Schienenbefestigungssysteme

Transkript

1 ::::::::: INNOVATIVE SchienenbefestigungssystemE ::::::::::::::::::::: DE

2 ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Innovative Schienenbefestigungssysteme von Schwihag Produkte 4 Entwickung 8 Produktion 10 Qualitätssicherung 12 technische Innovationen

3 :::::::::::::::::: Produkte :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Moderne Technologie für die Schiene Die von Schwihag angebotenen Schienenbefestigungen basieren auf Systemen, die in der Praxis seit Jahrzehnten erprobt sind. Schwihag hat diese Systeme technisch und wirtschaftlich optimiert. Schwihag bietet Beratung, Entwicklung, Konstruktion, Fertigung, Lieferung und Service für Schienenbefestigungen und folgende Anwendungen: :: standardbahnstrecken :: hochgeschwindigkeitsstrecken :: schwerlaststrecken :: u-bahn :: s-bahn :: straßenbahn :: industriebahnen und in folgenden Ausführungsarten: :: Schotteroberbau mit Betonschwellen :: Schotteroberbau mit Holzschwellen :: Schotteroberbau mit Stahlschwellen :: Feste Fahrbahn :: Brückenbalken (Träger auf Stahlbrücken) :: Übergangsbereiche unter Berücksichtigung von: :: Schienenprofil und Schienenneigung :: Schwellengeometrie :: streckenführung (z. B. enge Radien, große Steigungen) Schwihag Schienenbefestigungssysteme sind: :: bewährte Standardsysteme (Standard KS-Oberbau oder W-Oberbau) :: Neuentwicklungen nach Kundenanforderungen :: adaptionen mit optimierten Komponenten z.b. neue Spannklemmen für vorhandene Schwellen zur Nach- oder Umrüstung :: sonderkonstruktionen für schwierige Einbausituationen :: systeme mit besonderem Oberflächenschutz für die SBS-Komponenten nach Kundenanforderungen für kritische Umweltbedingungen :: systeme mit hochwirksamer Schalldämmung (Körperschall/Vibrationen) :: systeme für Übergangsbereiche z.b. bei Tunnel/Brücke mit großen Relativbewegungen zwischen Schiene und Auflager Schwihag Schienenbefestigungssysteme bieten viele Vorteile bei der Montage: :: komplett vormontiertbar im Schwellenwerk :: wegen sortierter Anlieferung auch vollständig automatisierbare Vormontage im Schwellenwerk möglich :: schnelle automatisierte maschinelle Endmontage auf der Baustelle möglich mit Montagegeschwindigkeit von > 400 m/h Gleis Spannklemme Skl 14 in Vormontagestellung Spannklemme Skl 14 verspannt Weitere Vorteile: :: spannklemmen werden randauskohlungsfrei hergestellt (siehe Seite 13 der Broschüre) > Höchste dynamische Dauerfestigkeit :: hochwertiger Langzeit-Korrosionsschutz verfügbar (siehe 14 der Broschüre) > Erhalt der dynamischen Eigenschaften über die komplette Lebensdauer :: hohe Elastizität > Führt zu besserer Lastverteilung (Biegelinie) über die Schiene, damit verbunden deutliche Reduktion der punktuellen Krafteinwirkung auf alle Oberbaukomponenten wie Schiene, Schienenbefestigungssystem, Schwelle und Schotter :: integraler Kippschutz > Vermeidet bei Extremlastsituation Überlastung der Spannklemme :: integrale elektrische Isolation > Wird erreicht durch Verwendung der isolierenden Kunststoffbefestigungskomponenten Winkelführungsplatte, Zwischenlage und Dübel :: Modularität > ermöglicht universelle Einsetzbarkeit für alle Bahnanwendungen von Straßenbahn, U-Bahn, Schwerlast bis hin zu Hochgeschwindigkeitsverkehr :: chargengenaue Markierung > Beschriftung erfolgt mittels Lasertechnik und ermöglicht exakte Datierbarkeit des Produktionsdatums jeder Charge (siehe Seite 14 der Broschüre) :: hochbelastbarer Dübel > Spezielles Design der Dübelgeometrie in Verbindung mit optimierter Werkstoffauswahl ermöglicht hohe Auszugkräfte und Sicherheit gegen überhöhte Drehmomente (siehe Seite 14/15 der Broschüre) 4 5

