DREHGESTELLRAHMEN FÜR SCHIENENFAHRZEUGE AUS EINEM ALUMINIUMGUSSTEIL

Beschreibung

Technisches Gebiet:

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehgestellrahmen für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei Radsätzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik:

[0002] Das Laufwerk eines Schienenfahrzeuges besteht aus einem Drehgestell, bei dem Radsätze in einem gegenüber dem Wagenkasten drehbaren Rahmen gelagert sind. Drehgestelle werden in verschiedenen Bauarten und Ausführungen gebaut. Ein sehr altes Drehgestell ist das Schwanenhals-Drehgestell oder Drehgestelle von Görlitz und Minden-Deutz. Das Chassis eines Drehgestells muss hohe Traglasten aufnehmen können und besteht aus wenigstens einem Querträger, auf dem das Zapfendrehgelenk der Karosserie des Waggons ruht. An den Enden des Querträgers sind zwei parallel zueinander angeordnete Längsträger befestigt. Die Längsträger stehen mittels einer Aufhängung mit den vier Rädern des Drehgestells in Verbindung. Die Aufhängungen bestehen aus unterschiedlichen Federgruppen, die koaxial montiert sind. Heute bestehen solche Federsysteme in der Regel aus einer Sekundärfederung und einer Primärfederung. Solche Drehgestelle sind beispielsweise in der EP 1 150 872 B1, EP 1 637 425 A2, US 4,258,629 A, DE 198 19 412 C1 oder EP 2 165 913 B1 beschrieben. Aus EP 2 669 138 A1 ist auch ein Drehgestell bekannt, bei dem der Rahmenkörper aus einem monolithischen Gusskörper aus Graugussmaterial gebildet ist.

[0003] In klassischer Ausführung werden größere Eisenbahnwagen mit zwei Drehgestellen, die je zwei Radsätze aufweisen, ausgerüstet. Jedoch sind auch Ausführungen bekannt, bei denen je nach Eisenbahnwagenaufbau eine variable Anzahl von Achsen und Rädern pro Drehgestell zum Einsatz kommen kann. So wird man die Anzahl der Radsätze der erwünschten und zugelassenen Traglast eines Wagens anpassen.

[0004] An einem Drehgestellrahmen werden alle weiteren Teile wie beispielsweise Radsätze, Federung und Dämpfer befestigt. Zumeist besteht der Drehgestellrahmen aus einer geschweißten Stahlkonstruktion, zum Teil ist der Rahmen auch aus Stahl gegossen.

[0005] Das Drehgestell umfasst ferner einen Drehzapfen, auch Drehpfanne genannt, der das Drehgestell mit dem Wagenkasten verbindet und meist auch die Längskräfte zwischen Wagenkasten und Drehgestell überträgt. Das Drehgestell bewegt sich um die vom Drehzapfen gebildete vertikale Achse.

[0006] Die bisherigen Drehgestellrahmen sind äußerst schwer, weisen eine hohe Eigenspannung auf und unterliegen, wenn aus Stahl gefertigt, der Korrosion. Schweißkonstruktionen aus Stahlblechen und Stahlrohren sind äußerst aufwändig in ihrer Herstellung und somit kostenintensiv. Verschweißte Drehgestellrahmen weisen zudem Schweißnähte auf, die Spannungen ausgesetzt sind und bei starker Belastung reißen können. Solche Schweißnähte an Stahlkonstruktionen sind bei hochbelasteten Bauteilen, wie einem Drehgestellrahmen, besonders anfällig für mechanische Belastungen, welche letztendlich die mechanische Belastbarkeit der Bauteile herabsetzen.

[0007] Die bisher bekannten Drehgestellrahmen verursachen zudem laute Fahrgeräusche, welche nur durch aufwändige Dämpfungsmaßnahmen reduziert werden können.

[0008] Darstellung der Erfindung:
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehgestellrahmen für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei Radsätzen bereitzustellen, das in seinem Gewicht gegenüber einer Stahlkonstruktion reduziert ist und bei dem die Fahrgeräusche deutlich vermindert sind. Vorzugsweise wird das Gewicht um etwa 40 % gegenüber einer Stahlkonstruktion reduziert. Die Reduzierung des Gewichtes ist abhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante.

[0009] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Drehgestellrahmen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Drehgestellrahmens. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen wieder.

