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Zugspitzbahn (Seilbahn Zugspitze): Technische Fragen

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Lagorce
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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 25.04.2018 - 00:50

Ram-Brand hat geschrieben:
16.04.2018 - 21:57
Die Kabel haben eine gelbe MArkierung vielleicht verrät die noch etwas. Spezielles Kabel für FU Anschluß?
Farbmarkierung mit länglichen Farbstreifen ist in CH für erdverlegte verbreitet, weiss jedoch nicht, ob diesbzgl. was international normiert ist, da ich wenig mit erdverlegten Kabel zu tun habe.
Werksintern wird Niederspannung eher mit anderen Kabeltypen verteilt, die auch einfacher zu verlegen sind; üblich sind auch 1-Leiter Kabel dessen Lage man dann ggf. in regelmässigen Abständen auf den Kabelbahnen "vertauscht", in gewissen Fällen müssen bei Schaltanlagen Einführungsplatten aus Aluminium oder amagnetischem Edelstahl eingesetzt werden, damit sich wegen den induzierten Ströme bei Einführung einpoliger Kabel die Stahlbleche nicht erwärmen (dasselbe gilt für Kabeldurchführungsflanschplatten von grossen Motoren, die nicht von FU gespiesen werden und die man mit einpoligen Kabeln anschliessen kann).

In CH sind folgende Längsstreifen-Farbcodes für den Aussemantel von erdverlegbaren Kabel üblich:
- Schwarz mit gelben Streifen: Niederspannung (wie bei den Ceanderkabel der besprochenen Motoren)
- Schwarz mit orangen Streifen: LWL (Lichtwellenleiter)
- Schwarz mit roten Streifen: Mittlelspannung
Möglicherweise gibt's noch grün, blau, etc. kenn die jedoch nicht auswendig. Weiss nicht mehr, ob Telecom-Kabel (nicht LWL) mit Längstreifen codiert sind. Erdverlegte Kabel werden fast immer durch spezialisierte Firmen verlegt und damit habe ich wenig zu tun, da dies in erster Linie EVU und Telecom-Firmen betrifft und ich plane auch keine Mittelspannungsanlagen.

Z.t. sind Farbtreifen anstelle mit dem Mantel coextrudiert als Farbe aufgetragen oder bei Aussenarmierungen ist ein Wendel farbig (ähnlich wie bei gewissen vollverschlosssenen Tragseile wo ein Z-Profil-Aussendraht z.B. kupferfarbig ist, dies vereinfacht Schlaglängenmessungen und erlaubt das Identifizieren der einzelnen Aussendrähte).


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Ram-Brand
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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Ram-Brand » 25.04.2018 - 20:22

Ja, in DE gibt es das nicht.

Da sind die Erdkabel schwarz. Im Niderspannungsbereich sind auch alle Aussenleiter + Erdung (PE / N) in einem Kabel verlegt.
Je nach EVU werden aber heutzutage die Mittelspannungskabel in rot verlegt. Wobei dort je Kabel nur ein Aussenleiter + Erdung verlegt ist.

Telefonkabel haben meist einen Höreraufdruck.
LWL Kabel sind meist mit einer Wellenlinie gekennzeichnet.


Stahlschellen sind wie Du sagst wegen der induzierten Ströme nicht gut bei 1-Leiter Verlegung.
Da nimmt man meistens Aluminiumschellen.
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Lagorce
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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 26.04.2018 - 23:36

Wie erwähnt, mit erdverlegten (direkt oder geschützt) Energiekabel habe ich sehr wenig zu tun da dies meist Sache der EVU ist, oder Mittelspannung (MS) betrifft. Ausser gewissen Schalthandlungen in Trafostationen habe ich eigentlich sehr wenig mit MS zu tun.

Gewisse Seilbahnbetriebe sind MS Kunden und verteilen intern and ihre eigenen Trafostationen, dies hat den Vorteil, dass man u.U. einen einzigen MS Zähler hat und danach wird rückgespiesene Bremsenergie intern (vor dem Zähler) verbraucht sofern genügend Last vorhanden ist.
Sonst wird rückgespiesene Bremsenergie, insbes. interessant für grosse Pendelbahnen und Standseilbahnen, oft nicht buchalterisch vom EVU gutgeschrieben, da je nach Vertragsbedingungen nur die verbrauchte Energie (+meist Spitzenleistung, in CH sind nicht gleitendene 15 mn Integrationsperioden üblich, hatte Leitsysteme, die sekundengenau mit den 15 mn Perioden der Zähler synchronisiert waren um die Bedarfsspitze optimal auszunützen und ggf. der übermässige Anteil an Blindenergie) verrechnet wird.

BTW Habe mich beim Schema mit dem Spanngewicht geirrt: anscheinend wäre die Kette oder was es auch sein mag mittig jedoch nicht durchgehend angeordnet, es würde also kein zusätzliches Drehmoment auf die Spanngewichtsführungen entstehen. Man beachte die zusätzliche Unlenkscheibe i.Vgl. zu der üblichen Anordnung mit breitem Spanngewicht wo beide 90° Umlenkscheiben nebeneinander in einem gemeinsamen vorort einbetonierten Stahlrahmen angeordnet sind.

Bzgl. Prinzip-Schema von Frey bin ich nicht sicher, ob es wirklich stimmt, und auch irgendwie liegen widersprüchliche Infos zum Pumpen-Elektromotor des Hydrostats in der Talstation und dem Elektromotor der Trommelwinde der Bergebahn in der Bergstation vor.
Logisch wäre Motor von Hydrostat ohne FU und Windenmotor auf FU mit Bremschopper obwohl ich eigentlich die klassische rein diesel-hydrostatische Variante bevorziehe. Betrachte einen Elektro-Hydrostat sowie eine Elektrobergewinde als weniger zuverlässig und die zwei Dieselmotoren hätten preislich kaum was ausgemacht (vielleicht sowas wie 0.10 bis 0.15 % vom Gesamtpreis, da bei Dieselmotoren die Elektromotoren und FU mit Chopper und Bremswiderstände bzw. Motorstarter wegfallen).
Ob Hydraulikpumpenmotor wirklich auf FU mit Bremschopper ist, bin ich nicht 100 % sicher, wäre auf jedenfall unüblich, habe noch nie einen Hydrostatantrieb gesehen, bei dem man über FU und Bremschopper via Elektromotor der Verstellpumpen bremst.

Da auch andere Einzelheiten der Stromverteilung in der Talstation etwas unüblich sind, bin ich wie gesagt nicht absolut sicher, dass Schema wirklich stimmt. Kann zwar richtig sein, wäre m.E. etwas unüblich. Könnte auch eine vereinfachte Darstellung sein wo z.B. Schienen nicht segmentiert und ohne Kuppelschalter dargestellt sind.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 27.04.2018 - 23:20

Hier nochmals den Auszug direkt vom ABB Website:

http://www.abb-kundenmagazin.ch/fokus/m ... ch-hinaus/
Sicherheit im Notfall

Auch für Notfälle ist mit redundant ausgeführten Leistungskomponenten von ABB bestens vorgesorgt: mit einem 280-kW-Drehstrommotor im Not- und einem frequenzumrichtergeregelten 250-kW-AC-Motor im Bergeantrieb. „Diese Rettungseinrichtungen sind bei einem Störfall von entscheidender Bedeutung und müssen den hohen Ansprüchen an absolute Zuverlässigkeit genügen“, erläutert Niederberger. Ebenso erlaubt eine riesige, gut zwei MW starke Netzersatzanlage, die Eibsee-Seilbahn bei einem Netzausfall ohne Einschränkungen weiter in Betrieb zu halten. Dabei wird der generatorische Lastfall mit entsprechenden Bremschoppereinheiten beim Frequenzumrichter ACS880 problemlos aufgefangen. Dieselben Einrichtungen sind auch beim Not- und Bergeantrieb verbaut.
und nochmals PDF von Frey Stans (mittlerweile von Doppelmayr übernommen worden), siehe insbes. Seite 24/33:
http://new.abb.com/docs/librariesprovid ... rey_de.pdf

Zuerst mal zum vereinfachten 1-polig dargestellten Übersichtsschema der PDF von Frey:
Da ich deutsche EVU nicht kenne, weiss ich nicht, ob es für eine Seilbahn üblich ist, niederspannungsseitig zu zählen. Oft ist es bei grösseren Leistungen vorteilhafter Mittelspannungskunde zu sein, dann ist man selbst für die Niederspannungsseite verantwortlich, insbes. auch bzgl. Netzrückwirkungen (FU mit ISU sind diesbezüglich zwar nicht problematisch), usw. Nicht selten lassen MS Kunden die MS Anlagen durch das EVU warten obwohl formal gesehen dies nicht zwingend wäre, massgebend ist ein vorschriftsgemässer Betrieb des MS Anlagen (ist eher unproblematisch, da wird nicht viel gewartet).
Wie bereits erwähnt scheint mir dir Trafoleistung eigentlich ziemlich knapp, wobei ich die effektive Auslastung nicht eingschätzt habe. Drehmomente beim elektrischen Bremsen sowie beim Beschleunigen kann man einigermassen aufgrund der bekannten Daten ohne genaues Längsprofil in etwa einschätzen, über das erforderliche Drehmoment beim Einziehen der in der Talstation ankommende Kabine habe ich noch nicht nachgedacht.

Die zwei Notstromaggregate sind beim üblichen Lesitungsfaktor ("cos phi") 0.8 mit je 1250 kVA spezifiziert (Online-Angaben vom sehr etablierten Aggregathersteller Polyma).
Da FU mit ISU ausgestattet sind, ist Betrieb mit Notstromaggregatspeisung relativ unproblematisch, i.d.R. werden jedoch entsprechend Parametersätze die leicht von den Netzbetrieb-Parametersätze abweichen aufgerufen, insbes. wird die Rückleistung stark beschränkt und gewisse Toleranzen z.B. bzgl. Frequenz und Spannung erden ggf. angepasst. Betrifft in erster Linie die Parameter der ISU (IGBT Supply Unit, netzseitiger rückspeisefähiger Umrichter), der INU (motorseitiger Inverter) ist eigentlich egal was mit dem DC Zwischenkreis passiert solange Gleichspannung und Welligkeit innerhalb der zulässigen Grenzen verbleiben. Bremschopper kann sogar theoretisch autark arbeiten, da er lediglich als Aufgabe hat, die DC Zwischenkreisspannung nicht unzulässig ansteigen zu lassen.
Die Parametrierung der DBU (Dynamic Braking Unit) kenn ich nicht im Detail, da solche Einheiten sehr selten eingesetzt werden und über einen eigenen Controller verfügen, in den allermeisten Fällen wird bei grossen Bremsleistungen die Bremsenergie einfach über die INU ins Netz rückgespiesen. Bremschopper und Widerstände würden nichts bringen und nur Kosten massiv erhöhen. Ohne Rückspeisung muss DBU wie INU dimensioniert werden da bei einer Seilbahn oft die Bremsleistung höher als die Antriebsleistung ist; im Falle der Zugspitzbahn kann allerdings etwas Energie in die beiden Notstromaggregate zurückfliessen, genaue Einstellung der Rückleistungsgrenze wird dabei mit dem Dieselmotor-Hersteller abgesprochen, Rückleistungsgrenzen der ISU wird etwas tiefer als der Rückleistungsschutz der Aggregatesteuerungen eingestellt, wobei falls beide Aggregate wirklich parallel betrieben werden dann noch berücksichtigt werden muss, ob beide Aggregate in Betrieb sind, usw. Im Parallellen Inselbetrieb wird die Wirkleistung der beiden 4-poligen Synchrongeneratoren automatisch etwa gleichmässig verteilt, dies wird vollautomatisch durch die miteinander kommunizierenden Aggregatsteuerungen (hier von Deif) gehandhabt, bei Parallelbetrieb mit dem Netz, z.B. für Testlauf unter Last, wird auf Wirkleistung (Dieseleinspritzung) sowie Blindleistungsanteil (Spannungsregler) geregelt.

