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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Weigh-in-Motion Sensor nach dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einbau eines solchen Weigh-in-Motion Sensor in eine Fahrbahn nach dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruchs.
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Stand der Technik
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Ein Weigh-in-Motion (WIM) Sensor ist in einer Fahrbahn eingebaut und misst eine Kraft von einem auf einer Fahrbahnoberfläche fahrenden Fahrzeug, wenn dieses über den WIM Sensor fährt. Der WIM Sensor erzeugt für die zu messende Kraft Messsignale. Die Messung der Kraft ist dynamisch, d.h. sie erfolgt bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs von 200km/h und mehr. Aus den Messsignalen lassen sich vielfältige Verkehrsinformationen wie eine Achslast, ein Gesamtgewicht, Achsabstände, eine Fahrzeuglänge, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, usw. ermitteln.
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Die Schrift
WO2017045656A1 zeigt einen solchen WIM Sensor. Der WIM Sensor weist einen balkenförmigen Körper mit mehreren Gruppen von Messelementen auf. Der balkenförmige Körper ist aus Metall und ist in der Fahrbahn eingebaut und verbiegt sich unter der Kraft eines darüber fahrenden Fahrzeugs. Mehrere Gruppen mit Messelementen sind über eine Länge des balkenförmigen Körpers verteilt angeordnet. Jede Gruppe von Messelementen weist zwei nahe zueinander angeordnete Messelemente auf. Dabei erfasst ein erstes Messelement die Verbiegung des balkenförmigen Körpers, und ein zweites Messelement erfasst die Verbiegung des balkenförmigen Körpers nicht. Beide Messelemente liefern Messsignale. Die Messsignale werden über Signalleiter zu einer Auswerteeinheit geleitet. Für die Messung der Kraft wird eine Differenz aus den Messsignalen gebildet. Messstörungen wie Temperaturänderungen der Fahrbahn, usw. wirken dabei im gleichen Masse auf beide Messelemente und haben aufgrund der Differenzbildung keinen Einfluss auf die Messung der Kraft.
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Die Messelemente der Schrift
WO2017045656A1 weisen optische Fasern zum Leiten von Licht auf. Die Verbiegung des balkenförmigen Körpers wirkt auf die optischen Fasern des ersten Messelements und dämpft eine Amplitude des Lichts. Die Dämpfung der Amplitude ist proportional zur Grösse der Verbiegung des balkenförmigen Körpers. Die Dämpfung der Amplitude wird von der Auswerteeinheit mit hoher zeitlicher Auflösung bestimmt.
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Der WIM Sensor der Schrift
WO2017045656A1 ist stabil in der Fahrbahn verankert. Dazu ist der balkenförmige Körper mit den Gruppen von Messelementen mechanisch mit einem Verankerungsbett verbunden. Das Verankerungsbett ist aus Metall. Die mechanische Verbindung mit dem Verankerungsbett erfolgt über Schrauben. Signalleiter zu den Gruppen von Messelementen sind in Kanälen im Verankerungsbett verlegt.
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Der WIM Sensor wird in einer Fabrik fertig hergestellt und danach an einen Einbauort transportiert. Am Einbauort wird der WIM Sensor in die Fahrbahn eingebaut. Dazu wird in der Fahrbahn eine Nut angelegt, welche Nut so gross bemessen ist, dass der WIM Sensor darin vollständig Platz hat und um den WIM Sensor Raum für Einbettmasse ist. Der WIM Sensor wird in die Nut eingelegt und Einbettmasse wird in den Raum für Einbettmasse gegossen. Die Nut, in der der WIM Sensor positioniert ist, wird vollständig mit Einbettmasse gefüllt. Die Einbettmasse besteht aus aushärtbarem Material und härtet aus und geht mit dem Verankerungsbett eine mechanisch stabile Verbindung ein.
