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TIPS EREIGNISSE/EVENTS Haltbarkeit und Dauerfestigkeit von Bremsbelägen Durability and fatigue strength of brake pads Symposium Delft Delft Symposium Gabor Josef Agardy. Zwei oft gestellte Fragen: Welche Lebensdauer haben die Bremsbeläge Welche Kosten entstehen durch Verschleiß Die Antwort kann leider nicht immer so eindeutig und präzise sein, wie wir Sie an unsere Kunden gerne geben möchten. Den mit Abstand größten Einfluß auf den Verschleiß der Bremsbeläge hat die Bremsmatrix. Hier wird definiert, wann die Reibungsbremse zum Einsatz kommt. Die Gesetze der Physik können leider nicht ignoriert werden: jeder Reibvorgang ist mit Verschleiß verbunden. Und das ist sicherlich der wirkungsvollste Ansatz, die Lebensdauer der Beläge im positiven Sinne zu beeinflussen. Um die Auswirkungen der Bremsmatrix auf den Verschleiß der Beläge zu verdeutlichen, können wir die beiden Extremfälle betrachten. A) Voll angetriebenes Fahrzeug, neue Antriebstechnik: die generatorische Bremse bremst bis kurz vor Stillstand, unterhalb von ca. 5 km/h übernimmt die Reibungsbremse als Haltebremse und geht nach Stillstand in die Feststellbremse über. Auswirkungen auf dem Belagverschleiß: nach einem Jahr Einsatz befindet sich die Belagdicke noch in der Fertigungstoleranz der Bremsbeläge, es ist kaum Verschleiß meßbar. Der Bremsbelag ist dankbar für jede Ersatzbremsung oder jede Gefahrbremsung, wodurch sich die notwendige Reibkohle bilden kann. Sonst besteht die Gefahr der Verglasung der Beläge. Und damit noch nicht genug: Salzwasser, Schmutz, Sand, Luftverschmutzung usw. setzen sich in der Reibfläche ab, der Bremsbelag kann seine Eigenschaften verändern. In manchen Fällen wirkt sich dieses durch erhöhten Verschleiß der Scheiben in Form von Riefen, durch schlechtes Bremsverhalten oder durch Geräuschbildung aus. Deswegen hat eine gelegentliche „Putzbremsung“ sicherlich überwiegend positive Auswirkungen, wenn auch dabei etwas Verschleiß an den Belägen entsteht. Die Betreiber einer solchen Bahn sind gut beraten, wenn Sie Ihre Bremse wieder mal „warm“ bremsen oder die Oberfläche der Beläge mechanisch säubern. Trotz des nicht eintretenden Verschleißes (in einigen Fällen selbst nach mehreren Jahren) kann eine Alterung des Belags auftreten. Gleichzeitig ist die Verbindung zwischen Belagwerkstoff und Rückenblech durch die mechanische Belastung und durch die Umwelteinflüsse einem Ermüdungsprozeß ausgesetzt. Die Entscheidung, alte, wenn auch noch nicht komplett verschlissene, Bremsbeläge nach mehreren Jahren auszutauschen, bringt keine zusätzlichen Kosten, sondern ist eher eine kluge Investition. Z) Die Reibungsbremse ist als Betriebsbremse eingesetzt, z.B. in einem Beiwagen. Hier arbeiten die Beläge und die Bremsscheiben an der thermischen Einsatzgrenze. Es entsteht viel Verschleiß, und es ist damit zu rechnen, daß nach relativ kurzer Zeit die Beläge erneuert werden müssen. Dieses wird relativ unabhängig sein von der Belagsorte. Durch den schnellen Verschleißprozeß können die bei Fall A erwähnten negativen Erscheinungen erst gar nicht auftreten. Die in den HANNING & KAHL Bremsaktuatoren eingesetzten Bremsbeläge werden bereits bei der Auslegung der Bremsmatrix durch die Bremsberechnung berücksichtigt, so daß der Betreiber die nach allen o.g. Gesichtspunkten bereits optimierte Reibungsbremse erhält. Gabor Josef Agardy. How long is the life span of brake pads What costs arise as a result of wear and tear These are two questions often posed, yet questions which we at HANNING & KAHL cannot answer as clearly and pecisely as we would like to. The brake matrix has by far the greatest influence on the wear and tear of the brake pads. This defines when the friction brake comes into action. However, the laws of physics cannot be ignored: each friction procedure results in wear and tear and this is probably the stage where most can be done to have a positive impact on the life span of the pads In order to illustrate the impact of the brake matrix on the wear and tear of brake pads, let’s have a look at the two extreme cases. A) 100% driven vehicle, new drive technology: the generator brake brakes until the vehicle is almost standing still, at speeds below ca. 5 km/h, the friction brake takes over as holding brake and when the vehicle is standing still, it acts as the park brake. What is the impact with regard to