WO2014131676A1

WO2014131676A1 - Schallgedämpftes rad für schienenfahrzeuge

Info

Publication number: WO2014131676A1
Application number: PCT/EP2014/053250
Authority: WO
Inventors: Thomas Kern; Gerald Schleinzer
Original assignee: Siemens Ag Österreich
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2014-09-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein schallgedämpftes Rad für Schienenfahrzeuge, wobei am Rad zumindest ein mechanisches Dämpfungselement (4) angebracht ist. Um das Rad zur Befestigung von Dämpfungselementen (4) möglichst wenig mechanisch zu bearbeiten, ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement (4) eine oder mehrere Schwingmassen (8a-g) sowie eine viskoelastische Schicht (5) umfasst, welche zumindest zwischen Dämpfungselement (4) einerseits und Rad andererseits vorgesehen ist und mittels welcher das Dämpfungselement (4) am Rad stoffschlüssig befestigt, insbesondere festgeklebt ist.

Description

Beschreibung

Schallgedämpftes Rad für Schienenfahrzeuge

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein schallgedämpftes Rad für

Schienenfahrzeuge, wobei am Rad zumindest ein mechanisches Dämpfungselement angebracht ist, sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines solchen Rades.

Das Rad ist bei Schienenfahrzeugen meist als Scheibenrad ausgebildet, die Erfindung aber nicht auf Scheibenräder beschränkt.

Stand der Technik Bei der Fortbewegung von Schienenfahrzeugen am Gleis treten Geräusche auf, die in den Berührungsflächen zwischen Rädern und Schienen angeregt werden und über Rad und Schiene abgestrahlt werden (Rollgeräusch) . Die Geräusche resultieren im wesentlichen aus der Rauhigkeitsanregung im Kontaktpunkt. Die derart entstandenen Schwingungen werden einmal als

Luftschall von dem System Rad - Schiene abgestrahlt, zum anderen werden sie als Körperschall von der Ursprungsstelle durch die Schiene und das Rad weitergeleitet. Zur Dämpfung des vom Rad abgestrahlten Luftschalls sind unterschiedliche Dämpfungselemente bekannt. Die

Dämpfungselemente können zum Beispiel in der Nähe des

Radkranzes, insbesondere des Spurkranzes, befestigt werden, etwa mittels einer Schraubverbindung, siehe hierzu die DE 44 42 779 AI. Dadurch reduziert sich jedoch an der Stelle der Befestigung der mögliche Verschleißvorrat und die

Spannungskonzentrationen rund um die Befestigungsstelle schwächen die Festigkeit des Rades. Die DE 195 42 342 AI wiederum zeigt Dämpfungsringe, welche an der radialen Innenseite des Radkranzes in eine umlaufende Aussparung mittels Einschrumpfen eingearbeitet sind. Dies hat ebenfalls den Nachteil, dass das Rad für die Befestigung des Dämpfungselements bearbeitet werden muss.

Darstellung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein schallgedämpftes Rad zur Verfügung zu stellen, welches zur Befestigung von Dämpfungselementen möglichst wenig oder gar nicht mechanisch bearbeitet werden muss.

Diese Aufgabe wird durch ein Rad mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert .

Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das

Dämpfungselement eine oder mehrere Schwingmassen sowie eine viskoelastische Schicht umfasst, welche zumindest zwischen Dämpfungselement einerseits und Rad andererseits vorgesehen ist und mittels welcher das Dämpfungselement am Rad

stoffschlüssig befestigt, insbesondere festgeklebt, ist.

Bei stoffschlüssigen Verbindungen bzw. Befestigungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare

Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der

Verbindungsmittel, hier der viskoelastischen Schicht, trennen lassen. Unter den Begriff stoffschlüssige Verbindungen bzw. Befestigungen fallen für die erfindungsgemäße Anwendung zumindest Kleben und Vulkanisieren.

Die viskoelastische Schicht übernimmt erfindungsgemäß

Funktionen: sie dient erstens als Klebstoff für die Befestigung der Dämpfungselemente am Rad und zweitens als Dämpfung zwischen zwischen Rad und Dämpfungselement.

