Eine Unterflur-Raddrehmaschine ist eine schwere CNC-Maschine, die speziell für die Reparatur der Lauffläche von Eisenbahnrädern gebaut wurde. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Raddrehmaschine, bei der ein Radsatz vom Fahrzeug abgenommen und in einer Werkstatt zwischen Spitzen bearbeitet wird, befindet sich die Unterflurdrehmaschine in einer Grube unter einer Schiene. Der Zug fährt einfach auf dieses Gleis und stoppt über der Maschine, und die Schneidwerkzeuge steigen von unten nach oben, um an den Rädern zu arbeiten, während der Radsatz im Fahrzeug bleibt.
Der Name weist auf die Grundidee hin: Die Räder geraten nie aus den Schienen. Es handelt sich um eine Spezialdrehmaschine für die Eisenbahninstandhaltung mit einem sehr stabilen Bett, Schneidsätteln und eingebauter Messausrüstung, die für das volle Gewicht eines darauf stehenden Schienenfahrzeugs ausgelegt ist. Seine Aufgabe besteht nicht darin, neue Räder herzustellen, sondern darin, abgenutzte und beschädigte Räder wieder in ihr korrektes Profil zu bringen, während die Lokomotive oder der Wagen zusammengebaut bleibt.
Wie es funktioniert, ohne die Räder zu entfernen
Wenn ein Fahrzeug über der Maschine positioniert wird, lokalisiert die Drehmaschine zunächst die Achse und klemmt den Radsatz fest. Sensoren ermitteln die Achsmitte und die Maschine misst den aktuellen Raddurchmesser, Flansch und Profilzustand, bevor mit dem Schneiden begonnen wird. Anschließend führt die CNC-Steuerung das Werkzeug entlang des erforderlichen Radprofils und entfernt dabei eine dünne Metallschicht von der Lauffläche und dem Flansch, bis die ursprüngliche Kontur wiederhergestellt ist. Die Messung wird während und nach dem Schnitt wiederholt.
Da die Maschine die Messung selbst durchführt, muss der Bediener nicht jeden Schnitt manuell einstellen. Moderne Unterflurdrehmaschinen erzeugen automatisch das gewählte Radprofil, gleichen den tatsächlichen Verschleiß jedes Rades aus und hinterlassen eine glatte, konzentrische Lauffläche. Viele können Bremsscheiben auch mit der gleichen Einstellung bearbeiten und überholen, und sie arbeiten mit einem Radsatz, der je nach Fahrzeug und Drehgestellanordnung entweder zwischen den Spitzen oder spitzenlos gehalten wird.
Was es neu profiliert
Abgenutzte Eisenbahnräder bleiben nicht ewig rund und glatt. Im Einsatz kommt es zu ausgehöhlten oder abgeflachten Laufflächen, verschlissenen Flanschen, Abblättern oder Abblättern der Oberfläche, lokalen Abflachungen durch Radrutschen und Unrundheit. Wenn diese Mängel nicht berücksichtigt werden, verursachen sie unebenes Fahren, Lärm, Kettenschäden und beschleunigten Verschleiß. Die Unterflurdrehmaschine schneidet all diese Teile auf ein sauberes, korrektes Profil zurück und bringt sowohl die Lauffläche als auch den Flansch wieder in die vorgesehene Form.
Reprofilierung ist ein Ausgleich. Die Maschine trägt nur so viel Metall ab, wie zur Beseitigung des Schadens und zur Wiederherstellung der Kontur erforderlich ist, da sich bei jedem Schnitt der Raddurchmesser verringert und die Räder nur mehrmals umgedreht werden können, bevor sie ausgetauscht werden. Durch die Wahl des richtigen Profils und den leichtesten Schnitt, der den Defekt behebt, trägt eine gute Drehmaschine dazu bei, die Lebensdauer des Rads zu verlängern, anstatt Metall zu verschwenden. Das Messsystem ist daher genauso wichtig wie das Schneidsystem: Es definiert, wie wenig Material abgenommen werden muss.
Warum es wichtig ist
Der springende Punkt bei der Unterbodengestaltung ist die Zeit. Der Ausbau eines Radsatzes von einem Drehgestell, der Transport zu einer Werkstattdrehmaschine, die Bearbeitung und der erneute Einbau führen dazu, dass das Fahrzeug lange Zeit außer Betrieb ist und schweres Hebezeug und zusätzliche Arbeitskräfte erfordert. Bei einer Unterflur-Drehmaschine fährt das Fahrzeug ein, wird vermessen und gedreht und fährt, sobald der Schnitt fertig ist, mit noch montiertem Radsatz wieder aus.
