(57)【要約】      （修正有）【課題】耐衝撃性と耐腐食性とを有する、特に鉄道車両用の、車軸用の保護膜に関して、晒される種々のタイプの攻撃に対して効果的な保護機能を提供する。【解決手段】車軸用の保護膜１であって、車軸に接着できて、アルミニウムとエラストマーから選択されるとともに接着合成物が付着される合成物を含有する、第１の層２と、接着合成物を含有しない第１の層２のフェースに塗布される、マスティック・タイプの糊状で少なくとも１つの接着合成物を含有する第２の層３とを、少なくとも具備することによって、耐衝撃性、耐腐食性が改善し、除去も容易な膜を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸用の保護膜（１）において、
−  車軸に接着できて、アルミニウムとエラストマーから選択されるとともに接着合成物が付着される合成物を含有する、第１の層（２）と、
−  接着合成物を含有しない第１の層（２）のフェースに塗布される、マスティック・タイプの糊状で少なくとも１つの接着合成物を含有する第２の層（３）とを、少なくとも具備することを特徴とする車軸用の保護膜（１）。
【請求項２】
前記接着合成物が少なくとも１つの耐腐食性のピグメントを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項３】
少なくとも１つのエラストマー及び／又は少なくとも１つの熱可塑性又は熱硬化性成分を含有する、前記第２の層（３）に塗布される、第３の層（４）を更に含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項４】
前記耐腐食性のピグメントが、バリウム・メタボラーテ、リン酸亜鉛、亜鉛、基本鉛シリコクロマーテ、亜鉛テトラオキシクロマーテ、亜鉛クロマーテ、ストロンチウム・クロマーテ、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、リン酸クロムとから選択されることを特徴とする請求項２又は３に記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項５】
前記耐腐食性のピグメントが、接着合成物の全重量に対して重量で５％未満の量で存在することを特徴とする請求項２から４に記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項６】
前記車軸に接着できる前記層（２）がアルミニウムを含有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項７】
前記層（２）の前記接着合成物がアクリル接着材とビニール接着材とから選択されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項８】
前記第２の層（３）の糊状の接着合成物がブチル・マスチックであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項９】
前記第３の層（４）の前記エラストマーが、ポリウレタンとシリコンとラバーとポリイソブチレンとポリブタジエンとから選択されることを特徴とする請求項３から８のいずれか１つに記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項１０】
前記第３の層（４）の前記エラストマーがポリウレタンであることを特徴とする請求項３から９のいずれか１つに記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項１１】
ポリウレタンが、ラバー粒子又はグラス・ファイバ又はガラス・ビーズから或いはそれらの中から選択された充填材（５）を含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項１２】
前記第３の層（４）が硫酸バリウムを含んでいることを特徴とする請求項３から１１のいずれか１つに記載の車軸用の保護膜（１）。
【請求項１３】
先行の請求項のいずれか１つに記載の膜（１）を鉄道車両の車軸をコーティングするために使用する使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐衝撃性と耐腐食性とを有する、特に鉄道車両用の、車軸用の保護膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールや車軸やホイール・セットや車軸ボックスのような回転部材は、種々の物理的な現象に付随する機械的な問題に恒久的に晒される。
【０００３】
車軸は、晒される物理的条件に準じて、幾つかのクラスに全体的に分けられる。クラス１の車軸は、２００ｋｍ／ｈを超える速度で走行する鉄道車両に用いられ、大気腐食と大きな機械的衝撃とに晒される。これらの機械的衝撃は、車軸に衝突する、種々のサイズの突出物、特にバラスト・ピースとに起因すると思われる。このような突出物に起因する衝撃は、２００ｋｍ／ｈを超える速度で生じる。これらの衝撃は、車軸を損ね、そのフィレットでクラックと割れ目が生じる結果になる。
【０００４】
これらの障害を克服するために、クラス１の車軸は、耐バラスト性の保護コーティングで全体的にカバーされている。この保護コーティングは、大気腐食に起因する摩耗と衝撃から車軸を保護する。この保護処理は、１３０〜１６０バールの範囲の圧力でスプレーすることによって、ポリウレア系コーティングの車軸に対するホット・アプリケーションから成る。コーティングは、ポリアミン系の成分とイソシアネート硬化剤との間の凝縮から生じる。このコーティングは、急速に乾燥するので、磁気的検査又は超音波試験を用いて検査している最中に車軸の状態を調べるために除去することは、不可能でないが非常に難しい。コーティングの除去には、それが車軸の全長にわたって剥離されることが要求される。
【０００５】
コーティングは車軸のある部分に接着するので、それを均一に除去できるように、数回コーティングを擦り取る必要がある。これが、クラックが車軸に現れて、それを損ねる原因になると思われる。
【０００６】
このようなコーティングは、熱誘導ストレスのために車軸上のあるポイントで剥離する場合もある。これは、それに衝突するバラストのピースに起因する繰り返し衝撃のために、車軸にクラックが生成して破損する結果になる。
【０００７】
さらに、このスプレーを用いるコーティングの塗布には、特殊なペイント・ブースの設置が要求される。そのうえ、このコーティングは、満足できる耐バラスト性とするために、オペレータに数回の連続するパスの実施を要求する、５ミリメートル以上の厚みの耐バラスト性を有していなければならない。これらの連続するパスは、車軸の非稼働時間を増加させる。コーティングが乾燥する時間が非常に短くて、コーティングは除去が難しいので、コーティング塗布装置は、オペレータの健康に有害と考えられる揮発性有機化合物の放出を招く、高攻撃性の溶剤を用いて、特に迅速に洗浄しなければならない。
【０００８】
クラス２とクラス３の車軸は、２００ｋｍ／ｈ以下の速度で走行する鉄道車両に用いられる。クラス２の車軸は、特殊な腐食生成物の影響に晒される。クラス２の車軸は、例えば、商用搬送ワゴンに又は駆動車軸として用いる場合もある。クラス３の車軸は、大気腐食に晒され、特に乗客搬送用の車両に用いられる。これらの車軸は、突出物、特に、グラベルやバラストのピースに起因する種々の軽い衝撃にも晒される。このような突出物に起因する衝撃は、２００ｋｍ／ｈ未満の速度で生じる。
