DE2228507A1

DE2228507A1 - Verfahren und vorrichtung zur fruehzeitigen ermittlung der voraussetzung zur bildung von frostglaette auf strassenfahrbahnen

Info

Publication number: DE2228507A1
Application number: DE19722228507
Authority: DE
Inventors: Willy Kuepper
Original assignee: WEISSER HUBERT KG
Current assignee: WEISSER HUBERT KG
Priority date: 1972-06-12
Filing date: 1972-06-12
Publication date: 1974-01-10
Also published as: FR2188223B1; FR2188223A1; BE800778A; ATA442073A; CH563045A5; GB1434605A; NL7307930A; AT338016B

Description

FRANZ NEYMEYER W is Ne/kö

Patentanwalt 17 5 1972

7731 Marbach/Vitlingen
Hofäckerstraße 20

Firma Hubert Weisser KG., 7715 Bräunungen

Verfahren und Vorrichtung zur frühzeitigen Ermittlung der Voraussetzung zur Bildung von Frostglätte auf Straßenfahrbahnen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Luft- und Bodentemperaturen auf bzw. an Straßenoberflächen sowie deren Anzeige mittels Warnlampen zwecks Erkennung des Eintritts des Gefrierpunktes bzw. zwecks Vorauserkennung der Bildung von Frostglätte.

Es sind bereits mehrere Verfahren zur Anzeige von Winterglätte, insbesondere von Glatteis, auf Fahrbahnoberflächen bekannt, bei denen das Vorhandensein von Feuchtigkeit sowie die Temperatur auf der Straßenoberfläche festgestellt und nach einem bestimmten Schema ausgewertet werden. Die dazu benutzten Glatteiswarngeräte waren anfangs mit Luft- und Fahrbahntemperaturfühlern ausgestattet und besaßen außerdem einen Fühler

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zur Messung der relativen Luftfeuchtigkeit. Dabei waren diese Geräte so ausgelegt, daß hei Auftreten bestimmter kritischer Temperaturwerte, z. B. OC und einer relativen Luftfeuchtigkeit, z. ß. von 90 io, in der ständig besetzten Telefonzentrale der Autobahnmeisterei eine Signallampe aufleuchtete.

Die Erprobung dieser Geräte zeigte aber, daß sich nicht unbedingt auf jede Alarmanzeige Winterglätte bildete,und andererseits ergaben sich eine Vielzahl von unterlassenen Warnungen, so daß dem Winterdienstpersonal durch solche Geräte in keiner V/eise eine Hilfe zuteil wurde. Außerdem sind Geräte gekannt, die die Oberflächenfeuchtigkeit mittels acht Sonden auf der Fahrspur und ab gleichem Ort den Gefrierpunkt der Fahrbahn— oberfläche in der Straßenmeisterei anzeigten. Auch bei diesen Geräten ergaben sich bis zu 20 % der Gesamtwarnzeit überflüssige Warnungen, die z. T. auf das Vorhandensein von Streusalz zurückzuführen waren. Ein Teil solcher Geräte berücksichtigte den Salzeinfluß, aber für die Praxis in einer ungenügenden Weise. Wenn ein zusätzlicher Fühler das Vorhandensein von Salz anzeigte, wurde das Schaltwert für die Fahrbahntemperatur von 0° C auf - 3° C, bei manchen Geräten auf -5° C herabgesetzt. Dabei gala es kein definitives Kriterium dafür, daß ausgerechnet bei den letztgenannten Temperaturen eine Vereisung der mehr oder weniger starken Salzlauge eintrat. Die Folge davon waren in den meisten Fällen überflüssige Warnungen. Auch zeigte sich in der Praxis, daß die als Elektroden auf der Fahrbahnoberfläche vorhandenen Fühler den mehrjährigen Angriffen von Spikes und Schneeketten nicht gewachsen sind. Durch die Zerstörung der Elektroden wurde von diesen ständig feuchte oder nasse Fahrbahn signalisiert. Meßfühler in stabilerer Ausführung, wie z. B. in von Stahlbändern umschlossenen Hartgummiblöcken, nützten sich weniger stark ab als die sie umgebende Fahrbahn, so daß diese aus der Fahrbahn heraus wuchsen und dann gelegentlich von den Schneepflügen heraus gerissen

wurden,

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Verantwortlichen für den Winterdienst von einer wichtigen Voraussetzung für die Glättebildung, nämlich der Erreichung des Gefrierpunktes auf der Fahrbahnoberfläche, frühzeitig unterrichtet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß von mehreren Kontaktthermometern an einem besonders gefährdeten Fahrbahnabschnitt verschiedene in Gefrierpunktnähe
liegende Temperaturwerte der Luft und des Bodens gemessen und einzeln in einer Zentrale mittels eines Anzeigegerätes nacheinander gemeldet werden.

Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Erreichung des Gefrierpunktes auf der Fahrbahnoberfläche durch die Beobachtung der Abkühlungsgeschwindigkeit der Lufttemperatur an einem gefährdeten Straßenabschnitt mit großer Sicherheit vorausgesagt werden kann. Auf diese Weise hat das Unterhaltungspersonal die Möglichkeit, erforderliche Einsätze zur Glättebekämpfung noch rechtzeitig durchzuführen.

Als besonders zweckmäßig und vorteilhaft hat sich dabei in
der Praxis erwiesen, wenn die Kontaktthermometer und/oder das Anzeigegerät für die Luft- und Bodentemperaturen auf Anzeigewerte von + 2° C,+ O⁰ C, - 2° C und - 6° C eingestellt sind.

Dadurch ist es möglich, die eine Glättebildung verursachenden Kriterien mit großer Sicherheit frühzeitig zu erkennen. Leuchten z. B. in einer Herbstnacht die Alarmlampen für die Lufttemperatur in schneller Reihenfolge hintereinander auf, so
kann der betreffende Straßenmeister unschwer das Absinken der Oberflächentemperatur auf den Gefrierpunkt im Voraus erkennen und rechtzeitig die Glättebildung durch Einsatz von Streufahrzeugen, welche das gefährdete Straßenstück mit der erforderlichen Salzmenge abstreuen, verhindern.

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Zur Durchführung dieses Verfahrens ist es vorteilhaft, in der Straßenoberfläche eine Temperaturfühleranordnung zu verwenden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mehrere Quecksilberkontaktthermometer mit verschiedenen Kontakttemperaturen in einem etwa drei bis vier cm tief in die Fahrbahndecke eingebauten Metallschutzrohr angeordnet sind, an welchen mindestens ein zur Straßenoberfläche reichendes Kupferblech befestigt ist. Auf diese Weise sind die Temperaturfühler gut geschützt und mittels des oder der Kupferbleche ist gewährleistet, daß die Oberflächentemperaiur der Fahrbahn mit hinreichender Genauigkeit von den Kontaktthermometern erfaßt wird. Der Meßfühler für die Lufttemperatur ist an einem lotrecht stehenden Stab in etwa zwei Meter Höhe neben der Fahrbahn angeordnet.

Das Gerät zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anzeigetafel für jeden eingestellten Temperaturanzeigewert sowohl der Luft- als auch der Bodentemperatur je eine Anzeigelampe angeordnet ist, welche mit dem betreffenden Kontaktthermometer verbunden ist. Dabei ist es vorteilhaft, die den gleichen Anzeigewerten zugeordneten Anzeigelampen der Luft- und Bodenteinperatur jeweils benachbart zueinander anzuordnen, damit die Temperaturänderungen und Temperaturunterschiede zwischen Luft - und Fahrbahnoberfläche leicht erkennbar sind.

Während es bei geringen Entfernungen wirtschaftlich noch vertretbar ist, die Fühler in der Fahrbahn mit dem in der Bahnmeisterei befindlichen Meldegerät durch ein besonderes Kabel zu verbinden, ist es bei größeren Entfernungen möglich und aus Kostengründen zweckmäßig, zur Meßwertübertragung von den Temperaturfühlern zur Anzeigetafel ein Adernpaar eines bestehenden Fernmeldekabels zu benutzen, das auch zugleich die Energieversorgung übernimmt und die Signalübertragung mit verschiedenen Tonfrequenzen zu bewerkstelligen hat.

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Anhand der beiliegenden Zeichnung wird nun im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Anordnung von Meßfühlern in der Straßenoberfläche bzw. neben der Fahrbahn

Fig. 2 eine Fahrbahn-Meßsonde in Draufsicht Fig. 3 ein Anzeigegerät in Frontansicht.

In einem erfahrungsgemäß besonders glatteisgefährdeten Strassenabschnitt ist eine Temperatur-Meßsonde 1 etwa drei bis vier cm tief in die Straßendecke 2 eingebaut und an einem neben der Fahrbahn stehenden etwa zwei Meter hohen Stab 3 eine die Lufttemperatur messende Sonde k befestigt.

