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Fronius: Gestelle und Rahmen für Schienenfahrzeuge schweissen Schweissen für ­automatisierten Gleisbau

| Redakteur: Konrad Mücke

Werden Gleise aufgerüstet, gewartet oder erneuert, sollen die Beeinträchtigungen gering ausfallen. Das erfordert automatisierte und zuverlässige Gleisbaumaschinen. Diese stellt das Schweizer Traditionsunternehmen Matisa her. Geschweisst wird mit Systemen von Fronius.

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Bis zu 25 mm tiefe Stumpfnähte werden zunächst in der Wurzel und danach mit mehreren Fülllagen geschweisst.
Bis zu 25 mm tiefe Stumpfnähte werden zunächst in der Wurzel und danach mit mehreren Fülllagen geschweisst.
(Bild: Fronius)

Hohe Reisegeschwindigkeiten sind nicht der einzige Grund für die wachsenden Anforderungen an Gleisbau- und Wartungsmaschinen. Auch immer kürzere Zeitfenster für anstehende Arbeiten tragen dazu bei, dass Mess-, Bau- und Wartungsmaschinen ein grösseres Arbeitspensum bei höherer Präzision und maximaler Verfügbarkeit bewältigen müssen. Aus diesem Grund sind die Gleisbaumaschinen von Matisa besonders gefragt. Das Unternehmen stellt seit dem Jahr 1945 am Genfersee Bau- und Instandhaltungsmaschinen her, die sich durch ihre Zuverlässigkeit einen Namen in der Branche gemacht haben. In einigen Ländern ist «Matisern» zum Synonym für das Stopfen des Schotterbetts geworden. Doch mindestens so wichtig wie die Zuverlässigkeit der Maschinen ist den Kunden aus der ganzen Welt, dass sie bei den Schweizern mit ihren Sonderwünschen jederzeit ein offenes Ohr finden.

Jede Maschine ein Unikat

«Jede unserer mittlerweile 300 Maschinen im Feld ist ein Unikat», sagt Rony Chiavone, Schweissaufsicht und Verantwortlicher für die zerstörungsfreien Schweissnahtprüfungen bei Matisa. «Das liegt an den verschiedenen Spurweiten oder anderen regionalen Unterschieden. Aber auch die Berücksichtigung vermeintlich kleinerer Kundenwünsche wie die Integration eines Sanitärraums kann wegen der eng gepackten Bauweise der Züge und der veränderten Gewichtsverteilung zu tieferen Eingriffen in die Konstruktion führen.» Diese sind erst recht erforderlich, wenn die Maschinen an spezifische Arbeitsabläufe des Kunden angepasst werden. Deshalb kann der Schweizer Hersteller kaum Standardkomponenten aus dem Personen- oder Güterzugbau verwenden. Die Schweizer fertigen daher alle wichtigen Teile einschliesslich der Drehgestelle in Eigenregie.

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Umfangreiche und vielfältige Schweissarbeiten

Entsprechend gut haben die Verantwortlichen bei Matisa ihre Konstruktion und Produktion ausgestattet. 100 der insgesamt 500 Beschäftigten sind Ingenieure, die sich um die verschiedenen Ebenen des elektrischen und mechanischen Aufbaus der Züge kümmern. In der Produktion sind 400 Mitarbeiter beschäftigt, 50 davon Schlosser und Schweis­ser.

Das Maschinenbauunternehmen ist gemäss der EN 15085 zertifiziert und verwendet für die Fahrgestelle, Drehgestelle und Aufbauten in der Regel zwischen 10 und 200 mm dicke Bleche und Profile aus konventionellem Baustahl (S355). Die Schweissarbeiten sind vielfältig und umfangreich. Sie machen etwa ein Drittel der Produktionszeit einer Stopfmaschine aus. Selbst bei vergleichsweise einfachen Zugteilen wie einem Weichentransportwaggon sind hunderte Meter Schweissnaht erforderlich. Denn dieser ist 25 m lang, aus verschieden dicken Blechen aufgebaut und wird aus fünf je 5 m langen vorgefertigten Kästen zusammengeschweisst. Jedes Fahrgestell muss einem geometrischen Mass­protokoll mit sehr beschränkten Toleranzen entsprechen. Das Fügen der Kästen bei 25 mm Einschweisstiefe wird durch Ultraschall- und Magnetprüfungen überwacht.

