Rollon und CAF: Zuverlässigkeit im Innenausbau von Schienenfahrzeugen

Im Rahmen eines Flottenmodernisierungsprogramms sah sich der spanische Triebwagenhersteller CAF mit wiederkehrenden Zuverlässigkeitsproblemen bei alternden Toilettentürmechanismen konfrontiert. Rollon wurde als bevorzugter Partner für Lineartechnik ausgewählt, um diese Herausforderung bei der Nachrüstung zu bewältigen.

Bahnbetreiber müssen ein hohes Maß an Betriebssicherheit bieten und gleichzeitig alternde Flotten, begrenzte Wartungsfenster und steigende Erwartungen der Fahrgäste bewältigen. Während viel Aufmerksamkeit auf Antriebssysteme, Signaltechnik und Digitalisierung gerichtet ist, ist es oft die Leistung kleinerer mechanischer Komponenten, die einen erheblichen Einfluss auf den Betrieb haben kann.

Innenausstattungssysteme, darunter Türen, Zugangsklappen und Einrichtungen an Bord, sind ständiger Beanspruchung und anspruchsvollen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Wenn diese Komponenten ausfallen, können die Folgen unmittelbar sein: Verspätungen, vermehrte Wartungseinsätze und mögliche Betriebsstörungen.

Dies zeigt sich besonders deutlich bei Bordtoilettenmodulen, wo Platzmangel, hohe Beanspruchung sowie die Einwirkung von Feuchtigkeit und Reinigungsmitteln eine besonders anspruchsvolle Einsatzumgebung schaffen. Um unter solchen Bedingungen eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten, müssen sowohl das Design als auch die Komponentenauswahl sorgfältig abgewogen werden, insbesondere wenn lineare Bewegungstechnik zum Einsatz kommen.

Die Herausforderung beengter, stark frequentierter Umgebungen

Im Rahmen eines Flottenmodernisierungsprogramms sah sich der führende spanische Schienenfahrzeughersteller CAF mit wiederkehrenden Zuverlässigkeitsproblemen bei alternden Toilettentürmechanismen in Zügen der Northern Ireland Railways konfrontiert.

Im Innenraum von Schienenfahrzeugen, beispielsweise bei Toilettentürsystemen, müssen Komponenten in kompakten, oft unregelmäßigen Geometrien zuverlässig funktionieren und gleichzeitig bei hoher Nutzungsfrequenz ihre Leistung aufrechterhalten.

Im Laufe der Zeit können herkömmliche Mechanismen Verschleißerscheinungen aufweisen, was zu Blockaden führen kann, was letztlich einen erhöhten Wartungsaufwand und eine höhere Ausfallwahrscheinlichkeit zur Folge hat.

Aus betrieblicher Sicht kann selbst ein scheinbar geringfügiges Problem wie eine defekte Toilettentür schnell eskalieren. Eine Tür, die klemmt oder nicht mehr funktioniert, kann die Anlage unbenutzbar machen und das Fahrgasterlebnis negativ beeinflussen. In schwerwiegenderen Fällen kann dies zu Fahrplanstörungen und steigenden Betriebskosten führen.

Daher ist Zuverlässigkeit nicht nur eine Frage der Konstruktionspräferenz, sondern eine entscheidende betriebliche Anforderung.

Einschränkungen herkömmlicher Lineartechnik

In der Vergangenheit setzten Konstrukteure auf eine Kombination aus geraden Linearführungen und mechanischen Komponenten, um die Türbewegung in beengten Räumen zu steuern. Diese Ansätze bringen jedoch oft Kompromisse mit sich.

Linearführungen können ohne zusätzliche Komponenten nur schwer gekrümmte Bewegungsbahnen aufnehmen, was die Komplexität des Systems und die Installationszeit erhöht. Scharnier- oder Gelenksysteme sind zwar in der Lage, nichtlineare Bewegungen zu bewältigen, können jedoch Verschleißstellen verursachen und erfordern häufige Einstellungen oder Wartungsarbeiten.