4 :::::::::::::::::: Produkte :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: SCHIENenbefestigungen für Betonschwellen und feste Fahrbahn SCHIENenbefestigungen für Holzschwellen Spannklemme Skl 14 auf Betonschwelle (W-Befestigung) Spannklemme Skl 12 auf Holzschwelle (KS-Befestigung) SCHIENenbefestigungen für Übergangsbereiche Spannklemme Skl 15 für System für Feste Fahrbahn System BSP-FF-B1mit Skl SL1, Beton Spannklemme Skl 12 auf elastisch gelagerter Rippenplatte als Einzelstützpunkt für Feste Fahrbahn System BSP-FF-B2 mit Skl SL1, Stahl SCHIENenbefestigungen für Weichen Spannklemme Skl 14 und Skl 12 sowie Spannbügel SSb2 für Gleitstuhlplatte URg 57 auf W-Weichenschwelle Spannklemme Skl SL-1 für Schwerlastsysteme auf Betonschwelle 6 7

5 :::::::::::::::::: Entwicklung ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Schwihag Schienenbefestigungssysteme entwickelt, Getestet, geprüft und produziert Zielgerichtete Forschung und Produktentwicklung haben bei der Schwihag einen großen Stellenwert. Dabei werden im ständigen Kontakt mit Eisenbahningenieuren der Bahngesellschaften die Anforderungen an zukunftsweisende Oberbaukomponenten ermittelt. Die Entwicklung neuer Produkte und die Adaption oder Optimierung bisher schon bewährter Produkte erfolgt mittels des 3D CAD-Systems Pro Engineer. Auf Basis dieser CAD-Daten werden dann die notwendigen FEM-Analysen durchgeführt. Prototypen werden im eigenen Prüflabor auf ihre allgemeinen technischen Eigenschaften und auf ihre Gebrauchstauglichkeit für den Eisenbahnbetrieb untersucht. Dabei können Dauerbelastungsversuche entsprechend den Prüfbedingungen internationaler Normen bzw. nach Spezifikationen der Bahngesellschaften durchgeführt werden. In Ergänzung zu den statischen und dynamischen Lastversuchen können folgende Materialuntersuchungen durchgeführt werden: SCHWIHAG AG in Tägerwilen (CH) mit Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen SCHWIHAG GmbH, Radefeld bei Leipzig Die Schwihag AG lässt ihre entwickelten Produkte in der SCHWIHAG GmbH fertigen. Die SCHWIHAG GmbH verfügt über die modernste Prozesstechnologie für Spannklemmenfertigung. Prüfmaschine für Fertigkeitsprüfungen (Zugversuch) an Materialproben :: Härteprüfung :: Prüfung der Zug-/Druckfestigkeit :: schliffpräparation und Gefügeanalysen (optische Mikroskopie) :: Polymeruntersuchungen (Schmelzpunkt, Schmelzwärme, Glasumwandelungspunkt) :: Optische 3D-Vermessung von Bauteilen Der Vorrichtungsbau der Schwihag AG ermöglicht die Herstellung von kundenspezifischen Adaptern und Prüfvorrichtungen, die eine optimale Lagejustierung und Einspannung der zu prüfenden Bauteile während des Versuches gewährleisten. Entwicklungs- und Konstruktionslabor der SCHWIHAG AG in Tägerwilen In den Prüflabors können zwei-axiale, statische und dynamische Versuche durchgeführt werden. Die max. vertikale Prüfkraft beträgt 400 kn und die max. horizontale Prüfkraft 100 kn. Die Bauteile können u. a. in horizontaler Lage (zwei-axial) oder im Schrägversuch (ein-axial) getestet werden. Auf Basis dieses Entwicklungskonzeptes können in kürzerer Zeit spezifische Anforderungen unserer Kunden in neue Produkte oder neue Produktvarianten umgesetzt werden. Prüflabor mit Testeinrichtung für Dauerlastversuche Ausgewählte Varianten von Schienenbefestigungs-Spannklemmen aus der SCHWIHAG Produktion Im Rahmen von Zulassungsverfahren werden die Komponenten und Systeme nach erfolgreichem Test im Schwihag-Labor nochmals einer Prüfung in einem unabhängigen Prüfinstitut unterzogen. Hier arbeitet Schwihag eng mit namhaften Prüf- und Forschungseinrichtungen, wie z. B. der Technischen Universität München oder der TU Dresden, zusammen. Prüfmaschine zur Aufnahme von Federkennlinien 8 9

