17.09.2018

Automatisierte Messung von Zugrädern während der Durchfahrt

Messen bei 350km/h

Durch ein neues 3D-System müssen Züge oder S-Bahnen zum Warten nicht mehr an einer vorgesehen Stelle halten, damit die Räder einzeln ausgemessen werden können. Das geschieht nun während der Durchfahrt automatisch. Zudem werden die Werte den Technikern und Mechanikern automatisiert per Software zugestellt. Sie kennen somit den Status der Räder bereits vor dem Eintreffen des Zuges.


Das 3D-Wheel-Measurement-System ist sowohl für die Messung an Wartungsstandorten als auch für den Betrieb an den Gleisen auf freier Strecke geeignet. Das Messsystem wird um die Schienen herum angebracht. Fünf Laserscanner messen Durchmesser, Profil sowie Abstand des Räderwerks von Zügen und geben die Toleranzen an. Systeme für Straßenbahnräder werden um einen 6. Laser erweitert, da diese Räder stärker an der Karosserie der Bahn anliegen. Gemessen wird mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 50km/h, wenn Züge vorbeifahren oder bevor sie in den Bahnhof bzw. Wartungsbereich einrollen. Ein Upgrade des Systems ist bereits in Entwicklung und erscheint Ende des Jahres. Die verbesserte Frequenz der Sensoren ermöglicht dann Messungen bei Geschwindigkeiten bis zu 350km/h. Damit ist es das erste Messsystem, dass Hochgeschwindigkeitszüge bei mehr als 300km/h messen kann.

Radidentifizierung per RFID

"Der Sensor wird an die Gleise angeschlossen und erfasst die Daten, sobald ein Zug vorbeifährt. Durch einen RFID-Code kann jedes Rad individuell identifiziert werden. Dazu liest ein RFID-Scanner neben der Eisenbahnlinie die Radnummern aus. Ein zusätzlicher Scanner identifiziert ebenfalls per RFID das Fahrzeug. Alle Daten werden automatisch an die Ingenieure und Techniker übertragen. Die hierfür nötige Software kann in eine bestehende Softwarelösung, wie z.B. Aura, eingebunden werden. Aura arbeitet nach einem europäischen Standard der Bahnindustrie und ist bereits in vielen europäischen Bahnhöfen im Einsatz. In Deutschland ist das 3D-System noch einzigartig. Aktuell sind wir in Gesprächen mit Siemens, bezüglich einer Kooperation", sagt Thijs Haselhoff, Business Development Director bei Althen. Um die Sensoren vor Witterung zu schützen, sind sie in sich öffnenden und schließenden Boxen eingebettet. Zur Selbstreinigung wird eine Übersteuerung erzeugt. Sobald sich die Klapptüren öffnen, werden Staub und Schmutz ausgeblasen. In kalten Regionen mit extremen Umweltbedingungen wie z.B. Russland, wo 3D Wheel Measurement bereits im Einsatz ist, werden zusätzlich Heizelemente verwendet. Dadurch ist gewährleistet, dass das System auch bei -40°C zuverlässig arbeitet. Analoges gilt für Regionen mit sehr hohen Temperaturen. Hier werden Kühlsysteme eingebaut, die den Betrieb in Gebieten mit bis zu +50°C ermöglichen.

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Kombination mit Handgerät

Das Messsystem ist um zahlreiche zusätzliche Funktionen erweiterbar. So kann eine sogenannte Weight-in-Motion-Funktion integriert werden. Dazu wird die Ladung des Zuges pro Wagen gemessen. Haselhoff: "Auch die Richtung des Fahrzeuges kann durch zusätzliche Komponenten erfasst werden. Dies kann u.U. zu einer frühen Gefahrenwarnung beitragen." Alle Daten werden kombiniert an die Kunden weitergegeben. Kunden, die nicht auf die Möglichkeit einer händischen Ausmessung verzichten möchten, können das System mit einem Handgerät kombinieren. Eine Funktion, die vor dem Hintergrund der Vermessung von neuen Rädern nützlich ist, die noch nicht in der Software registriert sind. Die Messwerkzeuge sind in die mitgelieferte Software, z.B. Aura, integriert. Insgesamt stehen drei manuelle Werkzeuge zur Verfügung: Gemessen werden kann das Profil, der Raddurchmesser sowie der Radabstand. Alle Werkzeuge sind in einem Tablet (Windows) synchronisiert. Eine Apple-Software für das iPad befindet sich bereits in der Entwicklung. Zum System gehören nicht nur die Hard- und Software, sondern auch Sensoren, die sicherstellen, dass das System rund 30 Minuten bevor der Zug eintrifft, startet.

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MTS Sensor Technologie  GmbH & CO. KG
LTN Servotechnik GmbH - November 2019