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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schadensprüfung von sowie eine Prüfeinrichtung
für Eisenbahnräder in montiertem
Zustand an einem Fahrzeug.
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Ein
katastrophaler Eisenbahnunfall in Eschede, DE im Jahre 1998 in Folge
eines gebrochenen Radreifens hat gezeigt, daß für einen absolut sicheren Eisenbahnbetrieb
die ständige
Kontrolle des Radreifens hinsichtlich Rißbildung erforderlich ist. Dies
gilt insbesondere für
schwingungselastische Räder
(Lexikon der Eisenbahn, Motorbuchverlag, Stuttgart, DE, 8. Auflage,
1990), bei denen ein verschleißender,
auf der Schienenfahrbahn abrollender, Radkranz auf einen Radkörper aufgeschrumpft
ist. Dies ist aber ebenso erstrebenswert für andere Räder, sogenannte Vollräder oder
Monobloc- Räder,
bei denen die Lauffläche
als integraler Teil der aus Vollmaterial bestehenden Radscheibe
ausgebildet ist, oder auch nicht mit Radreifen versehene andere schwingungselastische
Eisenbahnräder.
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Der
Stand der Technik umfaßt
unterschiedliche Prüfmethoden.
Die im Bahnbetriebswerk für
die betroffene Zug-Baureihe ICE der Deutschen Bahn AG praktizierte
Ultraschallprüfung
mit Oberflächenwellen,
die von einem Prüfkopf
der auf der Lauf- oder Rollfläche
angesetzt wird, erzeugt werden, bringt keine Gewißheit über tieferliegende
Risse.
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Eine
alternative Ultraschall-Handprüfung
mit Winkelköpfen
von der Innenseite des Rades her bietet ein gewisses Maß an Sicherheit,
wenn man von menschlichen Unzulänglichkeiten
einmal absieht. Diese Handprüfung
ist jedoch außerordentlich
kostenintensiv und bietet zudem nicht die Möglichkeit der maschinellen
Dokumentation der Meßergebnisse.
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Heute
wird darüber
hinaus eine turnusmäßige Ultraschallkontrolle
von vereinzelten Radsätzen auf
einem Radsatzrisseprüfstand
mittels einer Vielzahl angesetzter Prüfköpfe vorgenommen, bei dem auch
kleinste Risse in der Entstehungsphase bereits erkennbar sind. Dies
geschieht mit guten Erfahrungen an Radsatzrisseprüfständen in
einigen Bahnbetriebswerken. Jedoch wird dazu der Radsatz ausgebaut
und auf spezielle Prüfstände gesetzt.
Dies ist sehr umständlich
und hat hohe Kosten zur Folge und kann wegen der notwendigen Demontage
derzeit nicht für
die Prüfung
von ICE-Zügen angewendet werden,
die im permanenten Einsatz sind. Es werden nur Vollräder nach
gewisser Betriebszeit mit der genannten Prüftechnologie auf Risse im Radkranz
geprüft.
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Vollräder müssen im
Herstellerwerk stets nach einschlägigen Normen, z.B. der amerikanischen
Norm ASTM A-504, hinsichtlich ihres Werkstoffes und ihrer physikalischen
Werte vor der Auslieferung untersucht und ihre Homogenität bei der
Herstellung festgestellt.
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Dies
ist bei anderen, aus mehreren Komponenten bestehenden, Radtypen
nur bedingt möglich.
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Früher wurden
gemäß dem zitierten
Lexikon lose Radreifen durch Klangprobe mit dem Hammer oder optisch
durch Inaugenscheinnahme detektiert.
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Ob
der Probleme wird derzeit erwogen, anstelle von schwingungselastischen
Rädern
mit Radreifen künftig
wieder Vollräder
einzusetzen und die für
den Zuglauf nötige
Elastizität
in die Hochgeschwindigkeitsgleise zu bringen durch extrem teures Nachrüsten schwingungselastischer
Elemente in den Oberbau.
