Zugspitzbahn (Seilbahn Zugspitze): Technische Fragen

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Lagorce
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Zugspitzbahn (Seilbahn Zugspitze): Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 16.04.2018 - 08:15

Topic wird zur Diskussion der Technik dieser Ausnahme-Seilbahn eröffnet.

Leider findet man nebst den allgemeinen technischen Daten eigentlich sehr wenig über die Technik der Bahn.

Versuch mal hier gewisse Infos zusammenzufassen. Fasse zuerst mal gewisse Links zusammen, dann hätte ein paar offene Fragen.

Hier zuerst mal ein Link von ABB wo man zwei sehr hochauflösende Fotos des Maschinenraums downloaden kann. Ggf. mit rechter Maustaste und Context Menu Bildlink anklicken und downloaden, da nicht in jedem Browser darstellbar:
http://new.abb.com/news/detail/3108/abb ... -zugspitze

A) Bild vom Boden aus aufgenommen: 14258x5749 Pixels
B) Bild von oben aufgenommen: 8688x5792 Pixels
Bilder A und B können nicht im Topic dargestellt werden, zur Diskussion kann man die sehr stark zoomen.

Zwei weitere Bilder im Anhang:
Bild C und Bild D (Press Releases).

Edit:
YouTube Scripts müssen aktiviert sein, um die Links der hochauflösenden Fotos auf der ABB Seite zu sehen.
Dateianhänge
ABB_Zugspitzbahn_Antrieb_001.jpg
ABB_Zugspitzbahn_Antrieb_002.jpg
Zuletzt geändert von Lagorce am 10.05.2018 - 15:16, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 16.04.2018 - 08:37

Hier ein Video über die zwei stationären Polyma 400 V 50 Hz Ersatzstromaggregate mit je 1250 kVA:
https://www.youtube.com/watch?v=rK-y5Dl415E

Motoren sind von mtu (18V2000 Baureihen);
https://www.mtu-report.com/de-de/Energi ... den-Gipfel
näheres zu den Motoren hier:
http://www.mtu-online.com/mtu-northamer ... tructions/


Drehstrom-Synchrongeneratoren sind von Leroy-Somer (Emerson Industrial) und die Aggregatsteuerungen von Deif.
Unterlagen sind (oder waren zumindest früher) irgendwo online, kenn jedoch die Deif Steuerung nicht direkt (kenn eher die von Woodward sowie die alten vormaligen SEG).

Bei Ersatzstrombetrieb (Diesel-Notstromaggregat) wird die (oder zumindest der grösste Teil, ob man einen kleinen Anteil ins Aggregat rückspeist ist eine Frage der Parametrierung der ISU und des Rückleistungsschutzes der Generatoren) elektrische Bremsleistung über Bremschopper der ABB ACS880 Frequenzummrichter in Bremswiderstände verheizt, das Dieselmotoren nur eine relativ geringe Rückleistung erlauben. Bremswiderstandsbänke sieht man in gewissen Fotos des Maschinenraums. Vermutlich werden R8i 3-phasige Bremschopper eingesetzt, Daten diesbezüglich habe ich jedoch nirgends gefunden (ähnliche IGBT-Leistungsmodule wie für Netzeinspeise-/Rückspeiseeinheit (ISU, IGBT Supply Unit) sowie Motorseitigen Inverter (INU, Inverter Unit), jedoch mit spezifischer Firmware, sehr grosse Bremschopper werden sehr selten eingesetzt da man eigentlich nur im Notbetrieb den Bremschopper benötigt, da ansonsten regenerativ mir Rückspeisung ins Netz gebremst wird).

Hier sind noch ein paar zusätzliche Infos zum Antrieb:
http://www.abb-kundenmagazin.de/fokus/m ... ch-hinaus/

wobei die Ausführung des Notantriebs (ABB Asynchronmotor 280 kW) und Bergeantriebs (ABB Asynchronmotor 250 kW) nicht näher erläutert wird.

Edit:
mtu Handbuch Links hinzugefügt.
Zuletzt geändert von Lagorce am 16.04.2018 - 09:00, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 16.04.2018 - 08:45

Hier noch etwas über die zwei SEW Getriebe:
https://www.imhof-sew.ch/unternehmen/ne ... _4032.html

Üblich waren für grosse Pendelbahnen bei Garaventa/Doppelmayr bislang eigentlich eher Flender (Siemens) Getriebe mit Flender Kupplungen (Getriebe Eingangswelle und Abgangswelle sowie elektrisch isolierte schaltbare Bogenzahn-Kupplung für Hydrostatantrieb).

Durschlagsichere Kupplungen sind hier von KTR:
https://www.ktr.com/fileadmin/ktr/media ... K_2017.pdf
und Artikel hier:
https://www.konstruktionspraxis.vogel.d ... -a-579196/

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 16.04.2018 - 10:44

Kurzinfo vom Seilhersteller Fatzer AG (Brugg Group):
http://www.fatzer.com/5-56-millionen-me ... zugspitze/

Interessant ist die konventionnelle Ausführung, Fangbremse und verschiedene Zugseile (oberes Zugseil: Durchmesser 47 mm; unteres Zugseil: Durchmesser: 41 mm), insbes. da die meisten letztlich gebauten grossen ATW (PB) fangbremsenlos mit gespleisster endloser Zugseilschlaufe ausgeführt wurden.
Das Längsprofil der Zugspitzbahn stellt jedoch extreme Anforderungen dar. Antrieb ist übrigens in der Talstation.

Tragseile sind fest abgespannt mit Beton-Pollern (Holzklötze sind dabei auf einen Teil des Umfangs gerillt), Haspeln für Tragseilreserve in der Bergstation.

Antriebsmotorendaten konnte ich nicht eindeutig finden (900 kW Nennleistung pro Motor?), da verschiedene Werte aufgeführt werden. Massgebend wäre eigentlich Nennleistung gem. unkorrigierten IEC Typenschildangaben (d.h. Aufstellhöhe bis 1000 mm NN und max. 40 °C Kühllufteintrittstemperatur), da andere Werte keine Vergleiche ermöglichen, da z.T. auf Antriebsberechnung basiert, insbes. die Spitzen- bzw. Anfahrleistung; ferner wird die höchste Leistung im kurzzeitigen Überlastbereich meist beim elektrischen Bremsen unter den ungünstigsten Lastverhältnisse erreicht, nicht beim Anfahren.

Hat jemand zusätzliche Informationen, insbes. über den Antrieb?

Edited:
Obwohl diverse Leistungsangaben zu finden sind, gehe davon aus, dass 4-polige 800 kW 400 V ABB Asynchronmotoren mit Achshöhe 450 mm installiert sind (Leistungsangaben gem. IEC/EN, also bis 1000 m NN und 40 °C Umbebungstemperatur).
Ausführung mit Fremdlüfter (Kühlart IC 416, Fremdoberflächenkühlung), Version für Betrieb am FU (isoliertes B-Lager), Statorwicklungstempertursonden (PTC oder Pt100), Encoder-Optionen, ggf. Stillstandsheizung, usw.
Genaue Optionen kann man nur anhanden der Unterlagen auflisten oder evtl. den Typenschildern entnehmen.

Antriebsleistungsangaben bei Seilbahnen sind mit Vorsicht zu geniessen, massgebend sind Motortyp, FU- oder Stromrichtertyp sowie evtl. MS/NS-Trafo. "Anfahrleistung" bezieht sich meist auf extrapolierte Leistung aufgrund des Drehmoments bzw. Stroms. Je nach Bahn wird die höchste Motorleistung beim elektrischen Bremsen erreicht.
Zuletzt geändert von Lagorce am 06.05.2018 - 08:32, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 16.04.2018 - 12:48

Interessant ist, der Doppelantrieb mit Seilscheiben, bei denen die Sicherheitsbremse (SB) sowie die Betriebsbremsen (BB) von den Bremszangen her (ausser Vorspannung und Ansteuerung) vermutlich identisch sind, wobei jedoch BB uns SB auf getrennte aufgeschraubte Bremsflansche der jeweils selben Antriebsscheibe wirken.

Bremsaggregat ist gut ersichtlich (hier nur eins vorhanden?), in Rot die Griffe zur Not-Auslösung der SB (System I bzw. II).
Rechts sind zwei mechanisch gekoppelte Bedienhebel sichtbar, etwa zur progressiven Handöffnung der SB (u.a. für Schwerkraftbergung)? Ist jedoch nur eine Vermutung, darunter ist möglicherweise ein Umschaltventil für Poti/Handvorsteuerung, kann's jedoch nicht gut sehen.
Rechts hinter dem rechten Pumpenmotor sieht man die Handpumpe mit abgenommener Griffstange, letztere ist nicht sichtbar, möglicherweise an der Seite des Bremshydraulikaggregats fixiert, oder dahinter da sich links eine durchsichtige Spritzschutzabdeckung befindet.

