Individuelle Gehäuse schützen Bahntechnik-Komponenten

Ob in Zügen oder an Gleisanlagen – die Elektronik im Bereich der Bahntechnik ist extremen Belastungen ausgesetzt und daher auf robuste Gehäuse angewiesen, die alle Komponenten optimal schützen. Rose Systemtechnik fertigt passende Gehäuselösungen, die selbst extremen Witterungseinflüssen und hohen dynamischen Belastungen standhalten. Dazu ein Beispiel aus der Praxis: Die Bahnfahrt verläuft ruhig, bis der Zug plötzlich abbremst und kurze Zeit später zum Stillstand kommt. Als es schließlich im Schritttempo weitergeht und neben dem Waggon Menschen in Sicherheitswesten auftauchen, wird klar: Hier sind gerade Gleisbauarbeiten im Gang. Nachdem der Zug die Baustelle passiert hat, gibt ein automatisches Warnsystem am Gleisrand mit einem lauten Signalton Entwarnung für die Arbeiter.

Die Firma Zöllner Signal GmbH aus Kiel entwickelt und fertigt diese Warnanlagen, die das Unfallrisiko bei Bauarbeiten an Bahnanlagen auf ein Minimum reduzieren. Das Prinzip ist einfach: Ein herannahendes Schienenfahrzeug wird manuell bzw. über Zugdetektoren oder Stellwerksinformationen erfasst. Dann gibt die Anlage die Information weiter und eine Warnung wird ausgelöst. Eines dieser Geräte ist das mobile Funkwarnsystem MFW von Zöllner, das auf modernster Technologie basiert. Sämtliche Funkkomponenten stehen auch über große Entfernungen hinweg miteinander in Kontakt und sorgen so für eine optimale Kommunikation. Das System entspricht der Sicherheitsstufe SIL 4 und bietet höchste Sicherheit für das am Gleis beschäftigte Personal sowie eine große Flexibilität und hohen Komfort für den Anwender.

Damit das System immer einwandfrei funktioniert, muss die verbaute Elektronik vor Wind und Wetter geschützt sein. Zöllner verwendet dafür ein robustes Polyamid-Gehäuse von Rose Systemtechnik. Da die Standard-Gehäuse aus dem Produktportfolio nicht passten, entwickelten die Ingenieure aus Porta Westfalica kurzerhand eine Sonderausführung. Dabei galt es allerdings einiges zu beachten: „Es war schon eine Herausforderung, bei einem thermoplastisch gefertigten Gehäuse die geforderte Dickwandigkeit und Form zu erzielen“, erinnert sich Axel Brandhorst, Konstrukteur bei Rose. Er und seine Kollegen meisterten die Herausforderungen aber schließlich. Und nicht nur das: Sie statteten das Gehäuse darüber hinaus mit diversen metallischen Schraubpunkten aus und trugen eine EMV-Schirmbeschichtung auf.

Auf den ersten Blick fällt allerdings vor allem die leuchtend gelbe Farbe der Gehäuse ins Auge, die für eine sehr gute Sichtbarkeit sorgt. „Wir können in 300 verschiedenen Farben sowie unterschiedlichen Strukturen und Glanzgraden lackieren“, berichtet Brandhorst. Für den Ingenieur und seine Kollegen ist die Entwicklung spezieller Ausführungen oder die individuelle Bearbeitung der Gehäuse selbstverständlich. Rose bietet zahlreiche Bearbeitungsoptionen an, die von kundenspezifischen Gravuren über Laserbearbeitungen bis hin zum Anschweißen von Außenlaschen, Gewindebohrungen und dem Rückwärtssenken von Bohrungen reichen. Darüber hinaus gehören die Passivierung der Gehäuse bzw. der Auftrag von Korrosionsschutz sowie das Fräsen, Schleifen und Strahlen zum Service. Und schließlich liefert Rose sämtliche Gehäuse auf Wunsch auch konfektioniert – also komplett mit der vom Kunden gewünschten Elektronik ausgestattet.

Industriegehäuse von Rose aus Aluminium, Polyester oder Edelstahl eignen sich wegen ihrer enormen Robustheit für zahlreiche Anwendungen an der Bahn-Infrastruktur. Mögliche Einsatzgebiete sind z. B. stationäre Messportale, die verrutschte Ladung oder offene Klappen an Zügen erkennen. Auch Detektionsanlagen zur Erfassung unrund laufender Räder oder Weichen-Diagnosesysteme zählen dazu. Diese Anlagen befinden sich im oder am Gleis und sind neben Witterungseinflüssen auch Vibrationen und Stößen ausgesetzt. Nur ein sehr widerstandsfähiges Gehäuse kann sie wirksam schützen.