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Die
Ultraschallprüfung
für sich,
insbesondere nach dem Echo-Impuls-Verfahren mit Winkelprüfköpfen, ist
in der Materialprüfung,
z.B. zur Rißprüfung in Schweißnähten, seit
längerem
bekannt. (Wuich, "Zerstörungsfreie
Werkstoffprüfung", Verlag Erwin Geyer,
Bad Wörishofen,
1971). Dargestellt ist dort auch eine Magnetpulverprüfung, insbesondere
für oberflächliche
Risse in Bauteilen.
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In
dem nachveröffentlichten
Dokument
DE 199 24
781 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zerstörungsfreien
Prüfen
eines in einem Schienenfahrzeug eingebauten Eisenbahnrades dargestellt,
wobei eine Prüfsonde
insbesondere Lauffläche
und/oder Spurkranz zugewandt wird. Dabei wird ein Eisenbahnzug mit
geringer Geschwindigkeit über
eine Prüfstrecke
gefahren. Ein Prüfsondenträger auf
einer Führungsschiene
parallel zur Prüfstrecke
wird mit einem Linearantrieb wird auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt
und dann auf die Fahrgeschwindigkeit des Zuges einreguliert. Sodann kontaktiert
die Prüfsonde
das Eisenbahnrad. Das Einregulieren und Konstanthalten der Geschwindigkeit
des Prüfsondenträgers sind
mit ziemlichem Aufwand verbunden. Für das eindeutige Zuordnen der Prüfergebnisse
zum entsprechenden Prüfpunkt
am Eisenbahnrad müsste
jedoch absolut sichergestellt sein, dass keine Relativbewegung existiert
und so keine Fehlmessung entsteht. Eine Lösung für dieses Problems ist nicht
erwähnt.
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Mit
der DE-PS 18 12 764 wurde eine Vorrichtung zur Zerstörungsfreien
Prüfung
an Rädern
von Eisenbahnfahrzeugen im Fahrbetrieb vorgeschlagen. Dazu wird
ein federbelasteter Aufspannbügel mit
den Radreifen umgreifenden und am Radreifen rotatorisch beweglichen
Rollen und Federn auf das Rad aufgespannt. Der Träger für den Prüfkopf soll still
stehen gegenüber
dem Rad. Schon aus dieser Anordnung ist zu sehen, dass ein Zug zunächst angehalten
werden muss, dann das Gerät
montiert und nach erfolgter Prüfung
der Zug erneut angehalten und das Gerät wieder demontiert werden
muss. Dies ist ein relativ umständliches
Verfahren, welches wohl nur an einem stillstehenden Zug, dessen
Radsatz aber freidrehbar ist, einigermaßen ökonomisch sein könnte. Das
System ist nicht automatisierbar.
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Aus
DE-Gbm 1 728 624 ist noch eine Einrichtung zur selbsttätigen Untersuchung
von Achsen und Wellen eines Radsatzes von Schienenfahrzeugen mittels
Ultraschall mit Fehleranzeige bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird
davon ausgegangen, dass der Radsatz vom Zug demontiert ist und separat
auf einem Prüfstand
geprüft
wird. Eine Lösung,
am rollenden Zug selbst ein Rad oder ein Radsatz und dessen Laufflächen zu
prüfen,
ist nicht offenbart.
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Der
Erfindung liegt von daher das Problem zugrunde, sämtliche
Arten von Eisenbahnrädern bzw.
deren verschleißende
Teile in relativ kurzen Zeiträumen
zu vertretbaren Kosten turnusmäßig auf Schäden, insbesondere
Rißbildung,
mit entsprechenden Verfahren und Vorrichtungen zu prüfen.
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Die
erfindungsgemäße Lösung des
Problems ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 definiert. Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
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Um
Gewißheit
darüber
zu haben, daß ein
erneuter Unfall wegen eines Radreifenbruchs oder Radscheibenbruchs
infolge eines Risses, der aus dem Radkranz oder dem Spurkranz oder
dem Radkörper, insbesondere
dem Spannrand, heraus in das Grundmaterial wächst, ausgeschlossen ist, bedarf
es einer ständigen
Prüfung
der Räder
vor dem Einsatz des Fahrzeuges. Unter Spannrand wird der Rücksprung der
Außenfläche des
Rades innerhalb des Radkranzes verstanden, der bei der Bearbeitung
des Rades als Spannstelle benutzt wird.