pad wear: after one year in deployment, the pad thickness is still within the work tolerance of the brake pads, hardly any wear can be ascertained. The brake pads are grateful every time the mechanical brakes take over or for every emergency brake because this gives the necessary wear layer a chance to form. There is otherwise a danger that the pads will glaze. And that’s not all: salt water, dirt, sand, emissions etc. deposit themselves in the friction surface, the properties of the brake pad can change. In some cases, this results in increased disc wear in the form of chamfering, or in poor braking performance or in noise emissions. That’s why an occasional “good clean brake“ is sure to have mainly positive impact even if it does cause some pad wear. The operators of such a tram or light rail system are well advised to “warm up“ the brakes from time to time or to clean the surface of the pads mechanically. Even if wear does not occur (in some cases not even after several years), the pad can show symptoms of ageing. At the same time, the connection between the pad material and the support metal is exposed to a process of fatigue caused by mechanical strain and environmental influences. The decision to replace old brake pads after several years even if they are not completely worn, does not result in additional costs, on the contrary, it is a wise investment. Z) The friction brake is deployed as the operating brake, e.g. in a trailer car. In this case the pads and the brake discs are working at the maximum deployment temperature. There is a lot of wear and it can be expected that the pads will have to be replaced after a relatively short period of time relatively regardless of the type of pad deployed. As they wear out quickly, the negative symptoms mentioned under A do not appear in the first place. When designing the brake matrix, the brake pads deployed in the brake actuators supplied by HANNING & KAHL are calculated in a way that guarantees that the operator gets the optimum friction brake taking all the above-mentioned factors into consideration. Gertjan van der Klis (TRUBEKA TECHNIEK B.V.). Am 29. 03. 2000 fand ein Symposium im Auditorium der Technischen Universität Delft zum Thema „Advanced Simulation and Control Systems” statt. Mehr als 240 Leute aus dem In- und Ausland nahmen an dieser Veranstaltung teil, die von der Technischen Universität Delft, Stichting Postacademisch Onderwijs Vervoerswetenschappen en Verkeerskunde und Haagsche Tramweg-Maatschappij organisiert wurde. In den letzten Jahren gab es viele Veränderungen in der Entwicklung und Anwendung von Telematik im öffentlichen Verkehr. Jetzt gibt es zum Beispiel neue Systeme für die Gestaltung von Fahrplänen und die Überwachung von Fahrtabläufen. Mit Hilfe dieser Systeme ist es leichter, die Qualität von Verkehrsvorgängen zu beobachten und bei Störungen, effektive Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Folgende Unternehmen wurden eingeladen, Präsentationsbeiträge zu leisten, um Einblicke in diese Thematik und in den Stand der Technik zu geben: TransTec Hannover / Amsterdam stellte die Voraussetzungen für ein effektives Leitsystem vor. Rhein-Consult GmbH, Düsseldorf, präsentierte die Simulierung des Verkehrsflusses an der Gemeinsschaftstrecke von RandstadRail und Straßenbahn in Den Haag mit Hilfe von SIMU++. Holland Railconsult ist auch auf dem Gebiet der "advanced traffic simulation” tätig. Für sie hat die Optimierung des Verkehrs- Managements einen hohen Stellenwert bei der Planung von öffentlichen Verkehrssystemen. Unentbehrlich hierbei sind die Simulierung der Verkehrsvorgänge (noch vor dem Bau oder der Inbetriebnahme) sowie noch fortschrittlichere Verkehrssimulierungssysteme. Der Beitrag von Goudappel Coffeng BV bot noch mehr Informationen über das Omnibus "Instrument for strategic policy making”. Bei Omnibus handelt es sich um ein Model für den Neu- und Umbau sowie die Kalkulation von Verkehrsnetzen im öffentlichen Verkehr. Dieses Model gibt detaillierte Informationen über Fahrgastanzahl, Umsteigevorgänge, Wartezeiten, Fahrzeuge, Gewinn und Kosten. Die Präsentationen von Peek Traffic, Nederland Haarlem, Siemens und De Lijn zeigten verschiedene Techniken für Ortungssysteme und dynamische Fahrgastinformationsysteme für Busse, Straßenbahnen, Stadtbahnen und U-Bahnen in mehreren europäischen Großstädten. Die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der