DE3119960C2

DE3119960C2 - Noise-dampened rail wheel

Info

Publication number: DE3119960C2
Application number: DE19813119960
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter 4500 Osnabrück Brockmann; Kurt-Horst Dipl.-Ing. Weber
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Schmiedewerke Krupp Kloeckner GmbH
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1984-06-14
Also published as: DE3119960A1

Abstract

Das geräuschgedämpfte Schienenrad weist ein Dämp fungsglied auf, das aus in axialer Richtung hintereinander abwechselnd angeordneten ringförmigen Elementen aus Me tall und Kunststoff besteht. Das Dämpfungsglied ist im wesentlichen axial vorgespannt, wobei die Metallelemente weder untereinander noch mit dem Schienenrad metallischen Kontakt haben.The noise-damped rail wheel has a damping member which consists of annular elements made of Me tall and plastic, which are alternately arranged one behind the other in the axial direction. The damping element is essentially axially pretensioned, the metal elements not having metallic contact with one another or with the rail wheel.

Description

3535

4040

4545

Die Erfindung betrifft ein geräuschgedämpftes Schienenrad mit mindestens einem, am Schienenrad befestigten ringförmigen Dämpfungsglied aus axial zueinander angeordneten Elementen, die abwechselnd aus Metall und Dämpfungsmaterial bestehen, wobei die aus Metall bestehenden Elemente ohne gegenseitige metallische Berührung zwischen den Elementen aus Kunststoffmaterial angeordnet sind.The invention relates to a noise-damped rail wheel with at least one attached to the rail wheel annular damping member made of axially mutually arranged elements, which alternate from metal and damping material, the elements consisting of metal without mutual metallic Contact between the elements of plastic material are arranged.

Schienenräder mit derartigen ringförmigen Dämpfungsgliedern sind bekannt (Seminar Umwelt, spurgeführter Fernverkehr, Rad/Schiene-Technik Berichte, Kassel, Oktober 1979, Hrsg: Deutsche Eisenbahn Consulting GmbH, Frankfurt), wobei die Dämpfungsgüeder aus in axialer Richtung miteinander angeordneten Metallringen und Ringen aus Kunststoffmaterial bestehen. Hierbei ist die Anordnung der Ringe so getroffen, daß die Metallringe ohne gegenseitige Berührung zwischen den Ringen aus Kunststoffmaterial angeordnet sind. Derartige Dämpfungssysteme weisen ein Dämpfungsverhalten auf, das in einem Frequenzbereich von 250 Hz bis 1120 Hz die Abklingzeiten der Schallschwingungen um 55 bis 76% vermindert Es zeigte sich überraschenderweise, daß ein breitbandiges Dämpfungssystem geschaffen ist, wenn zusätzlich das aus derartigen Ringen aufgebaute Dämpfungsglied in axialer Richtung vorgespannt wird.Rail wheels with such ring-shaped dampers are known (seminar environment, track-guided Long-distance traffic, wheel / rail technology reports, Kassel, October 1979, publisher: Deutsche Eisenbahn Consulting GmbH, Frankfurt), the damping elements consisting of metal rings arranged with one another in the axial direction and rings are made of plastic material. Here the arrangement of the rings is made so that the metal rings are arranged without mutual contact between the rings made of plastic material. Such damping systems have damping behavior in a frequency range of 250 Hz up to 1120 Hz the decay times of the sound oscillations reduced by 55 to 76%. It was surprisingly found that a broadband damping system was created is when the damping member made up of such rings is additionally biased in the axial direction will.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, geräuschgedämpfte Schienenräder mit mindestens einem an dem Radkranz bzw. der Radfelge befestigten ringförmigen Dämpfungsglied aus axial hintereinander angeordneten Elementen, die abwechselnd aus Metall und Kunststoffmaterial bestehen, wobei die aus Metall bestehenden Elemente ohne gegenseitige metallische Berührung zwischen den Elementen aus Kunststoffmaterial angeordnet sind, derart auszubilden, daß eine breitbandige Geräuschdämpfung erfolgt.The invention is therefore based on the object, noise-damped rail wheels with at least one on the wheel rim or the wheel rim attached annular damping member from axially one behind the other arranged elements, which consist alternately of metal and plastic material, the metal existing elements without mutual metallic contact between the elements made of plastic material are arranged to be designed in such a way that broadband noise attenuation takes place.

