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Die Erfindung betrifft eine Wiegevorrichtung zur Ermittlung eines Gewichtes eines Eisenbahnfahrzeuges.
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Im Allgemeinen ist eine Gleiswaage zum Wiegen eines Eisenbahnfahrzeuges bekannt, wobei zwischen einer statischen und dynamischen Gleiswaage unterschieden wird. Eine statische Gleiswaage, eine sogenannte Gleisbrückenwaage, umfasst zwei Schienenstränge, die jeweils vor und hinter der Gleiswaage unterbrochen sind, so dass die Gleiswaage mit dem auf ihr stehenden Eisenbahnfahrzeug anhebbar ist. Bei einer dynamischen Gleiswaage sind elektronische Sensoren in das Gleis eingebaut, wobei zwischen Vorrichtungen mit Dehnungsmessstreifen in dem jeweiligen Schienenstrang und sogenannten Wiegeschwellen unterschieden wird.
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Aus der
WO 2010/012022 A1 ist ein System zum Wiegen einer Achse eines auf einem Eisenbahngleis fahrenden Eisenbahnwagens bekannt. Das System umfasst Querträger, die jeweils zwischen gegenüberliegenden Abschnitten von Schienen des Eisenbahngleises und einem Fundament angeordnet sind, Versteifungselemente zum Verhindern der Bewegung der Querträger gegeneinander, einen Lastdetektor, der zwischen einem Abschnitt einer der Schienen und einem der Querträger angeordnet ist, wobei der Lastdetektor dazu eingerichtet ist, ein Signal zu erzeugen, das ein Gewicht dieses Abschnitts darstellt, und eine Computervorrichtung, die das von dem Lastdetektor erzeugte Signal empfangen kann, wobei die Computervorrichtung dazu eingerichtet ist, basierend auf dem Signal, das von dem Lastdetektor erzeugt wird, wenn die Achse des Eisenbahnwagens den Lastdetektor passiert, Daten zu erzeugen, die das Gewicht der Achse des Eisenbahnwagens darstellen, der sich entlang des Eisenbahngleises bewegt.
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In der
DE 10 2004 018 967 A1 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur vollautomatischen Messung der statischen Radlasten an Schienenfahrzeugen bei verschiedenen Verwindungszuständen beschrieben. Bei der Anordnung zum Vermessen der Radlasten an Rädern und/oder Drehgestellen von Schienenfahrzeugen ist pro zu vermessendem Rad mindestens ein Messschienenabschnitt vorgesehen, sowie mindestens zwei Lastmesszellen pro Messschienenabschnitt, zum Erfassen der Verwindungszustände des bzw. der Messschienenabschnitte. Beim Vermessen wird so vorgegangen, dass das Fahrzeug an einer Messanordnung derart positioniert wird, dass wenigstens ein Teil der Räder bzw. je ein Rad auf einem Messschienenabschnitt aufliegend angeordnet ist, und anschließend der Schienenabschnitt mittels einer Hubvorrichtung in verschiedene Gleisverwindungszustände gebracht wird, und mittels der Lastmesszellen die Radlast pro Schienenabschnitt bzw. pro Rad gemessen wird.
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Aus der
DE 24 16 540 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen der Radlasten von Schienenfahrzeugen bekannt. Die Vorrichtung besteht aus Messschienenabschnitten, auf deren Steg je acht verformungsfeste, als eine vollständige Brücke angeordnete Geber befestigt sind, deren Ausgangssignal verstärkt und an ein Indiziergerät übertragen wird. Zur Erhöhung der Messempfindlichkeit ist an den Stellen, an welchen die Geber angebracht sind, die Stärke des Schienensteges durch eine Bearbeitung der beiden Seiten der Stegflächen verringert.
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In der
WO 2012/045422 A1 wird ein Wägemodul zur Messung von Radaufstandskräften schienengebundener Fahrzeuge beschrieben. Das Wägemodul umfasst eine Messschiene und eine Anzahl Dehnungsmessstreifen, welche direkt auf der Messschiene appliziert sind. Die Messschiene umfasst einen Lasteinleitungsbereich, der aus wenigstens einem Lasteinleitungsteil aufgebaut ist, sowie wenigstens zwei Verformungskörper, die jeweils fest mit einer Lastausleitungsplatte und über ein Gelenk mit dem Lasteinleitungsbereich verbunden sind. Die Dehnungsmessstreifen sind auf den Verformungskörper angeordnet und erfassen die zwischen den Gelenken und Lastausleitungsplatten wirkenden Schubverformungen.