simultanen Datenübertragung sowie die Bereitstellung der Daten für Verkehrsleitung, Fahrer und Fahrgäste sind von großer Bedeutung. Die Symposiumbesucher hatten auch die Gelegenheit, die Ausstellungsstände zu besuchen, wo Produkte, die alle auf ihrer eigenen Art und Weise zu einem Leitsystem beitragen, ausgestellt wurden. Zu den Ausstellern gehörten HTM-Infra mit RAM Mobile Data, Strukton Railinfra, Isolectra mit Anzeigesystemen für Reiseinformationen, NH Nederland Haarlem z.B. mit dynamischer Fahrgastinformation, HANNING & KAHL mit Mikroprozessor-Weichensteuerungen und Weichenstellvorrichtungen, vor allen Dingen mit der neuen Baureihe HW 61. Das Symposium war eine durchaus erfolgreiche Veranstaltung, die von den großen Verkehrsbetrieben und vielen Kollegen aus der Branche besucht wurde. Gertjan van der Klis (TRUBEKA TECHNIEK B.V.). On 29.03.2000 a symposium was held in the auditorium of the Technical University Delft on “Advanced Simulation and Control Systems“. More than 240 experts from the Netherlands and abroad attended this event which was organized by the Technische Universität Delft, Stichting Postacademisch Onderwijs Vervoerswetenschappen en Verkeerskunde and Haagsche Tramweg-Maatschappij. There have been a lot of changes in the development and application of telematics in public transport during the past years. New systems have become available for the design of timetables and for the monitoring of travel schedules. These make it easier to observe the quality of the traffic processes and to take effective measures if any disturbances arise. The following gave presentations on their field of study to afford an insight into this subject and the state of the art: TransTec Hannover / Amsterdam presented the conditions for a successful control system. Then Rhein-Consult GmbH, Düsseldorf, presented the simulation of traffic stream at the joint-section RandstadRail and the tram in the Hague by means of SIMU++. Holland Railconsult is also active in the field of “advanced traffic simulation“. Based on the principle that optimising traffic management is essential when planning public transport systems, the simulation of traffic processes (preceding construction or implementation) is vital and improving traffic simulation systems is imperative. The contribution of Goudappel Coffeng BV provided more information about the Omnibus “Instrument for strategic policymaking“. Omnibus is a public transport model for the constructing, changing and calculating of public transport networks. The model gives detailed information about occupancy rates, transfer, waiting periods, vehicles, profits and costs. The presentations made by Peek Traffic, Nederland Haarlem, Siemens and De Lijn illustrated different techniques for positioning systems and dynamic travellers’ information on buses, trams, light-rail and subways in several European cities. The reliability and simultaneity of the data transmission as well as the provision of information for traffic control, drivers and travellers are very important. Symposium members also had the opportunity to visit the exhibition stands where products were displayed which, each in their own way, contribute to the control system. The exhibitors included HTM- Infra with RAM Mobile Data, Strukton Railinfra, Isolectra with display systems for travel information, NH Nederland Haarlem with, for instance, dynamic travel information, HANNING & KAHL with microprocessor point controllers and point setting mechanisms, especially the new HW 61 series. All in all, the symposium was a successful event which was well attended by all of the main public transport companies and colleagues of the branch. 10 11
EXTERN/EXTERNAL Feldbus ersetzt Kabelsalat Fieldbus replaces cable salad Der Einsatz von Feldbus-Systemen in der Automatisierungstechnik ist mit einer großen Zahl von technischen und ökonomischen Vorteilen verbunden. Der Feldbus hat praktisch alle Bereiche der digitalen und analogen Steuerungsperipherie erobert. Bei der Entwicklung der Feldbus-Systeme ging es zunächst darum, den Verdrahtungsaufwand zu verringern. Später kam die vereinfachte System-Diagnose durch intelligente Feldgeräte hinzu, die Störungen und Fehlermeldungen schnell und detailliert zur Steuerung übertragen können. Schließlich wurden die Feldgeräte mit Steuerungsfunktionalität zur dezentralen Datenvorverarbeitung