Algemeen
In de Coenbrug zijn er twee spileindschakelaars per brughelft. De functie van deze
installatiedelen is het doorgeven van de actuele stand waarin de assen zich bevinden. De assen waar de spileindschakelaar op zit is de rondsel-as en de laatste as van de tandwielkast. Er zijn twee spileindschakelaars per aandrijflijn als
veiligheidsregelmaat. Beiden geven een signaal door naar de besturingskast en indien deze signalen ongelijk zijn geeft het systeem een foutmelding. De spileindschakelaar geeft drie standen door aan het systeem: dicht,
tussenstand en open. Alle spileindschakelaars in de Coenbrug komen uit het jaar 1998. Het type spileindschakelaar is XR2AB14K40. Dit type komt uit de jaren 60-tig en is nog beschikbaar voor vervanging in bestaande installaties. In de figuur B8.1 is de spileindschakelaar weergegeven.
De spileindschakelaar heeft een mechanische levensduur van 10.000.000 cycli en de lagers in de spileindschakelaar zijn onderhoudsvrij. In het geval van de Coenbrug zal de spileindschakelaar eerder de functie verliezen door veroudering van het materiaal; dit is omdat de as waaraan het geïnstalleerd zit ongeveer een toerental van 6 heeft. Bovenop het lage toerental draait de brug relatief weinig. (Telemecanique, 2017)
Montage
De spileindschakelaar wordt als een compleet installatiedeel geleverd bij Rijkswaterstaat en
geïnstalleerd door de montagepartij. Hierdoor is het alleen nodig om de tandwieloverbrenging goed uit te lijnen. Dit wordt gedaan door het draagbeeld te controleren met behulp van Pruisisch blauw. Door het draaien van de tandwielen met blauwsel kan er worden gezien of het draagbeeld goed is. Dit wordt voornamelijk gedaan op basis van ervaring. (R. van de Voorn, persoonlijke communicatie, 12 november 2019)
Risicomatrix
De realistische afwijkingen na het correct installeren van de spileindschakelaar zijn: A. Overmatige slijtage tandwielen.
B. Overmatige slijtage nokvolgers. C. Overmatige slijtage schakelaar. D. Signalering functioneert niet.
In tabel B8.1 is de invulling van de afwijkingen zonder onderhoud gegeven en in tabel B8.2 is de invulling gegeven met toereikend onderhoud. Bij de tweede onderbouwing worden de kans en de ernst van de gevolgen toegelicht. De eerste onderbouwing geeft alleen kort aan of onderhoud voor de betreffende afwijking invloed heeft op de kans van optreden.
Figuur B8.1: Weergave spileindschakelaar. Bron: Telemecanique. (2017).
Tabel B8.1: Risicimatrix geen onderhoud Spileindschakelaar.
Ernst x Kans 1 – Laag 2 - Gemiddeld 3 - Hoog
1 - Minimaal (1) (2) (3)
2 - Maximaal (2) (4) A, B, C. (6)
3 - Kritisch (3) (6) (9)
4 - Catastrofaal (4) (8) D. (12)
Onderbouwing van de plaatsing van de afwijkingen zonder onderhoud:
A. Door het lage toerental en de lage frequentie van gebruik zal schade niet snel ontstaan. Uiteraard zal de schade wel sneller ontstaan in vergelijking tot toereikend onderhoud. De slijtage zal naar verwachtingen op basis van ervaring ontstaan tussen een periode van 1 tot 5 jaar.
B. Zie A. C. Zie A.
D. Onderhoud heeft geen direct invloed op de signalering. De signalering functioneert niet meer bij afwijkingen die optreden in de mechanische onderdelen; dit resulteert in een indirecte toename van de kans op falen.
Tabel B8.2: Risicomatrix toereikend onderhoud Spileindschakelaar.
