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27.07.2016

Projekt mit französischer Staatsbahn SNCF erfolgreich abgeschlossen

Instandsetzung von 160 Lokomotivmotoren in den vergangenen drei Jahren.

Instandsetzung von 160 Lokomotivmotoren in den vergangenen drei Jahren.
Projekt mit französischer Staatsbahn SNCF erfolgreich abgeschlossen
Für die SNCF instandgesetzter Bahnmotor mit einer Leistung von 1470 kW
Für die SNCF instandgesetzter Bahnmotor mit einer Leistung von 1470 kW

Über 14.000 Züge mit mehreren Millionen Passagieren befahren täglich das Schienennetz der SNCF (Nationale Gesellschaft der französischen Eisenbahn). Die staatliche Eisenbahngesellschaft Frankreichs mit Sitz in Saint-Denis bei Paris betreibt damit fast den kompletten Schienenverkehr in Frankreich und Monaco. Sie ist ein zentraler Bestandteil des öffentlichen Nahverkehrs und für viele Menschen Grundvoraussetzung, um täglich zur Arbeit, Schule oder Universität zu kommen.

Doch damit allen Fahrgästen stets ein sicherer und reibungsloser Fahrbetrieb ermöglicht werden kann, sind regelmäßige Wartungsarbeiten nach sogenannten Fristen vorgeschrieben. Sie sorgen dafür, dass die Züge der SNCF auf möglichst lange Sicht fahrtauglich bleiben.

Suche nach kompetentem Kooperationspartner

Um die Gleichstrom-Motoren ihrer Loks einer sachgerechten Instandhaltung zu unterziehen, machte sich die SNCF mit ihrem Instandsetzungswerk in der französischen Stadt Lyon im Jahr 2012 auf die Suche nach einem kompetenten Partner. Dieser sollte über ein umfangreiches Know-how in der Instandsetzung von großen Gleichstromantrieben verfügen und durch erfolgreich abgeschlossene Projekte im Bereich Bahnverkehr bereits einen guten Ruf erlangt haben.
Auf der Suche nach einer Firma, die diesen Ansprüchen bestmöglich gerecht wird, fiel die Wahl schließlich auf BENNING Bereich elektrische Maschinen (BeM). Ausschlaggebend für diese Entscheidung war einerseits die positive Reputation und große Erfahrung des Unternehmens – zum anderen aber auch eine Auditierung im BENNING-Werk Bocholt, bei der sich vier SNCF-Mitarbeiter aus den Bereichen Technik und Qualitätswesen direkt vor Ort ein Bild von den Produktionsbedingungen machen konnten.

Abholung, Instandsetzung und Lieferung

Mit einer CNC-gesteuerten Kommutator-Glimmer-Fräsmaschine werden Kommutatoren mit einem Durchmesser von bis zu 1000 mm bearbeitet.
Mit einer CNC-gesteuerten Kommutator-Glimmer-Fräsmaschine werden Kommutatoren mit einem Durchmesser von bis zu 1000 mm bearbeitet.

Für die Umsetzung des Instandhaltungs-Projektes plante die französische Staatsbahn drei Jahre ein. In dieser Zeit sollten die insgesamt 160 Fahrmotoren vom Typ TAB 660 der LOK BB 25500 in Lyon abgeholt, bei BENNING instandgesetzt und zurück nach Lyon geliefert werden.
Die Instandsetzung der Gleichstrom-Antriebe stellte dabei eine spannende wie auch anspruchsvolle Herausforderung dar. Die Antriebe haben ein Einzelgewicht von 5,23 Tonnen und sind auf stählernen, etwa 800 kg schweren Transportgestellen fest montiert, um jede noch so kleine Beschädigung – z.B. im Rahmen eines Transports – zu vermeiden. In nur zehn Arbeitstagen mussten die Gleichstrom-Antriebe grundrevidiert, geprüft und lackiert werden. Um dieses enge Zeitfenster einzuhalten, hat BENNING die Motoren schon bei der Demontage in fünf Baugruppen unterteilt. Das war möglich, weil in jedem Bauteil werksseitig eine Nummer eingeschlagen ist, sodass die parallele Aufarbeitung inklusive der Dokumentation lückenlos umgesetzt sowie nachverfolgt werden konnte.