【０００９】
これらの障害を避けるために、クラス２とクラス３の車軸は、１４０バールを超える圧力で全体的にスプレーされる、水分希薄自在の塗装システムで塗布される。この塗装コーティングは、磁気的検査又は超音波試験による車軸状態の調査を更に複雑にする、化学エッチング又はショットブラスティング・プロセスを採用しないと、除去が更に難しくなる。塗装コーティングの除去は、オペレータの健康に有害と思われるエッチング試薬又は溶剤の放出を伴う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、車軸の種々のカテゴリーを保護するために今用いられている種々のコーティングには、多くの欠点がある。
【００１１】
前述を鑑みて、本発明の目的は、車軸状態の種々の調査を容易にするとともに、晒される種々のタイプの攻撃に対して、それらのカテゴリーがどんなものであっても、車軸の効果的な保護機能を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的について、出願人は、種々のクラスの車軸を保護する特定の接着膜を用いると、耐衝撃性を改善し、除去も容易な膜を得ることが可能なことを、予期せずに発見した。
【００１３】
特に、本発明に基づく車軸用の保護膜は、生物分解性の溶剤を塗布すると容易に除去できるので、車軸状態を磁気的検査又は超音波試験による検査中に調査することが可能になる。
【００１４】
出願人は、膜の除去に、測定可能な揮発性有機化合物の放出が伴わないことも発見した。
【００１５】
さらに、本発明に基づく車軸用の保護膜は、２００ｋｍ／ｈを超える速度のバラストのピースによる衝突と、２００ｋｍ／ｈ未満の速度でそれらに衝突するグラベル又はバラストのピースに起因する軽い衝撃の両方に対して、及びこれらの車軸が晒されると思われる種々のタイプの腐食に対しても、それらを保護するために、種々のクラスの車軸上で使用できる。
【００１６】
本発明に基づく車軸用の保護膜は、従来技術のコーティングと異なり、膜はゼロ乾燥時間なので、車軸の非稼働時間を短縮することもできる。
【００１７】
さらに、本発明に基づく車軸用の保護膜が塗布される方式は、層の各々の厚みを制御できるので、車軸の非稼働時間を短縮できる。
【００１８】
ある実施例によれば、車軸用の保護膜は、
−  車軸に接着できて、アルミニウムとエラストマーから選択されるとともに接着合成物が付着される合成物を含有する、第１の層と、
−  接着合成物を含有しない第１の層のフェースに塗布される、マスティック・タイプの糊状で少なくとも１つの接着合成物を含有する第２の層とを、少なくとも具備している。
【００１９】
このように、膜は、特に耐衝撃性であり、２００ｋｍ／ｈ未満の速度でグラベルとバラストのピースによって衝突されることに対しても抵抗力があり、除去が容易である。
【００２０】
“接着合成物”という用語は、本発明の趣旨において、第１の層が車軸に接着することを可能にする合成物を意味すると理解される。
【００２１】
当業者は、接着特性を呈する従来技術の種々の合成物から接着合成物を選択できる。好都合に、当業者は、アクリル接着材又はビニール接着材を選択できる。第１の層上に付着した接着合成物は、種々の形状、特に層の形状又はスプレー噴射された粒子の形状になることができる。
【００２２】
“マスティック・タイプの糊状の接着合成物”という表現は、２０℃の温度で液体でも固体でもない濃度の接着合成物を意味するとして、本発明では理解される。
【００２３】
別の優れた実施例によれば、本発明に基づく車軸用の保護膜は、少なくとも１つの耐腐食性のピグメントを含む接着合成物を含有している。
【００２４】
このように、膜は、２００ｋｍ／ｈ未満の速度のグラベル又はバラストのピースによる衝撃を特に保護する耐衝撃性と耐腐食性の両方を、種々のクラスの車軸に対して具備することができる。
【００２５】
“グラベル”という用語は、２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲のサイズを有する粒子又は材料のグループを意味するとして、本発明では理解される。
【００２６】
“バラストのピース”という表現は、全体的に粉砕された、４〜１０ｃｍのサイズの範囲にあり、鉄道トラックの基盤構造を意図されている、堅固な角度のある材料のピースを意味するとして、本発明では理解される。
【００２７】
別の優れた実施例によれば、車軸用の保護膜は、少なくとも１つのエラストマー及び／又は少なくとも１つの熱可塑性又は熱硬化性成分を含有する、第２の層に塗布される、第３の層を更に含むことができる。
【００２８】
このように、膜は、この第３の層の存在に起因する耐バラスト性と、塗装システムを交換する際に車軸に接着できる第１の層の接着合成物において少なくとも１つの耐腐食性のピグメントの存在に起因する耐腐食性の両方を、クラス１の車軸に対して好都合に具備できる。したがって、膜は、それらに２００ｋｍ／ｈ〜７００ｋｍ／ｈの範囲の速度で衝突すると思われるバラストのピースからクラス１の車軸を保護する。
【００２９】
本発明の別の特徴によれば、耐腐食性のピグメントは、バリウム・メタボラーテ、リン酸亜鉛、亜鉛、基本鉛シリコクロマーテ、亜鉛テトラオキシクロマーテ、亜鉛クロマーテ、ストロンチウム・クロマーテ、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、リン酸クロムとから選択できる。
【００３０】
これらのピグメントは、乾燥状態において、微細な粉末の形状に、又は液状になることができる。これらの耐腐食性のピグメントは、接着合成物の全重量に対して重量で５％未満の量で存在できる。
【００３１】
本発明の更に別の特徴によれば、車軸用の保護膜は、アルミニウムを含有して、車軸に接着できる層を備えている。
【００３２】
アルミニウムは、優れた引っ張り特性を持つ長所を有するので、アルミニウム接着層は更に簡単に変形でき、車軸の全面をカバーできる。そのうえ、車軸を磁気的検査を用いて調査するために、又は超音波を用いて車軸を調べるために、アルミニウム接着層は、膜が車軸から、容易に除去されることを可能にする。好都合に、膜は、アルミニウム接着層を引き裂かずに除去できる。
【００３３】
アルミニウム接着層は、先行する１つ又は複数の層を貫通している任意の突出物から車軸を保護することも可能にする。この接着層は、好都合に、５０ミリメートル未満でもかまわない厚みを具備している。この小さい厚みが、アルミニウム接着層を変形させて、車軸を更に簡単に包囲することを可能にする。
【００３４】
本発明の別の特徴によれば、車軸に接着できる層の接着合成物は、アクリル接着材とビニール接着材とから選択される。
【００３５】
その接着の特徴により、第２の層のマスティック・タイプの糊状の接着合成物は、第１の層に接着できる。少なくとも３つの層を具備する膜の場合に、この合成物は、粘着付与材を追加せずに、第１と第３の層の間を接着する。
【００３６】
好都合に、第２の層のマスティック・タイプの糊状の接着合成物は、ブチル・マスチックであり、特にオリンからＴ１５２０という名称で市販されている。