Oberhalb des Anschlusskastens des Bremshydraulikaggregats sieht man das Ausdrehwerkzeug für die Rillen der Seilscheibenfutter (Werkzeug wird in fest installierte Halterungen mittels Schrauben montiert und von Hand bedient während dem die Bahn von Hand mit reduzierter Geschwindigkeit gefahren wird. Möglichst genau übereinstimmende Rillengrunddurchmesser sind äusserst wichtig (auch wegen Schnürspannungen)).

Antriebsscheiben sind mit Doppelrillenfutter ausgestattet (nicht zweimal einzelrillig).
Bremsen sind in üblicher Bauform ausgeführt, wobei keine Endschalter mit der üblichen durchmesserabgestuften Betätigungsstange sichtbar sind. Vermute die Offenstellung wird auf der Zangenseite überwacht (sichtbarer Endschalter der Radial eingeschraubt ist?).
Hydraulikschläuche der Bremszylinder sind mit einem Berstschutz versehen.

Rein mechanische Übergeschwindigkeitsauslösung der SB mittels Zentrifugalschalter (2 Zentrifugalauslöser pro Seilscheibe) ist nicht ersichtlich.

Grünliche Isolierstoffplatten (so eine Art GFK) sind ebenfalls erkennbar, damit werden u.a. Bremszangen sowie Lagerböcke der Antriebsscheiben elektrisch isoliert (wegen der kapazitiven Zugseilüberwachung, FUA bleit bei einfachem Erdschluss noch betriebsfähig).

Bei der getriebeausgangsseitigen durschlagsicheren schaltbaren Zapfenkupplung erfolgt die elektrische Isolierung durch die speziellen blauen abwechslungsseitig montierten Elastomerpuffern. Den hinteren Verriegelungstössel mit rotem Plasitkkugelkopf kann man teilweise rechts vom Getriebeschmierölkühler des linken Getriebe sehen. Der zwangsbetätigte Endschalter vom vorderen Stössel ist ebenfalls ersichtlich (vom Stössel sieht man nur die Achse, Kopf ist vom vorderen Ständer der Abeckung verdeckt).
Wie genau bei einer anderen grossen 125+1 ähnlich steilen Bahn verriegelt und elektrisch überwacht wird, habe ich mal im Detail anderswo im Forum aufgeführt.

Anscheinend entgegen den grossen Flender Getriebe sind bei diesen SEW Getriebe keine getrennten Schmierölfaubereitungsanlagen vorhanden. Umwäzlpumpe-Einheit ist rechts am Getriebe angebaut und Kühler direkt auf dem Getriebe montiert.
Umlauffilter, Stillstands-Heizpatronen, Niveau-Wächter, Temperaturerfassung oder Thermostate, usw. sind auf den Fotos keine ersichtlich. Keine Ahnung, was effektiv vorhanden ist.
Getriebe ist nicht elektrisch isoliert montiert, das Isolierung durch die Kupplungen erfolgt.

Auf der Hinterseite befindet sich bei jeder Antriebsscheibe der Hydrostatische Notantrieb. Ausführungsdetails sieht man kaum.
Vermute eine klassische Ausführung mit mehrstufigem Planetengetriebe und Konstanhydromotor in Schrägachsenbauweise.
Unklar ist die Druckerzeugung für die beiden Hydrostatantriebe, ersichtlich ist eine Pumpenguppe (anscheinend mit zwei koaxial angeordneten Schrägscheiben-Verstellpumpen) mit üblichem IEC Asynchronmotor.Genaue Details müsste man überprüfen (ggf. Speise-, Spül sowie Steueröl- und Lüftermotorpumpen).
Für einen primärgeregelten Doppel-Hydrostatantrieb mit jeweils geschlossenem Kreislauf im 250 kW (?) Bereich, scheint der Ölkühler (Lüfter mit Hydromotor in Zahnradbauart) relativ bescheiden aus, ist jedoch nur eine persönliche Einschätzung, habe die Bahn nie gesehen und kenne deren Antriebsdaten nicht.

Schaltbare Bogenzahkupplung für den Hydrostatantrieb ist ebenfalls elektrisch isoliert, die weissen Teile könnten Bestandteil des Isolierungssystems sein (diverse Ringe, Scheiben und Hülsen).

Auf die rückspeisefähigen FU mit ISU, INU und Bremschopper komm ich später zurück. Gehe davon aus, dass es eine der ersten grossen Bahnen ist, die Frey AG, Stans (mittlerweilse von Doppelmayr übernommen) mit ABB ACS 880 FU ausstattete (bei der Standseilbahn in Stoos wurden noch ACS800 eingesetzt ).
Die grossen Blöcke links an der Wand mit den Ceander-Kabel Anschlüsse sind Bremswiderstände für das elektrische Bremsen bei Speisung mittels der zwei 1250 kVA Ersatzstrromaggregate (in CH Notstromgruppen genannt).
Man sieht allerdings nur einen Teil der ABB ACS880 FU. Frey baut traditionsgemäss ABB FU selbst in die (vormals Weber mittlerweile Schneider) Schaltschränke ein, da Frey nicht Rittal Schränke einsetzt, können bei 800 mm Schrankbreite 3 R8i Leistungsmodule Eingebaut werden, was eine etwas kompaktere Einbauweise ermöglicht. Beim Rittal TS8 fehlen leider ganz wenige cm lichte Weite.
Gehe davon aus, dass die FU in der üblichen Master/Slave Konfiguration betrieben werden. Muss man in den INU und ISU Unterlagen nachschauen, die Hochleistungsbremschopper kenn ich jedoch nicht direkt, da diese extrem selten eingesetzt werden, also Bzgl. Firmware, die Hardware basiert ja auf normalen IGBT-Leistungseinheiten wie sie auch netz- sowie motorseitig eingesetzt werden.

Edit:
Hydromotoren könnten Sauer Danfoss sein, jeweils auf Brevini Planetengetriebe angeflanscht. Also nicht Lohmann Stolterfoht (mittlerweile ZF) mit Bosch Rexroth Hydromotor.
Aufgrund der Hydraulikschläuche tippe ich eher auf Konstantmotor, wobei anderswo Garaventa interessanterweise ebenfalls Verstellmotoren eingesetzt hat (zumindest angeblich, habe es selbst nie gesehen bzw. darauf geachtet).

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Theo » 16.04.2018 - 19:43

Bremsaggregat ist gut ersichtlich, in Rot die Griffe zur Not-Auslösung der SB. Rechts sind zwei mechanisch gekoppelte Bedienhebel sichtbar, vermutlich zur progressiven Handöffnung der SB (u.a. für Schwerkraftbergung), ist jedoch nur eine Vermutung.
Diese Hebel dienen eher dazu den Hilfsantrieb zu bedienen wenn es aus irgend einem Grund vom normalen Steuerpult aus nicht geht.
Die Pumpe für die Handöffnung ist unmittelbar links davon. Ansonsten ist das Bremsaggregat gleich wie bei uns an der SSB. System 1 oder 2 wird über die 4 Hebel oberhalb der Pumpen umgeschaltet, irgendwo auf der Rückseite sind dann noch 4 elektrische Steckkupplungen wo immer umgesteckt werden müssen wenn man das system wechselt.

Endschalter für die Bremsen sind sehr gut erkennbar. Wobei es eigentlich keine Endschalter sind, es wird nämlich die Abnutzung der Bremsbeläge kontrolliert.

Bei den Getrieben ist interessant dass diese quasi mit einer Schnellkupplung von der Antriebsscheibe getrennt werden können. Das habe ich bei so grossen Bahnen bisher nie gesehen. Wir müssten zum Trennen die ganzen Zapfen rausdrehen was halt einige Zeit dauert.
Bautagebuch 3S Bahn Klein Matterhorn
https://drive.google.com/drive/folders/ ... sp=sharing

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Christoph Lütz » 16.04.2018 - 19:52

Lagorce hat geschrieben:
16.04.2018 - 10:44
Interessant ist die konventionnelle Ausführung, Fangbremse und verschiedene Zugseile (oberes Zugseil: Durchmesser 47 mm; unteres Zugseil: Durchmesser: 41 mm), insbes. da die meisten letztlich gebauten grossen ATW (PB) fangbremsenlos mit gespleisster endloser Zugseilschlaufe ausgeführt wurden.
Große fangbremsenlose Pendelbahnen werden von den Behörden in Deutschland und Italien (noch) erfolgreich abgelehnt. Aufgrund der unterschiedlichen Zugseildurchmesser oben und unten dürfte die Lösung mit Fangbremse in diesem Fall aber ohnehin deutlich wirtschaftlicher sein.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 16.04.2018 - 19:58

Besten Dank für Deine Infos.

