LKW-Waage

Eine Lkw-Waage (USA), Brückenwaage (außerhalb der USA) oder Eisenbahnwaage ist eine große , meist fest auf einem Betonfundament montierte Waage , die zum Wiegen ganzer Schienen- oder Straßenfahrzeuge samt Ladung dient. Durch Wiegen des Fahrzeugs im Leerzustand und im beladenen Zustand lässt sich die Ladung berechnen.

Die wichtigste Komponente, die bei der Verwendung einer Brückenwaage zur Gewichtsmessung eingesetzt wird, sind die Wägezellen .

Gewerbliche Waagen müssen nach dem National Type Evaluation Program (NTEP) zugelassen oder zertifiziert sein. Die Zertifizierung wird von der National Conference on Weights and Measures (NCWM) gemäß den Spezifikationen und Toleranzen des „Handbook 44“ des National Institute of Standards and Technology (NIST) ^{[ 1 ]} durch Konformitätsbewertung und das Verified Conformity Assessment Program (VCAP) ^{[ 2 ] ausgestellt.}

Handbuch 44: Allgemeiner Kodex Absatz GA.1. und das NIST-Handbuch 130 (Gesetz über einheitliche Gewichte und Maße; Abschnitt 1.13.) definieren kommerzielle Wiege- und Messgeräte wie folgt;

Gewichte und Maße sowie Wiege- und Messgeräte, die im Handel verwendet werden, um die Größe, Menge, den Umfang, die Fläche oder das Maß von Mengen, Dingen, Erzeugnissen oder Artikeln für den Vertrieb oder Verbrauch zu ermitteln, die gekauft, angeboten oder zum Verkauf, zur Vermietung oder zur Vergabe eingereicht werden, oder um eine Grundgebühr oder Zahlung für erbrachte Dienstleistungen auf der Grundlage von Gewicht oder Maß zu berechnen.

NTEP-zugelassene Waagen sind im Allgemeinen solche, die vom Hersteller für den Einsatz in kommerziellen Anwendungen vorgesehen sind, bei denen Produkte nach Gewicht verkauft werden. Die NTEP-Zulassung bedeutet auch „ Eichfähig“ oder entspricht dem Handbuch 44. NTEP-Waagen werden häufig für verschiedenste Anwendungen eingesetzt, vom Wiegen von Aufschnitt im Feinkostladen über das Wiegen von Obst am Verkaufsstand bis hin zur Ermittlung der Versandkosten in Versandzentren und dem Wiegen von Gold und Silber. ^{[ 3 ]}

Eine Eisenbahnwaage ^{[ 4 ]} dient zum Wiegen von Schienenfahrzeugen , darunter Güterwagen , Güterwagen und Lokomotiven , sowohl leer als auch beladen. Bei Beladung ergibt sich das Nettogewicht der Ladung aus dem Bruttogewicht abzüglich des Leergewichts, sofern dieses bekannt ist. Die Waagen werden mithilfe von Messwagen kalibriert , die häufig alte Güterwagen sind, die für ein sehr präzises und exaktes Gewicht umgebaut wurden. Sie werden auch zum Wiegen von Straßenbahnen verwendet .

Es gibt verschiedene Typen, aber alle verfügen über in die Schienen integrierte elektronische Sensoren zur Gewichtsmessung. Allen Konstruktionen ist gemeinsam, dass vor und hinter der jeweiligen Waage ein ausreichender Abstand vorhanden sein muss. Die Messung erfolgt unabhängig von der Fahrtrichtung und davon, ob der Zug geschoben oder gezogen wird.

Grundsätzlich wird zwischen drei verschiedenen Konstruktionsarten unterschieden : ^{[ 5 ]}

Die dynamische Gleiswaage besteht aus einer oder mehreren miteinander koppelbaren Gleiswaagen. Ihr Aufbau ähnelt dem statischer Gleiswaagen mit Wägezellen und Wiegeplattform. Die Schienen sind auf der Wiegeplattform aufgesetzt und mit einer Schienenschrägung versehen. In die Schienen integrierte Weichen erfassen die Position der Waggons auf der Waage. Zusammen mit dem Wiegeterminal und der Software wird das Gewicht der einzelnen Waggons oder Drehgestelle während der Durchfahrt mit bis zu 10 km/h dynamisch ermittelt.