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Aus der
DE 12 74 369 A ist eine Wägevorrichtung für zweispurige stillstehende Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, bekannt. Die Wägevorrichtung umfasst zur Füllstandskontrolle an einer Seite ortsfest angelenkte und auf der anderen Seite auf Kraftmessdosen abgestützte Fahrbahnabschnitte, welche derart spiegelbildlich in gleicher Höhe durch Lenker geführt angeordnet sind, dass das drehbar abgestützte Ende des einen Fahrbahnabschnitts dem auf der Kraftmessdose abgestützten Ende des anderen Fahrbahnabschnitts gegenüberliegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Wiegevorrichtung zur Ermittlung eines Gewichtes eines Eisenbahnfahrzeuges anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Wiegevorrichtung zur Ermittlung eines Gewichtes eines Eisenbahnfahrzeuges, insbesondere eines Wagons, umfasst zumindest zwei Gleistragplatten mit jeweils zwei Schienenabschnitten zum Befahren der Gleistragplatten, wobei der jeweilige Schienenabschnitt in drei separate Einzelabschnitte unterteilt ist und zumindest ein jeweils äußerer Einzelabschnitt mit zumindest einer Wägezelle in Wirkverbindung steht.
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Eine solche Wiegevorrichtung ist als statische Wiegevorrichtung ausgeführt, wobei in vorteilhafter Weise einzelne Radlasten des Eisenbahnfahrzeuges, insbesondere eines zu wiegenden Wagons, ermittelbar sind.
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Zudem ist die Wiegevorrichtung derart ausgebildet, dass Bremslasten des Eisenbahnfahrzeuges, d. h. Bremskräfte, aufnehmbar sind.
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Die einzelnen Radlasten sind insbesondere ermittelbar, da sich ein Rad des Eisenbahnfahrzeuges auf jeweils einem der äußeren Einzelabschnitte befindet, welcher mit der zumindest einen Wägezelle in Wirkverbindung steht.
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Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Wägezelle zwischen dem Einzelabschnitt und der Gleistragplatte angeordnet, so dass eine verteilt auf den jeweiligen Einzelabschnitt wirkende Gewichtskraft des Eisenbahnfahrzeuges, insbesondere eines Wagons, auf die jeweilige Wägezelle wirkt.
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Erfindungsgemäß sind der Gleistragplatte vorgelagerte Schienen und nachgelagerte Schienen zumindest abschnittsweise auf der Gleistragplatte angeordnet und schließen an den entsprechenden Einzelabschnitt der Schienenabschnitte an.
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Da die vorgelagerten und nachgelagerten Schienen auf die Gleistragplatte ragen, ist die Gleistragplatte mittels der Schienen fixiert, so dass das Risiko eines Verrutschens wesentlich verringert ist.
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Zudem ist durch die derartige Anordnung der Schienen in Bezug auf die Gleistragplatte ein Entwenden dieser weitestgehend ausgeschlossen, da die Gleistragplatte, wie oben beschrieben, mittels der vorgelagerten und nachgelagerten Schienen fixiert ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der jeweilige Einzelabschnitt mit seinen Enden an der Gleistragplatte befestigt. D h. dass der jeweilige Einzelabschnitt zweifach an der Gleistragplatte befestigt ist, wodurch ein Verrutschen und/oder Verschieben des jeweiligen Einzelabschnittes weitestgehend vermieden werden kann und so eine Funktion der Wiegevorrichtung im Wesentlichen sichergestellt werden kann.
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Eine mögliche Weiterbildung sieht vor, dass im Bereich einer jeden Schienenbefestigung zumindest der äußeren Einzelabschnitte eine Wägezelle angeordnet ist.
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Mittels der Wägezellen ist das Gewicht des zu wiegenden Eisenbahnfahrzeuges erfassbar, wobei durch die Anordnung von zwei Wägezellen pro Einzelabschnitt, insbesondere pro äußeren Einzelabschnitt, das Gewicht sowie die Radlast relativ genau ermittelbar sind.
