Fronius TPS 400i: Gleisbaumaschinen-Hersteller Matisa schweißt mit Fronius-Geräten

Matisa fertigt als Sondermaschinenhersteller Drehgestelle und fast alle anderen Stahlkonstruktionen für die Gleisbaumaschinen im eigenen Werk am Genfer See. Immer mit dabei: die robuste und effiziente Schweißtechnik von Fronius. (Bilder: Fronius)

Am 3. April 2007 brach die französische Bahn mit einem TGV den eigenen Geschwindigkeitsweltrekord: Auf der Strecke zwischen Paris und Straßburg erreichte erstmals ein Zug die Ultrahochgeschwindigkeit von 574,8 km/h. Dafür wurde eigens ein TGV getunt und die Strecke umgebaut: Unter anderem musste bei einigen Bögen das Niveau zwischen dem äußeren und dem inneren Schienenstrang auf 13 cm erhöht werden. Bei einer Geschwindigkeit von knapp 160 m/s sind die hohen Fliehkräfte zu bewältigen und der bei offenem Gleisbettaufbau drohende Schotterflug sicher zu vermeiden. Fachleute haben daher die „Zugautobahn“ exakt vermessen, die Gleise auf den Millimeter genau angepasst, das Schotterbett unter den Gleisen verdichtet und mit äußerster Sorgfalt jeden herausragenden Stein entfernt.

Um das Schweißen des 25 m langen Grundgestells zu erleichtern, setzt Matisa Stellungsregler ein, wie hier beim Schweißen des Fahrgestells für einen aus fünf Kästen zusammengefügten Weichentransportwaggon.

Rony Chiavone
Schweißaufsicht und Verantwortlicher für die zerstörungsfreien Schweißnahtprüfungen bei Matisa

„Eine leistungsfähige und zuverlässige Schweißtechnik in Kombination mit einem einwandfreien Service hilft uns, die knapp bemessene Produktionszeit optimal auszuschöpfen.“

Jede Maschine ein Unikat

Die hohen 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 1945 am Genfer See 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 unserer mittlerweile 300 Maschinen im Feld ist ein Unikat“, erklärt 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 Matisa kaum Standardkomponenten aus dem Personen- oder Güterzugbau verwenden. Die Schweizer fertigen daher alle wichtigen Teile einschließlich der Drehgestelle in Eigenregie.

Typische Aufgabe für die Schweißer bei Matisa: Eine Stumpfnaht mit einer Einschweißtiefe von 25 mm, die mit einer Wurzelschweißung und mehreren Fülllagen geschweißt wird.

Christophe Cochard
verantwortlicher IWS bei Matisa

„Wir schätzen insbesondere die Robustheit und Zuverlässigkeit der Fronius-Lösungen. Für Matisa 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.“

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.

Matisa ist gemäß der EN 15085 zertifiziert und verwendet für die Fahrgestelle, Drehgestelle und Aufbauten in der Regel Bleche und Profile aus konventionellem Baustahl (S355) in den Stärken 10 bis 200 mm. 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 fünf Meter langen vorgefertigten Kästen zusammengeschweißt. Jedes Fahrgestell muss einem geometrischen Maßprotokoll mit beschränkten Toleranzen entsprechen. Das Fügen der Kästen mit einer Einschweißtiefe von 25 mm wird durch Ultraschall- und Magnetprüfungen überwacht.

Heute stehen den Schweißern des Unternehmens insgesamt 50 Fronius-Schweißsysteme aus mehreren Gerätegenerationen wie TPS 450, TPS 4000/5000 und acht TPS 400i zur Verfügung.

Infos zum Anwender

Matisa ist ein Schweizer Hersteller von Gleisbaumaschinen. Die Bandbreite umfasst Stopfmaschinen, Streckenstopfmaschinen, Gleisumbauzüge, Bettungsreinigungsmaschinen, Schotterplaniermaschinen, Messfahrzeuge und Weichentransportwagen. Das Unternehmen wurde 1945 von Constantin Sfezzo gegründet. Heute unterhält Matisa Standorte und Vertretungen in der Schweiz, in Deutschland, Frankreich Italien, Spanien, Großbritannien, Australien, Brasilien und Japan.

www.matisa.ch

Mit Fronius-Stromquellen und fast nur manuell

Die Experten schweißen diese und alle anderen Nähte bis zu 2,0 m Länge manuell mit konventionellem Zusatz (1,2 mm Böhler EMK 8 Massivdrahtelektrode). Schweißen erfolgt hauptsächlich im Sprühlichtbogen-Verfahren (ab Blechstärken von 5,0 mm). Bei längeren Längsnähten greift das Unternehmen auf ein akkubetriebenes Längsfahrwerk vom Typ 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 eine Fronius-Lösung.

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, da es sich um eine geschweißte sicherheitsrelevante Komponente handelt.

Maßgeschneiderte Maschinen für das Bauen, Warten und Erneuern von Bahnstrecken sind schon seit 1945 die Spezialität von Matisa.

Robust und zuverlässig

Matisa hat bereits Anfang der 1990er-Jahre die ersten Fronius-Stromquellen eingeführt und seitdem den Maschinenpark sukzessive umgestellt und erweitert. „Wir schätzen insbesondere die Robustheit und Zuverlässigkeit der Fronius-Lösungen“, begründet Christophe Cochard, Verantwortlicher IWS (International Welding Specialist) bei Matisa. „Zudem können wir so den Aufwand für die Ersatzteilhaltung sowie das Verbrauchsmaterial minimal halten.“ Heute stehen den Schweißern des Unternehmens insgesamt 50 Fronius-Systeme 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 5,0 mm Blechstärke verschiedene Prozesse wie den Sprühlichtbogen, den Kurzschlusslichtbogen und den Impulslichtbogen qualifiziert. Mit diesen und den Schweißergebnissen sind wir unverändert hoch zufrieden“, betont 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 Performance

Das Unternehmen schätzt die mit den topmodernen Schweißgeräten verbundenen Vorteile. Dazu gehören die Bedienung über Touchscreen, weiterentwickelte Schlauchpakete und die ergonomischen, leichtgewichtigen Handschweißbrenner der TPS/i-Familie. „Für Matisa 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 Cochard, der abschließend zusammenfasst: „Eine leistungsfähige und zuverlässige Schweißtechnik in Kombination mit einem einwandfreien Service hilft uns, die knapp bemessene Produktionszeit optimal auszuschöpfen. Wir haben mit Fronius den richtigen Partner, um für aktuelle und kommende Herausforderungen gut gewappnet zu sein.“