Für die Reduzierung von Schwingungen stehen prinzipiell zwei Möglichkeiten zur Verfügung, nämlich die Dämpfung, d. h. die Verringerung der Schwingungsamplitude durch Umwandlung der Schwingungsenergie in eine andere Energieform, nämlich Wärme, - hier realisiert durch die viskoelastische (n) Schicht (en) - sowie die Tilgung, d. h. die gezielte teilweise Auslöschung der Schwingungen durch eine zusätzliche Schwingmasse

(Schwinger), die gegenläufig zu den zu tilgenden Schwingungen schwingt. Im Falle der Tilgung wird die Schwingungsenergie von der zusätzlichen Schwingmasse aufgenommen, dort

zwischengespeichert und gegenphasig in die zu dämpfende

Anordnung, hier das Rad, rückgespeist, wodurch die zu

tilgenden Schwingungen dort ganz oder teilweise eliminiert werden .

Dadurch, dass das Dämpfungselement lediglich durch Kleben mit der viskoelastischen Schicht am Rad befestigt ist, sind am Rad keine mechanischen Eingriffe, wie das Bohren von

Schraubenlöchern notwendig. Es kommt daher nicht zur

Schwächung des Rades oder zu einer Reduzierung des

Verschleißvorrates. Das Rad muss auch nicht zwingend

aufgeraut werden, damit die viskoelastische Schicht hält. Jedoch wird üblicherweise vor der viskoelastischen Schicht ein sogenannter Primer auf das Rad aufgebracht, der auch als Haftvermittler oder Aktivator bezeichnet und dann eingesetzt wird, wenn eine Verklebung nur mit dem Klebstoff nicht die geforderten Ergebnisse gebracht hat. Primer verbessern die Haftung des Klebstoffs (der viskoelastischen Schicht) zum Substrat (Rad) und/oder verbessern die Alterungsbeständigkeit einer Verklebung. Primer sind in der Regel chemisch reaktive Substanzen. Alternativ oder zusätzlich zum Primer kann das Rad an der Klebestelle mit einem Grundlack lackiert werden, um die Haftung der viskoelastischen Schicht am Rad zu

erhöhen . Viskoelastische Medien, das sind polymere Schmelzen oder Festkörper (wie z.B. Kunststoffe), haben die Eigenschaft, dass die Elastizität zeit-, temperatur- und frequenzabhängig ist. Die Viskoelastizität ist durch ein teilweise

elastisches, teilweise viskoses Verhalten geprägt. Während der spontanelastische Teil einer Verformung zeitunabhängig ist und sich nach Belastungsänderung direkt auswirkt, ist der viskoelastische Teil der Verformung zeitabhängig. Wird ein viskoelastischer Werkstoffs belastet, nimmt die

Dehnung des Werkstoffs zeitabhängig zu. Nach einer Entlastung stellt sich die Gesamtdehnung nach unendlich langer Zeit auf ihren plastischen Anteil zurück, das heißt, der elastische Anteil der Dehnung (inklusive viskoelastischen Anteil) geht nach unendlicher Zeit vollständig zurück. Die

Viskoelastizität von Polymeren beruht auf einer verzögerten Gleichgewichtseinstellung der Makromoleküle zueinander bei oder nach mechanischer Belastung. Der Anteil der jeweiligen Dehnungskomponenten an der Gesamtdehnung wird bestimmt durch Sekundärbindungen (Dipolbindung, Wasserstoffbrücken-Bindung, Van der Waals-Bindung) und Molekülverhakungen . Die

zeitabhängige Dehnungskomponente wird bestimmt durch Streck-, Entknäuelungs- und Entschlaufungsvorgänge . Die viskoelastische Schicht wird in der Regel als

durchgehende Schicht zwischen Rad und Dämpfungselement (bzw. der Schwingmasse des Dämpfungselements, die an der

viskoelastischen Schicht anliegt) ausgebildet sein, wodurch ein Kontakt zwischen Rad und Dämpfungselement bzw.

