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Linearlager für Gleis- und Tunnelreinigung

In diesem Tunnelreinigungsfahrzeug waren schmierfreie Linearlager mit hoher Steifiigkeit gefragt.

Lkw oder Lok, Schiene oder Straße? Die Besitzer einer Arbeitsmaschine aus dem Hause der ZWEIWEG International GmbH & Co. KG profitieren vom doppelten Nutzen ihres Fahrzeugs. In naher Zukunft wird das Unternehmen ein Zweiwege-Reinigungsfahrzeug für die Metro in Riad, Saudi-Arabien, ausliefern, das sich durch eine besonders flexible Reinigungstechnik auszeichnet. Dazu leisten auch Linearsysteme aus unserem Konstruktionsbaukasten einen Beitrag.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: drylin R Aluminiumwellen und Gehäuselager, drylin W Doppelwellenprofile
  • Anforderungen: Schmier- und wartungsfreie Komponenten, die kompakt sind und dennoch eine hohe Reichweite für die gründliche Reinigung von Gleisen und Tunneln ermöglichen. Ebenfalls wurde eine hohe Steifigkeit und Resistenz gegenüber Staub und Schmutz war ebenfalls benötigt.
  • Branche: Bahntechnik
  • Erfolg für den Kunden: Die schmier- und wartungsfreie Lineartechnik ist kompakt im eingefahrenen Zustand und ermöglicht dennoch eine weite Ausfahrlänge, ohne dass diese bei dem hohen Wasserdruck zu stark nachgibt. Da sie schmierfrei sind, haben auch Schmutz und Staub keinen Einfluss.

Zweiwege-Reiniungsfahrzeug Bild 1: Kompakt auf zwei Wegen unterwegs: das Zweiwege-Reinigungsfahrzeug für die Metro in Riad. Das vorgegebene Lichtraumprofil stellt hohe Anforderungen an die Konstruktion.

Problem

Die ZWEIWEG International GmbH & Co. KG entwickelt und fertigt Sonderfahrzeuge, die auf der Straße und auf der Schiene fahren können. Meist auf Lkws basierend und mit Schienenfahrwerken versehen dienen sie z.B. der Reinigung, dem Oberleitungs- und Gleisbau oder der Tunnelrettung.
Für die Inbetriebnahme einer dritten U-Bahn-Linie in Riad in Saudi-Arabien wurde ein solches Reinigungsfahrzeug für Gleisbett als auch die Tunnel benötigt. Die Herausforderung: Die Gleise der Metro in Riad liegen nicht in Schotter, sondern leicht aufgeständert in einem Betontrog und erfordern eine besonders flexible Reinigungslösung mit verfahrbaren Reinigungsarmen.
So ist z.B. hinter dem Fahrerhaus eine große Hochdruckeinheit mit Rotationsdüsen für die Reinigung der Tunnel installiert, die ausfahrbar und beweglich sind. Und auch ein Saugarm am Heck des Fahrzeugs muss verfahrbar sein, um tief in den Betontrog des Gleisbettes eintauchen zu können. Zuletzt musste eine Konstruktion von insgesamt acht sternförmig angeordneten Armen mit jeweils fünf Düsenspitzen für die Tunnelreinigung flexibel verfahrbar sein.
Für all diese verfahrbaren Komponenten suchte der Hersteller nach Bauteilen, die absolut schmiermittel- und wartungsfrei arbeiten, möglichst kompakt sind und trotzdem eine hohe Reichweite bei ausgeschobenem Zustand ermöglichen. Insbesondere der hohe Gegendruck bei der Reinigung mit Wasser erforderte Lager, die eine hohe Steifigkeit besitzen und somit nicht nachgeben. Und auch hohe Staub- und Schmutzaufkommen im Außeneinsatz sollten der Lösung keine Probleme bereiten können.

Lösung

Der Saugarm am Heck, der in den Betontrog des Gleisbettes eintauchen soll, verfährt auf einer Kombination von Gehäuselager und unterstützter Aluminiumwelle der Serie drylin R aus unserem Lineartechnikprogramm (Bild 2). Obwohl die Firma ZWEIWEG eine hohe Fertigungstiefe hat, wurde hier auf unsere Katalogprodukte zurückgegriffen, die preislich und aufgrund der Schmier- und Wartungsfreiheit überzeugen konnten. Die Steuerbefehle erhält der Linearantrieb von Sensoren, die das Gleisbett abtasten und beim Erkennen von Hindernissen ein Hochfahren des Saugarms veranlassen.
Für die acht sternförmig angeordneten Arme zur Tunnelreinigung entschieden sich die Konstrukteure für je zwei Doppelwellenprofile der Serie drylin W, die Rücken an Rücken miteinander verbunden sind und von der On-Board-Pneumatik angetrieben werden (Bild 3). Das System ist sehr kompakt im Ruhezustand und hat ausgeschoben eine große Reichweite. Außerdem bringt es die nötige Steifigkeit auf, um dem Gegendruck bei der Hochdruckreinigung standzuhalten – und es ist beständig gegenüber Wasser. Darüber hinaus gleichen die Lager Toleranzen im Fahrzeug problemlos aus und sind unempfindlich gegenüber Staub und Schmutz. 
Das Fazit fiel entsprechend positiv aus: Mit diesem Projekt haben die Ingenieure ein Zweiwege-Reinigungsfahrzeug realisiert, das unter besonderen Bedingungen eine 360o-Reinigung von Gleisbett, Tunnel und Bahnhöfen ermöglicht.


„Wir arbeiten grundsätzlich mit sehr hoher Fertigungstiefe - auch bei Detailkonstruktionen. In diesem Fall sind die Katalogprodukte von igus aber einfach besser und kostengünstiger. Aufgrund der Materialkombination von Hochleistungskunststoff und anodisiertem Aluminium sind sie außerdem wartungsfrei und schmiermittelfrei - das passt perfekt."

Dipl.-Ing. Oliver Paul, Vertrieb und Projektierung bei ZWEIWEG

drylin R Linearschiene Bild 2: Der bewegliche sensorgesteuerte Saugarm übernimmt die Reinigung des Gleisbettes. Der verschiebbare Saugarm wird in einem drylin R-Linearsystem geführt. Das Lager gleicht die Toleranzen im Fahrzeugbau problemlos aus.
drylin W-Linearsystem Bild 3: Die Rotationsdüsen für die Tunnelreinigung sind ausfahrbar. Für die Linearbewegung sorgen zwei „back-to-back“ angeordnete drylin W-Linearsysteme. Gut zu sehen: die Kombination von Aluminiumführung und Gehäuselager mit Kunststoff-Gleitelement.

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