21. NOVEMBER 2017

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Härtetest für Weichen Fakten


Technik

<strong>Prüfstände</strong> Prüftechnik sorgt auch bei Verkehrsbetrieben für Sicherheit. Sie lassen beispielsweise Weichenantriebe nicht mehr extern prüfen, sondern tun das selbst. Automatisch auf einer eigenen Anlage.

Ein Schienennetz ohne unzählige elektrische Weichen ist nicht vorstellbar, allein die Deutsche Bahn verfügt über rund 76.000 solcher Anlagen. Manchmal werden sie bis zu 300 Mal am Tag umgelegt, Störungen sind da nicht verwunderlich. Da es dadurch zu erheblichen Verspätungen und Kosten kommen kann, legen die Betreiber von Schienennetzen großen Wert auf die Zuverlässigkeit ihrer Weichenstellantriebe.

Zudem sind Weichenantriebsprüfungen in Deutschland gesetzlich vorgeschrieben. Für jeden Weichenantrieb müssen nach erfolgter Instandsetzung durch den Austausch aller Verschleißteile die Umstell- und Auffahrkräfte geprüft und nachgewiesen werden. Eine regelmäßige Prüfung der übrigen Antriebe gewährleistet auch außerhalb des Zugsicherungsbereichs einen reibungslosen Betriebsablauf.

45 Antriebe zu prüfen

Die Mobiel GmbH aus Bielefeld betreibt als örtliches Verkehrsunternehmen ein Stadtbahnnetz mit insgesamt 45 Weichenantrieben des Typs S 700 K von Siemens. Schon mit der Aufnahme des Stadtbahnbetriebes im Jahre 1991 in Bielefeld sah Wilhelm Henning, Leiter E-Technik bei Mobiel, den Bedarf für eine Weichenprüfanlage: »Die Antriebe wurden nicht selber instandgehalten, sondern außer Haus zur Aufarbeitung verbracht. Mit sechs Antrieben im Jahr zur Generalüberholung zu einem Festpreis ließ sich der Kostenfaktor genau ermitteln. Auf Basis einer Kosten-Nutzen-Analyse sowie einer Wirtschaftlichkeitsanalyse suchten wir nach günstigeren Lösungen.«

Die Aufarbeitung eines Weichenantriebes durch einen externen Dienstleister läuft immer ähnlich ab: Es beginnt mit dem Ausbau des Antriebes in der Weiche. Hierauf erfolgt ein sofortiger Ersatz des ausgebauten Antriebs mit einem vorrätigem Antrieb aus dem Lager des Unternehmens. Um das Einsenden und Abholen der Antriebe muss sich das Unternehmen selbst kümmern. Nachdem der überarbeitete Antrieb nach vier bis acht Wochen zum Auftraggeber zurückkehrt, wird er für den nächsten Zyklus eingelagert. Er steht dem Unternehmen dann für den nächsten Wechsel im Gleis zur Verfügung. Oftmals werden mehrere Antriebe pro Zyklus getauscht. Hierfür müssen von den Unternehmen entsprechend mehr Antriebe auf Vorrat gehalten werden.

Als der Bedarf aufkam, gab es noch kein Unternehmen, welches eine Alternative anbieten konnte. Hätte Mobiel eine Prüfanlage selbst entwickelt, wären Gesamtkosten von 100.000 bis 120.000 Euro auf den Verkehrsbetrieb zugekommen. »Völlig unwirtschaftlich«, sagt Henning, »Sondermaschinenbauer haben wir aufgrund der hohen Erstentwicklungskosten sogar als noch teurer eingestuft.«

Die Lösung findet sich bei Probitron. Das Unternehmen in der heutigen Form, ebenfalls aus Bielefeld und spezialisiert auf Weichenprüfanlagen im Schienenverkehr, versetzte Mobiel in enger Kooperation mit der Fachhochschule Bielefeld in die Lage, die Weichenantriebe in eigener Regie prüfen zu können. »Dies ist sehr erfreulich«, sagt Harald Rottschäfer von der Abteilung Wartung und Qualitätsicherung ZS/E-Technik, »denn die Folgekosten für Wartung und Instandhaltung der Prüfanlage selbst – auch unter Einbeziehung der Kalibrierung des Messzylinders – sind sehr gering.«

Fokus auf Sicherheit

Die Prüfanlage wird durch eine Person bedient, der Prüfablauf erfolgt automatisch per Knopfdruck. Der Sicherheit bei der Bedienung der Anlage galt besondere Aufmerksamkeit und sie erfüllt hohe technische Standards. Die Abdeckungshaube ist aus Makrolon mit einem Aluminiumprofil gefertigt. So wird der Bediener der Prüfanlage vor Metallteilen geschützt, die sich beim Prüfdurchlauf ablösen können. Auch die Hydraulik, welche die Kräfte auf den Messzylinder ausübt, kann niemanden verletzen, wenn ein Schlauch platzt. Die Prüfung kann nur bei ordnungsgemäß geschlossener Abdeckungshaube erfolgen, der Schließmechanismus wird elektronisch überwacht. Ein spezieller Sensor überwacht die korrekte Position des Prüflings und gibt den Prüfablauf frei.