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Die
Erfindung geht zunächst
davon aus, daß eine
turnusmäßige Prüfung der
Räder nur
im Rahmen der sowieso erforderlichen Gesamt-Wartung der Züge vor dem
erneuten Einsatz möglich
ist, auf einer automatisierten, routinemäßig zu durchlaufenden Schadensprüfstrecke
mit Radsatzprüfung,
bei der die Radsätze
nicht demontiert werden müssen.
Die Prüfung
ist erfindungsgemäß völlig unabhängig von
der Bauart des Radsatzes, worunter zwei Räder an einer Achse verstanden
werden, oder der Konstruktion des Radkörpers, so daß auf einer
derartigen Prüfstrecke sowohl
schwingungselastische Räder
als auch Vollräder
und bedarfsweise zugehörige
gefährdete Bremsscheiben
prüfbar
sind.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
umfaßt dabei
zur Schadensprüfung
von an Fahrzeugen montierten Radsätzen mit Eisenbahnrädern, insbesondere
einer Inhomogenität
in Form und/oder Material, mittels einer an das Eisenbahnrad temporär anbringbaren
Prüfeinrichtung
folgende Verfahrensschritte:
Überfahren eines Prüfgleises
mit dem zu prüfenden Radsatz
mit vorgebbarer Geschwindigkeit, Beschleunigen der Prüfeinrichtung
auf etwa die vorgegebene Geschwindigkeit aus einer Warteposition
heraus und Halten der Geschwindigkeit während mindestens einer Umdrehung
des Rades bei der Prüfung,
das Ankoppeln der Prüfeinrichtung
an eines der Räder
oder mehrere Räder
etwa gleichzeitig, danach : Prüfeinrichtung
in Prüffunktion
setzen und Prüfergebnis
anzeigen und/oder speichern, Abkoppeln der Prüfeinrichtung und das Rücksetzen
der Prüfeinrichtung
in Warteposition. Dabei werden vorzugsweise der Radkranz, der Spannrand
und bei Bedarf die Bremsscheiben durch mehrere Prüfköpfe zugleich
geprüft.
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Die
Prüfung
erfolgt automatisch während des
Einfahrens des Zuges in die Wartungshalle auf einem Prüfgleis für den routinemäßigen Check
der Fahrzeuge und das Prüfungsergebnis
wird, bezogen auf den einzelnen Radsatz, automatisch dokumentiert.
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Das
Verfahren nutzt für
die Schadensprüfung
eine Prüfung
durch Ultraschall, Wirbelstrom, Magnetpulververfahren, abtastende
oder berührungslose
Profilformkontrolle oder optischen Vergleich, jeweils alternativ
oder in Kombination einzelner oder aller Methoden.
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Mittels
Ultraschall, beispielweise nach dem Echo-Impuls-Verfahren, lassen
sich bei geeigneter Anordnung und Auswahl der Prüfköpfe Risse im Stahlwerkstoff
sowohl nahe der Lauffläche
als auch an anderen interessierenden Bereichen des Rades erkennen.
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Eine
Wirbelstromprüfung
eignet sich beispielsweise für
lange Materialtrennungen, die mit Ultraschall schwierig ermittelbar
sind, z.B. eine ungleichmäßige Fuge
an der Schrumpfpassung des Radreifens.
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Die
Magnetpulverrissprüfung
detektiert beispielsweise oberflächliche
Risse sehr einfach, die dann optisch automatisch erkennbar sind.
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Scanner
z.B. für
das Profil der Laufflächen, deren
Unregelmäßigkeit
ein Fehlersymptom ist, liefern Anhaltspunkte für künftige Probleme oder Zeitpunkte
für einen
Tausch oder ein Nachdrehen der Räder.
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Lose
Sprengringe bei Radreifen oder Verschleiß und Überhitzung von Bremsscheiben
lassen sich optisch, z.B. mit CCD-Kameras detektieren und automatisch
in Rechnern durch Vergleich mit Sollergebnissen der Prüfung registrieren.
