akoestische kortsluiting is vermeden.

Bij een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is het dempingsorgaan door middel van schroeven tussen twee spanringen 25 gespannen, waarbij de tweede spanring losneembaar met de vasthoudring is verbonden. Door deze maatregelen wordt bereikt, dat het ringvormige dempingsorgaan voor de montage kan worden voorgespannen.

Volgens een tweede uitvoeringsprincipe bestaat het ringvormige dempingsorgaan uit concentrisch ten opzichte van elkaar opge-30 stelde kunststofhulzen en metalen hulzen, waarbij het dempingsorgaan op een aan de wielkrans (de wielvelg) bevestigde vasthoudplaat is aangebracht en is het dempingsorgaan door middel van een spanschijf gespannen. Voor het opwekken van de voorspanning hebben de hulzen van kunststof in ongespannen toestand een grotere lengte dan de metalen 35 hulzen. Door deze maatregelen wordt bereikt, dat hij het spannen van 8200914 • » - 4 - de spanschijf in axiale richting de coaxiaal in elkaar opgestelde elementen van kunststof in radiale richting worden verdrongen en hierdoor de in wezen radiale spanning wordt opgewekt.

Gebleken is, dat verrassend goede dempende eigenschappen 5 door de toepassing van niet duurzaam elastische thermoplasten worden bereikt.

Bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding zijn de elementen van kunststof en van metaal door een kleef-middel met elkaar verbonden, zodat in het algemeen de opbouw van 10 constructieve eenheden voor de montage aan het spoorwiel mogelijk is.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening met een paar uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht.

Fig. 1 is een axiale doorsnede van een deel van een spoorwiel met een eerste uitvoeringsvoorbeeld volgens het eerste uitvoerings-15 principe; dé figuren 2a en 2b tonen een spreidring; fig. 3 komt overeen met fig. 1 met een tweede uitvoeringsvoorbeeld; fig. 4 komt overeen met fig. 1 resp. fig. 3 met een derde 20 uitvoeringsvoorbeeld; fig. 5 toont een met de voorafgaande figuren overeenkomende uitvoeringsvorm van een spoorwiel met een uitvoeringsvoorbeeld volgens het tweede uitvoeringsprincipe en fig. 6 is een bovenaanzicht op het uitvoeringsvoorbeeld 25 volgens fig. 5.

Fig. 1 toont een gedeeltelijke axiale doorsnede van een spoorwiel. Met 1 is de wielkrans aangeduid, die in de richting van de wielschijf 2 aan beide zijden is voorzien van een rondlopende uitsparing respectievelijk uitdraaiing 3 met een schouder 4. In deze uit-30 sparing is een dempingsorgaan 5 volgens het eerste uitvoeringsprincipe gemonteerd. Het bestaat uit de afwisselend op elkaar volgende ringen 6 van kunststof en de metalen ringen 7, waarbij elke metalen ring 7 aan beide zijden tussen twee ringen uit kunststof is geplaatst. De constructie is zodanig uitgevoerd, dat de breedte van de ringen van 35 kunststof groter is dan de breedte van de metalen ringen. Door deze 8200914 • % - 5 - maatregelen is een akoestische kortsluiting enerzijds van de metalen ringen met elkaar, alsmede een akoestische kortsluiting van afzonderlijke respectievelijk alle metalen ringen met het spoorwiel zeker vermeden. Elke ring bestaat uit een hol cilindrisch gebogen strook 5 materiaal, zodat de op elkaar volgende ringen zonder meer in de rondlopende uitsparing 3 kunnen worden gelegd. Telkens na het inleggen van een dergelijke gespleten ring wordt zijn vrije vlak voorzien van een niet weergegeven kleefmiddel en de volgende ring ingelegd. Door het kleefmiddel zijn de afzonderlijke ringen in hun ligging ten opzichte 10 van elkaar en ook ten opzichte van de wielkrans gefixeerd. Hierbij wordt de constructie zodanig uitgevoerd, dat de tegen elkaar aanliggende kopse randen van de gespleten ringen respectievelijk de eventueel op kleine afstand van elkaar staande kopse kanten van de ringen in omtreksrichting ten opzichte van elkaar zijn verplaatst. Afsluitend 15 wordt de met 8 aangeduide spanring gemonteerd, die bijvoorbeeld uit verenstaal bestaat, zodat hij als bij een snapverbinding over de schouder 4 van de wielkrans kan worden geschoven en aansluitend de ringen van het dempingsorgaan volgens de uitvinding in radiale richting samendrukt, zodat hierdoor de in hoofdzaak radiale voorspanning 20 wordt opgewekt. Na het verharden van de kleefmiddellagen is uit de afzonderlijke ringen het dempingsorgaan volgens de uitvinding als constructieve eenheid uitgevoerd, waarbij de constructieve eenheid bovendien door een eveneens niet getekende kleefmiddellaag met de spanring is verbonden. De spanring kan in zich gesloten zijn. Hij 25 kan ook in de vorm van een veerring zijn gespleten.

