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Wiener Linien: Zerspanungstechnik in der Praxis

: Wiener Linien


Das Straßenbahnnetz in Wien ist mit einer Länge von 174 Kilometer sehr gut ausgebaut. Um eine für den Fahrgast möglichst optimale Beförderung zu gewährleisten, müssen vor allem veraltete, aber auch beschädigte Schienen oder Kreuzungsanlagen immer wieder erneuert werden. In der Hauptwerkstätte der Wiener Linien werden diese Anlagen produziert, zusammengebaut und für den Transport vorbereitet. Ein wichtiger Produktionsschritt ist dabei das Profilfräsen der Schienen. Seit rund drei Jahren geschieht dies mit Sonderfräsern des deutschen Zerspanungswerkzeugherstellers Widia. Von Ing. Robert Fraunberger, x-technik

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Bei den Wiener Linien fräst man alle Schienen selbst, die in Kurven oder im Kreuzungsbereichen verlegt sind. In Zusammenarbeit mit Scheinecker und Widia konnte die Abteilung Oberbau die Bearbeitungszeit einer 12 m langen Schiene um rund 700 Prozent auf 43 Minuten reduzieren.

Bei den Wiener Linien fräst man alle Schienen selbst, die in Kurven oder im...

Die Wiener Linien bauen und betreiben das Netz von U-Bahn, Autobus und Straßenbahn in der Stadt Wien und sorgen dafür, dass jeden Tag rund 2,6 Millionen Fahrgäste rasch, sicher und bequem an ihr Ziel kommen. Das größte Verkehrsnetz Österreichs umfasst rund 83 Kilometer U-Bahnstrecken, Buslinien in der Gesamtlänge von knapp 850 Kilometern sowie 174 Kilometer Straßenbahn (Anm.: das ist das sechstgrößte Straßenbahnnetz der Welt). In Summe sind rund 450 Busse, 150 U-Bahn-Züge und über 500 Straßenbahnzüge täglich unterwegs. Mit mehr als 8.700 Mitarbeitern sind die Wiener Linien zudem einer der größten Arbeitgeber der Bundeshauptstadt. Rund 4.000 U-Bahn- bzw. Straßenbahnfahrer und Buslenker sind ebenso Teil der Wiener Linien wie Fahrzeugtechniker, Ingenieure und Facharbeiter, die für den Bau und die Erhaltung der Gleisnetze, Stationen und Signale sorgen.

Schienen, Weichen und Kreuzungen

Die Wiener Linien haben über Jahrzehnte ein Team an Spezialisten aufgebaut, die für die Wartung, Reparatur und Instandhaltung der Fahrzeuge und des Schienennetzes verantwortlich sind. Auf dem Gelände der Hauptwerkstätte in Simmering befindet sich auch die zur Abteilung „Oberbau und Geodäsie“ gehörende Oberbauwerkstätte. Die rund 140 Fachkräfte sind für das nötige betriebs- und bautechnische Zubehör verantwortlich. „Unsere Abteilung ist unter anderem für die Herstellung und Instandhaltung der Schienen, Weichen und des Kreuzungsnetzes der Straßenbahnen in Wien verantwortlich“, definiert Karl Borek, Vorarbeiter im Bereich CNC-Fertigung, deren Verantwortungsgebiet. Jährlich werden bis zu drei Prozent des gesamten Schienennetzes getauscht, damit ein ungehinderter Straßenbahnbetrieb gesichert wird. Schwerpunkt in der Abteilung von Karl Borek ist die Herstellung der komplexen Schienenkreuzungsanlagen, die aufgrund der unterschiedlichen örtlichen
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Gegebenheiten alle Unikate und somit Einzelanfertigungen darstellen. „Die Vermessung einer Kreuzungsanlage wird vor Ort durchgeführt. Mit den Echtdaten werden entsprechende CAD-Pläne erstellt. Eine gesamte Anlage wird bei uns innerhalb einer Woche gefertigt, zusammengebaut und dann zum Transport und Vor-Ort-Einbau vorbereitet“, erklärt Borek den Produktionsablauf.

Die Schienen kommen in unterschiedlichen Stahllegierungen in 18 m Stücken aus dem Walzwerk der voestalpine. Bei geraden Schienen wird das endgültige Straßenbahnprofil bereits fertig geliefert – Schienen in Kreuzungsbereichen müssen jedoch individuell gefertigt werden. Genauso die Kreuzungsknoten, die aus Stahlblöcken aus dem Vollen gefräst werden.

Herstellungsverfahren modernisiert

Vor allem die sehr zeitintensive Fräsbearbeitung war bisher der Flaschenhals im Produktionsprozess, wie der Vorarbeiter begründet: „Unser Termindruck ist enorm, da alle weiteren Produktionsschritte von uns abhängen und die Schweißarbeiten, Montage und schließlich der Vor-Ort-Einbau genau getaktet und geplant werden müssen. Eine möglichst schnelle und prozesssichere Produktion der Schienen ist daher der Schlüssel, um einen Stillstand unserer Straßenbahnlinien zu vermeiden.“ Denn oft müssen Reparaturen oder ein Austausch über Nacht erfolgen, beispielsweise wenn eine Schiene beschädigt wird, oder gar bricht. Nach Gesprächen mit verschiedenen Verkehrsbetrieben aus anderen Großstädten Europas war relativ rasch klar, dass das Schienenfräsen die wirtschaftlichste
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Vorher-Nachher: Die Vollkopfschienen kommen in unterschiedlichen Stahllegierungen in 18 m Stücken aus dem Walzwerk der voestalpine und werden dann in der Oberbauwerkstätte gefräst, anschließend abgelängt und auf den benötigten Kurvenradius gebogen.

