Mit Cookies können wir unsere Serviceleistungen besser erbringen. Durch die Nutzung dieser Website stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Personenbezogene Daten werden nicht gespeichert. Hier erfahren Sie mehr.

In Deutschland / Presse / Industriewerkzeuge / 250000 Verschraubungen in einem Jahr – statt in zehn

250000 Verschraubungen in einem Jahr – statt in zehn

Textdownload


Bilderdownload


ICE-Wartung mit flexibler, mobiler Schraubstation

Tausend Kilometer und mehr legen die Fernzüge der Deutschen Bahn täglich zurück. Solche Langstrecken müssen die mobilen Schraubstationen von Atlas Copco Tools, die die Bahn zu Wartungsarbeiten einsetzt, zwar nicht bewältigen. Sie lassen sich aber problemlos entlang der rund 200 m langen Züge verfahren. Ausgerüstet sind die Stationen mit der kompletten Schraubtechnik für eine prozesssichere Montage und Drehmomente bis zu 400 Nm. Sämtliche Arbeiten werden dokumentiert, das Vier-Augen-Prinzip kann entfallen.

Essen/Frankfurt am Main, Januar 2014. Bei Montagearbeiten an den Laufwerken ihrer Züge steht Sicherheit bei der DB Fernverkehr AG an oberster Stelle. Dem Vier-Augen-Prinzip folgend, müssen Arbeiten immer von zwei Werkern durchgeführt werden, um beispielsweise den Anzug von Verschraubungen mit dem geforderten Drehmoment sicherzustellen. Eine Herausforderung für die Instandhalter waren deshalb die inzwischen sehr kurzen Ultraschallprüfzyklen der Radsatzwellen an den ICE-Zügen. „Auf rund 250000 Verschraubungen kamen wir früher in zehn Jahren – jetzt erreichen wir diese Zahl jedes Jahr“, berichtet Tobias Kurz, Fertigungsmeister Laufwerk/Bremse am Standort Frankfurt am Main, wo täglich – vor allem in den Nachtstunden – Zuggarnituren des ICE 3 und ICE T entsprechend geprüft werden. Angesichts der bis zu 200 m langen Fernzüge ist die Durchführung der Arbeiten auch eine logistische Herausforderung, muss doch das Schraubequipment über diese Distanz flexibel einsetzbar sein.

Elektronischer Drehmomentschlüssel zieht auf 400 Nm an

Die Deutsche Bahn setzt deswegen heute sechs Tool-Stations von Atlas Copco Tools ein – mobile Schraubstationen, die für eine prozesssichere Montage „alles an Bord“ mitführen. Mit zwei Tensor-ST-Schraubern für den Anzug mit Drehmomenten von bis zu 50 beziehungsweise 100 Newtonmeter (Nm) und einem akkubetriebenen, elektronischen Drehmomentschlüssel des Typs ST-Wrench für bis zu 400 Nm – allesamt dokumentationsfähig – werden viele Arbeiten am Laufwerk erledigt. „Für die Ultraschallprüfung an den Radsatzwellen müssen wir mehrere Teile demontieren“, erläutert Kurz: „Erst den Lagerdeckel, dann diverse Anbauteile – wie etwa die Schleifscheibe, über die der Stromfluss zur Schiene ermöglicht wird – und zum Schluss die Druckplatte, die das Lager fixiert.“ In umgekehrter Reihenfolge muss nach der Prüfung wieder montiert werden.

Prozesssicherheit für Bahn und Mitarbeiter

Da die Atlas-Copco-Werkzeuge drehmomentgesteuert und drehwinkelüberwacht anziehen, ist die Montage heute absolut prozesssicher. „Das ist angesichts der hohen Zahl an Verschraubungen sowohl für das Unternehmen als auch für den einzelnen Werker ein entscheidender Vorteil“, betont Tobias Kurz. „Denn nun können wir über die protokollierten Werte nachweisen, dass die Verbindungen korrekt angezogen wurden.“ Allein bei den Wellenprüfungen eines ICE 3 sind das jeweils vier Verbindungen mit 250 Nm an der Druckplatte, weitere vier mit 75 Nm an der Schleifscheibe und sechs mit 100 Nm beim Lagerdeckel. Hinzu kommen Verschraubungen bei der Montage von Anbauteilen – die Tool-Station passt sich flexibel den Anforderungen an.

