umwelt-online: Entscheidung 2006/861/EG über die technische Spezifikation für die Interoperabilität (TSI) zum Teilsystem "Fahrzeuge - Güterwagen" des konventionellen transeuropäischen Bahnsystems (10)

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Radsatzwelle

M.1 Entwurfsbewertung

M.1.1 Allgemeines

Die Hauptphasen für die Definition einer Radsatzwelle sind wie folgt:

1. Identifizierung der zu berücksichtigenden Kräfte und Berechnung der Momente in den verschiedenen Querschnitten der Radsatzwelle.
2. Auswahl der Durchmesser für Radsatzwellenschaft und Wellenschenkel. Auf der Basis der gewählten Durchmesser, Berechnung der Durchmesser für die anderen Querschnitte.
3. Die gewählten Optionen müssen auf folgende Art überprüft werden:
   • Spannungsberechnung für jeden Querschnitt.
   • Vergleich der Spannungen mit den maximal zulässigen Spannungen.

     Die maximal zulässigen Spannungen sind im Wesentlichen definiert durch:

     • die Stahlgüte.
     • Ob die Radsatzwelle eine Vollwelle oder eine Welle mit Längsbohrung ist.

M.1.2 Identifizierung von Kräften und Berechnung von Momenten

Es sind zwei Arten von Kräften zu beachten:

• Bewegte Massen.
• Bremsen.

M.1.3 Geometrie- und Maßtoleranzen

M.1.3.1 Auswahl des Durchmessers für Wellenschenkel und Radsatzwellenschaft

Bei der Auswahl der Durchmesser für Zapfen und Achskörper ist zunächst Bezug zu nehmen auf bestehende Abmessungen zugehöriger Komponenten, z.B. Lager.

Die Auswahl der Durchmesser ist durch Vergleich der berechneten Spannungen mit den maximal zulässigen Spannungen zu prüfen. Es ist eine sehr flache Mulde (0,1 bis 0,2 mm) vorzusehen, so dass das Ende des inneren Lagerrings keinen Kerbeffekt auf den Zapfen ausübt.

M.1.3.2 Auswahl der Durchmesser der verschiedenen Sitze aus dem Durchmesser des Radsatzwellenschaftes oder der Wellenschenkel

M.1.3.2.1 Dichtringsitz

Um so weit wie möglich zu standardisieren, muss der Durchmesser des Dichtringsitzes 30 mm größer sein als der des Zapfens. Der Übergang zwischen Zapfen und Bundlagerfläche ist wie in Bild M3 (Detail V) dargestellt, auszuführen.

M.1.3.2.2 Übergang zwischen Dichtringsitz und Radsitz

Um so weit wie möglich zu standardisieren, darf dieser Übergang nur einen einzigen Radius von 25 mm haben.

Wenn dieser Wert nicht eingehalten werden kann, ist der höchstmögliche Wert zu wählen, um die Spannungskonzentration in diesem Bereich zu minimieren.

M.1.3.2.3 Radsitz

Das Verhältnis zwischen Radsitzdurchmesser und Wellenschaftdurchmesser muss an der Verschleißgrenze des Radsitzes mindestens 1,12 betragen. Es wird empfohlen, dass dieses Verhältnis bei Radsatzwellen im Neuzustand mindestens 1,15 beträgt.

Der Übergang zwischen diesen beiden Bereichen ist so anzulegen, dass die geringstmögliche Spannungskonzentration herrscht.

Um den geringstmöglichen Wert für den Spannungskonzentrationsfaktor am Übergang zwischen Radsatzwellenschaft und Radsitz zu erzielen, muss am Übergang zum Schaft ein Radius von mindestens 75 mm vorhanden sein.

M.1.4 Maximal zulässige Spannungen

Die maximal zulässigen Spannungen müssen abgeleitet werden aus:

• Der Dauerfestigkeitsgrenze bei Umlaufbiegung für die verschiedenen Bereiche der Radsatzwelle.
• Dem Wert eines Sicherheitsfaktors "S", der entsprechend der Stahlgüte variiert.

M.1.4.1 Stahlgüte EA1N

Es sind folgende Werte zu verwenden:

• Für eine Vollwelle:
  • 200 N/mm² ohne Presspassung.
  • 120 N/mm² mit Presssitz.
• Für eine Hohlwelle:
  • 200 N/mm² ohne Presspassung.
  • 110 N/mm² mit Presssitz (außer Wellenschenkel).
  • 94 N/mm² mit Presspassung auf dem Wellenschenkel.
  • 80 N/mm² für die Bohrungsoberfläche.

Der Wert des Sicherheitsfaktors "S", durch den die Ermüdungsgrenzen zu teilen sind, um die maximal zulässig en Spannungen zu ermitteln, beträgt für massive und Hohlachsen 1,2.

Für Hohlwellen gelten diese zulässigen Spannungen, wenn das Verhältnis Schenkeldurchmesser zu Bohrungsdurchmesser < 3 oder das Verhältnis Radsitzdurchmesser zu Bohrungsdurchmesser < 4 ist.

M.1.4.2 Andere Stahlgüten als EA1N

Die Dauerfestigkeitsgrenze ist für die folgenden Bereiche der Radsatzwelle zu bestimmen:

• Die Oberfläche des Achskörpers.
• Die Lagerfläche mit gleicher Klemmbedingung an den Radsitzen.