Wenn ich die Angaben vom ABB Website richtig interpretiere, werden die zwei Verstellpumpen des Hydrostat-Notantriebs im Maschinenraum in der Talstation durch einen 280 kW ABB Asynchronmotor (hinter den Antriebsscheiben sichtbar) angetrieben, über FU mit Bremschopper und Bremswiderstandsbänke gespiesen, also entsprechend dem vereinfachten Schema vom Frey PDF.

In der Bergsation wäre danach ein 250 kW ABB Asynchronmotor zum Antrieb der Trommelwinde der Bergebahn vorhanden, auch dieser Motor wird von FU mit Bremschopper und Bremswiderstandbänke gespiesen (vermute nicht hydrostatisch sondern konventionnell, da irgendwo ein SEW X3TH210 Kegel-Stirnradgetriebe erwähnt wird).

Wie die Bergebahn bei Netzausfall gespiesen wird ist nirgends erwähnt, logischerweise ist jedoch onehin eine Notstromversorgung auf der Zugspitze vorhanden, ggf. eine Gemeinschaftsanlage.

Lagorce
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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 29.04.2018 - 21:45

https://www.youtube.com/watch?v=b3usUcMpufo

in diesem Video sieht man bei 00:00:38 kurz einen Auschnitt einer 3D Animation, die den Aufbau des Laufwerks darstellt.

Bei dieser typischen Garaventa Laufwerksversion sind keine niederhaltende Zugseilschwingungsdämpfer in Form von gerillten Elastomer-Halbschalen vorhanden.
Ersichtlich sind ebenfalls die hohlen Steckachsen für die Seilköpfe sowie die Schlaffseilauslöse-Endschalter für die Fangbremse (diese wird hier vermutlich elektrisch angesteuert).


Weitere Fotos des Laufwerks:
https://www.remontees-mecaniques.net/fo ... t&p=273121
https://www.remontees-mecaniques.net/fo ... t&p=273407

und in diesem Video ab ca. 00:00:37:
https://www.youtube.com/watch?v=lepnP8WSL1k

Und wie aus Ersatzteilmanagement ein PR-Wunder entsteht:
https://www.vtk-uct.ch/de/news/id-2086- ... perlative/
Ein weiteres Highlight der neuen Anlage ist, dass sie als erste Seilbahn überhaupt über drei Laufwerke verfügt. Jedes dieser Laufwerke kann sowohl auf der linken wie auch auf der rechten Spur eingesetzt werden. Dadurch reduzieren sich bei der Revision eines der im Einsatz stehenden Laufwerke die Servicezeiten und garantieren die von der Bahnbetreiberin gewünschte hohe Verfügbarkeit der Anlage.
:)

Ein komplettes Reserve-Laufwerk mitzubestellen kann durchaus sinnvoll sein (vermutlich inklusives Tragrohr, da dieses absolut sicherheitskritisch ist und periodisch genauestens überprüft werden muss und zudem vermutlich über DMS Streifen für die Lastmessung verfügt), damit kann man sich einiges an Stillstandszeit ersparen bei der Komplett-Revision eines Laufwerks.
Ersatzteilbeschaffung als exklusives Highlight anzupreisen ist dennoch m.E. etwas übertrieben. Man könnte auch einen Motor oder ein Getriebe als Ersatz auf Lager nehmen, ist halt teuer.

Technisch gesehen vermute ich allerdings, dass gewisse Teile des Laufwerks je nach Spur auf der einen oder anderen Seite angebracht werden müssen, wie z.B. Näherungschalter für das codierte Gegenstück des (von der Talstation aus gezählt) ersten Seilreiters jeder Spur oder die Schiene zur Betätigung der Stationsendschalter sowie das Gegenstück für die Geschwindigkeitumschaltung auf dem Stationssattel, usw.
Dazu können noch andere Details hinzukommen, man müsste sich da jedoch den Aufbau des Laufwerks genau anschauen können. Wurde dies von Anfang an vom Kunden gewünsch können ggf. gewisse konstruktive Anpassungen i.Vgl. zu Standardausführungen durchgeführt werden.

Irgendwie erinnert mich die allgemeine Bauweise der Laufwerke and die der Linthal 2015 30 und 40 Tonnen Bauseilbahnen, ansonsten wurden in den letzten Jahren IIRC leider keine grossen Pendelbahnen mit Fangbremsen mehr neu gebaut.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Christoph Lütz » 30.04.2018 - 06:12

Ein weiteres Highlight der neuen Anlage ist, dass sie als erste Seilbahn überhaupt über drei Laufwerke verfügt.
Das ist keine neue Idee. Auch die Riederalpbahn in der Schweiz (Habegger, Baujahr 1975) hat ein Ersatzlaufwerk, um die Stillstandszeiten bei einer Revision zu reduzieren. Das ist sehr wichtig für den autofreien Ort.

Auch die alte Eibseeseilbahn hatte zwei Ersatzbremskästen für die Laufwerke, um Stillstandszeiten zu reduzieren. Darüber hinaus hatte die alte Bahn ein drittes Fachwerkgehänge von FFA, weil es bei der Abnahme Probleme mit den Schweißnähten gab. Eine baugleiche 44er-Kabine von Zarges gab es bei der Hangbahn auf dem Zugspitzplatt, so dass man notfalls, z. B. nach einem Sturmschaden sehr schnell über ein Ersatzfahrzeug verfügt hätte.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 30.04.2018 - 08:22

Ist halt eine Preisfrage.
Symmetrie bzw. "Umkehrbarkeit" des Laufwerks kann man kaum aufgrund der wenigen brauchbaren Fotos beurteilen. Hauptchassisteile sowie Wippen sind oft symmetrisch aufgebaut, Anbauzubehör jedoch nicht. Zudem muss überprüft werden, ob ggf. "verkehrte" Neigungswinkelbereiche für die Hydraulik problematisch sein könnten, usw.

Sinnvoll, jedoch nicht unbedingt üblich, wäre ein Hauptantriebsmotor als Reserveersatz, denn Wicklungen können sich ohne jegliche Vorankündigung verabschieden (leider manchmal auch bei neuen Motoren).
Neu wickeln ist zwar keine Hexerei, braucht jedoch Zeit und dazu kommen Aus-/Einbau sowie Transporte. Entfernen der alten Wicklung, ausbrennen, Reinigen, Trocknen, neu wickeln, Imprägnieren, Anstrich, usw... Braucht einiges an Zeit bei grosen Motoren.

Bei den FU sollte man für ISU und INU identische IGBT Leistungsteile (und bei dieser Bahn zudem noch für die DBU (Dynamic Braking Units)) einsetzen, damit diese austauschbar sind. Notfalls könnte man dann ein ABB ACS880 R8i Leistungsmodul vom Bremschopper ausbauen und in einer der beiden ISU oder der beiden INU einsetzen da die DBU onehin nur bei Netzausfall und Betrieb mit Notstromaggregat benötigt werden.

Hier noch ein Video wo man gewisse technische Einzelheiten sieht:
VIDEO
https://www.youtube.com/watch?v=1jzl5K4Wips

00:02:44
Laufwerk der Bergebahn, links das Zugseil der Bergebahn, das seitlich (Spur-Innenseite) befestigt wird und je nach Einsatzseite (linke oder rechter Spur) umgehängt wird. Jede Spur verfügt über ein eigenes Bergefahrzeug (Rettungskorb an längenverstellbarem Gehänge), die Trommelwinde in der Bergstation ist jedoch nur einmal vorhanden, weshalb nur eine Bergefahrzeug gleichzeitig im Einsatz sein kann.
Erkennbar ist der Hydraulikzylinder für die seitliche Verstellung des Gehänges der Bergebahn. Vermute dass eine Art Klappverriegelung zur Sicherheit installiert ist (siehe anderes Video).
Edited: Es handelt sich anscheinend um eine Aufhängung, nicht um eine Sicherung für die Seitliche Position

Teil in der Mitte zwischen den Tragseilen ist der Support für den hydraulischen Endlagedämpfer auf den das Laufwerk der ankommenden 120+1 Kabine mit reduzierter Geschwindigkeit auffährt wobei Antrieb weiter dreht bis die andere Kabine in der Talstation bis zum Endlageschalter eingezogen ist.
Andruckkraft am Ende des Dämpfungsweges in der Bergstation wirkt dann auf eine getrennte mechanische Endlage damit Stossdämpfer nicht beschädigt wird.

BTW Die Auflageflächen der Tragseiltragprofile aus Bronze werden anscheinend hier wie üblich über einzelne seitlich herausgeführte Schmiernippel gefettet, bei der Stütze sind Schmierleitungen vorhanden, weiss jedoch nicht, ob dort automatisch zentralgeschmiert wird, oder ob man lediglich von Hand pumpen muss.
M.E. ist es sinnvoll jedenfalls von Hand zu Schmieren, da sieht man auch ob alles i.O. ist.

Auf der Höhe des Mitarbeiters links sieht man das Kontaktsystem mit dem die 120+1 Kabine gespiesen wird, damit werden Batterien aufgeladen und möglicherweise Türantriebe separat gespiesen (sinnvoll da somit elektrische Entriegelung und Antrieb der Schiebetüren der Kabinen ausserhalb der Stationen unmöglich sind).
Scheibenheizungen sind vermutlich auf Batterien, habe keine Tragseilrollengeneratoren gesehen und die funktionieren nicht immer so zuverlässig bei vereisten Seile. Die werden z.B für Klimatisierung bei 3S Kabinen eingesetzt, IIRC so etwa im 3-4 kW Bereich (elektrische Leistung, nicht Kühlleistung).

00:02:47
Das relativ kurze Laufwerk der Bergebahn (schätze so etwa 2.2 m Achstand der Laufwerksrollen). Man beachte die Laufwerksrollen aus massivem Kunststoff sowie die getrennten seitlichen Führungsrollen. Die senkrechte Leiter gehört zum Gehänge der Bergebahn.


VIDEO
https://www.youtube.com/watch?v=go_ICHtuXyg
00:02:01
Die hydraulische seitliche Verstellung des Gehänges der Bergebahn ist hier besser ersichtlich.

Übrigens gibt es für Bahnen mit flachen Ein- bzw- Ausfahrten eine Bergebahnversion mit elektrischem Laufwerksrollenantrieb (Speisung ab Batterien, die sind im Kasten unter dem Korbboden untergebracht) damit mit elektrischem stufenlos drehzalveränderbaren Antrieb auf dem zu flachen Teil ein- und ausgefahren werden kann.