Bei Nachrüstungen treten diese Einschränkungen noch deutlicher zutage. Bestehende Baugruppen lassen sich möglicherweise nicht ohne erhebliche Modifikationen mit neuen Komponenten kombinieren, was zu längeren Ausfallzeiten und höheren Installationskosten führt.

Für Betreiber, die die Lebensdauer bestehender Schienenfahrzeuge verlängern und gleichzeitig die Zuverlässigkeit verbessern möchten, besteht ein klarer Bedarf an Lösungen, die sich nahtlos in bestehende Konstruktionen integrieren lassen und gleichzeitig eine verbesserte Leistung bieten.

Ein maßgeschneiderter Ansatz für die Bewegung: kurvenförmige Schienensysteme

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, schlugen die Ingenieure von Rollon gebogene Linearführungen vor, die Flexibilität mit robuster Leistung verbinden.

Die Wahl fiel auf die Curviline-Bogenführungen, die speziell für Anwendungen entwickelt wurde, bei denen sowohl lineare als auch kurvenförmige Bewegungen auf engstem Raum erforderlich sind. Da die Schienen mit präzisen Winkeln, Radien und Längen gefertigt werden können, ermöglicht das System den Konstrukteuren, den Bewegungsweg exakt an den verfügbaren Platz anzupassen.

Diese Möglichkeit, kundenspezifische Geometrien zu erstellen, bietet einen erheblichen Vorteil bei Nachrüstungsprojekten, bei denen bestehende Layouts beibehalten werden müssen. Durch die Angabe von Mittellinienradien, Gesamtlänge und Lochabstand lassen sich Curviline-Schienen mit minimalen Änderungen in bestehende Baugruppen integrieren, was die Installationszeit verkürzt und Störungen minimiert.

Rollon® Curviline-Bogenführung.

„Schienenbetreiber blicken über die anfänglichen Installationskosten hinaus. Sie wünschen sich Lösungen, die über einen langen Zeitraum hinweg eine konstante Leistung bieten und nur minimale Eingriffe erfordern“, erklärt Lee Cheshire, Country Manager UK & Ireland bei Rollon. „Durch die Kombination von gehärteten Materialien mit einem optimierten Lager-Design können wir die Wartungsintervalle deutlich verlängern und die Gesamtbetriebskosten senken.“

Konstruktion für Langlebigkeit und lange Lebensdauer

Neben der geometrischen Flexibilität ist die Langlebigkeit ein entscheidender Faktor bei Anwendungen im Schienenverkehr. Die Komponenten müssen einem Dauerbetrieb unter anspruchsvollen Bedingungen standhalten.

Curviline-Systeme erfüllen diese Anforderungen durch ihre robuste Konstruktion. Sie bieten eine erhöhte Verschleißfestigkeit, während die auf Lebensdauer geschmierten Kugellager so ausgelegt sind, dass sie die Vorspannung über die gesamte Schienenlänge hinweg aufrechterhalten, selbst bei komplexen Kurvenkonfigurationen.

Die Materialauswahl trägt zusätzlich zur Leistungssteigerung bei. Je nach Anwendung sind die Schienen in verzinktem, gehärtetem oder Edelstahl erhältlich, was bei Bedarf zusätzlichen Korrosionsschutz bietet.

Diese Kombination von Eigenschaften trägt zu einer längeren Lebensdauer und einem geringeren Wartungsaufwand bei – entscheidende Faktoren für Betreiber, die ihre Lebenszykluskosten minimieren möchten.

Reibungsloser, vorhersehbarer Betrieb

Neben der Langlebigkeit ist eine gleichmäßige und reibungslose Bewegung sowohl für die Funktionalität als auch für das Fahrgasterlebnis von entscheidender Bedeutung. Die Systeme müssen leise und zuverlässig laufen, ohne zu klemmen, zu ruckeln oder übermäßigen Kraftaufwand zu erfordern.