Im Fall einer Hohlachse ist die Ermüdungsgrenze der Lagerfläche mit gleicher Lager/Achse Klemmbedingung zusätzlich zu bestimmen für:

• Die Oberfläche der Bohrung.

Der Wert des Sicherheitsfaktors "S" ist unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit der Stahlgüte hinsichtlich Kerbeffekts zu bestimmen.

M.2 Produktbewertung

M.2.1 Mechanische Eigenschaften

M.2.1.1 Eigenschaften aus dem Zugversuch

Die Werte, die im mittleren Radius von Vollwellen oder auf halbem Abstand zwischen Innen- und Außenflächen von Hohlwellen zu erzielen sind, sind in Tabelle M1 aufgeführt.

Tabelle M 1 - Werte Zugversuch

M.2.1.2 Eigenschaften im Kerbschlagbiegeversuch

Die Eigenschaften im Kerbschlagbiegeversuch sind bei 20 °C in der Längs- und Querrichtung zu ermitteln. Aus jedem zu prüfenden Bereich sind drei Prüfstücke aus angrenzenden Positionen zu entnehmen. Die Prüfstücke sind an den in Bild M1 gezeigten Stellen zu entnehmen. Die Werte, die im halben Radius von Vollwellen oder auf halbem Abstand zwischen Innen- und Außenflächen von Hohlwellen zu erzielen sind, sind in Tabelle M1 aufgeführt.

Kein Einzelwert darf weniger als 70 % der Werte in Tabelle M2 betragen.

Bild M 1 - Entnahmestellen

Tabelle M 2

M.2.2 Mikrogefügeeigenschaften

Das Mikrogefüge muss aus Ferrit und Perlit bestehen. Die Korngröße darf nicht größer sein als die im Referenzdiagramm des Typs V der ISO 643 definierte Größe.

M.2.3 Reinheitsgrad

Die Werkstoffreinheit ist durch mikrografische Untersuchung (ISO 4967, Methode A) zu ermitteln. Die Lage, aus der die Proben zu entnehmen sind, ist in Bild M2 gezeigt. Die zulässigen Maximalwerte für Einschlüsse der Dickserie sind in Tabelle M3 angegeben.

Tabelle M3

Bild M 2

M.2.4 Innere Fehlerfreiheit

Die innere Fehlerfreiheit ist durch Ultraschallprüfung zu ermitteln.

Radsatzwellen dürfen keine inneren Fehler aufweisen, die Echohöhen erzeugen, welche gleich oder höher sind als diejenigen bei einem in gleicher Tiefe sitzenden Standardfehler. Für diese Prüfung ist ein Standardfehler eine Flachbodenbohrung mit einem Durchmesser von 3 mm sein.

Es darf keine Schwächung des Rückwandechos von mehr als 4 dB aufgrund von Einschlüssen oder innerer Fehler auftreten.

M.2.5 Ultraschalldurchlässigkeit

Radsatzwellen müssen für Ultraschall durchlässig sein. Dies ist für jede Radsatzwelle durch ein Protokoll der Ultraschallprüfung nachzuweisen.

Das von den geprüften Radsatzwellen empfangene Rückwandecho muss eine Amplitude haben, deren Höhe mindestens 50 % der vollen Bildschirmhöhe beträgt, nach der vorläufigen Kalibrierung des Geräts an einem Vergleichskörper. Die Höhe des Grundrauschens muss weniger als 10 % der vollen Bildschirmhöhe betragen.

M.2.6 Oberflächeneigenschaften

M.2.6.1 Oberflächenbeschaffenheit

Die Radsatzwellenoberfläche darf keine anderen Eigenschaften als die an den in diesem Anhang festgelegten Stellen aufweisen.

Die zulässige Oberflächenrauhigkeit (R_a) für "fertige" oder "montagefertige" Teile ist in Tabelle M4 angegeben. Es gelten die in Bild M3 definierten Symbole.

Tabelle M 4 - Oberflächenrauhigkeit

Bild M3 Rauigkeitssymbole

M.2.6.2 Fehlerfreiheit der Oberfläche

Die Fehlerfreiheitwellenheit der Oberfläche ist für alle Radsatzwellen durch Magnetpulverprüfung auf den äußeren Oberflächen und zusätzlich für Hohlwellen auf der Bohrungsoberfläche durch Ultraschallprüfung oder eine gleichwertige Methode zu prüfen. Auf den Außenflächen der Radsatzwelle sind keine Querfehler zulässig.

M.2.6.3 Geometrie- und Maßtoleranzen

Die geforderten Geometrietoleranzen sind in Tabelle M5 angegeben. Die Symbole sind in Bild M4 definiert.

Die Maßtoleranzen sind in Tabelle M6 angegeben. Die Symbole sind in Bild M5 definiert.

Tabelle M 5

Bild M 4 Geometriesymbole

Tabelle M 6

Bild M 5 Maßsymbole

M.2.7 Korrosionsschutz

M.2.7.1 Allgemeines

Alle exponierten Radsatzwellenoberflächen sind entsprechend Konstruktionsspezifikation des Radsatzes zu schützen.