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Das
beispielsweise mittels handelsüblicher PC
verarbeitete und gespeicherte Prüfergebnis
kann mit einem Sollergebnis einer in dem Rechner installierten Datenbank
oder optischen oder digitalen Mustern verglichen und bei Abweichung
der Ergebnisse die Prüfung
wiederholt und ein Fundort eines vom Soll abweichenden Prüfergebnisses
am Rad markiert werden. Während
des Prüfens
wird die Geschwindigkeit durch form- und/oder kraftschlüssiges Ankoppeln,
beispielsweise durch mittels Federdruck an z.B. den Spurkranz oder
die Lauffläche
gepreßte
Teile der Prüfeinrichtung,
gehalten; bei Bedarf, beispielsweise zu hoher Beschleunigung, wird
die Prüfeinrichtung zuvor
abgebremst.
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Zur
Ausführung
des Verfahrens wird eine Vorrichtung zur Schadensprüfung von
an Eisenbahnfahrzeugen in Betriebsposition montierten Eisenbahnrädern benutzt,
mit einer an einem Prüfgleis
angeordneten Prüfeinrichtung
für die
Räder,
die unterhalb einer Achse eines Radsatzes und zu diesem mit einer
Führungseinrichtung
relativ beweglich angeordnet ist und über einen Antrieb für die Prüfeinrichtung
insgesamt und/oder einen Prüfkopfträger verfügt, wobei
der Antrieb mit mindestens einem, mit mindestens einem Prüfkopf bestückten, Prüfkopfträger derart
gekoppelt ist, daß der
Prüfkopf
aus einer Warteposition heraus zum Rad und zurück bewegbar ist, in eine vorbestimmbare
Prüfposition,
bei der der Prüfkopfträger in Wirkkontakt
mit dem Rade ist. Ein Antrieb für
die Prüfeinrichtung
ist entbehrlich, wenn diese von einem Eisenbahnrad geschleppt wird
und der Rücklauf
in Warteposition durch Schwerkraft oder sonstwie bewirkt wird.
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Die
Vorteile der Erfindung liegen insbesondere in der demontagelosen,
d.h. bei in Betriebsposition am Fahrzeug befindlichen Rädern, automatisierbaren Prüfung aller
Radsätze
in vorhandenen Wartungshallen, realisierbar durch Einbau der Vorrichtungen
und Ankopplung an ein Rechnersystem. Das Prüf-Ergebnis wird automatisch dokumentiert
und im z.B. Zweifelsfalle bei einer zweiten Radumdrehung bestätigt und
markiert.
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Die
Führungseinrichtung
kann als Schlitten oder als Meßwagen
für einzelne
oder mehrere Prüfeinrichtungen
oder Prüfkopfträger ausgebildet
sein; mehrere Schlitten oder Meßwagen
können
miteinander gekoppelt sein. Somit können Einzelräder oder Teile
der Räder,
komplette Radsätze
oder Laufwerke, auch mehrere zugleich in Sekundenschnelle bei einer
Radumdrehung geprüft
werden, wenn entsprechende Mengen an Prüfköpfen und gegebenenfalls Auswerteeinrichtungen
verfügbar
sind.
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Die
Führungseinrichtung
weist auch Mittel auf, um die Prüfeinrichtung
ständig
in Wirkkontakt mit den Rädern
zu halten, falls unstetige Bewegungen am Rad oder der Führungseinrichtung
auftreten oder um Verschleiß,
also eine Durchmesserverringerung der Räder, zu kompensieren oder Laufwerke
mit unterschiedlichen Achsabständen
prüfen
zu können.
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Nachfolgend
wird die Erfindung an schematischen Ausführungbeispielen anhand einer
Zeichnung erläutert.
Es zeigen
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1 einen
Radsatz während
der Prüfung auf
Risse in schematischer Darstellung mit Teilschnitt durch eine Prüfstation;
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2 eine
Seitenansicht zweier Radsätze mit
schematisch dargestellter Prüfeinrichtung
gemäß Ansicht
A in 1;
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3 eine
Darstellung analog 1 mit einer zweiten Prüfeinrichtung;
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4 eine
Darstellung gemäß Schnitt
A-A in 3.
