antriebstechnik 12/2016

Die Bergwelt genießen

Die Bergwelt genießen Elektromotoren bewegen Panoramafenster in Rhätischer Bahn Die Rhätische Bahn mit ihren faszinierenden Bahnlinien verbindet seit 1889 die schönsten Orte in der Schweizer Bergwelt. Damit die Reisenden die landschaftlichen Schönheiten besser genießen können, werden die sechs bodentiefen Panoramafenster im Fotoabteil der neuen Alvra Züge mit Romotion Motoren des Bremerhavener Herstellers Rotek elektrisch verstellt. Seit Juni dieses Jahres ist der erste von insgesamt sechs neuen Alvra Zügen im Probebetrieb auf dem Streckennetz der Rhätischen Bahn unterwegs. Während der UNESCO-Welterbetage wurde er erstmals auf seiner eigentlichen Heimstrecke, der Albulalinie, eingesetzt. Bis zur alpinen Ski-WM im Februar 2017 sollen vier und im Sommer 2017 alle sechs Züge auf dieser Linie im Einsatz sein. Die Beschaffungskosten für alle sechs Züge belaufen sich auf 124 Mio. Franken. Der Alvra soll das Reiseerlebnis auf der als UNESCO-Welterbe ausgezeichneten Albulalinie weiter steigern. Einen Beitrag dazu leistet das Fotoabteil mit speziell großen Fensterfronten. Diese sechs bodentiefen Panoramafenster sind elektrisch verstellbar. Das obere Fensterteil kann zum Öffnen abgesenkt werden. Dies geschieht durch zwei Taster (je einer für Aufwärtsund Abwärtsbewegung). Das Fenster stoppt, wenn die Taster nicht mehr gedrückt werden. Dabei werden die Endlagen des Schiebeteils mit einem induktiven Näherungssensor erfasst und die Fahrgeschwindigkeit im Bereich der oberen Dichtlippe reduziert. Kompakter Antrieb gefordert Für diese Anwendung hat der Bremerhavener Kleinmotorenspezialist Rotek eine entsprechende Antriebslösung verwirklicht. Da die Fenster zweigeteilt sind und ein mittiges Rahmenprofil besitzen, war dort Raum für einen kompakten Antrieb. Dieser sollte für Betriebsspannung 24 V DC geeignet sein, ein Drehmoment von 30 Nm bei einer Drehzahl von 20 min -1 bieten. Bei Stromausfall sollte sich das Fenster mit einer Kurbel per Hand öffnen lassen. Dafür war ein zweites Wellenende gewünscht und eine 38 antriebstechnik 12/2016

ELEKTROMOTOREN Bremse, die sich manuell lüften lässt. An die Regelelektronik wurden folgende Anforderungen gestellt: Sie sollte sich in einem separaten Gehäuse mit Steckanschlüssen befinden und freie Eingänge zum Anschließen der Tastschalter und der induktiven Näherungssensoren haben. Rampen und Fahrprofile sollten sich definieren lassen. Zusätzlich zu einer Lichtschranke sollten Einklemmschutz und Überlastabschaltung auch durch Strommessung möglich sein. Rotek wählte dafür den sensorlosen BLDC Motor Romotion 44 für 24 V mit Getriebe und Bremse aus dem eigenen Baukasten mit einer Nennabgabeleistung von 80 W bei 3 100 min -1 . Er wurde mit einem Planetengetriebe der Baureihe R mit einer Übersetzung von 169:1 kombiniert. Das Getriebe ein zulässiges Spitzenmoment von 75 Nm, welches ausreichend Reserven bei Schwergängigkeit z. B. aufgrund von Vereisung bietet. Eingesetzt wurde eine selbstentwickelte Magnetbremse, welche ein Haltemoment von 6 Ncm erzeugt. Das ergibt aufgrund der Getriebeübersetzung ein Bremsmoment von über 10 Nm an der Abtriebswelle. Die Bremse ist verschleißfrei und ausfallsicher und sorgt für dauerhaft hohe Betriebssicherheit. Sie benötigt aufgrund des geringen Haltemoments keine Handentlüftung. Die Vorteile: Der Motor kann trotz Bremse einfach am zweiten Wellenende mit einer Kurbel zur Handbetätigung des Fensters gedreht werden. Auch ist nur ein minimaler Verkabelungsaufwand notwendig, weil der Motorbetrieb sensorlos erfolgt und die Bremse stromlos funktioniert. Deshalb entfallen die sonst notwendigen Leitungen und nur ein 3-adriges Kabel zum Motor ist notwendig. Alles in der Steuerung Die Steuerung wurde in ein separates Gehäuse in Metallausführung verbaut, um den Brandschutzvorschriften zu entsprechen. Die Elektronik ist eine Sonderentwicklung auf Basis der Standardsteuerung M51. Die ganze Funktionalität wird komplett in der Steuerung abgebildet. Die Taster „Fenster Auf“ und „Fenster Zu“ sowie induktive Näherungssensoren sind über eine Zusatzplatine an freie Eingänge der Elektronik angeschlossen. Somit können weitere externe Steuereinheiten eingespart werden. Zusätzlich wird beim Erreichen der Schließposition ein Relais zum Kurzschließen der Motorwicklung angesteuert. Dies verhindert zusammen mit der Motorbremse wirkungsvoll ein gewaltsames Öffnen oder ein unbeabsichtigtes Absinken durch Vibrationen während der Fahrt. IMPRESSUM erscheint 2016 im 55. Jahrgang, ISSN 0722-8546 Redaktion Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar, E-Mail: d.schaar@vfmz.de (verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) Redaktion: Diplom-Medienwirtin (FH) Marie-Kristin Krueger, E-Mail: m.krueger@vfmz.de, Alexandra Pisek M.A., E-Mail: a.pisek@vfmz.de, Dipl.-Ing. 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