Schienenkopf-Konditionierung - IGRALUB Deutschland GmbH

Schienenkopf-Konditionierungreduziert Lärm und VerschleissIGRALUB AG für Schmiertechnik - Mainaustrasse 15 - CH-8008 Zürich/SchweizIGRALUB (Deutschland) GmbH – Manfred Reupke - Thomastrasse 50 A - D-27753 DelmenhorstTel. 04221/84 994 - Fax 04221/88 267 - reupke@igralub.de – www.igralub.de

Schienenkopf-KonditionierungZulassung der Schienenkopf-Konditionierungals Gesamtlösung gegen Lärm undVerschleiss für Bahnen und Strassenbahnen.Wenn Bahnen enge Gleisbögen durchfahren, treten häufig unangenehme Kreischgeräuscheauf. Durch Schienenkopf-Konditionierung kann man das verhindern; jedochdürfen daraus keine Gefahren für den Strassenbahnbetrieb und den Strassenverkehrentstehen.In den letzten Jahren haben vermehrt Tram- undBahnbetriebe gegen das lästige Kurvenkreischenden Einsatz eines Trennmittels aufdem Schienenkopf geprüft und eingeführt. ZurBeseitigung des Kurvenkreischens muss dieSchwingungsanregung, verursacht durch dasRuckgleiten (Stick-Slip-Effekt), zwischen Radund Schiene reduziert oder unterbunden werden.Dies wird durch die Verminderung derDifferenz zwischen Haft- und Gleitreibung erzielt.Das Produkt, welches diese Eigenschaft aufweist,wird als «Friction Modifyer» (FM, Reibwertmodifizierer)bezeichnet. Dieser soll möglichstden Stick-Slip-Effekt zwischen Rad undSchiene über eine längere Zeit verhindern. Indiesem Fall spricht man von einem „Konditionierungsmittel“.Die dabei erzielten Resultate gegen das Kurvenkreischenzeigen messbare Erfolge.So haben kürzlich die Leipziger Verkehrsbetriebe(LVB) GmbH von Bombardier eineSerie von Strassenbahnfahrzeugen mit mobilenSprühanlagen zur Konditionierung des Schienenkopfesvon der Firma REBS Zentralschmiertechnikbeschafft. Mit diesen Fahrzeugen will dieLVB auf dem gesamten Streckennetz dasKurvenkreischen beseitigen.Die dabei aufgesprühten Schmiermengen verteilensich auf eine örtlich vorausbestimmte Schienenkopfflächeund gewähren einen gewünschtengleichmässigen Reibwert.Die dabei aufgesprühte Menge lässt sich wie folgtberechnen:Breite der behandelten Oberfläche:ca. 30 mmGeschwindigkeit Fahrzeug in Kurve: 30 km/hSprühdauer:Menge pro Düse:Länge Schmierfilm:8 sec0,5 cm³Komplet behandelte Fläche: 2m²Filmdicke: (theoretisch)approx. 67 m (8s mit 30 km/h)0,25µmDer Sprühvorgang beginnt jeweils vor demKurvenanfang und verteilt die vom Sprühsystemfestgelegte Menge während 6-8 Sekunden aufdem Schienenkopf der Kurveninnenschiene. Beieiner längeren Kurve wird der Sprühvorgangwiederholt. Mit einer Steuerung, welche eineSprühfreigabe u.a. aufgrund von Ortserkennungerteilt, sind mobile Sprühsysteme effizient undbetriebssicher. Zudem besteht die Möglichkeit,auch den zeitlichen Einsatz zu bestimmen und soSprühanlage zur Konditionierung des SchienenkopfesMessung der Sprühmengen auf dem SchienenkopfIGRALUB AG für Schmiertechnik - Mainaustrasse 15 - CH-8008 Zürich/SchweizIGRALUB (Deutschland) GmbH – Manfred Reupke - Thomastrasse 50 A - D-27753 DelmenhorstTel. 04221/84 994 - Fax 04221/88 267 - reupke@igralub.de – www.igralub.de2© igralub

