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PROSE AG
Zürcherstrasse 41
8400 Winterthur
Schweiz
+41 52 262 74 00
www.prose.ch
Entwicklung der Drehgestelle für die
dieselelektrische Meterspurlokomotive Gmf 4/4 287
der Rhätischen Bahn
und Vorstellung des Gesamtkonzeptes
PROSE:
Jochen Helmlinger
Schalker Eisenhütte:
Andreas Riemann, Thomas Köhler
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2
Kurzprofil PROSE
• Ingenieur- und Messdienstleistungen
• Sitz in Winterthur, Berlin und München
• Unabhängig, in Privatbesitz
• gegründet vor 30 Jahren
• ca. 60 Mitarbeiter
• Akkreditierte Prüfstelle
• Entwicklung Schienenfahrzeuge
• Führung von Zulassungsprozessen
• Trouble Shooting
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Kurzprofil der Rhätischen Bahn (RhB)
• Längste Meterspurbahn in der Schweiz
• Teilweise UNESCO Weltkulturerbe
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Kurzprofil der Rhätischen Bahn (RhB)
z.B. Bernina-Strecke (St. Moritz – Tirano)
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5
„Leistungsstarke Diesellokomotive für
den Geschäftsbereich Infrastruktur“
• SCHALKE liefert 4 Diesellokomotiven
• Bo‘Bo‘, dieselelektrisch
• Nennleistung 1‘800 kW
• Nennmasse 64 t, 16 t Radsatzlast
• Drehzapfenabstand 9‘800 mm
… für den
Baueinsatz, die
Schneeräumung
und die
Entpannung von
Fahrzeugen
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6
PROSE entwickelte Drehgestell
• Spurweite 1‘000 mm
• Radsatzstand im Drehgestell 2‘300 mm
• Raddurchmesser neu 1‘070 mm
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Radsatz, Antrieb und Achsführung
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Rad - Thermische Berechnung
• Temperatur, Spannungen und Verformung bei
– Beharrungsbremse im Gefälle (im Bild)
– Mehrfach Schnellbremse aus v_max
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Lagergehäuse
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Drehgestellrahmen
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Sekundärfederstufe
• Roger: „Sensationelles“ Bild aus 40m-
Bogen vom Kinematikmodell?
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Bremsausrüstung
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Längskraftübertragung
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Anbauteile
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Fahrtechnische
Simulationsrechnungen
• Entgleisungssicherheit im verwundenen Gleisbogen
• Neigungskoeffizient
• Eigenwertanalyse
• Laufstabilität
• Dynamische Simulationen von Bogen- und Geradeausfahrten
• Fahrkomfort
• Ausfallszenarien
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Exemplarische
Betriebsbedingungen
Trassierung auf Basis
RhB-Datenbank
70 ‰ Steigung
Anhänge und
Schiebelasten gemäss
Lastenheft
max. Abbremsen, Kriechfahrt, max.
Anfahren im 40m-Bogen
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Das Ergebnis!
