Tausendsassa aus Rheine

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1 Tausendsassa aus Rheine Die Schleifwagen der Fa. Windhoff Als Arbeitswagen werden oftmals dafür umgebaute Linienwagen genutzt, Spezialanfertigungen ab Werk sind die Ausnahme. Mit dem Bau eines Schleifwagens für die Metro Ankara trat 1994 die Firma Windhoff in diesen überschaubaren Markt ein Triebdrehgestell des Freiburger Schleifwagens; gut zu erkennen die Elastomer-Primärfederung und die Magnetschienenbremse ALLE AUFNAHMEN, WENN NICHT ANDERS ANGEGEBEN: W. WOLFF Flotte Sprüche zieren die Schleif - wagen verschiedener Betreiber, hier den 1997 gebauten der Dresdner Verkehrsbetriebe M. SPERL Mit der Lieferung eines Schleifwagens für die Metro Ankara an den Generalunternehmer Siemens trat die Firma Windhoff aus Rheine im Jahr 1994 in einen Markt ein, der Jahrzehnte von der Firma Schörling Waggonbau in Hannover beherrscht wurde (siehe STRASSENBAHN MAGAZIN 11/2012); diese beendete Anfang der 1970er-Jahre die Fertigung von Straßenbahn-Schienenschleifwagen. Das Fahrzeug von Windhoff für Ankara wies einige Besonderheiten, wie zum Beispiel einen Antrieb durch Hydraulikmotoren, auf und wurde in dieser Form nicht weiter gebaut. Schleifwagen-Serie ab 1995 Im folgenden Jahr produzierte Windhoff für die Verkehrsbetriebe Basel ein Schienenschleif- und -reinigungsfahrzeug; dieses stellte den Beginn einer erfolgreichen Serie von mittlerweile zwölf Fahrzeugen dar. Während sich die Schmutzabsaugeinrichtung (die auch das Fahrzeug der ViP Potsdam aufwies) nicht bewährte und außer Betrieb genommen wurde, erwies sich das Konzept der in einem separaten Schleifdrehgestell eingebauten Schleifeinrichtung als erfolgreich. Die neuesten Fahrzeuge wurden 2012 für die VAG Freiburg und die HKL Helsinki gebaut; die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf diese Wagen; frühere Ausführungen weichen in Details davon ab. Technik der neuesten Wagen Die Fahrzeuge sind als Zweirichtungsfahrzeug ausgeführt; der Rohbau besteht aus Baustahl S355J2+N (frühere Bezeichnung St52-3N). Die beiden klimatisierten Fahrerstände weisen standardmäßig beidseitig Türen auf, die Frontscheiben und vorderen Seitenscheiben sind beheizbar. Jeder Fahrerstand ist mit einem Fahrersitz und für Begleiter mit zwei Klappsitzen ausgestattet. Im Fahrerpult sind alle notwendigen Instrumente und Bedienelemente angeordnet, als zentrales Element ist ein Display eingebaut, das bis zum neuen Fahrzeug für Helsinki monochrom ausgeführt ist, die Ausführung für die VAG Freiburg weist erstmals ein Farbdisplay auf. Neben einer Funkanlage ist auch eine Radio- und Musikanlage integrierbar, Raum für weitere kundenspezifische Einbauten ist vorgesehen. Der Maschinenraum ist über einen Mittelgang durchgängig begehbar. Das Maschinenraumdach ist abnehmbar, dies stellt gegenüber den ausbaubaren Seitenwandfeldern der Schörling-Fahrzeuge eine deutlich bessere Lösung dar, die sich jedoch erst mit den heute verfügbaren Methoden zur Festigkeitsberechnung der Wagenkastenstruktur umsetzen ließ. Im Maschinenraum angeordnet sind u. a. vier Wassertanks, Wasserversorgungs-, Hy- 38 STRASSENBAHN MAGAZIN