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Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den WIM Sensor der Schrift
WO2017045656A1 konstruktiv einfacher zu gestalten. Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren aufzuzeigen, um den WIM Sensor der Schrift
WO2017045656A1 kostengünstiger in die Fahrbahn einzubauen. Auch stellt sich die Erfindung als dritte Aufgabe, eine Lebensdauer des WIM Sensors im eingebauten Zustand zu erhöhen. Die Erfindung stellt sich als vierte Aufgabe, die Kraft des fahrenden Fahrzeugs genauer zu messen.
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Darstellung der Erfindung
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Zumindest eine dieser Aufgaben wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Die Erfindung betrifft einen WIM Sensor; welcher WIM Sensor in eine Fahrbahn einbaubar ist oder eingebaut ist; welcher WIM Sensor im eingebauten Zustand eine Kraft von einem auf einer Fahrbahnoberfläche fahrenden Fahrzeug misst, wenn dieses Fahrzeug über den WIM Sensor fährt; welcher WIM Sensor einen balkenförmigen Körper mit mehreren Gruppen von Messelementen aufweist; welche Messelemente Messsignale liefern; und welche Messsignale über Signalleiter zu einer Auswerteeinheit leitbar sind; wobei der WIM Sensor ohne Verankerungsbett in die Fahrbahn einbaubar ist oder eingebaut ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einbau eines WIM Sensor in eine Fahrbahn; welcher WIM Sensor im eingebauten Zustand eine Kraft von einem auf einer Fahrbahnoberfläche fahrenden Fahrzeug misst, wenn dieses Fahrzeug über den WIM Sensor fährt; welcher WIM Sensor einen balkenförmigen Körper mit mehreren Gruppen von Messelementen aufweist; welche Messelemente Messsignale liefern; und welche Messsignale über Signalleiter zu einer Auswerteeinheit leitbar sind; wobei in der Fahrbahn eine Nut angelegt wird, welche Nut so gross bemessen ist, dass der WIM Sensor darin vollständig Platz hat und um den WIM Sensor Raum für Einbettmasse ist; wobei der WIM Sensor ohne Verankerungsbett in die Nut eingelegt wird; und dass Einbettmasse in den Raum für Einbettmasse gegossen wird.
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Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass der balkenförmige Körper auch ohne Verankerungsbett der Schrift
WO2017045656A1 in die Fahrbahn einbaubar ist oder eingebaut werden kann. Denn der balkenförmige Körper ist im eingebauten Zustand mit Einbettmasse aus mechanisch beständigem Material in die Fahrbahn eingebaut. Vorteilhafterweise bedeckt die Einbettmasse den balkenförmigen Körper weitgehend vollständig. Die Einbettmasse schützt den balkenförmigen Körper so vor schädlichen Umwelteinflüssen wie Korrosion, usw. Ein Verankerungsbett der Schrift
WO2017045656A1 ist also nicht mehr notwendig. Vergleichsweise ist der erfindungsgemässe WIM Sensor somit konstruktiv einfacher gestaltet.
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Vorteilhafterweise weist der balkenförmige Körper eine Verankerung auf, welche Verankerung im eingebauten Zustand des balkenförmigen Körpers grossflächig von Einbettmasse bedeckt ist. Vorteilhafterweise wird beim Einbau des WIM Sensors viskose Einbettmasse aus aushärtbarem Material verwendet. Die viskose Einbettmasse wird um die Verankerung gegossen und härtet aus und bildet mit der Verankerung bereichsweise eine stoffschlüssige Verbindung, welche stoffschlüssige Verbindung den WIM Sensor im eingebauten Zustand dauerhaft stabil in der Fahrbahn verankert. Ein Verankerungsbett der Schrift
WO2017045656A1 ist also nicht mehr notwendig. Ein solches Verankerungsbett ist aus Metall und teuer in der Herstellung. Vergleichsweise ist der erfindungsgemässe WIM Sensor ohne Verankerungsbett daher vom Gewicht her leichter und kostengünstiger zum Einbauort zu transportieren und am Einbauort kostengünstiger in die Fahrbahn einzubauen.
