Entwickelt für Widerstandsfähigkeit: Timkens Technik für die Bahnindustrie ist für alle neuen Herausforderungen gerüstet

Während sich alle Bereiche des Transportwesens ständig weiterentwickeln, ist die Bahn nach wie vor die energieeffizienteste Art, Güter und Personen über lange Strecken auf dem Landweg zu befördern. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA, International Energy Agency) wird sich der Personen- und Güterverkehr bis 2050 weltweit mehr als verdoppeln. Die Bahnindustrie wird maßgeblich dazu beitragen, den mit diesem Wachstum einhergehenden höheren Energiebedarf zu reduzieren.

Was können Zulieferer in einer 200 Jahre alten Branche tun, damit die Bahn das nachhaltigste moderne Verkehrsmittel bleibt? Sehr viel, meint Steve Brister, Chefingenieur – Bahn bei Timken. „Jeder drängt darauf, mehr aus bestehenden Gerätekonstruktionen herauszuholen und sie für mehr Betriebszeit und Wiederverwendbarkeit weiterzuentwickeln“, sagt Brister, der in seiner 23-jährigen Karriere bei Timken in der Bahnindustrie gearbeitet hat. „Von der Entwicklung von Lagern, die die schwersten Lasten der Welt durch die Wüste tragen, bis hin zur Entwicklung der Timken^® EcoTurn®-Dichtung mit praktisch null Reibmoment, die jährlich Tausende von Gallonen Kraftstoff einsparen kann, liegt unser Fokus auf der Lösung der Kundenherausforderungen. Es ist wirklich aufregend. Wir sehen jede Menge Zukunftspotenzial.“

Verbesserung eines Klassikers: Die Weiterentwicklung des AP™-Lagers von Timken^® sorgt für kontinuierliche Effizienzsteigerungen

Im Mittelpunkt der Technologie Timkens für die Bahnindustrie steht die integrierte Timken^® AP™-Lagereinheit. AP-Lager wurden erstmals 1954 vorgestellt, um das gefährliche und kostspielige Heißläufer- oder „Hot Box“-Problem zu bewältigen, bei denen sich das Gleitlager überhitzt, was zu massiven Achsschäden und im schlimmsten Fall zu einer Entgleisung des Zugs führen kann.

Die AP-Lagerkonstruktion von Timken konnte vorzeitige Ausfälle aufgrund überhitzter Achslager fast vollständig eliminieren. Seitdem gilt das AP-Lager als Industriestandard. Kontinuierliche Konstruktionsverbesserungen, zu denen auch das Timken^® AP-2™-Lager der nächsten Generation gehört, haben unseren Kunden geholfen, den Kraftstoffverbrauch zu senken, den Geschwindigkeitsbereich der Motoren für die Personen- und Güterbeförderung zu erweitern, die Tragfähigkeit der Wagons zu erhöhen und den Zeit- und Arbeitsaufwand für die laufende Zugwartung zu reduzieren.

Brister merkt an, dass die Konstruktionsverbesserungen kundenorientiert und oft ein Ergebnis der Feedbackschleife zwischen verschiedenen Timken-Ingenieuren sind, die in unterschiedlichen Bereichen des Produktdesigns, der Prüfung, des Service und des Vertriebs arbeiten. So war beispielsweise die jüngste Entwicklung eines fortschrittlichen AP-Lagers für den Schwerlastverkehr ein direktes Ergebnis der Beobachtung neuer Trends im Güterverkehr durch Vertriebs- und Servicetechniker von Timken.

„Australische Bergbaubetreiber besitzen und unterhalten ihre eigenen riesigen Bahnflotten“, sagt Steve. „Im Laufe der Zeit wurden ihre Lasten immer schwerer und übertrafen die ursprünglichen Lasttragfähigkeiten der Achsen und Lager. Das führte zu häufigeren Ausfällen und Wartungsproblemen.“

Vertriebs- und Servicetechniker meldeten die Probleme ihren Kollegen in der Produkt- und Anwendungstechnik. „Wir haben unser ganzes Wissen über die Optimierung der Innengeometrie, die richtige Schmierung und die fortschrittliche Abdichtung von Lagern genutzt, um ein Lager hoher Leistungsdichte zu schaffen, das die Tragfähigkeit erhöht, aber dennoch in den vorhandenen Raum unter dem Triebwagen passt. Die Betreiber können jetzt die Achslast um fünf Tonnen erhöhen, ohne andere Änderungen an der Ausrüstung vorzunehmen. Es ist ein neuer Industriestandard für diese Schwertransportunternehmen.“

Die größten Roboter der Welt
Mit einer Länge von 2,4 Kilometern sind die mit Timken^®-Lagern ausgestatteten autonomen AutoHaul-Züge die größten Roboter der Welt.

Globale Effizienzsteigerung, ein Zug nach dem anderen

Timken-Lösungen für die Bahnindustrie werden kontinuierlich weiterentwickelt, um der Vielfalt der Anwendungen und gesellschaftlichen Trends weltweit gerecht zu werden. Ob Personen- oder Güterverkehr – für alle Bahnbetreiber ist es oberste Priorität, Zeit und Geld zu sparen und die Umwelt zu schonen.

Während Indien an der Modernisierung seiner Personenzugflotte arbeitet, arbeiten Timken-Ingenieure mit Indian Railways an Eisenbahnlagern, die den vom Internationalen Eisenbahnverband (UIC) festgelegten Standards entsprechen, um die Herausforderungen von hohen Temperaturen, hoher Feuchtigkeit, Wärmeerzeugung, niedrigem Reibmoment und Verschmutzung zu bewältigen. Andererseits hat Timken aber auch Güterzüge in Nordschweden ausgerüstet und arbeitet auch mit Waggonbauern zusammen, um die gesamte russische Güterwagenflotte zu modernisieren. „Allein die Schwankungen des regionalen Klimas – bei einem einzigen Zug, der mal unter heißschwülen und dann wieder unter eisigen Bedingungen fährt – reichen aus, um uns auf lange Zeit mit Problemen zu versorgen, die wir lösen müssen“, sagt Brister.

In Australien wiederum stellen sich Ingenieure von Timken auf eine weitere Neuerung im Schienenverkehr ein: Roboter. Das weltweit tätige Bergbauunternehmen Rio Tinto hat dort 2019 das weltweit erste vollständig autonome Fernbahnnetz für den Schwerlasttransport in Betrieb genommen. Alle ihre fahrerlosen AutoHaul™-Güterzüge verwenden AP-Lager von Timken, um Eisenerz von 16 Minen durch die abgelegene Pilbara-Region in Westaustralien zu zwei Häfen zu transportieren.

Rio Tinto gab bekannt, dass AutoHaul in den ersten sechs Betriebswochen dazu beigetragen hat, die Durchschnittsgeschwindigkeit um fünf bis sechs Prozent zu erhöhen. Im Jahr 2019 erhöhte das autonome Bahnnetz die Abbaukapazität von Rio Tinto um 10 Millionen Tonnen.

„Das ist ein großer Meilenstein für die globale Güterzugindustrie“, sagt Brister. „Autonome Züge sorgen für schnellere Lieferzeiten und befördern die schwersten Lasten der Welt. Wir entwickeln eine neue Art von Effizienz, und unsere Lager sind nachweislich in der Lage, diesen harten Betriebsanforderungen standzuhalten und unerwartete Ausfallzeiten zu reduzieren. Während unsere Bahnkunden die Grenzen des Machbaren immer weiter hinausschieben, werden wir weiterhin an ihrer Seite innovativ tätig sein, so wie wir es schon immer waren.“

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Published: 2021/08/11