Vorteile:

• Wiegegenauigkeitsklasse bis 0,2 für Einzelwagengewichte gemäß Kalibrierungsvorschriften und OIML-R 106,
• Dank des modularen Aufbaus können Flüssigkeiten auch dynamisch und nachvollziehbar gewogen werden.
• Geeignet als statische Referenzskala für Kalibrierungszwecke, wodurch bei jeder Neukalibrierung Kosten gespart werden.
• Eine Fahrzeugwaage ist aufgrund ihrer Konstruktion, die einer statischen Gleiswaage ähnelt, sehr robust und langlebig.

Nachteile:

• Es erfolgt keine Ermittlung der Radlast und Achslasten. Die Konstruktion kann jedoch um eine integrierte Achslast- und Radlastmessung mit Kraftsensoren in der Schiene erweitert werden.

Bei dynamischen Gleiswaagen mit Kraftsensoren werden mehrere Kraftsensoren in die Schiene eingepresst. Fährt ein Zug mit bis zu 30 km/h über die Waage, verformt sich die Schiene durch die Masse des Zuges (Verformung). Die Änderung der Materialspannung verformt den Sensor, in dem Dehnungsmessstreifen wie in einer klassischen Wägezelle angebracht sind. So lässt sich aus dem spezifischen Verformungsverhalten der Schiene das Gewicht des einzelnen Radsatzes oder Drehgestells berechnen.

Vorteile:

• Kann als Radlastskala und Achslastskala verwendet werden.
• Höhere Messgeschwindigkeiten möglich als bei den beiden anderen Ausführungen,
• Vergleichsweise kostengünstig, da nur wenig Hardware benötigt wird und der Gleisbau nur geringfügig aufwendig ist.

Nachteile:

• Nicht kalibrierbar,
• Die Genauigkeit hängt von der Passgeschwindigkeit ab.
• Kann nur für Feststoffe verwendet werden.

Eine dynamische Gleiswaage mit Wiegeschwellen ist, ähnlich wie die Dehnungsmessstreifen- basierte Schienenwaage, eine lückenlose Konstruktion ohne Schienenschnitte. Vereinfacht gesagt, werden mehrere Schwellen aus dem Gleis entfernt und durch Wiegeschwellen ersetzt. In diese Schwellen werden Wägezellen eingebaut. Im Vergleich zur Gleiswaage mit Schiene bedeutet die lückenlose (und damit kraftgekoppelte) Konstruktion, dass die Gleiswaage mit Schiene nicht statisch justiert werden kann, sondern nur rein dynamisch arbeitet. Dies erfordert eine sehr stabile Unterkonstruktion ohne sprunghafte Steifigkeitsänderungen. Der Unterschied zur Waage mit Dehnungsmessstreifen in der Schiene besteht darin, dass für diese Variante kalibrierbare Sensoren verwendet werden können und die Waage somit kalibrierbar ist.

Vorteile:

• Wiegegenauigkeitsklasse bis 0,2 für Einzelwagengewichte gemäß Kalibrierungsvorschriften und OIML-R 106,
• Ähnlich wie bei den Waagen mit Dehnungsmessstreifen in der Schiene ist das Hardwarevolumen gering.
• Die modulare Bauweise ermöglicht zudem die eichfähige dynamische Verwiegung von Flüssigkeiten.

Nachteile:

• Für die dynamische Kalibrierung wird eine statische Referenzskala benötigt, was die Kosten für die Neukalibrierung erhöht.
• Aufwändige Unterbau-/Gleisbauarbeiten sind erforderlich (um die langfristige Stabilität zu gewährleisten, wird für das Wiegegleis üblicherweise eine Schotterbindung auf Harzbasis verwendet. Ein Verfahren, das ein nahezu festes Gleis erzeugt).

Lkw-Waagen können oberirdisch mit einer kurzen Rampe und der darunterliegenden Wiegeeinrichtung montiert werden oder in einer Grube, sodass Wiegeeinrichtung und Plattform auf gleicher Höhe mit der Straße liegen. Sie bestehen üblicherweise aus Stahl oder Beton und sind daher äußerst robust.