M.2.7.2 Beständigkeit gegen spezifische korrosive Stoffe

Die auf die exponierten Radsatzwellenoberflächen angewandten Schutzsysteme müssen Umweltfaktoren, korrosive Stoffe, transportierte Güter, mechanische Schaden, etc. berücksichtigen.

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Zulässige Spannungen bei statischen Versuchsmethoden

N.1 Statische Versuchsmethoden

N.1.1 Grenzwerte für statische Versuche zum Nachweis der Dauerfestigkeit

Definition der Kerbkategorien

Die Grenzspannungen, die für die Versuche an Wagenkästen von Güterwagen zu verwenden sind, werden für drei Stahlsorten mit einer Mindestzugfestigkeit von 370, 420 und 570 MPa sowie für fünf Kerbkategorien aufgeführt, die allgemein definiert sind mit:

• Fall A: Grundmetall
• Fall B: Stumpfnaht
• Fall C: Stumpfnaht mit Steifigkeitsänderung
• Fall D: Kehlnaht
• Fall E: Buckelnaht.

Diese fünf Kerbkategorien decken die Verschiedenartigkeit der Strukturen nicht vollständig ab. In der Praxis muss für jeden geprüften Schweißbereich die geeignetste Kerbkategorie gewählt werden.

Um diese Auswahl zu vereinfachen und zu vereinheitlichen, sind in Bild N1 praktische Beispiele für Schweißverbindungen angegeben, die häufig in den Strukturen von Wagenkästen und Drehgestellrahmen vorkommen.

Bild N1

Fall	Zeichnung	Beschreibung	Bemerkungen
A		Grundmaterial ohne Schweißung	Grundmaterial ohne Schweißung
		Bearbeitete Stumpfnaht	Bearbeitete Stumpfnaht
B		Stumpfnaht	Stumpfnaht
		Stumpfnahtschweißung mit Abschrägung
B		Bearbeitete Schweißverbindung
C		Eckverbindung mit Knotenblechen	Stumpfnaht mit Winkelbildung
C		Schrägverbindung
D		Eckverbindung	Stumpfnaht mit 90°
D		Verstärktes Blech	Überlappungsverbindungen
D		Stumpfanschluss mit Überlappung
D		Eckverbindung	Kehlnähte
D		Verbindung zwischen Rohr- und Längsprofil
D		Verbindung zwischen Platte und Rohr
D		Verbindung zwischen Platte und Steg
E		Angeschweißte Sicherungspratze Angeschweißter Sicherungsbolzen

Tabelle N.1

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Sollwert für Temperaturklasse T_RIV

Diese Tabelle nennt die Temperaturbereiche für Komponenten an interoperablen Güterwagen, die bereits vor Umsetzung dieser TSI in Dienst gestellt waren.

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(Änderungen gültig ab dem 1. Juli 2009 gemäß Art. 4 der Entscheidung 2009/107/EG)

Bewertung von Interoperabilitätskomponenten

P.1 Entwurfsbewertung

Die folgende Liste enthält den Entwurf des Bremssystems sowie von Interoperabilitätskomponenten der Bremse, bei denen bereits zum Zeitpunkt der Veröffentlichung davon ausgegangen wird, dass sie für Anwendungen die Anforderungen dieser TSI erfüllen. Die Liste befindet sich in Anhang FF.

P.1.1 Steuerventil

Offener Punkt.

(Das Prüfverfahren zur Bewertung des Produktentwurfs, das für die Interoperabilitätskomponente Steuerventil anzuwenden ist, muss dieser TSI entsprechen.)

P.1.2 Relaisventil für lastabhängige Bremse und automatische Bremsumstellung leer-beladen

Offener Punkt.

P.1.2.1 Relaisventil für lastabhängige Bremse

Die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponente "Relaisventil für lastabhängige Bremse" ist hier beschrieben, während die entsprechende Spezifikation in den TSI-Kapiteln 4.2.4.1.2.2 "Bremsleistung" und 4.2.4.1.2.7 "Luftversorgung" und die Merkmale in Anhang I Kapitel I.2.1 beschrieben sind.

Das Relais ist als separate Einheit bei Betriebstemperaturen von - 25 bis + 45 °C auf folgende Merkmale zu prüfen:

• Anlege- & Lösezeiten über den kompletten Lastbereich gemäß Kapitel 4.2.4.1.2.2 dieser TSI
• Gestuftes Anziehen und Lösen der Bremsen (mindestens 5 Schritte)
• Variation des Ausgangsdrucks je nach Stärke des Lastsignals
• Reaktionszeit bei Veränderungen des Lastsignals. Änderung innerhalb 1 Minute
• Dichtigkeit bei Betriebstemperaturen von - 25 bis + 45 °C.

Die Prüfergebnisse bei Temperaturen von - 25 bis + 45 °C dürfen den Betrieb des Fahrzeugs oder des Zuges nicht beeinträchtigen.

Das Relaisventil ist als separate Einheit bei Extremtemperaturen von - 40 bis - 25 °C und + 45 bis + 70 °C auf oben genannte Merkmale zu prüfen. Die Prüfergebnisse bei diesen Extremtemperaturen können von den Ergebnissen bei - 25 °C bis + 45 °C abweichen, dürfen aber die Betriebsfähigkeit des Zuges nicht beeinträchtigen.

