Bastidor de chasis de un vehículo sobre raíles.

Bastidor de chasis para un chasis de un vehículo sobre raíles con

- un cuerpo de bastidor (101;

301) que está configurado para apoyar al menos una unidad de rueda del chasis y que comprende dos largueros (102; 302) que discurren en dirección longitudinal del chasis y al menos un travesaño (103; 303) que discurre en la dirección transversal del chasis, que une a los dos largueros (102; 302) de manera rígida entre sí, en el que

- al menos uno de los largueros (102; 302) en la dirección longitudinal presenta una sección de larguero anterior (302.1), una sección de larguero central (102.2; 302.2) y una sección de larguero posterior (302,3) caracterizado porque

- la sección de larguero central (302.2) está configurada de manera monolítica con el al menos un travesaño (303), estando fabricadas la sección de larguero central (302.2) y el al menos un travesaño (303) a partir de un material de fundición gris, o

- el cuerpo de bastidor (101) está compuesto de dos mitades de partes fundidas, estando configurada una parte de la sección de larguero central (102.2) de manera monolítica con una parte del al menos un travesaño (103), estando fabricada la parte de la sección de larguero central (102.2) y la parte del al menos un travesaño (103) a partir de un material de fundición gris.

Bastidor de chasis de un vehículo sobre raíles

La presente invención se refiere a un bastidor de chasis para un chasis de un vehículo sobre raíles de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Se refiere además a un chasis con un bastidor de chasis de acuerdo con la invención así como a un procedimiento correspondiente para la fabricación de un bastidor de chasis.

La fabricación de elementos constructivos en el campo de los vehículos sobre ralles, por ejemplo de bastidores o balancines para chasis, especialmente de chasis, se realiza hoy en día mayormente mediante soldadura de planchas de acero, tal como se conoce por ejemplo por el documento EP 0 345 708 A1 y el documento EP 0 564 423 A1. Este procedimiento de producción tiene sin embargo la desventaja de que requiere un porcentaje relativamente grande de trabajo manual, por lo que la fabricación de los bastidores de chasis es comparativamente cara.

El porcentaje en trabajo manual extremadamente costoso puede reducirse sustancialmente si, en lugar de por construcciones soldadas, se emplean elementos constructivos fundidos. Así se conoce, por ejemplo, por el documento GB 1 209 389 A, el documento US 6.622.776 B2 o el documento EP 0 345 708 A1 emplear partes fundidas de acero o metal ligero para un bastidor de chasis de un vehículo sobre raíles. Mientras que de acuerdo con el documento GB 1 209 389 A se fabrica un bastidor de bogie fundido de una sola pieza, según los documentos US 6, 622,776 B2 o bien el documento EP 0 345 708 A1 los largueros y el travesaño de un bogie se fabrican a partir de uno o varios elementos constructivos de fundición de acero estándar o metal ligero y a continuación se juntan a un bastidor de chasis.

El acero fundido tiene la ventaja concretamente de que puede soldarse de manera que pueda emplearse también este método de unión convencional en esta variante de producción. El acero fundido, sin embargo, tiene también la desventaja de que presenta una fluidez relativamente limitada. Esto, en el caso de una fabricación automática de elementos constructivos relativamente grandes de geometría compleja, tal como representan aquellos bastidores de chasis para vehículos sobre ralles, lleva a una seguridad de proceso reducida que en vista de los altos requisitos de seguridad que se establecen en un chasis de un vehículo sobre ralles no son aceptables. Por lo tanto, también en la fabricación de tales bastidores de chasis de acero fundido han de realizarse todavía etapas de trabajo relativamente numerosas de trabajo manual, por lo que por ello tampoco puede alcanzarse en absoluto un grado de automatización satisfactorio desde el punto de vista económico.

Además se conoce, por ejemplo por el documento DE 43 09 004 A1 fabricar partes de soporte de estructura comparativamente pequeña de la suspensión de chasis de vehículos utilitarios de varios ejes a partir de fundición gris.

La presente invención se basa por tanto en el objetivo de poner a disposición un bastidor de chasis del tipo mencionado al principio que no presente las desventajas anteriormente mencionadas, o al menos en grado menor, y especialmente que pueda fabricarse de manera sencilla y posibilite con ello un grado de automatización elevado de producción.

La presente invención resuelve este objetivo partiendo de un bastidor de chasis de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 mediante las características indicadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Resuelve este objetivo además partiendo de un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 19 mediante las características indicadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 19.

