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Moins de nuisances sonores pour le métro suspendu de Wuppertal grâce au système de lubrification SKF

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    2016 September 22, 13:00 CEST


    Le métro suspendu est l'emblème mondialement connu de Wuppertal. Depuis 1901, il transporte des passagers à travers toute la ville à des hauteurs pouvant atteindre jusqu'à 12 mètres au-dessus du sol. Cela signifie qu'il passe souvent à proximité des habitations et c'est pourquoi son opérateur WSW (Wuppertaler Stadtwerke) tente de trouver un moyen de rendre sa circulation moins bruyante. Pour ce faire, sa filiale WSW Mobile déploie une solution innovante de SKF : le système de lubrification SKF EasyRail Airless de boudin de roue. Ce système réduit le frottement entre le boudin de roue et le bord du rail, diminuant ainsi de manière considérable les émissions de bruit.

    Göteborg, Suède, le 22 septembre, 2016 : Le monorail suspendu circule le long d'un rail continu en acier unidirectionnel et, arrivé aux extrémités de la ligne, emprunte une boucle de retournement. Les voitures sont suspendues en-dessous, au niveau de leurs boggies. La ligne peut prendre des virages d'un rayon de 120 m, à une vitesse maximale de 60 kilomètres / heure, la rendant ainsi beaucoup plus rapide que celle d'un tramway, par exemple. Les unités d'entraînement qui passent sur le rail sont dotées de paires de roues alignées les unes derrière les autres. Contrairement aux véhicules ferroviaires traditionnels, les roues du métro suspendu ont deux boudins de roue. Les roues sont également équipées d'amortisseurs de bruit spécialement conçus pour réduire les nuisances sonores.

    Face à l'espace restreint dont ils disposaient au sol, les concepteurs de cette solution ferroviaire exceptionnelle « dirigèrent leur regard vers le ciel » à la recherche d'inspiration. À la fin du 19ème siècle, le centre-ville de Wuppertal était déjà très dense. Le seul endroit qui pouvait accueillir des transports en commun était donc l'espace qui se trouvait au-dessus de la rivière qui a donné son nom à la ville. L'enthousiasme exceptionnel que suscitait alors la technologie, ainsi que l'optimisme qui régnait dans le secteur de la sidérurgie, ont finalement mené à la réalisation de cet ambitieux projet. Aujourd'hui, la ligne longe une route de 13,3 km, dont 10 sont directement au-dessus de la rivière. Pendant les heures de pointe, les rames comprennent 22 wagons, avec trois rames toutes les 10 minutes. La structure de support est composée de 468 piliers inclinés, avec des sections de pont venant soutenir la piste qui y intégrée.

    Un lifting technique
    La bien-aimée « vieille dame » de la ville est actuellement en train de subir un véritable lifting. « Au cours de ces 20 dernières années, la structure fut entièrement rénovée. Aujourd'hui, nous modernisons progressivement l'ensemble de notre gamme de wagons », explique Thomas Kaulfuss, responsable des opérations techniques de la voie ferrée suspendue. Cette ligne sera équipée de wagons de pointe, ainsi que d'un tout nouveau système de sécurité ferroviaire radiocommandé, comme celui utilisé sur les TGV en France. Mais les spécifications techniques recommandent également l’utilisation d’un système de lubrification de boudin de roue efficace. « Nous opérons dans une zone très confinée de la ville. Notre objectif est d'utiliser une solution verte qui sera à la fois respectueuse de l'environnement et en mesure de réduire au maximum les nuisances sonores », ajoute Thomas Kaulfuss.

    Ce spécialiste de l'industrie ferroviaire n'a pas eu besoin de beaucoup de temps pour trouver le partenaire idéal. Un ancien modèle de wagon était déjà équipé d'un système de lubrification SKF de boudin de roue utilisé depuis sept ans. Initialement, il fut sélectionné, sur la base d'un essai, pour remplacer un ancien système alimenté par de l'air comprimé. Une unité de commande avec capteur a été introduite pour venir remplacer un interrupteur au mercure qui générait des doses incorrectes. « Pour nous, ce fut un énorme bond en avant. Le système était adapté à nos besoins en termes de vitesse et de déplacements dans les virages. Avec de nouveaux véhicules, nous pourrions les programmer de telle sorte que la bride de roue soit lubrifiée dans toutes les positions, tout le long du trajet », remarque avec enthousiasme Rolf Barnat, superviseur de l'atelier des wagons de la ligne suspendue.

    Cela a également permis à SKF de déployer la dernière version de sa solution dans les nouveaux wagons. À l'heure actuelle, la solution est déjà installée dans deux véhicules et les essais réalisés, en vue d'affiner les réglages, furent probants. Dès la fin de l'année, les nouveaux wagons circuleront alors en permanence à travers la ville de Wuppertal.