Ist unterhalb der gekoppelten Steuerhebel die Umschaltung für "Pumpenhubraumverstellung über Potentiometer (elektrische Ansteuerung)" <-> "Handvorsteuerventil" (Notbetätigung direkt am Vorsteuerventil) falls Hubrauverstellung nicht mehr elektrisch angesteuert werden kannn)?

Etwas unklar ist für mich, weshalb nur ein Bremaggregat vorhanden ist.

Umschalten System I <-> System II geschieht meistens von Hand und dann ggf. noch durch Umstecken, wobei vereinzelt über die FUA von der talseitigen Gegenstation ungeschaltet werden kann, falls Antriebs-Bergstation nur sehr schlecht erreichbar ist.
Ist IIRC jedoch selten.
Bei gewissen Bahnen ist System I auf Hauptsteuerung und System II auf Notantriebssteuerung wobei man dann regelmässig von Hand umsteckt so dass Systeme eigentlich "vertauscht" werden.

Kannst Du die Zapfen herausdrücken, oder werden die hydraulisch mit einer Pumpe herausgedrückt da Sitz konisch ist (ohne weiteres Hilfswerkzeug ausser zum Lösen der Schrauben und ggf. zurückfalten der Sicherungsblecher (hier nicht ersichtlich), wobei dann die Zapfen geschossartig gefährlich herausspringen können)?

Edit:
Habe mich geirrt, die Sicherungsbleche sind nur für die Vorspannschrauben der Gummis, nicht für die Sicherung des Konischen Sitzes des Stiftes. Bei der KTR Kupplung sieht man keine Sicherungsbleche (möglicherweise sind neuere Flender Rupex ebenfalls ohne Sicherungsbleche, hier ca. Grösse 1250 (Aussendurchmesser in mm)).
Weiss nicht mehr, ob Hydraulikanschlüsse bei den grossen Flender Rupex standard sind oder eine Option.
Zudem müsste man sehen, ob man wirklich die Kupplugshälften so einfach trennen kann sofern die Gummis auch nur geringfügig vorgespannt sind.
Zuletzt geändert von Lagorce am 16.04.2018 - 20:25, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 16.04.2018 - 20:10

Christoph Lütz hat geschrieben:
16.04.2018 - 19:52
Lagorce hat geschrieben:
16.04.2018 - 10:44
Interessant ist die konventionnelle Ausführung, Fangbremse und verschiedene Zugseile (oberes Zugseil: Durchmesser 47 mm; unteres Zugseil: Durchmesser: 41 mm), insbes. da die meisten letztlich gebauten grossen ATW (PB) fangbremsenlos mit gespleisster endloser Zugseilschlaufe ausgeführt wurden.
Große fangbremsenlose Pendelbahnen werden von den Behörden in Deutschland und Italien (noch) erfolgreich abgelehnt. Aufgrund der unterschiedlichen Zugseildurchmesser oben und unten dürfte die Lösung mit Fangbremse in diesem Fall aber ohnehin deutlich wirtschaftlicher sein.
Und dann noch die permanente Dehnung des Zugseils, vielleicht so im 0.15 bis 0.6 % Bereich bei diesen Längen...

Kürzen mit ETH Klemmkopf kann zwischen Betriebsschluss und wiederöffnung am nächsten Morgen erfolgen sofern alles perfekt vorbereitet ist und ein sauberer Reservekopf mit bereits fertiger Aludrahtwicklung am inneren Konus vorhanden ist.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 16.04.2018 - 20:47

Bei den Motoren, sofern die Handschriftmarkierung 4.25 t stimmt, könnte es sich um einen ABB Process Performance Asynchronmotor M3BP 450 LA 4 handeln (4-pol, 800 kW, 1492 U/mn), Ausführung für Betrieb am FU mit isoliertem B-Lager, Fremdlüfter sowie irgendeine Hohlwellen-Inkrementalencoder Option (oft Leine & Linde, evtl. redundant) und der üblichen Statorwicklungstemperaturüberwachung, entweder PTC oder, sinnvoller, Pt100; Lagerüberwachung ist vermutlich nicht vorhanden, (passive) SPM Messnippel sind jedoch Standard (vermutlich auch am Getriebe vorhanden).
Die gelben Kabel sind vermutlich Ceander Kabel, da ein symmetrischer Aufbau wegen den EMV Richtlinien vorgeschrieben ist, d.h. hier eine konzentrische symmetrische Anordnung mit 3 Polleiter und einer Rundum-Armierung als Abschrimung und PE wobei man oft noch PE getrennt zusätzlich führt. Es handelt sich hier nicht um parallel verlegte einpolige Kabel, dies wäre hier nicht zulässig, bei grossen FU müssen sonst stets symmetrische spezielle Motorenkabel eingesetzt werden, andere Variante sind z.B. Kabel mit 3 Polleitern und 3 symmetrisch verteilte PE Leiter oder 3 Polleiter mit stromtragender (PE) Rundumabschirmung (bei grossen DC Motoren ist einpolige parallelverkabelung hingegen üblich).

Wie genau die ABB ACS880 FU angeordnet sind ist nicht ersichtlich. Normalerweise werden hier getrennte FU im Master/Slave Betrieb eingesetzt, also nicht in Multidrive Konfiguration mit gemeisamem Zwischenkreis. Allerdings kommen noch die seltenen vermutlich "3-phasig" ausgeführten Hochleistungs-Bremschopper dazu (3-phasig weil Bremswiderstände 3-phasig angeschlossen werden, ähnlich wie anstelle eines zweiten Motors pro Antrieb).
Insgesamt sind verschiedene Varianten mit jeweiligen Vor- und Nachteile möglich.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Ram-Brand » 16.04.2018 - 21:57

Foto: ABB_motors_at_Zugspitze_2.jpg

Was sind das für dünne Kupferrohre die hinten an der Wand verlegt sind und dann einfach aufhören. Sieht so aus als Fehlt da noch was.



Die Kabel zu den Motoren haben einen PE als Kupfergeflecht. Sieht man gut an der Verdickung, die wellenartig um das Kabel verläuft.
Denke doch da sind immer 2 Kabel für einen Außenleiter vorgesehen. Wieso sollten die nicht einzeln verlegt sein?
Die Kabel haben eine gelbe MArkierung vielleicht verrät die noch etwas. Spezielles Kabel für FU Anschluß?
Bild Bild
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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 17.04.2018 - 00:18

M.E. handelt es sich um gewöhnliche Ceander Kabel, hier ursprünglich Niederspannungs-Energieverteilkabel, die sind auch standarmässig so markiert. Genauer Aufbau ist etwas herstellerabhängig, gemeinsam ist jedoch der konzentrische Aussenleiter, der ausschliesslich als PE bzw. PEN eingesetzt werden darf (also nicht als Phase, die man übrigens auch als Aussenleiter bezeichnet, hier nicht mit dem ebenfalls als Aussenleiter gekennzeichneten konzentrischen Geflecht mit Spiralband zu verwechseln).

Andere symmetrisch aufgebaute abgeschirmte Kabel sind seltener und auch teurer jedoch oft etwas einfacher zu Verlegen in Industrieanlagen (meist sog. Motorenkabel für FU Betrieb).

Asymmetrische Kabel sowie asymmetrische Aufteilung wi,e z.B. übliche Kabel mit 4 oder 5 Leitern (auch abgeschirmt), sind für FU Abgänge bei grösseren Leistungen nicht zulässig (hat mit dem Aufbau der elektromagnetischen Störfelder zu tun), d.h. jedes parallel verlegte Kabel muss alle 3 Phasen führen und zudem symmetrisch aufgebaut sein, im Gegensatz dazu kann man bei Gleichstrom einfach parallell einpolige Ankerstromkabel verlegen.