Erleichtert werden die Montagearbeiten durch die Werkerführung über den Monitor der Schraubstation. Hier ist Schritt für Schritt der Arbeitsablauf dokumentiert, jede bereits angezogene Verbindung über die grüne Markierung schnell und einfach zu erkennen. „Über die Drehwinkelüberwachung können wir zudem ausschließen, dass eine der Schrauben mehrfach und eine andere gar nicht angezogen ist“, betont der Fertigungsmeister. Die so gewonnene Prozesssicherheit erlaubt deshalb die Ausführung dieser Arbeiten mit nur einem Mitarbeiter – unter Verzicht auf das Vier-Augen-Prinzip. „Neben der Leistungsfähigkeit der Schraubwerkzeuge versetzte uns das überhaupt erst in die Lage, pro Jahr die rund 250000 Verschraubungen zu schaffen.“

Die Prozesssicherheit in Verbindung mit der Möglichkeit, die korrekte Verschraubung nachweisen zu können, führte die Instandhalter übrigens bereits vor der Verkürzung der Prüfzyklen zur Tool-Station. Vor Anschaffung der Schraubstationen arbeitete man mit Druckluftwerkzeugen und dem „Nachknicken“ per Drehmomentschlüssel. „Entscheidend war für uns neben der Flexibilität die Kombination von Schraubtechnik und Mobilität“, betont Kurz. „Diese Kombination fanden wir nur bei Atlas Copco, insbesondere bezüglich der Drehwinkelüberwachung und der softwaregestützten Werkerführung, die wir leicht an unsere Bedürfnisse anpassen können.“ Denkbar sei alternativ die Installation an Führungselementen entlang der Hallendecke gewesen, um die Schraubtechnik „mitzunehmen“. Das wäre allerdings wesentlich teurer geworden, so der Instandhaltungsprofi, und längst nicht so flexibel.

Flexibilität ist jederzeit gegeben – auch mit kabellosem Gerät

Sobald die Deutsche Bahn den Velaro D auf die Schiene setzt, lässt sich die Tool-Station wiederum leicht an die veränderten Randbedingungen anpassen. Modifikationen ergeben sich beispielsweise aufgrund abweichender Schraubensicherungen, die entsprechend in der Werkerführung und im Schraubprogramm abzubilden sind. Auch bezüglich der Tool-Station selbst plant die Deutsche Bahn Verbesserungen, um den Werkern die Arbeit weiter zu erleichtern. So sind inzwischen die leistungs- und dokumentationsfähigen STB-Akkuschrauber von Atlas Copco verfügbar, von denen einer die beiden bislang verwendeten kabelgebundenen ST-Schrauber ersetzen kann. Denn die Arbeit ohne Kabel ist deutlich einfacher – und die Akku-Schraubwerkzeuge erfüllen die Ansprüche ebenfalls.

Bereits bei der Montage der Druckplatte mit dem hohen Drehmomentwert von 250 Nm hatte sich früh gezeigt, welches Potenzial ein Akkuwerkzeug bietet – hier insbesondere der intelligente Drehmomentschlüssel des Typs ST-Wrench. „Erste Versuche mit einem ST-Schrauber für bis zu 370 Newtonmeter mit Gegenhalter zeigten, dass sich diese Kombination nicht ohne Weiteres eine ganze Schicht hindurch mühelos bedienen lässt – das Eigengewicht ist einfach zu hoch“, erläutert Kurz. „Daraufhin empfahl uns Atlas Copco den ST-Wrench, der inklusive Akku nur rund zwei Kilogramm wiegt.“ Alle sechs Tool-Stationen sind deshalb schon mit diesem Drehmomentschlüssel ausgerüstet. Die Verschraubungsdaten werden übrigens unmittelbar nach dem Anzug per Bluetooth an die Schraubstation übertragen. Entsprechend hoch sind die Erwartungen in Frankfurt an den Tensor STB.

Einziges Manko des ST-Wrench ist aus Sicht von Tobias Kurz und seinem Team dessen Länge – was sich allerdings aufgrund des geforderten Drehmoments und der konkreten Montagesituation am Laufwerk nicht vermeiden lässt. „Die Länge ist gewöhnungsbedürftig, denn aufgrund der Arbeitsposition lässt sich eigentlich nur der untere halbkreisförmige Arbeitsbereich nutzen.“ Leichter bedienbar wäre an dieser Stelle ein gesteuerter Impulsschrauber wie der Pulsor C von Atlas Copco – „unser Wunschwerkzeug“, wie Kurz es formuliert. Dieses bietet zwar auch bereits eine eingebaute Drehmomentüberwachung, eignet sich aber – weil druckluftbetrieben – nicht für die Stufe 5 der Prozesssicherheit. Diese setzt zwei voneinander unabhängige Messwertgeber für Drehmoment und Drehwinkel voraus.