Die Not-Aus-Schlagtaster der Anlage sind zweikanalig zwangsöffnend ausgeführt. Erd- und Querschlüsse in den Zuleitungen kann die Anlage erkennen, außerdem führen die Überwachungsgeräte der Sicherheitstechnik bei jedem Einschalten der Anlage automatisch einen Selbsttest durch.

Modularer Aufbau

Einen wesentlichen technischen Vorsprung, so Patrick Oliver Battré, heutiger Geschäftsführer von Probitron, stellt die konsequente Weiterentwicklung der Prüfanlage Modell 2006 dar: »Ließ sich bisher nur ein Typ von Weiche auf dem Prüftisch prüfen, ermöglicht jetzt eine modulare Konzeption, das entsprechend dem Weichenantrieb angepasste Element vor den Prüftisch zu spannen. Auch neu entwickelte Weichenantriebe, beispielsweise aus dem osteuropäischen Raum, kann der Anwender schnell in die Prüfanlage integrieren.«

Die Modulkonstruktionsweise des Prüftisches ist laut Hersteller derzeit einmalig. Der wesentliche Vorteil liegt in der kostengünstigen Erweiterungsmöglichkeit für andere Antriebe, da die Anlage mit einem Prüflingsmodul für alle Antriebe auskommt. Mit dem Steuermodul wird der entsprechende Prüfling über eine mechanisch-hydraulische Verbindung kraftschlüssig verbunden. Betriebe mit unterschiedlich verwendeten Antrieben benötigen nur ein weiteres entsprechendes Steuermodul und nicht die gesamte Prüfeinheit.

Schnell amortisiert

Die günstigen Anschaffungspreise der Prüfanlage führen je nach Anzahl der Prüfungen schnell zu einer deutlichen Kostenersparnis im Unternehmen. Gemäß einer Marktrecherche von Probitron liegt die Amortisationsdauer pro Antrieb bei durchschnittlichen Prüfungskosten von 2.000 bis 2.500 Euro je nach Menge der zu prüfenden Antriebe bei nur wenigen Jahren. Auf diese Weise spart der Kunde jährlich etliche Tausend Euro. Dies bestätigt auch Wilhelm Henning, der mit der Überarbeitung und Prüfung der Antriebe betraut ist: »Die Folgekosten für die Instandhaltung der Anlage sind sehr gering. Je nach Nutzung ist in Intervallen von einem bis drei Jahren die Kalibrierung des Messzylinders notwendig.«

Bei der Auswahl der elektrischen Steuerungs- und Messkomponenten achtete der Hersteller auf industriebewährte, robuste Teile. Hierdurch erhöht sich die Langlebigkeit der Produktkomponenten, und sollte ein Austauschteil vonnöten sein, lässt sich dies aufgrund der hohen Verfügbarkeit schnell ersetzen. Die verwendeten Standardkomponenten sind auch Jahre später noch erhältlich, zudem bietet Probitron Support und Kundendienst.

Da der Gesetzgeber verlangt, die Prüfung zu dokumentieren, zeichnet ein Computer für jeden Prüfling während der Messung ein Prüfprotokoll auf. Anhand der automatisch generierten Aufzeichnungen des Kraftverlaufes während der Prüfung kann der Bediener schnell und einfach entscheiden, ob der Prüfling die Soll-Vorgaben erfüllt und somit freigegeben werden darf. Zusätzlich wird in den Messdiagrammen der für die jeweilige Teilmessung relevante Soll-Wert eingeblendet, der zeigt, ob das Teil in Ordnung oder fehlerhaft ist.

www.probitron.de



FAKTEN

Die Mobiel GmbH ist eine 100-prozentige Tochter der Stadtwerke Bielefeld. Das Unternehmen betreibt die Stadtbahn oberirdisch und unterirdisch und bedient die meisten der Buskunden in Bielefeld.
Die Fahrzeuge sind modern, umweltfreundlich und behindertengerecht.
Auf dem Streckennetz von fast 430 Kilometern fahren jedes Jahr 41,5 Millionen Menschen mit Mobiel.

www.mobiel.de

Ausgabe:
aut 05/2009
Unternehmen:
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