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sonstige Gummifeder-Drehgestelle
 

"Gigabox" ist kein Güterwagen-Drehgestell sondern ein von ContiTech und dem schwedischen Wälzlager-Hersteller SKF  neu entwickeltes Lager- und Federungskonzept, das im April 2006 auf der Hannover Messe erstmals der Öffentlichkeit präsentiert wurde.
 
 

Gigabox   Radsatzlagergehäuse mit integrierter Federung     Foto: ContiTech

Beim Gigabox-System sind Gummifedern mit hydraulischer Dämpfung in das Radsatzlagergehäuse integriert. Grundsätzlich ist dieses System bei allen Arten von Schienenfahrzeugen einsetzbar. In dieser Bauform ist es jedoch vor allem für Güterwagen vorgesehen.
 
 

Gigabox   eingebaut in modifizierten Y 25-Rahmen   Foto: ContiTech

An dem vorstehenden Foto werden die Ideen augenfällig, die hinter dem System Gigabox stehen. Die Gigabox erfordert keine grundsätzlich neue Drehgestell-Konstruktion sondern lediglich eine modifizierte Form des in Großserie gefertigten Y 25-Rahmens. Dieser modifizierte Y 25 Rahmen kommt dabei ohne die gegossenen Achshalter aus - die Radsatzführung wird von den Gummifedern übernommen. Die in das Radlagergehäuse integrierten Gummifedern ersetzen pro Drehgestell 16 lose aufgestellte Schraubenfedern, 8 Dämpferschaken, 4 Federkappen und 4 Reibungsdämpfer und somit eine große Anzahl verschleißanfälliger Bauteile. Darüberhinaus ermöglichen die Gummifedern die radiale Einstellbarkeit der Radsätze. Beim normalen Y 25 sind die Radsätze starr im Drehgestellrahmen gelagert. Immer wieder wurden Versionen des Y 25 mit radial einstellbaren Radsätzen entwickelt, die sich aber, ihrer noch aufwändigeren Bauweise wegen vielleicht, nicht durchsetzen konnten. Bei allen in den letzten Jahren vorgestellten Drehgestell-Entwicklungen ist die radiale Einstellbarkeit der Radsätze ein zentrales Merkmal und der Begriff "track friendly" avancierte  zu einem der wichtigsten Werbeargumente (vgl. "TF 25", LEILA).

Durch die Verwendung von integrierten Gummifedern bestehen weniger Schallbrücken, das Gigabox-Drehgestell ist daher leiser als ein herkömmliches Y 25-Drehgestell.

Die Konstrukteure der Gigabox führen als weitere Vorteile der radialen Einstellbarkeit der Radsätze an, dass es beim Bogenlauf zu geringeren Schallemissionen kommen wird und dass eine Verringerung des Energieverbrauchs möglich ist. Die hydraulische Dämpfung soll außerdem die Entgleisungssicherheit gegenüber Drehgerstellen mit Lenoir-Dämpfung erhöhen. Das System soll bis zu 1 Million Kilometer wartungsfrei funktionieren.

Unabhängig davon scheint der Gedanke interessant, dass es grundsätzlich möglich ist, vorhandene Y 25-Drehgestelle für die Aufnahme der Gigabox umzurüsten: Dabei müssten die vorhandenen Gußstahl-Achshalter entfernt, und gigabox-kompatible "Kapitelle" an den Rahmen angebracht werden. Die Kosten eines solchen Umbaus dürften sich dabei, so es sich nicht nur um Einzelmaßnahmen handelt, deutlich unter denen eines kompletten Drehgestelltausches liegen.

Vor diesem Hintergrund könnte sich jedoch ein Interessenkonflikt abzeichnen. An der Entwicklung und Erprobung der Gigabox war außer den beiden obengenannten Unternehmen, auch Tatravagónka a. s., Poprad (TaPo) beteiligt. TaPo hat den Erprobungsrahmen gebaut und wohl auch den Wagen für die Messfahrten mit dem Gigabox-Drehgestell gestellt. Darauf aufbauend hat TaPo auf der Innotrans 2006 ein eigenes, neues Drehgestell vorgestellt: das ASB (Advanced Suspension Bogie).
 
 

Drehgestell TaPo/ASB   Demonstrations-Drehgestell mit Gigabox-Feder   ("concept bogie")   präsentiert auf der InnoTrans 2006   Foto Bengt Dahlberg

Bei dem in Berlin ausgestellten Demonstrationsobjekt wurden außer der Gigabox-Federung zwei unterschiedliche Bremseinrichtungen gezeigt.  Wie aus dem in Berlin verteilten Prospekt über das ASB-Drehgestell hervorgeht, kann dieses Drehgestell in vier, mit unterschiedlichen Bremssystemen ausgerüsteten Varianten gebaut werden:
 
 

a) mit Standard-Hebelbremse   (120 kN Bremsdreieck)        Schaubild: Tatravagónka a. s.	b) mit integrierter Sab Wabco   Bremse BFCB CLASP (zweiseitig  wirkende Bremse, keine   durchgehenden Kopfquerträger   erforderlich)  Schaubild: Tatravagónka a. s.	c) mit integrierter Sab Wabco   Bremse BFCB PUSH (einseitig   wirkende Bremse, keine   Kopfstücke oder Kopfquerträger   erforderlich)  Schaubild: Tatravagónka a. s.