【００３７】
ブチル・マスチックは、その特性を長年にわたって保持する粘着性のある糊状材料である。ブチル・マスチック層は、衝撃の抑制と、突出物、すなわちグラベル又はバラストのピース或いはその両方の緩和とを支援するので、それらは低速で車軸に接着できる第１の層と衝突する。ブチル・マスチック層は、１ミリメートルの単位の厚みを好都合に具備できる。
【００３８】
好都合に、第３の層のエラストマーが、ポリウレタンとシリコンとラバーとポリイソブチレンとポリブタジエンとから選択されている。好都合に、第３の層のエラストマーはポリウレタンである。ポリウレタン層は、２ミリメートルの単位の厚みを有している。
【００３９】
本発明の別の特徴によれば、ポリウレタンは、ラバー粒子、グラス・ファイバのようなファイバ、又はガラス・ビーズのようなビーズから或いはそれらの中から選択された充填材を含んでいる。これらの充填材は、特にラバー粒子のように、エラストマー層の耐バラスト性の改善を支援する。ラバー粒子は、１〜６ｍｍの範囲で変動する可能性のある粒子サイズを持つ粉砕された材料の形状になることができる。好都合に、グラス・ファイバのような充填材は、エラストマー層に機械的な強度を与えるので、この層が引き裂かれることを防止する。充填材は、１２μｍ〜６ｍｍの範囲のサイズになることができる。充填材は、ポリウレタン層の全重量に対して重量で１０％〜６０％の量で存在できる。
【００４０】
更に別の実施例によれば、第３の層は、車軸振動に起因するノイズを吸収する防音材料を含むことができる。この材料は硫酸バリウムでかまわない。
【００４１】
本発明の課題は、鉄道車両の車軸をコーティングする本発明に基づく膜の使用にもある。２００ｋｍ／ｈ未満の速度でそれらに衝突するグラベル又はバラストのピースに対する保護のための耐衝撃性と耐腐食性の両方を呈する、車軸用の保護膜は、クラス２又はクラス３の車軸をコーティングするために好都合に用いられる。２００ｋｍ／ｈを超える速度でそれらに衝突するバラストのピースに対する保護のための耐衝撃性と耐腐食性の両方を呈する、車軸用の保護膜は、クラス１の車軸をコーティングするために好都合に用いられる。
【００４２】
本発明の課題は、車軸、特にクラス２又はクラス３の車軸をコーティングする方法にもある。この方法は、前述のような膜を車軸に、特に２００ｋｍ／ｈ未満の速度でそれらに衝突するグラベル又はバラストのピースに対する保護のための耐衝撃性と耐腐食性とを呈する膜に塗布することから成る。
【００４３】
本発明の課題は、車軸、特にクラス１の車軸をコーティングする方法にもある。この方法は、前述のような膜を車軸に、特に耐バラスト性と耐腐食性とを呈する膜を塗布することから成る。好都合に、膜の末端は、第３の層のエッジに締め付け手段を用いて接合される。クラス１の車軸の場合、車軸は、耐腐食性を改善するために、耐腐食性塗料を用いて、膜の塗布前にあらかじめコーティングできる。
【００４４】
本発明の他の特徴と長所は、本発明に基づく車軸用の保護膜の非拘束性の事例によって与えられかつ添付の図面で図示される３つの実施例の詳細な調査において明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
図１〜３に図示すように、本発明に基づく車軸用の保護膜１は、車軸の種々の調査を支援するとともに、晒される攻撃の種々の形態に対して効果的な保護機能を提供するために、任意のカテゴリーの鉄道車両の車軸をコーティングすることを意図している。
【００４６】
図１に示す第１の実施例では、車軸用の保護膜１は、アクリル接着材を有する、そのフェース２ａを介して車軸に接着できるアルミニウム接着層２を備えている。膜１は、アクリル接着材を具備しない、アルミニウム接着層２のフェースに塗布されるブチル・マスチックの層３を更に含んでいる。
【００４７】
アルミニウム接着層２を生成するために、３Ｍが販売している４２５／２２７アルミニウム・テープが用いられ、リン酸亜鉛を含有するアクリル接着材が、このアルミニウム・テープのフェース２ａにスプレーされる。リン酸亜鉛の成分は、アクリル接着材の全重量に対して重量で５％未満である。次に、アクリル接着材／リン酸亜鉛を有するアルミニウム・テープのフェース２ａが、数分間、赤外線放射によって乾燥される。
【００４８】
乾燥後、希望された種々の形状に切断できるアルミニウム接着層２を得ることができる。５０ミリメートル未満の厚みのアルミニウム接着層２が用いられる。この層は、その厚みとアルミニウムの優れた引っ張り特性とにより、容易に変形できる。
【００４９】
ブチル・マスチックから成る第２の層３が生成されて、アクリル接着材を具備しない第２のフェースに塗布される。ブチル・マスチックから成る層３は、１ミリメートルの単位の厚みを有する。ブチル・マスチックの粘着性のある特性のために、この層はアルミニウム接着層２に簡単に接着する。ブチル・マスチック層３は、ポリエチレン膜で好都合にコーティングできる。このような膜は、この層をゴミの付着から又はその表面の突き出しから保護する。それは、２００μｍの厚みを有するときに耐衝撃性も改善する。
【００５０】
膜１は、２００ｋｍ／ｈ未満の速度で衝突するグラベルとバラストのピースに対する保護機能を提供する優れた耐衝撃性と優れた耐腐食性とを備えている。
【００５１】
図２に示す第２の実施例では、図１のものと同じ構成部品に同じ参照番号が付記されており、車軸を保護する膜１は、ブチル・マスチック層３に塗布されたポリウレタン製の第３の層３を更に備えているので、その層はアルミニウム接着層２とポリウレタン層４との間で挟まれることになる。
【００５２】
アルミニウム接着層２を生成するために、３Ｍが販売する４２５／２２７アルミニウム・テープが用いられ、リン酸亜鉛を含有するアクリル接着材が、このアルミニウム・テープのフェース２ａにスプレーされる。リン酸亜鉛の成分は、アクリル接着材の全重量に対して重量で５％未満である。アクリル接着材／リン酸亜鉛を有するアルミニウム・テープのフェース２ａが、数分間、赤外線放射によって乾燥される。
【００５３】
乾燥後、希望された種々の形状に切断できるアルミニウム接着層２が生成される。５０ミリメートル未満の厚みのアルミニウム接着層２が用いられる。この層は、その厚みとアルミニウムの優れた引っ張り特性とにより、容易に変形できる。
【００５４】
ブチル・マスチックから成る第２の層３が生成され、この層がアクリル接着材を具備しないアルミニウム接着層２のフェースに塗布される。１ミリメートルの単位の厚みを有する層が用いられる。ブチル・マスチックの粘着性のある特性のために、この層はアルミニウム接着層２に簡単に接着する。
【００５５】
ポリウレタンから成る第３の層４が、生成されてブチル・マスチック層３に塗布される。ブチル・マスチックは、その粘着性のある特性のために、ポリウレタン層４がそこに接着することを可能にする。
【００５６】
膜は、優れた耐バラスト性と優れた耐腐食性とを呈する。さらに、膜は、具体的な実例において、優れた耐火性を有することができる。
【００５７】
図３に示す第３の実施例において、図２のものと同じ構成部品には同じ参照番号が付記してあり、ポリウレタン層４は、ラバー粒子、グラス・ファイバのようなファイバ、又はガラス・ビーズのようなビーズから選択された充填材５を含んでいる。これらの充填材は任意の形状で配列できる。充填材は粉末の形態であり、その粒子サイズは１２μｍ〜６ｍｍの範囲で変わる。したがって、この膜は、耐バラスト性を改善する。
