Engineered Polymer Sleeper (EPS) aus amalentic

Schrittweise Kompetenzerweiterung

Konstante Produkteigenschaften
Für den neuartigen, zu 100% recyclebaren Materialmix namens amalentic wurden 168+ Prüfmerkmale identifiziert & 330 interne Versuche durchgeführt
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Einzigartiges Fertigungsverfahren
… dessen multifunktionales Werkzeug-Konzept Kunden Anwendungsmöglichkeiten im Gleis eröffnet, die bisher nicht umsetzbar waren., wie den Einsatz von Direktbefestigungen.
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Gleis-EPS
Zahlreiche Anpassungsmöglichkeiten für einen beschleunigten & vereinfachten Einbauprozess
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Weichen-EPS
Durchdachte & variable Lösung für die speziellen Weichenschnittstellen
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EPS-Brückenbalken
inkl. Führungsschiene, höhenverstellbar & beschleunigter Einbau
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Beweggründe: Ressourcenschonende & nachhaltige Alternative zur Holzschwelle

  • Ziel ist eine ökologische Verbundschwelle, die die positiven Eigenschaften von Holzschwellen und bestehenden Kunststoffschwellen vereint
  • Erhöhte Sicherheit durch den Einsatz von Bewehrung (ähnlich wie bei Betonschwellen)
  • Ausgangssituation am Markt: Aufgrund des geplanten Kreosot-Verbots für Holzschwellen in Europa
  • Weitere Beweggründe für die Entwicklung: enabling green mobility
  • Vertrauen in die eigenen Kompetenzen & Fähigkeiten: Interaktionen beim Rad-Schiene-Kontakt & Technologiezentrum in Werdohl für alle Testszenarien
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Ziel ist eine ressourcenschonende & nachhaltige Alternative zur Holzschwelle

Produkteigenschaften im Überblick

Exzessive Erprobung: Wirtschaftliche und umweltfreundliche Schwellenalternative für Gleise, Weichen und Brücken

  • Über 150 Prüfmerkmale wurden identifiziert
  • Etwa 330 interne Versuche wurden durchgeführt, um die optimale Materialmischung zu finden, die die internationalen Normen und Kundenanforderungen erfüllt.
  • Untersuchung des Einflusses der Umgebungstemperatur auf die mechanischen Eigenschaften
  • Mitarbeit in den Normungsgremien für Kunststoffschwellen ISO und AREMA: Die gewonnenen Erkenntnisse können für die Festlegung der Schwellen genutzt und Normänderungen frühzeitig in die Produktgestaltung integriert werden.

Fokussierung verschiedener Anwendungsbereiche

  • Breiter Anwendungsbereich: Von Stadtbahn bis Schwerlast werden bereits abgedeckt; Fokus für die Zukunft: sicherer Einsatz in Tunneln
  • Keine Einschränkungen hinsichtlich Design und Formgebung
  • Sowohl Mischungsverhältnis und Schwellenform als auch die Positionierung und Art der Bewehrung können nach anwendungsspezifischen Vorgaben angepasst werden
  • Kombination mit verschiedenen Schienenbefestigungssystemen inkl. W-Systemen
    • Neben der indirekten Befestigung eignet sich das Material und die Produktion hervorragend für den Einsatz von Direktbefestigungen
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Zahlreiche Anpassungsmöglichkeiten für einen beschleunigten / vereinfachten Einbauprozess

  • Kunden können zwischen verschiedenen Schienenbefestigungslösungen wählen – direkt oder indirekt, einschließlich Schutzvorrichtung:
    • Für W-Systeme kann die Sickengeometrie für eine Direktbefestigung vorgefertigt werden
    • Bei Weichenausführungen ist auch eine indirekte Befestigung inklusive Führungsschiene und Fangvorrichtung möglich
  • Rutschhemmende Profilierungen, deren millimetergenaue Prägung von zwei bis fünf mm Höhe
    • Erprobte Bearbeitungsmöglichkeiten: Bohren, Sägen, Fräsen und Schleifen
  • Vorfertigung der Kernlöcher für die Schwellenschrauben: mit und ohne Gewinde, auch um 5° geneigt
  • Schwellengeometrie ist anpassbar (Länge, Höhe, Breite)

Längst im Testbetrieb – in verschiedenen Streckenumgebungen

Vollbahnstrecke mit KS-System & Skl 24
Indirekte Befestigung
Indirekte Befestigung
Weichen-EPS
Weichen-EPS
Vollbahn-Testgleis
Vollbahn-Testgleis
Schwerlaststrecke
Schwerlaststrecke
Direktbefestigung im Schwerlastbereich
Direktbefestigung im Schwerlastbereich
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Entwicklungsgründe Für eine Alternative zu heutigen Kunststoff- & Holzschwellen

Dank amalentic vereint die EPS alle positiven Eigenschaften von Beton-, Holz- und Kunststoffschwellen auf sich. Der neuartige Materialmix amalentic aus Sekundärrohstoffen in Industriequalität und Additiven bildet die Grundlage, damit die wichtigsten Produktanforderungen, wie eine hohe Witterungsbeständigkeit, eine geringe Wärmeausdehnung, eine hohe seitliche Gleislagestabilität sowie stabile Spurweite, in besonderem Maße erfüllt werden.