[0010] Der erfindungsgemäße Drehgestellrahmen für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei Radsätzen besteht aus zwei über den Achslagern parallel zueinander verlaufenden Längsträgern, die mit einem oder mehreren Querträgern miteinander verbunden sind. In einer Variante kann funktionsbedingt das Zusammenfügen von Längsträgern und Querträger über Schraubverbindungen oder Schweißverbindung erfolgen. Innerhalb des Drehgestellrahmens befindet sich ein Aufnahmebereich für eine Anbindung des Drehzapfens und andere Funktionselemente. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Drehgestellrahmen vollständig als ein Gussteil aus einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise im Sandformgussverfahren, hergestellt wird. In diesem Verfahren lassen sich Hohlräume oder Hohlprofile herstellen, die durch Verrippungen stabilisiert sind.

[0011] Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Drehgestellrahmen im Aluminium-Sandformgussverfahren gefertigt. Die Form wird vorzugsweise mittels einer Modelleinrichtung im Handformverfahren oder auch im Kernblockformverfahren hergestellt. Es handelt sich um eine "verlorene Form", da die Form und die Kerne aus chemisch- oder tongebundenem Sand nach dem Abguss zerstört werden müssen.

[0012] Typische Funktionselemente bei Drehgestellen von Schienenfahrzeugen sind Elemente für den sicheren Lauf des Schienenfahrzeuges auf dem Gleiskörper. Wie auch der Drehgestellrahmen gehören dazu die Primär- und Sekundärfederung, Dämpfungen, Bremsanlagen, Radsätze, je nach Ausführung auch Motoren und Getriebe.

[0013] Die Erfindung betrifft einen Drehgestellrahmen als einziges, ganzes Gussteil aus einer Aluminiumlegierung, der die Funktionselemente mit deren Krafteinleitung und Lasten aufnimmt und den sicheren Betrieb garantiert. Somit liegt der Drehgestellrahmen als ein einzelnes Gussteil vor, das die bislang bekannten Stahlkonstruktionen bei Drehgestellen für Schienenfahrzeuge ersetzen soll. Aufwändige Schweißarbeiten und spannungsanfällige Schweißnähte werden dadurch vermieden. Durch die Herstellung des Drehgestellrahmens in einem Stück aus einer Aluminiumlegierung reduziert man ferner die Kosten um ca. 30 bis 50 %. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber bekannten Drehgestellrahmen aus Stahl. Das Prüfintervall im Dauerbetrieb zur Prüfung des Bauteils auf Spannungsrisse kann entsprechend den Berechnungsergebnissen, des Dauerschwingtestes und den laufenden Untersuchungsergebnissen angepasst und vergrößert werden.

[0014] Die technischen Parameter des über das Sandformgussverfahren hergestellten Drehgestellrahmens sind optimal auf die mechanischen Belastungen und die Erfordernisse des Dauerbetriebes abgestimmt. Vorzugsweise werden die Hohlräume des Drehgestellrahmens mit in der Form gelagerten Sandkernen aus chemisch gebundenen Sanden hergestellt. Durch die im Herstellprozess stattfindende Wärmebehandlung in T6 ist das Gussteil nahezu spannungsfrei. Eigenspannungen können durch die Wärmebehandlung im Herstellprozess vernachlässigt werden. Durch die Konstruktion und die mechanischen Eigenschaften der Aluminiumlegierung lässt sich eine Gewichtsreduzierung von etwa 40 % erreichen.

[0015] Durch die im Inneren des Gussteils ausgebildeten Hohlräume und die darin vorgesehenen Verrippungen wird die erforderliche Stabilität gewährleistet.

[0016] Die Hohlräume der beiden Längsträger und/oder der Querträgerkönnen vorzugsweise als Luftreservebehälter für die Funktionselemente des Schienenfahrzeugs genutzt werden. Dies hat einen erheblichen Vorteil gegenüber den Luftreservebehältern bei bekannten Drehgestellrahmen, wie z.B. für die Traversen oder aus Stahlblech extra zu diesem Zweck geschweißter Luftbehälter. Durch die Hohlräume des Drehgestellrahmens können Luftreservebehälter geschaffen werden, welche diese Funktion vollständig übernehmen können. Dadurch können aufwändige Konstruktionen über Traversen oder andere Formen von Luftbehältern entfallen. Natürlich muss sichergestellt sein, dass die dafür vorgesehenen Hohlräume des Drehgestellrahmens luftdicht hergestellt und entsprechend der technischen Vorgaben geprüft werden.