Unter ringförmigen Dämpfungsgliedern aus in axialer Richtung hintereinander angeordneten Elementen sind im Sinne der Erfindung zum einen in sich geschlossene ringförmige Elemente zu verstehen, zum anderen auch solche ringscheibenförmige Elemente, die geschlitzt sind, wobei nach dem Zusammenbau des Dämpfungsgliedes die Schlitze in den einzelnen Lagen zueinander versetzt angeordnet sind. In der gleichen Weise sind unter Elementen auch kreissegmentartige Ausschnitte aus dtrartigen axial miteinander verbundenen ringscheibenförmigen Elementen zu verstehen.Are under annular damping members from elements arranged one behind the other in the axial direction in the sense of the invention on the one hand to understand closed ring-shaped elements, on the other hand also such annular disk-shaped elements, which are slotted, wherein after the assembly of the damping member, the slots in the individual layers to each other are arranged offset. In the same way, there are also segments of a circle under elements to be understood from dtr-like axially interconnected annular disk-shaped elements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das ringförmige Dämpfungsglied im wesentlichen axial vergespannt ist.According to the invention, this object is achieved in that the annular damping element is essentially is axially clamped.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das ringförmige Dämpfungsglied zwischen einem am Schienenrad befestigten Haltering und einem mit dem Haltering verbundenen Spannring angeordnet. Der Haltering und der Spannring können erfindungsgemäß durch Schraubbolzen miteinander verbunden sein, wobei der Durchmesser der Bohrungen der Elemente für die Spannbolzen größer ist als der Durchmesser der Schraubbolzen, so daß über die Schraubbolzen zwischen den einzelnen Metallringen und den Metallringen und dem Rad kein akustischer Kurzschluß ausgebildet ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind in die miteinander fluchtenden Bohrungen der Elemente jeweils Isolierhülsen für die Schraubbolzen eingesetzt. Die Schraubverbindungen haben den Vorteil, daß die axiale Vorspannung feinfühlig eingestellt und auch nachgestellt werden kann. Anstelle der Schraubverbindungen können auch Nieten vorgesehen sein.According to a preferred embodiment, the annular damping member is between one on the rail wheel attached retaining ring and arranged with a clamping ring connected to the retaining ring. The retaining ring and the clamping ring can be connected to one another by screw bolts according to the invention, wherein the The diameter of the holes in the elements for the clamping bolts is greater than the diameter of the Screw bolts so that over the screw bolts between the individual metal rings and the metal rings and there is no acoustic short circuit in the wheel. According to an advantageous development are in the aligned holes of the elements each insulating sleeves used for the screw bolts. The screw connections have the advantage that the axial preload is set sensitively and also can be adjusted. Instead of the screw connections, rivets can also be provided.

Aus Kunststoffmaterial hat sich besonders ein nicht dauerelastischer Thermoplast als besonders vorteilhaft erwiesen. Gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Elemente aus Kunststoffmaterial und Metall durch Klebstoff miteinander verbunden, so daß sie vor dem Einbau am Schienenrad eine leicht montierbare Baueinheit bilden.From plastic material, a thermoplastic that is not permanently elastic has proven to be particularly advantageous proven. According to yet another embodiment of the invention, the elements are made of plastic material and metal bonded together by adhesive so that they can be easily attached to the rail wheel before installation Form assemblable unit.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigtThe invention is explained in the drawing using two exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Schienenrad im Ausschnitt mit einem ersten Ausführungsbeispiel ebenfalls im Ausschnitt,Fig. 1 is an axial section through a rail wheel in detail with a first embodiment as well in the cutout,