Die Parkierstellung der Bergebahnen wird üblicherweise elektrisch überwacht, damit man mit der Bahn nicht aus versehen fahren kann falls ein Bergefahrzeug im Einsatz ist.
Zugseil der Bergebahn wird nicht überwacht und es ist weder FUA noch Kopierwerk vorhanden, da fährt man von Hand mit Funkverbindung.

Leider sind wenig zuverlässige Infos zu dieser 120+1-ATW verfügbar, das allermeiste ist Public Relations Marketing Hype und zudem kursieren etliche leicht widersprüchliche Daten. Schade, dass weder der Betreiber noch Garaventa was technisch genaueres offiziell veröffentlicht.

SEW Hauptgetriebe habe ich mal nachgerechnet, entweder wird eine nicht-katalog Übersetzung eingesetzt (was konstruktiv etwas murksig ist, da man Verzahnungen nachrechnen muss und dann mit einer Spezialversion endet) oder man liegt ein paar % oberhalb 50 Hz bei 10.6 m/s. Oft dimensioniert man für Nenngeschwindigkeit bei etwa 50 Hz, wobei man immer noch falls notwendig für Testzwecke schneller fahren kann (typischerweise ca. 120 % Nennfahrgeschwindigkeit mit leeren FBM falls Zentrifugalauslöser getestet werden müssen, was hier nicht der Fall ist).
Jedenfalls ist es für grosse Pendelbahnen sinnvoll, ein 3-stufiges Stirnradgetriebe mit Übersetzungsverhältnis ab Katalog einzusetzen (ca. i=25, etwas höher bei sehr grossen Seilscheiben). An sinnvollsten sind 4-polige Motoren, da kann man mit Schwungrad problemlos die auf das Zugseil reduzierte Masse erhöhen, hier ist die auf das Zugseil reduzierte Masse des Schwungrads höher als die Masse beider leeren Fahrzeuge zusammen.


Edit:
VIDEO
https://www.youtube.com/watch?v=3FiQJRO4srk

00:08:32
Man beachte, dass für die obere Klemmstelle des Abgewinkelten Teils der Schiebetore keine Klemmschutzprofile installiert sind (Kontakleisten), es wird nur die untere Klemmstelle geschützt.
M.E. sollte auch die obere Gefahrenzone geschützt sein, dies unabhängig von einer etwaigen Klemmkraftbegrenzung des Torantriebs.
Wie gross der verbleibende Restspalt nach Verschiebung des Perrons ist habe ich noch nicht abschätzen können. Da kein Klemmschutz sichtbar ist, vermute ich, dass keine Klemmung möglich ist (Sicherheits-Laserscanner würde ich hier nicht unbedingt einsetzen).

EN Sicherheitsbestimmungen für Schiebetore mit Motorantrieb sind z.T. allerdings etwas merkwürdig, und in gewissen Fällen m.E. unzureichend.


Edited:
Kommentar bzgl. Aufhängevorrichtung der Bergebahn (keine klappbare Sicherung).
Zuletzt geändert von Lagorce am 01.05.2018 - 08:33, insgesamt 1-mal geändert.


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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 01.05.2018 - 08:29

VIDEO
https://www.youtube.com/watch?v=pihyH6JDD9w

00:02:01
Sechs der Frizlen Widerstandsbänke für die Dynamic Braking Units (Hochleistungs-FU-Bremschopper) sind ersichtlich, auf der anderen Seite sind weitere Widerstandsbänke montiert. Genaue Zuordnung (FU Motor 1, FU Motor 2, FU Pumpe Hydrostatantrieb (hinter den Antriebsscheiben)) ist mangels Informationen nicht möglich.
Leider kann man sich kein Gesamtbild des Maschinenraums machen.

00:02:14
Eine weitere technische Besonderheit dieser Pendelbahn:
Umlenkscheiben in der Talstation (hier auch Antriebsstation) sind hydraulisch senkrecht nachsetzbar (werden während des Betriebs mit Steckachsen gesichert). Damit kann gelegentlich etwas zusätzliche Zugseilschleifenlänge korrigiert werden, insbes. für mittlere Sommer/Winter Temperaturen sowie evtl. etwas permanente Dehnung.
Edited: Falsch, da Tragseile fest absgespannt sind, muss rechnerisch nur einen sehr begrenzten temperaturbedingten Hubweg des Spanngewichts berücksichtigt werden (vielleicht sowas wie 10 - 20 K da sich Trag- und Zugseile ziemlich gleich temperaturbedingt ausdehnen, gewisse Temperaturunterschiede bestehen, da sich wegen der unterschiedlichen Oberflächen Trag- und Zugseile an der Sonne etwas unterschiedlich erwärmen).

In der bergseitigen Gegenstation ist der Spannweg des Spanngewichtes in Anbetracht des Längsprofils aus Platzgründen relativ gering.

Ein in der Funktion ähnliches jedoch etwas anders ausgeführtes System ist bei der neuen 4040 m langen Pic de Bure Pendelbahn vorhanden (die hat jedoch eine sonst feste Abspannung des Zugseils, was sehr selten ist, also weder Spanngewicht noch aktive hyraulische Spannung). Weiss nicht, ob die seit dem Tragseilabsturz vom 2016-11-21 mittlerweile wieder in Betrieb genommen wurde.

Edited:
Siehe im Text.

Zudem wird für die bleibende Dehnung der Zugseile etwa 0.1 % eingesetzt, am wesentichsten sind die Hubbewegungen des Spanngewichts bedingt durch die Positionen der Farhrzeuge während der Fahrt sowie deren Belastung. Dazu kommt noch eine Reserve für dynamische Effekte.
Effektiver Spanngewichtshub kann man nur anhanden der Computerberechnungen ermitteln.
Zuletzt geändert von Lagorce am 02.05.2018 - 19:55, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 02.05.2018 - 19:12

Hier noch zur Illustration ein Video der Tiroler Zugspitzbahn, also die 1991 gebaute Garaventa 100+1-ATW wo man das Bergefahrzeug nach einem Zugseilüberwurf am 2018-01-05 im Ernsteinsatz sieht:

https://www.youtube.com/watch?v=84EqQg2EmEg

Bergekorbprinzip ist vermutlich ähnlich wie bei der neuen Eibsee - Zugspitze 120+1-ATW.

Bei steilen Bahnen ist Gehänge der Bergebahn sehr lang, effektive Länge wird gem. Tragseilneigung an der Stelle wo sich die gestrandete Kabine befindet angepasst, damit Bodenhöhen des Bergekorbs und der Kabine nicht allzustark abweichen.
Nach dem Andocken wird die frontseitig die Kabine geöffnet (oft eine innen gegen oben aufklappbare Tür, bei den neueren Gangloff Kabinen wird die mit im geschlossenen Zustand vollständig verdeckten seitlichen Gasfedern offengehalten, bei den CWA Kabinen kenn ich die Einzelheiten nicht so genau) und Steg des Bergekorbs wird heruntergeklappt damit umgestiegen werden kann.

Bei etwa 104 % Steigung muss das Gehänge der Bergebahn in maximaler Auszugsstellung sehr lange sein da die Zusgeile (auf die Senkrechte der Gehängeachsen bezogen) ca. 5 bis 5.5 m tiefer liegen. Da keine genaue Nivelierung des Kabinenbodens mit dem Rettungskorbboden erforderlich ist, ist die zusätzlich erforderliche Gehängelänge etwas geringer.

Effektive Gehängelängen könnte man nur anhanden der Zeichnungen vergleichen.
Gehängelänge für das Rettungsfahrzeug ist üblicherweise als Distanz zwischen Tragrohrachse und Oberkante Korbboden definiert während die Gehängelänge der Kabinengehänge je nach Definition unterschiedlich ist. Oben gilt auch hier meist die Tragrohrachse als Referenz, unten muss man nachschauen, ob Afhängeketten inbregriffen sind, oder ob man sich auf die Unterkante der Gehängestruktur oder Kabinendach, usw. bezieht.
Dies ist insbes. von Bedeutung für dynamische Berechnungen, u.a. beim Einfall der Tragseilbremsen (z.B. ggf. zur Bestimmung der Aufprallgeschwindigkeit bei Kollision zwischen talseitiger Kabinenoberkante und Tragseile, dies wird je nach Bahn im Worst Case Fall in Kauf genommen, gefährdet jedoch Passagiere nicht oder nur unwesentlich).

Die ganze Bergung mit Rettungsbahn ist recht unkompliziert (ausser bei Sturm) und wird auch periodisch vom Betriebspersonal geübt. Trommelwinde der Bergebahn wird regelmässig getestet (meist mit Diesel-hydrostatischem Antrieb, elektrischer Antrieb mit FU und Bremschopper wie bei der neuen 120+1-ATW ist vermutlich ein Unikum, zumindest in dieser Ausführung mit klassischer Bergebahn).

Wie das Bergefahrzeug von der Parkstellung auf die Tragseile gebracht wird, ist bahnabhängig, bei gewissen Bahnen wird auf Schienen parkiert, die man ähnlich wie eine Auffahrrampe die auf einer Seite auf die Tragseile herunterlassen kann, andere Bergefahrzeuge werden z.B. mittels Kettenzug auf die Tragseile heruntergelassen (gem. Videos würde ich hier auf diese Variante tippen, insbes. da eine Aufhängesicherung vorhanden ist).

Die hydraulische seitliche Verstellung oben beim Tragrohr des Bergekorbes ist unüblich (ist in gewissen bereits erwähnten Videos erkennbar).

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 02.05.2018 - 21:22

Hier mal was zur Tragseilabspannung.

https://www.youtube.com/watch?v=C-Y_wExFncE

(Video von der Talstation.)

Bei 00:06:11 sieht man die Holzklötze, die als Auflage dienen. Zu beachten sind hier die Rillen auf einem Teil des Poller-Umfangs, bei den meisten Bahnen sind ungerillte Holzklötze vorhanden.
Während z.T. auch Kunstoff anstelle Holz eingesetzt wird (z.B. bei gewissen Poma Bahnen), hat sich Holz dennoch gut bewährt sofern Qualität stimmt und Wasser ablaufen kann (damit Holz nicht fault).

Bei 00:07:57 sieht man die zwei Klemmplatten, die obere dient nur als Reserve zu Sicherheit und zwischen den bleiden Klemmen ist ein Kontrollspalt (üblich sind 10 mm) damit man sehen kann, ob Seil durch die erste Klemmen rutscht.
(00:08:04: Einpoliges Kabel dient lediglich der permanenten Erdung, sämtliche Tragseile dieser Seilbahn (sowie die meisten Tragseile überhaupt) sind immer geerdet. Wichtig ist dabei, galvanische Korrosion zu verhindern.)

Während eigentlich eher ca. 3.5 Wicklungen gängig sind (um das Verschieben, Nachspannen oder Entspannen zu vereinfachen), sind bei dieser Bahn die Tragseile mit ca. 4.5 Wicklungen aufgerollt, dies infolge der hohen Masse und des grossen Höhenunterschieds.