[0017] In einer bevorzugten Variante sind ferner an der Unterseite an gefährdeten Bereichen Rippen zum Abhalten von Steinschlag vorgesehen. Diese Bereiche müssen vor Steinschlag geschützt werden, weil diese an der Unterseite des Drehgestellrahmens zu finden sind und jeweils vor in Fahrtrichtung hochgesaugtem Schotter schützen müssen. Die Rippen haben einen Abstand von wenigstens 20 mm und sind wenigstens 5 mm dick.

[0018] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen den Rippen eine Gummierung eingebracht wird, vorzugsweise durch Aufspritzen einer wenigstens 5 mm dicken Schicht. Durch das Aufbringen der Gummierung können unter den Zügen angeschraubte Stahlbleche entfallen, was einen weiteren erheblichen Kosten- und Nutzenvorteil des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens darstellt.

[0019] Vorzugsweise kommt als Aluminiumlegierung eine Legierung aus Aluminium, Silizium und Magnesium zum Einsatz. Wahlweise können auch Mangan, Kupfer oder Zink zugemengt sein, wenn die Oberflächen nicht durch Korrosion belastet und mit elastischem Nasslack geschützt sind. Vorzugsweise soll jedoch der Kupfer- und Zinkgehalt zur Vermeidung von Korrosionen gering gehalten werden. Die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung ermöglicht ein Gussteil mit hohen mechanischen Eigenschaften und ist korrosionsfest. Vorzugsweise kommt für das erfindungsgemäße Gussteil AC-AlSi7Mg0, 3ST6 zum Einsatz. Das Gussteil selbst ist homogen und spannungsverträglich aufgebaut. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gussteil zum Schutz vor korrosionsverursachenden Einflüssen mit einem elastischen Oberflächenschutz versehen.

[0020] Die Lasten und Kräfte der Primärfedern über den Radsätzen werden vorzugsweise durch hutförmige Einsätze aus korrosionsfreiem Stahl großflächig und breit in den Drehgestellrahmen eingeleitet. Dadurch werden die Vorteile der Stützwirkung im Bauteil besser ausgenutzt und punktuelle Überlastungen in den Tragarmen vermieden. Der Überstand des Einsatzes überträgt die Belastungen umlaufend über den gesamten Durchmesser und die gesamte Fläche.

[0021] Durch das erfindungsgemäße Gussteil aus Aluminium werden Lärm und Fahrgeräusche erheblich vermindert. Durch die Wahl der Verrippungen im Inneren der Hohlräume lassen sich Funktion und Stabilität miteinander effizient kombinieren. Die Verrippungen. werden in verschiedener Form und Dicke entsprechend dem errechneten Spannungsbild gestaltet.

[0022] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Drehgestellrahmens für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei Radsätzen, zwei über den Achslagern parallel zueinander laufenden Längsträgern und den Querträgern, die die Längsträger verbinden und als Luftreservebehälter ausgeführt sind. Längsträger und Querträger können zur Aufnahme von Funktionselementen ausgestaltet sein. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Drehgestellrahmen vollständig als ein Gussteil aus einer Aluminiumlegierung im Sandformguss mit mehreren mit Rippen stabilisierten Hohlräumen gefertigt wird. Vorzugsweise werden die Hohlräume mit in der Form gelagerten Sandkernen aus chemisch gebundenen Sanden hergestellt. In einer bevorzugten Variante werden die Hohlräume der beiden Längsträger und/oder die Querträger als Luftreserveräume ausgebildet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Gussteil homogen und spannungsfrei aufgebaut und vorzugsweise mit einem elastischen Oberflächenschutz versehen wird. Der Oberflächenschutz ohne thermische Belastung des Bauteils und der sehr geringe Anteil an Eigenspannungen garantieren ein optimales Verhalten des Bauteiles im Zustand der Betriebsbelastungen. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Stahleinsätze aus korrosionsfreiem Stahl bei der Herstellung des Drehgestellrahmens in das Gussprofil der Längsträger eingelassen werden.

[0023] Die Merkmale der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsvarianten sind auch miteinander kombinierbar. Die Erfindung umfasst deshalb auch Kombinationen verschiedener Ausführungsvarianten, selbst wenn diese nicht im Detail in den Ausführungsbeispielen beschrieben sind.