Wie erwähnt, für FU Anwendungen bei grösseren Leistungen dürfen aus EMV Gründen ausschliesslich symmetrisch aufgebaute Kabel mit genau 3 Pol-Leitern und einer konzentrischen Gesamtabschirmung (stromtragend (hier als stromtragfähig gemeint) oder nicht) eingesetzt werden. Schutzleiter kann einfach konzentrisch (rundum, z.B. Abschirmung) oder als drei Leiter, die jeweils zwischen zwei Polleiter angeordnet sind, meist mit i.Vgl. zu den Polleitern reduziertem Querschnitt.

Mehleiterkabel bis 95 mm2 pro Polleiter sind Kabel noch einigermassen verlegbar wobei 4G95 oder 5G95 bereits recht mühsam ist, zwischen 120 und 240 mm2 ist es schwierig und was darüber liegt mag ich nicht einmal kommentieren (ist auch sehr selten, oberhalb 240 mm2 findet man eigentlich nur noch Einzelleiter und oft wird je nach Bedingungen meist bereits bei tieferen mm2 parallel verkabelt).

Massgebend für die Kabelauswahl sind zudem u.a. die Kabelverschraubungen, die Bohrungen für Kabelverschraubungen im Flansch des Anschlusskastens oder Anschlussadapter des Motors sowie die Ausführung der Anschlüsse innerhalb des Klemmenkasten, da muss man wirklich ganz genau und richtig planen (inkl. grösse und Form der Kabelschuhe, Anzahl Bolzen, ob PE extern und/oder intern angeschlossen wird, welche EMV Kabelverschraubungen eingesetzt werden, mit welchen Durchmesserbereich, usw.).
Macht man einen gravierenden Planungsfehler kann man u.U. vorort gar nicht anschliessen und grosse Kabel sind teuer und aufwendig zu verlegen.

Gehe davon aus, dass man auf den Fotos ABB 450 mm Achshöhe IEC Motoren mit Adapter Varianten Code 296 mit drei mal Flansch Grösse D (ist im ABB Process Performance Motors Katalog übrigens falsch abgebildet) sieht, mit jedem der drei D Flansche mit mittlerem Kabelendverschluss für zwei EMV-Kabelverschraubungen (Variantencode 278 + 704) ausgestattet, wobei Durchmesserbereich abzuklären ist (sinnvoll wäre M63x1.5 für 35-45 mm Kabeldurchmesser).
Beim Klemmenbrett im Anschlusskasten muss noch auf Dreieck (3x400 V) geschalten werden da man hier nicht 690 V hat.
Dann verbleiben 4 Löcher (für M12) pro Anschluss und man könnte beidseitig Kabelschuhe ohne Distanzhülsen Anschliessen.
Nennstrom bei 800 kW 400 V wäre gem. Katalog 1396 A, hier auf 6 Ceander Kabel verteilt. Querschnitt mag ich momentan nicht kontrollieren (tippe auf 95 mm2), kann später noch ergänzen, ich selbst arbeite mit meinen internen Tabellen die etwas konservativer als IEC sind, hier müsste ich jedoch in den IEC Tabellen nachschauen, da bei Pendelbahnen Leiterquerschnitte knapper dimensioniert werden.
Edit: Bei 6 Ceander Kabel wäre 3x95/95 mm2 (95 mm2 Polleiterquerschnitt) sinnvoll.

Hier nur so mal als Beispiel aufgeführt, letzendlich muss man mit dem Verkauf und Support die genauen Optionen abklären und Zeichnungen sowie genaue elektrische Motordaten anfordern (für die genauere Dimensionierung sind Softwaretools vorhanden), da bei Weitem nicht alles in den Unterlagen aufgeführt ist, und da es zudem unzählige Kombinationsmöglichkeiten gibt und auch gewisse Einschränkungen zu berücksichtigen sind.

Solche Dimensionierungen gehören zum Alltag in der Antriebsplanung, ist jedoch nur ein ganz kleiner Teil des gesamten Verfahrens. Bei Seilbahnen werden Querschnitte eher knapp berechnet, da man nicht wie z.B. bei gewissen Pumpen usw. mit 100 % Nennlasst bei Dauerbetrieb (S1) rechnen muss.
Das ganze kann man dann kostenseitig mehr oder weniger optimieren.

Für die ACS880 FU muss ich in den entsprechenden Ordner nachschlagen, die meisten Unterlagen für modulbasierte FU Grossantriebe sind übrigens bei ABB nicht online downloadbar, insgesamt mit den Optionen und Schrankeinbauzubehör sind es ein paar tausend Seiten von denen man die meisten gar nie liest oder ggf. nur durchblättert.

Bei Siemens sind fast alle Dokus für die grossen Niederspannungs-FU downloadbar... wenn man sie finden kann. Bei Vacon ebenfalls, aber keine Ahnung was aus Vacon wird da von Danfoss übernommen und ich habe es auch vorher nie geschafft, den Support für Grossantriebe zu erreichen (CH Vertretung sowie Vacon Werksniederlassungen in DE und FR).
Zuletzt geändert von Lagorce am 17.04.2018 - 10:21, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 17.04.2018 - 01:21

Irgendetwas ist mir unklar bzgl. Bremshydraulik.

Da trotz Doppelantrieb nur ein Bremshydraulikaggregat vorhanden ist, kann man davon ausgehen, dass beide BB (Betriebsbremse) Hydraulikzylinder parallel verrohrt sind, d.h. dass der Gegendruck für beide Zylinder stets identisch ist?

Sinngleiches gilt dabei auch für die beiden Hydraulikzylinder der SB (Sicherheitsbremse) wobei diese selbstverständlich getrennt von der BB angesteuert werden.

Die doppelte Auseführung gewisser Teile des Hydraulikaggregats bezieht sich m.E. auf Redundanz, also System 1 und System 2, wobei immer nur ein System aktiv ist. Dabei wird, wie es Theo erwähnte, von Hand mit den Ventile oberhalb der Pumpenmotoren umgeschaltet und entsprechend elektrische Steckverbinder umgesteckt (man sieht, das Pumpe rechts nicht angeschlossen ist, Schutzkappe ist übrigens nicht verriegelt). Bei der Handpumpe liegt noch ein Steckverbinder ohne Abgangskabel (????).
Handventile oben sind üblicherweise für Umschaltung SB auf öffnen mit Handpumpe sowie für Umschaltung BB auf öffnen mit Handpumpe und dazwischen die momentan viel diskutierte Auslösung der SB mit dem roten Hebel.

Teil mit rotem Etikett ist glaub ein Hydac Druckfilter mit elektrischer Verschmutzungsanzeige. Irgendwo sind noch Druckschalter und Drucktransmitter, nichts besonderes.

Unklar ist mir die Ventilzuordnung, denn es sieht so aus, als wären zwei Proportionaldruckventile vorhanden (nebst den zwei Ruhestrom-Schnellschlussventile), die sehen aus wie Wandfluh DSV Proportionaldruckregelventile mit integrierter Elektronik (werden direkt mit Analogsollwert oder digital via CAN oder Profibus angesteuert, hier vermutlich mit Analogsollwert).
Würde dies auf eine geregelte SB deuten? Oder wird nur die BB geregelt (wie üblich) mit der Möglichkeit umzuschalten, da hier beide Bremsen auf "gleichwertige" Antriebsscheiben wirken?

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 17.04.2018 - 12:07

Ram-Brand hat geschrieben:
16.04.2018 - 21:57
Was sind das für dünne Kupferrohre die hinten an der Wand verlegt sind und dann einfach aufhören. Sieht so aus als Fehlt da noch was.
Habe ich mich ebenfalls gefragt.

Etwa Gebäudetechnik (verstehe gar nix davon)? Ansteuerung Brandschutzvorrichtungen? Kältetechnik (jedoch hier zu klein und nicht thermisch isoliert)? Einzel-Entlüftungen?
Wegen geringem Durchmässer tippe ich eher auf Verrohrungen für irgendwelche Steuer- oder Vorsteuerzwecke (pneumatisch oder hydraulisch?), oder Schmierung (für Treibstoffe eher zu klein), Einzelentlüftungen oder -rückläufe?
Sehe jedoch nichts, was bei einer Seilbahn sowas rechtfertigen könnte und zudem ist Durchmesser recht klein.

Kaum Potentialausgleich (falls massives Rundkupfer), da Wandhalterungen anscheinend nicht isoliert sind und in dieser Art auch unüblich, meist führt man Kupfer Rundleiter (wie Blitzableiter) oder Flachband, insbes. bei unterirdischen Anlagen sowie Kraftwerke, Unterwerke/Trafostationen, usw.