Die Bewertung des Relaisventils für lastabhängige Bremse ist in eingebautem Zustand in einer Bremsanlage durchzuführen, die mit einem interoperablen Steuerventil ausgerüstet ist.

An einem einzelnen, nach dem Zufallsprinzip ausgewählten Wagen, der mit mindestens einem Relaisventil für lastabhängige Bremse ausgerüstet ist, sind die nachstehenden Prüfungen durchzuführen. Die Laständerung muss sowohl aufsteigend wie absteigend durch den gesamten Lastbereich des Fahrzeugs erfolgen und das Fahrzeug muss nach einer Laständerung bewegt werden, bevor die nächste Messung durchgeführt wird.

• Überprüfung der Bremshundertstel bei Betrieb mit 120 km/h. Ein progressiver Rückgang der Bremshundertstel von 100 % auf 90 % bei gleichzeitigem Anstieg der Radsatzlast von 18 auf 20 Tonnen gemäß dieser TSI ist bei klotzgebremsten Wagen zulässig.
• Überprüfung der Bremshundertstel bei Betrieb mit 100 km/h. Ein progressiver Rückgang der Bremshundertstel von 100 % auf 65 % bei gleichzeitigem Lastanstieg von 65 % des höchstzulässigen Wagengewichts (14,5 Tonnen Radsatzlast bei einem auf 22,5 Tonnen Radsatzlast ausgelegten Wagen) auf das höchstzulässige Gewicht gemäß dieser TSI ist bei Güterwagen zulässig. Das Bremsgewicht für Güterwagen mit gusseisernen Bremsklotzsohlen darf nach den derzeit bestehenden und für alle Mitgliedstaaten geltenden internationalen technischen Vorschriften 18 Tonnen nicht übersteigen.
• Anlege- und Lösezeiten über den gesamten Lastbereich
• Gestuftes Anziehen und Lösen der Bremsen (mindestens 5 Schritte)
• Variation des Ausgangsdrucks je nach Stärke des Lastsignals
• Reaktionszeit bei Veränderungen des Lastsignals
• Stöße und kurzzeitige Laständerungen dürfen die Lasteinstellung nicht verändern
• Dichtigkeit.

Anhand von Fahrversuchen ist Folgendes zu überprüfen:

• Unempfindlichkeit der Geräte gegen zufällige, durch die Fahrzeugbewegung verursachte Laständerungen
• Bremshundertstel bei (i) leerem, (ii) halb vollem, (iii) einer dem Bremsprozentsatz von 100 % entsprechenden Last und (iv) vollem Wagen. Die Bremshundertstel dürfen, unabhängig vom Lastwert, 130 % nicht überschreiten. Bei klotzgebremsten Wagen mit 120 km/h und voller Last dürfen sie 105 % nicht überschreiten.

P.1.2.2 Relaisventil für automatische Bremsumstellung leer-beladen

An dieser Stelle wird die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponente "Relaisventil für automatische Bremsumstellung leer-beladen" beschrieben, während die entsprechende Spezifikation in den TSI-Kapiteln 4.2.4.1.2.2 "Bremsleistung" und 4.2.4.1.2.7 "Luftversorgung" und die Merkmale in Anhang I Kapitel I.2.2 beschrieben sind.

Das Relais ist als separate Einheit bei Betriebstemperaturen von - 25 bis + 45 °C auf folgende Merkmale zu prüfen:

• Anlege- und Lösezeiten über den gesamten Lastbereich
• Gestuftes Anziehen und Lösen der Bremsen (mindestens 5 Schritte)
• Variation des Ausgangsdrucks je nach Stärke des Lastsignals
• Reaktionszeit bei Veränderungen des Lastsignals
• Dichtigkeit bei Betriebstemperaturen von - 25 bis + 45 °C.

Die Prüfergebnisse bei Temperaturen von - 25 bis + 45 °C dürfen den Betrieb des Zuges nicht beeinträchtigen.

Das Relaisventil ist als separate Einheit bei Extremtemperaturen von - 40 bis - 25 °C und + 45 bis + 70 °C auf oben genannte Merkmale zu prüfen. Die Prüfergebnisse bei diesen Extremtemperaturen können von den Ergebnissen bei - 25 °C bis + 45 °C abweichen, dürfen aber die Betriebsfähigkeit des Zuges nicht beeinträchtigen.

Die Bewertung des Relaisventils für automatische Bremsumstellung leer-beladen ist in eingebautem Zustand in einer Bremsanlage durchzuführen, die mit einem interoperablen Steuerventil ausgerüstet ist. Die Prüfungen sind an einem einzelnen, nach dem Zufallsprinzip ausgewählten Wagen, der mit mindestens einem Relaisventil für automatische Bremsumstellung leer-beladen ausgerüstet ist, durchzuführen. Die Prüfungen sind in leerem und beladenem Zustand durchzuführen. Das Fahrzeug wird schrittweise be- und entladen, um zu kontrollieren, dass die automatische Bremsumstellung zwischen "beladen" und "leer" bei zu- und abnehmender Ladung funktioniert und innerhalb des Gewichtsübergangsbereichs von ±5 % anspricht. Ist das Gerät so ausgelegt, dass es bei variablen Lasten mit der automatischen Bremsumstellung leer-beladen arbeitet, sind die Fahrversuche mit Lasten durchzuführen, die in der Nähe des Umstellgewichts variiert werden, um sicherzustellen, dass der Mechanismus nicht auf zufällige Lastschwankungen im Normalbetrieb anspricht. Die Versuche sind statisch an einem Einzelfahrzeug und in einer Zugkonfiguration mit mindestens 15 Güterwagen mit je vier Radsätzen, die jeweils mit interoperablen Steuerventilen ausgerüstet sind, durchzuführen. Entsprechen die Prüfergebnisse den oben genannten Anforderungen, so sind an einem Einzelfahrzeug dynamische Versuche durchzuführen, die Folgendes umfassen:

• Anlege- und Lösezeiten in beiden Betriebsarten
• Gestuftes Anziehen und Lösen der Bremsen (mindestens 5 Schritte)
• Bremsanlegezeit in beiden Betriebsarten
• Bremslösezeit in beiden Betriebsarten
• Variation des Ausgangsdrucks je nach Stärke des Lastsignals
• Reaktionszeit bei Veränderungen des Lastsignals
• Dichtigkeit.

Fahrversuche können auf Anordnung der benannten Stelle durchgeführt werden.

P.1.3 Gleitschutzeinrichtung

Offener Punkt.

(An dieser Stelle wird die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponente "Gleitschutzeinrichtung" beschrieben, während die entsprechende Spezifikation in den TSI-Kapiteln 4.2.4.1.2.6 "Gleitschutzeinrichtung" und 4.2.4.1.2.7 "Luftversorgung" und die Merkmale in Anhang I Kapitel I.3 beschrieben sind.)

Die Versuche mit der Gleitschutzeinrichtung erfolgen entweder an einem modernen 4-achsigen Fahrzeug oder auf einem zugelassen Prüfstand, der die Gleisgeometrie, Kraftschlussbedingungen, Fahrzeugparameter usw. originalgetreu simuliert und an einem modernen 4-achsigen Fahrzeug validiert wurde.

Falls das Testfahrzeug mit kraftschlussunabhängigen Bremsen ausgerüstet ist, müssen diese abgeschaltet werden. Wenn diese Bremsen aktiviert sind, muss die Gleitschutzanlage einwandfrei funktionieren. Dies ist durch Versuche zu bestätigen. Die Bremsanlage des Testfahrzeugs muss repräsentativ sein für die Anlage, für die die Gleitschutzeinrichtung entworfen wurde (Scheiben- und/oder Klotzbremse).

Bei allen Versuchen mit der Gleitschutzeinrichtung sind mindestens folgende Größen zu messen/aufzuzeichnen:

• Fahrgeschwindigkeit
• Drehzahl der einzelnen Radsätze
• Bremszylinderdrücke
• Fahrzeugverzögerung
• Hilfsbehälterdruck
• Zeit
• Bremsbeginn
• Aktivierung der Entleerventile
• Anhalteweg
• Anhaltezeit.

Die Durchführung der Versuche muss gemäß dieser TSI erfolgen.

P.1.4 Nachstelleinrichtung

Die Entwurfsbewertung für die Interoperabilitätskomponente Nachstelleinrichtung erfolgt durch den Nachweis, dass die mechanische Festigkeit für die zu übertragenden Kräfte geeignet ist. Austauschbare Nachstelleinrichtungen und ihre höchstzulässigen Lasten sind in Anhang I Abschnitt I.4 dargestellt. Bei der Bewertung ist auch sicherzustellen, dass das Reibpaar sich in einem angemessenen Abstand zueinander befindet und sich nur zum Bremsen berührt, dass die Bremseigenschaften aufrechterhalten werden und die Bremsleistung gewährleistet ist.

Es ist ein Lebensdauerversuch durchzuführen, um die Eignung der Einheit für den Einsatz in Eisenbahnfahrzeugen nachzuweisen und die Instandhaltungserfordernisse für den Betriebseinsatz zu ermitteln. Dieser Versuch muss die maximale Anzahl Nennlastspiele durch den gesamten Einstellbereich erfassen.

P.1.5 Bremszylinder/-aktuator

An dieser Stelle ist die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponente "Bremszylinder/-aktuator" beschrieben, während die entsprechende Spezifikation in den TSI-Kapiteln 4.2.4.1.2.2 "Bremsleistung", 4.2.4.1.2.8 "Handbremse", 4.2.4.1.2.5 "Energiegrenzwerte" und 4.2.4.1.2.7 "Luftversorgung" und die Merkmale in Anhang I Kapitel I.5 beschrieben sind.

Zu prüfen ist die mechanische Festigkeit, um sicherzustellen, dass sie für die zu übertragenden mechanischen Kräfte, mechanischen Befestigungen und aufgebrachten Luftdrücke, einschließlich störungsbedingter Überdrucksituationen, ausreichend ist. Ferner ist eine vollständige Prüfung der Abmessungen durchzuführen. Austauschbare Bremszylinder und ihre zulässigen Maße sind in Anhang I Abschnitt I.5 dargestellt.