Nahezu ausschliesslich manuell

Die Experten in Genf schweissen diese und alle anderen, bis 2 m langen Nähte manuell mit konventionellem Zusatz (Massivdrahtelektrode Böhler EMK 8 mit 12 mm Durchmesser). Schweissen erfolgt hauptsächlich im Sprühlichtbogen-Verfahren (ab 5 mm Blechdicke). Bei längeren Längsnähten greift das Unternehmen auf ein akkubetriebenes Längsfahrwerk FDV 22 MF mit Permanentmagnet und optionaler Brennerpendelung zurück. Ebenso wie auch die von Matisa für das manuelle Schweis­sen eingesetzten MAG-Stromquellen handelt es sich dabei um Geräte und Systeme von Fronius.

Um Zwangslagen zu vermeiden und die geforderten Toleranzen zu gewährleisten, werden die fünf Fahrgestellteile des Weichentransportwaggons auf einem Stellungsregler aufgespannt. Dann starten die Mitarbeiter mit dem Verschweissen der Kästen. Damit sich das Gestell dabei nicht verzieht, sind spezifische Schweisssequenzen erforderlich. Das Gestell wird regelmässig gedreht, um Verformungen zu vermeiden. Abschliessend werden die Nähte sowohl einer visuellen Prüfung als auch einer zerstörungsfreien Ultraschall- und Magnetprüfung unterzogen, weil es sich um eine geschweisste sicherheitsrelevante Komponente handelt.

Robuste, zuverlässige Schweisstechnik

Matisa hat bereits Anfang der 1990er-Jahre die ersten Stromquellen von Fronius eingeführt und seitdem den Maschinenpark sukzessive umgestellt und erweitert. «Wir schätzen insbesondere die Robust­heit und Zuverlässigkeit dieser Schweisstechnik», begründet Christophe Cochard, verantwortlicher IWS (International Welding Specialist) beim Hersteller der Gleisbaumaschinen. «Zudem können wir so den Aufwand für die Ersatzteilhaltung sowie das Verbrauchsmaterial minimal halten.» Heute stehen den Schweissern des Unternehmens insgesamt 50 Systeme von Fronius aus mehreren Gerätegenerationen, wie TPS 450, TPS 4000/5000, und acht TPS 400i zur Verfügung. «Derzeit schöpfen wir zwar nicht alle Möglichkeiten der jüngsten Generationen vollständig aus, aber wir haben für unseren Produktionsablauf ab fünf Millimeter Blechstärke verschiedene Prozesse wie den Sprühlichtbogen, den Kurzschlusslichtbogen und den Impulslichtbogen qualifiziert. Mit diesen und den Schweissergebnissen sind wir unverändert hochzufrieden», erläutert Rony Chiavone. Dazu trägt auch das verwendete Schutzgasgemisch mit nur acht Prozent CO2 bei, das unerwünschte Spritzer vermeiden hilft und für eine bessere Oberfläche sorgt.

Qualität und Leistung entscheiden

Das Unternehmen schätzt die mit den topmodernen Schweissgeräten verbundenen Vorteile. Dazu gehören die Bedienung über Touchscreen, weiterentwickelte Schlauchpakete und die ergonomischen, leichtgewichtigen Handschweissbrenner der Familie TPS/i. «Für unser Unternehmen ist es zudem entscheidend, dass hinter den Geräten ein innovativer und leistungsfähiger Premium-Hersteller steht, der über ein schnell agierendes, kompetentes After-Sales-Netzwerk verfügt», unterstreicht Christophe Cochard. Zu diesem Netzwerk gehört die nur wenige Kilometer vom Standort des Maschinenherstellers beheimatete Plüss Sàrl. Die Fachleute des Certified Fronius Distributors unterstützen den Maschinenbauer seit dem Jahr 2017 mit Geräten, Verbrauchsmaterialien, Fachwissen sowie Kalibrierdienstleistungen. «Eine leistungsfähige und zuverlässige Schweisstechnik in Kombination mit einem einwandfreien Service hilft uns, die knapp bemessene Produktionszeit optimal auszuschöpfen», fasst Rony Chiavone zusammen. «Wir haben mit Fronius und Plüss die richtigen Partner, um für aktuelle und kommende Herausforderungen gut gewappnet zu sein.» SMM

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