Steckverbinder nach UIC 558 sorgt im ICx für sichere Signalübertragung

Projekt ICx Steckverbinder nach UIC 558 sorgt im ICx für sichere Signalübertragung

20.08.2014 | Autor: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Das Projekt ICx bedeutet: bis zu 300 neue Züge für die Deutsche Bahn. Dafür entwickeln Schaltbau, PMA und HBM Kabeltechnik zusammen den Kabelbaum zur Signalübertragung.

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PMA Kabelschutz - ABB STOTZ-KONTAKT GmbH

Schaltbau GmbH

WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG

HAAG + ZEISSLER Maschinenelemente GmbH

N & H Technology GmbH

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Der ICx soll ab dem Jahr 2017 die IC- und EC-Flotten der Deutschen Bahn ergänzen. Siemens liefert bis dahin 130 Züge. Für das ganze Projekt sollen bis zu 300 Züge gebaut werden.
(Bild: Siemens)

Ab dem Jahr 2017 soll laut Deutscher Bahn der neue ICx über Europas Schienennetz rauschen. Die ersten 130 Züge entstehen derzeit bei Siemens und sollen die IC- und EC-Flotten ergänzen. Die Schaltbau GmbH, PMA Deutschland GmbH und HBM Kabeltechnik GmbH entwickelten für dieses Projekt in Zusammenarbeit den Kabelbaum für die Signal- und Energieübertragung zwischen den einzelnen Zugwagen. Schaltbau lieferte den Steckverbinder nach UIC-558-Norm, PMA den Kabelschutz und HBM Kabeltechnik agierte als Konfektionär. Martin Müller, Produktmanager bei Schaltbau, steckte zunächst die Anforderungen ab: „Dem ICx kann eine Lok vorgespannt werden, um Räumfahrten zu übernehmen. Dafür öffnet sich die Bugnase des Zuges. Der Bauraum ist daher offener und die Steckverbinder sind den unterschiedlichen Witterungsbedingungen und Steinschlag ausgesetzt.

Brandschutz versus Mechanik

Außerdem müssen sie enormen Vibrationen standhalten.“ Hinzu kommen Normen, die verbaute Komponenten im Bahnsektor einhalten müssen. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Brandschutznorm EN 45545. „Die Norm dient dem Personenschutz im Brandfall. Das bedeutet, an alle Bauteile werden Anforderungen gestellt bezüglich der Rauchgasdichte, Selbstverlöschung und Toxizität“, erklärt Volker Mühlstein, Managing Director bei PMA. Das Unternehmen lieferte den Kabelschutz für das Komplettsystem. Dieser muss sowohl die Brandschutzanforderungen erfüllen, witterungsbeständig und robust sein sowie eine ausreichende mechanische Lebensdauer erfüllen. PMA setzte dafür den Wellrohrtyp PCS ein. „Höhere Brandschutzeigenschaften beeinflussen in aller Regel einige wichtige mechanische Eigenschaften negativ. Unsere Herausforderung bestand darin, hier eine ausgewogene Konstruktion zu entwickeln“, sagt Mühlstein.

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Martin Müller (Schaltbau), Helmut Böhm (HBM Kabeltechnik) und Holger Quest (PMA) entwickelten zusammen den Kabelbaum für die Siganlübertragung der ICx-Züge.

Der eingesetzte Steckverbinder UIC 558 ist eine Standardkomponente, unter anderem als Schnittstelle des Wire-Train-Bus, die auf die entsprechenden Anforderungen des ICx angepasst wurde.

Die Baureihe UIC IT kommt beispielsweise bei einem Projekt in Russland zum Einsatz. Die Baureihe ist für die zusätzlichen Anforderungen der erhöhten Datenübertragungsraten geeignet und soll die Fahrgastsicherheit und Information sowie deren Abläufe optimieren.

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Wellrohre aus Kunststoff zum Kabelschutz, vor z.B. Feuchtigkeit und bei extremen Temperaturen.

PCS besteht aus Polyamid, weist eine hohe Biegewechselfestigkeit auf und ist ermüdungs-, UV- sowie witterungsbeständig. Der Schutzgrad beträgt IP68 und zusätzlich IP69k. So ist das System auch vor eindringendem Wasser und Staub, sowie Hochdruckspritzwasser geschützt.

Standardlösung konfektionieren, Anforderungen erfüllen

Den zu schützenden Kabelbaum entwickelte Schaltbau als Komplettlösung. Der eingesetzte Steckverbinder UIC 558 ist eine Standardkomponente, unter anderem als Schnittstelle des Wire-Train-Bus, die auf die entsprechenden Anforderungen des ICx angepasst wurde. So entwickelte Schaltbau einen speziellen Haltewinkel für eine sichere Platzierung im Bauraum und musste eine geeignete Abdichtung für den Verkabelungsraum mit Zugentlastung finden. „Die Standardlösung hat den Vorteil, dass sie kostengünstig in der Herstellung ist, Ersatzteile schnell vorhanden sind sowie Montage und Wartung nach Standardschema ablaufen können“, sagt Müller. „Die Kunst war es, diese Standardkomponente so zu konfektionieren, dass alle Anforderungen erfüllt sind.“

HBM Kabeltechnik hat die einzelnen Bauteile schließlich konfektioniert und geprüft. Das Unternehmen ist aktueller Q1- und ISO-zertifizierter Kabelkonfektionär für Sonderleitungen und Sonderkonfektionen im Bereich der Bahn-, Militär- und Industrietechnik. Damit ist es berechtigt Komponenten für den Bahnsektor zu liefern. Aufgrund der Zusammenarbeit und des geteilten Expertenwissens konnten Schaltbau, PMA und HBM Kabeltechnik ein vollumfänglich zertifiziertes System an den Auftraggeber liefern. Gleichzeitig profitierten die beteiligten Firmen untereinander von deren Know-how.