Der Bremszylinder/-aktuator ist auf folgende Merkmale zu prüfen:

• Dichtigkeit bei minimalem und maximalem Hub mit niedrigem Eingangsdruck (ca. 0,35 bar) bei Temperaturen von - 25 bis + 45 °C
• Dichtigkeit bei minimalem und maximalem Hub mit hohem Eingangsdruck (mindestens 3,8 bar) bei Temperaturen von - 25 bis + 45 °C
• Maximaler Hub
• Zum Bewegen der Druckstange erforderlicher Druck, zu Beginn der Bewegung und an der Stelle des größten Hubs.

Die Prüfergebnisse bei Temperaturen von - 25 bis + 45 °C dürfen den Betrieb des Zuges nicht beeinträchtigen.

Der Bremszylinder/-aktuator ist als separate Einheit bei Extremtemperaturen von - 40 bis - 25 °C und + 45 bis + 70 °C auf oben genannte Merkmale zu prüfen. Die Prüfergebnisse bei diesen Extremtemperaturen können von den Ergebnissen bei - 25 °C bis + 45 °C abweichen, dürfen aber die Betriebsfähigkeit des Zuges nicht beeinträchtigen.

Falls der Bremszylinder/-aktuator über eine Nachstelleinrichtung verfügt, sind die Punkte unter P.1.4 zu bewerten.

Es ist ein Lebensdauerversuch durchzuführen, um die Eignung des Bremszylinders/-aktuators für den Einsatz in Eisenbahnfahrzeugen nachzuweisen und die Instandhaltungserfordernisse für den Betriebseinsatz zu ermitteln. Dieser Versuch muss die maximale Anzahl Nennlastspiele durch den gesamten Hubbereich (und Nachstellbereich für die mit Nachstelleinrichtungen ausgerüsteten Einheiten) erfassen.

P.1.6 Pneumatische Kupplung

Die pneumatische Kupplung ist auf Einhaltung der Maße in Anhang I Abschnitt I.6 und der Maße in den Herstellerzeichnungen zu prüfen. Ein repräsentatives Muster von 10 Einheiten aus einem Los von mindestens 25 ist auf einwandfreies Kuppeln zu prüfen. Ferner ist zu prüfen, dass bei einem Druck von 10 bar und Betriebstemperaturen von - 25 bis + 45 °C keine Undichtigkeit auftritt.

Die pneumatische Kupplung ist als separate Einheit bei Extremtemperaturen von - 40 bis - 25 °C und + 45 bis + 70 °C auf oben genannte Merkmale zu prüfen. Die Prüfergebnisse bei diesen Extremtemperaturen können von den Ergebnissen bei 25 °C bis + 45 °C abweichen, dürfen aber die Betriebsfähigkeit des Zuges nicht beeinträchtigen.

P.1.7 Absperrhähne

Offener Punkt.

An dieser Stelle wird die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponente "Absperrhahn" beschrieben, während die Merkmale in Anhang I Abschnitt I.7 beschrieben sind.

Prüfung der physischen und geometrischen Eigenschaften: Die Anforderungen gemäß Anhang I I.7.4 und I.7.7 sowie der Abb. I.7.2 bis I.7.5 sind zu prüfen.

Die Durchführung der Versuche muss gemäß dieser TSI erfolgen.

P.1.8 Bremsabsperrhahn

An dieser Stelle wird die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponente "Bremsabsperrhahn" beschrieben, während die Merkmale in Anhang I Abschnitt I.8 beschrieben sind.

Der Bremsabsperrhahn ist folgendermaßen zu prüfen:

• Bewegung des Handgriffs
• Dichtigkeit des Hahns in geschlossenem Zustand bei Betriebstemperaturen von - 25 bis + 45 °C
• Dichtigkeit des Hahns nach außen, wenn der Hahn offen oder bei niedrigem Eingangsdruck von 0,35 bar geschlossen ist
• Dichtigkeit des Hahns nach außen, wenn der Hahn offen oder mit hohem Eingangsdruck von 7 bar geschlossen ist.

Der Bremsabsperrhahn ist als separate Einheit bei Extremtemperaturen von - 40 bis - 25 °C und + 45 bis + 70 °C auf oben genannte Merkmale zu prüfen. Die Prüfergebnisse bei diesen Extremtemperaturen können von den Ergebnissen bei - 25 °C bis + 45 °C abweichen, dürfen aber die Betriebsfähigkeit des Zuges nicht beeinträchtigen.

P.1.9 Bremsklötze

Die Prüfverfahren für die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponenten "Bremsklötze" und "Bremsscheiben" sind im Einklang mit dieser TSI zu erstellen.

P.1.10 Bremsbacken

Das Prüfverfahren für die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponente 'Bremsbacke' ist im Einklang mit der Spezifikation in Anhang I Abschnitt I.10.2 zu erstellen. Für Bremsbacken aus Verbundwerkstoff ist diese Spezifikation noch ein offener Punkt.

Verbundwerkstoff-Bremsbacken, die bereits im Einsatz sind, haben die Bewertung nach P.2.10 erfolgreich bestanden: Die Liste vollständig genehmigter Verbundwerkstoff-Bremsbacken für den internationalen Verkehr wird als Technisches Dokument von der Europäischen Eisenbahnagentur auf ihrer Internetseite veröffentlicht.

P.1.11 Bremsbeschleunigungsventil

Offener Punkt.