6 :::::::::::::::::: Produktion ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Vom Draht bis zur fertigen spannklemme: SCHWIHAG fertigt in einem vollautomatisierten Produktionsprozess 1 Drahtrolle aus Federstahl 2 BiegestraSSe 3 Sortierter Transport zur Vergütung 4 vergütestrasse 5 Sortierte verpackung des fertigen Produktes 6 Automatischer transport ins Lager 7 InnenLager 8 AuSSenLager Produkte sind versandfertig 10 11

7 :::::::::::::::::: Qualitätssicherung ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Technische Innovationen ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Beispiel für die Gefügeumwandlung in Metallen durch Wärmebehandlungsprozess: feinnadeliges martensitisches Gefüge High Tech im Prüflabor Keine Randauskohlung Schwihag-Spannklemmen können mittels eines besonderen Wärmebehandlungsverfahrens in geschlossenen Kammern randauskohlungsfrei hergestellt werden. Nach der Wärmebehandlung des Federstahls bildet sich das feinnadelige martensitische Gefüge. Bei klassischen Wärmebehandlungsverfahren im offenen Verfahren entsteht im Randbereich eines Drahtes mit kreisförmigem Querschnitt eine umlaufende Randauskohlungszone, die Ausgangspunkte für Rissbildungen darstellt. Im Bereich dieser Randauskohlung ist das Material spröde und neigt insbesondere bei dynamischer Beanspruchung zur Rissbildung. Diese Risse bzw. Anrisse erzeugen Kerbwirkung und pflanzen sich in das vergütete Material fort bis hin zum Bruch eines Bauteils. Zusätzlich beschleunigt wird dieser Prozess durch erhöhte Rostbildung, die im Bereich der Randauskohlung verstärkt einsetzen kann. Die mit dem Schwihag-Verfahren hergestellten Spannklemmen weisen keine Randauskohlungszonen auf und erreichen so eine hohe dynamische Dauerfestigkeit. Wir garantieren unseren Kunden, dass die Schwihag- Produkte nach folgenden Kriterien gefertigt werden: :: sorgfältige Auswahl geeigneter hochbeanspruchbarer Werkstoffe :: auswahl des optimalen Fertigungsverfahrens unter den Gesichtpunkten Produktqualität, Flexibilität und Ressourceneinsatz (Manpower, Material, Energieaufwand) :: kontinuierliche Überwachung der Fertigungsprozesse und der Produktdaten durch Material- und Maßprüfungen nach nationalen, internationalen oder von unseren Kunden vorgegebenen Standards. Schwihag hat ein nach ISO zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem und ist seit Jahren Q1 Lieferant der Deutschen Bahn AG und zertifizierter Lieferant von zahlreichen Bahngesellschaften (u.a. SNCF, Network Rail, RFI). Das Schwihag-Fertigungskonzept in Verbindung mit dem Schwihag-Logistikkonzept ermöglicht es, kurzfristig auf spezielle Kundenwünsche zu reagieren und Standardprodukte oder auch Sonderanfertigungen weltweit termingerecht zu liefern. Vermessung der Spannklemmengeometrie mittels 3-dimensionaler Digitalisierung Keine Randauskohlung, anrissfrei Umlaufend Randauskohlung mit Anrissbildung 12 13