Schienenkopf-Konditionierungauch bei Regen sowie bei Unterschreitung einerMinimalgeschwindigkeit oder beim Sanden durchGefahrenbremsung die Applikation einzustellen.Die jeweiligen Verordnungen zum Betrieb solcherSchmiersysteme in Fahrzeugen verlangen einbehördliches Zulassungsverfahren. Mit einemsolchen Zulassungsverfahren haben im Jahr2012 die Leipziger Verkehrsbetriebe (LVB)GmbH die DEKRA-Industrial GmbH in Hallebeauftragt, die erforderlichen Prüftätigkeiten vorzunehmen.Erstmaliges Bremstestverfahren auch fürZweiräderEin Nachweis über die Unbedenklichkeit für denIndividualverkehr bei der Anwendung einesSchienenkopf-Konditionierungs-Systems (SKS)ist wegen der Fahrphysik von Zweirädern sehrschwierig zu erbringen. Die ohnehin nur schmaleAufstandsfläche eines Motorrad-Rades (ca.25mm), welche verschiedene Materialien (Schiene,Asphalt) überfahren muss, führt zu diversenUnstetigkeiten, welche für Messungen kritischund somit ungeeignet sind. Die DEKRA-Automobil,welche mit der Durchführung diesesspeziellen Testverfahrens beauftragt wurde,empfahl deshalb Reibwertuntersuchen nach VDI2700. DEKRA Automobil hat eine entsprechendeMesstechnik angewendet, die jedoch für dieTestanordnungen „Reifen/Schienen“ und „Reifen/Asphalt“ angepasst werden musste. Über dieReibwertmessung ist eine exakte Festlegung derder Schiene gebremst werden, sondern dieRäder nur in einer maximal möglichen Mengedes FM benetzt werden. Der Bremsversucherfolgte anschliessend auf dem benachbartenAsphalt. Die Ergebnisse im Fahrversuch sind nurunter engen Vorgaben reproduzierbar und sindvom Fahrverhalten des Testfahrers abhängig. Diebeiden durchgeführten Testvarianten (Reibwertmessungenund Bremsungen) sind mit Vor- undNachteilen verbunden. Beide anzuwenden sinddeshalb sinnvoll und aussagekräftig.Als FM wurde von der Firma IGRALUB AG,Schweiz, das bereits erfolgreich weltweit aufSchienenkopf eingesetzte biologisch abbaubareProdukt TorLub verwendet.Testergebnisse für Trambetrieb undZweiradAuch bei einer 10fachen einschieniger Besprühunglagen die gemessenen Ergebnisse sowohlfür die Strassenbahnbremsmessungen wie auchfür die Reibwertmessungen im zulässigen Ber-Überrollen des konditionierten KurvenabschnittesReibwertmessungen (Als Reibpartner auf demSchienenkopf wurden Gummireifenteile eingesetzt)Veränderung der Griffigkeit auf der Schiene nachdem Aufbringen möglich. Der Reibwert bestimmtdie mögliche Verzögerung. Dabei sollte nicht aufreich. Die mit dem Motorrad erzielten Bremsverzögerungenwaren (bei gleicher Anzahl vonBesprühungen) tendenziell nach Einwalzung desFM durch die Strassenbahnräder geringfügigbesser als vorher.Selbst bei direktem Auftrag des FM auf dasReifenprofil ergab sich lediglich eine Reduzierungder Bremsverzögerung von 13% gegenüber deranfangs gemessenen Referenzmessung. Darausist zu schliessen, dass bei der Verwendung einesmobilen Sprühsystems in Strassenbahnfahrzeugenfür andere Verkehrsteilnehmer keine Gefährdungdurch eine Konditionierung des Schienen-IGRALUB AG für Schmiertechnik - Mainaustrasse 15 - CH-8008 Zürich/SchweizIGRALUB (Deutschland) GmbH – Manfred Reupke - Thomastrasse 50 A - D-27753 DelmenhorstTel. 04221/84 994 - Fax 04221/88 267 - reupke@igralub.de – www.igralub.de3© igralub

Schienenkopf-KonditionierungServices Provider sowohl bei der Realisierungvon Projekten wie auch für Tests für behördlicheZulassungsverfahren auf.Zukunft der Schienenkopf-Konditionierung bei BahnbetriebenDirekt behandelter Reifenkopfes mit HeadLub als FM besteht.Inzwischen hat in der Schweiz Ende 2012 dasBundesamt für Verkehr (BAV) aufgrund dergemachten Messungen mit dem gleichen Sprühsystemund FM bei BernMobil ebenfalls dieZulassung für die Schienenkopf-Konditionierungerteilt.Erfahrungen aus mehrjähriger PraxisGestützt auf mehrjährige Erfahrungen bei denEssener Verkehrs-AG (EVAG) beim Einsatzmobiler Schienenkopf-Konditionierungsanlagenim Linienbetrieb ist die Wirkung des FM alsReibwertveränderer bereits nach der erstenBehandlung feststellbar, bis zu 5 Behandlungenfür den Bremsweg der Strassenbahn aber völligunbedenklich.Seit 2009 arbeitet ProRail Holland an einemneuen Konzept zur Reduktion des Lärms,welcher durch den Rad-Schiene-Kontakt verursachtwird. Abgesehen von reduzierter Lärmbelastungbedeutet die Lärmreduktion auch einenverringerten Verschleiss an der Infrastruktur wieauch an den Radsätzen der Schienenfahrzeuge.Beim Projekt der Rad-Schiene-Konditionierungwird auf stationäre Anlagen verzichtet und dieInstallation zum Auftragen des FM „HeadLub“ aufdas Fahrzeug verlegt. In diesem Projekt wird diegleichbleibende Haftung der Räder auf derSchiene durch ein elektronisches Systemwährend der Fahrt gemessen und die Resultateausgewertet.Um unter allen Betriebszuständen die Sicherheitzu gewährleisten, sind die mit dem SKS ausgestattetenZüge mit einem Messkoffer bestückt.Der Messkoffer, mit dem die benötigten Daten zurSteuerung und Überwachung der Konditionierunggesammelt und in Echtzeit analysiert werden.Die neuen Strassenbahnen für die EVAG EssenBombardier * FLEXITY* ClassicDie Firma IGRALUB verfügt weltweit über einKnow how bei der Einführung von Schienenkopf-Konditionierungs-Systemen und tritt als TotalDieser überwacht permanent den Dosiervorgang.Die Parameter können von einer Zentraleeingestellt werden und alle wichtigen Zug-Informationen sind "online" erhältlich. So wirdu.a. die Dosierung bei einem zu niedrigenReibwert unterbrochen. Der Reibungs-Koeffizientwird abgeleitet vom Stromfluss der Traktionsmotorenund dient als Indikator für das Auftretenvon Gleiten. Eine plötzliche Veränderung desStromverbrauches ist also ein zuverlässigerIndikator, über den Abriss des Rad- Schienen-IGRALUB AG für Schmiertechnik - Mainaustrasse 15 - CH-8008 Zürich/SchweizIGRALUB (Deutschland) GmbH – Manfred Reupke - Thomastrasse 50 A - D-27753 DelmenhorstTel. 04221/84 994 - Fax 04221/88 267 - reupke@igralub.de – www.igralub.de4© igralub

