Geben die neuzeitigen Dauerfestigkeitsnachweise die realistische Grenze für Fahrzeuge von Einseilumlaufbahnen an ?

1. Geben die neuzeitigen Dauerfestigkeitsnachweisedie realistische Grenze für Fahrzeuge von Einseilumlaufbahnen an ? ... aus der Sicht eines Herstellers !

2. Inhalt des Vortrages • Belastungen der Fahrzeuge • Nachweise, die heute gemacht werden • Fragen und Diskussionen bei bisherigen Ermüdungsversuchen • Wesentliche Einflussgrößen für rechnerische Ermüdungsnachweise • Berechnungsbeispiel einer Gehängestange für eine Sesselbahn • Schlussfolgerungen

3. Fahrzeuge sind verschiedenen Belastungen ausgesetzt • Eigengewicht • Nutzlast (Personen) unterschiedliche Beladung • Stöße bei Überfahren der Rollenbatterien:Trag, Niederhalter, Wechsellast • Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte in den Stationen; insbesondere Stationseinfahrt • Windkräfte • usw.

4. Welche Nachweise werden heute gemacht ? Beispiel Österreich • Rechnerische Nachweise: • Statische Nachweise (5-fach gegen die Bruchfestigkeit) • Versuche/Messungen: • Dauerschwellversuche (5 Mio. Lastwechsel)

5. Dauerschwell-versuche

6. Welche Nachweise werden heute gemacht ? Beispiel Österreich • Rechnerische Nachweise: • Statische Nachweise (5-fach gegen die Bruchfestigkeit) • Versuche/Messungen: • Dauerschwellversuche (5 Mio. Lastwechsel) • Stoßziffermessungen auf der Strecke: • Rollenbatterieüberfahrt  Vergleich mit Dauerschwellversuch • Einfahrversuche in den Stationen mit unterschiedlichen Beladungen, Geschwindigkeiten und Querpendelungen

7. Einfahrversuche mit Spannungsmessungen

8. früher heute Beanspruchungen bei Einfahrversuchen sind abhängig von den Einführungsschienen in den Stationen .....

9. ..... und von der Art des Gehänges Führung oben Führung unten

10. CH I F A D OITAF rechnerische Nachweise statisch X X X X X X Ermüdungsnachweis durch Versuch X X X X (X) X Messungen an den Anlagen (X) (X) X X X (X) Rechn. Ermüdungs- nachweise X X (x) ... nicht generell, nach Anordnung der Aufsichtsbehörde Vergleich mit anderen Vorschriften

11. Fragen und Diskussionen, die bei den bisherigen Ermüdungsversuchen immer wieder auftreten: • Sind die Beanspruchungen, die im Betrieb auftreten wirklich abgedeckt ?(auf der Strecke, bei der Stationseinfahrt mit einseitiger Besetzung, Querpendelung, usw.) • Ist ein Versuch auf Ermüdung wirklich ausreichend? • Wie groß sind die Reserven ? • Werden die Fertigungstoleranzen ausreichend berücksichtigt ?

12. Schlussfolgerung aus diesen Fragen und Diskussionen Fahrzeuge, Gehänge, Klemmen ..... ..... nach anerkannten Methoden auf Dauerfestigkeit zu dimensionieren z.B. nach DIN 18015, EURO-Code, FKM-Richtlinie, CNR-UNI 10011

13. Auftretende Schwingbreite ZulässigeSchwingbreite abhängig von: Werkstoff Kerbfall Lastwechselanzahl Sicherheit Bei den rechnerischen Ermüdungsnachweisen wird gegenübergestellt:

14. Wesentliche Einflussgrößen • Lastschwingbreite (Ober- und Unterspannung) • Anzahl der maßgebenden Lastwechsel • Wie oft ist das Fahrzeug besetzt? • Durchschnittliche Besetzung? • Kerbfall • Sehr viele Beispiele in den unterschiedlichen Normen • Aber: welcher Kerbfall ist der Richtige/Realistische • Sicherheitsfaktoren • je nach Wichtigkeit des Bauteiles • je nach Unsicherheit der Bestimmung der auftretenden Lasten

15. Versuchsnummer 2 • Stationseinfahrt • Geschwindigkeit 5m/s • Fahrzeugbeladung 0% +Meßg. Versuchsnummer 28 • Stationseinfahrt • Geschwindigkeit 5m/s • Fahrzeugbeladung 50% außen Messungen an einer kuppelbaren Anlage (1)

16. Messungen an einer kuppelbaren Anlage(2)

17. ? ? ? ? Messungen an einer kuppelbaren Anlage (3)

18. Wesentliche Einflussgrößen • Lastschwingbreite (Ober- und Unterspannung) • Anzahl der maßgebenden Lastwechsel • Wie oft ist das Fahrzeug besetzt? • Durchschnittliche Besetzung? • Kerbfall • Sehr viele Beispiele in den unterschiedlichen Normen • Aber: welcher Kerbfall ist der Richtige/Realistische • Sicherheitsfaktoren • je nach Wichtigkeit des Bauteiles • je nach Unsicherheit der Bestimmung der auftretenden Lasten