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Vorteilhafterweise sind die Signalleiter der Gruppen von Messelementen am oder im balkenförmigen Körper angeordnet. Ein Verankerungsbett mit Kanälen zum Verlegen der Signalleiter wie in der Schrift
WO2017045656A1 gelehrt, ist also nicht mehr notwendig. Vergleichsweise ist der erfindungsgemässe WIM Sensor somit konstruktiv einfacher gestaltet.
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Vorteilhafterweise sind die Signalleiter der Gruppen von Messelementen am balkenförmigen Körper angeordnet, welcher Signalleiter nach dem Einlegen des WIM Sensors in eine Nut in der Fahrbahn und nach dem Eingiessen von Einbettmasse in einen Raum für Einbettmasse mechanisch geschützt von Einbettmasse umgeben sind. Vorteilhafterweise ist mindestens ein Kanal für die Signalleiter der Gruppen von Messelementen im balkenförmigen Körper angeordnet, welcher Kanal nach dem Einlegen WIM Sensors in eine Nut in der Fahrbahn und nach dem Eingiessen von Einbettmasse in einen Raum für Einbettmasse mechanisch geschützt von Einbettmasse umgeben ist. Vorteilhafterweise wird beim Einbau des WIM Sensors viskose Einbettmasse aus aushärtbarem Material verwendet. Die viskose Einbettmasse wird um die Signalleiter gegossen und härtet aus und schützt die Signalleiter mechanisch. Ein Verankerungsbett mit Kanälen zum Verlegen der Signalleiter wie in der Schrift
WO2017045656A1 gelehrt, ist also nicht mehr notwendig. Ein solches Verankerungsbett ist aus Metall und teuer in der Herstellung. Vergleichsweise ist der erfindungsgemässe WIM Sensor ohne Verankerungsbett daher vom Gewicht her leichter und kostengünstiger von einer Fabrik zum Einbauort zu transportieren und am Einbauort kostengünstiger in die Fahrbahn einzubauen.
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Vorteilhafterweise ist eine Deckschicht am balkenförmigen Körper angeordnet, welche Deckschicht im eingebauten Zustand spanend bearbeitbar ist. Vorteilhafterweise wird der WIM Sensor derart in eine Nut in der Fahrbahn eingelegt, dass die Deckschicht über eine Fahrbahnoberfläche vorsteht; und dass die Deckschicht nach dem Einbau des WIM Sensors derart spanend bearbeitet wird, dass die Deckschicht bündig mit der Fahrbahnoberfläche ist. Der WIM Sensor der Schrift
WO2017045656A1 weist eine solche Deckschicht nicht auf. Vergleichsweise ist der erfindungsgemässe WIM Sensor mit Deckschicht daher auf einfache Weise bündig mit der Fahrbahnoberfläche in die Fahrbahn einzubauen. Vergleichsweise misst der erfindungsgemässe WIM Sensor mit Deckschicht die Kraft des fahrenden Fahrzeugs aber auch genauer. Denn wenn der WIM Sensor im eingebauten Zustand nicht bündig mit der Fahrbahnoberfläche ist, insbesondere wenn der WIM Sensor im eingebauten Zustand geringfügig über die Fahrbahnoberfläche vorsteht, wirkt beim Fahren des Fahrzeugs über den WIM Sensor eine Radkraft direkt auf den WIM Sensor, welche Einwirkung der Radkraft eine Lebensdauer des WIM Sensors erniedrigt und welche Radkraft die Messung der Kraft stört, wenn das Fahrzeug über den in die Fahrbahn eingebauten WIM Sensor fährt.
