Sensoren Kraftprotz auf Schienen: Sensoren in der Rekord-Zahnradlok

Autor / Redakteur: Stefan Diepenbrock* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Mehr als 120 Tonnen Gewicht, 5000 kW Leistung, 760 kN Anzugskraft und 18 Meter Länge - das sind nur einige Eckdaten der grössten und stärksten Zahnradlokomotive der Welt. Entwickelt und produziert vom Schweizer Schienenfahrzeughersteller Stadler Rail tragen auch Sensoren von Baumer dazu bei, dass diese „Kraftprotze“ in Doppeltraktion bis zu 750 Tonnen schwere Güterzüge in Brasilien über die Serra do Mar befördern.

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Güterzug in Paranapiacaba (Brasilien), bespannt mit zwei He 4/4 Lokomotiven und bereit zur Talfahrt.
Güterzug in Paranapiacaba (Brasilien), bespannt mit zwei He 4/4 Lokomotiven und bereit zur Talfahrt.
(Bild: Jürg Zbinden)

Die Bahnstrecke zwischen der brasilianischen Metropole Sao Paulo und der Hafenstadt Santos beträgt nur etwa 80 km, allerdings müssen die dort verkehrenden Güterzüge, die in der Regel mit Eisenerz beladen sind, auf dieser Distanz einen Höhenunterschied von rund 770 m überwinden. Das geschieht auf einer 8 km, langen mit Zahnstangen ausgestatten, Rampe mit 104 ‰ Steigung bzw. Gefälle. Zwei der insgesamt sieben gelieferten Lokomotiven in Doppeltraktion befördern eine Anhängelast von 750 t über diese Rampe hinab zum Hafen von Santos.

Angesichts dieser Herkules-Aufgabe ist ausgeklügelte Technik in den Lokomotiven notwendig. Stadler vertraute auch bei diesem Projekt Sensoren von Baumer, die bei diesen enormen Anforderungen mithalten können. „Bei diesem Projekt ist die Zuverlässigkeit der eingesetzten Produkte sehr wichtig. Die Sierra do Mar ist ja nicht gleich um die Ecke. Zudem sind die klimatischen Anforderungen hoch, liegt doch die Strecke in einem Tropischen Regenwald mit Temperaturen bis zu über 40 Grad“, beschreibt Jürg Schöning, Leiter E-Entwicklung bei Stadler Rail, die Anforderungen.

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Drehgeber für raue Bedingungen

Die vierachsigen He 4/4 Lokomotiven besitzen zwei Drehgestelle, die über je zwei Zahnradantriebe verfügen und auf die dreilamellige Abt-Zahnspange eingreifen. Zusätzlich sind zwei Adhäsionsantriebe vorhanden, die in der Steigung etwa 25 Prozent der Traktionskraft erbringen. Bei beiden Antriebstypen sorgen insgesamt jeweils vier Baumer Heavy-Duty-Drehgeber BMIV für die notwendige Unterstützung. Diese Mehrkanal-Achsimpulsgeber basieren auf einer robusten magnetischen Abtastung, die äusserst zuverlässig arbeitet und unempfindlich gegenüber allen im Bahnverkehr auftretenden Belastungen ist.

Die Technologie des redundanten BMIV überzeugt durch hohe Verfügbarkeit und bietet zwei vollkommen unabhängige, galvanisch getrennte Abtastsysteme. Dies ermöglicht die gleichzeitige Bereitstellung der Drehzahl an separate Subsysteme wie Geschwindigkeits-, Gleit- und Schleuderschutz. Auch für eventuelle Anwendungen, für die eine SIL 2 Begutachtung benötigt wird, stehen entsprechende Produkte zur Verfügung.

Magnetisches Abtastprinzip spielt hier seine Stärken aus

Die Impulszahl jedes Abtastsystems ist flexibel einstellbar. Die integrierte Funktionsüberwachung trägt massgeblich zur hohen Betriebssicherheit bei, indem sie permanent alle Drehgeberfunktionen prüft und sogar Kabelbruch erkennt.

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