Bei früheren Ausführungen ist die Brücke über einer rechteckigen Grube installiert, die Hebel enthält, welche mit einem Ausgleichsmechanismus verbunden sind. Der komplexeste Teil dieser Bauart ist die Anordnung der Hebel unterhalb der Waage, da die Reaktion der Waage unabhängig von der Lastverteilung sein muss. ^{[ 6 ]} Moderne Geräte verwenden mehrere Wägezellen , die mit einem elektronischen Gerät verbunden sind, um die Sensordaten zu summieren. Bei beiden Arten von semipermanenten Waagen werden die Gewichtsmesswerte üblicherweise in einer nahegelegenen Hütte oder einem Büro erfasst.

Viele Lkw-Waagen sind mittlerweile mit einem PC verbunden, auf dem eine Lkw-Waagen-Software läuft , die das Drucken von Fahrscheinen und die Bereitstellung von Berichtsfunktionen ermöglicht.

LKW-Waagen können für zwei Hauptzwecke verwendet werden:

• Verkauf oder Abrechnung nach Gewicht über die Brücke (gewerblich zugelassen)
• Überprüfen Sie sowohl die Achslasten als auch das zulässige Gesamtgewicht des Fahrzeugs. Dies hilft, Achsüberladung und mögliche hohe Bußgelder zu vermeiden.

Sie werden in Branchen eingesetzt, die Schüttgüter herstellen oder transportieren, beispielsweise in Bergwerken und Steinbrüchen, auf Mülldeponien und in Recyclingzentren, beim Transport von Flüssigkeiten und Pulvern, bei Haushaltswaren und Elektrogeräten. Da das Gewicht des beladenen Fahrzeugs bekannt ist (und sich gegebenenfalls durch einfaches Wiegen des leeren Fahrzeugs schnell ermitteln lässt), ermöglichen sie eine schnelle und einfache Messung des Schüttgutflusses an verschiedenen Standorten.

Eine Lkw-Einzelachswaage oder ein Achswiegesystem dient zur Überprüfung der einzelnen Achslasten und des Gesamtgewichts des Fahrzeugs. So lässt sich feststellen, ob das Fahrzeug sicher auf öffentlichen Straßen fahren darf, ohne wegen Überladung angehalten und mit einem Bußgeld belegt zu werden. Ähnlich wie Lkw-Waagen für große Fahrzeuge können diese Systeme entweder in einer Grube mit bündig mit der Fahrbahn abschließender Wiegefläche oder auf der Fahrbahn montiert werden.

Für viele Anwendungen (z. B. an Lkw-Waagen der Polizei oder bei temporären Verkehrskontrollen) wurden Fahrzeugwaagen weitgehend durch einfache und flache elektronische Wiegezellen ersetzt , über die ein Fahrzeug langsam fährt. Ein Computer erfasst die Messwerte der Zelle und ermittelt das Gesamtgewicht des Fahrzeugs. Durch die Messung der Achslast wird sichergestellt, dass das Fahrzeug die gesetzlichen Grenzwerte einhält. Diese Grenzwerte umfassen in der Regel ein Gesamtgewicht des Fahrzeugs, ein maximales Gewicht innerhalb einer Achsspanne und ein maximales Achsgewicht. Die ersten beiden Grenzwerte gewährleisten die Sicherheit von Brücken, während der letzte Grenzwert die Fahrbahn schützt.

Tragbare Lkw-Waagen sind weltweit im Einsatz. Sie verfügen über ein niedriges Gestell, das auch auf unebenen Untergründen wie z. B. unbefestigten Flächen aufgestellt werden kann. Diese Waagen erreichen die gleiche Genauigkeit wie Grubenwaagen mit einer Abweichung von bis zu ± 1 %. Die erste tragbare Lkw-Waage in den USA wurde 1929 von der Gewichtsüberwachung der Los Angeles Motor Patrol eingesetzt. Vier solcher Wiegeeinheiten wurden verwendet, jeweils eine unter jedem Lkw-Rad. Jede Einheit konnte bis zu 15.000 Pfund (6.800 kg) erfassen. ^{[ 7 ]}

• Bordwaage
• Taragewicht
• Wiegeschloss
• Wiegestation
• Waage