Langlebige Radsätze
GHH-BONATRANS hat einen neuen Werkstoff entwickelt. Er macht Radsätze für Schienenfahrzeuge zuverlässiger und reduziert die Lebenszykluskosten.
Wenn Sie das nächste Mal mit dem Zug fahren und das Rattern der Räder hören, dann denken Sie vielleicht einmal an die Menschen, die diese Bauteile konstruiert haben.
„Lok-Räder sind gewaltigen Lasten ausgesetzt“, erklärt Marcel Ujfaluši, Leiter Geschäftsentwicklung und Marketing bei GHH-BONATRANS, einem der weltweit führenden Hersteller von Radsätzen für Schienenfahrzeuge.
Die Vorteile beschränken sich nicht nur auf härtere Räder.
Peter JanoŠ, Leiter LCC bei GHH-BONATRANS
Die Kontaktfläche zwischen Rad und Schiene, so Ujfaluši, ist nicht größer als eine 1-Euro-Münze. Auf dieser Fläche lastet das gesamte Gewicht des Zugs. Auch die Spurführungskräfte wirken auf sie ein. Die Traktionskraft wird ebenfalls über diese Fläche übertragen. „Wenn die Räder solchen Belastungen standhalten sollen, müssen wir erstklassiges Material verwenden“, meint Ujfaluši. Er weiß, wovon er spricht. GHH-BONATRANS liefert von seinem Hauptstandort in Bohumín, einer Stadt im Nordosten der Tschechischen Republik, Radsätze an große Bahnunternehmen und Rollmaterial-Hersteller in aller Welt.
Führender Radsatzentwickler
BONASTAR®4BD ist hauptsächlich für Räder und Achsen von Lokomotiven vorgesehen. GHH-BONATRANS hat den Werkstoff jedoch weiterentwickelt, so dass er für alle Arten von Personen- und Güterzugwagen geeignet ist, wie zum Beispiel Hochgeschwindigkeits-Intercitys, Regionalzüge, Stadt- und U-Bahnen sowie Güterzüge.
Als führender europäischer Entwickler und Hersteller von Radsätzen stellt GHH-BONATRANS ein umfassendes Angebot an Produkten und Lösungen bereit, darunter Radsätze für Hochgeschwindigkeitszüge und Lokomotiven sowie Niederflur-Radsätze für Stadtbahnen einschließlich gummigefederter und geräuschabsorbierender Lösungen.
Herausforderung angenommen
Für die Verlängerung der Wartungsintervalle auf 1,7 Millionen Kilometer ist die Gebrauchsdauer des Schmierfetts ein ausschlaggebender Punkt. Wie lange das Schmierfett in einem Lager verwendet werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter von der Betriebstemperatur, Drehzahl, Lagergröße und Sauberkeit. „Die Herausforderung bestand darin, einen Weg zu finden, um die Reibung zu reduzieren und so einen kühleren Lauf zu erzielen – und natürlich den Verschleiß zu minimieren ohne negative Auswirkungen auf die Materialfestigkeit oder die Lagerlebensdauer“, sagt Jan Babka, Experte für Schienenfahrzeugtechnik bei SKF.
Dank kontinuierlicher Konstruktions- und Fertigungsverbesserungen konnte das Reibungsmoment in der Lagereinheit beträchtlich verringert werden. Gleichzeitig verhindert eine optimierte Dichtungsanordnung das Eindringen von Verunreinigungen in das Lager.
Für eine höhere Ermüdungsfestigkeit werden die Lagerringe mit dem patentierten Xbite-Verfahren von SKF wärmebehandelt.
Seit seiner Gründung vor 200 Jahren steht GHH-BONATRANS für Spitzenleistung mit besonderem Fokus auf Sicherheit und Zuverlässigkeit. Diesem Ruf immer gerecht zu werden, ist allerdings kein leichtes Unterfangen. Generationen von Ingenieuren haben bei GHH-BONATRANS dafür gearbeitet, die Lebenszykluskosten (LCC) der Radsätze zu reduzieren, ohne bei der Leistung Abstriche zu machen.
Mit seiner jüngsten Entwicklung hat GHH-BONATRANS nach Überzeugung seiner Forschungsingenieure jetzt einen Quantensprung gemacht. Das eigens für Radsätze entwickelte Material BONASTAR®4BD ist ein revolutionärer Radwerkstoff, der die Lebensdauer, bezogen auf die Laufleistung, im Vergleich zu herkömmlichen Stahlsorten um 30 Prozent verlängert.
BONASTAR®4BD zeichnet sich durch eine höhere Beständigkeit gegen Rollkontaktermüdung (Materialermüdung verursacht durch den Kontakt zwischen Roll- und Gleitflächen) und damit gegen Deformationen der Lauffläche aus. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Radsätze und senkt gleichzeitig ihre Lebenszykluskosten.
Petr Janoš, Leiter LCC bei GHH-BONATRANS, verrät keine Einzelheiten der kürzlich patentierten Technologie, aber er beschreibt gerne ihre Vorzüge. „Wir haben verschiedene chemische Zusammensetzungen untersucht und Wärmebehandlungen in einer Reihe von Varianten getestet – Erhitzung oder Abkühlung auf extreme Temperaturen, um eine zusätzliche Härtung zu erzielen“, erzählt er. „Aber die Vorteile beschränken sich nicht nur auf härtere Räder.“
Die langjährige Beziehung zwischen GHH-BONATRANS und SKF als Lieferant von Radsatzlagereinheiten (TBU) hat zu einer technologischen Partnerschaft geführt, die die Lebenszykluskosten durch Minimierung der Wartungsintervalle noch weiter senken soll.
„Je seltener das Drehgestell eines Zugs gewartet werden muss, desto niedriger sind die Lebenszykluskosten“, sagt Jan Babka, Experte für Schienenfahrzeugtechnik bei SKF. Die Radsatzlagereinheiten von SKF können bis zu 1,7 Millionen Kilometer im Einsatz sein, bevor sie überholt werden müssen. Damit fallen die Wartungsintervalle der Lager mit denen der Radsätze aus BONASTAR®4BD zusammen.
SKF ist es dank kontinuierlicher Verbesserungen ihrer Radsatzlagereinheiten gelungen, das Reibungsmoment im Lager um bis zu 30 Prozent zu reduzieren. Niedrigere Betriebstemperaturen sorgen für eine längere Gebrauchsdauer des Schmierfetts und verlängern damit die Wartungsintervalle beträchtlich.
So könne der Endanwender aller Voraussicht nach erhebliche Kosten einsparen, sagt Babka. „Die Kombination aus BONASTAR®4BD und Radsatzlagereinheiten von SKF bietet Bahnbetreibern längere Wartungsintervalle und Einsparungen von bis zu 3.000 Euro pro Drehgestell und Jahr“, erklärt der Ingenieur.