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Beteiligte Firmen:

Die Schaltbau GmbH gehört zur Schaltbau Holding AG und sitzt in München. Tätigkeitsschwerpunkte liegen auf Produkten für Industrieanwendungen und für die Verkehrstechnik. Steckverbinder, Schnappschalter und Gleichstromschütze von Schaltbau finden sowohl im Maschinen- und Apparatebau, in der Mess-, Steuer- und Regeltechnik als auch in der Bahnverkehrstechnik Verwendung, wobei ca. 50 % des Gesamtumsatzes im Bahnsektor erwirtschaftet werden. Insgesamt beschäftigt die Schaltbau GmbH ca. 700 Mitarbeiter.

Für das Projekt ICx hat das Unternehmen weitere Komponenten geliefert: unter anderem Steckverbinder nach UIC 552 für die Zugsammelschiene, Kippschalter für das Führerpult, V-Soll-Steller, Vorlade- und Koppelschütz HBU (Produkte sind in Bildergalerie abgebildet).

Die PMA Deutschland GmbH ist eine der Vertriebsgesellschaften der PMA AG. Diese hat ihren Sitz in der Schweiz und ist Teil der Thomas & Betts Corporation, die wiederum von ABB übernommen wurde. Die PMA AG entwickelt, produziert und vertreibt Kabelschutzsysteme für den Bahn-, Maschinen- und Schiffsbau. 50 % des Gesamtumsatzes wird im Bahnsektor erzielt. Weltweit beschäftigt das Unternehmen ca. 170 Mitarbeiter.

Die HBM Kabeltechnik GmbH ist Anbieter von kompletten Kabelsystemen und fertigt anhand von Mustern, Skizzen und Zeichnungen Spezialkabel und Sonderleitungen. HBM Kabeltechnik besteht seit 20 Jahren und ist ein aktueller Q1- und ISO-zertifizierter Kabelkonfektionär für Sonderleitungen und Sonderkonfektionen im Bereich der Bahn- Militär- und Industrietechnik.

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Projekt ICx: bis zu 300 Züge für den Fernverkehr der deutschen Bahn

Siemens erhielt von der Deutschen Bahn den Auftrag, bis zu 300 Triebzüge zu bauen. Im ersten Schritt fertigt das Unternehmen 130 Züge des Typs ICx. Sie sollen ab 2017 die Intercity- und Eurocity-Flotten der Baujahre 1971 bis 1991 ersetzen.

Zwei Varianten wurden entwickelt:

7-teiliger Triebzug mit drei angetriebenen Powercars. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 230 km/h

10-teiliger Triebzug mit fünf Powercars und einer Höchstgeschwindigkeit von 249 km/h.

Die zweite Variante soll künftig auch die ICE-1- und ICE-2-Flotte ersetzen können.

Aufgrund der verbesserten aerodynamische Form reduziert sich der Fahrwiderstand gegenüber den bisher einsetzten Zügen. Die leichtere Bauweise ermöglichte eine Gewichtsreduzierung um rund 20 t bei einem 200 m langen Zug. Der Energieverbrauch pro Fahrgast sinkt so um bis zu 30 % gegenüber vergleichbaren Bestandszügen.

Technische Basis des ICx ist ein Plattformkonzept. Trotz technischer Einheitlichkeit der einzelnen Fahrzeuge erlaubt der ICx eine flexible Zusammenstellung von bis zu 24 verschiedenen Zugkonfigurationen. Möglich wird dies durch die Powercars, die alle Komponenten einer Antriebseinheit in einem Wagen bündeln. Damit können die Züge entsprechend dem Reisendenaufkommen und der geforderten Leistung angepasst werden.

Von der Zusammenarbeit profitieren

Beispielsweise setzt Schaltbau auch bei einem Projekt in Russland das PCS-Wellrohr von PMA ein, da dieses eine minimale Anwendungstemperatur von bis zu -50 °C erlaubt. Hier entwickelte Schaltbau die Baureihe UIC IT für zusätzliche Anforderungen von erhöhten Datenübertragungsraten zur Optimierung von der Fahrgastsicherheit und Information (Kamera und Video) sowie der Abläufe (Fahrgastzählung).

Der Steckverbinder UIC558 IT kommt zum Einsatz als Schnittstellensteckverbinder zur sicheren Datenübertragung (Ethernet) für flexibles Kuppeln bei Reisezugwagen und Lokomotiven.

Auch dem jeweiligen Auftraggeber bringt diese Kollektivarbeit Vorteile: Es gibt immer die gleichen Ansprechpartner und auch nach Jahren sind die gleichen Komponenten mit entsprechenden Zulassungen erhältlich. „Da in Bahnprojekten oft die gleichen Firmen beteiligt sind, kann man sich gut aufeinander einstellen und verlässliche Arbeit erwarten. So war auch in unserem Projekt ICx ein reibungsloser Ablauf sicher“, bestätigt Holger Quest, Handelsvertreter von PMA. (sh)

Schaltbau auf der Innotrans 2014: Halle 2.2, Stand 102
PMA auf der Innotrans 2014: Halle 15.1, Stand 220

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