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Denkbar ist auch, dass im Bereich einer jeden Schienenbefestigung eines zwischen den äußeren Einzelabschnitten angeordneten mittleren Einzelabschnittes jeweils eine Wägezelle angeordnet ist.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform weist der jeweilige Einzelabschnitt eine Länge in einem Bereich von 0,8 Metern bis 1,20 Meter auf, so dass die Ermittlung einzelner Radlasten mittels der Wägezellen realisierbar ist. Sind die einzelnen Radlasten ermittelt, kann mittels dieser ein Gesamtgewicht des Eisenbahnfahrzeuges ermittelt werden.
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Insbesondere können mittels der Wiegevorrichtung in vorteilhafter Weise Eisenbahnfahrzeuge mit einem Radstand von 1,80 Meter bis zu einem Radstand von 2,30 Meter mittels der Wiegevorrichtung gewogen werden, wobei insbesondere der Radstand von Rädern eines Drehgestelles gemeint ist.
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Besonders bevorzugt sind in die Gleistragplatte Kabelführungsrohre eingebracht, so dass es möglich ist, Datenübertragungsleitungen zu verlegen und so die Wägezellen zur Signalübertragung mit einer Auswerte- und Anzeigeeinheit zu verbinden. Alternativ oder zusätzlich können die Kabelführungsrohre auch zur Anordnung elektrischer Leitungen zur Energieübertragung zwischen einer Energiequelle und den Wägezellen vorgesehen sein, so dass die Wägezellen zu deren Betriebsbereitschaft mit elektrischer Energie versorgt werden können.
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Vorzugsweise weisen die Einzelabschnitte zueinander und die äußeren Einzelabschnitte zu den vorgelagerten und nachgelagerten Schienen einen vorgegebenen Abstand auf. Beispielsweise beträgt der jeweilige Abstand weniger als 10 Zentimeter.
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Durch den Abstand können sich die Schienen und die Einzelabschnitte temperaturabhängig ausdehnen, ohne dass sich die Schienen und/oder die Einzelabschnitte verbiegen und/oder gegeneinanderdrücken, wodurch sich diese von der Gleistragplatte wegdrücken können. Die Schienen und Einzelabschnitte können sich also temperaturabhängig ausdehnen, so dass ein gefahrloses Befahren der Gleistragplatte möglich ist und eine Funktionstüchtigkeit der Wiegevorrichtung weitestgehend sichergestellt werden kann.
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Dadurch, dass die Gleistragplatten in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet sind, können Eisenbahnfahrzeuge mit verschieden großen Radständen mittels der Wiegevorrichtung gewogen werden, wobei der Abstand in vorteilhafter Weise auf eine Länge des zu wiegenden Eisenbahnfahrzeuges, insbesondere des zu wiegenden Wagons, abgestimmt ist. Insbesondere korrespondiert der Abstand mit einem Abstand der Drehgestelle des Eisenbahnfahrzeuges.
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Bei einem sogenannten 2-Achser beträgt der Abstand 6 Meter und bei einem 4-Achser 7 Meter bis 9 Meter.
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In einer weiteren Ausbildung der Wiegevorrichtung sind drei Gleistragplatten angeordnet, wobei der Abstand zwischen der ersten Gleistragplatte und der zweiten Gleistragplatte größer oder kleiner ist als der Abstand zwischen der zweiten Gleistragplatte und der dritten Gleistragplatte.
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Ist die Wiegevorrichtung derart ausgebildet, ist es möglich Eisenbahnfahrzeuge sowohl mit einem vergleichsweise großen als auch mit einem vergleichsweise kleinen Abstand zwischen den Drehgestellen, d. h. mit einem vergleichsweise großen oder mit einem vergleichsweise kleinen Radstand, zu wiegen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Darin zeigen:
- 1 schematisch eine Draufsicht einer Gleistragplatte einer Wiegevorrichtung zur Ermittlung eines Gewichtes eines Eisenbahnfahrzeuges,
- 2 schematisch eine perspektivische Ansicht der Gleistragplatte,
- 3 schematisch eine Schnittdarstellung der Gleistragplatte außerhalb eines Befestigungs- und Messbereiches,
- 4 schematisch eine Schnittdarstellung der Gleistragplatte im Befestigungs- und Messbereich und
- 5 eine Ansicht eines mittels Einzelabschnitten gebildeten Schienenabschnittes der Gleistragplatte.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Draufsicht einer Gleistragplatte 1 als Bestandteil einer aus zumindest zwei solcher Gleistragplatten 1 gebildeten Wiegevorrichtung für ein nicht näher dargestelltes Eisenbahnfahrzeug, insbesondere einen Wagon.
