Werkzeugmaschinen Hightech für die Eisenbahn

Autor / Redakteur: Ernesto Imperio / Mag. Victoria Sonnenberg

Der Eisenbahnsektor ist für Innse-Berardi ein strategischer Einsatzbereich. Die Maschinen und Bearbeitungssysteme erfüllen die verschiedensten Ansprüche dieses Marktes.

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Zu sehen ist die Bearbeitung einer Laschenkammer.
Zu sehen ist die Bearbeitung einer Laschenkammer.
(Bild: Innse-Berardi)

Das Angebot von Innse-Berardi umfasst horizontale und vertikale Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentren, horizontale und vertikale Fräswerke für die Schwerzerspanung, Sondermaschinen für Spezialanwendungen sowie kundenspezifische Maschinen und Zubehör zur Ergänzung der Werkzeugmaschinen.

Im Eisenbahnsektor ist Innse-Berardi hauptsächlich mit der Bearbeitung von Eisenbahndrehgestellen, Komponenten für Weichen (Herzstück, Zunge und Backenschiene) und weiteren komplexen Bauteilen vertraut, die eine Bearbeitung mit hohem Mehrwert erfordern.

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„In der letzten Zeit haben wir wichtige Anzeichen für eine Erholung im Eisenbahnsektor gesehen. Wir erhalten viele Anfragen aus verschiedenen Ländern, insbesondere aus China, Italien, Deutschland und den USA“, sagt Sergio Leoni, Product Development Manager von Innse-Berardi.

Generell besteht eine Nachfrage sowohl in Schwellenländern, die Infrastrukturen schaffen müssen, als auch in den Industriestaaten, die ihre Infrastrukturen modernisieren wollen, beispielsweise zur Erweiterung des Hochgeschwindigkeitsnetzes.

Es handelt sich um einen wachsenden Markt, da der Schienenverkehr immer noch ein strategischer und hochtechnologischer Sektor ist.

Sergio Leoni

Die Eisenbahnbranche ist für das Unternehmen von großer Bedeutung, weil man dort historisch gesehen immer präsent war und man sowohl im technischen als auch kommerziellen Bereich fundiertes Wissen in Bezug auf die Bearbeitung von Guss-Motorblöcken für Lokomotiven, Eisenbahndrehgestellen und Weichen-Bauteilen erworben hat.

„Schlüsselfertige“ Lieferungen

Erst kürzlich wurden 5 vertikale Bearbeitungszentren in China und 2 in den USA installiert und derzeit wird ein Bearbeitungszentrum mit beweglichem Doppeltisch für die Bearbeitung von Herzstücken aus hoch manganhaltigem Stahlguss fertiggestellt. Dabei handelt es sich immer um „schlüsselfertige“ Lieferungen, welche die Bearbeitungstechnologien einschließen.

Grundlage dieser Lösungen für den Eisenbahnsektor sind die von Innse-Berardi angebotenen Werkzeugmaschinen. Insbesondere die vertikalen Hochgeschwindigkeits-Fräswerke der Atlas-Serie sind eine ideale Lösung für die Eisenbahn, da sie auf Maschinen basieren, die je nach Konfiguration ein hohes Maß an Präzision, dynamischer Leistung und Stärke bieten sollen. Die Lieferung der Maschinen ist in der Stand-alone-Version, mit Palettenwechselsystem oder in flexiblen Fertigungssystemen (FMS) integriert möglich. Für die Stand-alone-Konfiguration können die Maschinen mit einem oder zwei beweglichen Tischen oder in der Gantry-Version mit einem oder zwei Arbeitsbereichen ausgestattet werden. So kann genau die Maschinenkonfiguration geliefert werden, die den Kundenanforderungen am besten entspricht, um die Zeiten zum Laden und Entladen der Teile oder Umrüsten von Arbeitsstationen zu verkürzen. Um Ausfallzeiten der Maschine zu reduzieren, fragt der typische Kunde häufig nach Schwesterwerkzeugen im automatischen Werkzeugwechsler, um auch in der dritten unbesetzten Schicht arbeiten zu können. „Letztendlich besteht der Anspruch der Kunden darin, hohe Produktionsvolumen mit minimalem Personaleinsatz und maximaler Bearbeitungsgenauigkeit für die Herstellung eines qualitativ hochwertigen Produktes zu erzielen“, so Sergio Leoni weiter.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, umfassen die Lösungen überdimensionierte Maschinenstrukturen, die mithilfe von Finite-Elemente-Methoden berechnet werden, um Gesamtstabilität und -steifigkeit zu gewährleisten. Für die Schwingungsdämpfung, eine lange Lebensdauer, minimale Wartung und folglich geringere Betriebskosten können die linearen Achsen mit hydrostatischen Führungen, mit vorgespannten Rollenumlaufeinheiten oder mit Hybrid-Führungen ausgestattet sein.