La presente invención se basa en la enseñanza técnica de que puede alcanzarse una sencilla productibilidad, y por tanto, un grado de automatización elevado en la producción de un bastidor de chasis para un vehículo sobre raíles si el cuerpo de bastidor está fabricado al menos en parte a partir de un material de fundición gris. El material de fundición gris tiene la ventaja en este caso de que, debido a su elevado porcentaje de carbono, presenta una fluidez especialmente buena durante la fundición, y por tanto lleva a una seguridad de proceso muy alta. Se ha demostrado que la producción de elementos constructivos complejos relativamente grandes para el bastidor de chasis también puede realizarse en cajas de molde automatizadas por lo que la fabricación de estos elementos constructivos se configura de manera claramente más sencilla y económica.

Concretamente el material de fundición gris no es adecuado para la soldadura dado que el porcentaje de carbono en el material es demasiado alto. Sin embargo, gracias a la buena fluidez del material de fundición gris durante la fundición pueden fabricarse de manera fiable geometrías de elemento constructivo muy complejas que de otro modo tendrían que construirse mediante construcciones soldada costosas. Por consiguiente puede renunciarse a una pluralidad de procesos de junta. Además, por la misma razón, puede alcanzarse una geometría óptima de puntos de junta requeridos eventualmente de manera que en la configuración correspondiente pueden emplearse sin problemas también otros procedimientos de junta.

Una ventaja adicional del material de fundición gris reside en sus propiedades de amortiguación mejoradas con respecto al acero empleado tradicionalmente. Esto es especialmente ventajoso especialmente en cuanto a la reducción de la transmisión de oscilaciones en el espacio de los pasajeros de un vehículo sobre raíles.

En el caso del material de fundición gris puede tratarse de cualquier material de fundición gris adecuado. Preferiblemente se trata de un material de fundición gris globular (denominada fundición nodular), especialmente de GGG40 que se caracteriza por un buen compromiso entre resistencia, alargamiento de rotura y tenacidad. Preferiblemente se emplea por ejemplo GGG40.3 o bien GJS-400-18U LT que se caracteriza por una tenacidad ventajosa a bajas temperaturas.

El cuerpo de bastidor puede componerse dado el caso de una única parte de fundición. Debido al tamaño, que presentan tales cuerpos de bastidor habitualmente puede ser ventajoso, sin embargo, dividir el cuerpo de bastidor para alcanzar una alta seguridad de proceso. Preferiblemente el cuerpo de bastidor comprende, por tanto, al menos dos partes de bastidor que están unidas entre sí en la zona de al menos un punto de junta. Preferiblemente las partes de bastidor están unidas entre sí de manera separable para facilitar un mantenimiento o reparación posteriores del chasis.

Puede estar previsto que todas las partes de batidor se compongan de un material de fundición gris correspondiente. No obstante también puede estar previsto que las partes de bastidor individuales no se compongan de un material de fundición gris. Así puede estar previsto, por ejemplo, que partes del cuerpo de bastidor, por ejemplo uno o varios travesaños del cuerpo de bastidor estén configurados de manera habitual como construcción soldada y/o como construcción fundida a partir de acero fundido.

Por el término parte de bastidor, debe entenderse en este caso en el sentido de la presente invención, una parte del cuerpo de bastidor estructural que determina la geometría aproximada del cuerpo de bastidor de manera decisiva. Especialmente no debe tratarse en este caso de elementos de unión mediante los cuales pueden unirse partes de bastidor de este tipo.

Las partes de bastidor pueden juntarse entre sí directamente fundamentalmente mediante un procedimiento de junta adecuado. Preferiblemente en la zona del punto de junta está previsto, sin embargo, al menos un elemento de unión que está unido con las dos partes de bastidor. El elemento de unión puede estar configurado en este caso con una de las dos partes de bastidor formando una sola pieza. Así, por ejemplo, puede tratarse de un saliente como un muñón o similar que se moldea durante la fundición o posteriormente y dado el caso se dota también de las superficies de paso correspondientes.

Adicionalmente o alternativamente puede estar previsto también que el elemento de unión esté unido con al menos una de las dos partes de bastidor mediante una unión por arrastre de fuerza y/o una unión por arrastre de forma y/o una unión por adherencia de material. Así puede tratarse, en el caso del elemento de unión, de un muñón o perno que se una mediante un ajuste prensado (arrastre de fuerza primario en la dirección de junta) o una unión por adhesión (adherencia de material primario en dirección de junta) con la parte de bastidor respectiva. Asimismo puede alcanzarse un arrastre de forma, mediante salientes y muescas correspondientes, en el elemento de unión o bien... [Seguir leyendo]

1. Bastidor de chasis para un chasis de un vehículo sobre raíles con

- un cuerpo de bastidor (101; 301) que está configurado para apoyar al menos una unidad de rueda del chasis y que comprende dos largueros (102; 302) que discurren en dirección longitudinal del chasis y al menos un travesaño (103; 303) que discurre en la dirección transversal del chasis, que une a los dos largueros (102; 302) de manera rígida entre sí, en el que