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In Längsrichtung der Gleistragplatte 1, d. h. in Schienenverlaufsrichtung, weist die Gleistragplatte 1 Aussparungen A auf, wobei in jeder Aussparung A ein Schienenabschnitt 2 angeordnet ist.
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Der jeweilige Schienenabschnitt 2 ist in drei Einzelabschnitte 2.1, 2.2 unterteilt, deren Enden in Befestigungsaufnahmen 3zur Befestigung der Einzelabschnitte 2.1, 2.2 an der Gleistragplatte 1 angeordnet sind. Dabei ist der jeweilige Schienenabschnitt 2 in zwei äußere Einzelabschnitte 2.1 und einen zwischen diesen angeordneten mittleren Einzelabschnitt 2.2 unterteilt. Die Einzelabschnitte 2.1, 2.2 weisen eine Länge im Bereich von 0,8 Meter bis 1,20 Meter, vorzugsweise eine Länge von 1,0 Meter auf.
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In den Befestigungsaufnahmen 3 der äußeren Einzelabschnitte 2.1 ist jeweils eine Wägezelle 4 angeordnet, wobei die jeweilige Wägezelle 4 zwischen der Gleistragplatte 1 und dem äußeren Einzelabschnitt 2.1 angeordnet ist, wie im Detail in 4 dargestellt ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stehen beide äußeren Einzelabschnitte 2.1 mit zwei Wägezellen 4 in Wirkverbindung.
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Darüber hinaus sind in die Gleistragplatte 1 mit gestrichelter Linie dargestellte Kabelführungsrohre 5 zur Anordnung von elektrischen Leitungen und/oder Datenübertragungsleitungen angeordnet, so dass die einzelnen Wägezellen 4 zu deren Betrieb mit elektrischer Energie versorgbar sind bzw. dass erfasste Signale der Wägezellen 4 an eine nicht näher dargestellte Auswerte- und Anzeigeeinheit übertragbar sind.
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Weiterhin ist ein Schaltkasten 6, ein sogenannter Klemmkasten, an der Gleistragplatte 1 angeordnet, in welchen beispielsweise die elektrischen Leitungen und/oder die Datenübertragungsleitungen zusammengeführt und verschaltet werden.
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Die Gleistragplatte 1, d. h. die Wiegevorrichtung, ist üblicherweise in einen nichtöffentlichen Bereich einer Gleisanlage angeordnet. Vorzugsweise ist die Gleistragplatte 1 in einem Bereich der Gleisanlage angeordnet, in welchem Wagons als Eisenbahnfahrzeuge beispielsweise mit Getreide und/oder Steinbruch beladen werden.
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Um das jeweilige Eisenbahnfahrzeug der Wiegevorrichtung zuführen zu können, ist die Wiegevorrichtung in einen Gleis integriert, wobei vorgelagerte und nachgelagerte Schienen 7 abschnittsweise auf der Gleistragplatte 1 angeordnet sind und ebenfalls in den Aussparungen A verlaufen.
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Da die vor- und nachgelagerten Schienen 7 abschnittsweise auf der Gleistragplatte 1 angeordnet sind, ist es nicht möglich, die Wiegevorrichtung zerstörungsfrei zu entnehmen.
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Sowohl die Einzelabschnitte 2.1, 2.2 untereinander als auch die Einzelabschnitte 2.1, 2.2 und die vor- und nachgelagerten Schienen 7 sind in einem vorgegebenen Abschnitt zueinander angeordnet, so dass sich die Einzelabschnitte 2.1, 2.2 und die Schienen 7 temperaturabhängig ausdehnen können, ohne dass Bestandteile der Wiegevorrichtung oder des jeweils angrenzenden Gleises zerstört werden. Dabei beträgt der jeweilige Abstand weniger als 10 Zentimeter.
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In 2 ist eine perspektivische Ansicht der Gleistragplatte 1 als Bestandteil der zumindest zwei solcher Gleistragplatten 1 umfassenden Wiegevorrichtung dargestellt. Dabei sind die Befestigungsaufnahmen 3 nicht gezeigt.
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3 zeigt eine Schnittdarstellung der Gleistragplatte 1 außerhalb eines Bereiches der Befestigungsaufnahmen 3, wobei gezeigt ist, dass zwischen dem Einzelabschnitt 2.1, 2.2 und der Gleistragplatte 1 eine Auflage 8 angeordnet ist.