【００５８】
下記の例は、本発明に基づく膜を用いて、車軸をコーティングする方法について記す。
【００５９】
例１：  クラス２又はクラス３の車軸をコーティングする方法
車軸は、車軸のフィレットを構成する、その直線部とその末端とによって全体的に区別される。クラックが車軸に現れるときに、それらは最初にこれらのフィレットに現れる。
【００６０】
最初に、アルミニウム接着層が車軸フィレットに塗布される。この層はアクリル接着材を持つフェースを介して塗布されるので、それがフィレットに接着する。
【００６１】
次に、図１に示す膜が、車軸全体、即ち、車軸の直線部とフィレットの両方に塗布される。したがって、フィレットは、２つの連続するアルミニウム接着層を備えている。
【００６２】
クラック２又はクラック３の車軸が膜１で完全にカバーされた後に、接着テープが、膜１の末端に接合するように、ブチル・マスチック層３のエッジに縦方向に取り付けられる。この接合により、膜１が使用中に剥離することが防止される。連続して種々の層を形成することにより、車軸上に膜１を直接生成することもできる。
【００６３】
車軸の状態を磁気的検査又は超音波試験を用いて検査している最中に、接着材を溶解する生物分解性の溶剤を塗布できる。接着材の溶解後に、膜１の全体を、アルミニウム層２上に引っ張ると除去できる。
【００６４】
例２：  クラス１の車軸をコーティングする方法
クラス２又はクラス３の車軸をコーティングする方法のケースと同じ方式で、アルミニウム接着層がフィレットに最初に塗布され、次に、膜１が、図２又は図３に示すように、車軸全体に塗布される。
【００６５】
したがって、フィレットは２つの連続するアルミニウム接着層を備えている。クラス１の車軸が膜１で全体的にカバーされた後に、接合剤がポリウレタン層４のエッジに塗布される。この接合剤は、膜の末端に接合するように、２要素ガンを用いて手動で冷状態で塗布される。ポリウレタンから成る、この接合剤は、車軸を包む膜１が使用中に剥離することを防止する。したがって、膜１は、連続して種々の層を形成することにより車軸上に直接設けることができる。
【００６６】
車軸の状態を磁気的検査又は超音波試験を用いて検査している最中に、接着材を溶解する生物分解性の溶剤を塗布できる。接着材の溶解後に、膜１の全体を、アルミニウム層２上に引っ張ると除去できる。この方法は、接着材が溶解されるので、オペレータの健康に有害と思われる溶剤が、放出されることを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１の実施例に基づく車軸用の保護膜の断面図を示す。
【図２】第２の実施例に基づく車軸用の保護膜の断面図を示し、図１のものと同じ構成部品に同じ参照番号が付記されている。
【図３】第３の実施例に基づく車軸用の保護膜の断面図を示し、図２のものと同じ構成部品に同じ参照番号が付記されている。
【符号の説明】
【００６８】
１  保護膜
２  第１の層
２ａ  フェース
３  第２の層
４  第３の層
５  充填材
【図１】
2006316248.tif 000003
【図２】
2006316248.tif 000004
【図３】
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【外国語明細書】
TITLE OF THE INVENTION     Protective film for axles
FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a protective film for axles, especially for railway vehicles, which has impact resistance properties and anti-corrosion properties. 
BACKGROUND OF THE INVENTION
Rolling members, such as the wheels, axles, wheel sets and axle boxes, are permanently subject to mechanical problems associated with various physical phenomena. 
Axles are generally divided into several classes depending on the physical conditions to which they are exposed. Class-1 axles are used for railway vehicles running at speeds of greater than 200 km/h and are exposed to atmospheric corrosion and to large mechanical impacts. These mechanical impacts may be due to projectiles of various sizes, and especially pieces of ballast, striking the axles. The impacts due to such projectiles occur at speeds that may be greater than 200 km/h. These impacts may damage the axle, which may result in cracks appearing and fractures at its fillets. 
To avoid these drawbacks, Class-1 axles are generally covered with an anti ballast protective coating. This protective coating protects the axle from impacts and from wear due to atmospheric corrosion. This protective treatment consists in the hot application to the axle of a polyurea based coating by spraying at a pressure ranging from 130 to 160 bar. The coating results from the condensation between a polyamine based resin and an isocyanate hardener. This coating dries rapidly and is very difficult, if not impossible, to remove in order to examine the state of the axle during an inspection thereof by a magnetoscopic operation or by an ultrasonic examination. Removal of the coating requires it to be cut off over the entire length of the axle. 
