Die Anforderungen an Personen- und Versorgungsseilbahnen sind sehr unterschiedlich. Kommt es beim Transport von Menschen vor allem auf den Komfort an, so ist Material in erster Linie effizient und sicher von A nach B zu bringen. Zur Erfüllung beider Aufgaben nutzen Konstrukteure die Dämpfungslösungen und Berechnungstools von ACE.
Welche Massenkräfte im Transportwesen am Berg auftreten, zeigt der erste Fall. Allein die Tragseile für die beiden verwendeten Seilbahnen wiegen fast 50 kg pro Meter und sind 90 mm dick, ihre Drehstrommotoren haben eine Nennleistung von 1.150 kW und die Gondeln eine Nutzlast von 40 Tonnen. Um die Versorgung bei der Erweiterung eines unterirdischen Pumpspeicherkraftwerks sicherzustellen, sind diese beiden Fahrzeuge bei der Einfahrt in die Talstation sicher abzubremsen. Dafür wurden Industriestoßdämpfer im Format XXXL entwickelt.
Die Pumpen des Kraftwerks am Limmernsee Schweizer Kanton Glarus sind in der Lage, eine Leistung von 1.000 MW zu erzielen. Dieser Wert entspricht in etwa den Werten eines Mittelklasse-Atomkraftwerks, wohlgemerkt nicht von der Energieproduktion, sondern von der Turbinen- bzw. der Pumpenleistung her betrachtet. Wenige Kilometer weiter nördlich gelegen, ist das Seebecken am Muttsee mit ca. 2.500 Metern Höhe über Normalnull das höchste Speicherbecken Europas. Indem das Wasser aus dem Limmernsee in den Muttsee gepumpt wird, lässt sich zu Grundlastzeiten günstiger Bandstrom produzieren, der vom Betreiber zu Spitzenlastzeiten verkauft wird.
Stoßdämpfer für mehr Schutz beim Materialtransport
Beim Bau der zum Kraftwerk gehörenden Staumauer waren Tausende Tonnen schweres Baumaterial, Maschinen und Fahrzeuge zu transportieren. Weil der spezielle Bohrkopf zum Bohren des Tunnels allein 30 Tonnen wiegt und die umgebende Berglandschaft schwer zugänglich ist, mussten die beiden Seilbahnen in den genannten Dimensionen gebaut werden. In diesen Größenordnungen sind auch beim Zubehör besondere ingenieurtechnische Leistungen gefragt.
Wie schon bei anderen Seilbahn- und Gondelprojekten wandte sich die Doppelmayr-Garaventa-Gruppe als Hersteller der Seilbahnen an die Bibus AG, bekannt als Anbieter hydraulischer wie pneumatischer Antriebs- und Steuerungssysteme sowie kompletter Anlagen. Der Auftrag lautete, schwere Industriestoßdämpfer zu liefern, die ein weiches Abbremsen der Seilbahnfahrzeuge beim Einfahren möglich machen. Die Ingenieure wussten, dass nur hydraulische Dämpfungslösungen diesen Anforderungen gewachsen sind. Die Bibus AG vertraut bei diesen voluminösen Maschinenelementen seit Jahrzehnten auf die Lösungen der ACE Stoßdämpfer GmbH aus Langenfeld. Nach Berechnungen und Tests wurden schwere Industriestoßdämpfer des Typs CA4x16 von ACE als die am besten für das Abbremsen der 48.355 kg schweren Gesamtmasse geeignete Lösung ermittelt.
Um die Anforderungen am Berg hinsichtlich Stützkraft und Dämpfungscharakteristik optimal zu erfüllen, entwickelte ACE neue innere Hülsen und passte die Dämpfer kundenspezifisch an. Die Entwicklungsingenieure erklären dazu, dass die immens hohe Energieaufnahme in diesem Fall nicht nur aus dem Gewicht der aufzunehmenden Masse resultiere, sondern auch daraus, dass der letztlich verwendete Sonder-Industriestoßdämpfer mit der Bezeichnung CA4x16-S-2955 zwei verschiedene Funktionen erfüllen müsse: Zum einen das „normale“ Abbremsen der Seilbahnfahrzeuge in deren Regelbetrieb und zum anderen zusätzlich das sichere Abstoppen im Notfall. Bei diesem Fall der Fälle müssen die Dämpfer in der Lage sein, mehr kinetische Energie abzubauen als unter normalen Umständen, weil die Einfahrgeschwindigkeit mit 1,0 m/s im Störungsfall das Zweieinhalbfache der Geschwindigkeit des Regelbetriebs beträgt. Die Maße der Sonderausführung sind mit denen aus der regulären Serienfertigung zwar identisch, haben aber dank der Sonderhülse ein noch robusteres Innenleben.
Bremszylinder für mehr Gondelkomfort bei Bergtouristen
Im Gegensatz zum Schutz durch Stoßdämpfer von ACE entschied sich die Doppelmayr-Garaventa-Gruppe beim Einfahren ihrer Gondelkabinen in Bergstationen für hydraulische Bremszylinder von ACE für mehr Komfort. Diese bremsen die vor dem Ausstieg der Fahrgäste entstehenden Pendelbewegungen zuverlässig ab. Um die Funktionsweise der Bremszylinder zu verstehen, ist der Aufbau von Gondelbahnen zu betrachten: Ihre Kabinen sind meist über einen Vier-Punkt-Rahmen und Verbindungslenker gelenkig mit der Gehängestange verbunden. Fährt eine Bahn ohne Dämpfungssystem in eine Station ein, führt dies zu Schwenkbewegungen, die Fahrgäste als gefährlich empfinden können. Der Auftraggeber und ACE bündelten auf der Suche nach einer optimalen Bremslösung für die Gondelbahn ihre Kräfte. Gemeinsam fanden sie für die speziellen Anforderungen der Gondeln die hydraulischen Bremszylinder vom Typ HB-40-300 als am besten geeignet. Diese Maschinenelemente bauen bei einem Durchmesser von 40 mm und einem Hub von 300 mm Druckkräfte von bis zu 10.000 N ab. So wichtig wie ihre maximale Kraftaufnahme war den Konstrukteuren ihre Temperaturstabilität, da die Komponenten in der Lage sind, mehr als -20°C Umgebungstemperatur zu trotzen.
Die Bremselemente fallen durch pulverbeschichtete Körper und Kolbenstangen mit keramischer Härtestruktur auf. Das gewählte Material sorgt für hohe Qualität und Standzeiten. Die wartungsfreien, geschlossenen Systeme sind feinfühlig einstellbar und sorgen für konstante Vorschubgeschwindigkeiten. Durch Verdrehen der Kolbenstange im Uhrzeigersinn wird die Bremskraft erhöht, entgegen des Uhrzeigersinns wird sie reduziert. Eine Vielzahl von DIN-genormten Anbauteilen erleichtert zudem die Montage. Generell lassen sich diese Dämpfungssysteme als einseitig oder beidseitig wirkende Bremse einsetzen. Da die Pendelbewegungen bei Gondeln beidseitig auftreten, wird der beschriebene Typ von den Gondelbetreibern beidseitig eingestellt und führt für die Passagiere zu so gut wie pendelfreien Fahrten.
Für die Auslegung und Berechnung der geeigneten Komponenten zur Beruhigung hin- und herschwenkender Massen bietet ACE ebenfalls ein Tool, das sich durch einfache, intuitive Bedienung auszeichnet.