Vorher-Nachher: Die Vollkopfschienen kommen in unterschiedlichen Stahllegierungen...

und schnellste Variante sei, denn die voestalpine liefert auch Vollkopfschienen.

Neues Werkzeugkonzept

Bearbeitet werden die Schienen bei den Wiener Linien auf einer Keckeisen Fahrständerfräsmaschine. In das Projekt involvierte Karl Borek seine Vorzugslieferanten im Werkzeugbereich, darunter auch die Scheinecker GmbH, die mit der Firma Widia einen langjährigen Experten im Bereich Fräsen sowie großer Erfahrung im Schienenfräsen im Portfolio hat. „Die zu erstellende Nut ist sehr tief und breit für einen Arbeitsgang, daher war eine möglichst hohe Stabilität das Hauptkriterium bei der Werkzeugkonstruktion“, bringt sich Ing. Christoph Mantsch, technische Beratung und Verkauf bei der Scheinecker GmbH.

Das Werkzeugkonzept von Widia beruht auf einer Mischung zwischen Scheiben- und Abwälzfräser. „Unser Sonderfräser hat vierschneidige Wendeschneidplatten mit einer Radiusgeometrie am Umfang sowie achtschneidige, seitlich angebrachte Wendeplatten, die die Flanken der Schiene herstellen“, geht Mantsch ins Konstruktionsdetail. Ein möglichst geringer Schnittdruck war deshalb nötig, da Straßenbahnschienen im Vergleich zu Eisenbahnschienen einen lediglich 12 mm dicken Steg aufweisen.

Zeiteinsparung: 4,5 Stunden bei 12 m

Zum geringen Schnittdruck kam für Widia auch die Anforderung,
eine maximale Zustellung von 37 mm in einem Arbeitsgang zu bewältigen. „Dies geht natürlich nur mit einer entsprechend leistungsfähigen Maschine. Unsere Keckeisen wurde dafür extra generalüberholt“, so Borek weiter.

Vor allem aber die enorme Zeiteinsparung von 4,5 Stunden Bearbeitungszeit durch den Sonderfräser von Widia stellt für Karl Borek einen enormen Sicherheitsfaktor in der Produktion der Schienen dar: „Falls etwas sehr schnell gehen muss, sei es durch eine Beschädigung der Schienen im laufenden Betrieb oder aufgrund einer Beschädigung im Produktionsprozess, können wir heute – dank der Widia-Fräser – sehr rasch eine neue Schiene herstellen.“

Bei den Wiener Linien fräst man alle Schienen selbst, die in Kurven oder im Kreuzungsbereichen verlegt sind. In Zusammenarbeit mit Scheinecker und Widia konnte die Abteilung Oberbau die Bearbeitungszeit einer 12 m langen Schiene um rund 700 Prozent auf 43 Minuten reduzieren.
Vorher-Nachher: Die Vollkopfschienen kommen in unterschiedlichen Stahllegierungen in 18 m Stücken aus dem Walzwerk der voestalpine und werden dann in der Oberbauwerkstätte gefräst, anschließend abgelängt und auf den benötigten Kurvenradius gebogen.
Die gesamte Kreuzungsanlage wird in den Werkstätten zusammengebaut, getestet und anschließend für den Transport wieder zerlegt.
Starke Partnerschaft (v.l.n.r.): Ing. Christoph Mantsch von Scheinecker und das Team der Wiener Linien – Michael Prumüller, Thomas Landauer und Karl Borek.
Vorher-Nachher: Die Vollkopfschienen kommen in unterschiedlichen Stahllegierungen in 18 m Stücken aus dem Walzwerk der voestalpine...
Die Schienenprofile müssen im Kurven-, Kreuzungs- bzw. Weichenbereich von einer maximalen Tiefe von 37 mm auf 14 mm verjüngt werden.
Aufgrund eines lediglich 12 mm breiten Steges der Straßenbahnschienen wurde auf dem Tisch der Keckeisen Fahrständerfräsmaschine ein eigens entwickeltes hydraulisches Spannsystem installiert, das die Schiene sowohl niederzieht als auch seitlich abstützt.
„Das gemeinsam erzielte Ergebnis ist für die beteiligten Partner sehr zufriedenstellend. Dies ist nur durch eine intensive und vertrauensvolle Zusammenarbeit möglich“, so Ing. Christoph Mantsch, technische Beratung und Verkauf, Scheinecker GmbH und Karl Borek, Vorarbeiter CNC-Fertigung, Wiener Linien GmbH (v. l.).
Zur Stabilisierung der Fräsertemperatur wurden nachträglich noch Kühlkanäle eingebracht.


Bericht in folgenden Kategorien:
Aus der Praxis, Wien, Zerspanungstechniker

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