Welche Schmierstoffe werden für Eisenbahnschienen verwendet? Dieser Artikel gibt Ihnen eine kurze Einführung in die verschiedenen Schmierstoffe für Schienen, darunter Kurvenschienenschmierstoffe, Laschenschmierstoffe, Weichen- und Weichenzungenschmierstoffe sowie Reibungsmodifikatoren für die Oberseite der Schiene.

Von Frans Pienaar, Technischer Vertriebsleiter

Als ich 1997 in die Schmierstoffbranche einstieg, bekam ich von meinem Chef ein technisches Handbuch mit über 1,000 Seiten fein gedrucktem Text, Abbildungen und Diagrammen geschenkt. „Werde ich alles über Schmierstoffe wissen, nachdem ich dieses Buch gelesen habe?“ Ich fragte. „Wenn Sie dieses Buch gelesen haben, wissen Sie ein Achtel von allem, was Sie über Schmierstoffe wissen müssen“, antwortete er.

Über 25 Jahre später weiß ich immer noch nicht alles über Schmierstoffe. Aber wie ich 1997 müssen wir alle irgendwo anfangen. Dieser Artikel ist eine Einführung in die Schienenschmierung für diejenigen, die neu im Geschäft sind oder sich einen schnellen Überblick verschaffen möchten. Doch das ist erst der Anfang – Ihre Reise in die faszinierende Welt der Schienenschmierstoffe hat gerade erst begonnen!

Die Bedeutung von Schmierstoffen für höhere Bahnsicherheit und geringere Kosten

Wenn es um Schienen geht, gibt es vier Hauptschmierstoffkategorien: Schmierstoffe für Kurvenschienen, Schmierstoffe für Laschen, Schmierstoffe für Weichenplatten und Weichenzungen sowie Reibungsmodifikatoren für die Oberseite der Schiene. In allen Fällen ist die Schmierung ein Muss, um die Langlebigkeit, hohe Leistung, geringe Geräuschentwicklung und niedrige Wartungskosten von Eisenbahnschienen sicherzustellen.

Diese Vorteile lassen sich schnell zusammenfassen:

Reduzierte Reibung: Immer wenn zwei Metalloberflächen interagieren – beispielsweise ein Eisenbahnrad und eine Schiene – entsteht Reibung. In manchen Fällen ist eine geringe Reibung erforderlich – zum Beispiel, damit die Räder nicht verrutschen. Schmiermittel werden verwendet, um die Reibung zu kontrollieren, sodass sich der Zug mit möglichst wenig Verschleiß, Lärm und Kraftstoff bewegt.

Geringere Wartung: Wenn die Reibung zu hoch wird, kommt es zu einem Verschleiß der Schiene und/oder der Räder. Schmierstoffe verringern diesen Verschleiß und verlängern die Wartungsintervalle. Dadurch kommt es bei Bahnbetreibern zu weniger Betriebsunterbrechungen und geringeren Wartungskosten (Ausrüstung und Arbeitsstunden).

Lärmreduzierung: Wie beim Verschleiß entstehen Geräusche, wenn zwei Metalloberflächen zusammenwirken. Schmierstoffe reduzieren dieses Geräusch, indem sie die Reibung zwischen den beiden Oberflächen verringern.

Reduziertes Entgleisungsrisiko: Zum Glück kommt es sehr selten vor, aber ein Zug oder ein Waggon kann aus den Fugen geraten. Auch wenn es sich bei vielen Entgleisungen um geringfügige Unfälle handelt, führen alle zu vorübergehenden Störungen – und einige können zu schweren Unfällen führen. Durch die Minimierung des Verschleißes sind Schmiermittel ein wesentlicher Bestandteil des Betriebs, um das Abrutschen von Zügen oder Waggons vor allem in Kurven und an Kreuzungen zu verhindern.

Schauen wir uns nun die verschiedenen Arten von Schienenschmiermitteln an.

Kurvenschienenfett: Was ist eine Kurvenschiene?

Kurvenschienenfett ist wahrscheinlich das am häufigsten verwendete Schienenschmiermittel, da es immer dann auf die Schiene aufgetragen wird, wenn eine Bahnstrecke eine Kurve aufweist. Um zu verstehen, warum es benötigt wird, müssen Sie die Grundlagen der Rad-Schiene-Schnittstelle verstehen.