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1 ist
an dem Radsatz 1 mit dem Rädern 11 und 12,
angeordnet auf Achse 14, dargestellt. Nicht dargestellt
ist der zugehörige
Zug oder Wagon eines Zuges, welcher mit dem Radsatz 1 auf
den Schienen 2 auf dem Grubenrand 32 einer Grube 3 in der
Wartungshalle rollt. An Führungsbahnen 4 (Rücklauf)
und 5 (Vorlauf) an der Grubenwand 30 ist eine Rißprüfeinrichtung 6, 6b angeordnet,
wobei die von Schiene 5 in Vorlauf geführte Rißprüfeinrichtung 6 einen
Prüfkopfträger 68 in
Wirkfunktion am Rad 11 positioniert hat. Der zu untersuchende
Teil des beispielhaft dargestellten Vollrades 11 erstreckt
sich zwischen der inneren Oberfläche 24 und
der äußeren Oberfläche 23 des
Rades vom Spannrand 25 bis zur Lauffläche 21 und zum Spurkranz 22.
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Zur
Prüfung
wird in der Führungsbahn 5,
umfassend zwei Führungen 64,
in der ein Führungswagen
oder Schlitten 65 parallel zur Schienenoberkante geführt. Der
Führungswagen
ist mit Welle 63 an eine Energiebox 67 gekoppelt,
welche beispielsweise einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor
enthalten kann, um die gesamte Rißprüfeinrichtung 6 im wesentlichen
horizontal zu verfahren. Oberhalb der Energiebox ist an Drehpunkt 62 ein
Halter 61 angebracht, der in Warteposition oder Rücklauf gemäß Darstellung
an der Führungsbahn 4 bzw.
der Prüfeinrichtung 6b mittels
Energiebox 67b in Ruheposition geklappt ist. Sobald ein
Radsatz 1 bzw. ein Rad 11 zu prüfen ist,
wird der Halter 61 durch ein geeignetes Betätigungsorgan
so auf das Rad zu geschwenkt, daß der Prüfkopfträger 68 mit seinem
davor angeflanschten Kontakt, zum Beispiel antriebslosen Rollen 66, 69,
mit dem Spurkranz 22 in Kontakt gerät.
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In
gleicher Weise könnte
an der Grubenwand 31 eine Prüfeinrichtung für das Rad 12 angeordnet sein.
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2 zeigt
die Lage der Rißprüfeinrichtung 6 bzw. 6a mit
den eigentlichen Prüfköpfen 60, 60a in Wirkkontakt
mit dem Spurkranz 22 und den Rädern 11 bzw. 11a von
Radsatz 1 bzw. Radsatz 1a, während die Räder auf der Schienenoberkante 10 der Schiene 2 abrollen.
Dargestellt sind hier neun Ultraschall-Prüfköpfe 60, 60a in
den Prüfkopfträgern 68, 68a,
die an der inneren Oberfläche 24 von
Spurkranz 22 anliegen und durch nicht dargestellte Kopplungsmedien
wie zum Beispiel Wasser eine Koppelstrecke zwischen dem Prüfkopfträger bzw.
den Prüfköpfen und
der inneren Oberfläche 24 des
Rades schaffen. Der Prüfkopfträger ist
so gestaltet, daß er
in den Freiraum D zwischen der Bremse 13 des Zuges und
das Eisenbahnrad 11, 11a einschwenkbar ist.
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3 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, deren Ansicht gemäß Schnitt
A-A in 4 zu sehen ist. Ein Meßwagen 165 rollt mit
Rädern 163, 163a auf
der Laufschiene 164 einer Führungsbahn 105, 205,
die an den Wänden 131, 132 einer
Revisionsgrube 130 in der Wartungshalle angebracht sind. Der
Meßwagen
dient der Prüfung
zweier Radsätze, dem
vorderen Radsatz 101a und dem hinteren Radsatz 101 eines
in Richtung B über
das Prüfgleis 102 rollenden
Laufwerkes eines nicht dargestellten Fahrzeuges (4).
Er kann über
Koppelstangen 180, 180a mit weiteren Meßwagen verbunden
sein.
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Auf
dem Meßwagen
sind Prüfeinrichtungen 106, 206 angeordnet,
die über
Schwenkgelenke 162, 262, 162a Prüfkopfträger 168, 268, 168a mittels
Haltern 161, 261, 161a in Richtung L,
R an die Räder 111, 212, 111a der
Radsätze
anklappen und abklappen können.