Gründliche Reinigung mit anschließender Vakuumtrocknung

Eine ähnlich schnelle, aber dennoch gründliche Arbeitsweise bewiesen die BENNING-Mitarbeiter bei der Reinigung von Läufer und Stator. Da diese Bauteile in der Regel einen starken Verschmutzungsgrad aufweisen, folgte unmittelbar auf den Reinigungsvorgang die Vakuumtrocknung. Dabei wird das Trockengut einem Unterdruck ausgesetzt, was den Siedepunkt des Wassers reduziert und somit auch bei niedrigen Temperaturen zu einer Verdampfung führt. In diesem Fall war eine Bauteiltemperatur im Bereich von 90 °C notwendig.

Ermittlung des Trocknungs- und Verschmutzungsgrads

Unmittelbar nach dem Trocknen, bei einer Raumtemperatur von 20 °C, wurden mehrere elektrische Messungen durchgeführt. So galt es z.B. den so genannten Polarisationsindex (PI) zu ermitteln, mit dem Rückschlüsse auf den Trocknungs- und Verschmutzungsgrad und somit den Isolationszustand der verschiedenen Bauteile gezogen werden können. Um hierbei ein repräsentatives Ergebnis ermitteln zu können und den von der SNCF geforderten PI > 2 zu erreichen, war der Prozess trotz größter Anstrengungen nicht immer im ersten Anlauf möglich, sondern es musste durch eine wiederholte Reinigung und Vakuumtrocknung mit nachfolgender Messung nachgewiesen werden, dass der PI > 2 zu erreichen ist. „Durch das längere Anlegen der Gleichspannung richten sich die Isolationsmoleküle aus und polarisieren sich. Der Polarisationsindex misst sozusagen die Beweglichkeit der Moleküle und wird ermittelt, indem man den 10-Minuten-Wert durch den Wert, den man nach einer Minute erhalten hat, teilt“, erklärt Johannes Dyhringer, Projektmanager für den Bereich Traktionsmotoren bei BENNING BeM.

Für den Stator, dessen PI-Wert ebenfalls ermittelt werden muss, gilt dasselbe Prinzip: Der Stator wird gereinigt, getrocknet und auf Raumtemperatur abgekühlt, um mindestens den Grenzwert PI > 2 zu erreichen, damit er weiter bearbeitet werden kann. Beim Lagerschild AS und BS oder bei der Bürstenbrücke ist der Isolationswiderstand eine wichtige Bemessungsgröße für isoliert aufgebaute Komponenten. Auch bei diesen Bauteilen müssen die Grenzwerte mindestens erreicht werden.

Sobald der Läufer den PI-Wert > 2 erreicht hatte, folgte die Bearbeitung des Kommutators. Dieser besteht aus insgesamt 516 Lamellen, die alle 3,2 mm tief ausgesägt und entgratet werden müssen. Nach erfolgreicher Instandsetzung und finaler Montage aller Komponenten wurde jeder Motor abschließend im Prüffeld einem ausgiebigen Funktionstest unterzogen, bevor dieser mit neuem Anstrich versehen seinen Rückweg nach Lyon antreten konnte.

Auszeichnung mit der Note „sehr gut“

Während der Instandsetzung der 160 Lokomotivmotoren stand BENNING in engem Kontakt zu der SNCF. Diese forderte wöchentlich einen ausführlichen Statusbericht über den aktuellen Zustand aller im BENNING-Werk befindlichen Lokomotivbauteile. Ebenfalls wurden von der französischen Staatsbahn ein Mal pro Jahr mehrtägige Audits durchgeführt, um die Qualität vor Ort zu prüfen. Durch die umgesetzten Anregungen der Auditoren ist der BeM beim letzten Audit im Jahr 2015 mit der Note „sehr gut“ ausgezeichnet worden und erreichte 86 von 100 möglichen Punkten.
„Ein Resultat, das für den BeM Segen und Fluch zugleich bedeutet“, so Dyhringer. „Einerseits ist man stolz auf das Erreichte – z.B. auf die Tatsache, dass es in den drei Jahren zu keiner einzigen Motor-Reklamation gekommen ist. Andererseits besitzt BENNING aber auch den Anspruch, sich keineswegs auf dem tollen Ergebnis auszuruhen. Im Gegenteil: Für 2016 haben wir uns zum Ziel gesetzt, auch den größten Lokomotivmotor der französischen Staatsbahn instandzusetzen“, kündigt er zudem an. Eine weitere Herausforderung für den BeM, die man mit mindestens genauso großem Erfolg meistern möchte.

Weitere Informationen

Kontakt: Johannes Dyhringer
Telefon: +49 28 71 / 93 427
E-mail: j.dyhringer@benning.de

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