Bahnstrecken bestehen aus zwei parallel zueinander verlaufenden Schienen. Wenn die Strecke gerade verläuft, ist die vom Zug ausgehende Kraft vertikal und drückt gleichmäßig auf beide Schienen. Wenn sich die Linie jedoch krümmt, treten seitliche Kräfte ins Spiel. Bei den meisten Schienenkurven gibt es einen Überhöhungswinkel (dh eine niedrige und eine hohe Schiene), um die seitlichen Kräfte abzumildern. Darüber hinaus sind Eisenbahnräder kegelförmig. Dadurch kann das Rad auf der hohen Schiene eine längere Strecke zurücklegen als das Rad auf der niedrigen Schiene, wenn der Zug eine Kurve befährt.

Die Rolle des Schmiermittels

Der Überhöhungswinkel jeder Kurve wird unter Berücksichtigung des erwarteten Gewichts und der Geschwindigkeit des Zuges ausgelegt. Wenn ein Zug eines dieser Kriterien überschreitet, drückt der Spurkranz des Rades auf der Hochschiene gegen die Spurfläche der Schiene, was zu Verschleiß führt. (Wenn der Zug eines der beiden Kriterien zu sehr überschreitet, kann er auf die Schienen steigen und eine Entgleisung verursachen.) Um den Verschleiß zu verringern, wird auf die Spurweite der Schiene Kurvenfett aufgetragen. Dies reduziert nicht nur den Wartungsaufwand an gebogenen Schienen, sondern verringert auch das Entgleisungsrisiko aufgrund von Schienenschäden.

(Kurvenschienenfett wird auf die Spurfläche der Schiene aufgetragen.)

Die ideale Kurvenschienenfett sollen:

Verfügt über EP-Eigenschaften (Extremdruck), um den Kräften standzuhalten, die vom Eisenbahnrad auf das Rad ausgeübt werden
Verfügen über extreme Hafteigenschaften, um sicherzustellen, dass es an Ort und Stelle bleibt
Bei allen Betriebstemperaturen stabil sein
Seien Sie resistent gegen extremes Wetter, einschließlich starker Regenfälle, Schnee und Hitze

Laschenfett: Was ist ein Laschenfett?

Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich bei einer Lasche um eine Metallplatte, die seitlich an zwei Schienen, wo diese aufeinandertreffen, verschraubt wird und dabei hilft, die beiden Schienenstücke zusammenzuhalten. Je nachdem, ob die verbundenen Schienen gleiche/unterschiedliche Höhen oder Größen haben oder eine elektrische Isolierung benötigen, stehen unterschiedliche Laschen zur Verfügung.

Die Rolle des Schmiermittels

Laschenfett wird unter die Lasche aufgetragen, bevor sie mit den Schienen verschraubt wird. Dies ist äußerst wichtig, um die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Verbindung zu verlängern. Das Schmiermittel sorgt dafür, dass sich die Schienen und die Lasche leicht bewegen können, sodass sie Lastschwankungen bei der Überfahrt eines Zuges oder durch Temperaturänderungen verursachte Ausdehnungen/Kontraktionen ausgleichen können. Der Schmierstoff verringert zudem den Verschleiß und andere Schäden, wie zum Beispiel Korrosion.

Die ideale Laschenfett sollen:

Besitzen extreme Korrosionsschutzeigenschaften
Sie müssen sehr langlebig sein und die Wartungs-/Austauschintervalle idealerweise auf mindestens zwei Jahre verlängern
Die Leitung von Elektrizität wird nicht behindert
Bei allen Betriebstemperaturen stabil sein
Seien Sie resistent gegen extremes Wetter, einschließlich starker Regenfälle, Schnee und Hitze

Schaltplattenfett: Was ist eine Schaltplatte?

Eine Weiche ermöglicht es einem Zug, die Richtung zu ändern. Normalerweise handelt es sich um ein Y-förmiges Gleisstück, bei dem sich eine Linie in zwei teilt. Durch Öffnen oder Schließen der Weiche schickt der Bediener den Zug auf die linke oder die rechte Linie. Die Weichenplatte ist eine horizontale Metallplatte, die unter dem beweglichen Gleisstück (das sogenannte Weichenschwert) sitzt. Wenn der Bediener den Schalter öffnet oder schließt, gleitet das Springmesser über die Schaltplatte.