[0024] Die Erfindung betrifft ferner auch ein Schienenfahrzeug, das mit einem erfindungsgemäßen Drehgestellrahmen als ein Gussteil aus einer Aluminiumlegierung im Sandformguss mit einem Hohlraumprofil gefertigt ist.

[0025] Die Erfindung wird in den nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.

[0026] Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit:
In Fig. 1 ist eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens 1 als ein einstückiges Bauteil in Aluminiumguss gezeigt. Zu erkennen ist der erfindungsgemäße Drehgestellrahmen 1 mit zwei parallel zueinander angeordneten Längsträgern 3. Die beiden Längsträger 3 sind durch zwei miteinander verbundenen Querträgern 2 miteinander verbunden. Die beiden Querträger 2 sind wiederum über zwei zentrale Längsbrücken 4 miteinander verbunden, welche einen Aufnahmebereich 5 für Funktionselemente umfassen. An den beiden Querträgern 2 sind jeweils zwei sich gegenüberliegende Nasen 7 als Seitenanschläge ausgebildet.

[0027] Am kompletten Bauteil werden Befestigungen für Funktionselemente und Schnittstellen vorgesehen, die gegenüber der Oberfläche erhaben sein können. Durch die spannungsflussgerechte Gestaltung können Lasten und Kräfte kontrolliert in das Innere des Aluminiumbauteils geleitet werden.

[0028] In den Fig. 2 bis 4 ist das Hohlraumprofil der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform dargestellt. Das Innere des Gussteils ist hohl und besteht aus einem oder mehreren Hohlräumen 10, die über Verrippungen 9 voneinander getrennt sind. Diese bestehen aus Längsrippen und Querrippen in verschiedener Gestaltung an den Stellen, welche besonders stark beansprucht werden. Die Verrippungen 9 stabilisieren das Gussteil, verteilen die Spannungen und übernehmen die tragende Funktion.

[0029] In Fig. 2 ist eine Seitenansicht gezeigt. Man erkennt, dass die beiden Längsträger 3 mit zwei Querträgern 2 verbunden sind, an den jeweils zwei sich gegenüberliegende Nasen 7 als Seitenanschlag angegossen sind. Die Rippen 9 im Inneren des Gussteils übernehmen gemeinsam mit den Außenwänden 8 die tragende Funktion des Bauteiles.

[0030] In Fig. 3 ist die Darstellung einer Draufsicht eines mittig geschnittenen Bauteils gezeigt. Man erkennt einen Aufnahmebereich 5 für Funktionselemente sowie die Längsbrücke 4. Die Stahlbuchsen 6 sind zur Lasteinleitung aus den Primärfedern in das Bauteil (Längsträger 3) eingelassen. Diese haben eine Hutform und nutzen alle aufliegenden Flächen im Bauteil, die Lasten verträglich und gleichmäßig in das Bauteil einzuleiten.

[0031] In Fig. 4 sind die einzelnen Verrippungen 9 des Hohlraums dargestellt.

[0032] Die erfindungsgemäße Konstruktion aus Aluminiumguss zeichnet sich durch eine erhebliche Kostenreduktion bei gleichzeitiger Gewichtsreduktion aus. Dabei werden die Fahrgeräusche erheblich vermindert. Aufwändige Schweißarbeiten an Bauteilen aus Stahl, wie Traversen aus Eisenwerkstoffen und Luftbehältern aus Stahlblech können entfallen. Dies stellt erhebliche Vorteile gegenüber bekannten Drehgestellrahmen dar.

Ansprüche

1. Drehgestellrahmen (1) für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei Radsätzen, umfassend zwei über Achslager parallel zueinander verlaufende Längsträger (3), einen oder mehrere mit den Längsträgern (3) verbundene Querträger (2) und Aufnahmebereiche (5) für Funktionselemente, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgestellrahmen (1) vollständig als ein einziges Gussteil aus einer Aluminiumlegierung mit einem Hohlraumprofil gefertigt ist, welches im Inneren Hohlräume (10) aufweist und über Verrippungen (9) stabilisiert ist.

2. Drehgestellrahmen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil aus Aluminium im Sandformgussverfahren hergestellt ist.

3. Drehgestellrahmen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume (10) der beiden Längsträger (3) und/oder der Querträgers (2) als Luftreservebehälter ausgebildet sind.

4. Drehgestellrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Drehgestellrahmens (1) geschützte Bereiche vorgesehen sind, an denen Rippen zum Abhalten von Steinschlag angegossen sind.