DG 1 an der Erstmusterprüfung im Juli 2012 (noch ohne Sekundärfeder)
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Historie SCHALKE
• gegründet 1872 durch Friedrich Grillo
als Zulieferbetrieb für den Bergbau
• seit 1900 Bau von Kokereimaschinen
• seit 1937 Bau von Lokomotiven
• 1993 Ruhrkohle Einheitslokomotive,
über 100 Stück ausgeliefert
• 2001 Cargotram Dresden
• Schwerpunkt heute:
– Schienenfahrzeuge Bergbau
– Wartungs- und Servicefahrzeuge
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Kurzprofil Schienenfahrzeuge
• Schienenfahrzeuge Bergbau
• Wartungs- und
Servicefahrzeuge
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Gmf 4/4 287 für die RhB
• Vertragsunterzeichnung
mit der Rhätischen Bahn
Dezember 2009
• Beginn Fertigung
Lokkasten Frühjahr 2011
• Montage Lokomotive 1
ab Januar 2012
• Inbetriebsetzung seit
Oktober 2012
• Einsatz bei RhB ab
Q3/2013
20
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Gmf 4/4 287 Rhätische Bahn
• 1.800 kW Nennleistung
• 64 t Fahrzeugmasse
• V (max) 100 km/h
• Anfahrzugkraft 230 kN
• Dauerzugkraft 160 kN
• Spurweite 1000 mm
• Radsatzlast 16 t
• Maße:
Länge 16690 mm
(über Mittelpuffer)
Breite 2650 mm
Höhe 3692 mm
• Flüssigkeitsgekühlte
elektrodynamische
Bremse (1000 kW)
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Gmf 4/4 287 Rhätische Bahn
• Leichtbauweise
• MTU 12V 4000 R43L
Dieselmotor (Stage III b)
• HUG Partikelfilter
• einseitige Haugg Kühlanlage
• Siemens Traktionssatz
• hydrostatischem Antrieb
der Kühlerlüfter
• Druckluftbetriebene Klotzbremse
• Magnetschienenbremse
• Vakuumbremssystem für
indirekte Bremse von RhB
Wagen
• Einsatz auch in Mehrfachtraktion
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Ausrüstung + Zusatzausstattung
• SELECTRON SPS
Fahrzeugsteuerung
• Telematikanbindung
RUF via UMTS / WLAN
zur Überwachung,
Konfiguration und
Diagnose
• Simulationsbetrieb zu
Schulungszwecken inkl.
Streckensimulation mit
LOCSIM
• Funkfernsteuerung
Quelle: LOCSIM
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Konstruktive Herausforderung
• 1800 kW Leistung und Maximalgewicht 64t
• Bauartbedingte Einschränkungen
(Tunnelprofil, Meterspur)
• Einsatzfähigkeit und Zuverlässigkeit unter extremen
klimatischen Bedingungen (-35 bis +40°C)
• Steigungen 70‰ und 140 t Anhängelast (Doppeltraktion)
• Steigungen 25‰ und 420 t Anhängelast (Doppeltraktion)
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Anordnung der Komponenten - 1
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Anordnung der Komponenten - 2
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Herausforderung
Wintertauglichkeit
• Hohe Verfügbarkeit -
speziell auch im Winter
• Einsatzbereich bis -
35°C
• Einsatz zur Schnee-
räumung als
Triebfahrzeug für
Schneefräse / -schleuder
• Schutz vor
eindringendem
feinkristallinen Schnee
• Vereisungsgefahr,
speziell Drehgestelle +
Unterflurkomponenten
Quelle: Rhätische Bahn
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Fertigung / Montagephase
Gitterbauweise Lokkasten,
Sektion Fahr- und
Hilfsdiesel
Aufsetzen Lok 1
Bilder: S. Karkowski
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Endmontage / Inbetriebsetzung
Bilder: S. Karkowski
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Besondere Anforderungen
Realisierung
• Hoher konstruktiver Aufwand
– Auslegung auf extreme
Einsatzbedingungen
– Aufwändige technische Lösungen, z.B.
• Kühlung (Motor und E-Bremse)
• Luftführung
• Aufrüsten bei tiefen Temperaturen
(z.B. Vorwärmen kritischer Komponenten)
• Fahrzeugsteuerung und Diagnosesystem
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Typenprüfung Lok 1 ab Mai/Juni
Bilder: S. Karkowski
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Blick in die Zukunft
Rangier- /
Servicelokomotive
Typ ADE / ATE
• in Modulbauweise
• für kleine Umgrenzungs-
profile von U-, Stadt- und
Schmalspurbahnen
• Fahrzeug-Umgrenzungs-
profile kleiner als UIC
505-1
• Austauschbare Energie-
versorgungsmodule
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PROSE AG
Zürcherstrasse 41
CH-8400 Winterthur
www.prose.ch
Danke für Ihre Aufmerksamkeit !
Schalker Eisenhütte
Maschinenfabrik GmbH
Hunscheidtstrasse 176
44789 Bochum
www.schalke.eu