Schraubverbindungen sind im Schienenfahrzeugbau ein vielfach eingesetztes Maschinenelement. Sie können aber auch ein Sicherheitsproblem darstellen: Im Sommer 2001 musste die gesamte Flotte der elektrischen Intercity-Triebzüge mit Neigetechnik der Schweizerischen Bundesbahnen wegen gelöster und gar verloren gegangener Schrauben im Fahrwerk kurzfristig aus dem Betriebseinsatz genommen werden. Verschraubungen im Unterflurbereich der Fahrzeugkästen und im Fahrwerk sind schwer zugänglich. Moderne Leichtbaukonzepte und die immer kleiner werdenden verfügbaren Einbau- und Montageräume führen dazu, dass die Schraubverbindungen mit sehr kurzen Klemmlängen ausgeführt werden müssen. Bei dynamischer Belastung steigt aber das Risiko des selbsttätigen Losdrehens dieser Schraubenverbindungen. Alstom, Bombardier Transportation Systems und die DB AG initiierten gemeinsam ein Forschungsvorhaben (2004-2006), das ermöglichen sollte, Schraubenverbindungen hinsichtlich ihrer Sicherheit gegen selbstständiges Losdrehen funktionssicher auszulegen. Dazu wurden marktübliche Sicherungselemente unter den spezifischen Beanspruchungen eines Schienenfahrzeuges auf das selbstständige Losdrehen einer Schraubenverbindung mithilfe von Prüfstandversuchen durch Parameterstudien nach DIN 65151 im Gewindegrößenbereich M8 bis M 36 systematisch untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse werden hier vorgestellt (mechanische Funktion der Sicherungselemente, Einfluss des Klemmlängenverhältnisses, der Vorspannkraft und Einstellparameter der Prüfstände sowie die Verwendung von Schmierstoffen). Wichtige Erkenntnisse aus den Versuchsreihen sollen in DIN 25201-4 [4] als Anhang fließen.
Funktionssicherheit von Schraubenverbindungen mit Sicherungselementen für Schienenfahrzeuge
Reliability of bolted joints with locking elements with regard to railway vehicle application
ZEVrail ; 132 , 5 ; 176-186
2008-01-01
11 pages
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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