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22.11.2017

Kabellose Zugbegleiter versprechen mehr Pünktlichkeit

Fernüberwachung für Züge von SKF

Traditionell werden Züge auf Basis bestimmter Zeitintervalle oder Laufleistungen gewartet. Das hat jedoch vergleichsweise hohe Betriebs- und Kapitalkosten zur Folge. Fernwartungslösungen können für mehr Effizienz sorgen. Die schwedische Eisenbahngesellschaft SJ hat ein drahtloses Zustandsüberwachungssystem von SKF erfolgreich eingesetzt.

Die schwedische Eisenbahngesellschaft SJ beispielsweise testet die Lösung an ausgewählten Zügen schon seit 2015. Hier hat das Sensorsystem (samt Fernüberwachung durch SKF) drei sich anbahnende Schäden ebenso zuverlässig wie frühzeitig und präzise identifiziert. Das versetzte SJ in die Lage, die erforderlichen Wartungsarbeiten weit im Voraus zu planen.

Verschleiß im Frühstadium erkennen

Das System ermöglicht es dem Betreiber, die Instandhaltungsarbeiten an den Radsatzlagern auf ein sicherheitstechnisch vertretbares Minimum zu reduzieren. Das drahtlose System namens ›SKF Insight Rail‹ analysiert kontinuierlich den aktuellen Zustand der Radsatzlager und erkennt einsetzenden Verschleiß in einem extremen Frühstadium.

Dadurch kann es nicht nur überraschenden Ausfällen vorbeugen, sondern auch helfen, die Wartungsphasen auszudehnen – nämlich auf vorhersehbare Zeitpunkte, zu denen der zustandsbedingte Austausch eines Radsatzlagers tatsächlich erforderlich ist. Das soll den Betreiber von kostenintensiven, starr getakteten und damit teilweise überflüssigen Instandhaltungsroutinen befreien. Die Verfügbarkeit der Züge steigt, zugleich sinkt der Instandhaltungsaufwand dafür.

Bei SKF Insight Rail handelt es sich im Kern um kleine Sensoreinheiten, die kaum größer sind als eine Zigarettenschachtel. Die Sensoren lassen sich leicht an den Radsatzlagereinheiten montieren bzw. nachrüsten. Sie erfassen schon kleinste Schwingungsveränderungen der Lager, wobei eine ausgefeilte Signalverarbeitung in Kombination mit komplexen Algorithmen dafür sorgt, dass die Analyse der Sensor-Daten auf einer verlässlichen Daten-Basis beruht.

Konfiguration aus der Ferne je nach Plan

Jeder einzelne dieser Sensoren ist netzwerkfähig und kann drahtlos direkt mit der Cloud kommunizieren. Auch für seine Stromversorgung ist keine Verkabelung erforderlich, weil er über eine integrierte Batterie verfügt. Auf Basis der Sensoren lassen sich verschiedenste Messungen von Lagerzuständen entlang des kompletten Zuges durchführen, wie etwa Schwingung oder auch Temperatur. Zudem ist jeder einzelne Sensor mit einem GPS-Modul ausgestattet, das Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit ermöglicht.

Hinzu kommen Triaxial-Beschleunigungsaufnehmer, Bewegungsmelder, Temperaturfühler, ein hochempfindlicher Hochfrequenz-Schwingungsaufnehmer und eine Echtzeituhr. Dabei lässt sich jeder einzelne Sensor bequem aus der Ferne konfigurieren, was dem Anwender nicht zuletzt eine komfortable Anpassung an individuelle Überwachungs- oder auch Betriebspläne erlaubt.

24/7-Überwachung und Beratung

Mit Hilfe der Schwingungsanalyse per SKF Hüllkurvenbeschleunigung lassen sich Lagerschäden frühzeitig aufzeigen. Dabei wird eine Standard-Schwingbeschleunigungsmessung über einen Bandpass gefiltert, der unerwünschte Signalanteile unterdrückt. Anschließend wird die Hüllkurve des Signals abgebildet. Mithilfe des so erhaltenen Signals lässt sich dann präzise ermitteln, welche Lagerkomponente genau von einem sich anbahnenden Schaden betroffen ist; also beispielsweise Rolle, Käfig oder auch Außen- bzw. Innenringlaufbahn.

Die entlang des Zuges gesammelten Sensordaten lassen sich dann an eine Ferndiagnosezentrale übertragen. SKF bietet eine 24/7-Online-Überwachung und -Beratung via Cloud an. In einem weltumspannenden Netzwerk von Remote Diagnostic Centres achten die dort verfügbaren Wälzlager-Experten auf individuell auffällige Werte und sprechen dem Kunden im Bedarfsfall konkrete Empfehlungen für die optimale (Gegen-)Maßnahme aus.

SKF Insight Rail-Sensoren lassen sich am Radsatzlager montieren und nachrüsten | © SJ, Stefan Nilsson / SKF

Die Sensorlösung ermöglicht Bahnbetreibern eine vorausschauende Instandhaltung | © SJ, Stefan Nilsson / SKF

Instandhaltungsarbeiten an Radsatzlagern lassen sich mit der Sensorlösung auf ein sicherheitstechnisch vertretbares Minimum reduzieren | © SJ, Stefan Nilsson / SKF

So wird die Verfügbarkeit der Züge gesteigert und die Instandhaltungskosten gesenkt | © SJ, Stefan Nilsson / SKF

Die Sensoren kommen ohne Kabel aus | © SJ, Stefan Nilsson / SKF

Die Sensorlösung ist kompakt gefertigt und hat etwa die Größe einer Zigarettenschachtel | © SJ, Stefan Nilsson / SKF

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