5. Drehgestellrahmen (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rippen eine Gummierung vorgesehen ist.

6. Drehgestellrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung aus Aluminium, Silizium und Magnesium besteht und optional Zusätze von Mangan, Kupfer und/oder Zink aufweist.

7. Drehgestellrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil homogen aufgebaut ist und Betriebsspannungen und Lasten im Bauteil aufgenommen werden.

8. Drehgestellrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil mit einem elastischen Oberflächenschutz versehen ist.

9. Drehgestellrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftaufnahme an der Primär- Federung durch Stahlbuchsen (6) unterstützt wird.

10. Drehgestellrahmen (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die korrosionsfreien Stahlbuchsen (6) zur Krafteinleitung in die Längsträger (3) eingelassen sind.

11. Drehgestellrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrippungen (9) belastungsbedingte Rippen und Querrippen umfassen.

12. Drehgestellrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (5) für Funktionselemente und Schnittstellen nutzbar ist, wobei Seitenanschläge, Wanklager-Befestigungen und andere Befestigungselemente funktionsbezogen angegossen sind.

13. Drehgestellrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ist, dass die beiden Längsträger (3) mit den Querträgern (2) verbunden sind

14. Verfahren zur Herstellung eines Drehgestellrahmens für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei Radsätzen, welche zwei über Achslager parallel zueinander verlaufende Längsträger (3), einen oder mehrere mit den Längsträgern (3) verbundene Querträger (2) und einen Aufnahmebereich (5) für Funktionselemente umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgestellrahmen (1) vollständig als ein Gussteil aus einer Aluminiumlegierung im Sandformgussverfahren mit einem Hohlraumprofil gefertigt wird, wobei im Inneren Hohlräume (10) ausgebildet und über Verrippungen (9) stabilisiert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume (10) aus chemisch gebundenen Sanden hergestellt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume (10) der beiden Längsträger (3) und/oder eines Querträgers (2) bedarfsbedingt in Form von Luftreservebehältern ausgebildet werden.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil während des Fertigungsprozesses homogen aufgebaut und anschließend mit einem elastischen Oberflächenschutz versehen wird.

18. Schienenfahrzeug, umfassend einen Drehgestellrahmen mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 13.

Claims

1. Bogie frame (1) for rail vehicles having at least two wheelsets, comprising two longitudinal members (3) which run parallel to one another across axle bearings, one or more transverse members (2) which are connected to the longitudinal members (3), and receiving regions (5) for functional elements, characterized in that the bogie frame (1) is manufactured entirely as a single casting composed of an aluminium alloy with a hollow chamber profile, which in the interior has cavities (10) and is stabilized by means of rib arrangements (9) .

2. Bogie frame (1) according to Claim 1, characterized in that the casting is produced from aluminium in a sand mould casting process.

3. Bogie frame (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that the cavities (10) of the two longitudinal members (3) and/or of the transverse member (2) are formed as air reserve vessels.

4. Bogie frame (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that, on the underside of the bogie frame (1), there are provided protected regions onto which ribs for preventing stone impact are integrally cast.

5. Bogie frame (1) according to Claim 4, characterized in that a rubber lining is provided between the ribs.

6. Bogie frame (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the aluminium alloy is composed of aluminium, silicone and magnesium, and optionally has additives of manganese, copper and/or zinc.

7. Bogie frame (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the casting is of homogeneous construction, and operating stresses and loads are accommodated in the component.

8. Bogie frame (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the casting is provided with an elastic surface protector.

9. Bogie frame (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the absorption of force at the primary suspension is assisted by means of steel bushings (6).

10. Bogie frame (1) according to Claim 9, characterized in that the corrosion-free steel bushings (6) for introducing force are recessed into the longitudinal members (3).

11. Bogie frame (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the rib arrangements (9) comprise ribs necessitated by the load and transverse ribs.

12. Bogie frame (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the receiving region (5) can be used for functional elements and interfaces, wherein side stops, rolling-bearing fastenings and other fastening elements are integrally cast in a functionally related manner.

13. Bogie frame (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the two longitudinal members (3) are connected to the transverse members (2).

14. Method for producing a bogie frame for rail vehicles having at least two wheelsets, which bogie frame comprises two longitudinal members (3) which run parallel to one another across axle bearings, one or more transverse members (2) which are connected to the longitudinal members (3), and a receiving region (5) for functional elements, characterized in that the bogie frame (1) is manufactured entirely as a casting composed of an aluminium alloy with a hollow chamber profile in a sand mould casting process, wherein, in the interior, cavities (10) are formed and are stabilized by means of rib arrangements (9).