Die Angaben über Restzug von ca. 2 bis 3 t auf die Klemmbriden in der Bergstation sind erstaunlich tief,
siehe hier bei 00:02:20:
https://www.youtube.com/watch?v=C-Y_wExFncE

Rechnerisch ist der Umschlingungswinkel bei 4.5 Umdrehungen 9*Pi, also ca. 28.27 rad.
Als Reibungskoefizient des Tragseils auf Holz kann man 0.11 (alter Wert gem. BAV 743.121.3, Ziffer 413.5, Seite 28 vom PDF hier:
https://www.bav.admin.ch/bav/de/home/re ... dnung.html
einsetzen), damit ergibt sich ein Kraftminderungsfaktor von etwa 22.425.
Geht man (als Beispiel, genaue Werte wurden nicht bekanntgegeben) von 200'000 daN pollereingangsseitig aus, verbleibt pollerausgangsseitig ein Restzug von ca. 200'000 / 22.45 = 8919 daN (ein daN entsprich bis auf 2 % etwa 1 "kg" umgangssprachlich betrachtet). Dies ist jedoch ein Bemessungswert für die Auslegung der Aufnahme der Restzugs, der effektive Wert ist wegen den einberechneten Sicherheit geringer.
Setzt man als Reibungskoeffizient z.B. 0.15 ein, ergibt sich ein Kraftminderungsfaktor von ca. 69.44, bei 200'000 daN Tragseilspannung am Pollereingang müsste man noch etwa. 2880 daN am Pollerausgang abfangen, was der Aussage des Experten im Video entspricht.

Bei den Klemmplatten kann man einen Reibwert von 0.16 annehmen (siehe BAV Link oben, Ziffer 413.4), für die Schrauben von Klemmplatten für vollverschlossene Tragseile aus Stahl sind keine zusätzliche Tellerfedern erforderlich, die üblichen Schraubverbindungssicherungen sind ausreichend. Etwaige LWL Rohre werden nicht berücksichtigt, da vernachlässigbar; bei der Zugspitzbahn ist ein Rohr mit 24 LWL im Tragseil integriert, ob wirklich aller 4 Tragseile LWL beinhalten ist unklar und leider ist im Video wegen ein paar cm Kamerabewegung nicht ersichtlich, ob LWL herausgeführt werden oder nicht; möglicherweise sind nur Tragseile A und C mit LWL ausgestattet, ob dies zutrifft ist nirgends klar ersichtlich (eine Trennstelle sieht aus, als wäre dort kein LWL Rohr vorhanden, die Gratbildung beim Trennen mit der Flex kann jedoch täuschen).

Die Berechnungen gem. den EN für CEN Seilbahnen kenn ich nicht, die alten CH Berechnungen vorauf obige Berechnungsbeispiele basieren, haben sich jedoch als zuverlässig erwiesen.

Die effektiv erreichbaren Reibwerte kenn ich nicht genauer, rechnerisch setzt man die vorgeschriebenen Werte ein. Die Herleitung der bekannten Formel für das Ein-/Ausgangskraftverhältnis = e^(Reibwert * Umschlingungswinkel in Radian) findet man in der Fachliteratur, z.B. das Seilbahnskript, das man als PDF bei Doppelmayr hier downloaden kann:
https://newsroom.doppelmayr.com/download/file/4469/

Übrigens ist dies ein Beispiel für eine echte Nachweisberechnung, die technisch für BAV Seilbahnen gilt. Während gewisse Berechnungen sehr aufwendig sind, ist diese hier sehr einfach.
Auf für die Antriebstechnik einer Seilbahn sind gewisse Berechnungen ziemlich detailiert während andere beinahe Kindergartenniveau aufweisen. Ist nicht so, dass Inscheniööre stets alles mit Finite Elements berechnen müssen. :)

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 03.05.2018 - 01:39

Bzgl. Tragseilverankerungstrommeln sind vollständigkeitshalber u.a. noch folgende technische Bedingungen zu erläutern, hier beziehe ich mich wiederum auf die CH Vorschriften für pre-CEN Seilbahnen. Die EN für CEN Bahnen beinhalten ähnliche Auflagen, ob die quantitativ 1:1 identisch formuliert sind, weiss ich jedoch nicht, da ich mir die EN Texte niemals kaufen würde:

Aussendurchmesser des Pollers (Befestigungstrommel), an der Oberfläche bzw. Rillengrund des Futters gemessen, muss folgende zwei Bedingungen erfüllen:
1. Nicht unter 65 mal den Tragseildurchmesser;
2. Nicht unter 600 mal den Durchmesser (oder Höhe) des Aussendrahts.

Bei 72 mm Tragseildurchmesser ist demnach der Mindest-Aussendurchmesser des Pollers 4680 mm (entsprechend 65* 72 mm). Effektiver Durchmesser ist nirgends erwähnt.
Wäre Z-Profildraht der Aussenlage höher als 7.80 mm müsste Mindest-Aussendurchmesser des Pollers entsprechend erhöht werden, gehe jedoch davon aus, dass entsprechende Drahthöhe jedenfalls geringer als 7.80 mm ist (Angaben zur Flechtformel konnte ich nirgends finden, schätze jedoch sowas wie etwa 5.5 mm, vielleicht sogar geringfügig darüber).

Effektive Tragseildaten (Angaben in der Mustervitrine entsprechen nicht den Katalogdaten, Seile werden ohnein auftragsspezifisch hergestellt):
Fatzer INTEGRA DATA VV3 (Englisch: FL3 für Full-Locked) (Vollverschlosen, 3 Lagen Z-Profildrähte, Flechtformel unbekannt)
Durchmesser: 72 mm
Länge: 4900 m (genaue Definition dieser Länge ist unbekannt)
Metermasse: 29.7 kg/m
Mindestbruchkraft: 5980 kN
Rechnerische Bruchkraft: 6772 kN
LWL: 1 Bündel mit 24 Fasern

(Möglicherweise sind nur zwei Tragseile, z.B. A und C, mit LWL versehen, verlässliche Angaben diesbeszüglich konnte ich nirgends finden.)

Hier noch ein älteres Fatzer PDF:
http://www.lightcom.ch/domains/lightcom ... agseil.pdf

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 06.05.2018 - 22:01

Noch eine Anmerkung zur Pollerberechnung: Für den Biegeradius des Tragseils wird gem. CH Praxis die Seilachse berücksichtigt (741.121.3 Ziffer 422.1), d.h. Pollerdurchmesser (z.B. Seilfauflagedurchmesser des Holzfutters, falls gerillt am Rillenboden gemessen) kann theoretisch um einen Tragseildurchmesser kleiner als den vorgeschriebenen doppelten Mindestbiegeradius sein, wobei dies eher eine theoretische Betrachtung für die formale Einhaltung der Vorschriften darstellt, da man meist nicht an die Minimalgrenzen geht, zudem die Poller in Ortsbeton hergestellt werden und im Gegensatz z.B. von gewissen Umlenkscheiben oder Seilrollen dazu keine Standard-Vorzugsabmessungen vorliegen.

Ob die CEN quantitativ anders ausgelegt sind, weiss ich nicht, die CH Praxis hat sich auch hier jedenfalls bestens bewährt.

Bei einem Umschlingungswinkel von 4.5 Windungen (also 9*Pi in Radian) ist wie erwähnt der rechnerische Einfluss von kleinen Unterschiede in der Reibung wesentlich stärker als bei den üblicheren ca. 3.5 Windungen. Da jedoch Seilzugkräfte auf die bergseitigen Tragseilverankerungen hier aussserordentlich gross sind, macht es durchaus Sinn einen etwas grösseren Umschlingungswinkel zu wählen.
Für die Berechnung der Endklemmen würde ich dennoch hier übermässig konservativ berechnen (z.B. für 3.5 Windungen), da wie erwähnt der Einfluss von kleinen Reibungsänderungen sehr gross ist, und zudem man sich bei der Berechnung auf ein verreinfachtes Modell basiert (Zug nimmt pro Winkeleinheit einfach gem. der üblichen e^(Reibungskoeffizient*Umschlingungswinkel) Formel ab, siehe hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Euler-Eytelwein-Formel
).

Edited;
Klemmkräfte zu Abfangen des Restzugs wären bei 3.5 Windungen recht hoch. Da muss ich nochmals nachrechnen, ob realistische Werte mit dem zulässigen Anzugsmoment der Schrauben erreichbar sind.
Theoretisch schreiben die CEN eine Hauptklemme vor während mehrere Haupt-Einzelklemmen technisch sinnvoller wären.

Edited:
Nebenbei könnte man auf die "reduzierte" Seilfeldlänge die Seitenwindeinwirkung bei 30 kg/m Eisbehang und 400 daN/m2 Staudruck für ein Tragseil berechnen. Natürlich unrealistisch, da Staudruck so extreme Spitzenwerte nur bei Böen im Bergstationsbereich an der Krete erreichen würde und niemals auf die rechnerische reduzierte Länge des 2. Seilfeldes wirken würde.
Auch Eisbehang wäre kaum je so extrem, Wert wurde aufgrund von realem unüblich starkem Eisbehang extrapoliert.

Gehe jedoch davon aus, dass Bergstation dennoch für extrem hohe Staudruckspitzen ausgelegt wurde, da Windgeschwindigkeiten von ca. 280 km/h wie auch bei gewissen Bergstationen von CH Bahnen sicher realistisch zu erwarten sind.

Bzgl. Trinkwasserversorgung ist mir nicht klar, ob die Hochdruckleitung von der Pumpstation beim Eibsee bis in ein Reservoir der Bergstation pumpt wird. Falls so, weshalb würden dann die Österreicher Trinkwasser mit der Tiroler Seilbahn befördern?
Zudem ist eine Abwasserleitung ins Tal vorhanden. Vermute dass auch eine 20 kV Mittelspannungsleitung in die Bergstation führt.
Eigentlich hätte man sich überlegen können, den Antrieb trotz sehr schwierigen Baubedingungen in der Bergstation unterzubringen, insbes. da eine andere Bahn bereits vorhanden ist. Antrieb in der Talstation ist wegen der grossen Länge und dem Höhenuterschied sehr nachteilig.

Die Bergstation Zugspitze ist recht gut erschlossen, da gibt es Bergstationen mit Restaurants, bei denen man alles (inkl. Trinkwasser) mit der Seilbahn hinaufbringen muss, und Abwasser in einer kleinen Kläranlage (Klärwerk) behandelt.
Zuletzt geändert von Lagorce am 07.05.2018 - 07:06, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 07.05.2018 - 06:53

Hier mal was von den Geologen:
http://www.geoforum-umhausen.at/aktuell ... %20neu.pdf

Auf Seite 80/219 vom PDF sind zwei Zeichnungen die auch für technisch Interessierte sinnvoll sind, nahezu alle anderen Schemas, die ich bislang finden konnte waren sowas wie von Werbegrafikern vergewaltigtes Public-Relations-Präsentationsmaterial bei dem man kaum was genauer erkennen kann. Zwar in niedriger Auflösung, man kann sich jedoch ein besseres Bild als aufgrund des kaum auswertbaren Pressematerials machen.