19. 4 CLD, Tirol 1,2 1,4 1,6 1,2 1,1 4 CLD, Salzburg 1,0 1,0 1,2 1,6 1,2 4 CLD/B, Salzburg 0,7 1,1 1,1 1,0 0,9 4 CLD/B, Vorarlberg 1,6 1,3 1,6 1,3 1,6 4 CLD/B, Vorarlberg - - 1,9 0,5 0,6 4 CLD/B, Vorarlberg 1,4 1,6 1,8 1,6 1,7 4 CLD/B, Tirol 1,8 1,8 1,9 2,1 2,1 6 CLD, Tirol - - 1,1 1,1 1,1 6 CLD/B, Tirol - - - 2,8 3,1 6 CLD/B, Salzburg 1,5 2,1 1,7 1,8 1,5 8 MGD, Tirol 1,1 1,0 1,1 1,5 2,0 8 MGD, Salzburg 0,7 2,4 2,3 2,3 2,3 8 MGD, Tirol - - - 0,9 0,9 Auswertung aus der Österreichischen Seilbahnstatistik Durchschnittliche Anzahl von Personen pro Fahrzeug: 1995 1996 1997/98 1998/99 1999/2000

20. Schädigung aus der Betriebsbeanspruchung Schädigung durch Dauerschwellversuch ! 0.004% X Auswertung aus praktischer Betriebslastmessung in Laax: 12er Kabine, kuppelbare Bahn, 1990/91 • Die Messkabine war zweimal voll besetzt, während 74 Betriebstagen ! • Mehr als 60% der Halbfahrten (Berg- oder Talfahrt) fanden mit leerer Kabine statt ! • Bei Bergfahrten: im Mittel 2.2 Passagiere in der KabineBei Talfahrten: im Mittel 0.8 Passagiere in der Kabine • Gesamte Saison: Messkabine im Mittel mit ca. 13% besetzt (1.6 Passagiere)

21. Wesentliche Einflussgrößen • Lastschwingbreite (Ober- und Unterspannung) • Anzahl der maßgebenden Lastwechsel • Wie oft ist das Fahrzeug besetzt? • Durchschnittliche Besetzung? • Kerbfall • Sehr viele Beispiele in den unterschiedlichen Normen • Aber: welcher Kerbfall ist der Richtige/Realistische • Sicherheitsfaktoren • je nach Wichtigkeit des Bauteiles • je nach Unsicherheit der Bestimmung der auftretenden Lasten

22. Beispiele für Kerbfälle

23. Wesentliche Einflussgrößen • Lastschwingbreite (Ober- und Unterspannung) • Anzahl der maßgebenden Lastwechsel • Wie oft ist das Fahrzeug besetzt? • Durchschnittliche Besetzung? • Kerbfall • Sehr viele Beispiele in den unterschiedlichen Normen • Aber: welcher Kerbfall ist der Richtige/Realistische • Sicherheitsfaktoren • je nach Wichtigkeit des Bauteiles • je nach Unsicherheit der Bestimmung der auftretenden Lasten

24. Berechnungsbeispiel • Ermittlung der Lastkollektives für den Betrieb • Vergleich der Schädigung durch Lastkollektiv mit Schädigung durch Dauerschwellversuch • für eine Sesselbahn

25. Annahmen: Beförderte Personen pro Tag Betriebstage pro Saison Beladungs-verhältnis voll halb leer Auslastung hoch 8000 50 24% 35% 41% Auslastung mittel 6000 80 20% 39% 41% Auslastung niedrig 2800 70 7% 23% 70% Durchschnittliche Beladung: 28% zur theoretisch möglichen Berechnungsbeispiel 4er Sesselbahn, Salzburg Daten: Bahnlänge: 1420m; Fahrgeschwindigkeit: max. 5 m/s; Geplante Nutzungsdauer: 20 Jahre; Betriebszeit pro Tag: 8 Stunden; Theoretische Förderleistung pro Tag: 19 200 Personen Annahmen-Stationseinfahrt: • 1% der Volllastfahrten mit 10% Auspendelung • 5% der Halblastfahrten sind halb außen beladen mit 20 % Auspendelung • 5% der Halblastfahrten sind halb innen beladen mit 20 % Auspendelung • 5% der Leerfahrten sind mit 20% Auspendelung

26. Bogen (1)

27. Bogen (2)

28. Gehängekopf (1)

29. Gehängekopf (2)

30. Rechnerischer Ermüdungsnachweis der untersuchten Konstruktion liegt im Grenzbereich Schädigung durch Dauerschwellversuch Schädigung durch Lastkollektiv aus Betrieb Verifizierung der Annahmen bei der Kollektivbildung erforderlich Schlussfolgerungen (1)

31. Sind aufgrund bisheriger Erfahrungen rechnerische Ermüdungsnachweise überhaupt erforderlich ? CEN-Norm bietet die Möglichkeit, die verschiedenen Normen aus den einzelnen Ländern zu harmonisieren Praxisnahe Lastkollektivbildung+Erforderlichen Sicherheiten Wirtschaftliche Anlagen Schlussfolgerungen (2)

32. Schlussfolgerungen (3) Geben die neuzeitigen Dauerfestigkeitsnachweise die realistische Grenze für Fahrzeuge von Einseilumlaufbahnen an ? • Nein, wenn die Annahmen zu ungünstig sind ! • Ja bei realistischen Annahmen !

33. Ende.Danke für die Aufmerksamkeit.