Gerade im Nahverkehrsbereich (Metro, Straßenbahn) mit häufigem Stop-and-go und festgelegten Haltepositionen, aber auch im Fernverkehr spielen Bremssysteme von Schienenfahrzeugen eine kritische Rolle für die Verkehrssicherheit und den Komfort der Passagiere. Im Güterverkehr kommt es dagegen aufgrund der variablen Beladung vor allem darauf an, Bremswege korrekt zu berechnen – Basis hierfür ist eine präzise Bestimmung des verfügbaren Bremsvermögens, das entscheidend von der (noch) vorhandenen Bremskraft abhängt.
Präzise Kennwerte zum Zustand des Bremssystems
Wie gerufen kommt da eine weitere messtechnische Innovation aus dem Hause Kistler: Der vor etwa einem Jahr auf den Weg gebrachte Geschäftsbereich Rail Technology des Schweizer Sensorik-Spezialisten präsentiert mit dem Bremskraft-Messsystem eine mobile Komplettlösung im praktischen Werkzeugkoffer. Das flexibel konfigurierbare System ist einsetzbar bei einem Großteil aller Arten von Schienenfahrzeugen, die mit Klotz- oder Scheibenbremsen ausgestattet sind; es liefert zuverlässig Kennwerte wie Aufbauverzögerung, Aufbauzeit, Endkraft, Lösezeit etc.
Die Sensoren werden anstelle des Bremsklotzes bzw. der Bremsbeläge eingebaut und erlauben so eine direkte und präzise Messung der entsprechenden Parameter. Durch die Bestimmung der Bremskraft in Abhängigkeit vom Bremsdruck lässt sich mit der speziellen Analysesoftware von Kistler die Hysteresekurve errechnen, die konkrete Rückschlüsse auf den bisherigen und zukünftigen Verschleiß erlaubt. Alle bremsspezifischen Kennwerte werden sowohl numerisch als auch grafisch aufbereitet, analysiert und dokumentiert.
Vorteile piezoelektrischer Sensorik: langlebig und robust
Das Bremskraft-Messsystem kann mit bis zu acht Kraftsensoren sowie optional weiteren Druck- und Triggersensoren ausgestattet werden. Die piezoelektrischen Kraftsensoren basieren auf Kistlers jahrzehntelanger Erfahrung in diesem Feld: Sie sind mechanisch besonders robust aufgebaut, UIC-konform und ab Werk vorkalibriert. Die erzeugten linearen und absoluten Ladungssignale sind dank der hochohmigen Verstärkereingänge unempfindlich gegen elektromagnetische Störfelder. Besonderes Augenmerk wurde außerdem auf die konsequente Trennung von Schienen- und Werkstattmasse gelegt, um schädliche Ausgleichsströme zu vermeiden.
Alle Komponenten – Sensorik, Signalaufbereitung, Datenerfassung und anwendungsspezifische Software – finden Platz im kompakten, mit Rollen ausgestatteten Koffer, der zusätzlich über eine Batterieversorgung für den mobilen Einsatz des Messsystems verfügt. Die Bremskraft-Messelemente sind kompatibel mit verschiedenen Raddurchmessern und decken unterschiedliche Kraftbereiche bis 60 kN ab.
Von der reglementierten zur vorausschauenden Wartung
Das neue Bremskraft-Messsystem von Kistler bietet Schienenfahrzeugherstellern und Wartungsbetrieben (ECMs) die Möglichkeit, die Leistungsfähigkeit von Rail-Bremssystemen zu überwachen und zusätzlich Kosten bei der Instandhaltung zu sparen. Insbesondere ECMs erhalten damit die Chance, sich von Reglementierungen seitens der Bremsenhersteller zu emanzipieren und nach und nach – auf Basis der gesammelten Daten – die Kompetenz für Predictive Maintenance aufzubauen. Durch die mögliche Reduzierung der aufwändigen dynamischen Bremsproben werden Kosten gespart, was den Investitionsaufwand für das Messsystem rechtfertigt.
Das neue Bremskraft-Messsystem ist ab Januar 2018 verfügbar und wird auf der InnoTrans 2018 (18. bis 21. September in Berlin) präsentiert.