Dies können
Energieboxen 167, 167a bewirken. Die Prüfkopfträger kommen
dabei am Spurkranz 122 mit den Rädern in Kontakt über frei drehbare
Rollen 166, 169 bzw 266, 269 bzw. 166a, 169a,
die mittels nicht gezeigter Federn den nötigen Anpreßdruck erhalten. Je eine Rolle
liegt oberhalb und unterhalb der Mittelebene 115 der Achse 114 des Radsatzes,
so daß sich
die Kräfte
auf die Prüfkopfträger durch
die rollenden Räder
neutralisieren und die Räder
nicht blockiert werden können.
In 4 ist eine zusätzliche
Stelleinrichtung, ein hydraulischer Linearmotor 170 mit
Kolbenstange 171 gezeigt, der gemäß Pfeil V den Abstand der Prüfköpfe 160, 160a bzw.
der Prüfkopfträger 168, 168a zueinander ändern kann,
damit auch bei verschleißbedingter Durchmesseränderung
der Räder
die Prüfköpfe in die
Prüfposition
am Rad gelangen können.
Auch unterschiedliche Abstände
der Achsen 114 von Radsätzen
können
so überbrückt werden.
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Der
prinzipielle Aufbau einer typischerweise verwendbaren Ultraschall-Rißprüfeinrichtung
weist in einer speziellen Aufnahmevorrichtung an den Prüfkopfträgern, der
Prüfkopfkombination,
die benötigten Ultraschall-Prüfköfe auf,
z.B.
- • Zwei
45° Winkelprüfköpfe (voraus-
und zurückschallend)
für den
Radkranz
- • Zwei
45° Winkelprüfköpfe (voraus-
und zurückschallend)
für den Spannrand
- • Zwei
70° Winkelprüfköpfe (voraus-
und zurückschallend)
für den
Spurkranz
- • Ein
Senkrechtprüfkopf
zur Auswertung des Rückwandechos
- • Zwei
45° Winkelprüfköpfe (voraus-
und zurückschallend)
für den
Bereich des Spannrandes, wenn infolge der Profilierung der Radsätze sich diese
dem Verschleißgrenzmaß nähern und
der Spannrand sich außerhalb
des Schallfeldes der zuvor aufgeführten 45° Winkelprüfköpfe befindet.
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Insgesamt
beinhaltet jede Prüfkopfkombination
neun Prüfköpfe. Damit
ist eine zuverlässige
und lückenlose Überprüfung der
rißgefährdeten
Bereiche gewährleistet.
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Bei
Bedarf kann diese Kombination um Prüfköpfe für die Oberflächenprüfung der
Laufflächen
der Räder
und visuelle Kontrollgeräte
wie eine Videokamera für
den korrekten Sitz der Radreifen auf dem Radkörper ergänzt werden.
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Alle
Prüfsysteme
sind an Recheneinrichtungen zur schnellen Auswertung angeschlossen.
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Die
Prüfkopfkombination
selbst befindet sich an einem schwenkbaren Halter 61 auf
einem fahrbaren Schlitten 65 und ist im Ruhezustand in
waagerechter Lage (1). Der Schlitten 65 selbst
ist zwangsgeführt
und kann einen eigenen Antrieb aufweisen, der wahlweise abgeschaltet
und als Bremse umgeschaltet werden kann. Eine Lösung, welche platzsparend und
effektiv als Kombination Motor-Bremse arbeitet, bietet z. B. ein
Hydraulikantrieb. Zusätzlich
befindet sich auf dem Schlitten 65 bzw. Meßwagen 165 gemäß 3 mit ähnlicher
Funktion das Versorgungssystem der Prüfköpfe mit Wasser als Koppelmittel.
Insgesamt sind beispielsweise zwei Prüfkopfkombinationen hintereinander
auf je einem Schlitten angeordnet, so daß zwei aufeinanderfolgende
Radsätze
gleichzeitig bzw. zeitlich überlappend
geprüft
werden können.