8 :::::::::::::::::: Technische Innovationen :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Langzeit- Korrosionsschutz SCHWIHAG bietet für Spannklemmen aus Federstahl einen neuen hochwertigen Langzeit-Korrosionsschutz an. Mit diesem neuartigen Korrosionsschutz kann die Rostbildung nachweislich über die gesamte Lebensdauer unter operativen Bedingungen deutlich reduziert werden. Damit bleiben die Dauerfestigkeitseigenschaften der Spannklemmen nahezu konstant über sehr lange Einsatzzyklen. Chargengenaue Kennzeichnung SCHWIHAG Kunststoffschraubdübel Sdü-S3 der Dübelkonstruktion und des Verbundes mit dem Schwellenbeton gewährleistet werden. SCHWIHAG Spannklemmen werden zukünfig chargengenau markiert. Die Beschriftung erfolgt mittels hochmoderner Lasertechnik und ermöglicht die exakte Datierbarkeit des Produktionsdatums jeder Charge. hochbelastbarer Dübel Das Entwicklungsziel wurde konstruktiv durch die geometrische Ausbildung des Dübelaußengewindes und die Zuordnung des korrespondierenden Dübelinnengewindes erreicht. Darüber hinaus wurden unterschiedliche Wanddicken im Gewindebereich des Dübels konstruktiv umgesetzt. Diese Materialverteilung bewirkt, dass auftretende Spannungsspitzen durch elastische und plastische Verformung des Dübelmaterials aufgenommen werden und somit eine Beschädigung der umgebenden Betonkontur vermieden wird. Skl 14 ohne (links) und (rechts) mit neuem Langzeit-Korrosionsschutz Kennzeichnung von Spannklemmen mittels Lasertechnik Der Dübel ist eine wesentliche Komponente für Schienenbefestigungssysteme auf Betonschwellen. Damit kommt dem Dübel als im Beton eingegossenes Bauteil hohe Bedeutung für die Funktionalität der Schienenbefestigung zu. Die Belastbarkeit von Dübelkonstruktionen kann hauptsächlich anhand ihres konstruktiven Versagens festgemacht werden. Dieses kann sowohl ein Verlust der Verbindung bzw. Verzahnung des Dübels mit dem Schwellenkörper, z.b. Herausreißen des Dübels aus der Schwelle bzw. Beschädigung des umgebenden Betons, als auch ein Versagen der inneren Dübelkonstruktion, z.b. Auszug der Schraube aus dem Dübel, sein. Ziel der Entwicklung des neuen SCHWIHAG Kunststoffschraubdübels Sdü S3 war, die aus der Schraube- Dübel-Kombination resultierenden Zugspannungen im Betonkörper zu reduzieren. Dadurch soll in kritischen Belastungssituationen, die insbesondere bei der Montage des Gleises und der Verspannung der Schienenbefestigung auftreten, eine Reserve gegen Versagen Der neu entwickelte Kunststoffschraubdübel Sdü S3 kann sowohl mit der Schwellenschraube Ss 25 als auch mit der Schwellenschraube Ss 35 eingesetzt werden. Das Beschädigen des Dübelinnengewindes durch falsches Ansetzen der Schwellenschraube Ss 25 mit spitzem Gewinde wird durch eine spezielle Gestaltung des Innengewindeauslaufs verhindert. Im Rahmen der Qualifikationsprüfungen wurde ermittelt, dass der neue SCHWIHAG Kunststoffschraubdübel Sdü S3 eine bis zu 4-fache Sicherheit bei der Auszugkraft aufweist. Auch beim Andrehmoment, welches beim Anziehen der Schwellenschraube in den Dübel eingebracht wird, weist die SCHWIHAG-Konstruktion eine über 3-fache Sicherheit auf. Dies konnte neben Laboruntersuchungen auch durch Praxistests am Gleisrost nachgewiesen werden. Bei 10-maligen Andrehen und Lösen der Schwellenschraube konnte keine Bewegung der Dübelkrone festgestellt werden und der Verbund zwischen Schwellenbeton und Dübel war vollständig intakt. Prüfkörper nach zehnmaligem Andrehen mittels Schraubmaschine bei den Andrehversuchen unter Praxisbedingungen 14 15

9 ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Schwihag AG Gleis- und Weichentechnik Lebernstraße 3, CH-8274 Tägerwilen Telefon +41(0) Telefax +41(0)