Fig. 2a is een bovenaanzicht van een spreidring 9. Hij bestaat uit segmentvormige delen 10, 11 en 12, die telkens in de richting van de wielas wijzend aan hun einden schroefdraadhulzen 13 en 14 dragen. De naburige schroefdraadhulzen van de op elkaar volgende 30 segmentvormige delen zijn schroefbouten 15 geschroefd, die door overeenkomstig . verdraaien de spreidring op een grotere diameter brengen.

De spreidring kan in plaats van de spanring in het dempingsorgaan zijn gemonteerd en ten opzichte daarvan worden gespannen.

Fig. 3 toont een met fig. 1 overeenkomende uitvoerings-35 vorm met een tweede uitvoeringsvoorbeeld. Het dempingsorgaan bestaat 8200914 - 6 - eveneens uit op elkaar volgend coaxiaal ten opzichte van elkaar opgestelde, eventueel gespleten ringen 16 respectievelijk 17 van kunststof respectievelijk van metaal. De spanring is met 18 aangeduid. Verder is een in de wielkrans gemonteerde vasthoudring 19 aan-5 gebracht. Alle ringen zijn voorzien van in radiale richting verlopende boringen, die tot groepen zijn samengevoegd. De boringen in elke groep liggen op één lijn met elkaar. De boringen in de vasthoudring 19 zijn telkens voorzien van inwendige schroefdraad voor bouten 20, waarmee de in hoofdzaak radiale voorspanning van het 10 dempingsorgaan wordt opgewekt. Ter vermijding van akoestische kortsluitingen tussen de metalen ringen onderling zijn de boringen in de metalen ringen groter gedimensioneerd dan de buitendiameter van de schroeven 20. Ter vermijding van een akoestische kortsluiting kunnen ook in de groter gedimensioneerde boringen hulzen 21 zijn 15 gemonteerd, waardoorheen de schroeven 20 in de draagring 19 zijn geschroefd. De schroefverbinding heeft het voordeel, dat de radiale voorspanning van tijd tot tijd opnieuw kan worden ingesteld. Bovendien kan het verwisselen van het dempingsorgaan volgens de uitvinding zeer gemakkelijk worden bewerkstelligd.

20 Fig. 4 toont een met de vooraf-gaande figuren overeen komende weergave van een ander uitvoeringsvoorbeeld. Met die van fig. 3 overeenkomende onderdelen zijn voorzien van dezelfde ver-wijzingscijfers. Bovendien is een tweede spanring 22 aangebracht, tussen welke en de spanring 18 het dempingsorgaan is gespannen. De 25 tweede spanring is voorzien van een rondlopende schouder 23 met boringen 24 voor bevestigingsgroeven 25. Deze bevestigingsschroeven verbinden de tweede spanring met de met 26 aangeduide draagring, die is voorzien van overeenkomstige schroefdraadboringen. Door deze maatregelen is eveneens een constructieve eenheid geschapen, die 30 het voordeel heeft, dat voor het inbouwen van het dempingsorgaan in het spoorwiel de voorspanning van het dempingsorgaan kan worden ingesteld.