(Die Prüfverfahren für die Entwurfsbewertung der Interoperabilitätskomponente "Bremsbeschleunigungsventil" sind im Einklang mit dieser TSI zu erstellen.)

P.1.1 Automatische Lastwechseleinrichtung und leer/beladen-Umstellautomatik

Offener Punkt.

P.1.12.1 Automatische Lastwechseleinrichtung

An dieser Stelle wird die Entwurfsprüfung der automatischen Lastwechseleinrichtung beschrieben, während die Merkmale des Ventils in Anhang I Abschnitt I.12.1 beschrieben sind. Nachstehend sind die entsprechenden Konformitätsprüfungen aufgeführt:

• Statischer Versuch Last vs. Ausgangsdruck bei zu- und abnehmenden Lasten
• Fahrversuch zum Nachweis, dass Stöße oder Schwankungen die Ausgangsbremskraft nicht beeinflussen
• Fahrversuch zum Nachweis, dass der Luftverbrauch nicht zu hoch ist und den normalen Betrieb der Druckluftbremse nicht beeinträchtigt.

Die Durchführung der Versuche muss gemäß dieser TSI erfolgen.

P.1.12.2 Leer/beladen-Umstellautomatik

An dieser Stelle wird die Entwurfsprüfung der leer/beladen-Umstellautomatik beschrieben, während die Merkmale des Ventils in Anhang I Abschnitt I.12.2 beschrieben sind. Nachstehend sind die entsprechenden Konformitätsprüfungen aufgeführt:

• Statischer Versuch zum Nachweis einer Änderung des Ausgangssignals bei Bewegung der Messvorrichtung oder Laständerung
• Statischer Versuch zum Nachweis, dass eine Änderung des Ausgangssignals infolge einer Bewegung der Messvorrichtung um mehr als 3 Sekunden verzögert wird
• Fahrversuch zum Nachweis, dass Stöße oder Schwankungen das Ausgangssignal nicht beeinflussen
• Fahrversuch zum Nachweis, dass der Luftverbrauch nicht zu hoch ist und den normalen Betrieb der Druckluftbremse nicht beeinträchtigt.

Die Durchführung der Versuche muss gemäß dieser TSI erfolgen.

P.2 Produktbewertung

P.2.1 Steuerventil

Jedes Steuerventil muss geprüft werden. Die Merkmale sind in Anhang I Abschnitt I.1 aufgeführt. Zu prüfen sind folgende Merkmale:

• Gestuftes Anziehen und Lösen der Bremsen
• Bremsanlegezeit
• Bremslösezeit
• Handlöseventil des Steuerventils
• Automatikbetrieb
• Empfindlichkeit und Unempfindlichkeit
• Dichtigkeit
• Füllzeit des Brems(hilfs-)luftbehälters
• Füllzeit des Hauptluftbehälters (entfällt bei einigen elektrisch/elektronisch gesteuerten Steuerventilen).

P.2.2 Relaisventil für automatische Lastabbremsung und leer/beladen-Umstellautomatik

Jedes Relaisventil muss geprüft werden. Die Merkmale sind in Anhang I Abschnitt I.2 aufgeführt. Zu prüfen sind folgende Merkmale:

• Gestuftes Anziehen und Lösen der Bremsen (mindestens 5 Schritte)
• Bremsanlegezeit
• Bremslösezeit
• Variation des Ausgangsdrucks je nach Stärke des Lastsignals
• Reaktionszeit bei Veränderungen des Lastsignals
• Keine Veränderung im Ausgangsdruck aufgrund von Lastsignalschwankungen bei Bremsbetätigung (nur automatische Lastabbremsung)
• Dichtigkeit.

P.2.3 Gleitschutzeinrichtung

Bei Gleitschutzeinrichtungen sind alle Steuergeräte, Sensoren und Entleerventile zu prüfen. Die Merkmale der Gleitschutzeinrichtung sind in den TSI-Kapiteln 4.2.4.1.2.6 "Gleitschutzeinrichtung" und 4.2.4.1.2.7 "Luftversorgung" sowie in Anhang I Kapitel I.3 beschrieben. Die Merkmale sind durch ein Selbsttestprogramm zu prüfen, das über eine Fehlerdiagnoseanzeige verfügt. Zur Kontrolle des Selbsttestprogramms sind Zufallsfehler zu generieren.

P.2.4 Nachstelleinrichtung

Jede Nachstelleinrichtung muss geprüft werden. Zu prüfen sind folgende Merkmale:

• Maximale Nachstellung
• Beibehaltung des voreingestellten Abstands
• Schrittweise Nachspannung
• Nachgeben bei fehlendem Abstand zur Erreichung des voreingestellten Abstands (nur doppelt wirkende Einheiten)
• Fähigkeit zur Rückstellung auf kleinste Länge (kontrahierende Nachstelleinrichtung) oder größte Länge (expandierende Nachstelleinrichtung).

P.2.5 Bremszylinder/-aktuator

Jeder Bremszylinder/-aktuator ist zu prüfen. Zu prüfen sind folgende Merkmale:

• Dichtigkeit bei minimalem und maximalem Hub mit niedrigem Eingangsdruck
• Dichtigkeit bei minimalem und maximalem Hub mit hohem Eingangsdruck
• Maximaler Hub
• Druck zur Bewegung der Druckstange.

