DE19943744A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Radsatzprüfung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur RadsatzprüfungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schadensprüfung von sowie eine Prüfeinrichtung für Eisenbahnräder, insbesondere auf Inhomogenität in Form und/oder Material, in montiertem Zustand an einem Fahrzeug. DOLLAR A Eine an einem Prüfgleis angeordnete Prüfeinrichtung für die Räder, die mittels einer Führungseinrichtung unterhalb einer Achse eines Radsatzes relativ beweglich angeordnet ist, verfügt über einen Antrieb für die Prüfeinrichtung insgesamt und/oder einen Prüfkopfträger. Der Antrieb ist mit mindestens einem, mit mindestens einem Prüfkopf bestückten, Prüfkopfträger derart gekoppelt, daß der Prüfkopf aus einer Warteposition heraus zum Rad und zurück in eine vorbestimmbare Prüfposition bewegbar ist, wobei der Prüfkopfträger in Wirkkontakt mit mindestens Teiles des Rades ist. Der zu prüfende Radsatz wird auf dem Prüfgleis mit vorgebbarer Geschwindigkeit während mindestens einer Umdrehung des Rades geprüft, wobei die Prüfeinrichtung an die Räder angekoppelt und das Prüfergebnis angezeigt und/oder gespeichert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schadensprüfung von sowie eine
Prüfeinrichtung für Eisenbahnräder in montiertem Zustand an einem
Fahrzeug.
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.
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.
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.
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.
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.
Dies ist bei anderen, aus mehreren Komponenten bestehenden, Radtypen
nur bedingt möglich.
Früher wurden gemäß dem zitierten Lexikon lose Radreifen durch
Klangprobe mit dem Hammer oder optisch durch Inaugenscheinnahme
detektiert.
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.
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.
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.
Die erfindungsgemäße Lösung des Problems ist durch die Merkmale der
Ansprüche 1 und 6 definiert. Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen erfaßt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Eine Wirbelstromprüfung eignet sich beispielsweise für lange
Materialtrennungen, die mit Ultraschall schwierig ermittelbar sind, z. B. eine
ungleichmäßige Fuge an der Schrumpfpassung des Radreifens.
Die Magnetpulverrissprüfung detektiert beispielsweise oberflächliche Risse
sehr einfach, die dann optisch automatisch erkennbar sind.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Nachfolgend wird die Erfindung an schematischen Ausführungsbeispielen
anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Radsatz während der Prüfung auf Risse in schematischer
Darstellung mit Teilschnitt durch eine Prüfstation;
Fig. 2 eine Seitenansicht zweier Radsätze mit schematisch dargestellter
Prüfeinrichtung gemäß Ansicht A in Fig. 1;
Fig. 3 eine Darstellung analog Fig. 1 mit einer zweiten Prüfeinrichtung;
Fig. 4 eine Darstellung gemäß Schnitt A-A in Fig. 3.
Fig. 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.
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.
In gleicher Weise könnte an der Grubenwand 31 eine Prüfeinrichtung für das
Rad 12 angeordnet sein.
Fig. 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.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, deren Ansicht
gemäß Schnitt A-A in Fig. 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 (Fig. 4). Er kann über Koppelstangen 180, 180a mit weiteren
Meßwagen verbunden sein.
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 Fig. 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.
Der prinzipielle Aufbau einer typischerweise verwendbaren Ultraschall-
Rißprüfeinrichtung weist in einer speziellen Aufnahmevorrichtung an den
Prüfkopfträgern, der Prüfkopfkombination, die benötigten Ultraschall-
Prüfköpfe 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.
Insgesamt beinhaltet jede Prüfkopfkombination neun Prüfköpfe. Damit ist
eine zuverlässige und lückenlose Überprüfung der rißgefährdeten Bereiche
gewährleistet.
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.
Alle Prüfsysteme sind an Recheneinrichtungen zur schnellen Auswertung
angeschlossen.
Die Prüfkopfkombination selbst befindet sich an einem schwenkbaren Halter
61 auf einem fahrbaren Schlitten 65 und ist im Ruhezustand in waagerechter
Lage (Fig. 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
Fig. 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.