2 Windhoff-Schleifwagen draulik- und Pneumatikaggregate sowie Umrichter für Fahrmotoren und Bordnetz 400 V (dreiphasig) und 230 V. Die vier Wassertanks aus Edelstahl mit einem Fassungsvermögen von je 750 l weisen ein Mannloch für Instandhaltungsarbeiten und eine Beheizung zum Schutz gegen Frost auf. Eine Füllstandanzeige ist an den Befüllstutzen und am Fahrerpult vorhanden. Die weiteren Geräte im Maschinenraum sind in Schränken angeordnet. Antrieb und elektrische Ausrüstung Das Fahrzeug kann für eine Fahrdrahtspannung von 600 oder 750 V konfiguriert werden, bei den neueren Exemplaren ist dies auch nachträglich möglich. Der Stromabnehmertyp kann vom Kunden gewählt werden. Zur Vorbeugung gegen Vereisung der Fahrleitungen kann eine Stemmann-Fahrdrahtenteisungsvorrichtung eingebaut werden; auch eine Fahrdrahtmesseinrichtung ist integrierbar. Der Fahrdraht lässt sich dabei über eine Kamera beobachten. Angetrieben werden die Wagen von vier wassergekühlten Asynchronmotoren mit 100 kw Leistung vom Hersteller SSB, die durch jeweils einen separaten Umrichter der Firma Breuer angesteuert werden. Die Motoren sind im Fehlerfall einzeln ausgruppierbar. Jeder Motor verfügt über einen eigenen Kühlkreislauf mit Wasserpumpe und Wasser-Luft-Wärmetauscher und überträgt sein Antriebsmoment über ein Stirnradgetriebe auf den Radsatz. Der Antrieb wird drehzahlgesteuert, das bedeutet, dass auch in Steigungen und Gefällen eine konstante Fahrgeschwindigkeit erzielt wird ohne über den Fahrhebel nachregeln zu müssen. Generatorisches Bremsen bis zum Stillstand stellt die Standard-Betriebsbremsart dar. Eine Begrenzung von Netzaufnahme- bzw. Rückspeisestrom ist möglich, ebenso ein Betrieb mit reduzierter Leistung. Die Höchstgeschwindigkeit kann über einen veränderbaren Parameter in der Antriebssteuerung begrenzt werden. Bei Steuerungsausfall ist Räumfahrt möglich. Waschhallenfahrt erfolgt mit reduzierter Fahrspannung. Die mechanische Federspeicherbremse wird elektrisch gelöst, ein hydraulisches Notlösen ist möglich. Die Triebdrehgestelle sind darüber hinaus mit Magnetschienenbremsen ausgerüstet. Die vier in den beiden Fahrerräumen angeordneten Sandungsanlagen mit je 20 l Sandbehältervolumen haben einen eigenen STRASSENBAHN MAGAZIN

3 Maßzeichnung der Windhoff- Schleifwagen; in der Draufsicht ist eine Schublade für Ersatz-Schleifsteine ausgezogen dargestellt ZEICHNUNG: WINDHOFF, BEARBEITUNG W. WOLFF Technische Daten Länge mm Breite mm Höhe über abgesenkten Stromabnehmer mm Spurweiten mm oder mm Drehzapfenabstand mm Radsatzabstand Triebdrehgestelle mm Radsatzabstand Arbeitsdrehgestell mm Treibraddurchmesser neu/verschlissen mm/640 mm Laufraddurchmesser Arbeitsdrehgestell 400 mm Gewicht betriebsbereit ohne Wasser.... < 31 t Wasservorrat l Gesamtgewicht (ohne Schneebürste).... < 34 t Höchstgeschwindigkeit km/h max. Schleifgeschwindigkeit km/h min. befahrbarer Gleisbogenradius m min. Gleisbogenradius für Schleifbetrieb.. 