Ernst x Kans 1 – Laag 2 - Gemiddeld 3 - Hoog
1 - Minimaal (1) (2) (3)
2 - Maximaal (2) A, B, C. (4) (6)
3 - Kritisch (3) (6) (9)
4 - Catastrofaal (4) D. (8) (12)
Onderbouwing van de plaatsing van de afwijkingen met toereikend onderhoud:
A. Met toereikende smering op de tandwielen zal er niet snel schade ontstaan omdat er geen hoge belastingen op werken. Bovendien hebben de tandwielen ook geen hoog toerental; ook dit zorgt voor een lagere kans op slijtage. Indien er wel slijtage op de tandwielen aanwezig is zal dit in eerste instantie geen directe gevolgen hebben op de gehele installatie. Wel
verhoogt de kans op meer slijtage bij de tandwielen zelf, waardoor het uiteindelijk zo zou kunnen zijn dat de overbrenging onvoldoende is en er verkeerde waardes worden gegeven vanuit de spileindschakelaar.
B. De nokvolgers ondervinden geen hoge belastingen. De enige belastingen die de nokvolgers ondervinden zijn tijdens het contact met de schakelaars. Wederom draaien de nokvolgers niet frequent en op een laag toerental; dit verlaagt ook de kans op schade. Indien er slijtage op de nokvolgers zit, zullen de signalen in eerste instantie later worden doorgegeven dan ontworpen. Wanneer materiaalafname door slijtage te groot wordt, zal er geen contact meer zijn tussen de schakelaars en de nokvolgers. Hierdoor zullen er geen signalen ontstaan. C. Van alle mechanische onderdelen in de spileindschakelaar zullen de schakelaars als eerste
slijtage ondervinden. Het materiaal van de schakelaars is zachter dan dat van de nokvolgers waardoor de contactmomenten tussen de twee meer schade aanrichten bij de schakelaars. De levensduur van dit onderdeel is 20 jaar of 10.000.000 cycli. Indien de schakelaars
afbreken of materiaal verliezen kan het zijn dat de signalen niet meer doorgegeven worden. Hierdoor zal de installatie stil komen te liggen.
D. Het niet functioneren van de signaleringen kan liggen aan de mechanische tekortkomingen van de spileindschakelaar (bijvoorbeeld schade), maar merendeel van de tijd zal het komen door een fout in de elektrische componenten. De fouten in de elektrische componenten liggen buiten het kader van het onderzoek.
Voor de functionaliteit van de spileindschakelaar is het noodzakelijk toereikend onderhoud uit te voeren. Dit komt doordat het een volledig mechanisch onderdeel is wat nasmering vereist. Indien dit niet wordt gedaan kan de functionaliteit niet gegarandeerd worden. Zoals eerder aangegeven kan de mechanische aandrijflijn niet draaien zonder de signalering; dit veroorzaakt geen andere directe effecten op de staat van de andere installatiedelen. Omdat de spileindschakelaar in beweging wordt gezet door de andere installatiedelen kunnen deze wel effect hebben op de functionaliteit van de spileindschakelaar.
Onderhoud
Het onderhoud van de spileindschakelaar zal bestaan uit:
- Inspecties: 2-maandelijks controleren van de speling op de uitgaande as en staat van de schakelaars.
- GAO: 2-maandelijks nasmeren van de externe tandwieloverbrenging en de nokvolgers. Het controleren van de speling op de uitgaande as is nodig voor het controleren op slijtage. Indien er speling is op de uitgaande as kan dit een indicatie zijn voor schade op de tandwielen of nokvolgers; dit moet dan verder worden onderzocht. De maximale zijdelingse speling van de uitgaande as mag niet over 0,5 mm.
Voor het nasmeren van beide onderdelen moet er gebruik worden gemaakt van een lithiumvet met 10% molybdeendisulfide; dit is bepaald vanuit de leverancier. Hierbij is het nodig om de externe tandwieloverbrenging na te smeren en de nokvolgers in de spileindschakelaar. Tijdens het smeren van de nokvolgers is het aan te raden om ook de schakelaars te controleren op schade.
(Telemecanique, 1998)
Het onderhoud moet 2-maandelijks gebeuren, omdat de spileindschakelaar 20 jaar oud is en daarmee een grotere kans op afwijkingen bestaat.