Zusammenfassung
Ein indisches Eisenbahntechnologieunternehmen wollte die herkömmliche Weichenstellung neu konzipieren, indem freiliegende Weichenantriebe am Gleisrand durch eine in Schwellen integrierte Architektur ersetzt wurden. Dies würde die Netzverfügbarkeit verbessern, die Wartung vereinfachen und die Betriebssicherheit erhöhen, ohne die bestehende Eisenbahninfrastruktur zu verändern.
LTTS entwickelte ein vollständig gekapseltes, elektromechanisches Weichensystem in der Schwelle, das kompakte mechanische Konstruktion, sicherheitskritische Technik, Umweltschutz und statische Validierung auf der Grundfläche einer Standard-PSC-Schwelle vereinte. Das Design umfasste Schutzart IP68, Auslegung gemäß SIL4, manuellen Notbetrieb, sichere Wartungsisolierung, modularen Aufbau und FEA-basierte Verifizierung.
LTTS übernahm die Konzeptentwicklung, die Detailplanung, die Prototypenentwicklung und die technische Validierung auf der Grundlage der funktionalen Anforderungsspezifikation (FRS) des Kunden sowie der geltenden Eisenbahnrichtlinien.
Feldversuche, Zertifizierung, die Genehmigung durch die Indian Railways, die Erstellung des Sicherheitsnachweises, die FMEDA sowie die physikalischen Qualifizierungstests fielen in den Zuständigkeitsbereich des Kunden und von RACT.
Lesen Sie die vollständige Fallstudie – jederzeit und überall
Fallstudie herunterladenHerausforderung des Kunden
Weichen sind für eine sichere und zuverlässige Gleisumschaltung von entscheidender Bedeutung. Der Kunde benötigte eine kompakte Lösung zur Einbau in Schwellen, die den rauen Bedingungen im Eisenbahnbetrieb standhält und gleichzeitig den Wartungsaufwand sowie Ausfallzeiten reduziert. Das System musste in eine hohle Metallschwelle passen, die Standard-PSC-Schwellenanschlüsse beibehalten und Schutzklasse IP68, hohe Zuverlässigkeit sowie einen sicheren Betrieb gewährleisten.
Im Rahmen des Auftrags galt es, folgende Aspekte zu berücksichtigen:
Betriebliche Einschränkungen
da herkömmliche Weichenantriebe beim Stopfvorgang ausgebaut werden mussten – was den Wartungsaufwand und die Ausfallzeiten insgesamt erhöhte.
Kompakte Integration
wobei das gesamte elektromechanische System für den Einbau in einen hohlen Metallschwellen bereit ist, wobei die Standard-Schwellenschnittstellen beibehalten werden.
Zuverlässigkeitsanforderungen
von der Schutzklasse IP68 über Modularität bis hin zu hoher Betriebssicherheit.
Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit
einschließlich sicherer elektrischer Trennung und der Möglichkeit zum manuellen Notbetrieb für Wartungsarbeiten und bei Stromausfällen.
Umgang mit technischer Komplexität
Die Konstruktion musste mehrere miteinander verflochtene technische Herausforderungen bewältigen: die Unterbringung von Motoren, Getrieben, Wellen, Gleitstangen und elektrischen Komponenten innerhalb eines eng begrenzten Schwellenraums bei gleichzeitiger Gewährleistung der Schutzart IP68 gegen Wasser, Staub und streckenseitige Einflüsse. Darüber hinaus musste eine SIL4-konforme, ausfallsichere Schaltung mit manueller Betätigung und schlüsselbetätigter Abschaltung für eine sichere Wartung gewährleistet sowie die strukturelle Integrität mittels FEA unter Radlasten von 125 kN und Schwingungen bis zu 19,33 Hz validiert werden.
IP68-geschützte Bauweise
Schützt wichtige Komponenten vor dem Eindringen von Wasser und Staub und verringert so den Wartungsaufwand
SIL4-Designabgleich
Entwickelt in Übereinstimmung mit den Anforderungen der Normen EN 50126, EN 50128 und EN 50129
Modulare Architektur
Vereinfacht die Installation, Wartung und Integration in bestehende Eisenbahnnetze
Elektromechanik
Konstruktion von Zahnrädern, Wellen, Gleitstangen, Stangen, Fischschwanzstangen, Halterungen, Klemmen und zugehörigen elektrischen Systemen
Sicherer Betrieb und Wartung
Schlüsselbetätigter Trennschalter und manueller Notbetriebsmechanismus für sichere Wartungs- und Betriebsvorgänge, auch bei Stromausfall
Simulationsgestützte Verifikation
Mithilfe von FEA- und Zuverlässigkeitsanalysen wurde die Konstruktion hinsichtlich der in den FRS festgelegten Belastungs- und Schwingungsanforderungen validiert.
Beschleunigte Entwicklung
Nutzung von Kundenfeedback, wiederverwendbaren Vorlagen und bewährten technischen Verfahren zur Steigerung der Lieferleistung
Erfolgsgeschichten
Sicherer und zuverlässiger Eisenbahn-Bremscontroller
Der aktuelle Bremsregler eines führenden nordamerikanischen Herstellers von Bahnkomponenten
Mehr erfahren