Because the coating adheres to certain parts of the axle, it is necessary to scrape the coating several times so as to be able to remove it uniformly. This may cause cracks to appear in the axle, which damage it. 
Such a coating may also come off at certain points on the axle because of temperature induced stresses. This may result in cracks appearing and damage to the axle due to repeated impacts caused by pieces of ballast striking it. 
Furthermore, the application of this coating by spraying requires the installation of a specific paint booth. In addition, this coating must have anti ballast properties for thicknesses of greater than 5 millimetres, requiring the operator to carry out several successive passes in order to obtain satisfactory anti ballast properties. These successive passes increase the axle down time. Sine the time for the coating to dry is very short and the coating is difficult to remove, the coating application equipment must be cleaned very rapidly using highly aggressive solvents, resulting in the discharge of volatile organic compounds that may be harmful for the health of the operators. 
Class 2 and Class 3 axles are used for railway vehicles running at speeds below 200 km/h. Class 2 axles are exposed to the action of specific corrosive products. Class 2 axles may be used, for example, for merchandise transport wagons or as driving axles. Class 3 axles are exposed to atmospheric corrosion and used in particular for passenger vehicles. These axles are also subjected to various light impacts due to projectiles, especially gravel and pieces of ballast. The impacts due to such projectiles occur at speeds of less than 200 km/h. 
To avoid these drawbacks, Class 2 and Class 3 axles are coated with a water dilutable paint system that is generally sprayed at a pressure above 140 bar. This paint coating is difficult to remove without employing a chemical etching or shotblasting process, which makes the examination of the state of the axle by a magnetoscopic operation or an ultrasonic examination more complicated. Removing the paint coating entails discharging etchants or solvents that may be harmful to the health of the operators.  
Thus, the various coatings used at the present time to protect the various categories of axles have a number of drawbacks. 
SUMMARY OF THE INVENTION
In view of the preceding, the object of the invention is to provide effective protection for axles, whatever their category, against the various types of attack to which they are exposed, while making the various examinations of the state of the axle easier. 
For this purpose, the Applicant has found, surprisingly, that by using a particular adhesive film for protecting the various classes of axles it is possible to obtain a film that has improved impact resistance properties and is also easy to remove. 
In particular, the protective film for axles according to the invention can be easily removed by applying a biodegradable solvent, thereby allowing the state of the axles to be examined during an inspection by a magnetoscopic operation or ultrasonic examination. 