Die ST-Serie bleibt bei der Bahn daher Mittel der Wahl. „Die Werkzeuge laufen absolut zuverlässig und haben sich in den letzten zwei Jahren zusammen mit der Tool-Station bewährt“, sagt Kurz. So gut, dass sich inzwischen auch seine Kollegen in Berlin, Köln und München für die Schraubstationen von Atlas Copco Tools entschieden haben. Wartungsseitig muss die Schraubtechnik übrigens einmal pro Jahr kalibriert werden. Um sich ganz auf die Arbeiten an den Zügen konzentrieren zu können, hat die Deutsche Bahn die Wartung inklusive Planung im Rahmen eines Wartungsvertrages auf Atlas Copco übertragen.

Zur DB Fernverkehr AG

Das Unternehmen betreibt ein dichtes Netz von über 700 täglichen Schienenfernverkehrsverbindungen in Deutschland. Neben dem nationalen Angebot werden – überwiegend im Rahmen von Kooperationen – pro Tag rund 250 grenzüberschreitende Verbindungen zu rund 80 europäischen Städten angeboten. Auf diese Weise bringt die DB Fernverkehr AG mit ihren ICE-, IC- und EC-Zügen täglich rund 340000 Kunden an ihr Ziel. www.deutschebahn.com 


Bild 1: Rund 200 m lang ist ein ICE 3. Mobilität ist deswegen auch für die Schraubtechnik im Rahmen der Wartungsarbeiten Pflicht. Am Standort Frankfurt/Main setzt die Deutsche Bahn die mobilen Schraubstationen des Typs Tool-Station von Atlas Copco Tools ein. Ihr Vorteil: Für die prozesssichere Montage ist alles „an Bord“, inklusive der softwaregestützten Werkerführung. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 2: „Mit der Tool-Station können wir nun detailliert an jeder Achse nachweisen, dass alle Verschraubungen korrekt angezogen sind“, sagt Tobias Kurz, Fertigungsmeister Laufwerk/Bremse bei der DB Fernverkehr AG am Standort Frankfurt am Main. „Bei 250000 Verschraubungen pro Jahr gibt uns das die erforderliche Prozesssicherheit.“ (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 3: Für die Ultraschallprüfung der Radsatzwellen müssen neben dem Lagerdeckel (hier zu sehen) auch beispielsweise Schleifring und Druckplatte zunächst demontiert und anschließend wieder montiert werden. Für Drehmomente bis 100 Nm setzt die Deutsche Bahn Tensor-ST-Schrauber ein – bislang kabelgebunden (oben). (Bilder: Atlas Copco Tools)


Bild 4: Der kabellose Akkuschrauber Tensor STB ist genauso dokumentationsfähig wie der kabelgebundene Bruder Tensor ST. Das Akku-Werkzeug bietet eine noch höhere Flexibilität. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bilder 5-7: Ein wesentlicher Vorteil der Tool-Station (Bild oben) ist die integrierte Werkerführung. Sie zeigt die Anzugsreihenfolge (Screenshot links, Beispiel Lagerdeckel) sowie den Arbeitsfortschritt leicht erkennbar an (Screenshot rechts: vollendeter Arbeitsschritt an den vier Schrauben der Schleifscheibe). Gespeichert werden zudem die konkreten Anzugswerte. Um eine eindeutige Zuordnung zu erhalten, gibt der Mitarbeiter zuvor Zug- und Wagennummer sowie die jeweilige Achse und Zug-Seite an. Alle Werte werden auf einem Server gespeichert und ausgedruckt zur Dokumentation abgelegt. (Bild oben: Atlas Copco Tools; Screenshots: Deutsche Bahn)


Bild 8: Die Druckplatte, die das Lager in Position hält, wird mit vier Schrauben befestigt. Für den Anzug mit dem beim ICE 3 geforderten Drehmoment von 250 Nm hat sich der akkubetriebene Drehmomentschlüssel des Typs ST-Wrench bewährt. Er wiegt nur rund 2 kg und verfügt über zwei Messwertgeber für die getrennte Messung von Drehmoment und Drehwinkel – Voraussetzung für die prozesssichere Montage der Stufe 5. Auch hier wird die Anzugsreihenfolge über die Werkerführung angezeigt. (Bild: Atlas Copco Tools)