Aluminium- und Edelstahlgehäuse von Rose sind prädestiniert für diese Aufgabe, denn sie wurden speziell für Anwendungen in rauen Umgebungen entwickelt. Die Gehäuse verfügen über einen starken Korrosionsschutz und erfüllen die Anforderungen der Brandschutznorm EN 45545. Dasselbe gilt für die Bahntechnikgehäuse aus Polyester, deren bedeutendster Hersteller Rose ist. Bei Polyestergehäusen ist ein hoher Brandschutz besonders wichtig, da ansonsten im Ernstfall eine starke Rauchentwicklung stattfindet, die extrem gesundheitsschädlich ist. Die Bahntechnikgehäuse aus Polyester sind in 14 verschiedenen Gehäusegrößen erhältlich. Alle Ausführungen zeichnen sich durch eine hohe UV-Beständigkeit und einen universellen Aufbau aus, der eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten eröffnet.

Die Polyestergehäuse werden aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt, der bei Tests im akkreditierten Prüflabor hinsichtlich der Rauchgasdichte, der seitlichen Flammenausbreitung und Wärmefreisetzung sehr gute Ergebnisse erzielte. Das ist auch der Grund, warum Zug-Hersteller die Polyestergehäuse gerne in Triebfahrzeugen und Waggons verbauen. Dort beherbergen die Gehäuse z. B. die Elektronik von Fußbodenheizungen oder anderen elektrischen Verteilersystemen. Polyestergehäuse werden aber auch eingesetzt, um die Komponenten von Stromabnehmern vor Wind und Wetter zu schützen.

Ebenfalls im Innenbereich von Zügen sind die robusten Aluminium-Profilgehäuse der Novo-Tronic-Serie zu finden – u. a. als Teil von Echtzeit-Videoüberwachungsanlagen. Ein Beispiel dafür ist das intelligente elektronische Rückspiegel-System Rail Eye, das die Eyyes Deutschland GmbH aus Freital für Straßenbahnen entwickelt hat.

Rail Eye basiert auf hochauflösenden Außenkameras, die ihr Bild verzögerungsfrei direkt in die Fahrerkabine übertragen. Die eingesetzten Komponenten werden dabei durch einen sogenannten Videolink gesteuert und überwacht.  Er übernimmt die intelligente Verarbeitung der Fahrzeugsignale (z. B. Türfreigabe, Fahrtrichtung und Geschwindigkeit).

Für diese Auswerteelektronik im Fahrzeuginnenraum suchte Eyyes ein schock- und vibrationsfestes Gehäuse (EN 61373), das einen hohen EMV-Schutz bietet (EN 50121-3-2) und zudem die strengen Brandschutzvorschriften erfüllt (EN 45545). Eine weitere wichtige Anforderung betraf die Wärmeabführung: Das Gehäuse sollte eine Verlustleistung von 5W bei einer Umgebungstemperatur von -20°C bis +85°C abgeben können.

Bei den Novo Tronic-Gehäusen von Rose wurde man schließlich fündig, denn hier passte alles: Die Gehäuse wurden speziell für die Platinenbestückung in Daten-, PC- und MSR-Anwendungen konzipiert und verfügen deshalb über integrierte Führungsleisten zur Integration von Leiterkarten. Da die Schraubkanäle bei diesen Gehäusen außen liegen, bleibt der Innenraum zudem spanfrei und die Elektronik ist optimal geschützt. Als Abschluss zwischen den beiden Aluminiumgussdeckeln werden die Gehäuse wahlweise mit einer Neopren-Dichtung (Schutzart IP 65) oder einer speziellen EMV-Dichtung ausgestattet – sie kommen beim Rail-Eye-System zum Einsatz. Novo Tronic-Gehäuse sind zudem in einem Temperaturbereich von -40 bis +90 °C einsetzbar, sodass die vom Kunden gewünschte Beständigkeit bis 85 °C sogar übertroffen wurde.

Rose bietet die Novo-Tronic-Gehäuse in fünf Profilgrößen mit einem Innenmaß von 80 bis 200 mm an, die Länge der Gehäuse ist frei wählbar. An der einen Seite verfügen die Gehäuse der Novo Tronic-Serie über eine Vertiefung für Folientastaturen, während die zweite Seite für den Einbau von Displays vorbereitet ist. Über Stapelböcke und Fußelemente lassen sich auch mehrere Gehäuse miteinander verbinden.

Edelstahl-Industriegehäuse von Rose werden von Zugherstellern aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und Robustheit ebenfalls gerne verbaut. Die Gehäuse eignen sich für eine Vielzahl an Anwendungen in der Bahntechnik und kommen unter anderem zum Schutz der Elektronik von Traktions-, Motor- und Bremsensteuerungen zum Einsatz. Für besonders gefährdete Bereiche wie z. B. Kesselwagen hält das Produktprogramm zudem eine große Bandbreite an explosionsgeschützten Gehäusen bereit.

Auch nach dem Kauf ist Rose eine gute Beratung seiner Kunden wichtig. Das Rose-Team unterstützt die Anwender deshalb auf Wunsch bei Zertifizierungsverfahren. Dank ihrer jahrzehntelangen Erfahrung können die Gehäuse-Spezialisten den Prozess optimal vorbereiten und so eine schnelle Durchführung garantieren.

Katharina Lange