Weiss nicht, ob man 1:25000 PDF Karten findet, hier ist ein Auschnitt mit dem Gipfel (Seite 3/11), gewisse in anderen AF Diskussionen erwähnte Stollen sind eingezeichnet:
https://www.geogr-helv.net/65/113/2010/ ... 3-2010.pdf

Edited:
Artikel in der DYWIDAG Firmenzeitschrift DSI Info 23 (ab Seite 64/180):
https://www.dywidag-systems.de/fileadmi ... -23-de.pdf
Zwar gar nicht mein Fachgebiet, falls es jemand vom Bau interessiert.


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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 08.05.2018 - 02:46

Eine der letzten offenen grösseren Fragen konnte nun geklärt werden, oder besser gesagt, eine Bestätigung von Vermutungen: :)

VIDEO
https://www.youtube.com/watch?v=Rta44HelTHI

00:03:08
In einem Raum unterhalb des Tragseilpollers von Spur 1 sieht man die Trommelwinde der Bergebahn (Seil reicht von der Bergstation bis etwas oberhalb der Stütze, Streckenteil darunter wird nicht mehr abgedeckt).
Nach PR Angaben von ABB zur Zugspitze wäre die mit einem 250 kW ABB Asynchronmotor gespiesen durch ABB ACS880 FU mit Bremschopper ausgestattet. Formal muss man ein autstellungshöhebedingtes Derating einsetzen, da man über 1000 m NN liegt, wobei die maximale Umgebungstemperatur tiefer als 40 °C angenommen werden kann, was wiederum einen Teil des höhenbedingten Deratings kompensiert. Genaues Derating kann man sehr einfach aufgrund der Unterlagen berechnen (ggf. wird linear interpoliert).

Da Netzspannung für Antriebe hier 400 V und nicht 690 V ist (onehin für 250 kW nicht sinnvoll ausser man hätte bereits sonstige 690 V Antriebe was hier nicht der Fall ist und auf dieser Höhe wären für 690 V z.T. spezielle Schaltgeräteversionen erforderlich), sind keine spezielle Vorkehrungen notwendig. Bei den (hier vermutlich 20 kV) Mittelspannungsanlagen werden onehin gekapselte Schalter eingesetzt, das ganze wird jedoch entsprechend der Aufstellungshöhe ausgelegt.
Effektive derating-korrigierte Motorleistung ist vermutlich etwas tiefer als 250 kW, spielt jedoch keine Rolle da Bergeantrieb bereits überdimensionert ist.
Erstaunlich ist eher, dass man hier einen elektrischen Antrieb für die Bergebahntrommelwinde einsetzt, dies ist extrem unüblich, solche Rettungsbahn-Trommelwinden werden nahezu immer diesel-hydrostatisch angetrieben.
Die genaue Führung des Zugseils der Rettungsbahn (sog. Bergungsseil) ist nicht klar ersichtlich, da nur eine Winde vorhanden ist, kann gleichzeitig nur ein Bergefahrzeug im Einsatz sein. In anderen Videos sieht man besser wie die Bergefahrzeuge ausgeführt sind.
Bergungsseil-Daten: Fatzer COMPACTA 6x19 S (Seale), Durchmesser 20.0 mm, Länge 2850 m (nicht bekannt worauf sich diese Länge genau bezieht), Mindesbruchkraft 294 kN.

In der Zeichnung im Video erkennt man die parkierte Bergebahn mit der Gehängetragrohrachse etwas links oberhalb der Stationssattel-Umlenkscheibe des Zugseils.
Die 120+1-personen Kabine ist doppelt dargestellt, die schiefe Darstellung entspricht der maximalen bergseitigen Längspendelauslenkung (weiss nicht mehr, ob Fangbremsenfall hier berücksichtigt wird oder nicht; z.B. dynamisches Kabinenverhalten sowie Tragseilzüge werden für die Worst Case Fangbremsenfälle getrennt mittles Computerprogramme berechnet, Einzelheiten müsste man den Unterlagen entnehmen, zudem wird hier die Auslösung der Fangbremsen elektrisch und steuerungstechnisch angesteuert, es sind keine mechanisch betätigte Schlaffseil-Auslöseventile mehr vorhanden, dies ist jedoch nicht neu; Schlaffseilüberwachungsendschalter in blau sieht man in der 3D Animation des Laufwerks in anderen Videos).

Zu beachten ist, das die beiden Tragseilabspanntürme zwar (entlang der Seilbahnachse betrachtet) versetzt sind, die Haltepunkte der Fahrzeuge sind jedoch soviel man erkennen kann nicht versetzt. Die sind fest durch Laufwerk am entsprechenden Endanschlag vorgegeben damit Kabinenboden genau mit Perronboden niveliert ist (damit in der Talsation die andere Kabine eingezogen werden kann). Infolge der hohen Bergstationssattelneigung würde sich hier ein Fehler in der Endlageposition überdurchschnittlich stark auf die Kabinenboden/Perron-Nivelierung auswirken.

So langsam wird ersichtlich was wo ist und wie so etwa die Bahn funktioniert. Gewisse Zahlenangaben in den Videos sind teils ungenau oder gar offensichtlich falsch, da muss man etwas vorsichtig interpretieren.
Die Angaben vom Betreiber sowie die von den Herstellern sind sicher richtig, die Medien nehmen hingegen technisches eh nicht so genau.


VIDEO
www.youtube.com/watch?v=0Z4_A79wzS0
00:28:36
Oben rechts im Bild sieht man einen Teil des Schmiermittelverteilsystems. Gehe davon aus, dass eine Art Zentralschmierung der Tragseiltragprofile (Tragseilschuhe sind meist aus einer Bronze-Legierung) installiert ist. In anderen Teilen des Videos sieht man die Verteilleitungen.
In den Stationen werden Tragseilschuhe konventionnell mit der Fettpresse geschmiert, dabei sind Schmiernippel seitlich angebracht und ein Kanal führt das Schmiermittel in den Auflagebereich der Tragseilschuhe.
Innere und äussere Tragseilfänger mit elektrischer Tragseilentgleisungserfassung sowie die zusätzlichen seitlichen Tragseilführungen sieht man in anderen Videos besser.
Zu beachten ist, dass Spuren (von oben gesehen) nirgends parallel verlaufen, Spurweite in Talstation mit Schiebeperron beträgt 10 m, auf der Stütze 18.6 m und in der Bergstation 12.6 m. Wo die angegebenen Spurweiten genau gemessen werden müsste man auf den Zeichnungen überprüfen.
Ob Achsen der Zugseilrollen horizontal verlaufen und wie die geometrische spurweitenänderungsbedingte Korrektur erfolgt ist nicht von blossem Auge erkennbar. Da jedoch Tragseile vertikal nur schwach abgelenkt werden ist hier die Spurweitenänderung unproblematisch und zudem ist bereits das 1. Seilfeld recht lang.

00:34:01
Hier sieht man die Schnittfläche eines Tragseils nach dem Trennen mit dem Trennschleifer.
In der 2. Runddrahtlage anstelle einem der dünnen Drähte sollte 1 Röhrchen mit 24 LWL (Lichtwellenleiter) verseilt sei, dies ist jedoch im Video-Standbild nicht ersichtlich. Bin demnach da nicht sicher, ob bei diesem Tragseil wirklich LWL vorhanden sind, es sei dann die Gratbildung beim Trennschleifen hätte den Rohrdurchlass verdeckt, da jedoch die Schnittstelle sehr sauber ist, würde ich eher meinen, dass keine LWL vorhanden sind.
Oft wird bei Seilbahnen nur ein Tragseil pro Spur mit LWL versehen. Bei insgesamt 2 x 24 = 48 LWL hat man hier dennoch ausreichend Reserve und logischerweise wären ja auch single-mode (monomode) Fasern vorhanden (multi-mode Fasern wären in solchen Fällen irgendwie unsinnig).

00:36:41 und 00:38:04
Kabinenmasse 9.6 t stimmt nicht.
Anderen Quellen nach beträgt die Kabinenmasse ca. 4200 kg, was realistisch ist.
Bei Leermassenangaben der Fahrzeuge ist zu beachten, ob Hilfsmaterial (Bordwerkzeuge, insbes. ggf. zur Notöffnung der Fangbremsen, Abseilgeräte, Not-WC, usw.) sowie Begleitperson (80 kg) bereits inbegriffen sind.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Christoph Lütz » 08.05.2018 - 05:54

Die Kabinenhaltepunkte sind wir bei der alten Bahn in Tal- und Bergstation versetzt angeordnet. Daher ist die Sütze für die Tragseilsättel im Tal sowie der Schiebebahnsteig schräg angeordnet.

Mit Kabinengewicht könnte das ganze Fahrzeug (ohne Zuladung) gemeint sein:
Kabine ca. 4200 kg
Gehänge Stahblechl ca. 1800 - 2000 kg
Laufwerk in Alu ca. 2500 kg, sonst in Stahl bis 3000 kg
Kaninenführer + Ausrüstung ca. 150 bis 200 kg
macht zusammen fast 9000 kg
9600 kg erscheinen tatsächlich etwas zu hoch.

Zum Vergleich: Die alten Fahrzeuge (Laufwerk, Gehänge, Kabine) hatten komplett ein Leergewicht von ca. 3100 kg.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 08.05.2018 - 07:21

Im Video meinten die Reporter 9'600 kg nur für die Kabine, ohne Gehänge und ohne Laufwerk, ist klar so zweimal im Kommentar erwähnt (siehe die beiden Zeitangaben, das 2. Mal als "fast 10 t schwere...").
Vermute übrigens, dass Schieflage dazu diente, das Wasser zu evakuieren, von der Statik her gesehen absolut problemlos. Entgegen der 3D Designer-Animation sind die vier üblichen Zugstangen, die die Bodengruppe tragen vorhanden; am oberen Ende sind die mit den Kettenaufhängungen zur drucklosen Gehängeverbindung verbunden, diese ist wegen den im Laufwerk integrierten Fangbremsen erforderlich, damit Laufwerk beim Einfallen der Tragseilbremsen nicht abheben kann, habe ich bereits oben erwähnt, wie genau dies jedoch dynamisch simuliert werden kann, weiss ich nicht, da es sich um hoch komplexe dynamische Vorgänge handelt sofern man die Dynamik der Fahrzeuge sowie der Zugseile und Tragseile berücksichtigt, zudem müssen sehr viele Fälle berechnet werden da man sowohl Lastfälle wie auch Fahrzeugpositionen berücksichtigen müsste, dann könnte man noch Windlasten berücksichtigen, dann etwas Eisbehang,... Da könnte man theoretisch vermutlich jahrelang rechnen).

Laufwerk ist relativ schwer, so ca. 5000 kg. Schätze, dass 375 mm Laufrollen im Einsatz sind.
Gesamtmasse des leeren Fahrzeuges, komplett betriebsbereit, schätze ich so um die 11200 kg. Muss aber nicht stimmen!
Kabine schätze ich bei etwa 4200 kg.
Aber wie gesagt, es handelt sich dabei um Einschätzungen sowie um eine z.T. korrigierte Interpretation von verschiedenen teilweise etwas widersprüchlichen technischen Angaben.