Im Falle des Meßwagens 165 können für alle Räder der Radsätze eines
Fahrzeuges mehrere Meßwagen mit entsprechender Anzahl
Prüfkopfkombinationen durch Koppelstangen 180 (Fig. 4) miteinander
verbunden werden.
Das Prinzip der Prüfung wird nachfolgend am Beispiel der Ultraschallprüfung
gemäß der in Fig. 1, 2 dargestellten Prüfeinrichtungsvariante erläutert.
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 (Fig. 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.
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.
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.
In ähnlicher Weise können der oder die Meßwagen 165 (Fig. 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.
Claims (15)
1. Verfahren zur Schadensprüfung von an Fahrzeugen montierten
Radsätzen mit Eisenbahnrädern, insbesondere auf Inhomogenität in
Form und/oder Material, mittels einer an das Eisenbahnrad temporär
anbringbaren Prüfeinrichtung mit folgenden Verfahrensschritten:
- - 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 einer Prüfung,
- - Ankoppeln der Prüfeinrichtung an eines der Räder oder mehrere Räder etwa gleichzeitig,
- - Prüfeinrichtung in Prüffunktion setzen und Prüfergebnis anzeigen und/oder speichern,
- - Abkoppeln der Prüfeinrichtung,
- - Rücksetzen der Prüfeinrichtung in Warteposition.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des
Eisenbahnrades, insbesondere Radkranz und/oder Spannrand und/
oder Bremsscheiben, mit nicht-zerstörenden Prüfverfahren durch
mehrere Prüfköpfe zugleich geprüft werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schadensprüfung eine Prüfung durch Ultraschall, Wirbelstrom,
Magnetpulververfahren, abtastende oder berührungslose
Profilformkontrolle oder optischen Vergleich, jeweils separat oder in
Kombination einzelner oder aller Methoden umfaßt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das gespeicherte Prüfergebnis mit einem
Sollergebnis verglichen und bei Abweichung der Ergebnisse die
Prüfung wiederholt und ein Fundort eines vom Soll abweichenden
Prüfergebnisses am Rad markiert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit durch form- und/oder
kraftschlüssiges Ankoppeln der Prüfeinrichtung an ein Rad gehalten
wird.
6. Vorrichtung zur Schadensprüfung von an Eisenbahnfahrzeugen in
Betriebsposition montierten Eisenbahnrädern, insbesondere zur
Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, umfassend eine an einem Prüfgleis angeordnete
Prüfeinrichtung für die Räder, die zu diesen mittels einer
Führungseinrichtung unterhalb einer Achse eines Radsatzes relativ
beweglich angeordnet ist, 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 mindestens Teilen des Rades ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Prüfeinrichtung mindestens einen zugeordneten Rechner zum
Automatisieren der gesamten Schadensprüfung einschließlich
Bewegen und Regeln der Prüfeinrichtung bis zur Dokumentation der
Prüfergebnisse aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung mindestens
einen Meßwagen für eine Prüfeinrichtung mit mehreren
Prüfkopfträgern für die gleichzeitige Prüfung mehrerer Räder umfaßt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung gleichzeitig beide
Räder eines oder mehrerer Radsätze kontaktiert.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung oder
Führungseinrichtung Mittel zur automatischen Aufrechterhaltung des
Wirkkontaktes des Prüfkopfträgers zum Rade aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel ein Federnsystem und/oder eine betätigbare
Verstelleinrichtung für den Prüfkopfträger umfassen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils
ein Meßwagen einem Laufwerk des Fahrzeuges zugeordnet ist und
mehrere Meßwagen miteinander koppelbar sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung mit mindestens
einem Prüfkopf für die Ultraschall- oder die Magnetpulverprüfung, die
geometrische Formprüfung einer Lauffläche oder den optischen
Vergleich von Radkränzen oder anderen Teilen des Rades bestückt
ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung von der
Führungseinrichtung durch einen Elektro- oder Hydraulikantrieb
beschleunigbar und bremsbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung über Bahnen
für den Vorlauf und Rücklauf der Prüfeinrichtung verfügt.
Priority Applications (1)
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DE1999143744 DE19943744B4 (de) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Radsatzprüfung |
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DE1999143744 DE19943744B4 (de) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Radsatzprüfung |
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DE1999143744 Expired - Fee Related DE19943744B4 (de) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Radsatzprüfung |
Country Status (1)
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