Pressione anziché rotazione

Meno usura, meno rumore, maggiore precisione e migliore garanzia di qualità: con un sistema di azionamento completamente idraulico7, il produttore austriaco di macchine per la costruzione e la manutenzione dei binari, ha eliminato gli svantaggi delle macchine convenzionali quando si tratta di manutenzione di binari e massicciate. In qualità di partner di sistema dell’azienda, HANSA-FLEX non solo ha fornito tutte le tubazioni idrauliche, ma ha anche assemblato le tubazioni e i tubi in loco presso system7.

Nel traffico ferroviario il binario svolge un ruolo centrale: non solo deve guidare i treni in modo sicuro, ma deve anche assorbire le forze che ne derivano e trasferirle alla sottostruttura attraverso le traversine e la massicciata. Sembra tutto molto semplice, ma se si considera il carico assiale di 22,5 tonnellate consentito in Europa è tutt’altro che banale, perché le forze che si generano sono enormi. Una forza di 110 kilonewton agisce su una superficie di contatto di soli 3 cm² tra ruota e rotaia. La conseguenza è che la geometria del binario, cioè l’allineamento orizzontale (direzione) e verticale (altezza) dei binari e dei punti si deteriora nel tempo.

Rincalzatura a macchina

Per correggere questi errori geometrici del binario è necessario un regolare intervento di manutenzione. A tal fine, il binario e i punti vengono sollevati e quindi riallineati in modo geometricamente corretto. Allo stesso tempo, il letto di fondazione viene compattato per stabilizzare la geometria del binario riallineato. In termini tecnici, il binario viene “rincalzato”. Nei primi anni della ferrovia, gli addetti alla manutenzione dovevano eseguire il rincalzo manualmente con un argano, una forca per la zavorra e una zappa per il rincalzo, ma negli ultimi 80 anni questo compito è stato svolto da macchine. A tale scopo, le rincalzatrici sono dotate di strumenti di sollevamento e allineamento e di denti di rincalzo vibranti, che penetrano nel letto di ghiaia del binario e compattano e stabilizzano la ghiaia.

Avvio e arresto rapidi

Le rincalzatrici tradizionali funzionano con un albero eccentrico, che mette in oscillazione sinusoidale i denti di rincalzo. “L’elevato numero di parti rotanti e quindi soggette a usura, la continua emissione di rumore e il sistema di controllo rigido e quindi poco flessibile ci hanno spinto ad aprire nuove strade con lo sviluppo del nostro ‘Universal Tamper 4.0′”, spiega Hansjörg Hofer, CEO di System7. Il cuore della macchina, che ha ottenuto 20 diversi brevetti, è il gruppo di rincalzatura a bassa rumorosità con il suo azionamento completamente idraulico. Le operazioni di vibrazione e regolazione sono eseguite idraulicamente. Il vantaggio è che la vibrazione inizia solo poco prima che i denti di rincalzo raggiungano la loro posizione operativa nel letto di zavorra. “Le moderne valvole proporzionali sono in grado di controllare grandi quantità di olio in un periodo di tempo molto breve. Un’operazione di rincalzatura dura solo 1,5 secondi. Questi controlli start-stop non sarebbero possibili con gli alberi a vibrazione rotante”, afferma Hofer.

Meno rumore, maggiore flessibilità

I lavori di costruzione dei binari vengono generalmente eseguiti di notte, per evitare di influenzare il traffico ferroviario. Il sistema di trazione completamente idraulico riduce notevolmente il rumore generato, consentendo così di operare di notte anche nelle aree urbane. Il sistema offre anche altri vantaggi. Ad esempio, i cilindri di posizionamento che controllano i denti di rincalzo sono dotati di sensori di spostamento senza contatto. Altri sensori misurano la pressione nei cilindri idraulici. “Questo ci permette di adattare dinamicamente la frequenza, le vibrazioni e l’ampiezza di apertura alle condizioni individuali”, riferisce Hofer.

Estrema precisione

I sensori consentono a System7 di misurare e registrare la densità di compattazione della zavorra. Fornendo informazioni sulle pratiche operative, Hofer aggiunge: “La conoscenza delle condizioni e della durezza della massicciata lungo il binario significa che gli operatori ferroviari possono implementare nuovi concetti come la manutenzione predittiva, evitando l’usura eccessiva prima ancora che inizi, intervenendo in modo appropriato”. Anche il sollevamento e l’allineamento dei binari sono realizzati idraulicamente. Le operazioni sono controllate da un programma software di nuova concezione che mette in rete un gran numero di sensori, circuiti controllati idraulicamente e scanner laser. Esso fornisce all’operatore controlli predittivi del tipo applicato nell’unità di navigazione dell’Airbus. “L’Universal Tamper calcola automaticamente i valori di correzione per il tracciato della pista. Non è sufficiente concentrarsi su un’area specifica. È necessario prendere in considerazione l’intera sezione di binario, perché altrimenti il risultato potrebbe essere un errore di traccia periodico”.

Consulenza, montaggio, assistenza

HANSA-FLEX è responsabile di gran parte dei componenti idraulici. “Il fattore decisivo è stato che fin dall’inizio HANSA-FLEX ci ha fornito una consulenza professionale, rispettando al contempo tutti gli standard rilevanti per i veicoli ferroviari, come la norma EN 45545-2”, afferma Hofer. System7 ha scelto consapevolmente una partnership di sistema che va ben oltre le semplici operazioni di fornitura: “Volevamo beneficiare dell’esperienza pluriennale del nostro partner e quindi abbiamo esternalizzato anche le operazioni di montaggio”.
I tecnici della filiale HANSA-FLEX di Wels si sono recati regolarmente sul posto per montare i tubi e le tubazioni del prototipo di Universal Tamper. “La sfida consisteva nell’installare l’attrezzatura idraulica e meccanica in spazi ristretti, garantendo allo stesso tempo una facile manutenzione dei tubi flessibili. Abbiamo discusso e ottimizzato tutti i punti difficili insieme al cliente”, ricorda Roland Bauer della filiale di Wels. E con successo: il primo Universal Tamper sta già lavorando sui binari della Deutsche Bahn. La fitta rete di filiali del partner di sistema garantisce un servizio rapido, quindi non sorprende che siano già in cantiere altri progetti comuni.