Umweltfreundlich & 100% recycelbar
Hohe Druckfestigkeit, definierte & stabile Eigenschaften
Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, zusätzliche Stahlbewehrung
Erhöhte Sicherheit durch Verwendung einer Bewehrung
Komplettlösung mit Schienenbefestigungs-systemen, Verwendung von Direktbefestigungen

Exzessives Testen, um amalentic zu entwickeln

Wirtschaftliche & umweltfreundliche Schwellenalternative für Gleise, Weichen & Brücken

  • 168+ Anforderungen wurden identifiziert
  • Rund 330 interne Versuche, um die optimale Materialmischung zu finden, die die Normen & Kundenanforderungen erfüllt
  • Bestimmung des Einflusses der Temperatur auf die mechanischen Eigenschaften
  • Mitarbeit in den Normungsgremien für Kunststoffschwellen ISO und AREMA

Internationale Anforderungen:

  • ISO 12856-1:2022-02 Materialeigenschaften
  • ISO 12856-2:2022-11 Produktprüfung
  • ISO 12856-3:2022-02 Allgemeine Anforderungen (Vorschlag)

Nationale Anforderungen:

  • AREMA Chapter 30 Part 5
  • Betriebstauglichkeitsuntersuchung DB/EBA Version 8
  • SPC00298 ProRail

Übersicht über Spezifikationen

Möglichkeiten zur Sanierung und Regulierung

Reparatursatz für Arbeiten im Gleis

Unser Nachhaltigkeitsgedanke umfasst natürlich auch Sanierungs- & Regulierungsmöglichkeiten. Ist bspw. ein Bohrloch falsch gesetzt, kann dieses leicht behoben werden. Einfach reinigen (Ausblasen reicht), das Bohrloch mit Vergussmaterial befüllen und aushärten lassen, neues Loch an der benötigten Stelle bohren und neu verschrauben. Auch größere Beschädigungen können einfach repariert werden. Sogar die Spurweite kann nachträglich angepasst werden.

Neue Serienfertigung

  • Hochmoderne & weitgehend automatisierte Fertigungsanlage
  • Kapazität von zunächst rund 100.000 Verbundstoffschwellen pro Jahr (Tageskapazität ca. 480 Stück)
  • Der Fertigungsprozess entspricht sämtlichen europäischen Energiestandards und das Thema Nachhaltigkeit stand auch bei der Konzeption der einzelnen Produktionsschritte von Anfang an im Fokus. Für die Herstellung wird bspw. grüner Strom verwendet, wo immer möglich wird Energie zurückgewonnen und erneut genutzt.
  • Das innovative Werkzeugkonzept ermöglicht eine flexible Anpassung des Produktdesigns an Kundenwünsche.
  • Angebotsportfolio beinhaltet sowohl Gleis- und Weichenschwellen als auch spezielle Produkte für Bahnbrücken:

Engineered Polymer Sleeper – EPS aus amalentic

für Gleise, Brücken & Weichen

Material

  • Neuer umweltfreundlicher, recycelbarer Verbundwerkstoff in einheitlicher Industriequalität; bestehend aus Füllstoff, Polymer & Additiven
  • Polymer 100% recycelt, nicht registrierungspflichtig unter REACH
  • Sand 100% Naturprodukt, keine Zusatzstoffe, nicht registrierungspflichtig unter REACH
  • Bewehrungsstahl ca. 100% Stahlschrott, nicht registrierungspflichtig unter REACH

 

Materialherstellung

  • Polymer wird geschmolzen und homogen mit Füllstoffen & Additiven vermischt

 

Schwellenproduktion

  • Vorbereitung der Form & Positionierung der Bewehrung
  • Verguss der vorbereiteten Mischung in die Form; diese wird unter hoher Belastung gepresst, abgekühlt und dann entformt

Wiederverwertbar

  • Nach dem Produktlebenszyklus – also nach etwa 50 Jahren im Gleis – wird die EPS zerkleinert & das Material getrennt. Da jede Schwelle mit einer Nummer gekennzeichnet ist, ist die genaue Materialmischung bekannt.
  • Bevor das Material wiederverwendet wird, wird zur Sicherstellung der Qualitätsanforderungen das Material vor der Verarbeitung gereinigt.

Besondere Charakteristik der Skl-Kennlinien mit der zweiten Steifigkeit