Dies ist für Betreiber mit häufigen Fahrplänen von enormer Bedeutung. Städtische U-Bahnen und Hochgeschwindigkeitsflotten können sich keine langen Wartungsfenster leisten, und die Möglichkeit, Räder über Nacht während eines geplanten Stopps ohne Demontage neu zu profilieren, sorgt dafür, dass mehr Fahrzeuge im Einsatz bleiben. Es entfällt außerdem das Risiko und die Arbeit, die mit der Handhabung schwerer, heißer Radsätze auf dem Boden verbunden ist, und sorgt für eine gleichbleibende, wiederholbare Qualität, da das Profil von der Maschine gesteuert wird und nicht durch manuelle Montage.
Wo es installiert ist
Unterflurraddrehmaschinen werden in Depot- und Werkstattgleisen, meist in der Wartungshalle eines Bahnbetreibers, installiert. Unter dem Gleis wird eine Grube gebaut, die Maschine wird hineingestellt, wobei die Schienen darüber verlaufen, und das Fahrzeug wird auf das dafür vorgesehene Gleis gefahren. Diese Art von Installation findet man in U-Bahn- und U-Bahn-Depots, Pendler- und Intercity-WWU-Schuppen, Lokomotivdepots und Werkstätten für schwere Wartung von Personen- und Güterflotten.
Die Wahl des Standorts hängt davon ab, wie die Flotte gewartet wird. Städtische U-Bahnen platzieren häufig eine Unterflurdrehmaschine in ihrem Hauptdepot, damit Züge während der Nachtabstellung neu profiliert werden können, während nationale Eisenbahnen und große Wartungszentren sie sowohl für die planmäßige Neuprofilierung als auch für dringende Reparaturen beschädigter Räder verwenden. Einige Maschinen sind in geraden Depotgleisen eingebaut, andere in spezielle Wartungsstraßen, und einige sind für den Einsatz auf Radsätzen konzipiert, die separat eingebracht werden, wenn das Fahrzeug selbst nicht bearbeitet wird.
Einachs- und Tandemmaschinen
Unterflurdrehmaschinen gibt es in Einachs- und Tandemanordnung. Eine einachsige Maschine profiliert jeweils die beiden Räder eines Radsatzes neu. Eine Tandem- oder Doppelachsmaschine verfügt über zwei Werkzeugsätze und kann die vier Räder eines gesamten Drehgestells – zwei Radsätze – in einer Aufspannung neu profilieren, was weitere Zeit bei der Wartung auf Drehgestellebene spart.
Welche Regelung zu einem Fuhrpark passt, hängt vom Arbeitsvolumen und dem Servicefenster ab. Ein kleineres Depot kann mit einer einachsigen Maschine beginnen, die die routinemäßige Neuprofilierung übernimmt, während eine Metro mit hoher Dichte oder eine stark ausgelastete Werkstatt mit langen Beständen eine Tandemmaschine wählt, um ein ganzes Drehgestell in einem Arbeitsgang zu drehen. Beiden gemeinsam ist das gleiche Prinzip und der gleiche Vorteil: Arbeiten an den Rädern, während diese am Fahrzeug bleiben.
Abschluss
Eine Unterflur-Raddrehmaschine ist eine CNC-gesteuerte Eisenbahnwartungsmaschine, die in einer Grube unter einem Depotgleis eingebaut ist und abgenutzte Radlaufflächen und -flansche – und oft auch Bremsscheiben – neu profiliert, während der Radsatz im Fahrzeug verbleibt. Es lokalisiert, misst und schneidet das Rad automatisch und entfernt dabei gerade genug Metall, um Abflachungen, Abblätterungen und Flanschverschleiß zu beseitigen und das geplante Profil wiederherzustellen.
Der Vorteil besteht darin, dass lange Ausfallzeiten bei der Demontage von Radsätzen vermieden werden. Fahrzeuge fahren weiter, werden vermessen und gedreht und fahren wieder hinaus. Deshalb gehören Unterflurdrehmaschinen in U-Bahn-Depots, Triebwagenschuppen und Lokomotivwerkstätten auf der ganzen Welt zur Standardausrüstung. Ob eine einachsige oder eine Tandemmaschine gewählt wird, hängt von der Flottengröße und dem Betriebsfenster ab, aber in jedem Fall sorgt die Unterflurkonstruktion dafür, dass die Züge im Einsatz sind und die Räder rund laufen.