Fangbremsen sind doch ziemlich schwer und zudem handelt es sich beim Laufwerk weitgehend um eine Stahlkonstruktion, die Leichtbauweise mit gewissen Teile aus massivem Aluminum spanabhebend gefertigt wie bei der Säntis PB hat sich irgendwie nicht durchgesetzt, dort war die Gewichstoptimierung sehr wichtig.
Fangbremsenlose Laufwerke weisen wiederum relativ schwere Zugseilklemmsysteme auf.
Habe die Tellerfedern nicht gezählt, bei grösseren PB können für die Fangbremsen bereits über 200 kg Tellerfederen zusammenkommen und die stellen nur einen Bruchteil des Gewichtes des gesamten Fangbremsensystems dar.
Bei dieser Bahn ist zudem das Fangbremsenhydraulikaggregat Bestandteil des Laufwerks (im Kasten oben am Hauptchassis des Laufwerks montiert, sieht man gut in gewissen Videos sowie in den 3D Animationen).

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 08.05.2018 - 07:40

Christoph Lütz hat geschrieben:
08.05.2018 - 05:54
Die Kabinenhaltepunkte sind wir bei der alten Bahn in Tal- und Bergstation versetzt angeordnet. Daher ist die Sütze für die Tragseilsättel im Tal sowie der Schiebebahnsteig schräg angeordnet.
Habe dies gar nicht so wahrgenommen. Ab jetzt da es Du erwähnst habe ich gewisse Videos nochmals angeschaut.

Ist die Streckenlänge für beide Spuren rechnerisch identisch?
Ansonsten frage ich mich, ob das hydraulische Nachstellsystem der vertikal verfahrbaren Umlenkscheiben in der Talstation nicht aktiv die Haltepositionskorrektur ausregelt (wobei ich dann nicht sehe weshalb Steckbolzen eingesteck sind), vereinzelte Standseilbahnen verfügen über eine hydraulische Halteposition-Korrektur bei der eine Umlenkscheibe verschoben wird damit das "Slave" Fahrzeug mit dem Perron automatisch niveliert wird ("Master" Fahrzeug wird mittels Hauptantrieb mit dem Perron niveliert). Genaue Haltepositionen werden dabei mittels induktiven Näherungsschaltern angefahren (nicht durch Kopierwerke, die jedoch das Ganze überwachen). Betrifft jedoch nur sehr wenige Standseilbahnen.

Ob und wie das bei einer PB funktioniert, auch im Zusammenhang mit dem Einziehen muss ich mir zuerst mal logisch überlegen. :)

Edited:
Gehe davon aus, dass Steckbolzen eingesetzt bleiben. d.h. ich vermute es handelt sich wie bereits erwähnt nur um eine Nachstellvorrichtung mit der man gelegentlich (ausser Betrieb) die Seilscheiben vertikal neu positionieren kann. Danach müssten eigentlich Kopierwerke auch wieder neu justiert werden und entsprechende Testfahrten durchgeführt werden.
Logischerweise wären Kopierwerksencoder von den beiden Umlenkscheiben angetrieben. Falls man die betrieblich verstellen könnte wäre es dann sicherheitstechnisch doch ziemlich aufwendig die entsprechenden Korrekturwerte zu erfassen. Zwar technisch machbar, jedoch nicht ganz trivial und würde eine zusätzliche Softwareabnahme erfordern und ma müsste den ganzen SIL Kram dazu berechnen. Bei den Seilbahnnormen findet man allerdings immer noch AK wobei diese nix mit den früheren DIN V 19251 (AK 1 bis AK 8) zu tun haben, diese wurden zurückgezogen obwohl eigentlich den (m.E. unzulässig schlecht formulierten) vormaligen EN 954-1 weitaus überlegen aber darüber könnte man noch lange streiten.
Zuletzt geändert von Lagorce am 08.05.2018 - 08:17, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Christoph Lütz » 08.05.2018 - 08:14

Lagorce hat geschrieben:
08.05.2018 - 07:21
Laufwerk ist relativ schwer, so ca. 5000 kg. Schätze, dass 375 mm Laufrollen im Einsatz sind.
Gesamtmasse des leeren Fahrzeuges, komplett betriebsbereit, schätze ich so um die 11200 kg. Muss aber nicht stimmen!
Kabine schätze ich bei etwa 4200 kg.
Hier https://zugspitze.de/de/sommer/service/ ... rt_bd22949 wird das Gewicht von Laufwerk und Gehänge mit 7 Tonnen angegeben, was mir zu hoch erscheint.

Ein Standardlaufwerk mit 24 Rollen und Rollenduchmesser 290 mm wiegt laut Garaventa 3700 kg, in Alu (eingesetzt am Säntis) etwa 2600 kg. Das Stahlblechgehänge Typ Garaventa ca. 1800 kg.
Hier https://zugspitze.de/de/sommer/service/ ... ft_bd22759 wird das Gewicht der Kabinen mit 4200 kg angegeben.
Das ergibt aus meiner Sicht ein realistisches Fahrzeuggewicht (ohne Beladung) von ca. 3700 + 1800 + 4200 = 9700 kg, was ziemlich genau zu deiner ersten Angabe von 9600 kg passt.
Hier die Bestätigung der 9600 kg: https://zugspitze.de/de/sommer/service/ ... en_bd23675
Lagorce hat geschrieben:
08.05.2018 - 07:21
Fangbremsen sind doch ziemlich schwer und zudem handelt es sich beim Laufwerk weitgehend um eine Stahlkonstruktion, die Leichtbauweise mit gewissen Teile aus massivem Aluminum spanabhebend gefertigt wie bei der Säntis PB hat sich irgendwie nicht durchgesetzt, dort war die Gewichstoptimierung sehr wichtig.
Alubauteile am Laufwerk hat die deutsche Aufsichtsbehörde vielleicht nicht zugelassen.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 08.05.2018 - 08:33

Christoph Lütz hat geschrieben:
08.05.2018 - 08:14
Ein Standardlaufwerk mit 24 Rollen und Rollenduchmesser 290 mm wiegt laut Garaventa 3700 kg, in Alu (eingesetzt am Säntis) etwa 2600 kg. Das Stahlblechgehänge Typ Garaventa ca. 1800 kg.
Meinst Du ein Laufwerk mit oder ohne Fangbremse?
290 mm Laufrollen sehe ich bis etwa 100 Personen, kann mich aber täuschen.
Bei der Zugspitze tippe ich auf 375 mm wegen dem hohen (72 mm) Tragseildurchmesser.
Meiner Einschätzung nach ist Laufwerk irgendwo um 5 t und die gesamte Wanderlast (ohne Nutzlast) nicht unter 11 t (niemals unter 10 t).
Gehänge ist wegen der starken maximalen Seilneigung überdurchschnittlich lang, obwohl Kabine etwas kürzer als üblich ist (dafür ca. 600 mm breiter).

Alubauteile am Laufwerk hat die deutsche Aufsichtsbehörde vielleicht nicht zugelassen.
Möglich. Vermute zwar eher, dass es eine Kostenfrage war, zudem bevorziehen viele Benutzer vermutlich Stahl.
Sofern Ermüdungsberechnungen, usw. vorliegen, sehe ich keinen Grund Strukturteile aus Alu nicht zuzulassen (ich selbst würde als Kunde zwar ebenfalls Stahl wählen).


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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Christoph Lütz » 08.05.2018 - 08:46

Lagorce hat geschrieben:
08.05.2018 - 08:33
Meinst Du ein Laufwerk mit oder ohne Fangbremse?
290 mm Laufrollen sehe ich bis etwa 100 Personen, kann mich aber täuschen.
Bei der Zugspitze tippe ich auf 375 mm wegen dem hohen (72 mm) Tragseildurchmesser.
Meiner Einschätzung nach ist Laufwerk irgendwo um 5 t und die gesamte Wanderlast (ohne Nutzlast) nicht unter 11 t (niemals unter 10 t).
Das Gesamtgewicht von 9600 kg (etwa 3700+1800+4200) passt zu den Angaben im Bautagebuch der Zugspitzbahn. Das stelle ich nicht mehr in Frage.
5 Tonnen für ein Laufwerk mit 24 Rollen (mit Tragseilbremsen und Klemmköpfen) sind aus meiner Einschätzung definitiv zu hoch. Der Rollendurchmesser hatte bisher mit der Kabinennutzlast wenig zu tun, eher die Anzahl der Rollen:
Garaventa (Schweiz) bis 60 Personen meist 16 Rollen,
80 bis 100 Personen 24 Rollen (u. a. Säntis, Fiesch, Samnaun)
125 bis 180 Personen 32 Rollen (u. a. Mont Fort, Diavolezza);

jedoch gab es auch Ausnahmen (u. a. Lagalb: 16 Rollen mit 80 Personen)

In Österreich, Deutschland und Italien waren in der Vergangenheit 16-rollige Laufwerke mit größeren Rollendurchmesser und größerem Tragseildurchmesser auch bei sehr großen Kabinen (> 100 Personen) üblich.
Ausnahme: u. a. Meran 2000, Ahornbahn

Lagorce
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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 09.05.2018 - 01:27

Da eigentlich kaum wirklich absolut verlässliche Daten zur Eibsee - Zugspitze Pendelbahn vorliegen, ist da Ganze doch zum Teil sowas wie ein Ratespiel. Gewisse Daten sind zwar sicher richtig, deren formale Definition ist jedoch nicht bekannt (z.B. Spurweiten: wo befindet sich die Bezugsachse?, Längen: Welche Referenzpunkte? Sehnenlänge? Bei welcher Temperatur? Usw.).

Den Medienbeaufragten, Sprecher, PR-Manager, usw. traue ich aus Erfahrung her kaum, da diese oft einerseits selbst nicht viel von der Technik verstehen und zudem kriegen die auch nicht immer die aktualisierten Infos von der Technik.
Den allereinzige detailierte technische Beschrieb einer PB den ich kenne, ich der von der Säntis PB (habe Link bereits irgendwo weiter oben erwähnt, nochmals hier:
https://saentisbahn-623d.kxcdn.com/app/ ... uar_16.pdf
, der wurde offensichtlich von einem technischen Leiter verfasst.

Allerdings ist ebenfalls zu erwähnen, dass in diesem Topic hier die Technik z.T. tief im Detail diskutiert wird, deshalb reichen z.T. allgemeine Infos nicht aus, wobei nur wenige sich derart vertieft für technische Einzelheiten interessieren.
Dass Medien nicht ins Detail gehen verstehe ich schon, für falsche Angaben habe ich jedoch kein Verständnis.

Wie bereits erwähnt, die Angaben im Video bei 00:36:41 und 00:38:04 sind klar falsch, da die Massenangaben sich alleinig auf die leere [noch nicht am Gehänge befestigte] Kabine beziehen und die hat mit 100 %-iger Sicherheit nicht eine Masse von 9600 kg.