Schwingmasse verhindert wird sowie eine maximale Dämpfung erreicht werden kann.

Da an der radialen Innenseite des Radkranzes bzw. am Übergang vom Radkranz auf den Radsteg, und zwar auf der dem Spurkranz abgewandten Seite des Rades, das Rad ohnehin eine Ausnehmung aufweist, kann vorgesehen sein, dass das Dämpfungselement an der Innenseite des Radkranzes und/oder am an den Radkranz anschließenden Teil des Radstegs befestigt ist. Dadurch kann sich das Dämpfungselement bei Drehung des Rades an der

Innenseite des Radkranzes abstützen.

Sind mehrere Dämpfungselemente vorhanden, so ist vorgesehen, dass sich zwischen mehreren Dämpfungselementen jeweils eine viskoelastische Schicht befindet. Dadurch können sich die einzelnen Dämpfungselemente voneinander entkoppelt bewegen, es ist kein direkter Kontakt zwischen den Dämpfungselementen möglich .

In der Regel wird die Schwingmasse bzw. werden die

Schwingmassen des Dämpfungselements aus Metall, insbesondere Stahl, gefertigt sein, was einerseits die notwendige Masse und andererseits die notwendige Form gewährleistet.

Wenn pro Dämpfungselement mehrere Schwingmassen vorgesehen sind, welche jeweils durch eine viskoelastische Schicht voneinander getrennt sind, dann können sich die einzelnen Schwingmassen im Dämpfungselement voneinander entkoppelt bewegen, es ist kein direkter Kontakt zwischen den

Schwingmassen möglich.

Wenn die Dicke der viskoelastischen Schicht zwischen

unterschiedlichen Schwingmassen unterschiedlich ist, so erhöht dies die Modendichte des betreffenden

Dämpfungselements .

Wenn die Dicke (in radialer Richtung des Rades gemessen) der Schwingmassen unterschiedlich ist, so erhöht dies ebenfalls die Modendichte des betreffenden Dämpfungselements.

Die Schwingmasse kann mehrere Ausnehmungen, etwa Löcher, aufweisen, insbesondere mehr als zwei Ausnehmungen (also mindestens drei Ausnehmungen) . Diese Ausnehmungen können entweder durchgängig oder nur als Vertiefungen ausgebildet sein, welche die Schwingmasse nicht durchdringen. Die

Ausnehmungen reduzieren die Steifigkeit der viskoelastischen Schicht in Richtung der Schwingung, etwa in radialer Richtung. Das Elastomer, das an sich inkompressibel ist, kann so bei der durch Schwingung verursachten Verformung in die Ausnehmungen eindringen und der Effekt des Volume-Locking wird vermieden.

Durch eine gleichmäßige Verteilung der Ausnehmungen über die Schwingmasse kann eine über die Schwingmasse gleichmäßige Reduktion der Steifigkeit der viskoelastischen Schicht erreicht werden.

Sind mehrere Schwingmassen vorhanden, können diese als

Platten ausgeführt sein, die etwa zu einem Plattenstapel als Dämpfungselement verbunden sind. Die Plattenebene ist dabei normal zum Radius des Rads angeordnet. Die Platten können eben oder an die Krümmung des Rades angepasst, also gemäß einem Kreisbogen, ausgeführt sein. Bei ebenen Platten sind diese parallel, bei gekrümmten Platten sind diese

konzentrisch zueinander angeordnet. Die Größe der Platten eines Dämpfungselementes wird in der Regel aus geometrischen Gründen in radialer Richtung nach außen zunehmen, die unterschiedliche Plattengröße führt zudem zu einer besseren Verteilung der Eigenfrequenzen des

Dämpfungselements. Grundsätzlich könnten die Platten aber auch in radialer Richtung nach innen größer werden.