15. Method according to Claim 14, characterized in that the cavities (10) are produced from chemically bonded sands.

16. Method according to Claim 14 or 15, characterized in that the cavities of the two longitudinal members (3) and/or of a transverse member (2) are formed, based on requirement, in the manner of air reserve vessels.

17. Method according to Claim 14, characterized in that the casting is, during the manufacturing process, constructed in homogeneous form and subsequently provided with an elastic surface protector.

18. Rail vehicle comprising a bogie frame having the features of Claims 1 to 13.

Revendications

1. Châssis de bogie (1) destiné à des véhicules ferroviaires équipés d'au moins deux ensembles de roues, muni de deux longerons (3) s'étendant parallèlement l'un à l'autre par l'intermédiaire de paliers d'essieux, d'un ou de plusieurs entretoisement(s) (2) relié(s) auxdits longerons (3), et de zones de réception (5) dédiées à des éléments fonctionnels, caractérisé par le fait que ledit châssis de bogie (1) est intégralement fabriqué sous la forme d'une unique pièce coulée en un alliage d'aluminium, dotée d'un profilé creux intérieurement pourvu de cavités (10) et stabilisé par l'intermédiaire de nervurages (9).

2. Châssis de bogie (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce coulée est fabriquée en aluminium suivant le procédé de moulage au sable.

3. Châssis de bogie (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les cavités (10) des deux longerons (3) et/ou des entretoisements (2) sont conçues comme des réceptacles de réserve d'air.

4. Châssis de bogie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des zones protégées, avec lesquelles des nervures sont venues de coulée solidaire en vue de prévenir des jets de pierres, sont prévues à la face inférieure dudit châssis de bogie (1).

5. Châssis de bogie (1) selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'un garnissage en caoutchouc est prévu entre les nervures.

6. Châssis de bogie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'alliage d'aluminium est constitué d'aluminium, de silicium et de magnésium et comporte, en option, des adjonctions de manganèse, de cuivre et/ou de zinc.

7. Châssis de bogie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la pièce coulée présente une structure homogène, des contraintes en service et des charges étant absorbées dans la pièce structurelle.

8. Châssis de bogie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la pièce coulée est dotée, en surface, d'une protection élastique.

9. Châssis de bogie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'absorption de forces est amplifiée par des douilles (6) en acier au niveau de la suspension primaire.

10. Châssis de bogie (1) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les douilles (6) en acier, exemptes de corrosion, sont intégrées dans les longerons (3) en vue de l'introduction de forces.

11. Châssis de bogie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les nervurages (9) incluent des nervures exposées à des contraintes, et des nervures transversales.

12. Châssis de bogie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la zone de réception (5) peut être utilisée pour des éléments fonctionnels et des interfaces, sachant que des butées latérales, des fixations de paliers flottants, et d'autres éléments de fixation, sont venus fonctionnellement de coulée solidaire.

13. Châssis de bogie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux longerons (3) sont reliés aux entretoisements (2).

14. Procédé de fabrication d'un châssis de bogie destiné à des véhicules ferroviaires équipés d'au moins deux ensembles de roues, et muni de deux longerons (3) s'étendant parallèlement l'un à l'autre par l'intermédiaire de paliers d'essieux, d'un ou de plusieurs entretoisement(s) (2) relié(s) auxdits longerons (3), et d'une zone de réception (5) dédiée à des éléments fonctionnels, caractérisé par le fait que le châssis de bogie (1) est intégralement fabriqué sous la forme d'une pièce coulée en un alliage d'aluminium suivant le procédé de moulage au sable, dotée d'un profilé creux, sachant que des cavités (10) sont ménagées dans l'espace interne et sont stabilisées par l'intermédiaire de nervurages (9).

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé par le fait que les cavités (10) sont produites à partir de sables liés chimiquement.

16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, caractérisé par le fait que les cavités (10) des deux longerons (3) et/ou d'un entretoisement (2) sont réalisées, en tant que de besoin, sous la forme de réceptacles de réserve d'air.

17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé par le fait que la pièce coulée est structurée de manière homogène au cours du processus de fabrication et est ensuite dotée, en surface, d'une protection élastique.

18. Véhicule ferroviaire incluant un châssis de bogie doté des caractéristiques des revendications 1 à 13.

Zeichnung