- al menos uno de los largueros (102; 302) en la dirección longitudinal presenta una sección de larguero anterior (302.1), una sección de larguero central (102.2; 302.2) y una sección de larguero posterior (302,3)

caracterizado porque

- la sección de larguero central (302.2) está configurada de manera monolítica con el al menos un travesaño (303), estando fabricadas la sección de larguero central (302.2) y el al menos un travesaño (303) a partir de un material de fundición gris, o

- el cuerpo de bastidor (101) está compuesto de dos mitades de partes fundidas, estando configurada una parte de la sección de larguero central (102.2) de manera monolítica con una parte del al menos un travesaño (103), estando fabricada la parte de la sección de larguero central (102.2) y la parte del al menos un travesaño (103) a partir de un material de fundición gris.

2. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de bastidor (101; 301) está fabricado al menos parcialmente a partir de un material de fundición gris globular, especialmente GGG40.3 o bien GJS-400-18U LT.

3. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque

- el cuerpo de bastidor (101; 301) comprende al menos dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1,

302.2, 302.3) que están unidas entre sí en la zona de al menos un punto de junta (104.3; 302.7) especialmente de manea separable,

- estando previsto en la zona del punto de junta (104.3; 302.7) especialmente al menos un elemento de unión (309; 310; 313; 315; 317; 322; 325) que está unido con las dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1,

302.2, 302.3).

4. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque

- el elemento de unión (307) está configurado con una de las dos partes de bastidor (302.1, 302.3) formando una sola pieza y/o

- el elemento de unión (309; 310; 313; 315; 317; 322; 325) está unido con al menos una de las dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3) mediante una unión por arrastre de fuerza y/o una unión por arrastre de forma y/o una unión por adherencia de material.

5. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque

- el punto de junta (104.3; 302.7) se extiende al menos por secciones fundamentalmente en un plano de junta y

- el elemento de unión (309; 310; 313; 315; 317; 322; 325) configura al menos un saliente que se extiende en la dirección de la normal de superficie del plano de junta al menos hacia el Interior de un rebaje (308; 311; 314; 316; 318; 319; 323; 324) correspondiente en una de las dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3),

- estando configurado el elemento de unión (309; 310; 313; 315; 317; 322) especialmente a modo de un muñón o un perno.

6. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de unión (309; 310; 313; 315; 317; 322; 325, 326)

- presenta al menos por secciones una sección transversal que se estrecha con una distancia creciente con respecto al plano de junta

y/o

- presenta al menos por secciones una sección transversal circular y/o al menos por secciones una sección transversal elíptica y/o al menos por secciones una sección poligonal y/o

- está dispuesto en la zona de una sección del cuerpo de bastidor (101; 301) solicitada a tracción bajo carga estática

y/o

- está dispuesto de tal manera que se solicita por cizallamiento mediante la carga estática del cuerpo de bastidor (101; 301).

7. Bastidor de chasis de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque al menos un elemento de unión (309; 310; 313; 315; 317; 322; 325, 326) está configurado como elemento que franquea el punto de junta, como elemento unido con los dos compañeros de junta, especialmente

- como tensor (315) que actúa en la dirección de la normal de superficie del plano de junta o

- como cubrejunta (325, 326) que franquea el punto de junta.

8. Bastidor de chasis de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque

- el elemento de unión (310) presenta al menos un rebaje (312) para alojar un componente de un dispositivo de ensayo de material de funcionamiento no destructivo, especialmente un dispositivo de ensayo de material de funcionamiento con ultrasonido, y/o

- al menos uno de los componentes que actúan conjuntamente en la zona del punto de junta (104.3; 302.7) está dotado al menos parcialmente con un recubrimiento que impide la corrosión por fricción, especialmente un recubrimiento que comprende molibdeno (Mo).

9. Bastidor de chasis de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

- el cuerpo de bastidor (101; 301) presenta una sección anterior, una sección central y una sección posterior,

- uniendo la sección central la sección anterior y la sección posterior,

- estando configurada la sección anterior para apoyarse sobre una unidad de rueda del chasis delantera y

- estando configurada la sección posterior para apoyarse sobre una unidad de rueda del chasis trasera.

10. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque

- el cuerpo de bastidor (101; 301) comprende al menos dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1,

302.2, 302.3), que están unidas entre sí, especialmente de manera separable, en la zona de al menos un punto de junta (104.3; 302.7)

- al menos un punto de junta (104.3) está dispuesto en la zona de la sección central

y/o

- al menos un punto de junta (302.7) está dispuesto en la zona de la sección anterior y/o

- al menos un punto de junta (302.7) está dispuesto en la zona de la sección posterior.