Falls die Platten Ausnehmungen aufweisen, können diese - in radialer Richtung des Rads gesehen - deckungsgleich sein. An jenen Flächen, mit denen das Dämpfungselement mit dem Rad verklebt ist, ist das Dämpfungselement ohnehin mit einer viskoelastischen Schicht umgeben. Wenn das Dämpfungselement vollständig mit einer viskoelastischen Schicht umgeben ist, hat dies den Vorteil, dass das Dämpfungselement vor Korrosion und UV-Strahlung geschützt ist und etwaige Vertiefungen oder Löcher der Schwingmassen verschlossen und vor Verschmutzung geschützt sind. Das Dämpfungselement kann als in Umfangsrichtung ungeteilter Ring ausgebildet sein, es wäre dann nur ein einziger Bauteil vorhanden, der mit dem Rad, insbesondere im Bereich des Radkranzes bzw. des Übergangs vom Radkranz zum Radsteg, zu verkleben ist. Dabei kann das Dämpfungselement zum Beispiel aus mehreren konzentrischen, in Kreisform gebogenen Platten bestehen, welche die Schwingmassen bilden.

Alternativ könnten statt eines ungeteilten Ringes mehrere Dämpfungselemente in Form von Ringsegmenten mit gleichem Radius vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung durch eine viskoelastische Schicht voneinander getrennt sind. Die einzelnen Ringsegmente bilden dann einen geteilten Ring.

Diese Ausführungsform hat gegenüber dem ungeteilten Ring den Vorteil, dass mehr Freiheitsgrade zum Schwingen vorhanden sind und daher eine höhere Modendichte erreicht werden kann.

Die viskoelastische Schicht kann grundsätzlich jedes

viskoelastische Material enthalten, sie enthält jedoch in einer bevorzugten Ausführungsform Polyurethan, insbesondere besteht sie aus Polyurethan, etwa aus ausgehärtetem

Polyurethan-Klebstoff .

Polyurethan-Klebstoffe (PUR) sind als Ein- oder

Zweikomponenten-Klebstoffe erhältlich, welche durch

Polykondensation oder Polyaddition aushärten können. Die Einkomponenten-PUR-Klebstoffe härten unter Zugabe von

Luftfeuchtigkeit und/oder Wärme aus. Es besteht die

Möglichkeit, beide Aushärtemechanismen zu verbinden, so dass eine erste Festigkeit durch die Luftfeuchtigkeitshärtung, die Endfestigkeit der Verklebung aber erst unter Wärmeinwirkung eintritt .

Wenn die viskoelastische Schicht Hohlräume aufweist, so hat dies den Vorteil, dass die Verformung des Elastomers, das die viskoelastische Schicht bildet, damit erleichtert und ein Volume-Locking verringert wird. Die Hohlräume können durch Einlegen von Kernen mit Luftanteil vor dem Vergießen mit dem Elastomer hergestellt werden, die Kerne verbleiben dann in der viskoelastischen Schicht.

Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen

schallgedämpften Rades sieht vor, dass das Rad mit einem Polyurethan-Kleber bestrichen und das oder die

Dämpfungselemente bis zur Aushärtung des Polyurethan-Klebers auf den Polyurethan-Kleber gepresst werden. Anschließend können etwaige Fugen zwischen Dämpfungselementen mit Polyurethan-Kleber ausgegossen sowie die nicht mit dem Rad verklebte Außenfläche der Dämpfungselemente zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit Polyurethan-Kleber bestrichen werden.

Die ausgehärtete viskoelastische Schicht hat in der Regel eine Dicke von ca. l-5mm.

Das erfindungsgemäße Rad vermindert Rollgeräusche und

Kurvenquietschen bei Rädern von Schienenfahrzeugen, die

Dämpfungselemente sind trotz ihrer vergleichsweise geringen Zusatzmasse von ca. 10-20 kg pro Rad sehr effektiv. Ein aufwändiges Verschrauben der Dämpfungselemente mit dem Rad entfällt, der Herstell- und Montageaufwand ist geringer als etwa bei verschraubten Dämpfungselementen.