25 m Antriebsleistung bis zu 480 kw Motorleistung kw bis 120 kw Fahrdrahtspannung V bis 750V Steuerungstyp SPS (Lütze) nach CAN-OPEN-Standard Kleinkompressor integriert, der Sandauslauf ist beheizbar. Das Fabrikat der Sandungsanlage ist vom Kunden wählbar. Das Fahrzeug hat Halogenabblend- und -fernscheinwerfer, Rundumleuchten, Blink- und Rücklichter sind in LED-Technik ausgeführt. Es weist ei- Detail der Schleifsteinaufhängung mit Hubzylinder und Wasserzuführung nen Fahrzeugbus auf; IBIS, IRIS, SIFA, IMU (Induktives Meldungsübertragungssystem zur Weichensteuerung) und KWR (Kurzwellenregistriergerät) sind hierzu kompatibel. Aufgrund geringer Schallemission ist das Fahrzeug auch im Nachtbetrieb einsetzbar. Tauschbares Arbeitsdrehgestell Das Schleifdrehgestell ist über ein Scherenelement und Lenker an den Wagenkasten angebunden; es kann gegen ein Arbeitsdrehgestell für andere Aufgaben ausgewechselt werden, dazu muss das Fahrzeug angehoben werden. Für diesen Fall sind alle Verbindungen zwischen Arbeitsdrehgestell und Wagenkasten mit Schnellkupplungen ausgestattet, was einen Drehgestelltausch in kurzer Zeit erlaubt. Das Arbeitsdrehgestell weist einen Achsstand von 1860 mm auf und ist seitlich um 350 mm verschiebbar. Ein Radsatz des Arbeitsdrehdrehgestells ist als Pendelachse gelagert, um auch Gleisverwindungen befahren zu können zur Gewährleistung eines konstanten Abstands zwischen Werkzeugen (z. B. Schleifbänken) und Schiene ist nämlich keine Federung zwischen Radsatz und Drehgestellrahmen vorhanden. 40 STRASSENBAHN MAGAZIN

4 Windhoff-Schleifwagen Windhoff Rudolf Windhoff gründete im Jahr 1889 in Rheine eine Textilmaschinenfabrik. Sehr bald aber schon konzentrierte die Firma ihr Produktangebot mit Rangierwinden, Drehscheiben, Schiebebühnen und Spillanlagen auf den Eisenbahnbereich, später wurden unter anderem auch Lokomotiven gebaut. Nach völliger Zerstörung der Fabrikanlagen im Zweiten Weltkrieg wurde die Produktion wieder aufgebaut und stetig auf neue Geschäftsfelder, beispielsweise der Ausrüstung von Klärwerken, erweitert. Nach Insolvenz der zwischenzeitlich börsennotierten Windhoff AG übernahm 2002 die Georgsmarienhütte Holding GmbH das Unternehmen und führt es seitdem weiter als Windhoff Bahn- und Anlagentechnik GmbH. Heute produziert Windhoff Fahrzeuge für den Bau und die Instandhaltung von Gleisen und Fahrleitungen, zum Frachttransport und für Lösch- und Rettungszwecke; diese können schienengebunden oder als Zweiwegefahrzeuge ausgeführt sein. Darüber hinaus liefert die Firma Werkstättenausrüstungen bis hin zur Ausstattung kompletter Schienenfahrzeugdepots für Straßenbahnen, Metros und Vollbahnen. Der Bereich Industrietechnik liefert Anlagen zum Transport schwerer Lasten, überwiegend für die Stahlund Aluminiumindustrie. Das Arbeitsdrehgestell kann bei Überführungsfahrten oder zu anderen Arbeiten wie beispielsweise Schneeräumen hydraulisch angehoben werden; ein Hydraulikaggregat stellt die dafür nötige Energie zur Verfügung. Das Abheben des Arbeitsdrehgestells erhöht die Adhäsion der Treibradsätze und damit das auf die Schienen übertragbare Antriebsmoment. Für manuelle Reinigungsarbeiten mittels einer Handlanze (besonders an Weichen) wird auf Kundenwunsch eine Hochdruckpumpe eingebaut. Hochdruck- Sprühleisten zur Fahrwegreinigung und -bewässerung sind montierbar, auch das Ausbringen von Herbiziden ist möglich. Einrichtungen zur Schienen- und Schienenflankenschmierung sind integrierbar. Schienenschleifeinrichtung Die Schleifeinrichtung im