Falls der Bremszylinder/-aktuator über eine Nachstelleinrichtung verfügt, sind die unter P.2.4 genannten Merkmale zu prüfen.

P.2.6 Pneumatische Kupplung

Jede pneumatische Kupplung ist bei einem Druck von 10 bar auf Dichtigkeit zu prüfen.

P.2.7 Absperrhähne

Jeder Absperrhahn muss geprüft werden. Die Merkmale sind in Anhang I Abschnitt I.7 aufgeführt. Zu prüfen sind folgende Merkmale:

• Bewegung des Handgriffs
• Drehmoment
• Dichtigkeit des geschlossenen Hahns
• Dichtigkeit des Hahn nach außen, wenn der Hahn offen oder mit niedrigem Eingangsdruck geschlossen ist
• Dichtigkeit des Hahns nach außen, wenn der Hahn offen oder mit Eingangsdruck von 10 bar geschlossen ist
• Entlüftung der Schlauchseite des Hahns.

P.2.8 Bremsabsperrhahn

Jeder Bremsabsperrhahn muss geprüft werden. Die Merkmale sind in Anhang I Abschnitt I.8 aufgeführt. Zu prüfen sind folgende Merkmale:

• Bewegung des Handgriffs
• Dichtigkeit des geschlossenen Hahns
• Dichtigkeit des Hahns nach außen, wenn der Hahn offen oder mit niedrigem Eingangsdruck geschlossen ist
• Dichtigkeit des Hahns nach außen, wenn der Hahn offen oder mit hohem Eingangsdruck geschlossen ist.

P.2.9 Bremsklötze

Aus jedem Los Bremsklötze sind Proben zu entnehmen und auf Maßhaltigkeit zu prüfen.

P.2.10 Bremsbacken

• Prüfung der Maßhaltigkeit
  
  Aus jedem Los Bremsbacken sind Proben zu entnehmen und auf Maßhaltigkeit zu prüfen.
  
• Prüfverfahren für Verbundstoff-Bremsbacken:
  
  Das Prüfverfahren ist ein offener Punkt.
  
  In der Übergangszeit muss die von der UIC durchgeführte Prüfung mindestens enthalten:
  
  Prüfstandstest and Auswertung
  
  Verbundstoff-Bremsbacken sind mittels eines standardisierten Testverfahrens und Testaufbaus (ERRI B126/RP 18, 2. Version, März 2001) zu prüfen. Zu untersuchen sind folgende Kriterien:
  
  • Leistung der Bremsbacken bei Trocken-, Nass- und Dauerbremsung
    
  • Wahrscheinlichkeit der Metallaufnahme vom Rad
    
  • Leistung bei ungünstigen Wetterbedingungen im Winter (z.B. Schnee, Eis, niedrige Temperaturen)
    
  • Leistung bei Bremsausfall (Bremsen blockiert)
    
  • Bewertung von Auswirkungen auf den elektrischen Widerstand des Radsatzes (einschließlich spezifischer Tests zur Feststellung der Kompatibilität mit Gleisstromkreisen in den Ländern, in denen die Fahrzeuge betrieben werden sollen).

Klimakammer-Test

Bevor die Bremsleistung am Fahrzeug geprüft wird, müssen Verbundstoff-Bremsbacken ein Programm auf dem Prüfstand gemäß obiger Beschreibung erfolgreich durchlaufen.

Prüfung der Bremsleistung am Teilsystem

Verbundstoff-Bremsbacken müssen

• gemäß Anhang S dieser TSI bewertet sein
• sich im Testbetrieb in Nordeuropa während einer vollständigen Winterperiode bewähren
• in Bezug auf Radrauheit gemäß der TSI "Lärm" bewertet sein
• in Bezug auf den elektrischen Widerstand des Radsatzes bewertet sein.

Andere neue Produkte außer Verbundstoff-Bremsbacken sind gemäß Teil 6 und Anhang Q zu evaluieren.

P.2.11 Bremsbeschleunigungsventil

Jedes Bremsbeschleunigungsventil muss geprüft werden. Die Merkmale sind in Anhang I Abschnitt I.11 aufgeführt.

P.2.12 Automatische Lastwechseleinrichtung und leer/beladen-Umstellautomatik

P.2.12.1 Automatische Lastwechseleinrichtung

Jede Lastwechseleinrichtung muss geprüft werden. Die Merkmale sind in Anhang I Abschnitt I.12.1 aufgeführt. Zu prüfen sind folgende Merkmale:

• Last vs. Ausgangsdruck bei zu- und abnehmenden Lasten
• Dichtigkeit.

P.2.12.2 Leer/beladen-Umstellautomatik

Jede Umstellvorrichtung muss geprüft werden. Die Merkmale sind in Anhang I Abschnitt I.12.2 aufgeführt. Zu prüfen sind folgende Merkmale:

• Änderung des Ausgangssignals bei Bewegung der Messvorrichtung oder Laständerung
• Verzögerung der durch eine Bewegung der Messvorrichtung hervorgerufenen Änderung des Ausgangssignals um mehr als 3 Sekunden
• Dichtigkeit.

P.3 Merkmale des Prüfverfahrens  ¹²

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