Sowohl die Dämpfungselemente als auch deren einzelne

Schwingmassen können in allen drei Raumrichtungen und in allen drei Drehrichtungen Starrkörperbewegungen vollführen. Sie können sich in alle Richtungen bewegen, ohne durch einen metallischen Anschlag behindert zu werden, die Schwingmassen haben bei Verwendung von entsprechenden viskoelastischen Schichten auch zueinander keinen (metallischen) Kontakt. Durch diese hohe Anzahl der Freiheitsgrade ist die mögliche Modenanzahl höher und bei entsprechender Abstimmung der

Hohlräume, des Materials und der Massenverteilung im

Dämpfungselement die Modendichte. Die Dämpfungselemente bewirken eine Dämpfung im Frequenzbereich von ca. 1500-4000 Hz .

Kurzbeschreibung der Figuren

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Figuren Bezug genommen, aus der weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und

Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Es zeigen:

Fig. 1 ein perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rades ,

Fig. 2 ein Dämpfungselement mit zwei angrenzenden

Dämpfungselementen aus Fig. 1,

Fig. 3 ein Dämpfungselement mit zwei angrenzenden

Dämpfungselementen aus Fig. 1 mit durchsichtiger Darstellung der umgebenden viskoelastischen Schicht,

Fig. 4 einen Ring aus zwölf Dämpfungselementen gemäß Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Rad mit aufgeklebten

Dämpfungselementen nach Fig. 4, und zwar mit Schnittführung zwischen den Ausnehmungen der Schwingmassen,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Rad mit aufgeklebten Dämpfungselementen nach Fig. 4, und zwar mit Schnittführung durch die Ausnehmungen der Schwingmassen,

Fig. 7 einen Schnitt parallel zur Radebene durch ein Rad mit aufgeklebten Dämpfungselementen nach Fig. 4, und zwar mit Schnittführung durch die Ausnehmungen der Schwingmassen.

Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist ein Rad eines Schienenfahrzeugs dargestellt, mit dem Radkranz 1, dem Spurkranz 3 am Radkranz und dem

Radsteg 2, der den Radkranz 1 mit der Radnabe 6 verbindet. Bezeichnet man die Lauffläche des Rades als Oberseite des Radkranzes 1, so sind an der radialen Innenseite des

Radkranzes 1 mehrere Dämpfungselemente 4 angeordnet. Diese sind als Segmente eines Rings ausgebildet, der seinen

Mittelpunkt in der Radachse hat, also konzentrisch zum Rad ist . In Umfangsrichtung sind zwischen den einzelnen

Dämpfungselementen 4 viskoelastische Schichten 5 angeordnet, siehe Fig. 2. An der radialen Innenseite der

Dämpfungselemente 4, also zur Radnabe hin, sind Ausnehmungen 7 als durchgehende Löcher in den Dämpfungselementen 4 zu erkennen. Diese können, ebenso wie die übrigen, nicht mit dem Rad verklebten Oberflächen der Dämpfungselemente 4, mit

Polyurethan bedeckt werden.

Die Dämpfungselemente 4 sind in diesem Beispiel aus sieben Schichten, nämlich sieben plattenförmigen Schwingmassen 8a-8g aufgebaut, wobei hier nur die äußerste 8a, die nächstinnere 8b sowie die innerste Schwingmasse 8g eingezeichnet sind.

In Fig. 3 ist wieder ein Dämpfungselement 4 aus Fig. 1 zu sehen, wobei die beiden angrenzenden, gleich gestalteten Dämpfungselemente 4 nur teilweise dargestellt sind. Die viskoelastische Schicht 5, welche die Dämpfungselemente 4 umgibt, ist hier durchsichtig dargestellt. Eine viskoelastische Schicht 5 befindet sich jeweils zwischen den einzelnen Schwingmassen 8a-8g, zwischen den

Dämpfungselementen 4, an deren radialen Außenseiten (also oberhalb der Schwingmasse 8a und unterhalb der Schwingmasse 8g) und an deren axialen Außenseiten (also an der hier sichtbaren Vorderfläche und an der nicht sichtbaren

Rückfläche der Dämpfungselemente 4). Die Dämpfungselemente 4 sind folglich allseitig mit einer viskoelastischen Schicht 5 umgeben, die viskoelastische Schicht 5 oberhalb der

Schwingmasse 8a dient gleichzeitig zur Befestigung am hier nicht dargestellten Rad.