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Vorteilhafterweise ist mindestens ein Isolierelement am balkenförmigen Körper anbringbar, welches Isolierelement im eingebauten Zustand des balkenförmigen Körpers eine Rollkraft dämpft. Die Rollkraft entsteht bei einer Deflektion der Fahrbahn unter der Kraft des auf der Fahrbahn fahrenden Fahrzeugs. Die Rollkraft breitet sich in der Fahrbahn aus. Die Rollkraft stört die Messung der Kraft, wenn das Fahrzeug über den in die Fahrbahn eingebauten WIM Sensor fährt. Vorteilhafterweise wird beim Einbau des WIM Sensors ein Isolierelement mit geringem Kompressionsmodul und niedrigem Elastizitätsmodul verwendet. Aufgrund des geringen Kompressionsmoduls und des niedrigen Elastizitätsmoduls des Isolierelements verformt sich das Isolierelement unter der Wirkung der Rollkraft und leitet die Rollkraft nicht in den balkenförmigen Körper. Ein Einleiten der Rollkraft zu den Messelementen im balkenförmigen Körper wird so wirksam verhindert. Der WIM Sensor der Schrift
WO2017045656A1 weist ein solches Isolierelement nicht auf. Vergleichsweise misst der erfindungsgemässe WIM Sensor mit Isolierelement die Kraft des fahrenden Fahrzeugs genauer.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft unter Beizug der Figuren näher erklärt. Es zeigen
- 1 einen Querschnitt durch einen Teil einer ersten Ausführungsform eines WIM Sensors vor dem Einbau in eine Fahrbahn;
- 2 einen Querschnitt durch einen Teil einer zweiten Ausführungsform eines WIM Sensors vor dem Einbau in eine Fahrbahn;
- 3 einen Querschnitt durch einen Teil einer dritten Ausführungsform eines WIM Sensors vor dem Einbau in eine Fahrbahn;
- 4 einen Querschnitt durch den Teil des WIM Sensors nach 1 nach dem Einbau in eine Fahrbahn;
- 5 einen Querschnitt durch den Teil des WIM Sensors nach 2 nach dem Einbau in eine Fahrbahn; und
- 6 einen Querschnitt durch den Teil des WIM Sensors nach 3 nach dem Einbau in eine Fahrbahn.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Die 1 bis 3 zeigen drei Ausführungsformen eines WIM Sensors 1 vor dem Einbau in eine Fahrbahn 7. Und die 4 bis 6 zeigen die drei Ausführungsformen von WIM Sensoren 1 nach dem Einbau in die Fahrbahn 7.
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Der WIM Sensor 1 weist einen balkenförmigen Körper 2 auf. Der balkenförmige Körper 2 besteht aus mechanisch beständigem Material wie aus Reinmetallen, Aluminiumlegierungen, Nickellegierungen, Kobaltlegierungen, Eisenlegierungen, usw. Im Querschnitt gesehen ist der balkenförmige Körper 2 T-förmig und weist eine maximale Höhe von beispielsweise 50mm und eine maximale Breite von beispielsweise 80mm auf. Eine Länge des balkenförmigen Körper 2 beträgt beispielsweise 1000mm oder mehr. Die Höhe erstreckt sich in vertikaler Richtung der Figuren. Die Breite erstreckt sich in horizontaler Richtung der Figuren. Die Länge erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zur Höhe und zur Breite.
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Eine Verankerung 22 ist an einem unteren Ende des balkenförmigen Körpers 2 angeordnet. Die Verankerung 22 erstreckt sich am unteren Ende in horizontaler Richtung als beispielsweise ebene Verankerungsfläche 25 über eine Breite von 80mm. In den drei dargestellten Ausführungsformen endet die Verankerung 22 in horizontaler Richtung in zwei Stegen 26. Die Verankerungsfläche 25 und die Stege 26 weisen eine grosse Aussenoberfläche auf.
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An einem oberen Ende des balkenförmigen Körpers 2 ist eine Krafteinleitfläche 24 angeordnet. In den drei dargestellten Ausführungsformen erstreckt sich die Krafteinleitfläche 24 in horizontaler Richtung als beispielsweise ebene Fläche über eine Breite von 50mm.
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Der balkenförmige Körper 2 weist mindestens einen Hohlraum 20 auf. Im Hohlraum 20 sind über die Länge des balkenförmigen Körpers 2 verteilt, mehrere Gruppen mit Messelementen 13, 13' angeordnet. Beispielsweise sind im Hohlraum 20 vier Gruppen mit Messelementen 13, 13' über eine Länge des balkenförmigen Körpers 2 von 1000mm in einem gegenseitigen Abstand von 250mm angeordnet. In Längsrichtung gesehen ist der balkenförmige Körper 2 an zwei Enden verschlossen. Die Enden sind figürlich nicht dargestellt. Der Hohlraum 20 schützt die Messelemente 13, 13' vor schädlichen Umwelteinflüssen wie Wasser, Feuchtigkeit, usw.