Schleifdrehgestell besteht aus vier Schleifbänken mit jeweils drei Rutschersteinen, welche mit maximal 8,4 kn (entspricht max. 840 kg Gewichtskraft) je Schleifbank hydraulisch auf die Schiene gepresst werden. Diese Anpresskraft ist über die SPS-Steuerung variabel einstellbar, der übliche Wert liegt bei etwa 5 kn je Schleifbank. Die optimale Anpresskraft ist abhängig vom verwendetem Schleifmaterial sowie Art, Härte und Verschleißzustand der Schiene. Der Schleifvorgang kann über eine Kamera und einen Monitor im Fahrerstand Der Freiburger Tw 406 im Werk Rheine in bereits fortgeschrittenem Montagezustand (Mai 2012) überwacht werden. Das Schleifen erfolgt mit Wasserkühlung, eine hinter den Schleifsteinen angeordnete Düse spült das abgeschliffene Gemenge aus Schienenstahl und Schleifmittel weg. Die Wassermenge ist über Handventile einstellbar. Die Schleifsteine werden durch Schwalbenschwanzführungen gehalten; ein Satz Schleifsteine ist nach etwa einer Personal-Fahrschicht abgenutzt. Das Erreichen der Verschleißgrenze der Rutschersteine wird dem Fahrer am Fahrpult angezeigt. Die Schleifkörper können unterwegs getauscht werden mithilfe des an Bord befindlichen Druckluftschraubers. Ersatz- Schleifsteine werden in Schubladen mitgeführt, die im Untergestellbereich angeordnet sind. Bei Frostgefahr ist ein Freiblasen der Wasserleitungen über die Pneumatikanlage erforderlich. Technologien zum Schleifen... Es ist zu unterscheiden zwischen Pflegeschleifen als kontinuierlichem Schleifen und dem intensiven Schleifen zur Beseitigung von Riffeln, Wellen oder Girlanden mit sehr häufigem Überfahren der betroffenen Gleisabschnitte. Auch beim Pflegeschleifen ist ein häufigeres Überfahren einzelner Strecken- STRASSENBAHN MAGAZIN

5 An ein Triebdrehgestell montierbare Fräseinheit zur Entfernung von Eis aus der Schienenrille Hochdruck-Sprühleiste zur Fahrwegreinigung und -bewässerung, unterhalb des Fahrerstands angeordnet abschnitte in kürzeren Abständen mit anschließend längerer Pause effektiver als ein gleichmäßiges Befahren des Gesamtnetzes. Verschiedene Schleifmittel mit unterschiedlichen Korngrößen und Bindemitteln stehen zur Verfügung für den Pflegeschliff und zur Riffelbeseitigung (bei höherem Anpressdruck) sowie zum Schleifen vor Inbetriebnahme einer neuen Strecke. Die Firma Wirthl aus Niederzirking in Oberösterreich deren Werksgelände der ehemalige Essener Schörling-Schleifwagen 612 ziert liefert die werksseitig verbauten Schleifsteine. Dieser Lieferant hat sich dadurch hervorgetan, dass er auf Kundenwunsch die Schleifmittel auf den jeweiligen Betrieb mittels aufwändiger Untersuchungen abstimmt.... und zur Spurrillenreinigung Unterhalb des Gefrierpunkts ist Schienenschleifen wegen der Vereisung der Schleifsteine nicht möglich. Unter diesen Bedingungen kann anstelle des Schleifdrehgestells ein Arbeitsdrehgestell mit Rillenkratzern zur Beseitigung kleinerer Schneemengen, aber auch von Verschmutzungen der Schienenrille eingebaut werden. Diese Kratzer je einer pro Schiene muss im Bereich von Weichen, Kreuzungen etc. vom Fahrer per Knopfdruck angehoben werden, um Schäden zu vermeiden. Zur Sicherheit ist jedoch auch ein Kollisionsschutzsystem eingebaut. Hinter dem Kratzer sind zwei 42 STRASSENBAHN MAGAZIN