Die einzelnen Schwingmassen 8a-8g sind als längliche

rechteckige Platten ausgeführt, die einem Kreisbogen folgend gebogen sind, um sich der Krümmung des Rades bzw. Radkranzes

1 anzupassen. Jede Schwingmassen 8a-8g weist in Längsrichtung zwei Reihen von rechteckigen Ausnehmungen 7 (Löchern) auf. Der Abstand zwischen den Löchern entspricht der Länge der Abmessung der Löcher in dieser Richtung. Die Löcher nehmen ca. 25% der Fläche der Platten ein.

Während die Fig.3 nur einen Ausschnitt aller

Dämpfungselemente 4 eines Rades zeigt, ist in Fig. 4 der gesamte Ring aus zwölf Dämpfungselementen 4 gemäß Fig. 3 dargestellt. Dieser Ring kann durch Verkleben der zwölf

Dämpfungselemente 4 miteinander hergestellt werden, der fertige Ring wird dann in das Rad geklebt.

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch ein Rad mit

aufgeklebten Dämpfungselementen nach Fig. 4, und zwar mit Schnittführung zwischen den Ausnehmungen 7 der Schwingmassen 8a-8g, die Form der Ausnehmungen 7 ist im Schnitt daher nicht zu erkennen. Das Dämpfungselement 4 ist lediglich über eine ebene viskoelastische Schicht 5 an der entsprechend ebenen Innenseite des Radkranzes 1 befestigt und nicht am Radsteg 2. Die Innenseite des Radkranzes 1 ist in axialer Richtung des Rades eben, in Umfangsrichtung hat sie selbstverständlich die Form eines Kreises.

Die Innenseite des Radkranzes weist auf der, der dem Radsteg

2 abgewandten Seite des Dämpfungselementes 4 eine Nut 9 auf, die der Aufnahme eines Sicherungsringes, beispielsweise aus Stahlblech dient. Dieser Sicherungsring verhindert im Fall einer Beschädigung der Klebstelle zwischen Dämpfungselement 4 und Rad die Loslösung und damit den Verlust des

Dämpfungselementes 4.

Denkbar ist es auch, die Nut 9 so zu gestalten, dass sie sich über die gesamte Breite des Dämpfungselementes 4 erstreckt und dieses aufnimmt. Auch mit dieser Ausgestaltung kann eine Loslösung und damit der Verlust des Dämpfungselementes 4 verhindert werden. Die Dämpfungselemente 4 reichen in der Regel - in axialer Richtung des Rades gesehen - nicht über den Radkranz 1 hinaus, insbesondere können sie mit diesem bündig

abschließen. Die Dicke der Schwingmassen 8a-8g nimmt in radialer Richtung des Rades kontinuierlich zu, wobei die äußerste Schwingmasse 8a etwa doppelt bis dreimal so dick ist wie die innerste Schwingmasse 8g. Die Dicke der viskoelastischen Schichten 5 zwischen den

Schwingmassen 8a-8g nimmt in radialer Richtung des Rades ebenfalls kontinuierlich zu. Die Schicht 5 zwischen äußerster Schwingmasse 8a und nächster Schwingmasse 8b ist hier etwa doppelt so dick ist wie die Schicht 5 zwischen innerster Schwingmasse 8g und nächster Schwingmasse 8f .

Fig. 6 zeigt wieder einen Längsschnitt durch ein Rad mit aufgeklebten Dämpfungselementen 4 nach Fig. 4, jedoch ist nun im Unterschied zu Fig. 5 der Schnitt durch die Ausnehmungen 7 der Schwingmassen 8a-8g geführt. Hier ist zu erkennen, dass die Ausnehmungen 7 in allen Schwingmassen 8a-8g als

durchgehende Löcher, hier mit rechteckigem Querschnitt, ausgeführt sind. Die zwischen allen Schwingmassen 8a-8g vorgesehenen viskoelastischen Schichten 5 lassen alle

Ausnehmungen 7 frei, sodass jeweils eine durch alle

Schwingmassen 8a-8g reichende Ausnehmung entsteht. Lediglich jene viskoelastischen Schichten 5, welche das

Dämpfungselement 4 außen umgeben (links, rechts, oberhalb und unterhalb der dargestellten Schnittfläche des

Dämpfungselements 4), verschließen diese durchgehenden

Ausnehmungen 7 nach außen.