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Jede Gruppe von Messelementen 13, 13' weist zwei nahe zueinander angeordnete Messelemente 13, 13' auf. Beide Messelemente 13, 13' liefern Messsignale. Die Messsignale werden über Signalleiter 5 zu einer Auswerteeinheit geleitet. Im Querschnitt gesehen, sind die Signalleiter 5 als runde Kabel dargestellt. Die Auswerteeinheit ist figürlich nicht dargestellt.
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Beispielsweise führt je ein Signalleiter 5 zu einer Gruppe mit Messelementen 13, 13'. Der WIM Sensor 1 weist für vier Gruppen mit Messelementen 13, 13' also vier Signalleiter 5 auf. Eine Signalverbindung der Signalleiter 5 mit den Messelementen 13, 13' ist figürlich nicht dargestellt.
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Die Signalleiter 5 verlaufen am balkenförmigen Körper 2. In den Ausführungsformen nach 1 und 4 sowie 2 und 5 verlaufen die Signalleiter 5 an Seitenflächen 23 aussen am balkenförmigen Körper 2. In den drei dargestellten Ausführungsformen erstrecken sich die Seitenflächen 23 in vertikaler Richtung. Die Signalleiter 5 verlaufen in Längsrichtung des balkenförmigen Körpers 2. In der Ausführungsform nach 3 und 6 verlaufen die Signalleiter 5 an den Seitenflächen 23 in Kanälen 41 im balkenförmigen Körper 2. Die Kanäle 41 sind nutenförmig. Die Kanäle 41 mit den Signalleitern 5 verlaufen in Längsrichtung des balkenförmigen Körpers 2. Eine Durchführung der Signalleiter 5 zu den Messelementen 13, 13' ist figürlich nicht dargestellt. Beispielsweise ist die Durchführung eine Querbohrung im balkenförmigen Körper 2, durch welche Querbohrung ein Signalleiter 5 zu einer Gruppe von Messelementen 13, 13' geführt ist. Die Querbohrung weist einen Innendurchmesser von der Grösse des Aussendurchmessers des Signalleiters 5 auf. Die Querbohrung weist Dichtmittel wie einen Dichtring, Dichtmasse, usw. auf und verhindert so das Eindringen von schädlichen Umwelteinflüssen wie Wasser, Feuchtigkeit, usw. in den Hohlraum 20.
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Die 4 bis 6 zeigen den in die Fahrbahn eingebauten WIM Sensor 1. Im eingebauten Zustand misst der WIM Sensor 1 eine Kraft K von einem auf einer Fahrbahnoberfläche 700 fahrenden Fahrzeug, wenn dieses über den WIM Sensor 1 fährt. In den 4 bis 6 ist das Fahrzeug nicht dargestellt. Die Kraft K ist schematisch als Pfeil dargestellt. Die Kraft K wirkt in vertikaler Richtung auf die Krafteinleitfläche 24 des balkenförmigen Körpers 2. Unter der Wirkung der Kraft K verbiegt sich der balkenförmige Körper 2. Die Verbiegung des balkenförmigen Körpers 2 erfolgt als Verbiegung der Krafteinleitfläche 24 im Bereich des Hohlraums 20.