Theo hat geschrieben:
16.04.2018 - 19:43
Endschalter für die Bremsen sind sehr gut erkennbar. Wobei es eigentlich keine Endschalter sind, es wird nämlich die Abnutzung der Bremsbeläge kontrolliert.
Bei gewissen Seilbahnbremsen wird die Bremsbelagabnützung (meist als Grenzwert der Belagsdicke) elektrisch überwacht, weiss jedoch nicht in welchen Fällen dies per EN (CEN-Bahnen) vorgeschrieben ist.

Temperaturüberwachung habe ich bei Seilbahnen nie gesehen, ist bei gewissen grossen Industriebremsen vorhanden.

Offenstellung der BB und der SB muss elektrisch überwacht werden, weiss jedoch auch hier nicht genau, ob die EN mechanische Erfassung vorschreiben oder ob, wie früher, die indirekte Erfassung mittels redundanten hydraulischen Druckschaltern (Pressostate) ausreichend ist.

Interessant ist hier die Grundform der Bremszangenbauart mit Zugzylinder, die es eigentlich bereits vor über 30 Jahren unter Von Roll gab (verschiedene Baugrössen, vermute die im Bild ist nicht die grösste, obwohl bewegte Massen hoch sind, ist der Wirkradius der Bremsen hier ebenfalls unüblich gross). Die direktwirkende (also ohne Hebelübertragung) frühere Garaventa Ausführung habe ich nirgends mehr bei neueren Bahnen gesehen.

Theo hat geschrieben:
16.04.2018 - 19:43
Bei den Getrieben ist interessant dass diese quasi mit einer Schnellkupplung von der Antriebsscheibe getrennt werden können. Das habe ich bei so grossen Bahnen bisher nie gesehen. Wir müssten zum Trennen die ganzen Zapfen rausdrehen was halt einige Zeit dauert.
Hab mal in den Flender Rupex Unterlagen nachgeschaut, anscheinend gibt es verschiedene Versionen, während früher die Vorspannschrauben der Puffer mit Sicherungsblech versehen waren, ist der Aufbau bei der aktuellen Version etwas anders und es wird einfach mit Loctite gesichert.
Zudem kann man bei den grösseren Baugrössen mit Fett auspressen ohne, dass eine Pumpe oder sonstige Spezialwerkzeuge erforderlich sind (Sitz der Bolzenstifte ist konisch), lediglich wird gewöhnliches Teflonabdichtband benötigt.

Vermute KTR Kupplungen wurden erst bei der Umstellung von Flender auf SEW Getriebe von Garaventa eingesetzt.

Beim Auskuppelsystem frage ich mich, ob man so einfach mit dem Handhebel (breiter (Edelstahl?) Rundstangengriff oberhalb des Getriebölkühlers) die Kupplungshälfte verschieben Kann, da Hebelwirkung klein ist.
Eine 1250 mm Kupplungshälfte ist schätzungsweise bereits etwas über 1000 kg und die entscheidende Frage ist, ob Puffer auch im drehmomentlosen Zustand Reibung erzeugen, die ein axiales Verschieben der Kupplungshälfte massiv erschwert.
Bin da gar nicht so sicher, dass man ähnlich einfach wie bei der Bogenzahnkupplung des Hydrostatantriebs Ein- und Auskuppeln kann. Bogenzahnkupplung (bei gewissen Bahnen eine Flender Zapex in spezieller elektrisch isolierter Ausführung, auch da wurde bei der Zugspitze auf KTR umgestellt) ist relativ einfach zu bedienen, man muss lediglich die Verzanhung mit dem Drehimpulschalter richtig ausrichten (dabei bleibt die SB geschlossen). In einem andern Topic ist eine Nahaufnahme einer solchen Kupplung und die Funktionsweise des Hydrostats wird dort auch erläutert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 17.04.2018 - 16:32

Kupferrohre sind für Raumklimanlage (4 nebeneinander angeordnete Wandanbaugeräte, also 8 Rohre).

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Ram-Brand » 17.04.2018 - 21:26

^^ Da hast Du jetzt bestimmt irgendwo nachgefragt. :-)

Wie Du schon sagtest sehen die Rohre sehr klein aus.
Das irgendein Medium durchfließen soll konnte ich noch erkennen.


Sollen die Klimageräte zur Wärmenutzung in anderen Gebäudeteilen eingesetzt werden?
Wegen 4 Geräten.
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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 18.04.2018 - 00:53

Nein, hab's irgendwo in einem YouTube Video gesehen.
Kenne die Bahn nicht und glaub kaum, dass die Pressestelle technische Fragen beantworten würde.

Hab Video gefunden, frage mich immer wieso man Journalierende die nichts von Technik verstehen in solche Berichte involviert, zudem wurde schlecht gefilmt, montiert und geschnitten:
https://www.youtube.com/watch?v=VQ69slFnNFo

Bei ca. 00:03:41 sieht man die Klimageräte.
Da kenn ich mich gar nicht aus, hatte nur mit Schaltschrankklimageräte sowie Wasser- oder Wasser-Glykolkreis Industriechiller für die Rückkühlung von Leistungselektronik zu tun. Von Gebäudetechnik und insbes. HLK sowie Gebäudeleittechnik und Beleuchtung verstehe ich nichts. Grosse Verteilanlagen sowie Netzersatzstromanlagen kenn ich wiederun, die zähle ich jedoch nicht zur eigentlichen Gebäudetechnik, also eher Richtung Industrie.

Leider kriegt man nirgends eine Übersicht des Maschinenraums und man findet sozusagen keine detailierte Infos zur Technik.
Viel uninteressantes PR Geschwafel aber relativ wenig technisches.
Schade, dass sich niemand die Zeit nimmt, einen technischen Beschrieb als PDF zu erstellen, wie z.B. ein vorbildiches Beispiel hier:
https://saentisbahn.ch/app/uploads/2016 ... uar_16.pdf

Als Bahnbetreiber würde ich einen ausführlichen Beschrieb als PDF bereitstellen, ist ja onehin nicht geheim da bei der Ausschreibung recht viele Infos öffentlich zugänglich gemacht werden, insbes. Gebäudepläne, Längsprofil, Ansichten der Stützen sowie gewisse Berechnungen, usw.

Irgendwo las ich, dass das Abspanngewicht des oberen Zugseils ca. 60 t beträgt, Abbildungen der Umlenkscheiben, Spannschacht oder der hydraulischen Dämpfung konnte ich nirgends finden.

Unklar ist weiterhin die Ausführung der Hilfs-/Notantriebe. Den 1. Motor für den Hydrostantantrieb sieht man hinter den Antriebsscheiben, den 2. Motor sieht man nirgends, keine Ahnung wofür der sein sollte, weiss nicht worauf sich dabei ABB bezieht. Bergebahn ist glaub keine vorhanden, man sieht keine entsprechenden Hilfsseilrollen bei den Zwischenaufhängungen (Seilreiter) oder den Stützen und glaub kaum, dass man die hier von Hand einsetzen muss wie es bei gewissen Bahnen der Fall ist.

Ebenfalls unbekannt ist der Aufbau der FU, etwas erstaunlich ist, dass man 5 Widerstandsbänke sieht. Logischerweise müsste es eine gerade Zahl sein (ei sei dann, der 6. ist woanders aufgestellt). Oder es sind 2x2 für den Hauptantrieb und die 5. für einer der Hilfs- oder Notantriebe. Man sieht auch nirgends sämtliche FU Schränke, interessant wäre die Bremschopper Architektur da sehr unüblich in dieser Leistungsgrösse (hier nur für NEA Betrieb da ja sonst regenerativ (netzrückspeisend) elektrisch gebremst wird).

Übrigens sollen die zwei 1250 kVA Netzersatzstromanlagen (NEA) den normalen Betrieb bei Netzausfall erlauben, also nicht nur die Räumung, ähnlich wie bei gewissen Bahnen z.B. in Frankreich und den USA.

Interessant ist, dass unter ungünstigen Lastverhältnisse, die Reibung des unteren Zugseils bei jeder einzelnen Antriebsscheibe zu gering ist, so dass beide Antriebscheiben entweder angetrieben oder gebremst werden müssen.
Nur bei Teillast reicht eine Hälfte des Doppelantriebs (sowohl elektrisch wie auch auf Hydrostat) aus.
I.Vgl. sind z.B. bei Glacier 3000 die Antriebe so ausgeführt, dass sowohl Antriebsscheibe wie auch Gegenscheibe jeweils alleinig bereits ausreichen um das volle Antriebs- bzw. Bremsmoment zu übernehmen (dort wirkt bei Sektion 1 BB auf Antriebsscheibe, auf Gegenscheibe wirken SB sowie zuschaltbarer Hydrostat).
Würde man (hier rein zur Veranschaulichung) bei der Zugspitzbahn bei Voll/Leer an der steilsten Stelle beim Stillstand die Bremsen einer der beiden Antriebsscheiben lösen, würde das Seil durchrutschen (siehe Angaben von KTR und die sind m.E. verlässlich).