Fig. 2 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 1. FIG. 2 shows a representation of a second exemplary embodiment according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 der Radkranz und mit 2 die Radscheibe eines Schienenrades bezeichnet. Der Radkranz weist beidseitig jeweils eine ringförmige Ausdrehung als Anlagenflächen für das Dämpfungsglied 4 auf. Dieses besteht aus den in axialer Richtung hintereinander angeordneten Ringen 5 aus Kunststoffmaterial und Metallringen 6. Das Dämpfungsglied 4 ist auf den Schraub-In Fig. 1, 1 is the wheel rim and 2 is the wheel disc of a rail wheel. The wheel rim has an annular recess on both sides as contact surfaces for the attenuator 4. This consists of the one behind the other in the axial direction arranged rings 5 made of plastic material and metal rings 6. The damping element 4 is on the screw

bolzen 7 angeordnet, die über den Spannring 8 das Dämpfungsglied 4 gegen die ringförmige Ausdrehung 3 pressen und so die axiale Vorspannung erzeugen. Die Metallringe 6 haben einen kleineren Außendurchmesser als die Ringe 5 aus Kunststoffmaterial. Weiterhin sind in die jeweils fluchtenden Bohrungen der Ringe 5 und 6 Hülsen 9 aus Kunststoffmaterial eingesetzt, die eine metallische Berührung mit den Schraubbolzen 7 unterbinden. Infolge des kleineren Außendurchmessers der Metallringe 6, sind die gegeneinander und zum Radkranz 1 gegen metallische Berührung gesichertbolts 7 arranged, which press the damping member 4 against the annular recess 3 via the clamping ring 8 and thus generate the axial preload. The metal rings 6 have a smaller outer diameter than the rings 5 made of plastic material. Furthermore, sleeves 9 made of plastic material are inserted into the respective aligned bores of the rings 5 and 6, which prevent metallic contact with the screw bolts 7. As a result of the smaller outer diameter of the metal rings 6, they are secured against metal contact with one another and with the wheel rim 1

In der Fig. 2 ist mit 1 der Radkranz und mit 2 die Radscheibe eines Schienenrades bezeichnet Der Radkranz 1 weist beidseitig jeweils eine umlaufende Ausdrehung 10 auf, in die ein Haltering 11 eingesetzt wird, der kranzartig in Umfangsrichtung verteilt Bohrungen 12 mit Innengewinden 13 für Spannbolzen 14 aufweist. Auf den Spannbolzen sind Ringscheiben 15 aus Kunststoffmaterial sowie Ringscheiben 16 aus Metall in axialer Richtung aufeinanderfolgend aufgeschoben, wobei auf die letzte Ringscheibe 15 aus Kunststoff material ein Spannring 17 aus Metall folgt. Die Innendurchmesser der Bohrungen 12 der Ringscheiben aus Metall sind größer als der Außendurchmesser der Spannbolzen 14, so daß ein akustischer Kurzschluß durch die Spannbolzen 14 der einzelnen Ringscheiben 16 aus Metall untereinander und mit dem Schienenrad unterbunden ist. Um auch bei geringfügigen Verschiebungen der einzelnen Ringscheiben 15 und 16 zueinander einen akustischen Kurzschluß zu vermeiden, können in die fluchtenden Bohrungen 12 der Ringscheiben 15 und 16 jeweils Hülsen 18 aus Kunststoffmaterial eingesetzt sein, die die Spannbolzen 14 führen. Die einzelnen Ringscheiben 15 und 16 können miteinander durch nicht dargestellte Klebschichten verbunden sein, so daß vor der Montage die Ringe zu einer Baueinheit miteinander verklebt werden können.In Fig. 2, 1 with the rim and 2 with the The wheel rim 1 has a circumferential recess on both sides 10, into which a retaining ring 11 is inserted, the bores distributed in a ring-like manner in the circumferential direction 12 with internal threads 13 for clamping bolts 14. On the clamping bolts are ring disks 15 made of plastic material and ring disks 16 made of metal pushed on one after the other in the axial direction, wherein on the last washer 15 made of plastic material a clamping ring 17 made of metal follows. The inside diameter the bores 12 of the metal ring disks are larger than the outer diameter of the clamping bolts 14, so that an acoustic short circuit through the clamping bolts 14 of the individual ring disks 16 made of metal with one another and is prevented with the rail wheel. To even with slight shifts of the individual Ring disks 15 and 16 to avoid an acoustic short circuit to each other, can be in the aligned Bores 12 of the annular disks 15 and 16 each sleeve 18 made of plastic material may be used, which the Guide clamping pin 14. The individual annular disks 15 and 16 can be connected to one another by not shown Be bonded layers so that the rings are glued together to form a structural unit before assembly can.