und für einfache Regelungsaufgaben ausgestattet – und Feldbusse zur Kommunikation eingesetzt. Der Automatisierungsmarkt bietet für unterschiedliche Anwendungen eine Vielzahl von von verschiedenen Feldbus-Systemen. Die Anwendungsgebiete stellen verschiedene Anforderungen an das Bussystem, z. B. hohe Geschwindigkeit, Störungssicherheit, einfache Bedienung und Inbetriebnahme oder niedrige Kosten. Aus diesen Gründen wurden für die verschiedenen Einsatzgebiete unterschiedliche Feldbussysteme entwickelt, wie z. B.: – Profibus-DP/FMS – Interbus, CANopen – DeviceNet – ControlNet – Beckoff Lightbus – Sercos – Ethernet TCP/IP, USB, RS485, RS232 Die meisten am Markt verfügbaren Feldbusbaugruppen, als Bindeglied zwischen Steuerung und Aktorik/Sensorik, sind nur für einen bestimmten Feldbus ausgelegt. D. h. beim Wechsel des Feldbussystems wird die komplette Baugruppe ausgetauscht. Nicht so beim Beckhoff Busklemmen System: die Busklemme ist ein offenes und feldbus-neutrales Peripheriekonzept, bestehend aus elektronischen Reihenklemmen. Der Kopf einer elektronischen Reihenklemme ist der Buskoppler mit der Schnittstelle für den Feldbus. Intelligente Reihenklemmen Die Busklemme ist eine Reihenklemme mit elektronischem „intelligentem“ Innenleben und entspricht mit einer Breite von 12 mm einer mechanischen Doppelklemme. Mit diesen Grundelementen kann eine Klemmleiste mit Feldbusanschluss so aufgebaut werden, dass Signale völlig frei mischbar mit einer Modularität von 2- und 4-Kanälen angeordnet werden, wie man es von der Reihenklemmtechnik gewohnt ist. Die feinmodularen Busklemmen sind gegenüber den am Markt verfügbaren 8er-, 16er- oder 32er-Klemmenblöcken flexibler und für kostengünstig individuellere Lösungen geeignet. In der Praxis haben die Busklemmen den Vorteil, dass die Verdrahtung an der Maschine erfolgt. Nach Bedarf wirt dort eine Busklemme aufgesteckt und der Datenaustausch mit der Steuerung ist unkompliziert hergestellt. Anreihbar wie eine Standard-Reihenklemme schliesst man bei der elektronischen Version bereits beim Einsetzen den systeminternen Bus und die Versorgungsspannung samt Schutzerde an. Dabei bleibt jedes Modul einzeln austauschbar und lässt sich praktisch an jeder Stelle des Systems aufsetzen. Die beim Aufbau einer Klemmleiste benötigten Potentialgruppen unterstützt das System durch die völlige Potentialtrennung der Klemmen untereinander. Die Einspeisung der Leistungspotentiale für die E/A-Ebene können über einfügbare Potentialeinspeisungsklemmen vorgenommen werden. Seitlich an den Klemmen angeordnete Powerkontakte sorgen für die automatische Brückung dieser Leistungspotentiale von Klemme zu Klemme: Damit entfällt ein kompletter Arbeitsgang zur Verdrahtung der E/A-Ebene. Die Beckhoff Busklemme sorgt dafür, dass Schaltschränke und Klemmkästen wirtschaftlicher gebaut werden. Alle gängigen Sensoren und Aktoren mit unterschiedlichen Signalarten können direkt angeschlossen werden. The Beckhoff Bus Terminal ensures that control cabinets and terminal boxes are constructed more economically. All of the usual sensors and actuators with different types of signal can be connected directly without other connection systems. Signal- und Feldbusunabhängigkeit in einem System Das Busklemmen System läßt den Anschluss von bis zu 64 Klemmen an einer Station zu. Bei Verwendung einer digitalen 4-Kanal- Klemme stehen somit bis zu 256 digitale und 128 analoge Einoder Ausgänge zur Verfügung. Mit über 80 unterschiedlichen Feldbusklemmen können alle gängigen Sensoren und Aktoren mit unterschiedlichen Signalarten direkt, ohne weitere Verbindungstechnik angeschlossen werden. Neben den zweikanalig ausgeführten, digitalen Ein- und Ausgangsklemmen gibt es analoge Varianten, für Ströme und Spannungen in standardisierten Signalpegeln sowie für PT100 und Thermoelemente. Über eine Klemme mit serieller Schnittstelle, gemäss RS232/RS485 oder 20 mA Current Loop, lassen sich intelligente Geräte anschliessen und parametrieren. Aber auch Varianten für Signalpegel aus der Winkel- und Wegmessung sind verfügbar. The application of fieldbus systems in automation technology is associated with many technical and economic advantages. The fieldbus has established itself in almost all sectors of digital and analogue control peripheral equipment. The first goal in developing fieldbus systems was a reduction in the amount of wiring. Simplified system