Bei Bremsausgangsgeschwindigkeiten von über 70 km/h im Schienenverkehr bilden sich unter den Stahlpohlschuhen Aufschweißungen, die insbesondere nach wiederholten Bremsungen aus höheren Geschwindigkeiten bis zu mehreren Millimetern dicken Schichten anwachsen können. Es wird ein Forschungsvorhaben beschrieben, dessen Ziel es war, neue Werkstoffpaarungen zur Vermeidung der Aufschweißungen zu erproben. Die Hauptanforderungen an die neuen Reibmaterialien für die Polschuhe von Magnetschienenbremsen waren die Vermeidung von Aufschweißungen unter den Polschuhen, das Erreichen hoher Bremskräfte bei gleichem Gewicht wie bei den Stahlpolschuhen und die Verringerung der Lebenszykluskosten bei weniger Wartung und geringerem Verschleiß. Da Streckenversuche mit Eisensinterpolschuhen unbefriedigend verliefen, wurden systematische und reproduzierbare Untersuchungen an einem Prüfstand durchgeführt. Nach diesen Versuchen wurden als Zwischenziel geeignete Proben für die weiteren Streckenversuche ausgewählt. Die Erprobung der neuen Werkstoffe unter realistischen Einsatzbedingungen erstreckte sich über mehrere Jahre. Es zeigte sich, dass die verschiedenartigen Kombinationen der Polschuh- und Zwischenleistenmaterialien das Aufschweißverhalten wesentlich beeinflusste. Die besten Ergebnisse erzielten die Sintermetallteile, aber auch die Gusseisenpolschuhe erzeugten nur geringe Aufschweißungen und erreichten befriedigende Verschleißwerte. Allgemein problematisch erscheint die Sinterverbindung zu dem Trägermaterial. Auch hier konnte nach anfänglichen Rückschlägen eine sichere, durch Streckenversuche erprobte Verbindungstechnik gefunden werden. Durch die Sintermetallpolschuhe erhöhen sich zwar die Anschaffungskosten, aber aufgrund der Recherchen in den Betriebs- und Ausbesserungswerken der Deutschen Bahn errechnet sich nach der Kapitalwertmethode sowohl für die Um- wie auch für eine Neuausrüstung von Zügen eine Kosteneinsparung zwischen 15 und 27 %. Letztendlich erhält der Betreiber mit dieser Sintermetallösung neben den rein technischen Vorteilen auch eine wirtschaftliche Alternative zu den heute gebräuchlichen Stahlpolschuhen.
Ursachen und Lösungen zur Vermeidung von Aufschweißungen bei Magnetschienenbremsen
1999
18 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen
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