11. Bastidor de chasis de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

- el cuerpo de bastidor (101; 301) está configurado como bastidor especialmente fundamentalmente en forma de H, que comprende dos largueros (102; 302) que discurren en dirección longitudinal del chasis y al menos un travesaño (103; 303) que discurre en la dirección transversal del chasis, que une a los dos largueros (102; 302) entre sí,

- estando fabricada al menos una parte de al menos de uno de los largueros (102; 302) a partir de material de fundición gris.

12. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque

- al menos uno de los largueros (102; 302) presenta al menos una sección de larguero (302.1, 302.2) que está unida en la zona de al menos un punto de junta (302.7), especialmente de manera separable con una sección de larguero adicional (302.2) del larguero (302).

13. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque

- al menos uno de los largueros (102; 302) comprende una sección de larguero anterior (102.1; 302.1), una sección de larguero central (102.2; 302.2) y una sección de larguero posterior (102.3; 302.3),

- estando unida la sección de larguero central (102.2; 302.2) con el al menos un travesaño (103; 303), estando configurada especialmente formando una sola pieza con el al menos un travesaño (103; 303),

- estado unida especialmente la sección de larguero anterior (302.1) y/o la sección de larguero posterior (302.3) en la zona de un punto de junta (302.7) con la sección de larguero central (302.2).

14. Bastidor de chasis de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque al menos uno de los puntos de junta (302.7) se extiende al menos por secciones fundamentalmente en un plano de junta cuya normal de superficie

- presenta al menos un componente en la dirección del eje longitudinal del chasis, especialmente es sustancialmente paralelo al eje longitudinal del chasis,

o

- al menos un componente presenta en la dirección del eje perpendicular del chasis, especialmente es sustanclalmente paralelo al eje transversal del chasis,

o

- al menos un componente en la dirección del eje vertical del chasis, especialmente es sustancialmente paralelo al eje vertical del chasis.

15. Bastidor de chasis de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque en la zona al menos de uno de los puntos de junta está dispuesto un elemento de presión (328) entre la sección de larguero anterior (302.1) y/o la sección de larguero posterior (302.3) y la sección de larguero central (302.2).

16. Bastidor de chasis de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque

- al menos uno de los largueros (102; 302) entre los extremos de larguero y el centro del larguero presenta en cada caso un acodamlento (302.8) hacia abajo y

- al menos uno de los puntos de junta (302.7) está dispuesto en la zona del acodamiento (302.8) o está dispuesto en el lado del acodamlento (302.8) opuesto al centro del larguero, especialmente cerca del acodamlento (302.8).

17. Chasis para un vehículo sobre raíles con un bastidor de chasis (102; 302) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando configurado especialmente como bogle.

18. Procedimiento para fabricar un bastidor de chasis para un chasis de un vehículo sobre raíles con

- un cuerpo de bastidor (102; 302) que está configurado para apoyar al menos una unidad de rueda del chasis y que comprende dos largueros (102; 302) que discurren en dirección longitudinal del chasis y al menos un travesaño (103; 303) que discurre en la dirección transversal del chasis, que une a los dos largueros (102; 302) de manera rígida entre sí, en el que

- al menos uno de los largueros (102; 302) en la dirección longitudinal presenta una sección de larguero anterior (302.1), una sección de larguero central (102.2; 302.2) y una sección de larguero posterior (302,3),

caracterizado porque

- la sección de larguero central (302.2) se configura de manera monolítica con el al menos un travesaño (303), fabricándose la sección de larguero central (302.2) y el al menos un travesaño (303) a partir de un material de fundición gris,

o

- el cuerpo de bastidor (101) se compone de dos mitades de partes fundidas, configurándose una parte de la sección de larguero central (102.2) de manera monolítica con una parte del al menos un travesaño (103), fabricándose la parte de la sección de larguero central (102.2) y la parte del al menos un travesaño (103) a partir de un material de fundición gris.

19. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque el cuerpo de bastidor (102; 302) se funde en una única etapa.

20. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque

- el cuerpo de bastidor (102; 302) comprende al menos dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1,

302.2, 302.3),

- las al menos dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3) se funden como elementos constructivos separados a partir de un material de fundición gris y

- las al menos dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3) se unen entre sí de manera separable en la zona de al menos un punto de junta (104.3; 302.7).

21. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque

- el cuerpo de bastidor (102; 302) comprende al menos dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1,

302.2, 302.3),

- al menos una de las al menos dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3) se funden a partir de un material de fundición gris y

- al menos una de las al menos dos partes de bastidor ( 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3) se fabrica a partir de acero y

- las al menos dos partes de bastidor (104.1, 104.2; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3) se unen entre sí de manera separable en la zona de al menos un punto de junta (104.3; 302.7)