diagnostics, enabled by intelligent field devices that could send detailed information about malfunctions and errors quickly to the controller, came later. Finally the field devices were given controller functionality for distributed data preprocessing and for simple control tasks – and fieldbusses were used for communication. A wide range of different fieldbus systems for various applications are available on the automation market. The conditions of the applications place different demands on the bus system, e.g. high speed, freedom from error, simple operation and startup or low cost. For these reasons, differing fieldbus systems have been developed for these various application types, such as: – Profibus DP/FMS – Interbus – CANopen – DeviceNet – ControlNet – Beckhoff Lightbus – Sercos – Ethernet TCP/IP, USB, RS485, RS232 Most of the fieldbus modules available on the market, which act as the link between the controller and the actuators and sensors, are only designed for one particular fieldbus. This means that if the fieldbus system is changed, the entire module must be replaced. This is not the case for the Beckhoff Bus Terminal system: the Bus Terminal is an open peripheral design, consisting of stackable electronic series terminals, and not restricted to any particular fieldbus. The head of an electronic series terminal is the Bus Coupler with the interface to the fieldbus. Intelligent Terminal Blocks The Beckhoff Bus Terminal is a terminal block containing its own electronic “intelligence“, whose 12 mm width corresponds mechanically to a double terminal. Using these elements, a terminal row with a fieldbus connection can be constructed in such a way that signals can be mixed quite freely, with a modularity of 2 and 4 channels, in the way familiar from terminal block technology. The fine modularity of Beckhoff Bus Terminals makes them more flexible than those terminal blocks on the market with 8, 16 or 32 channels, and so suitable for more individual, cost-effective solutions. In practice, the Bus Terminals have the advantage that the field devices can be wired flexibly and Feldbusunabhängige Busklemmen von Beckoff – der universelle Grundbaustein für die Automatisierung locally, at the machine. A Bus Terminal is inserted there as required, and the data exchange with the controller is established in an uncomplicated manner. Like standard terminal blocks, they can be assembled into a row, and the connections for the internal system bus, electrical supply and protective earth of the electronic versions are made as they are inserted. Thus each module can be individually exchanged, and can be used at almost any location within the system. The system supports the potential groups needed for the construction of a terminal row through the complete potential isolation of the terminals from one another. The power voltage feed for the I/O level can be made by inserting potential feed terminals. Power contacts located at the sides of the terminals provide the automatic bridging of these power voltages from one terminal to the next: in this way an entire working process, normally involved in wiring to the I/O level, is eliminated. Fieldbus-independent Bus Terminal from Beckoff – the modular system for automation Independence from Signals and Fieldbusses in one System The Bus Terminal system allows up to 64 terminals to be connected to one station. Using a digital 4-channel terminal, this means that up to either 256 digital or 128 analogue inputs or outputs are available. With more than 80 different fieldbus terminals, all common sensors or actuators with their different types of signal can be directly connected, without the need for any other connecting equipment. In addition to the twin-channel digital input and output terminals, there are analogue versions for current and voltage with standard signal levels as well as for PT100 and thermocouples. Intelligent devices can be connected and parameterised via a terminal with an RS232/RS485 or 20 mA current loop serial interface. Versions for signal levels derived from angle an path measurements are also available. 12 13
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Seite 3 und 4: INNOVATIONEN UND TRENDS / INNOVATIO
Seite 5: DER EISENBAHNFAN/TRAIN SPOTTER Gent
Seite 9 und 10: CAR NEWS High-Performance-Avant RS4

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