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Der balkenförmige Körper 2 weist einen Kontakt 21 auf. Der Kontakt 21 erstreckt sich in vertikaler Richtung in den Hohlraum 20. Ein erstes Messelement 13 ist mechanisch mit dem Kontakt 21 verbunden. Beispielsweise ist das erste Messelement 13 in vertikaler Richtung gesehen zwischen dem Kontakt 21 und einem Boden des Hohlraums 20 mechanisch eingespannt. Bei Verbiegung des balkenförmigen Körpers 2 drückt der Kontakt 21 auf das erste Messelement 13, das erste Messelement 13 erfasst die zu messende Kraft K als Verbiegung des balkenförmigen Körpers 2. Ein zweites Messelement 13' ist mechanisch nicht mit dem Kontakt 21 verbunden oder das zweite Messelement 13' ist mechanisch anders mit dem Kontakt 21 verbunden. Beispielsweise ist das zweite Messelement 13' in vertikaler Richtung gesehen nicht zwischen dem Kontakt 21 und dem Boden des Hohlraums 20 mechanisch eingespannt. Das zweite Messelement 13' erfasst daher die Verbiegung des balkenförmigen Körpers 2 nicht oder das zweite Messelement 13' erfasst die Verbiegung des balkenförmigen Körpers 2 anders als das erste Messelement 13.
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Die Messelemente 13, 13' weisen optische Fasern zum Leiten von Licht auf. Die Verbiegung des balkenförmigen Körpers 2 wirkt auf die optischen Fasern des ersten Messelements 13 und dämpft eine Amplitude des Lichts. Die Dämpfung der Amplitude ist proportional zur Grösse der Verbiegung des balkenförmigen Körpers 2. Die Dämpfung der Amplitude wird von der Auswerteeinheit mit hoher zeitlicher Auflösung bestimmt.
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Für die Messung der Kraft K wird eine Differenz aus den Messsignalen gebildet. Messstörungen wie Temperaturänderungen der Fahrbahn 7, usw. wirken dabei im gleichen Masse auf beide Messelemente 13, 13` und haben aufgrund der Differenzbildung keinen Einfluss auf die Messung der Kraft K.
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Die 4 bis 6 zeigen im Querschnitt einen Teil der Fahrbahn 7 mit einer Fahrbahnoberfläche 70. Die Fahrbahnoberfläche 70 erstreckt sich in horizontaler Richtung. Die Fahrbahn 7 besteht aus abriebfestem Material wie Asphalt, Beton, usw.
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In der Ausführungsform nach 6 ist mindestens ein Isolierelement 9 an einer Seitenfläche 23 des balkenförmigen Körpers 2 befestigt. Beispielsweise sind zwei Isolierelemente 9 an zwei Seitenflächen 23 des balkenförmigen Körpers 2 befestigt. Das Isolierelement 9 ist streifenförmig und weist die Höhe der Seitenfläche 23 und die Länge der Seitenfläche 23 auf. Das Isolierelement 9 besteht aus Material mit geringem Kompressionsmodul und niedrigem Elastizitätsmodul wie Silikonschaum, Kautschuk, Expandiertes Polypropylen (EPP), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), usw. Wenn das Fahrzeug auf der Fahrbahn 7 fährt, erfährt die Fahrbahn 7 eine Deflektion unter der Kraft K des Fahrzeugs. Mit der Deflektion der Fahrbahn 7 entsteht eine Rollkraft R. Die Rollkraft R breitet sich in horizontaler Richtung aus, sie eilt dem fahrenden Fahrzeug voraus und sie eilt dem fahrenden Fahrzeug nach. Die Rollkraft R ist schematisch als Pfeil dargestellt. Die Rollkraft R stört die Messung der Kraft K, wenn das Fahrzeug über den in die Fahrbahn 7 eingebauten WIM Sensor 1 fährt. Eine Grösse der Rollkraft nimmt unterhalb der Fahrbahn 7 mit steigendem Abstand zur Fahrbahnoberfläche 700 ab. Aufgrund des geringen Kompressionsmoduls und des niedrigen Elastizitätsmoduls des Isolierelements 9 verformt sich das Isolierelement 9 unter der Wirkung der Rollkraft R und die sich ausbreitenden Rollkraft R wird nicht in den balkenförmigen Körper 2 eingeleitet. Ein Einleiten der Rollkraft R zu den Messelementen 13, 13' im balkenförmigen Körper 2 wird so wirksam verhindert.
