Herausforderungen
Die Messung von Rad-Schiene-Kräften im Rahmen der Schienenfahrzeugvalidierung ist technisch anspruchsvoll. Das Messsystem muss direkt am rotierenden Radsatz montiert werden und unter realen Einsatzbedingungen zuverlässig arbeiten.
Während Streckentests sind die Telemetriekomponenten hohen Drehzahlen, Vibrationen, Stoßbelastungen, Staub, Stahl- und Kunststoffpartikeln, Spritzwasser, aufgewirbeltem Schotter und Splitt aus dem Gleisbett und winterlichen Temperaturen ausgesetzt. Bei hohen Geschwindigkeiten können Wasser und Schmutz Gehäuse, Steckverbinder, Dichtungen und Verkabelung stark beanspruchen.
Eine weitere zentrale Herausforderung ist der Zeitfaktor. Streckentests sind kostenintensiv und eng getaktet. Muss ein Telemetriemodul ausgetauscht werden, sollte dies schnell und sicher möglich sein – ohne lange Ausfallzeiten oder aufwendige Neukonfiguration.
Lösung
Gemeinsam mit TÜV SÜD Rail hat imc Test & Measurement imc MTP-NT-XS entwickelt: eine standardisierte, bahntaugliche Gehäuselösung auf Basis der bewährten imc MTP-NT-Telemetrieplattform.
Die Lösung ermöglicht eine drahtlose, radial abstrahlende Signalübertragung vom rotierenden Radsatz. Dadurch kann die Messtechnik am Radsatz montiert werden, ohne diesen zu verändern. Die modulare Systemarchitektur erlaubt es zudem, Verstärkermodule sensornah und gut zugänglich zu platzieren.
Das standardisierte Gehäusekonzept ersetzt projektspezifische Sondergehäuse. Dadurch verbessert sich die Austauschbarkeit der Komponenten, der Engineering-Aufwand sinkt, und Telemetriemodule lassen sich effizienter austauschen, wiederverwenden oder warten lassen.
Die imc MTP-NT-XS Telemetrie im Messbetrieb
Im praktischen Einsatz nutzt TÜV SÜD Rail imc MTP-NT-XS für die Messung von Rad-Schiene-Kräften im Rahmen von Validierungs- und Zertifizierungstests. Diese Messungen helfen dabei, die Wechselwirkung zwischen Rad und Schiene zu bewerten und zu überprüfen, ob die Kräfte während des Fahrzeugbetriebs innerhalb eines sicheren Bereichs bleiben.
Besonders wertvoll ist das System für interne Validierungsprojekte von TÜV SÜD Rail sowie für die Vermietung von Messradsätzen. Bestehende Messapplikationen können ohne erneute Konfiguration weiterverwendet werden. Das verkürzt Vorbereitungszeiten und erhöht die Verfügbarkeit des gesamten Messsystems.
Ein wesentlicher Vorteil im Betrieb ist die einfache Servicefähigkeit: Einzelne Module lassen sich leichter entfernen, ersetzen oder wiederverwenden. Dadurch können Ausfallzeiten während kostenintensiver Streckentests reduziert werden.
Testaufbau und Testmethode
Der Messaufbau basiert auf einem Messradsatz, der mit imc MTP-NT-XS-Telemetriemodulen ausgestattet ist. Sensoren erfassen die zwischen Rad und Schiene wirkenden Kräfte, während das Telemetriesystem die Messdaten vom rotierenden Radsatz auf die stationäre Seite überträgt.
Das imc MTP-NT-XS-System ist in zwei Varianten verfügbar:
imc MTP-NT-XS-BASE enthält den Controller für die Messdatenverarbeitung und die induktive Datenübertragung. Darüber hinaus umfasst die Einheit die Energieaufbereitung für die auf die rotierende Seite übertragene Versorgung und bietet konfigurierbare Steckplätze für Datenerfassungsmodule.
imc MTP-NT-XS-EXT erweitert das System um zusätzliche konfigurierbare Steckplätze für Messmodule, beispielsweise für Analog-, Temperatur- oder Dehnungsmessstreifen-Signale.
Beide Varianten verfügen über integrierte wasserdichte Steckverbinder und können in Reihe verbunden werden. Dadurch lässt sich der Messaufbau flexibel an die jeweilige Validierungsaufgabe anpassen.
Worauf muss man besonders achten?
Für eine zuverlässige Messung von Rad-Schiene-Kräften sind mehrere technische und operative Faktoren entscheidend.
Das System muss eine robuste Signalübertragung von rotierenden Komponenten ermöglichen und unter dynamischen Betriebsbedingungen hochwertige Messdaten liefern. Gleichzeitig muss es flexibel genug sein, um unterschiedliche Signale zu unterstützen.
Ebenso wichtig ist der Schutz vor Umwelteinflüssen. Das imc MTP-NT-XS-System nutzt robuste Metallgehäuse, wasserdichte Steckverbinder und IP68-Schutz, um den rauen Bedingungen im Bahnbetrieb standzuhalten.
Ein weiterer zentraler Faktor ist die Servicefreundlichkeit. In der Bahnerprobung können schneller Zugriff auf die Module, der einfache Austausch und die Wiederverwendung bestehender Messkonfigurationen die Vorbereitungszeit deutlich reduzieren und die Testeffizienz erhöhen.
Vorteile der imc Lösung
Die imc MTP-NT-XS-Telemetrielösung macht die Messung von Rad-Schiene-Kräften effizienter, zuverlässiger und servicefreundlicher.
Sie ermöglicht eine minimal-invasive Installation am Radsatz, reduziert den Rüstaufwand und unterstützt den schnellen Modulaustausch im Servicefall. Das standardisierte Gehäusedesign verbessert die Systemverfügbarkeit und reduziert den Bedarf an projektspezifischer mechanischer Entwicklung.
Mit modularer Konfiguration, modernen Schnittstellen, induktiver oder drahtloser Übertragung, 18-Bit-Auflösung, bis zu 24 kHz Signalbandbreite und einem Betriebstemperaturbereich von -40 bis +85 °C bietet imc MTP-NT-XS eine zukunftssichere Datenerfassungsplattform für rotierende Messanwendungen im Bahnsektor.
Fazit
Für TÜV SÜD Rail bedeutet dies kürzere Vorbereitungszeiten, schnellere Serviceprozesse und eine flexiblere Nutzung von Messradsätzen. Für Validierungsprojekte im Bahnbereich entsteht daraus eine robuste Telemetrielösung, die eine zuverlässige Messdatenerfassung in anspruchsvollen Streckentests unterstützt.