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 18.04.2018 - 07:36

Im Video sieht man übrigens, u.a. dass Schallschutzhauben für die Hauptantriebsmotoren installiert wurden.

Bei 00:03:47 sieht man am oberen Bildrand 6 Widerstandsbänke oberhalb der Kabelbahn, die Fotos, die hier besprochen wurden zeigen demnach nicht den endgültigen Zustand des Maschinenraums, die wurden ja auch noch während dem Bau aufgenommen.
Spiegelseitig sind ebenfalls Widerstandsbänke installiert, deren Anzahl konnte ich nicht ausfindig machen.

Zwar kommen die Bremswiderstände nur beim Inselbetrieb der Diesel-Notstromaggregate (2 Stk. 1250 kVA, unter Last getestet wird im Netz-Parallelbetrieb) während regenerativen Bremsphasen zum Einsatz, ist dennoch etwas ungweöhnlich, dass diese nicht in einem Korridor oder Nebenraum mit direkten Lüftungsjalousien nach aussen aufgestellt wurden, wobei man die Verkabelungslänge zwischen den 3-phasigen Bremschoppers und den Widerstandsbänke nicht unnötig erhöhen sollte (aus EMV Gründen).

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 18.04.2018 - 17:53

Die Bremswiderstände für die sog. 3-phasigen "Dynamic Brake Units" (DBU) der Zugspitzbahn sind übrigens von Frizlen GmbH & Co KG:
http://www.frizlen.com

Die ABB ACS880 DBU bestehen grundsätzlich aus ACS880 R8i IGBT-Invertermodule, bei denen anstelle des Motors 3-phasige Bremswiderstände angeschlossen werden. Bei Zwischenkreisspannung, die ab 400 V Netzspannung gespiesen wird, kann bis 750 kW pro R8i Bremschoppermodul in den angeschlossenen Widerstandsbänke verheitzt werden (hier als S1 Dauerleistung bis max. 1000 m NN und 40 °C Kühllufteintrittstemperatur), für höhere Leistungen werden mehrere R8i am gleichen DC-Zwischenkreis betrieben, jeweils mit eigener Widerstandsbank.

Die gleichen R8i IGBT-Module (Inverter) können als Einspeise/Rückspeiseeinheit (ISU) sowie als Motor-Inverter (INU) oder Drehstrom-Bremschopper (DBU) eingesetzt werden und sind auch als Leistungseinheit-Ersatzteil austauschbar (sofern Strom und Spannung übereinstimmen), lediglich die Firmware der jeweiligen Controllern (BCU-02 bis 2xR8i und BCU-12 für 3x bis 8x R8i) sind verschieden (ISU, INU oder DBU Firmware). Controller-Module (BCU) und IGBT-Leistungsmodule (R8i) werden mittels LWL Verbunden.

DBU sind grundsätzlich einfach sehr grosse Bremschopper, bei kleinen FU sind Bremschopper teilweise integriert, für mittlere Leistungen werden externe einphasige Bremschopper eingesetzt. Bremwiderstände sind immer extern, habe zumindest nie interne gesehen.

DBU sind sehr selten, da man bei grossen Leistungen, falls entsprechendes Netz vorhanden ist, fast immer regenerativ gebremst wird (Rückspeisung der Bremsleistung ins Netz), dann kann man sich die Bremswiderstände ersparen. Die hohe abzuführende Wärmeleistung ist onehin nicht immer unproblematisch (man stelle sich z.B. eine 750 kW Warmluftheizung vor).

Bei der Zugspitzbahn vermute ich zwei R8i DBU pro Motor falls wirklich Betrieb uneingeschränkt bei Notstrom aufrechterhalten wird. Genaue Bremsleistungen müsste man den Antriebsberechnungen entnehmen und ebenfalls die Einstellung der Rückleistungsbegrenzung (Rückleistungsschutz damit während dem Antrieb in einem bremsenden Quadranten betrieben wird, der vom Synchrongenerator angetriebene Dieselmotor nicht beschädigt wird) beider 1250 kVA Ersatzstromaggregate kennen.

Für die elektrische Verzögerung muss sowohl eine Fahrt "leer auf/voll ab" (bzw. mehrere Fahrten bis thermisches Gleichgewicht der Bremsiwderstände erreicht wird) wie auch das höchste kurzzeitig notwendige Bremsoment der Antriebe für den elektrischen Halt unter den ungünstigsten Voraussetzungen berücksichtigt werden (kurzzeitiger Überlastbereich wobei die IGBT-FU-Leistungshalbleiter i.Vgl. zur Nennbelastung nur etwa 120 % Überlast erlauben, auch nur kurzzeitig; i.Vgl. werden Stromrichter (Gleichstromantriebe) grosszügiger spezifiziert, IIRC typischerweise mit 200 % Kurzzeit-Überlastfähigkeit).

Die Hauptantriebs-FU sind möglicherweise in einem anderen Raum oder auf einer Galerie.

Elektrisches Konzept für Not- und Hilfsantrieb ist unklar da nirgends ausreichend dokumentiert (ist glaub ebenfalls eine DBU vorhanden).

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Christoph Lütz » 18.04.2018 - 19:38

Lagorce hat geschrieben:
18.04.2018 - 00:53
Interessant ist, dass unter ungünstigen Lastverhältnisse, die Reibung des unteren Zugseils bei jeder einzelnen Antriebsscheibe zu gering ist, so dass beide Antriebscheiben entweder angetrieben oder gebremst werden müssen.
Nur bei Teillast reicht eine Hälfte des Doppelantriebs (sowohl elektrisch wie auch auf Hydrostat) aus.
Garaventa hat in solchen Fällen, die einen besonders großen Umschlingungswinkel erfordern oft die Zugseilschleife gekreuzt. Der doppelrilligen Antriebsscheibe standen dann zwei gegenläufige Umlaufscheiben gegenüber. Wenn das nicht ausreichte, wurde eine Seilschlaufe zusätzlich mit einer weiteren Umlenkscheibe nach oben gezogen. Zuletzt ausgeführt 1998 am Corvatsch. Der Doppelantrieb mit Haupt- und Hilfsantrieb oder redundanten Hauptantrieb auf zwei Seilscheiben verteilt kommt von Habegger bzw. Hölzl, nicht von Garaventa oder Von Roll. Die an der Zugspitze gewählte Lösung dürfte seilschonender sein, als die am Corvatsch, weil gegenläufige Seilbiegungen vermieden werden.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 18.04.2018 - 20:06

Irgendwo hat jemand was über die Lebensdauer des unteren Zugseils der Bayerischen Zugspitzbahn geschrieben, hab mir dies jedoch nicht so genau angeschaut, bin eh kein Seilexperte. Auch Schnürspannungen habe ich nie ausführlich berechnet, da sind Berechnungsergebnisse gar nicht intuitiv (zumindest für mich). Habe mich eher mit der Elektrotechnik und insbes. auch die Antriebstechnik befasst obwohl ich nicht im Seilbahnbereich tätig bin.

Antrieb in Talstation ist halt für eine so extreme Bahn (insbes. Länge, Höhenunterschied sowie Seilneigung für "120+1" Kabinen) sehr nachteilig, da man die Masse des Spanngewichts des oberen Zugseils nicht beliebig erhöhen kann.

Wäre interessant, mal das detailierte Längsprofil dieser Bahn zu sehen (ist normalerweise Teil der öffentlichen Planauflage, nach Ablauf der Einsprachefrist sind Unterlagen jedoch schwer oder gar nicht mehr zugänglich).


Edit:
Für die Bremsleistungs-Grundlast die als Rückleistung in die beiden 1250 kVA Ersatzstromaggregate zurückfliessen kann, würde ich mal grob bei ca. 2x 250 kW = 500 kW einschätzen. Effektive Parametrierung des Rückleistungsschutzes in der Aggregatsteuerung muss mit dem Motorenhersteller (hier mtu) abgeklärt werden.