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Beispielsweise dient die Auflage 8 zur Geräuschdämpfung und/oder zur Separierung der Einzelabschnitte 2.1, 2.2 in Bezug auf die Gleistragplatte 1.
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Die jeweilige Aussparung A der Gleistragplatte 1 ist mit einer Entwässerung E gekoppelt, wobei die Aussparung A hierzu zumindest abschnittsweise eine in Richtung der Entwässerung E verlaufende Neigung aufweist.
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Eine Schnittdarstellung der Gleistragplatte 1 im Bereich einer Befestigungsaufnahme 3 und der Wägezelle 4 ist in 4 dargestellt.
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Dabei sind die Gleistragplatte 1, der Schienenabschnitt 2, insbesondere einer der Einzelabschnitte 2.1, 2.2, die Befestigungsaufnahme 3, eine zwischen dem Schienenabschnitt 2 und der Wägezelle 4 angeordnete Zwischenlage 9 und die Wägezelle 4 gezeigt.
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Mittels der Wägezelle 4 ist eine durch das Eisenbahnfahrzeug auf diese wirkende Gewichtskraft erfassbar, wobei insbesondere eine Radlast erfassbar ist.
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Ein mittels der Einzelabschnitte 2.1, 2.2 gebildeter Schienenabschnitt 2 mit Rädern 10 des Eisenbahnfahrzeuges ist in 5 dargestellt.
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Wie oben beschrieben, weisen die Einzelabschnitte 2.1, 2.2 vorzugsweise eine Länge von jeweils 1,0 Meter auf, so dass eine Gesamtlänge des Schienenabschnittes 2 der Gleistragplatte 1 3,0 Meter beträgt.
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Dadurch können Eisenbahnfahrzeuge mit einem Drehgelenk mit einem Radstand zwischen 1,80 Metern und 2,30 Metern auf einer solchen Gleistragplatte 1 gewogen werden, wobei die Radlast ermittelt wird.
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Ist es erforderlich, ein Gesamtgewicht des Eisenbahnfahrzeuges zu ermitteln, umfasst die Wiegevorrichtung zumindest zwei solcher Gleistragplatten 1, so dass die Radlasten aller Räder 10 in einem Vorgang ermittelbar sind, wobei die ermittelten Radlasten zur Bestimmung des Gesamtgewichtes summiert werden.
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Dazu ist ein Abstand zwischen den beiden, die Wiegevorrichtung bildenden Gleistragplatten 1 abgestimmt.
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Insbesondere wird mittels der Wiegevorrichtung das Gewicht der äußeren Einzelabschnitte 2.1 und der Radlasten des jeweiligen auf dem äußeren Einzelabschnitt 2.1 stehenden Rades 10 erfasst, wobei ein Gewicht der Einzelabschnitte 2.1, 2.2 bekannt ist und dementsprechend von einem ermittelten Gesamtgewicht abgezogen werden kann.
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In einer alternativen Ausführungsform der Wiegevorrichtung umfasst diese drei Gleistragplatten 1, wobei ein Abstand zwischen der ersten Gleistragplatte 1 und der zweiten Gleistragplatte 1 größer oder kleiner ist als ein Abstand zwischen der zweiten Gleistragplatte 1 und der dritten Gleistragplatte 1. Dadurch ist es möglich, unterschiedlich lange Eisenbahnfahrzeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeuge mit unterschiedlich langem Radstand, zu wiegen.
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Darüber hinaus ist die Wiegevorrichtung unabhängig von der Anzahl der Gleistragplatten 1 derart ausgebildet, dass Bremslasten beim Positionieren des Eisenbahnfahrzeuges auf der Wiegevorrichtung, insbesondere der Räder 10 auf der jeweiligen Gleistragplatte 1, aufnehmbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gleistragplatte
- 2
- Schienenabschnitt
- 2.1
- äußerer Einzelabschnitt
- 2.2
- mittlerer Einzelabschnitt
- 3
- Befestigungsaufnahme
- 4
- Wägezelle
- 5
- Kabelführungsrohr
- 6
- Schaltkasten
- 7
- Schiene
- 8
- Auflage
- 9
- Zwischenlage
- 10
- Rad
- A
- Aussparung
- E
- Entwässerung