6 Windhoff-Schleifwagen Das Fahrerpult ist mit allen erforderlichen Bedienelementen ausgestattet und lässt sich kundenspezifisch ergänzen OBEN Der Schleif - wagen für Helsinki war Ausstellungs - objekt auf der Innotrans im September 2012 Übersicht Windhoff-Schleifwagen Betreiber Spurweite Wagen-Nr. Baujahr Typ BVB Basel SRF 60EH SWA Augsburg SF 40 ViP Potsdam SPF 60 DVB Dresden SF 50 EVAG Essen SF 60 EVAG Essen SF 60 BVG Berlin SF 60 VAG Nürnberg 1435 A SF 50 TW Warschau 1435 S SF 50 HKL Helsinki SF 50 VAG Freiburg SF 50 HKL Helsinki SF 50 mit variabel einstellbarer Drehzahl rotierende Bürsten von im Neuzustand 400 mm Durchmesser angeordnet. Diese können angehoben und auch seitlich herausgeschwenkt werden. Nur eine Arbeitsfahrtrichtung ist hierbei möglich. Geplante Arbeitsgestellbauart Ein weiteres projektiertes Reinigungsdrehgestell mit rotierenden Stahlbürsten dient der Schienenkopfreinigung; das Prinzip ähnelt demjenigen des früheren, in Göteborg umgebauten Schörling-Wagens der HKL Helsinki. Diese Arbeitsdrehgestell variante wurde jedoch bislang noch nicht realisiert. Das jeweils eingebaute Arbeitsdrehgestell wird von der speicherprogrammierbaren Steuerung erkannt, diese stellt dem Fahrer dadurch die entsprechenden Einstellmöglichkeiten (Schleifdruck, Bürstendrehzahl etc.) zur Verfügung. Auch für Winterdienst geeignet Zur Entfernung größerer Schneemengen aus dem Gleisbereich kann der Wagen front seitig mit einem Schneepflug (wie beispielsweise beim Fahrzeug für Warschau vorhanden) oder mit einer rotierenden Schneebürste des Herstellers Zaugg aus Eggiwil in der Schweiz ausgerüstet werden, dazu ist die Albert- Kupp lung abzubauen. Eine Breite der Bürsten walze von mm und ein Bürstendurch messer bis zu 900 mm kann vorgesehen werden. Die Schneebürste wird über ein Summiergetriebe von zwei Elektromotoren zu je 30 kw Leistung in Rotation versetzt, die von einem separaten, im Maschinenraum angeordneten Wechselrichter Der Maschinenraum ist mit Wassertanks, Steuer- und Leistungselektronik, Hydraulikaggregaten usw. ausgefüllt gespeist werden. Die Bürste ist durch vom Fahrerpult aus gesteuerte Hydraulikzylinder vertikal und seitlich (zum vollständigen Bearbeiten auch des erweiterten Lichtraums in Gleisbögen) beweglich. Der Winkel zum Abführen des Schnees ist einstellbar. Wenn sich der Bürstenwalzendurchmesser durch Verschleiß um etwa 270 mm verringert hat, muss die Bürste erneuert werden. An der Front eines Triebdrehgestells lässt sich anstelle des Bahnräumers eine Rillenfräse mit STRASSENBAHN MAGAZIN

7 In skandinavischen Wintern hat sich das Arbeitsdrehgestell mit Rillenkratzern und Bürstenwalzen am Wagen 2010 in Helsinki bewährt WINDHOFF Im September 2012 stellte Windhoff anlässlich der Innotrans in Berlin ein solches Drehgestell einzeln vor Literatur Beschreibungen und Dokumente der Firma Windhoff, Rheine Bröckers, Ulrich: Schienenschleiffahrzeug Windhoff SF 50 an die VAG Verkehrs-Aktiengesellschaft Nürnberg ausgeliefert, in: Verkehr und Technik 2004, Heft 9 Kübler, Thomas: Der neue Schienenschleif - wagen A16, in: Die Straßaboh 2/2004, Nürnberg 2004 Otto, Kurt: Ökonomisches Schienenschleifen, in: Der Nahverkehr 2011 Heft 3 rotierendem Schneidwerkzeug montieren. Dieses selbst entwickelte, effektiv arbeitende System bietet weltweit nur die Firma Windhoff an. Es dient der Entfernung von hart gefrorenem Eis aus Rillenschienen, das sich dort insbesondere in skandinavischen Breiten aus untertags gesammeltem Tauwasser nach abendlicher Abkühlung bilden und eine akute Entgleisungsgefahr verursachen kann. Die Räumung der Schienenrille erfolgt dabei mit einer maximalen Arbeitsfahrgeschwindigkeit von 3 km/h soweit, wie es für den Fahrbetrieb erforderlich ist. Die Schienenrille kann nicht bis zu ihrem Grund frei gefräst werden, da ihre Tiefe abhängig vom Verschleißzustand der Fahrschiene ist und ein Kontakt der Fräsmesser mit dem Schienenstahl ausgeschlossen werden muss. In Gleisbögen wird die seitliche Position der Fräswerkzeuge sicher nachgeführt. Fahrdraht-Enteisungsanlage von Stemmann Die Arbeitswagen der Firma Windhoff können optional mit einer sogenannten Fahrdraht-Enteisungsanlage ausgerüstet werden, wobei der Begriff Enteisung in die Irre führt, da das System eine Vereisung vorbeugend verhindert. Auf einer gebräuchlichen Einholm-Dachstromabnehmerkinematik ist dabei anstelle der Schleifleiste eine Filzrolle angeordnet. Diese wird von innen mit Glycerin getränkt, welches über Rohr- und Schlauchleitungen aus einer im Fahrerraum angeordneten Anlage druckluftbasiert gespeist wird. Die Filzrolle rollt während der Fahrt am Fahrdraht ab und benetzt diesen mit dem Glycerin, das eine Eisbildung wirksam verhindert. Überschüssig von der Filzrolle tropfende Flüssigkeit gelangt in eine Auffangwanne, von wo aus sie zur Entsorgung in die Basisanlage zurück geleitet wird. Pro 100 km werden etwa 20 l Glycerin verbraucht. Eine Fahrdrahtvereisung kann durch den Glycerin-Auftrag für zwei bis drei Tage wirksam unterbunden werden. Die maximale Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeuges beim Einsatz der Anlage beträgt circa 30 km/h. Weitere Einsatzfelder Neben all den geschilderten Einsatzmöglichkeiten stellt die ebenso zulässige Verwendung des Fahrzeugs als Schleppwagen demnach schon gleichsam eine Unterforderung dar. Das neue Fahrzeug der VAG Freiburg weist als Sonderbauform nur jeweils rechts eine Fahrerstandstür auf; zusätzlich ist die Wasserdruckanlage über zwei Seitenwanddeckel auch von außen zugänglich. Eine Fahrdraht-Messeinrichtung ist eingebaut. Der 2012 gebaute zweite Wagen der HKL Helsinki hat in der Wasserversorgung Hoch- und Niederdruckpumpen eingebaut. Als Besonderheit haben die Wagen in Helsinki eine bevorzugte Fahrtrichtung, der zweite Fahrerstand hat nur eine Basisausstattung. Frontschneebürste und ein Arbeitsdrehgestell mit Rillenkratzern gehören zum Lieferumfang. Ältere Fahrzeuge weisen Ausstattungen anderer Hersteller auf, beispielsweise hat der Nürnberger Schleifwagen eine elektrische Ausrüstung der Firma Refo. Die Schleif- und Arbeitswagen aus Rheine wurden über viele Jahre konsequent weiterentwickelt und haben inzwischen einen sehr stabilen Entwicklungsstand erreicht, so dass damit den Betreibern ein zuverlässiges und äußerst flexibel einsetzbares Arbeitsmittel zur Verfügung steht. WINFRIED WOLFF 44 STRASSENBAHN MAGAZIN