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In einem ersten Verfahrensschritt zum Einbau des WIM Sensors 1 in die Fahrbahn 7 wird in der Fahrbahn 7 eine Nut 71 angelegt. Die Nut 71 wird mit einem geeigneten Werkzeug wie eine Schleifmaschine, Fräse, usw. hergestellt. Die Nut 71 erstreckt sich unterhalb der Fahrbahnoberfläche 70. Die Nut 71 ist so gross bemessen, dass der WIM Sensor 1 darin vollständig Platz hat und dass um den WIM Sensor 1 Raum für Einbettmasse 8 ist. Beispielsweise hat die Nut 71 einen rechteckigen Querschnitt. Die Nut 71 weist einen Grund auf. Die Nut 71 weist zwei seitliche Innenflächen auf, welche sich jeweils in vertikaler Richtung erstrecken.
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In einem zweiten Verfahrensschritt zum Einbau des WIM Sensors 1 in die Fahrbahn 7 wird der WIM Sensor 1 in die Nut 71 gelegt und in der Nut 71 positioniert.
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In einem dritten Verfahrensschritt zum Einbau des WIM Sensors 1 in die Fahrbahn 7 wird die Nut 71 vollständig mit Einbettmasse 8 gefüllt. Der Ausdruck „vollständig gefüllt“ im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Nut 71 in vertikaler Richtung bis zu einem oberen Rand der Nut 71 zur Fahrbahnoberfläche 70 hin mit Einbettmasse 8 gefüllt ist.
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Die Einbettmasse 8 besteht aus mechanisch beständigem, aushärtbarem Material wie Polyesterharz, Epoxidharz, usw. Die Einbettmasse 8 wird im viskosen Zustand in die Nut 71 gefüllt und bedeckt den Grund der Nut 71 und die seitlichen Innenflächen der Nut 71 direkt.
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Der zweite und der dritte Verfahrensschritt lassen sich in beliebiger zeitlicher Reihenfolge realisieren. So kann der WIM Sensor 1 zeitlich zuerst in der Nut 71 positioniert werden und zeitlich danach wir der in der Nut 71 positionierte WIM Sensor 1 mit Einbettmasse 8 vergossen und die Nut 71 wird vollständig gefüllt. Oder die Nut 71 wird zeitlich zuerst mit Einbettmasse 8 gefüllt und der WIM Sensor 1 wird zeitlich danach in der mit Einbettmasse 8 gefüllten Nut 71 positioniert. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, die Nut 71 zeitlich zuerst teilweise mit Einbettmasse 8 zu füllen, zeitlich danach den WIM Sensor 1 in der mit Einbettmasse 8 teilweise gefüllten Nut 71 zu positionieren und zeitlich danach die Nut 71 mit dem darin positionierten WIM Sensor 1 mit Einbettmasse 8 vollständig zu füllen.
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Nach dem dritten Verfahrensschritt bedeckt die Einbettmasse 8 die Verankerung 22 grossflächig. Der Ausdruck „grossflächig bedeckt“ im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die grosse Aussenoberfläche der Verankerungsfläche 25 und der beiden Stege 26 der Verankerung 22 direkt mit Einbettmasse 8 bedeckt ist.
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Nach dem dritten Verfahrensschritt bedeckt die Einbettmasse 8 den balkenförmigen Körper 2 weitgehend vollständig. Der Ausdruck „weitgehend vollständig bedeckt“ im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Einbettmasse 8 alle solche Bereiche des balkenförmigen Körpers 2 direkt bedeckt, welche Bereiche des balkenförmigen Körpers 2 nicht bereits anderweitig abgedeckt sind. So verlaufen in den Ausführungsformen nach 4 und 5 Signalleiter 5 an Seitenflächen 23 des balkenförmigen Körpers 2. In den Bereichen wo die Signalleiter 5 den balkenförmigen Körper 2 bereits abdecken, ist der balkenförmige Körper 2 nicht direkt mit Einbettmasse 8 bedeckt. In der Ausführungsform nach 6 sind die Seitenflächen 23 des balkenförmigen Körpers mit Isolierelementen 9 abgedeckt. In den Bereichen wo die Isolierelemente 9 den balkenförmigen Körper 2 bereits abdecken, ist der balkenförmige Körper 2 nicht direkt mit Einbettmasse 8 bedeckt. Und in der Ausführungsform nach 6 ist auch die Krafteinleitfläche 24 des balkenförmigen Körpers mit einer Deckschicht 6 abgedeckt. In dem Bereich wo die Deckschicht 6 den balkenförmigen Körper 2 bereits abdeckt, ist der balkenförmige Körper 2 nicht direkt mit Einbettmasse 8 bedeckt.
