Schaeffler stellt Achslagergenerator und lineare Aktorikplattform vor

Schaeffler hat eine Reihe modularer Bahntechnologien vorgestellt, die darauf ausgelegt sind, die Digitalisierung, Konnektivität und Automatisierung von Güterwagen voranzutreiben. Die Plattform integriert verschleißfreie Achslagergeneratoren, die modulare Bordnetzarchitektur Innovative Technology for Railway Systems (ITRS) sowie industrielle elektromechanische Linearantriebe. Die Hardware ermöglicht es Güterverkehrsbetreibern, manuelle Eingriffe an den Gleisen durch automatisierte Wagenbehandlungsfunktionen zu ersetzen.

Autonome Energiegewinnung und Energiearchitektur
Das Herzstück der Plattform ist ein Achslagergenerator, der für die autarke Stromversorgung auf Waggonebene entwickelt wurde und die Abhängigkeit von lokomotivgespeisten Versorgungsleitungen oder Einwegbatterien überflüssig macht. Indem er kinetische Rotationsenergie des Radsatzes in Strom umwandelt, liefert der Generator eine Basisstromversorgung für kontinuierliches GPS-Tracking, Telematik-Gateways, Ladezustandsüberwachung von Fracht, automatisierte pneumatische Bremstestsequenzen sowie motorisierte Ladebordtüren.

Entwickelt für standardisierte europäische Drehgestellarchitekturen, ist der Generator mechanisch mit UIC- und Y25-Achslagergehäusen kompatibel. Dieser Formfaktor erlaubt sowohl den Einsatz in neu hergestellten Schienenfahrzeugen als auch die Nachrüstung im Rahmen regulärer Drehgestell-Überholungszyklen.

In Zusammenarbeit mit dem slowenischen Technologiepartner Realtronik hat Schaeffler die ITRS-Energieplattform mitentwickelt. Die Architektur kombiniert den Achslagergenerator mit einem abgestimmten Batteriemanagementsystem, um die gewonnene Energie zu puffern und eine gleichmäßige Bordspannung zu gewährleisten, sodass elektronische Operationen auch bei stehenden Waggons aufrechterhalten werden. Erste Pilotprojekte im regulären Fahrbetrieb haben die Zuverlässigkeit im Feldeinsatz auf kommerziellen Güterverkehrsstrecken unter Beweis gestellt.

Elektromechanische Linearaktorik und ausfallsichere Mechanik
Um Druckluftleitungen und Hydraulikflüssigkeitskreisläufe überflüssig zu machen, integriert die Plattform elektromechanische Linearantriebe von Ewellix. Das Portfolio umfasst die Baureihe CAHB-2xE, die intelligente Baureihe CAHB-2xS mit integrierten digitalen Steuerungen sowie die Hochkraftserie EMA mit Stellkräften von 10 kN bis 50 kN.

Die Aktoren arbeiten nach dem Power-on-Demand-Prinzip und beziehen Strom ausschließlich dann, wenn Lasten aktiv bewegt werden, was den Hilfsstrombedarf minimiert. Die integrierte Elektronik unterstützt eine digitale Echtzeitüberwachung von Hubposition und Stellgeschwindigkeiten und widersteht extremen Schwankungen der Betriebstemperatur. Um die strukturelle Sicherheit während der Fahrt oder bei unvorhergesehenen Stromausfällen zu gewährleisten, verfügen die Antriebe über interne, mechanisch selbsthemmende Getriebe, die Schüttgutentladeklappen, Schiebetüren und Schutzplanen gegen unbeabsichtigtes Öffnen sichern.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen, die in der ursprünglichen Pressemitteilung nicht enthalten waren.

Achslagergeneratoren arbeiten als Permanentmagnet-Synchron-Generatoren (PMSG), die in den Achslagerdeckel integriert sind. Der Permanentmagnetrotor wird direkt an die Stirnseite der Radsatzwelle geschraubt und dreht sich synchron mit der Achse, während die mehrphasige, stationäre Statorwicklung im Gehäusedeckel des Achslagers montiert ist. Um breite Betriebsgeschwindigkeitsbereiche abzudecken, enthält das elektromagnetische Design passive oder aktive Brückengleichrichter, gekoppelt mit DC-DC-Abwärtswandlern (Buck-Konverter). Diese erzeugen stabile Gleichstromausgänge von 1 W bis 50 W bei Telematikmodellen mit geringem Strombedarf und über 100 W bei hochleistungsfähigen Automatisierungskonfigurationen bei Güterzuggeschwindigkeiten zwischen 30 km/h und 120 km/h. Pufferbatteriemodule basieren üblicherweise auf Lithium-Eisenphosphat- (LiFePO4) oder Lithium-Titanat-Oxid-Zellchemien (LTO), die für hohe Schwingbelastungen von bis zu 5 g gemäß IEC 61373 (Kategorie 1, Klasse B für Wagenkastenmontage oder Kategorie 2 für Drehgestellmontage) ausgelegt sind. Diese Zelltypen bieten verlängerte Lade-Entlade-Zyklenlebensdauern über einen Betriebstemperaturbereich von −40 °C bis +70 °C. Für Schwerlast-Klappenbetätigungen nutzen Hochlast-Linearantriebe gehärtete Kugelgewindetriebe oder Trapezgewindetriebe, die von bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC) angetrieben werden. Sie integrieren Hall-Effekt-Impulszähler und absolute Drehgeber, um Hubpositionen über CANopen oder drahtlose Sensorknoten (WSN) direkt in Zugkommunikationsnetzwerke einzuspeisen.

Bearbeitet von Romila DSilva, Redakteurin bei Induportals, mit KI-Unterstützung.