The Applicant has also found that removing the film does not entail discharge of measurable volatile organic compounds. 
Furthermore, the protective film for axles according to the invention can be used on axles of various classes in order to protect them both against being struck by pieces of ballast at speeds greater than 200 km/h and against light impacts, due to gravel or pieces of ballast striking them at speeds below 200 km/h, and also against the various types of corrosion to which these axles may be exposed. 
The protective film for axles according to the invention also makes it possible to reduce axle down time because the film has a zero drying time, unlike the coatings of the prior art. 
Furthermore, the way in which a protective film for axles according to the invention is applied allows the thickness of each of the layers to be controlled, thus reducing the axle down time. 
According to one embodiment, a protective film for axles comprises at least:
-  a first layer, capable of adhering to an axle, comprising a compound which is chosen from aluminium and elastomers, and on which an adhesive compound is deposited; and
-  a second layer comprising at least one adhesive compound in a mastic type pasty form, applied to that face of the first layer not having the adhesive compound.
In this way, the film has in particular impact resistance properties, being resistant to being struck by gravel and pieces of ballast at speeds below 200 km/h, and is easy to remove. 
The term "adhesive compound" is understood for the purpose of the invention to mean a compound that allows the first layer to adhere to the axle. 
A person skilled in the art may choose the adhesive compounds from the various compounds of the prior art that exhibit adhesive properties. Preferably, he may choose an acrylic adhesive or a vinyl adhesive. The adhesive compound deposited on the first layer may be in various forms, especially in the form of a layer or in the form of sprayed particles. 
The expression "an adhesive compound in mastic type pasty form" is understood for the purpose of the invention to mean an adhesive compound with the consistency of neither a liquid nor a solid at a temperature of 20°C.
According to another advantageous embodiment, the protective film for axles according to the invention comprises an adhesive compound that includes at least one anti corrosion pigment. 
In this way, the film may have, for the various classes of axles, both impact resistance properties, especially protecting against being struck by gravel or pieces of ballast at speeds below 200 km/h, and corrosion resistance properties. 
The term "gravel" is understood for the purpose of the invention to mean a group of particles or materials that may have a size ranging from 20 mm to 4 cm.
The expression "pieces of ballast" is understood for the purpose of the invention to mean pieces of hard angular material, which is generally crushed, being between 4 and 10 cm in size and intended for the infrastructure of railway tracks.
According to another advantageous embodiment, the protective film for axles may further include a third layer, applied to the second layer, which comprises at least one elastomer and/or at least one thermoplastic or thermoset. 
In this way, the film may advantageously have, for Class 1 axles, both ballast resistance properties, due to the presence of this third layer, and corrosion resistance properties due to the presence of at least one anti corrosion pigment in the adhesive compound of the first layer capable of adhering to the axle in the event of it replacing a paint system. The film thus protects Class 1 axles from pieces of ballast that may strike them at a speed ranging from 200 km/h to 700 km/h. 
According to another feature of the invention, the anti corrosion pigment may be chosen from barium metaborate, zinc phosphate, zinc, basic lead silicochromate, zinc tetraoxychromate, zinc chromate, strontium chromate, red iron oxide, yellow iron oxide and chromium phosphate.
These pigments may be in a dry state, in the form of a fine powder, or in a liquid state. These anti corrosion pigments may be present in an amount of less than 5% by weight relative to the total weight of the adhesive compound.
According to yet another feature of the invention, the protective film for axles comprises a layer capable of adhering to the axle, comprising aluminium.
Aluminium has the advantage of having good tensile properties, allowing the aluminium adhesive layer to deform more easily and thus be able to cover the axle over its entire surface. In addition, the aluminium adhesive layer allows the film to be easily removed from the axle, in order to examine the latter by a magnetoscopic operation or for examining the axle using ultrasound. Advantageously, the film may be removed without tearing the aluminium adhesive layer. 
The aluminium adhesive layer also makes it possible to protect the axle from any projectile that might penetrate the preceding layer or layers. This adhesive layer preferably has a thickness that may be less than five tenths of a millimetre. This small thickness allows the aluminium adhesive layer to deform and wrap the axle more easily. 
According to another feature of the invention, the adhesive compound of the layer capable of adhering to the axle is chosen from acrylic adhesives and vinyl adhesives.
Owing to its adhesive character, the adhesive compound in mastic type pasty form of the second layer can adhere to the first layer. In the case of a film comprising at least three layers, this compound provides the adhesion between the first and third layers, without the addition of tackifier. 
Advantageously, the adhesive compound in mastic type pasty form of the second layer may be a butyl mastic, especially the one sold under the name T1520 by Olin.
The butyl mastic is a tacky pasty material that retains its properties over time. The butyl mastic layer helps to dampen the impacts and to slow down the projectiles - gravel and/or pieces of ballast - so that they strike the first layer capable of adhering to the axle at a lower speed. The butyl mastic layer may preferably have a thickness of the order of one millimetre.
Advantageously, the elastomer of the third layer is chosen from polyurethane, silicones, rubber, polyisobutylene and polybutadiene. Preferably, the elastomer of the third layer is a polyurethane. The polyurethane layer may preferably have a thickness of the order of 2 millimetres.
According to another feature of the invention, the polyurethane includes filler materials chosen from rubber particles, fibres, such as glass fibres, and/or beads, such as glass beads. These filler materials, such as especially rubber particles, help to improve the ballast resistance properties of the elastomer layer. The rubber particles may be in the form of crushed materials with a particle size possibly varying from 1 to 6 mm. Advantageously, the filler materials such as glass fibres give the elastomer layer mechanical strength, thus preventing this layer from tearing. The filler materials may have a size ranging from 12 μm to 6 mm. The filler materials may be present in an amount of between 10% and 60% by weight relative to the total weight of the polyurethane layer. 
