Geprüfte Qualität Modernisierung der ... - Hanning & Kahl

INNOVATIONEN UND TRENDS/INNOVATIONS AND TRENDS
Frankfurt – Hydraulikbremse in Metrofahrzeug U5
Frankfurt – Hydraulic Brakes in U5 Metro Vehicles
Berthold Fingerhut. Am 29. Mai dieses Jahres fand die Übergabe
des ersten von 146 Fahrzeugen des Typs Bombardier
FLEXITY Swift an die Verkehrsgesellschaft Frankfurt am Main
(VGF) statt. Aufbauend auf dem Bezeichnungskonzept der
VGF werden diese Fahrzeuge unter der Bezeichnung U5 geführt.
Diese Serie ist in zwei untereinander
kompatible Varianten aufgeteilt:
Geliefert werden zum einen
54 Fahrzeuge (vorläufige Bezeichnung
U5-25) mit einer Länge
von 25 Metern (zwei Triebund
ein Laufdrehgestell, sechs
Achsen), zum anderen 46 Fahrzeuge
(U5-50) mit einer Länge
von 50 Metern (vier Trieb- und
zwei Laufdrehgestelle, zwölf Achsen).
Diese bestehen aus zwei 25-
Meter-Einheiten und sind in der
Mitte durch eine Kurzkupplung
mit Personenübergang verbunden.
Die ersten vier Fahrzeuge,
die zur Familie Flexity Swift
gehören, werden auf dem Bautzener
Testring einer Dauerbetriebserprobung
über 5.000 Kilometer
unterzogen, alle anderen
Fahrzeuge werden über mindestens
500 Kilometer getestet.
Ausgerüstet sind die U5-Fahrzeuge
mit einem hydraulischen
Bremssystem von HANNING &
KAHL. In der Projektphase setzte
man sich zum Ziel, eine möglichst
hohe Gleichteilevielfalt bei den
Bremskomponenten im Vergleich
zum hydraulischen Bremssystem
der vorhandenen Niederflurwagen
des Typs S zu erreichen. Das
hydraulische Bremssystem ist
drehgestellbezogen aufgebaut,
d. h. jedes Trieb- bzw. Laufdrehgestell
besitzt seine eigene, in sich
geschlossene Bremsanlage, bestehend
aus Bremsscheiben,
Bremsaktuatoren, Hydraulikaggregat,
Notlösehydrogerät und
Schienenbremsen. Die Ansteuerung
erfolgt mittels entsprechender
Bremselektronik je Drehgestell.
Ausrüstung Triebdrehgestell
Jede Achse des Triebdrehgestells
ist mit einem Federspeicherbremssattel
des Typs HYS 355
eingesetzt. Die Befestigung des
Sattels erfolgt am Getriebegehäuse
und wirkt auf die Wellenbremsscheibe,
die auf der Ge-
triebehohlwelle aufgeschrumpft
ist. Die stufige Ansteuerung der
hydraulischen Bremse der Triebdrehgestelle
erfolgt per Hydrogerät
HZY-K100-DP, das die
Fahrzeugsteuerung mittels einer
Ventilsteuerstufe direkt reguliert .
Durch das in jedem Triebdrehgestell
vorhandene Notlösehydrogerät
(HZY-NL) können die Federspeicher
drehgestellselektiv
im Fehlerfall – zum Beispiel bei
fehlender Versorgungsspannung,
Defekt des Betriebshydrogerätes
oder fehlendem Hydraulikdruck
– gelöst werden. Ein Einbremsen
der Federspeicher ist jederzeit
möglich. Dies erfolgt durch elektrische
Betätigung eines Ventils innerhalb
des Notlösehydrogeräts.
Der erforderliche Notlösedruck
kann aber auch über eine transportable
Handpumpe aufgebaut
werden. Jedes Triebdrehgestell
ist mit einer Einspeisevorrichtung
(ESV) ausgestattet, mit der sich jedes
Triebdrehgestell separat hydraulisch
Notlösen lässt. Ferner
verfügen die Federspeicher über
eine mechanische Notlöseeinrichtung,
die es erlaubt, einzelne Federspeicher
durch Betätigung
von Hand von der Fahrzeugaußenseite
zu lösen.
Ausrüstung Laufdrehgestell
Das Laufdrehgestell ist mit einem
aktiven hydraulischen Bremssystem
ausgerüstet. Jede Achse ist
mit zwei aktiven Bremssätteln des
Typs HYA 50/64 ausgerüstet. Die
stufenlose Ansteuerung erfolgt je
Achse mit einem Hydrogerät
(HZY-K100-AP). Die Ansteuerung
der beiden aktiven Bremssättel ist
hydraulisch nicht voneinander
getrennt. Die elektrische Ansteuerung,
die Überwachung sowie
der Gleitschutz der stufenlosen
Laufdrehgestellbremse erfolgt
durch eine separate Bremselektronik.