Die Rolle des Schmiermittels

Auf die Oberseite der Schaltplatte wird ein Schmiermittel für die Schaltplatte aufgetragen. Seine Aufgabe besteht darin, der Springmesserschiene eine freie Bewegung mit möglichst geringem Kraftaufwand zu ermöglichen. Dies ist äußerst wichtig, denn wenn eine Weichenzunge stecken bleibt, kann es zu erheblichen Verzögerungen und sogar zur Entgleisung des Zuges kommen.

Die ideale Schaltplattenfett sollen:

Verfügt über extreme Haftungs- und Haltbarkeitseigenschaften, so dass es auch während der Gleitbewegung des Springmessers an Ort und Stelle bleibt
Seien Sie extrem witterungsbeständig, einschließlich Abwaschen durch Regen und UV-Licht, da es sehr exponiert ist
Verfügen über EP-Eigenschaften (Extremdruck), um den Kräften beim Vorbeifahren des Zuges standzuhalten
Seien Sie in der Lage, hohen und niedrigen Temperaturen standzuhalten, einschließlich der hohen Temperaturen von Schalterheizungen, die in einigen Ländern zur Abmilderung von Frost, Schnee und Eis eingesetzt werden

Top-of-Rail-Reibungsmodifikatoren: Was sind sie?

Spitze des Schienenreibungsmanagements ist ein relativ neues Gebiet der Schienenschmierung, das in den letzten Jahren stark weiterentwickelt wurde. Grundsätzlich werden Top-of-Rail-Reibungsmodifikatoren auf die Oberseite der Schiene aufgetragen, um sicherzustellen, dass zwischen dem Rad und der Schiene die ideale Reibung herrscht.

Was bewirken Top-of-Rail-Reibungsmodifikatoren?

Auf einer Schiene ist eine gewisse Reibung zwischen Rad und Gleis wichtig, da das Rad sonst einfach durchdreht oder rutscht. Wenn jedoch zu viel Reibung vorhanden ist, benötigen Sie mehr Energie, um den Zug voranzutreiben. Reibungsmodifikatoren für die Oberseite der Schiene werden auf die Oberseite des Gleises aufgetragen, um den idealen Reibungskoeffizienten zwischen Rad und Schiene sicherzustellen. (Diese liegt irgendwo zwischen 0.3 und 0.4; auf einer trockenen, ungeschmierten Schiene liegt sie bei etwa 0.7.) Das Ergebnis ist eine optimierte Schienenleistung mit geringerem Verschleiß, weniger Lärm und geringerem Kraftstoffverbrauch.

(Wie der Name schon sagt, werden Top-of-Rail-Reibungsmodifikatoren auf die Oberseite der Schiene aufgetragen.)

Weitere Überlegungen: Umweltfreundlich, Schwertransport- oder Extremwetterschmierstoffe?

Bei der Auswahl eines Schienenschmierstoffs gibt es noch andere Überlegungen. Zum Beispiel:

Umweltfreundliche Produkte werden von den Aufsichtsbehörden zunehmend vorgeschrieben, da Schmierstoffrückstände in die Umwelt und den Grundwasserspiegel gelangen können.
Gleise, die hauptsächlich für schwere Güterzüge genutzt werden, benötigen möglicherweise ein Schmierfett für die Schwerlastspur, das für schwere Belastungen ausgelegt ist.
In Tunneln und städtischen Gebieten benötigen Schienenfette häufig feuerbeständige Eigenschaften, um die Gefahr von Feuer und Rauch zu verringern.

In den meisten Fällen sind spezielle Kurvenschienenfette, Laschenfette, Weichenfette und Reibungsmodifikatoren für die Oberseite der Schiene mit diesen Eigenschaften zu finden. Welches Schmiermittel Sie genau benötigen, hängt jedoch von mehreren Faktoren ab, darunter behördliche Anforderungen, Wetterextreme sowie der Schienentyp und die Verwendung.

Erste Schritte: Auswahl des idealen Schmiermittels für Ihre Bedürfnisse

Wenn Sie Ratschläge zur Auswahl des besten Schmiermittels für Ihre Bedürfnisse benötigen, wenden Sie sich an uns. nehmen Sie mit uns Kontakt auf bei uns bei RS Clare. Wir helfen Ihnen gerne weiter.