Beide Meßsonden 1 und 4 sind gemäß Fig. 2 mit jeweils vier Quecksilberkontaktthermometern 5, 6, 7 und 8 ausgerüstet, die gemeinsam in einem Metallschutzrohr 9 untergebracht sind. Damit die in der Straßendecke eingebaute Temperatur-Meßsonde 1 bzw. die in ihrem Metallschutzrohr 9 untergebrachten Quecksilberkontaktthermometer 5, 6, 7 und 8 die Oberflächentemperatur der Straßendecke 2 genau erfassen können, sind jeweils . an der Stelle wo die einzelnen Quecksilberkontaktthermometer 5, 6, 7 und 8 im Schutzrohr 9 untergebracht sind, am Schutzrohr 9 selbst Kupferbleche 10, 11, 12 und 13 angelötet, die bis zur Fahrbahnoberfläche reichen. Diese Kupferbleche 10, 11, 12 und 13 leiten die Oberflächentemperatur zu den einzelnen Kontaktthermometern und haben zugleich den Vorteil, daß sie aufgrund der Weichheit des Materials gleichmäßig mit der Straßendecke verschleißen und deshalb nicht aus der Straßenoberfläche herauswachsen können.

Die Meßsonde k hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Meßsonde 1 mit dem Unterschied, daß bei ihr auf die Anbringung von Kupferblechen verzichtet werden kann.

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— ο —

Die einzelnen Quecksilberkontaktthermometer 5, 6, 7 und 8 sowohl der Meßsonde 1 als auch der Meßsonde k sind durch Kabel 23 und 24 jeweils auf Anzeigelampen lh, 15, 16 und 17 bzw. 18, 19, 20 und 21 einer Anzeigetafel 22 geschaltet und ihre Temperaturschaltwerte sind auf + 2 C bzw. +0 C bzw. - 2 C bzw. -6 C eingestellt. Dabei ist aus Fig. 3 erkennbar, daß die dem gleichen Temperaturwert zugeordneten Anzeigelampen Ik und 18 bzw. 15 und 19 bzw. 16 und 20 bzw. 17 und der Meßsonde 1 und der Meßsonde k jeweils übereinander angeordnet sind, so daß einerseits die Temperaturentwicklung und andererseits der Temperaturunterschied zwischen Luft und Fahrbahnoberfläche vom Wartungspersonal gut erkennbar sind.

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Claims

Patentansprüche

1Λ Verfahren zur Ermittlung von Luft- und Bodentemperaturen — auf bzw. an Straßenoberflächen sowie deren Anzeige mittels ¥arnlampen zwecks Erkennung des Eintritts des Gefrierpunktes bzw. zwecks Voraus erkennung der Bildung von Frostglätte, dadurch gekennzeichnet, daß von mehreren Kontakttheriiiometern (5, 6, 7, 8) an einem besonders gefährdeten Fahrbahnabsehnitt verschiedene in Gefrierpunktnähe liegende Teinperaturwerte (+ 2° C, +0⁰C,- 2⁰C, - 6° C) der Luft und des Bodens gemessen und einzeln in einer Zentralstelle mittels eines Anzeigegerätes (22) optisch nacheinander gemeldet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktthermometer (5, 6, 7 und 8) und/oder las Anzeigegerät (22) für die Luft- und Bodentemperaturen auf Anzeigewerte von + 2° C, + O C, - 2° C und - 6° C eingestellt s ind.
3. Temperaturfühleranordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Queck— sirberthermometer (5, 6, 7 und 8) mit verschiedenen Kontakttemperaturen in einem etwa drei bis vier em tief in die Fahrbahndecke (2) eingebauten Metallschutzrohr (9) angeordnet sind, an welchem mindestens ein zur Straßenoberfläche reichendes Kupferblech (10, 11, 12, 13) befestigt ist,
4. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anzeigetafel (22) für jeden eingestellten Temperaturanzeigewert sowohl der Luft- als auch der Bodentemperatur je eine Anzeigelampe (14, 15, 16, 17 bzw. 18, 19, 20, 21) angeordnet ist, welche mit dem betreffenden Kontaktthermometer (5, 6, 7, 8 bzw. 9) verbunden ist.

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5. Gerät nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Anzeigeiverten zugeordneten Anzeigelampen {lh u. "bzw. 15 und 19 bzw. 16 und 20 bzw. 17 und 21) jeweils "benachbart angeordnet sind.
6. Gerät nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Meßwertübertragung von den Temperaturfühlern (l und k) zur Anzeigetafel (22) ein Adernpaar eines "bestehenden Fernrceldekabels benutzt wird, das auch zugleich die Energieversorgung übernimmt.

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