According to yet another embodiment, the third layer may include a soundproofing material that absorbs the noise due to axle vibration. This material may be barium sulphate. 
The subject of the invention is also the use of a film according to the invention for coating railway vehicle axles. Protective films for axles exhibiting both impact resistance properties for protection against gravel or pieces of ballast striking them at a speed below 200 km/h and corrosion resistance properties are preferably used for coating Class 2 or Class 3 axles. Protective films for axles exhibiting both impact resistance properties for protection against pieces of ballast striking them at a speed above 200 km/h and corrosion resistance properties are preferably used for coating Class 1 axles. 
The subject of the invention is also a method of coating axles, particularly Class 2 or Class 3 axles. The method consists in applying a film as described above to the axle, and especially a film exhibiting impact resistance properties for protection against gravel or pieces of ballast striking them at a speed below 200 km/h and corrosion resistance properties. 
The subject of the invention is also a method of coating axles, particularly Class 1 axles. The method consists in applying a film as described above to the axle, and especially a film exhibiting ballast resistance properties and corrosion resistance properties. Advantageously, the ends of the film are joined with a fastening means to the edges of the third layer. In the case of a Class 1 axle, the axle may be precoated, before application of the film, with an anti corrosion paint in order to improve the corrosion resistance. 
Other features and advantages of the invention will become apparent in the detailed examination of three embodiments given by way of non limiting examples of a protective film for axles according to the invention and illustrated by the appended drawings.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
As illustrated in Figures 1 to 3, a protective film 1 for axles according to the invention is intended to coat axles of a railway vehicle of any category, in order to provide effective protection against the various forms of attack to which they are exposed, while facilitating the various examinations of the axle. 
In a first embodiment as illustrated in Figure 1, the protective film 1 for axles comprises an aluminium adhesive layer 2 capable of adhering to the axle via its face 2a having an acrylic adhesive. The film 1 further includes a layer 3 of butyl mastic applied to that face of the aluminium adhesive layer 2 not having the acrylic adhesive.
To produce the aluminium adhesive layer 2, a 425/227 aluminium tape sold by 3M is used and acrylic adhesive containing zinc phosphate is sprayed onto the face 2a of this aluminium tape. The zinc phosphate content is less than 5% by weight relative to the total weight of the acrylic adhesive. Next, the face 2a of the aluminium tape having the acrylic adhesive/zinc phosphate is dried by infrared radiation for a few minutes. 
After drying, an aluminium adhesive layer 2 is obtained that can be cut to the various dimensions desired. An aluminium adhesive layer 2 with a thickness of less than five tenths of a millimetre is used. This layer, thanks to its thickness and to the good tensile properties of aluminium, can easily deform.
The second layer 3, consisting of butyl mastic, is prepared and applied to that face of the aluminium adhesive layer 2 not having the acrylic adhesive. The layer 3 consisting of butyl mastic has a thickness of the order of one millimetre. Owing to the tacky nature of the butyl mastic, this layer adheres easily to the aluminium adhesive layer 2. The butyl mastic layer 3 may advantageously be coated with a polyethylene film. Such a film protects this layer from the accumulation of dust or from projectiles on its surface. It also improves the impact resistance properties when it has a thickness of 200 μm.
The film 1 has good impact resistance properties, providing protection against gravel and pieces of ballast striking at speeds below 200 km/h, and also good corrosion resistance properties. 
In a second embodiment as illustrated in Figure 2, in which the elements identical to those in Figure 1 bear the same references, the film 1, for protecting axles, further includes a third layer 4 made of polyurethane applied to the butyl mastic layer 3, which layer is therefore sandwiched between the aluminium adhesive layer 2 and the polyurethane layer 4. 
To produce the aluminium adhesive layer 2, a 425/227 aluminium tape sold by 3M is used and acrylic adhesive containing zinc phosphate is sprayed onto the face 2a of this aluminium tape. The zinc phosphate content is less than 5% by weight relative to the total weight of the acrylic adhesive. The face 2a of the aluminium tape having the acrylic adhesive/zinc phosphate is then dried by infrared radiation for a few minutes. 
After drying, an aluminium adhesive layer 2 is obtained which can be cut to the various dimensions desired. An aluminium adhesive layer 2 with a thickness of less than five tenths of a millimetre is used. This layer, thanks to its thickness and to the good tensile properties of aluminium, can easily deform. 
The second layer 3 consisting of butyl mastic is prepared and this layer is applied to that face of the aluminium adhesive layer 2 not having the acrylic adhesive. A layer having a thickness of the order of one millimetre is used. Because of the tacky nature of the butyl mastic, this layer adheres easily to the aluminium layer 2. 
The third layer 4 consisting of polyurethane is prepared and applied to the butyl mastic layer 3. The butyl mastic, owing to its tacky nature, allows the polyurethane layer 4 to adhere to it. 
The film exhibits good ballast resistance properties and good corrosion resistance properties. Furthermore, the film may, in a specific formulation, have good fire resistance. 
In a third embodiment as illustrated in Figure 3, and in which the elements identical to those of Figure 2 bear the same references, the polyurethane layer 4 includes filler materials 5 chosen from rubber particles, fibres, such as glass fibres, or beads, such as glass beads. These filler materials may be arranged in any fashion. The filler materials are in the form of powder, the particle size of which may vary between 12 μm and 6 mm. The film thus has improved ballast resistance properties. 