Die Aufteilung zwischen regenerativem Anteil (Rückspeisung in die Ersatzstromaggregate) und Bremschopper Anteil (Verheizung mittels zwangs-luftgekühlten Widerstandsbänke) ist Sache der Parametrierung der ISU sowie der DBU (der INU ist es eigentlich egal solange Zwischenkreisspannung innerhalb der Toleranz- und Stabilitätsgrenzen bleibt, die Anzahl Einschaltspiele pro Stunde eingehalten wird und die Vorladeschaltung richtig funktioniert).

Das ganze muss recht sorgfältig parametriert werden, damit keine Abschaltung wegen zu hoher Zwischenkreisspannung oder Überschreitung der Rückleistungsgrenze der Ersatzstromaggregate erfolgt. Bremswiderstände werden gegen Überlast durch die DBU sowie direkte Temperaturüberwachung geschützt.
Vermutlich sind (mindestens) zwei Parametersätze durch die Steuerung aufrufbar, der eine für Netzbetrieb und der andere für Notstrombetrieb.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 19.04.2018 - 16:40

Leider sind zahlreiche auffindbare technische Infos etwas widersprüchlich.

Anscheinend verfügt jeder FU über einen eigenen Bremschopper, was der üblichen Single-Drive Konfiguration für Seilbahn-Doppelantriebe entspricht, wobei die FU einfach im Master/Slave Modus betrieben werden.

Interessant ist die relative niedrige Trafoleistung von 2x 1000 kVA (und Trafos wären parallel auf dieselbe Schiene geschaltet als die beiden Ersatzstromanlagen, so gesehen eigentlich unülblich, wobei ich nicht sicher bin, ob Angaben in einer Werbepresentation von Frey stimmen, Link folgt). Im Vgl. hat Glacier 3000 (125+1-ATW, Einfachantrieb) in der Mittelsation einen 2000 kVA 20/0.69 kV Trafo pro Sektion und einen gemeinsamen 250 kVA 20/0.4 kV Hilfstrafo (in den Endstationen sind zudem noch 250 kVA resp. 630 kVA 20/0.4 kV Trafos installiert); Grimentz - Sorebois (125+1-ATW, Doppelantrieb) hat vier 630 kVA 16/0.4 kV Trafos in der Antriebsstation (kein Hilfstrafo).

Aussergewöhnlich ist ebenfalls der Notantrieb mit FU-gespiesenem 280 kW Asynchronmotor, dieser FU ist interessanterweise ebenfalls mit Bremschopper ausgestattet, was sehr unüblich ist, da die beiden auf die jeweilige Antriebsseilscheibenwelle kuppelbaren an Planetetengetriebe geflanschte Hydromotoren mit von getrennten koaxial angeordneten Verstellpumpen mit üblicher Primärregelung und geschlossenem Kreislauf betrieben werden (Pumpenhubraum jeweils um den Fördertotpunkt stetig verstellt, was eine Fahrrichtungsänderung unabhängig von Pumpendrehzal und -drehrichtung erlaubt, auf einem Foto erkannt man die zwei Sauer Danfoss Axialkoben-Verstellpumpen in Schrägscheibenbauart).
[Satz ist total unverständlich geworden, wird nachkorrigiert.]

Infos bzgl. Bergeantrieb mit dem 250 kW Asynchronmotor sowie zum dritten Laufwerk (Reservelaufwerk) konnte ich nirgends finden.


Edit:
Frey Stans PDF ist hier:
http://new.abb.com/docs/librariesprovid ... rey_de.pdf?

BTW Weiss jemand welcher Antrieb auf Seite 17 dargestellt ist?

Edit:
Bergeantrieb betrifft vermutlich die Trommelwinde der Bergebahn, die bis etwas unterhalb der Streckenmitte fahren kann (siehe Seilreiter mit Hilfsseilrolle für Bergebahn).

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 20.04.2018 - 13:44

Das technische Rate-Spiel geht weiter. :)

Diesem Dokument

Bau intern
Zeitschrift der Bayerischen Staatsbauverwaltung für Hochbau, Städtebau, Wohnungsbau, Verkehr, Straßen- und Brückenbau

http://www.stmi.bayern.de/assets/stmi/m ... nalien.pdf

ist folgendes zu entnehmen:
Für die Bergstation sind zwei unabhängig von den eigentlichen Seilbahnkabinen betriebene Bergefahrzeuge vorgesehen. Sie kommen bei Bergungen zwischen der Bergstation und der Seilbahnmitte zum Einsatz.
Die Tragseile sind an den Pollerscheiben fest in beiden Stationen verankert. Für das Zugseil ist eine Spanneinrichtung mit einer Spannmasse von 70 Tonnen und einem Spannweg von bis zu 12 Metern in der Bergstation geplant.
Von der Bergstation aus gesehen sind Zwischenaufhängungen (Seilreiter) bis etwas nach der Kreuzstelle der Fahrbetriebsmitttel (Kabinen) mit seitlich angeordneten Hilfsrollen und Seileinweiser für das Zugseil der Bergebahn ausgesttat (da Windenbahn ist kein unteres Zusgseil vorhanden).
Habe noch keine detailierte Bilder der Bergebahn gesehen, vermutlich die übliche Ausführung mit Lastkorb (vermute 20+1 Pers. oder vielleicht sogar 24+1) und teleskopischem Gehänge (Gehängelänge wird ggf. entsprechend der Tragseilneigung an der Bergungsstelle angepasst, Antrieb in Bergstation mit Trommelwinde, je nach Ausführung ist nur eine Winde vorhanden und Seil muss zwischen den beiden Rettungsfahrzeuge umgesteckt werden, Einzelheiten zur Rettungsbahn sieht man jedoch nirgends).

Video während dem Bau, wirklich sehr schade, dass Bildqualität so schlecht it:
https://www.youtube.com/watch?v=n0j9RwMFLrQ

Winde könnte elektrisch oder elektrohydrostatisch sein, da ABB einen Asynchronmotor erwähnt, normalerweise ist onehin eine Ersatzstromaggregat in der Bergstation installiert (am üblichsten sind jedoch Diesel-hydrostatische Bergebahnwinden, auch z.T. wo Diesel-Ersatzstromaggregat vorhanden ist (z.B: 125+1-ATW bergseitige Gegenstation Scex Rouge), bei gewissen Bahnen ist Dieselmotor für Rettungsbahn und Hilfs-/Notantrieb gemeinsam (z.B. 125+1-ATW bergseitige Antriebsstation Croix de Culet).

Am ersten Seilreiter von der Antriebs-Talstation aus gesehen ist das Gegenstück für den am Laufwerk befestigten Näherungschalter ersichtlich (normalerweise für die Festpunkterfassung, hier Übertragung an die Kopierwerke der Steuerung in der Antriebsstation via FUA).

Bemerkenswert sind die grossen Änderungen der Spurweite. Die unüblich grosse Spurweite bei der Stütze ist sowohl durch die sehr langen Gehänge (wegen dem für diese Bahngrösse hohen maximalen Seilneigungswinkel) wie auch das lange zweite Seilfeld (aktueller Weltrekord, wobei die provisorische 5500 kg/20 Pers. Bauseilbahn am Chli Titlis (CH) ein Spannfeld von 3489.1 m aufwies) bedingt. Kabinen dürfen sich auch bei maximalem Querneigungswinkel beim kreuzen ca. 1 km oberhalb der Stütze nicht berühren (angenommen bei rechnerisch genau gleicher Höhe über dem Boden, was oft in der Praxis nicht zutrifft).
Kabine ist etwas breiter als vergleichbare 120+1 damit sie bei gleicher Bodenfläche kürzer sind, somit kann man etwas Gehängelänge einsparen. Minimale und maximale freie Bodenfläche pro Person sind vorgeschrieben.
Möglicherweise ist talseitig die Oberkante des Dachs aus Knautschzone ausgeführt ist, um bei einer Tragseilbremsenauslösung im ungüstigsten Falle durch beschränkte plastische Deformation etwas Energie beim Tragseilaufprall absorbiert werden kann, zudem ist wegen der Anordnung der Fangbremsen die Kabine mit einer Art Kettengliedern (sieht man in gewissen Videos während der Montage) mit dem Gehänge verbunden damit Laufwerk beim Einfallen der Tragseilbremsen nicht von den Tragseilen abhebt.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 23.04.2018 - 17:04