Schienenkopf-KonditionierungKontaktes. Als untere Begrenzung wird einReibungskoeffizient (Reibung beim Anfahren ausdem Stillstand) von 0,2 angenommen. Unterdiesem Wert erfolgt keine Schienen-Konditionierungmit dem FM. Damit ist die Sicherheitjederzeit gewährleistet. Die Konditionierung erfolgtbei einem Reibungskoeffizienten zwischen02, und 0,4.Die in den Feldtests gesammelten Erfahrungenwerden somit generalisiert, damit die Anwendbarkeitwie auch das Kosten-/Nutzen-Verhältnis vomSKS vorhergesagt werden können. Auch nahmnach Aussagen von ProRail Holland seitens UIC(International Union of Railways) Ende 2011 eineArbeitsgruppe ihre Abklärungen zum SKS auf.ProRail wird als Vorsitzender die Pilots zusammenmit Experten und Tribologen in Europa undChina genau verfolgen und weiter professionalisieren.(Railmagazine No. 289, November 2011)„Igralub Fleet Management System“ (IFM)eine Innovation für Bahn- undTrambetriebeIGRALUB bietet demnächst zur vollständigenKontrolle und Überwachung des SKS neu einelektronisches Fleet-Management System (IFM)an.IFM ermöglicht ein SKS erfolgreich umzusetzen.Damit sollen nebst Kurvenkreischen und Rad-Schienenabnützung auch die Fahrsicherheiterhöht werden. Durch gesetzte Kontrollfunktionendes IFM kann der Einsatz eines FM jederzeitüberwacht und optimal für die gesamte Flotte undderen Streckennetz eingesetzt werden.IFM ist ein webtaugliches System, welches allefür das SKS relevanten Daten zentral überwacht,sofortige Änderungensbefehle (infolge Wetter,Strecken- oder kurzfristige Fahrplanänderungen)an bestehende SKS abhängige Anlagen undEinrichtungen mitteilt und ausführt. Mit einemSmartphone wird der Einsatz von SKS optimiertund die dadurch betroffenen Systeme in denFahrzeugen oder auch an stationäre Systemevon jedem Ort aus befehligt.IFM ist ein operatives Schmiersystem, welchesalle wichtigen Schmierfunktionen des SKSüberwacht und leitet. Bestandteile diesesSystems sind ein Rechner mit entsprechenderSoftware, speziell entwickelten Sensoren, welcheeinfach an den zuständigen Orten eingesetztwerden können. Damit werden zeitaufwändigeKontrollen und Regelungen an bestehendenSchmiersystemen in den Fahrzeugen oder anSchienen reduziert. IFM wurde von Igralub Groupals Patent angemeldet.Weitere Informationen können bei Igralub AG,Mainaustrasse 15, CH 8008 Zürich oder unterinfo@igralub.ch eingeholt werden.Anmerkungen:Hier werden die Tests vonProRail Holland ausführlichbeschrieben.Railmagazine AusgabeNo. 289, November 2011(auch in unserer Homepagewww.igralub.chunter „Publikationen“)Dieser Text wurde auszugsweisein derETR Ausgabe März 2013publiziert.Autor:André Kofmehl, MLawCEOIGRALUB Group8008 Zürich/Schweizandre.kofmehl@igralub.chIGRALUB AG für Schmiertechnik - Mainaustrasse 15 - CH-8008 Zürich/SchweizIGRALUB (Deutschland) GmbH – Manfred Reupke - Thomastrasse 50 A - D-27753 DelmenhorstTel. 04221/84 994 - Fax 04221/88 267 - reupke@igralub.de – www.igralub.de5© igralub

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