In Fig. 7 ist ein Schnitt parallel zur Radebene durch ein Rad mit aufgeklebten Dämpfungselementen 4 nach Fig. 4

dargestellt, wobei der Schnitt hier ebenfalls durch die

Ausnehmungen 7 der Schwingmassen 8 geführt ist. Es wurde sozusagen eine Scheibe an der - mit Bezug auf das am

Schienenfahrzeug montierte Rad - Innenseite des Rades abgeschnitten, sodass die näher beim Radsteg 2 befindlichen Ausnehmungen 7 durchschnitten worden sind.

Bezugs zeichenliste :

1 Radkranz

2 Radsteg

3 Spurkranz

4 Dämpfungselement

5 viskoelastische Schicht

6 Radnabe

7 Ausnehmungen (Löcher)

8a-g Schwingmasse

9 Nut für Sicherungsring

Claims

Patentansprüche

1. Schallgedämpftes Rad für Schienenfahrzeuge, wobei am Rad zumindest ein mechanisches Dämpfungselement (4)

angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das

Dämpfungselement (4) eine oder mehrere Schwingmassen (8a- g) sowie eine viskoelastische Schicht (5) umfasst, welche zumindest zwischen Dämpfungselement (4) einerseits und Rad andererseits vorgesehen ist und mittels welcher das Dämpfungselement (4) am Rad stoffschlüssig befestigt ist.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das

Dämpfungselement (4) an der Innenseite des Radkranzes (1) und/oder am an den Radkranz anschließenden Teil des

Radstegs (2) festgeklebt ist.

3. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch

gekennzeichnet, dass mehrere Dämpfungselemente (4) vorgesehen sind, welche jeweils durch eine

viskoelastische Schicht (5) voneinander getrennt sind und dass pro Dämpfungselement (4) mehrere Schwingmassen (8a- g) vorgesehen sind, welche jeweils durch eine

viskoelastische Schicht (5) voneinander getrennt sind.

4. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die Schwingmassen (8a-g) aus Metall, insbesondere Stahl, gefertigt sind.

5. Rad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der viskoelastischen Schicht (5) zwischen

unterschiedlichen Schwingmassen (8a-g) und die Dicke der Schwingmassen (8a-g) in radialer Richtung unterschiedlich ist .

6. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Schwingmassen (8a-g) jeweils als Metallplatten ausgeführt sind und dass die Metallplatten - in radialer Richtung des Rads gesehen - deckungsgleiche Ausnehmungen (7) aufweisen.

7. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass mehrere Dämpfungselemente (4) in Form von Ringsegmenten mit gleichem Radius vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung jeweils durch eine

viskoelastische Schicht (5) voneinander getrennt sind.

8. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch

gekennzeichnet, dass die viskoelastische Schicht (5) Polyurethan enthält, insbesondere aus Polyurethan- Klebstoff besteht und Hohlräume aufweist.

9. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass die Innenseite des Radkranzes auf der, der dem Radsteg (2) abgewandten Seite des

Dämpfungselementes (4) eine Nut (9) aufweist, und dass in die Nut ein Sicherungsring eingefügt ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines schallgedämpften Rades für Schienenfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad mit einem

Polyurethan-Kleber bestrichen und das oder die

Dämpfungselemente (4) bis zur Aushärtung des Polyurethan-

Klebers auf den Polyurethan-Kleber gepresst werden und dass anschließend etwaige Fugen zwischen

Dämpfungselementen (4) mit Polyurethan-Kleber ausgegossen sowie die nicht mit dem Rad verklebte Außenfläche der Dämpfungselemente (4) zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit Polyurethan-Kleber bestrichen wird.