Diese besteht aus dem
Bremssteuergerät (BSG) und Impulsgebern.
Es gibt je Laufachse
einen Impulsgeber, der die jewei-
lige Achsdrehzahl ermittelt. Als
vom Reibwert Rad / Schiene unabhängige
Bremse ist jedes Fahrwerk
außerdem mit zwei elektromagnetischen
Schienenbremsen
ausgestattet, die im Gefahrenbremsfall
für zusätzliche Verzögerung
sorgen.
FingerhutB@huk.hanning.com
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Foto 1: Einbau Hydrogerät HZY-
K100-AP im Laufdrehgestell
Photo 1: A HZY-K100-AP hydraulic
unit installed in the trailer
bogie
Foto 2: Aktiver Bremssattel HYA
Laufdrehgestell
Photo 2: Trailer bogie active HYA
brake caliper
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Foto 3: Federspeicherbremssattel
Triebdrehgestell
Photo 3: Motor bogie springapplied
brake caliper
Foto 4: Einbau Notlösehydrogerät
HZY-NL im Triebdrehgestell
Photo 4: A HZY-NL auxiliary hydraulic
unit installed in the motor
bogie
Berthold Fingerhut. On 29.05.2008, the first of 146 Bombardier
FLEXITY Swift vehicles to be supplied were handed over to
Verkehrsgesellschaft Frankfurt (VGF). Based on VGF‘s designation
concept, these vehicles are called U5.
This series is divided into two
compatible variants: 54 vehicles
(preliminary designation “U5-
25“) with a length of 25 metres
(two motor and one trailer bogie,
six axles) will be supplied. A
further 46 vehicles (“U5-50”, two
25-meter units) with a length of
50 metres (four motor and two
trailer bogies, twelve axles) are
on order. These will consist of two
25-meter units, which are close
coupled, providing a passageway
for passengers between the
vehicles. The first four Flexity Swift
vehicles are subjected to a continuous
operation test over 5,000
km on the company's test ring in
Bautzen; all other vehicles are
tested on a minimum distance of
500 km.
The U5 vehicles are equipped
with a HANNING & KAHL
hydraulic brake system. In the
project phase, emphasis was
placed on maximizing the
number of equal brake parts in
comparison to the hydraulic
brake system of the existing “S”
low-floor cars.
Each motor bogie and each
trailer bogie has its own selfcontained
brake system, consisting
of brake discs, brake actuators,
hydraulic unit, auxiliary/
emergency hydraulic unit and
track brakes. Brake control is via
brake electronics per bogie.
Motor bogie equipment
Each of the motor bogie axles has
a HYS 355 spring-applied brake
caliper. The caliper is attached to
the gear box and acts on the
brake disc which is shrunk on the
hollow shaft of the gear box.
Stepped control of the hydraulic
brake of the motor bogies is
provided for via the hydraulic
power unit HZY-K100-DP, which
is controlled directly by the
vehicle controller by a valve
control board. As each motor
bogie has its own auxiliary
release hydraulic power unit
(HZY-NL), the spring-applied
actuators can be released on a
bogie-basis in the event of a
malfunction (lack of power supply
or a defect in the service hydraulic
unit, lack of hydraulic
pressure). The brakes can be
applied at all times by electric
activation of a valve within the
auxiliary release hydraulic power
unit. The auxiliary/emergency
release pressure necessary can
also be acquired via a transportable
hand pump. Each motor
bogie is equipped with a feed-in
device, which means that it can be
released separately. The springapplied
brakes also have a
mechanical auxiliary release
mechanism which makes it possible
to release individual brakes
manually from outside the vehicle.
Trailer bogie equipment
The trailer bogie is equipped with
an active hydraulic brake system.
Each axle is equipped with two
active brake calipers of the type
HYA 50/64.
Proportional control is performed
per axle with a hydraulic unit
(HZY-K100-AP). Control of the
two active brake calipers of each
axle itself is not hydraulically
separated.
Electric control, monitoring, and
the wheel-slide protection of the
proportional trailer bogie brake
are performed by separate brake
electronics, consisting of the brake
control unit (BCU) and speed
sensors. All trailer bogie axles
have speed sensors, which determine
the respective axle revolution.
By way of a brake which is
independent of wheel/rail friction,
each bogie also has two electromagnetic
track brakes which
provide additional retardation
when the emergency brake is
applied.
FingerhutB@huk.hanning.com
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