Bzgl. 4200 kg für die leere Kabine sind wir einverstanden.
Bei der Laufwerkmasse muss man definieren, was mitgezählt wird, wird z.B. das Tragrohr und ggf. dessen Befestigungsteile dem Laufwerk oder dem Gehänge zugeordnet.
Je nach Ausführung können sich gewisse Funktionsgruppen wie z.B. Hydraulikaggregat für Fangbremse entweder am Gehänge oder auf dem Laufwerk befinden, Batterien können je nach Aufbau der Kabine oder dem Gehänge zugeordnet werden, usw.

Wie sich die Wanderlast genau aufteilt ist ausser für gewisse Berechnungen nicht von grosser Bedeutung. Gehe also davon aus, dass leere Kabine ca. 4.2 t entspricht und die gesamte Wanderlast ca. 11 t beträgt, m.E. jedenfalls etwas über 10 t und vermutlich unter 12 t.
Sobald man beginnt wirklich alles zusammen zu zählen steigt die Gesamtmasse und am Ende hat man meistens mehr als ursprünglich erwartet (auch aus eigener Engineering-Erfahrung in anderen Bereiche).
Etliche Teile sind bei grossen Pendelbahnen recht schwer, deren effektive Grösse erkennt man zwar erst wenn man sich direkt beim Laufwerk befindet, vom Perron aus, aus sowas wie 9 m Augenentfernung (oder auch darüber) kann man dies nicht so gut einschätzen.

Zudem ist hier noch eine erhöhte Batteriekapazität wegen der Scheibenheizung vorhanden, das Gehänge ist besonders lange, die Kontaktiersysteme sind speziell ausgeführt (da gab's mit der Zeit verschiedene Versuche die Eistauglichkeit zu erhöhen), usw.

Für grosse Pendelbahnen, ausser extrem schwere Fahrzeuge wie die für die 230-ATW (32 Rollen pro Laufwerk) werden seit einer gewissen Zeit eigentlich vorzüglich 24-rollige Laufwerke eingesetzt, also nicht mehr der früher übliche symmetrische Wippenaufbau mit insgesamt 2^n Rollen pro Tragseil.
Sowohl die schweren Bauseilbahnen für Linthal 2015 mit 2 bzw. 3 Laufwerke pro Fahrzeug waren mit 12 Rollen pro Laufwerk und Tragseil ausgestattet. Ditto für die 125-ATW Grimentz - Sorebois sowie die 120-ATW Eibsee - Zugspitze.
Die Ha Long Queen 230-ATW ist da eine Ausnahme da nur ein Laufwerk pro Fahrzeug (auch Fahrbetriebsmittel (FBM) genannt) vorhanden ist und die Wanderlast sehr hoch ist.

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Re: Zugspitzbahn: Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 10.05.2018 - 07:32

Habe mir Laufwerk + Gehänge nochmals angeschaut.

Bin stets der Auffassung, dass ca. 7000 kg durchaus realistisch für das komplette Gehänge mit Laufwerk sowie Aufhängeketten sind. So um die 10-11 t sind onehin üblich für moderne Fahrzeuge mit Grosskabinen (120-125+1), Fangbremsen und langes Gehänge, da die etwas schwerer als die ursprünglichen Leichtbauausführungen (wie z.B. die Willy Habegger Betten-FO - Bettmeralp 125+1-ATW bevor Kabinen ersetzt wurden).

Der geschweisste Stahlblechgehängekörper selbst ist zwar nicht so schwer, es sind jedoch Verstärkungsteile vorhanden, insbes. auch für dir Lagerung des Gehängetragrohrs so dass doch was Gewicht zusammenkommnt und, obwohl dies anteilmässig eher gering ausfällt, ist as Gehänge dieser Seilbahn überdurchschnittlich lang.
Tragrohr mit Längspendeldämpfer und axialer Sicherung bringen auch ein paar hundert kg auf die Waage.
Beide isolierte Zusgeil-Klemmköpfe zusammen mit den Steckhohlachsen, Vorspanngestänge mit den Tellerfedern für die Schlaffseilüberwachung, usw. sind zusammen schätzungsweise auch so etwa bei 160-200 kg. Die Hydraulik (ohne die in der Fangbremsenmechanik integrierten Offenhaltezylinder) mit der Verrohrung kann möglicherweise auch irgendwo bei 70-100 kg enden und die sitzt hier auf dem Laufwerkchassis.
Dann alle Laufwerksrollen, Wippenteile, Gelenkteile, Querpendeldämpfer, Klemmenkasten, Halterungen, Kontaktsysteme, usw. Wenn man alles zusammenzählt kommt man m.E. dann irgendwann auf die erwarteten etwa 7 t.


Typische Aussenabmessungen von üblichen Kabinen für 120+1 bzw. 125+1 Personen: Breite ca. 4.2 m, Länge ca. 8 m.
Kabinen der 120-ATW Eibsee - Zugspitze: Aussenlänge 6.87 m, Aussenbreite 4.80 m, Aussenhöhe 2.752 m (wobei dessen Definition nicht bekannt ist, möglicherweise von Unterseite bis oberkante Dach jedoch ohne etwaige vorragende Teile, wobei unten keine Aufhängepunkte, usw. sichtbar sind da Bahn nicht für betriebsmässigen Unterlasttransport vorgesehen ist).
Verhältnis Aussenlänge/Aussenbreite:
Typische Grosskabinen: 7.90/4.20=1.88
Zugspitzbahn: 6.87/4.80=1.43
Unterschied ist gut sichtbar, da Kabinen optisch wesentlich weniger länglich wirken. Konstruktiv ist die kürzere Aussenlänge der Kabinen von Vorteil bzgl. Längspendelfreiheit (bei gleicher Gehängelänge).


Hier noch ein Artikel über die SEW Eurordrive (Alfred Imhof AG in der Schweiz) Getriebe des Hauptantriebs (beide ABB Motoren, KTR Kupplungen und SEW Getriebe des Doppel(haupt)antriebs sind jeweils identisch):
http://www.industrie-schweiz.ch/html/al ... drive.html

und hier noch ein Video in dem auch eines der beiden Hauptantriebs-Getriebetypenschilder z.T. lesbar ist:
https://www.youtube.com/watch?v=74ta66NuTxk

Auf das Übersetzungsverhältnis sowie gewisse Typenschilddaten komme ich später nochmals zurück, da wie bereits erwähnt entweder gewisse Daten gerundet sind, oder das Übersetzungsverhältnis entspricht einer Spezialausführung.
Leider sind die frei verfügbaren Projektierungsunterlagen von SEW nicht so vollständig. Z.B. Trägheistmomente dieser Getriebe fehlen in den Tabellen, die kann man jedoch ziemlich gut einschätzen und deren Einfluss auf die reduzierte Masse für die (auf Antrieb oder Zugseilschleife bezogenen) Massenträgheitsberechnungen ist gering, Massenträgheitsmoment eines solchen Getriebes (Stirnrad 3-stufig, Übersetzungsverhältnis ca. 25) ist onehin trotz der Getriebegrösse sehr gering (schätze hier so um etwa 1.5 kgm2), also für die Trägheitsberechnungen für den Antrieb vernachlässigbar i.Vgl. zum Rotor des Motors oder des noch wesentlich bedeutenderen Schwungrads.

Kleines Update zu einem früheren Post:
2017 Ausgabe des ABB Katalogs für die Motoren (siehe 4-polig, 400 V, 800 kW):
https://library.e.abb.com/public/415de6 ... e%20BM.pdf

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Re: Zugspitzbahn (Seilbahn Zugspitze): Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 15.09.2018 - 02:47

Seildaten sind hier ersichtlich:

Bei ca. 00:00:27 sieht man Schnitte der eingesetzten Seile.
YouTube Link:
https://www.youtube.com/watch?v=IB6DjEE2-YE


Bergungsseil:

Typ: Fatzer COMPACTA 6x19 S (Seale)
Nenndurchmesser: 20.0 mm
Länge: 2850 m
Metermasse: 1.62 kg/m (nicht 100% sicher, ob 1.52 oder 1.62 kg/m)
Mindestbruchkraft: 294 kN

Anmerkung:
Es handelt sich um das Seil der in der Bergstation installierten Trommelwinde der Bergebahn. Da nur eine Winde vorhanden ist, müssen ggf. Bergefahrzeuge nacheinander eingesetzt werden und Bergungsseil muss entsprechend umgehängt werden.
Die Bergerfahrzeuge decken den Streckenteil zwischen der Bergstation bis etwas oberhalb der Stütze ab, entsprechende Seilreiter (ZWA, Zwischenaufhängungen) weisen eine in gewissen Videos gut sichtbabre seitlich angeordnete Hilfsrolle mit Seileinweiser für das Zugseil des Bergefahrzeuges auf.
Die effektiv abgedeckte Streckenlänge ist nicht identisch mit der Seillänge, da eine kurze Länge als Restwicklungen nicht abwickelbar ist, und zudem kommt die Länge zwischen Bergefahrzeug und Winde dazu (diese Länge ist leicht unterschiedlich, da Trommelwinde nicht mittig angeordnet ist, Winde selbst habe ich nirgends gesehen, ist nur auf einer in eimen Video kurz sichtbaren Plan dargestellt (innerhalb einem der beiden Seiltürme; Antrieb ist hier sehr speziell, da elektrisch mit FU und Bremswiderstandsbank anstelle des üblichen Diesel-Hydrostatantriebe, zudem ist hier ein Kegel-Stirnradgetriebe anstelle des gwohnten Planetengetriebe im Einsatz).


Unteres Zugseil (verläuft über Antrieb):
Fatzer COMPACTA 6x19 S (Seale)
Nenndurchmesser: 41.0 mm
Länge: 4600 m
Metermasse: 6.51 kg/m
Mindestbruchkraft: 1222 kN


Oberes Zugseil (verläuft über Abspanngewicht):
Fatzer COMPACTA 6x31 WS (Warrington-Seale)
Nenndurchmesser: 47.0 mm
Länge: 4600 m
Metermasse: 8.55 kg/m
Mindestbruchkraft: 1586 kN

Tragseil (fest absgespannt mittels Pollern):
Fatzer INTEGRA DATA VV3 (Vollverschlossen, 3 Lagen Z-Profildrähte, LWL-Bündel mit 24 LWL)
Nenndurchmesser: 72.0 mm
Länge: 4900 m
Metermasse: 29.9 kg/m
Mindestbruchkraft: 5960 kN

Anmerkungen:
Mindesbruchkräfte sind nicht mit den rechnerischen Bruchkräfte zu verwechseln-
Bei den Tragseilen ist nicht angegen, ob alle vier (üblicherweise mit A, B, C, D von links nach rechts mit Blick Richtung Bergstation gekennnzeichnet) mit LWL (Glasfaserbündel) ausgestattet sind, z.T. werden nur z.B. Seile A und C mit LWL augestattet.
Angeblich sind für die periodischen Verschiebungen ca. 200 m Reserve auf der Seilhaspel vorgesehen.
Worauf sich die angegebenen Längen genau beziehen ist nicht bekannt. Formale Längenangaben müsste man aufgrund der Referenzpunkte im Längsprofil überprüfen sowie anhanden der Berechnungen für die Zugseilschlaufe (Länge zwischen ETH-Seilklemmköpfe, theorestischer Wert im spannungslosem Zustand, wobei sich oberes und unteres Zugseil nach Inbetriebnahme schnell etwas permanent dehnen, danach dehnen sich die Zugseile wesentlich weniger schnell; vollverschlossene Tragseile weisen eine sehr geringe permanente Dehnung auf, da sie ausser dem Rohr für den LWL Bündel ausschliesslich aus massiven Stahlrdrähten besteht).