Besonderer Fokus auf kinematische Antriebe

Bei der Verarbeitung von Herzstücken aus Stahlguss mit hohem Mangangehalt ist das Problem der Vibrationen besonders kritisch, denn für die Bearbeitung dieser Art von Material und zum Erreichen einer hohen Produktivität müssen Fräser mit großem Durchmesser und hoher Zähnezahl verwendet werden, was die Maschine stark belastet. Deshalb wird besonderes Augenmerk auf die kinematischen Antriebe zum Bewegen der linearen Achsen und der Polachsen gelegt. Die Polachsen sind mit einem Mehrfachritzelsystem auf einem Zahnrad ausgestattet, um maximale Steifigkeit und hohe Bewegungsdynamik ohne Spiel zu erzielen. Die angewandte Lösung mit elektronischem Spielausgleich gewährleistet eine konstante Vorspannung des Systems, für das kein regelmäßiges Einstellen erforderlich ist. Auch für die linearen Achsen wird nach Möglichkeit ein System mit Doppelritzel und Zahnstange sowie elektronischem Spielausgleich verwendet.

Hauptmerkmale der Lösungen für die Eisenbahn

Die vertikalen Innse-Berardi-Bearbeitungszentren der Serie Atlas eignen sich zur Bearbeitung von Komponenten, die hohe Präzision und Leistung verlangen. Sie können mit feststehenden oder beweglichen Querbalken (W-Achse) ausgestattet sein und zeichnen sich durch hohe geometrische sowie dynamische Genauigkeiten aus. Spezielle Lösungen zur Überwachung und Wärmedrift-Kompensation gewährleisten unter allen Umweltbedingungen eine perfekt geradlinige Werkzeugbewegung mit hoher Positioniergenauigkeit. Die Atlas Vision-Versionen eignen sich sehr gut für die Bearbeitung von Eisenbahndrehgestellen und mittelgroßen Teilen, während die Atlas Hydro-Versionen für die Bearbeitung von Weichen und großen Teilen eingesetzt werden.

Digital-Plattform mit patentierten Algorithmen

Alle Maschinen verfügen über das IBRM-System, einer von Innse-Berardi in Zusammenarbeit mit Camozzi Digital entwickelten Digital-Plattform, welche mit patentierten Algorithmen ausgestattet ist. Diese ermöglicht eine reale vorbeugende Wartung und eine kontinuierliche Überwachung der wichtigsten Maschinenparameter. Neben der kontinuierlichen Echtzeitkontrolle einer Reihe von Betriebsparametern ermöglicht die in einer Cloud arbeitende IBRM-Plattform die automatische Diagnose des Betriebszustands der kritischen Maschinenkomponenten.

Dies erfolgt durch kontinuierliche Überwachung der Betriebsbedingungen und Prozessparameter mittels Sensoren, die an der Maschine installiert sind. Bei Überschreitung der durch die Algorithmen festgelegten Grenzwerte wird automatisch ein Alarmsignal generiert, um einen sofortigen oder programmierten/vorbeugenden Eingriff an der Maschine vorzunehmen.

„Mit der breiten Produktpalette, glauben wir, besonders fortschrittliche Lösungen mit modularen Konzepten und kundenspezifischen Lösungen anbieten zu können, mit denen der Kunde die Produktivität überwachen und optimieren kann“, sagt Leoni.

Wie für alle Maschinenreihen von Innse-Berardi werden auch für die vertikalen Bearbeitungszentren der Atlas-Serie ein Pre- und After-Sales-Service angeboten. Bei „schlüsselfertigen“ Lieferungen wird der Kunden bei allen Aktivitäten zur Planung des Bearbeitungszyklus, Ausführung des Teileprogramms und Schulung des Personals unterstützt. Der After-Sales-Service wird, unterstützt durch die IBRM-Plattform und den konsolidierten Teleservice, durch die vier lokalen Servicecenter in den USA, China, Deutschland und Russland koordiniert. Dadurch kann das Unternehmen weltweit eine Problembehebung in der Regel innerhalb von 24 Stunden garantieren.

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