    Un fonctionnement électromagnétique plutôt que pneumatique
    Le système de lubrification SKF EasyRail Airless de boudin de roue a été conçu de telle sorte que le lubrifiant soit alimenté à partir d'une pompe à réservoir vers la pompe électromagnétique de dosage par l'intermédiaire d'un circuit boucle. La pompe électromagnétique applique une quantité prédéfinie de lubrifiant sur le boudin de roue sans utiliser d'air comprimé. Chaque « pompe avec buses intégrées » est équipée d'un dispositif de chauffage afin d'assurer la projection du lubrifiant même si les conditions climatiques sont rigoureuses.

    « Nous utilisons à Wuppertal des pompes électromagnétiques PER avec deux buses et un groupe motopompe KFG avec un réservoir d'une capacité de 2 kg. La pompe PER applique 40 mm3 de graisse par buse sur le boudin de roue en moins de 0,5 secondes », explique Tobias Weber, Account Manager pour le ferroviaire chez SKF Lubrication Business Unit. Tobias Weber est en contact permanent avec WSW Mobil, apportant son assistance pour réaliser les derniers réglages minutieux.

    L'unité de commande de la solution SKF - un système de type LCG2 - est équipée d'un capteur de courbe. Il permet d'utiliser le lubrifiant de manière rentable et écologique. En vue d'économiser de l'espace, le système SKF de la ligne suspendue de Wuppertal est installé sur le premier bogie. L'air comprimé n'étant plus utilisé, inutile d'avoir un compresseur comme c'était le cas sur les anciens modèles. Cela permet d'économiser non seulement l'espace, mais également de l'argent, en réduisant la quantité de câblage nécessaire. « La sensibilité du système est contrôlée électroniquement. Les utilisateurs peuvent configurer le capteur de courbe en fonction de leurs besoins et déterminer à quel moment exact le lubrifiant sera pulvérisé », ajoute Tobias Weber.

    Les résultats obtenus lors des essais pratiques réalisés en utilisant les nouveaux wagons fabriqués par Vossloh-Kiepe furent vraiment positifs. « Les expériences que nous avons réalisées furent probantes. Le travail que le système effectue est totalement fiable », explique Thomas Kaulfuss. Les résultats obtenus grâce à ce système furent déjà très bons en termes de lubrification. Par rapport à la version pneumatique, le système SKF permet de réduire de manière significative le niveau sonore dans les virages. « Cela a donné un avantage crucial à SKF. Les experts sont déjà venus nous voir et nous avons pu constater que cette version fonctionnait bien. Ceci a considérablement facilité notre travail de recherche d'une solution adaptée à nos nouveaux wagons », déclare Thomas Kaulfuss

    Produire plus avec moins
    Thomas Kaulfuss constate également que la conception technique du système comporte d’autres avantages. « Étant donné que nous avons cessé d'utiliser de l'air comprimé et que nous n'avions plus besoin de compresseur, le véhicule n'avait plus besoin de tant de composants que ça. Ce qui nous a permis de réduire le poids. Un autre avantage, ce système facilite l'installation, puisqu'il n'y a plus autant de câbles et de tuyaux à poser », ajoute-il. Une autre des préoccupations importantes concernait l'ajustement des doses. L'unité de commande avec capteur peut réaliser cette tâche sans aucun problème. En effet, elle répond précisément aux besoins en termes de vitesse et de déplacements dans les virages. « Le poste de commande installé sur le système d'exploitation nous donne la possibilité de répondre à tout moment à des conditions qui ne cessent de changer », déclare Kaulfuss

    pour qui la coopération avec les experts de SKF est excellente. Le système de lubrification de boudin de roue a dû être adapté aux exigences particulières de la ligne suspendue de Wuppertal. « SKF, qui était déjà surplace, a intégré les composants et procédé aux ajustements. Ce fut un énorme travail d'équipe », explique le responsable des opérations. D’un point de vue technique, EasyRail Airless propose une quantité de fonctionnalités « avec lesquelles nous nous nous familiarisons petit à petit. » Thomas Kaulfuss reste confiant, ce projet sera une réussite : « Nous allons atteindre notre objectif qui vise à réduire au maximum les nuisances sonores du trajet. »

    SKF présentera ses nouvelles solutions visant à améliorer l'efficacité du secteur ferroviaire en septembre à l’occasion du salon InnoTrans qui se tiendra à Berlin du 20 au 23 septembre. Les visiteurs retrouveront SKF dans le hall 22, stand 606.

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    SKF est le premier fournisseur mondial de produits et de solutions sur les marchés des roulements, des solutions d'étanchéité, de la mécatronique, des systèmes de lubrification et des services. Les services incluent l'assistance technique, la maintenance, la maintenance conditionnelle et la formation. SKF est représenté dans plus de 130 pays et compte environ 17 000 distributeurs dans le monde entier. Les ventes annuelles, pour l'année 2015, s'élevaient à 75 997 millions de couronnes suédoises. Le nombre de collaborateurs était de 46 635.www.skf.com  

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