• Fig. 5 toont in een met de voorafgaande^· figuren over eenkomende weergave het tweede uitvoeringsprincipe van het dempings-35 orgaan volgens de uitvinding aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, 8200914 - 7 - ' terwijl fig. 6 een bovenaanzicht in de richting van de pijl in fig. 5 toont. De met die van de voorafgaande figuren overeenkomende onderdelen zijn voorzien van dezelfde verwijzingscijfers. Het dempingsor-gaan 27 bestaat uit coaxiaal opgestelde kunststofhulzen 28 en metalen 5 hulzen 29. De wielkrans 1 is in de richting van de wielnaaf voorzien van vasthoudplaten 30, die telkens door middel van twee schroefbouten 31 aan de wielkrans zijn bevestigd. De vasthoudplaten zijn telkens voorzien van een spanbout 32, waarop de hulzen 28 en 32 zijn geschoven en door een spanschijf 33 zijn afgedekt. Het dempingsorgaan zit tussen 10 de beide isolerende schijven 34 en 35, opdat akoestische kortsluitingen tussen de metalen hulzen onderling en de metalen hulzen en het spoor-wiel worden vermeden. Voor het opwekken van de in hoofdzaak radiale voorspanning van het dempingsorgaan hebben de hulzen van kunststof een iets grotere lengte van de metalen hulzen.

15 Fig. 6 is een vooraanzicht in de richting van de pijl in fig. 5. Het bijzondere voordeel van deze uitvoeringsvorm volgens de uitvinding bestaat hierin, dat het dempingsorgaan enerzijds voor zijn montage kan worden afgesteld en dat het anderzijds ook gelijktijdig voor het compenseren van de onbalans kan worden gebruikt. Tot dit doel 20 is het voordelig, dat de vasthoudplaten voor de schroefbouten zijn voorzien van in omtreksrichting verlopende langgaten, zodat de gevormde constructieve eenheden ter compensatie van de onbalans gedurende het aandraaien van de schroefbouten iets in omtreksrichting kunnen worden verschoven.

8200914

Claims (11)

1. Geluiddempend spoorwiel met ten minste een aan de wielkrans respectievelijk de wielvelg aangebracht, ringvormig dempings-orgaan uit concentrisch ten opzichte van elkaar opgestelde elementen, die afwisselend uit metaal en kunststof bestaan, met het kenmerk, dat 5 de uit metaal bestaande elementen (7, 17, 29) zonder onderling metaalcontact tussen de elementen (6, 16, 28) uit kunststof (2) zijn opgesteld en het dempingsorgaan in hoófdzaak radiaal is voor-gespannen.

2. Geluiddempend spoorwiel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ringvormige dempingsorgaan in de wielkrans (de wiel- 10 velg) is gemonteerd, dat de in hoofdzaak radiale voorspanning door een in het ringvormige dempingsorgaan gemonteerde spanring respectievelijk spreidring (8, 9, 18) wordt opgewekt.

3. Geluiddempend spoorwiel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de spreidring (9) bestaat uit segmentvormige delen (10, 15 11, 12) en de segmentvormige delen door schroefbouten (15) met elkaar zijn verbonden.

4. Geluiddempend railwiel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de wielkrans (de wielvelg) is voorzien van een draagring (19) , dat het dempingsorgaan tussen de vasthoudring en de spanring (18) 20 is aangebracht en dat de spanring door de radiaal gerichte schroeven (20) is gespannen.

5. Geluiddempend spoorwiel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de diameter van de boorgaten van ten minste de uit metaal bestaande elementen groter is dan de diameter van de schroeven.

6. Geluiddempend spoorwiel volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het dempingsorgaan tussen twee spanringen (18, 19) door middel van schroeven (20) is gespannen en de tweede spanring (22) losneembaar met de vathoudring (26) is verbonden.

7. Geluiddempend spoorwiel volgens conclusie 1, met het 30 kenmerk, dat het dempingsorgaan (27) bestaat uit concentrisch ten opzichte van elkaar opgestelde kunststof hulzen (28) en metalen hulzen (29) en dat het dempingsorgaan op een losneembaar aan de wielkrans (de wielvelg) bevestigde vasthoudplaat (30) is aangebracht en door middel van een spanschijf (33) is gespannen. 8200914 % - 9 -

8. Geluiddempend spoorwiel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de hulzen (28) van kunststof in ongespannen toestand een grotere lengte hebben dan de hulzen van metaal (29) en dat het dem-pingsorgaan door middel van een spanschijf (33) is gespannen.

9. Geluiddempend railwiel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het kunststofmateriaal een niet duurzaam elastische thermoplast is.

10. Geluiddempend spoorwiel volgens een van de conclusies 1 t/m 9, met het kenmerk, dat de elementen van kunststof en van metaal 10 met kleef middel met elkaar zijn verbonden,

11. Geluiddempend spoorwiel, in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 8200914