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Schuler / Jebens

Präzisionspressenlinie steht auf geschweißte Grundplatten nach Maß

| Autor/ Redakteur: Carsten Schmickler / Frauke Finus

Der Pressenbauer Schuler baut Turn-Key-Anlagen zum Schmieden und Walzen von Monoblock-Eisenbahnrädern. Für die Fertigung der Pressengestellplatten mit Stückgewichten bis 48 t nutzt Schuler die Spezialkompetenz von Jebens. Die Korntaler sind nämlich auf besonders groß und besonders schwer spezialisiert.

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Mit einem XXL-Glühofen und Schweißrobotern war Jebens für die Komplettanfertigung der Großbauteile gerüstet.
Mit einem XXL-Glühofen und Schweißrobotern war Jebens für die Komplettanfertigung der Großbauteile gerüstet.
( Bild: Jebens )

In weniger als 20 Jahren leben nach Schätzung von Experten 60 % aller Menschen in Metropolen. Steigendes Passagieraufkommen und immer höhere Geschwindigkeiten stellen insbesondere an die in Zügen eingesetzten Eisenbahnräder hohe Anforderungen. Gegossene Räder sind diesen Extrembelastungen nicht gewachsen. In Deutschland gehören deshalb Schmiederäder bereits heute zum Standard der Zugausstattungen.

Schuler ist seit zehn Jahren im Railway-Markt aktiv. Bisher konnten die Göppinger bereits drei Aufträge für Turn-Key-Anlagen zur Herstellung von Eisenbahnrädern verbuchen. Für einen asiatischen Kunden fertigte das Unternehmen eine schlüsselfertige Anlage zum Schmieden und Walzen von Eisenbahnrädern, die jetzt ausgeliefert wurde.

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Alle 45 Sekunden entsteht ein neues Rad

Der integrierte Prozess der Radherstellung beginnt am Chargierroboter, der den Drehherdofen mit 400 bis 800 mm langen Stangenabschnitten belädt. Ein Roboter transportiert diese anschließend zur Entzunderungsanlage. Von dort geht es weiter zur Vorformpresse. Hier wird der Radrohling mit einer Presskraft von 10.000 t in zwei Umformstufen geschmiedet und dabei auch die Nabe vorgeformt. Anders als konventionelle hydraulische Pressen, die über eine halbe Minute zum Hochfahren der Antriebe benötigen, ist die Schuler-Vorformpresse binnen 1,5 s hochgefahren. Von der Vorformpresse gelangen die so produzierten Rohlinge per Portalroboter zum Kernstück der Schmiedelinie, der Radwalze. Insgesamt neun Walzen – vier Zentrierwalzen, zwei Kegelwalzen, eine Hauptwalze und zwei Stegwalzen – geben hier dem Rad in 45 s seine endgültige Form. Mit einem Durchmesser von 1,7 m ist die Hauptwalze für die Umformung der bis 1500 kg schweren Schmiedeteile bestens gewappnet. In der nachfolgenden Kümpelpresse erhält das Rad mit 5000 t Presskraft einen Federeffekt, der die Laufgerade reduziert. In die bis zu 350 mm lange Nabe stanzt anschließend ein in den Presszylinder integrierter Lochstempel mit 1000 t Gewicht ein Loch von etwa 150 mm Durchmesser.

Zwei Schweißroboter und ein XXL-Glühofen

Maximal 75 Räder mit Durchmessern bis 1450 mm werden pro Stunde auf dieser Schmiedelinie gefertigt. Inklusive Ofen ist sie 80 m lang und 30 m breit. Unangefochtener Herkules der Fertigungslinie ist die 12 m lange über- und 4 m unterflur hohe hydraulische Hochleistungspresse, in der die Radrohlinge mit 10.000 t Presskraft entstehen. Schuler beauftragte Jebens als führenden Spezialisten für große schwere Brennzuschnitte und montagefertige Schweißbaugruppen mit der Fertigung der Pressenplatten. Lamellenartig angeordnet und mit Distanzstücken zusammengehalten, nehmen sie die Pressenachsen mit den Umformwerkzeugen auf. Insgesamt 14 nach definierten Steifigkeitsvorgaben geschweißte Platten lieferte Jebens für den Pressenkörper der hydraulischen Presse: Acht O-Profil- Gestellplatten, jede 14450 mm lang, 4780 mm breit und 150 mm dick, wiesen Stückgewichte von 48 t auf. Sechs weitere Platten, 11.060 mm lang und 3600 mm breit, hatten ein Stückgewicht von 22 t.

Neben dem Handling dieser schweren Bauteile war die geforderte Ebenheit über die Plattenlänge von mehr als 14 m eine wesentliche Herausforderung. Für die gebotene Steifigkeit des Gestells ist aber vor allem die Gesamtqualität der Schweißteile von zentraler Bedeutung. Uwe Konnerth, Leiter Vertrieb Massivumformung bei Schuler: „Herausfordernd ist die Umsetzung der Qualitätsanforderungen bei diesen Dimensionen und dem Gesamtgewicht von 440 t.“ Mit zwei Schweißrobotern und einem XXL-Glühofen war Jebens für die Komplettanfertigung dieser Großbauteile im eigenen Unternehmen gerüstet. Am Stammsitz in Korntal-Münchingen erfolgte zunächst neben dem Brennen auch das Fasen der riesigen Komponenten. Nach dem Transport ins nahegelegene Zweitwerk wurden die Pressenplatten in Nördlingen geschweißt, geglüht und grundiert. Der Einsatz des Schweißroboters gewährleistete bei mehrlagigem Schweißen mit absolut gleichmäßigen und fehlerfreien Schweißnähten die geforderte Nahtpräzision. Der 15 m lange, 5,8 m breite und 3,8 m hohe Glühofen verlieh den gigantischen Großbauteilen die vorgegebenen mechanischen Eigenschaften.

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