Im Video sieht man ebenfalls die Kompaktierung. Schlaglänge, Flechtformel sowie Zugfestigkeit der Stähle sind nicht angegeben.

Seilführung in der talseitigen Antriebstation ist speziell, da StationssatteUmlenkscheiben hydraulisch (ausser Betrieb) nachstellbar sind; während den Betrieb ist Position mit Steckbolzen blockiert.
Danach verläuft das tragseil senkrecht auf die jeweilige doppelrillige Antriebsscheibe trifft (hier doppelrilliges Rillenfutter), in der senkrecht velaufenden Strecke befinden sich vermutlich Empfangs-Seilkondensator der kapazitiven Zugseilüberwachung sowie die Spulen für die berührungslose induktive Koppelung für die FUA/FWA (Fernüberwachung-/Fernwirkanlage) für die digitale Kommunikation mit den Kabinen über die Zugseilschlaufe.

Tragseile sind permanent geerdet, deren Entgleisung wird elektrisch bei den inneren und äusseren Tragseilfängern der Tragseilschuhe der Stations- und Stützensättel erfasst. Es sind nicht zwangsläufig sämtliche Tragseilfänger mit Entgleisungserfassung ausgestattet, sieht man jedoch aufgrund der Videos und Fotos ungenügend.

In der Bergstation ist die Zugseilführung sehr ungewöhnlich, im bereits erwähnten 3D-Schema vom Frey PDF sieht man, dass die asymmetrische Anordnung des Spanngewichts mit nur einer (dafür 180°) Umlenkscheibe eine zusätzliche Umlenkscheibe erfordert.

Die redundante Wegerfassung mittels Encodern erfolgt auf den beiden Umlenkscheiben in der talseitigen Anriebsstation, mangels Nahaufnahmen sieht man die jedoch nirgends (Wegerfassung darf soweit technsich machbar nur auf Seilscheinben erfolgen, die weder angetrieben noch gebremst werden).

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Re: Zugspitzbahn (Seilbahn Zugspitze): Technische Fragen

Beitrag von Lagorce » 23.09.2018 - 23:41

Hier noch Pressebibilder von SEW Eurodrive, der Hersteller der beiden Stirnrad-Grossgetriebe des Typs X3FR280/HH/B des Doppel(haupt)antriebs in der Talstation und des X3TH210 Kegel-Stirnradgetriebes der Trommelwinde der Bergebahn (Rettungsbahn) in der Bergstation.

Insbes. das Foto der Trommelwinde ist sehr selten, habe bislang nirgends anderswo ein Foto der Bergewinde gefunden und die sieht man auch nirgends in Videos (alles was ich je fand, war die Lage der Trommelwinde im linken Tragseilturm aufgrund einer kurz in einem Video ersichtlichen Schnittzeichnung des Gebäudes, siehe nochmals hier (wurde bereits erwähnt):
20151004Tirol Heute HoechstgelegeneBaustelle
https://www.youtube.com/watch?v=Rta44HelTHI
bei 00:02:03 auf "Pause" stellen, der Schnittzeichnung ist die Lage des parkierten Bergefahrzeuges sowie der Einbauort der Trommelwinde des Zugseils der beiden Bergebahnen ersichtlich in Tragseilturm 1 (linke Spur), es ist wie üblich nur eine Winde vorhanden, Bergeseil wird für Bergefahrzeug von Spur 1 oder Spur 2 eingesetzt, demnach müssen beide Kabinen nacheinander evakuiert werden).

Getriebe der Trommelwinde (gem. div. Pressemitteilungen von SEW Eurodrive bzw. Alfred Imhof AG, die zuverlässliche Generalvertretung für CH):
SEW Eurodrive Kegelstirnradgetriebe X3TH210
Abgangsnenndrehmoment: 90 kNm
Untersetzungsverhältnis: Nicht bekannt

Links der ABB Process Performance Motor, Achshöhe 355 mm, 250 kW (IEC Nenndaten, nicht für Aufstellungsort korrigiert).

Unter der gelben Abdeckung die Betriebsbremse. Hinter dem Getriebe befindet sich die rote Windentrommel, Wicklungsdurchmesser etwas grösser als Schraubkreisdurchmesser (tippe auf Lebus-Rillung der Trommel).
Die Sicherheitsbremse wirkt normalerweise direkt auf einen (hier den hinteren) Trommelflansch (auch ein an der Trommel angebrachter Bremskranz wäre möglich, technisch jedoch unnötig aufwendiger).
Einzelheiten wie etwaiger Wickelapparat sowie Anpressrolle sind auf Foto nicht erkennbar (Wickelapparat vermutlich nicht vorhanden).

Bergeseil (oder Bergungsseil):
Fatzer COMPACTA 6x19 S (Seale)
Nenndurchmesser: 20.0 mm
Länge: 2850 m (nicht bekannt, ob effektiv installierte Länge oder bestellte Länge)
Metermasse: 1.62 kg/m (nicht 100% sicher, ob 1.52 oder 1.62 kg/m, ist nicht Video gut ersichtlich, muss mal in der Fatzer nachschauen, ob man dort was findet)
Mindestbruchkraft: 294 kN

Die effektive Nutzlänge ist nicht genau genau bekannt, ein paar Restwindungen verbleiben auf der Trommel. Vermutlich kann das Bergefahrzeug auf der linken Spur etwas weiter runter fahren, als das Bergefahrzeug der rechten Spur, da Winde nicht mittig sondern im linken Tragseilturm untergebracht ist.

Das Hauptgetriebe wurde bereits diskutiert (Ausführung beachten, es handelt sich um das thermisch optimierte Gehäuse mit Kühlrippen, das nur eine Montagefläche aufweist).

Die doppelte Angabe von 59.3 1/mn sowie 59.0 U/mn beide bei 1495 1/mn Eintriebsdrehzahl ist möglicherweise ein Prägungsfehler des Typenschilds, da Übersetzungsverhältnis ins langsame von den Zähnezahlverhältnisse als rationale Zahl fest vorgegeben ist, evtl. entspricht n1 max. 1503 1/mn bei n2 max. 59.3 1/mn, wobei dies sekundär ist (habe vielleicht auch was falsch interpretiert).
Für Übergeschwindigkeitstests wird FU (Frequenzumrichter) onehin etwas über 50 Hz betrieben, Bahn fährt dabei jedoch leer.
Nenndrehzal bei Nennlast (IEC Daten) des 800 kW ABB Process Performance Motors ist übrigens 1492 1/mn (Katalogangabe, Einzelheiten werden dann projektspezifisch mittels Tools von ABB u.a. aufgrund der Seilzugdiagramme der Bahn berechnet, insbes. auch für die Auslegung des FU).

In der Praxis wird FU und Steuerung auf echte Geschwindigkeit in m/s aufgrund der Impulswertigkeit der Encoder (z.B. in mm/imp) parametriert und FU regeln aufgrund der Motorwellentachos (im Master/Slave Modus mit Lastaufteilung da Doppelantrieb).

Hauptantriebs-Getriebegrenzleistung ist thermisch begrenzt, je nach Kühlleistung der Rückkühlung des Getriebeschmieröls sind verschiedene Dauerleistungen bis zum Maximum möglich. Getriebewirkungsgrad ist recht hoch, der kann jedoch nicht wirklich anhanden der Katalogangaben ermittelt werden, da es sich um Daten für die Auslegung der Antriebe handelt, die nicht unbedingt dem effektiven Wirkungsgrad entsprechen und zudem spielen Betriebsparameter wie effektive Drehzahl und Drehmoment sowie Energieflussrichtung eine Rolle (je nach Betriebsquadrant kann Wirkungsgrad variieren, ist jedoch getriebespezifisch). Genaue Daten müsste man vermutlich auf dem Prüfstand ermitteln.

Die Ansicht des Maschinenraums zeigt den Zustand nach dem Anbau der Schallschutzhauben. Keine Ahnung, ob die viel bringen, die werden eher selten eingesetzt. Vermute dass trotz dem Leiteffekt für die Kühlluft des Fremdlüfters des oberflächenfremdgekühlten (IC 416 gem. EN 60034-6:1991) Asynchronmotors die thermische Isolierwirkung der Schallschutzhauben sich dennoch etwas nachteilig auswirkt, zudem begünstigen solche Hauben, den Wämestaueffekt sobald der Fremdlüfter ausgeschaltet wird (innenseitig sind solche Hauben mit schalldämmendem Material ausgestattet, das auch etwas thermisch isolierend wirkt und zudem je nach Ausführung auch noch schwer zu reinigen sind (Staubansammlung)).

Im Maschinenraum trägt man ohenin oft Pamirs...

Unterlagen kann man bei SEW downloaden, Getriebe der X Baureihe sind unter Industriegetriebe zu finden.
Hier kann man sich ein PDF Paket als ZIP erstellen (komplettes Set DE und EN ist etwas über 400 MB; man kann jedoch auch einzelne Unterlagen auswählen bzw. ausschliessen. Erstellung des ZIP kann eine Minute oder so benötigen:
https://www.sew-eurodrive.de/os/dud/?ta ... E&gId=PDAA

Daten des X3TH210 der Bergewinde sind z.B. hier:
SEW Doku Nr. 24799726, PDF Seite 267/548
Untersetzung ist nicht bekannt.

Die Trommelwindendaten habe ich früher mal grob eingeschätzt.

Edit:
Motor der Bergewinde in der Bergstation ist 250 kW.
Die 280 kW (gem. ABB Angaben, zwar merkwürdig, da dies nicht Nenndaten (oder auch Deratingkorrigiert) von ABB IEC Motoren entspricht) beziehen sich auf den Motor der Hydraulikpumpen für die auf die Antriebsscheiben wirkenden hydrostatischen Notantriebe im Maschinenraum der Talstation.
Dateianhänge
Zugspitze_Bergewinde_001.jpg
Bergewinde, Pressefoto SEW Eurodrive/Alfred Imhof AG
Zugspitze_Bergewinde_001.jpg (95.18 KiB) 2625 mal betrachtet
Zugspitze_SEWgetriebe_Typenschild_001.jpg
Typenschild Getriebe Hautpantrieb, Pressefoto SEW Eurodrive/Alfred Imhof AG
Zugspitze_SEWgetriebe_Typenschild_001.jpg (76.85 KiB) 2624 mal betrachtet
Zugspitze_Antrieb_002.jpg
Antriebe in Talsation, Pressefoto SEW Eurodrive/Alfred Imhof AG
Zugspitze_Antrieb_002.jpg (120.35 KiB) 2624 mal betrachtet

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Re: Zugspitzbahn (Seilbahn Zugspitze): Technische Fragen

Beitrag von Christoph Lütz » 27.04.2019 - 11:51

Noch zufällig gefunden: Wie die komplexe Antriebstechnik der Zugspitz-Seilbahn funktioniert
https://www.konstruktionspraxis.vogel.d ... -a-807969/


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