Die vierte Variante stellt eine leichtere Ausführung des Standardrahmens mit mit Leicht-Hebelbremse (60 kN Bremsdreieck) dar.

 

Drehgestell TaPo/ASB   Demonstrations-Drehgestell mit Gigabox-Feder   ("concept bogie")   Stirnansicht, im Foto vorne: integrierte    SAB Wabco Bremse BFCB CLASP  im Foto hinten, weiß gestrichen: konventionelle   Bremsanlage   präsentiert auf der InnoTrans 2006   Foto Bengt Dahlberg

Wie dem auch sei: Tatravagónka a. s., Poprad (TaPo) ist als einer der größten Hersteller von Y 25-Rahmen vor allem am Verkauf neuer Drehgestelle interessiert, während ContiTech/SKF auch von einem Umbau alter Y 25-Drehgestelle profitieren würden. Vor dem Hintergrund, dass der Güterverkehr weiter anwachsen und herkömmliche Lösungen diesem Zuwachs nicht entsprechen können, ist zu hoffen, dass die Projektbeteiligten sich nicht in kurzsichtigen Eigeninteressen verheddern.

 

Gigabox-Bogie	Bauart TaPo/ASB
Zeichnungsnummer
Achsstand	1800 mm
Bauart der Radsätze
Bauart der Radsatzlager	SKF CTBU
Querspiel der Radsätze	± 10 mm
Längsspiel der Radsätze	± 10 mm
maximaler Laufkreis-Durchmesser	920 mm
Achsschenkelmittenabstand	2000 mm
größte zulässige Radsatzlast	25 t
V max. bei 20 t/22,5 t RSL, beladen ("bremstechnisch")	120 km/h
V max. bei 25 t RSL	100km/h
Federung: Drehgestell gegen Achsen	Gummi-Hydrofedern
Bauart/Zeichnungsnummer der Gummifedern	ContiTech/SKF Gigabox
Durchschnittsgewicht (incl. Radsätze, Bremse 1)	4700 kg
erstes Baujahr	2005

¹) In den Ausführungen mit integrierter Sab Wabco Bremse BFCB CLASP beziehungsweise BFCB PUSH sind Gewichtseinsparungen von 900 kg beziehungsweise 1300 kg pro Wagen möglich.

Nachbemerkung:
Bereits im Jahr 2005 hat die Firma Gummi-Metall-Technik GmbH, Bühl, eine alternative Primärfederanordnung zum Patent angemeldet. In der Patentanmeldung wird unter anderem folgendes bezüglich der Gigabox ausgeführt:
"Die Gigabox besteht aus einer Hydrofeder, einem Gummifederelement mit integriertem Dämpfer und einer speziellen Lagereinheit. Durch die Hydrofeder sollen bessere akustische Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Schraubenfedern gegeben sein.  ... Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bei der Gigabox verwendete hydraulische Dämpfungsflüssigkeit bei extremen Temperaturbelastungen, denen rollendes Material auf der Schiene grundsätzlich ausgesetzt ist, zu unerwünschten Veränderungen in der Dämpfungscharakteristik und damit der Gesamteigenschaften der entsprechenden Radsatzlagerung führt." (aus der Patentschrift DE102005005915A1 27.04.2006 der Firma Gummi-Metall-Technik GmbH, Bühl) Mir ist bislang nicht bekannt, ob dieses Patent realisiert und in der Praxis erprobt worden ist.

Quellen:
ContiTech Presseartikel: ContiTech präsentiert die GIGABOX. Berlin, September 2006. (http://www.contitech.de/ct/contitech/themen/kommunikation/presse/060815_innotrans_02/de.html)
ContiTech Presseartikel: GIGABOX für den HERMES AWARD 2006 nominiert. Hannover, im April 2006. (http://www.contitech.de/ct/contitech/themen/kommunikation/presse/060407_gigabox/de.html)
Gedenk, Volker; Kubicko, Jozef; Kure, Gottfried; Skiller, John: Gigabox – Integration der Gummifedern mit hydraulischer Dämpfung in das Radsatzlagergehäuse (= Vortrag auf der 37. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ an der TU Graz, siehe: http://www.schienenfahrzeugtagung.at/download/PDF2007/2Tag%20Nachmittag/4_Skiller.pdf)
SKF: Gigabox. (Publication 5561/2 EN, 2006, verteilt auf der InnoTrans 2006, Berlin)
Tatravagónka a. s., Poprad: Drehgestell ASB (Advanced Suspension Bogie) in der Entwicklung ... (Prospekt, verteilt auf der InnoTrans 2006, Berlin, die hier gezeigten Schaubilder wurden freundlicherweise auf Anfrage von Tatravagónka a. s. zur Verfügung gestellt)