Dynamische Gleiswaagen: Bauarten und ihre Vor- und Nachteile
Dynamische Gleiswaagen ermitteln das Gewicht von Waggons während der Überfahrt über die Waage. Es gibt verschiedene Bauarten, jedoch werden bei allen in das Gleis elektronische Sensoren eingebaut, welche das Gewicht messen. Alle Bauarten haben gemein, dass eine ausreichende An- und Abfahrtstrecke vor und hinter der jeweiligen Waage existieren muss. Alle können unabhängig von der Fahrtrichtung und dem Umstand, ob der Zugverband geschoben oder gezogen wird, messen.
Es wird prinzipiell in drei verschiedene Bauarten unterschieden:
Dynamische Gleisbrückenwaage
Die dynamische Gleisbrückenwaage besteht aus einer oder mehreren zusammenschaltbaren Brückenwaagen. Der Aufbau der Brückenwaage(n) ist dabei ähnlich den statischen Gleiswaagen mit Wägezellen und Wägeplattform. Auf der Wägeplattform werden die Schienen aufgebracht und mit Schienenschrägschnitt ausgeführt. In die Schienen werden Schienenschalter zur Positionserfassung der Waggons auf der Waage integriert. Zusammen mit dem Wägeterminal und der Software wird das Gewicht der Einzelwaggons oder der Drehgestelle dynamisch während der Überfahrt mit bis zu 10 km/h ermittelt.
Vorteile:
- Wäge-Genauigkeitsklasse bis 0,2 für Waggoneinzelgewichte gemäß Eichordnung und OIML-R 106,
- Durch modularen Aufbau sind auch Flüssigkeiten eichfähig dynamisch verwiegbar,
- Als statische Referenzwaage zur Eichung geeignet, damit werden Kosten bei jeder Nacheichung gespart,
- EIne Brückenwaage ist durch Ihre Konstruktion wie eine statische Gleiswaage sehr robust und langlebig.
Nachteile:
- Keine Ermittlung der Radlast- und Achslasten, allerdings ist die Bauart erweiterbar um eine integrierte Achslast- und Radlastmessung mit Kraftsensoren im Gleis.
Dynamische Gleisbrückenwaage
Dynamische Gleiswaage mit DMS im Gleis
Für die dynamische Gleiswaage mit Kraftsensoren werden im Gleis mehrere Kraftsensoren eingebohrt und eingepresst. Fährt ein Zugverband mit bis zu 30 km/h über die Waage, verformt sich die Schiene durch die Masse des Fahrzeugs (Deformation). Die Materialspannungsveränderung verformt den Sensor, in welchem Dehnungsmessstreifen (DMS) wie in einer klassischen Wägezelle aufgebracht sind. Somit kann aus dem spezifischen Verformungsverhalten der Schiene das Gewicht des einzelnen Radsatzes bzw. Drehgestells errechnet werden.
Vorteile:
- Nutzbar als Radlastwaage und Achslastwaage,
- Höhere Messgeschwindigkeiten möglich als bei den beiden anderen Bauformen,
- Vergleichsweise kostengünstig durch den Einsatz nur weniger Hardware und wenig Gleisbauarbeiten.
Nachteile:
- Nicht eichfähig,
- Genauigkeit ist abhängig von der Überfahrgeschwindigkeit,
- Nur für Feststoffe verwendbar.
Dynamische Gleiswaage mit DMS im Gleis
Dynamische Gleiswaage auf Wiegeschwellen
Eine dynamische Gleiswaage aufbauend auf Wiegeschwellen ist wie die DMS in Schienen Waage eine spaltlose Konstruktion ohne Schienenschnitte. Vereinfacht ausgedrückt werden mehrere Schwellen aus dem Gleis entfernt und durch Wiegeschwellen ersetzt. In diesen Schwellen sind Wägezellen verbaut. Im Vergleich mit der Brückenwaage kann die Waage durch die spaltlose (und damit kraftgekoppelte) Ausführung nicht statisch justiert werden, sondern nur rein dynamisch arbeiten. Hierfür ist ein sehr stabiler Unterbau ohne Steifigkeitssprung erforderlich. Der Unterschied zur Waage mit DMS in der Schiene ist, dass für diese Variante eichfähige Sensoren eingesetzt werden können und die Waage damit eichfähig ist.
Vorteile:
- Wäge-Genauigkeitsklasse bis 0,2 für Waggoneinzelgewichte gemäß Eichordnung und OIML-R 106,
- Wie die Waage mit DMS in der Schiene ist der Hardwareumfang gering,
- Modularer Aufbau ermöglicht auch das eichfähige dynamische Verwiegen von Flüssigkeiten.
Nachteile:
- Statische Referenzwaage zur dynamischen Eichung erforderlich, was die Kosten für eine Nacheichung erhöht,
- Aufwendige Unterbau-/Gleisbauarbeiten erforderlich (zur Sicherung der Langzeitstabilität wird meist für die Wägestrecke eine Schotterverklebung auf Harzbasis genutzt. Ein Verfahren, durch das annähernd eine Festfahrbahn entsteht).
Dynamische Gleiswaage auf Wiegeschwellen
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