Alt so gut wie Neu – dank Retrofit. Steigerung der Wirtschaftlichkeit einer Unterflur Radschleifmaschine mit neuem Konzept.

Bei den Verkehrsbetrieben der Stadt Zürich (VBZ) sind seit kurzem neue Strassenbahntypen im täglichen Einsatz. Geringere Anzahl Achsen und kleinere Raddurchmesser der Niederflurfahrzeuge führen zu einer höheren Radbelastung und somit zu grösseren Verschleisserscheinungen als bei herkömmlichen Schienenfahrzeugen. Abgenutzte Radbandagen können im schlimmsten Fall zur Beeinträchtigung des Fahrkomforts führen. Nur durch die mechanische Überarbeitung der Radbandagen (Reprofilierung) kann diesem Problem abgeholfen werden. VBZ und die Firma EMOTEC hat in enger Zusammenarbeit mit NUM, eine zukunftsweisende und zuverlässige Lösung gefunden, damit die Räder wieder rund laufen.

Diese Radsätze werden in den Wartungshallen der VBZ in Zürich-Oerlikon überarbeitet. Mit der bisherigen Unterflurmaschine der Firma Kellenberger aus dem Jahr 1991 wurden die Räder über eine Formschleifscheibe geschliffen. Dieser Prozess ist für die höheren Verschleisserscheinungen sehr zeitaufwändig, da mitunter mehrere Millimeter von der Bandage abgetragen werden müssen um die Räder auf einen einheitlichen Durchmesser zu bringen. Zudem war der Unterhalt an der fast 20-jährigen Steuerung nur noch mit sehr hohem Aufwand zu realisieren. 

Der höhere Verschleiss an den Tramrädern fordert eine um Faktoren gesteigerte Wirtschaftlichkeit der Radsatzbearbeitung und die Herstellung unterschiedlicher Profile auf den Bandagen. Mit den Vorversuchen von VBZ, auf der bestehenden Schleifmaschine eine Drehbearbeitung realisieren zu können, war die grundsätzliche Machbarkeit abgeklärt. Auf dieser Basis entwickelte die schweizer Firma EMOTEC in Zusammenarbeit mit VBZ ein Konzept für die Erweiterung der Maschinen mit NC-gesteuerten Drehaufsätze für das Feindrehen. Mit diesem Ausbau ist es möglich ein komplettes Drehgestell mit 4 Rädern in einer Aufspannung zu überdrehen oder zu überschleifen. In enger Zusammenarbeit mit NUM wurde ein Steuerungskonzept ausgearbeitet, in welchem auch der Ersatz der bestehenden Steuerung enthalten war. 

Die Anlage musste zudem mit einer modernen Bedienung ausgestattet sein, welche eine unkomplizierte und sichere Bedienung der Maschine erlaubt. Dabei kamen zwei Axium Steuerungen mit insgesamt 16-Achsen, zwei Bedienungspanel FSi151 und die MDLU3 Antriebstechnik von NUM zum Einsatz, welche alle diese Anforderungen erfüllt.

NUM entwickelte hierzu die gesamte Steuerungs- und Visualisierungssoftware. Mit einer solchen Maschine ist es möglich, die Vorteile des Schleifprozesses beizubehalten und zusätzlich die Forderungen an Leistungsfähigkeit und Flexibilität zu erfüllen, indem die Räder vor dem Schleifprozess abgedreht oder ausschliesslich gedreht werden. Die Vorteile beim Drehen sind vor allem deutlich kürzere Bearbeitungszeiten vorwiegend bei starker Verschleissbildung der Bandagen, Reprofilierung der Bandage inklusive Spurkranz und Radrücken. Aber auch die Möglichkeit der Bearbeitung von unterschiedlichen Laufprofilen ohne Werkzeuganpassung sowie optimierte Drehprozesse für Schruppen und Schlichten. Schnell erkannte man, dass für eine solche kombinierte Bearbeitung, an die Steuerung hohe Anforderungen hinzu kamen. Zwei total unterschiedliche Bearbeitungsverfahren mussten so bedienbar sein, dass der Maschinenführer klare Vorgehensabläufe erhält und diese ihm die Sicherheit vermitteln den Fertigungsablauf zu verstehen.

Zum Erfolg dieses Projektes führte der Einsatz von modernen Werkstoffen bei den Werkzeugen, ein anforderungsgerechter Maschinenbau und nicht zuletzt der Einsatz einer leistungsfähigen Steuerung mit optimal eingestellten Antrieben. EMOTEC und NUM haben bewiesen, dass der Umbau einer bestehenden Maschine mit neuen Ideen durchaus mit dem Erwerb einer neuen Maschine konkurrieren kann. Vom Resultat überzeugen dürfen sich gerne selber, wenn Sie mit einem der vielen Trams in der Stadt Zürich unterwegs sind und eine sanfte Fahrt erleben.