The following examples describe methods of coating axles using film according to the invention.
＜Example 1: Method of coating a Class 2 or Class 3 axle＞
An axle is generally distinguished by its straight part and its ends that constitute the fillets of an axle. When cracks appear in an axle, they firstly appear at these fillets. 
Firstly, an aluminium adhesive layer is applied to the axle fillets. This layer is applied via the face having the acrylic adhesive, so that it adheres to the fillets.
Secondly, the film illustrated in Figure 1 is applied to the entire axle, that is to say both to the straight part of the axle and to the fillets. Thus, the fillets have two successive aluminium adhesive layers. 
After the Class 2 or Class 3 axle has been completely covered with the film 1, an adhesive tape is attached longitudinally at the edges of the butyl mastic layer 3, so as to join up the ends of the film 1. This bonding prevents the film 1 from coming off during use. It is also possible to produce the film 1 directly on the axle by laying down the various layers in succession.
During an inspection by a magnetoscopic operation or an ultrasonic examination of the state of the axle, a biodegradable solvent that will dissolve the adhesive may be applied. After the adhesive has been dissolved, the entire film 1 can be removed by pulling on the aluminium layer 2. 
＜Example 2: Method of coating a Class 1 axle＞
In the same way as in the case of the method of coating a Class 2 or Class 3 axle, the aluminium adhesive layer is firstly applied to the fillets and then the film 1, as illustrated in Figure 2 or Figure 3, is applied to the entire axle.
Thus, the fillets have two successive aluminium adhesive layers. After the Class 1 axle has been entirely covered with the film 1, a bonding agent is applied to the edges of the polyurethane layer 4. This bonding agent is applied cold, manually using a two component gun, so as to join the ends of the film. This bonding agent, consisting of polyurethane, prevents the film 1 that wraps the axle from being able to come off during use. The film 1 may thus be laid directly on the axle by laying down the various layers in succession. 
During an inspection by a magnetoscopic operation or an ultrasonic examination of the state of the axle, a biodegradable solvent that will dissolve the adhesive may be applied. After the adhesive has dissolved, the entire film 1 can be removed by pulling on the aluminium layer 2. This method, in which the adhesive is dissolved, prevents solvents that may be harmful to the health of the operator being discharged. 
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
-  Figure 1 shows a cross section of a protective film for axles according to a first embodiment;
-  Figure 2 shows a cross section of a protective film for axles according to a second embodiment and in which the elements identical to those of Figure 1 bear the same references; and
-  Figure 3 shows a cross section of a protective film for axles according to a third embodiment and in which the elements identical to those of Figure 2 bear the same references. 
DESCRIPTION OF THE SYMBOLS
1  Protective Film
2  First Layer
2a  Face
3  Second Layer
4  Third Layer
5  Filler Materials
1.  Protective film (1) for axles, characterized in that it comprises at least:
-  a first layer (2), capable of adhering to an axle, comprising a compound which is chosen from aluminium and elastomers, and on which an adhesive compound is deposited; and
-  a second layer (3) comprising at least one adhesive compound in a mastic type pasty form, applied to that face of the first layer (2) not having the adhesive compound. 
2.  Protective film (1) for axles according to Claim 1, characterized in that the adhesive compound includes at least one anti-corrosion pigment.
3.  Protective film (1) for axles according to Claim 1 or 2, characterized in that it further includes a third layer (4), applied to the second layer (3), which comprises at least one elastomer and/or at least one thermoplastic or thermoset. 
4.  Protective film (1) for axles according to Claim 2 or 3, characterized in that the anti-corrosion pigment is chosen from barium metaborate, zinc phosphate, zinc, basic lead silicochromate, zinc tetraoxychromate, zinc chromate, strontium chromate, red iron oxide, yellow iron oxide and chromium phosphate.
5.  Protective film (1) for axles according to Claims 2 to 4, characterized in that the anti-corrosion pigment is present in an amount of less than 5% by weight relative to the total weight of the adhesive compound.
6.  Protective film (1) for axles according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the layer (2) capable of adhering to the axle comprises aluminium.
7.  Protective film (1) for axles according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the adhesive compound of the layer (2) is chosen from acrylic adhesives and vinyl adhesives. 
8.  Protective film (1) for axles according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the adhesive compound in pasty form of the second layer (3) is a butyl mastic.
9.  Protective film (1) for axles according to any one of Claims 3 to 8, characterized in that the elastomer of the third layer (4) is chosen from polyurethane, silicones, rubber, polyisobutylene and polybutadiene.
10.  Protective film (1) for axles according to any one of Claims 3 to 9, characterized in that the elastomer of the third layer (4) is a polyurethane. 
11.  Protective film (1) for axles according to Claim 10, characterized in that the polyurethane includes filler materials (5) chosen from rubber particles, glass fibres and/or glass beads.
12.  Protective film (1) for axles according to any one of Claims 3 to 11, characterized in that the third layer (4) includes barium sulphate.
13.  Use of a film (1) according to any one of the preceding claims for coating railway vehicle axles.
1   Abstract
Protective film 1 for axles, characterized in that it comprises at least:
-  a first layer 2, capable of adhering to an axle, comprising a compound which is chosen from aluminium and elastomers, and on which an adhesive compound is deposited; and
-  a second layer 3 comprising at least one adhesive compound in a mastic type pasty form, applied to that face of the first layer 2 not having the adhesive compound. 
2   Representative Drawing   Figure 1
【図１】
2006316248.tif 000006
【図２】
2006316248.tif 000007
【図３】
2006316248.tif 000008