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Im
Falle des Meßwagens 165 können für alle Räder der
Radsätze
eines Fahrzeuges mehrere Meßwagen
mit entsprechender Anzahl Prüfkopfkombinationen
durch Koppelstangen 180 (4) miteinander
verbunden werden.
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Das
Prinzip der Prüfung
wird nachfolgend am Beispiel der Ultraschallprüfung gemäß der in 1, 2 dargestellten
Prüfeinrichtungsvariante erläutert.
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Über ein
nicht dargestelltes Gebersystem als Bestandteil des Steuerungssystems
für die
automatisierte Prüfung
wird der Prüfeinrichtung
die momentane Lage und die Geschwindigkeit des nächsten zu prüfenden Radsatzes
mitgeteilt. Daraufhin fährt
der Schlitten 65 in eine vorgegebene Position und schwenkt
die Prüfkopfkombination
mit den Prüfköpfen 60, 60a in
die senkrechte Stellung (1, obere Führung 5). In dieser
Stellung wird die Prüfkopfkombination
seitlich an die glatte innere Oberfläche 24 des Spurkranzes 22 über ein
Federsystem angepreßt.
In dieser Position befinden sich gleichzeitig vor dem Spurkranz
zwei diesen kontaktierende Laufrollen 66, 69.
Die exakte Positionierung der Prüfkopfkombination
ist an dieser Stelle sehr wichtig. Ist die Prüfkopfkombination eingeschwenkt,
wird der Antrieb des Schlittens auf "Bremsen" umgeschaltet und zugleich den Prüfköpfen Koppelmittel
zugeführt.
In dieser Phase bleibt der Schlitten 65 zunächst kurzzeitig
stehen, bis der Spurkranz gegen die vor ihm befindlichen Laufrollen
läuft.
Hat er diese erreicht, läuft
er gegen sie an und schiebt den gesamten Schlitten mit der seitlich
angekoppelten Prüfkopfkombination
vor sich her. Über
die wählbare
Höhe der Bremskraft
wird eine kontinuierliche kraftschlüssige Ankopplung der Prüfkopfkombination
gewährleistet. Signalisiert
das Rückwandecho
des Senkrechtprüfkopfes
als Referenzecho eine einwandfreie Ankopplung der Prüfköpfe, wird
der Ultraschall-Prüfvorgang im
Parallelbetrieb für
beide Räder
des Radsatzes gestartet. Nach einer Umdrehung des Radsatzes wird der
Prüfvorgang
abgeschlossen und die Meßwerte für eine anschließende Auswertung
in einem Rechner zwischengespeichert. Dieser Vorgang dauert nur Sekundenbruchteile.
Zeigt die Auswertung einen anrißbehafteten
Radsatz, wird die Prüfung
sofort wiederholt und die Lage des Fehlers am Spurkranz markiert.
Nach Abschluß der
Wiederholungsmessung erfolgt die Umschaltung des Schlittens auf
Eigenantrieb und die Prüfkopfkombination
wird wieder zurück in
die Ausgangsstellung geschwenkt.
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Falls
durch äußere Einwirkung
dieser Vorgang nicht zustande kommen sollte (z. B. Stromausfall), übernimmt
ein mechanisches Sicherungssystem, beispielsweise ein Auflaufsystem über eine schiefe
Ebene, diese Aufgabe. Damit ist gewährleistet, daß sich zu
keinem Zeitpunkt eine Prüfkopfkombination
blockierend vor der Radscheibe befinden kann.
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Nachdem
die Prüfkopfkombination
wieder in ihre Ausgangslage geschwenkt wurde, beschleunigt der Schlitten
bis zu einem Umkehrpunkt, wo er auf eine untere Führungsbahn 4 umgelenkt
wird. Dies kann nach dem Prinzip des Paternosters oder über eine
Weiche erfolgen. Auf der unteren Bahn 4 läuft der
Schlitten dann in die Warteposition für die nächste Prüfung zurück.
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In ähnlicher
Weise können
der oder die Meßwagen 165 (4)
die Radsätze
eines Laufwerkes oder Fahrzeuges gleichzeitig prüfen. Anschließend kann
der Meßwagen
auf seiner Führungseinrichtung mit
hoher Geschwindigkeit in die anfängliche
Warteposition zurückgefahren
werden.