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Die Einbettmasse 8 härtet temperaturabhängig in weniger als 1h bis 2h aus. Die Einbettmasse 8 geht beim Aushärten mit dem Grund der Nut 71 und den seitlichen Innenflächen der Nut 71 eine stoffschlüssige Verbindung ein. Die Einbettmasse 8 ist so mechanisch stabil mit der Fahrbahn 7 verbunden. Die Einbettmasse 8 geht beim Aushärten mit der Verankerungsfläche 25 und den Stegen 26 der Verankerung 22 eine stoffschlüssige Verbindung ein. Die Verankerung 22 ist so mechanisch stabil mit der Einbettmasse 8 verbunden. Die Einbettmasse 8 geht beim Aushärten mit aussenseitigen Isolierflächen 90 der Isolierelemente 9 eine stoffschlüssige Verbindung ein. Die Isolierelemente 9 sind so mechanisch stabil mit der Einbettmasse 8 verbunden. Die Einbettmasse 8 schützt den balkenförmigen Körper 2 so vor schädlichen Umwelteinflüssen wie Korrosion, usw.
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In der Ausführungsform nach 3 und 6 ist eine Deckschicht 6 am balkenförmigen Körper 2 angeordnet, welche Deckschicht 6 im eingebauten Zustand des WIM Sensors 1 spanend bearbeitbar ist. Die Deckschicht 6 ist aus abriebfestem Material wie Beton, Glasfaser, Glasfaser-Klebstoffverbund, usw. Vorteilhafterweise ist die Deckschicht 6 aus Material, das weitgehend ähnlich bearbeitbar ist, wie das Material der Fahrbahn 7. Vorteilhafterweise ist die Deckschicht 6 aus Material, das weitgehend ähnlich altert, wie das Material der Fahrbahn 7. Vorteilhafterweise ist die Deckschicht 6 aus Material, das optisch weitgehend ähnlich aussieht, wie das Material der Fahrbahn 7. Die Deckschicht 6 ist stoffschlüssig auf der Krafteinleitfläche 24 befestigt.
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Im dritten Verfahrensschritt zum Einbau des WIM Sensors 1 in die Fahrbahn 7 wird der WIM Sensor 1 derart in die Nut 71 gelegt und in der Nut 71 positioniert, dass die Deckschicht 6 über die Fahrbahnoberfläche 70 vorsteht.
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In einem fünften Verarbeitungsschritt zum Einbau des WIM Sensors 1 in die Fahrbahn 7 wird die Deckschicht 6 derart spanend bearbeitet, dass die Deckschicht 6 bündig mit der Fahrbahnoberfläche 70 ist. Dies erfolgt mit einem geeigneten Werkzeug wie mit einer Schleifmaschine, Fräse, usw.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- WIM Sensor
- 2
- balkenförmiger Körper
- 5
- Signalleiter
- 6
- Deckschicht
- 7
- Fahrbahn
- 8
- Einbettmasse
- 9
- Isolierelement
- 13, 13'
- Messelemente
- 20
- Hohlraum
- 21
- Kontakt
- 22
- Verankerung
- 23
- Seitenfläche
- 24
- Krafteinleitfläche
- 25
- Verankerungsfläche
- 26
- Steg
- 41
- Kanäle
- 60
- Deckfläche
- 70
- Fahrbahnoberfläche
- 71
- Nut
- 90
- Isolierfläche
- K
- Kraft
- R
- Rollkraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2017045656 A1 [0003, 0004, 0005, 0007, 0011, 0012, 0013, 0014, 0015, 0016]