Als Kunststoffmaterial für die Ringscheiben 15 haben sich insbesondere nicht dauerelastische Thermoplaste als besonders geeignet erwiesen.In particular, non-permanently elastic thermoplastics have proven to be the plastic material for the annular disks 15 proved to be particularly suitable.

4545

5050

5555

6060

6565

BezugszeichenlisteList of reference symbols Radkranzrim 11 RadscheibeWheel disc 22 ringförmige Ausdrehungannular recess 33 DämpfungsgliedAttenuator 44th Ring aus KunststoffmaterialRing made of plastic material 55 MetallringMetal ring 66th SchraubbolzenBolt 77th SpannringTension ring 88th Hülsenpods 99 AusdrehungTurning 1010 HalteringRetaining ring 1111th Bohrungdrilling 1212th Innengewindeinner thread 1313th SpannbolzenClamping bolts 1414th Ringscheibe aus KunststoffmaterialWasher made of plastic material 1515th Ringscheibe aus MetallMetal ring washer 1616 SpannringTension ring 1717th Hülse aus Kunststoff material.Sleeve made of plastic material. 1818th Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

IO 15 20 Patentansprüche:IO 15 20 claims:

1. Geräuschgedämpftes Schienenrad mit mindestens einem an dem Radkranz (der Radfelge) befestigten ringförmigen Dämpfungsglied aus in axialer Richtung hintereinander angeordneten Elementen, die abwechselnd aus Metall und Dämpfungsmaterial bestehen, wobei die aus Metall bestehenden Elemente ohne gegenseitige metallische Berührung zwischen den Elementen aus Kunststoffmaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dämpfungsglied (4) im wesentlichen axial vorgespannt ist1. Noise-dampened rail wheel with at least one attached to the wheel rim (the wheel rim) annular damping element made of elements arranged one behind the other in the axial direction, which consist alternately of metal and damping material, the elements consisting of metal arranged without mutual metallic contact between the elements made of plastic material are, characterized in that the annular damping member (4) substantially is axially preloaded

2. Geräuschgedämpftes Schienenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dämpfungsglied (4) zwischen einem am Schienenrad befestigten Haltering (11) und einem mit dem Haltering verbundenen Spannring (17) angeordnet ist.2. Noise-damped rail wheel according to claim 1, characterized in that the annular Attenuator (4) between a retaining ring (11) attached to the rail wheel and one with the Holding ring connected clamping ring (17) is arranged.

3. Geräuschgedämpftes Schienenrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (11) und der Spannring (17) durch Schraubbolzen (14) miteinander verbunden sind und der Durchmesser der Bohrungen der Elemente (16 bzw. 6) aus Metall für die Schraubbolzen (14) größer ist als der Durchmesser der Schraubbolzen (14).3. Noise-damped rail wheel according to claim 2, characterized in that the retaining ring (11) and the clamping ring (17) are connected to one another by screw bolts (14) and the diameter the bores of the elements (16 or 6) made of metal for the screw bolts (14) is larger than the Diameter of the screw bolts (14).

4. Geräuschgedämpftes Schienenrad nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrungen der Elemente (15 und 5) aus Kunststoffmaterial bzw. (16 und 6) aus Metall Hülsen (18) aus Kunststoffmaterial zum Hindurchführen der Schraubbolzen (7) bzw. der Spannbolzen (14) eingesetzt wird.4. noise-damped rail wheel according to claim 1 or 3, characterized in that in the Bores of the elements (15 and 5) made of plastic material or (16 and 6) made of metal sleeves (18) Plastic material is used to guide the screw bolts (7) or the clamping bolts (14) through will.

5. Geräuschgedämpftes Schienenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Elemente (15 bzw. 5) ein nicht dauerelastischer Thermoplast ist.5. Noise-damped rail wheel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plastic material of the elements (15 or 5) is a non-permanently elastic thermoplastic.

6. Geräuschgedämpftes Schienenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5 bzw. 15) aus Kunststoffmaterial und (6 bzw. 16) aus Metall durch Klebstoff miteinander verbunden sind.6. Noise-damped rail wheel according to one of claims 1 to 5, characterized in that the elements (5 or 15) made of plastic material and (6 or 16) made of metal by adhesive to one another are connected.

3030th