Das Design von Curviline sorgt für einen reibungsarmen Lauf über den gesamten Weg und hält gleichzeitig die erforderliche Vorspannung aufrecht, um Spiel oder Fehlausrichtung zu verhindern. Dies führt zu einer vorhersehbaren Leistung über die gesamte Lebensdauer, selbst bei Anwendungen mit hoher Zyklusfrequenz.

Die Möglichkeit, Rollen in bestimmten Konfigurationen direkt an beweglichen Bauteilen zu montieren, kann zudem die Systemdicke reduzieren und bietet weitere Vorteile bei platzsparenden Konstruktionen.

Die Lösungen für die Lineartechnik von Rollon wie Curviline bieten eine Kombination aus Flexibilität, Langlebigkeit und einfacher Integration für den Schienenverkehr.

Ein erfolgreiches Ergebnis

„Als wir uns mit einer Zeichnung des zu ersetzenden Teils an Lee Cheshire und sein Team wandten, wurde das Problem schnell identifiziert und eine Curviline-Lösung vorgeschlagen“, sagt Wallace Murphy, Performance Manager bei CAF. „Zum Hintergrund: Das Toilettensystem ist fünfzehn Jahre alt. Wir erhielten einen Schienensatz, einschließlich Lagerbaugruppen, für zwanzig PMR-Toilettensysteme. Nach dem Einbau in die erste Toilette war eine deutliche Verbesserung der Laufruhe und des reibungslosen Ablaufs der Tür festzustellen. Diese Lösung wird wesentlich zur Verbesserung der allgemeinen Zuverlässigkeit des Toilettensystems beitragen, die einer der häufigsten Kritikpunkte der Kunden ist.“

„Die Auswirkungen der Zuverlässigkeit von Komponenten reichen weit über einzelne Systeme hinaus. Im Schienenverkehr können Ausfälle schnell zu umfassenderen Betriebsproblemen führen. Im Gegensatz dazu tragen Lösungen, die eine konsistente, vorhersehbare Leistung bieten, dazu bei, die Fahrplanintegrität aufrechtzuerhalten und die Belastung der Wartungsteams zu verringern“, fügt Cheshire hinzu. „Wie das CAF-Projekt verdeutlicht, kann der Einsatz langlebiger, maßgeschneiderter Lineartechnik einen effizienteren Betrieb unterstützen und die Gesamtkosten senken. Im gesamten Schienenverkehrssektor wächst die Erkenntnis, dass selbst relativ kleine Komponenten einen großen Einfluss auf die Gesamtleistung haben können. Indem sie sich auf jeder Ebene auf die Zuverlässigkeit konzentrieren, können Betreiber unnötige Störungen vermeiden und einen reibungslosen Ablauf gewährleisten.“

Unterstützung moderner Anforderungen im Schienenverkehr

Da Bahnbetreiber ihre Flotten weiter modernisieren und die Lebensdauer ihrer Anlagen verlängern, wird die Bedeutung der Konstruktion auf Komponentenebene immer deutlicher. Lösungen müssen nicht nur Leistungsanforderungen erfüllen, sondern auch übergeordnete Ziele unterstützen, darunter:

Weniger Wartungseingriffe
Verbessertes Fahrgasterlebnis
Schnellere und effizientere Nachrüstungen
Geringere Lebenszykluskosten

Gebogene Linearführungen wie Curviline richten sich nach diesen Zielen, indem sie eine Kombination aus Flexibilität, Langlebigkeit und einfacher Integration bieten.

Das CAF-Projekt zeigt, wie die Kombination aus maßgeschneiderter Geometrie, langlebigen Materialien und robuster Technik die Integration vereinfachen, die Lebensdauer verlängern und vor allem einen unterbrechungsfreien Betrieb gewährleisten kann.

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