Bremswiderstandsbänke sind von Frizlen, vielleicht bereits erwähnt (http://www.frizlen.com/). Genaue Anordnung und Zuteilung der Bänke im Maschinenraum ist etwas unklar, da angeblich auch der Motor der Pumpen des Hydrostatantriebs FU-gespiesen ist und dessen FU mit Bremschopper ausgestattet ist (sehr unüblich für einen Hydrostatantrieb, hätte eher erwartet, das bergsationsseitige Trommelwinde der Rettungsbahn auf FU mit Bremschopper wäre, da diese Winde interessanterweise über einen elektrischen Antrieb verfügt.
Weitaus üblicher sind für Rettungsbahnen dieselhydrostatische Antriebe; falls Seilbahn-Hauptantrieb in Bergstation untegrebracht, ist Dieselmotor z.T. derselbe wie für den hydrostatischen Bergeantrieb der Bahn; hier müsste alledrings ein getrenntes Ersatzstromaggregat vorhanden sind, konnte jedoch keine Infos finden; möglicherweise ist bereits für die existiereden Anlagen ein genügend grosses Aggregat vorhanden.
Nebenbei ist ebenfalls auffällig, das die neue Pendelbahn nicht für betriebsmässigen Unterlasttransport vorgesehen ist, Lasten werden in der Kabine oder mit der anderen Bahn mit der auch der Wassertank als Unterlast transportiert wird befördert).
Bei der Rettungsbahn tippe ich auf 24+1 Personen (entspricht 5 Fahrten bei vollbesetzter 120+1 Kabine). Für 30+1 (4 Fahrten) ist Korb vermutlich zu klein und die Bodenfläche scheint mir zu gross für 20+1 (6 Fahrten). Klappsteg ist glaub ca. 600 m breit, die Seitengitter sind recht hoch, so etwa 180 cm. Weiss alllerdings nicht, ob die CEN bei Bergebahnen andere Bodenflächen pro Person vorsehen als früher üblich war.
Möglicherweise ist hier die Längenverstellung des Gehänges der Rettungsbahn hydraulisch mit batteriegespiesener Pumpe (in diesem Fall wären Batterien in einem Kasten unter dem Boden, siehe Video).

In diesem PDF findet man ein paar sonst nirgends andwerso auffindbare Bilder, zu beachten ist u.a. die unübliche Anordnung des Spanngewichts für das obere Zugseil:
http://oitaf2017.com/wp-content/uploads ... ig_ppt.pdf

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 23.04.2018 - 23:40

Seite 33/40 vom PDF:
Die unübliche Anordnung des Spanngewichts ist hier gut sichtbar. Falls die Angaben, nach denen Spanngewichtsmasse je nach Informationsquelle ca. 60 bis 70 t beträgt (was rechnerisch realistisch ist), kann man davon ausgehen, dass Stahl- oder Einsengussgewichte anstelle der sonst üblichen Ortsbeton Blöcke in denen (meist Feuerverzinkte) Strukturteile aus Stahl direkt eingegossen werden im Einsatz sind.

Da keine Durchführung für die sonst bei Garaventa üblichen senkrecht mittig angeordnete leicht vorgespannte Duplex-Rollenkette für die hydraulische Dämpfung vorhanden ist, wurde diese Vorrichtung hier etwas anders ausgeführt. Falls das 3D Schema richtig ist, sieht es so aus, als wäre der Bremsmechanismus stationär (in rot und blau, etwas rechts oberhalb des Spanngewichts) und mit sowas wie einer umlaufenden Rollenkette mit dem mobilen Spanngewicht verbunden (untere Kettenumlenkung wäre dabei im Schema nicht dargestellt, ebenso fehlt das zwingend erforderliche Führungssystem, meist bestehend aus Stahlbau-Normprofilen auf denen Stahlrollen mit ballig geformenten Laufflächen das Gewicht leiten). Allerdings resultiert dabei ein (jedoch unproblematisches) Drehmoment, das von der Führung aufgenommen werden muss.
Da die Dämpfung des Spanngewichts nicht gut sichtbar ist und nirgends in einem Video of Foto erkennbar ist, könnte die effektive technische Ausführung auch von meiner Vermutung abweichen.

Zugseile sind etwa eine Umdrehung mehr als sonst üblich aufgewickelt, was die Restzugkraft auf die Klemmenblöcke stark reduziert, wobei jedoch bereits kleine Änderungen des Reibungskoeffizients Stahl/Holz einen sehr grossen Einfluss haben.
Im Schema sieht man nur die B und D Tragseilseilreserve auf der Haspel (in blau), A und D sind verdeckt.

Ebenfalls erkennbar ist das Zugseil des Bergefahrzeuges, das über die in rot dargestellten Umlenkrollen geführt wird.
Vermutlich ist nur eine Trommelwinde (Fatzer COMPACTA 6x19 S (Seale) Seil, Durchmesser 20 mm, 2850 m, 1.52 kg/m, Mindestbruchkraft 294 kN) für beide Rettungsfahrzeuge vorhanden (die sind oberhalb der jeweiligen Tragseile in der Bergstation stationiert und sind in gewissen Videos erkennbar, in einem bereits erwähnten Video sieht man die Anlieferung eines der beiden Fahrzeuge).
Dabei ist nur ein einziges Rettungsfahrzeug im Einsatz, bei der Bergung auf der anderen Spur wird das Bergungsseil vom Laufwerk abgehängt und von Hand über die entsprechenden Umlenkrollen geführt und wiederum am Laufwerk des anderen Rettungsfahrzeugs angehängt.
Vermute, dass zumindest eine Passerelle vorhanden ist, ist jedoch nicht dargestellt; es sei dann man setze ein sowas wie ein Hilfsseil ein.

Ich vermute, dass die Trommelwinde in der linken Betonstruktur untergebracht ist, möglicherweise sind die zwei blauen Blöcke die Bremswiderstände für den FU der Bergungswinde (aber reine Vermutung!), da diese hier wie bereits erwähnt interessanterweise elektrisch ist. (Es wird stets nur eine Winde bzw. ein Motor oder Getriebe erwäht und üblich ist allgemein eine gemeinsame Bergewinde für beide Spuren (Fahrbahnen).

Man beachte jedoch, dass diese 3D Schemas hier nur eine vereinfachte Darstellung aufweisen. Ob ein detailiertes 3D Modell erstellt wurde, weiss ich nicht, sieht zwar nett aus ist jedoch sehr aufwendig zu erstellen (da muss man sämtliche verfügbare 3D Modelle der Zulieferanten integrieren und letztendlich ist es hier eigentlich gar nicht notwendig). Um Anordnungen sowie das Einbringen der Teile, usw. zu überprüfen, sind keine hochdetailierte STEP Dateien der Komponenten erforderlich.

Ergonomisch sind die ersichtlichen aussenseitigen Podeste bei den Stationsättel von Vorteil, damit kann man die Leiter des Gehänges erreichen ohne über den Stationssattel und das Laufwerk klettern zu müssen, insbes. da hier ca. 100% Steigung vorliegt, was einer sehr steilen Treppe entspricht (ca. 45°); Wartungsarbeiten sind wesentlich angenehmer in der Talstation wo die Tragseilsättel für die Arbeiten viel weniger steil angeordnet sind.

Nach meinen Einschätzungen kann Hydrostat des Notantriebs in der Talstation bis genau 2 m/s fahren, was einer üblichen Fahrgeschwindigkeit entspricht.
Die Fahgeschwindigkeit mit der Bergewinde ist nirgends angegeben, tippe auf max. ca. 2 bis 3 m/s, obwohl keine Stütze vorhanden ist. Würde man ca. 2750 m bei 2.2 m/s fahren würden Hin- und Rückfahrt zusammen 2500 s (41 mn 40 s) und dazu kommt noch das Andocken und Umsteigen. Bei 24+1 Personen (vermutete) Bergebahnkapazität wären 5 Fahrten pro vollbesetzte Kabine erforderlich. Da die andere Kabine dann sehr nahe bei der Bergstation wäre, würden die entsprechenden Fahrzeiten kaum ins gewicht Fallen, allerdings muss immer noch angedockt und umgestiegen werden, zudem muss man dazwischen das Zugseil umhängen. In der Praxis werden onehin meist blödsinnig unrealistisch kurze Bergungszeiten vorgeschrieben, solche gesetzlich vorgeschriebene Zeitvorgaben können in der Praxis mindestens im Worst Case Fall (voll besetzt und am ungünstigsten Ort blockiert, noch mit Wind und Schnee) kaum je eingehalten werden. Bergungskonzept mit minutengenauem Timing liegt zwar abgesegnet auf dem Papier vor aber was soll's... Eine Bergung unter den ungünstigsten Voraussetzungen ist meist sehr unwahrscheinlich.

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