DE19943744A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Radsatzprüfung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Radsatzprüfung

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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.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003004334A1 (en) * 2001-06-30 2003-01-16 Aea Technology Plc Wheel flange monitoring
DE10257709C1 (de) * 2002-12-11 2003-12-11 Archinger Ag Prüfvorrichtung für das Rad oder den Radreifen eines Schienenfahrzeugs
DE10336042A1 (de) * 2003-08-01 2005-03-03 Windhoff Bahn- Und Anlagentechnik Gmbh Anordnung und Verfahren zum Prüfen von Rädern eines Schienenfahrzeugs
DE10352166B3 (de) * 2003-11-05 2005-04-21 Db Cargo Ag Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit von drehsystemmetrischen Körpern
US9707984B2 (en) 2012-07-04 2017-07-18 Hegenscheidt-Mfd Gmbh & Co. Kg Method and device for inspecting railway wheels
WO2018046504A1 (de) * 2016-09-07 2018-03-15 AuE Kassel GmbH System und verfahren zum erfassen von eigenschaften mindestens eines rades eines schienenfahrzeugs
CN110001708A (zh) * 2019-04-01 2019-07-12 唐山百川智能机器股份有限公司 辅助退出机构和轨道行走式动车组底部检测装置
US10435052B2 (en) 2017-02-22 2019-10-08 Tetra Tech, Inc. Broken wheel detection system
US10582187B2 (en) 2015-02-20 2020-03-03 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment method
US10625760B2 (en) 2018-06-01 2020-04-21 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height
US10728988B2 (en) 2015-01-19 2020-07-28 Tetra Tech, Inc. Light emission power control apparatus and method
US10730538B2 (en) 2018-06-01 2020-08-04 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for calculating plate cut and rail seat abrasion based on measurements only of rail head elevation and crosstie surface elevation
US10807623B2 (en) 2018-06-01 2020-10-20 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track
US10908291B2 (en) 2019-05-16 2021-02-02 Tetra Tech, Inc. System and method for generating and interpreting point clouds of a rail corridor along a survey path
US11377130B2 (en) 2018-06-01 2022-07-05 Tetra Tech, Inc. Autonomous track assessment system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009037072B4 (de) 2009-08-13 2017-09-07 Deutsche Bahn Ag Vorrichtung zum Prüfen von Bahnschienen oder bahntechnischen Fahrbahnkomponenten durch Verwendung eines Linearprüfstandes
CN104713948B (zh) * 2013-12-13 2018-12-28 通用电气公司 车轮缺陷检测装置及探伤方法
CN105403417B (zh) * 2015-12-15 2017-09-29 长春轨道客车股份有限公司 轨道车辆轴端接地装置磨损试验台
CN111071291B (zh) * 2018-10-19 2022-03-18 株洲中车时代电气股份有限公司 列车轮对监测系统及列车轮对监测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1728624U (de) * 1955-03-02 1956-08-23 Bundesbahn Bundesbahn Zentrala Einrichtung zur selbsttaetigen untersuchung von achsen und wellen, insbesondere von radsatzachsen der schienenfahrzeuge, nach dem ultraschall-impuls-laufzeitverfahren.
CH487410A (it) * 1967-12-07 1970-03-15 Pettinato Giuseppe Procedimento per il controllo dei cerchioni in opera delle sale di mezzi rotabili ferroviari e sonda per l'attuazione del medesimo
DE19924781A1 (de) * 1999-05-29 2000-11-30 Bbc Reaktor Gmbh Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen von in Schienenfahrzeugen eingebauten Eisenbahnrädern

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003004334A1 (en) * 2001-06-30 2003-01-16 Aea Technology Plc Wheel flange monitoring
GB2392726A (en) * 2001-06-30 2004-03-10 Aea Technology Plc Wheel flange monitoring
GB2392726B (en) * 2001-06-30 2004-06-16 Aea Technology Plc Wheel flange monitoring
DE10257709C1 (de) * 2002-12-11 2003-12-11 Archinger Ag Prüfvorrichtung für das Rad oder den Radreifen eines Schienenfahrzeugs
DE10336042A1 (de) * 2003-08-01 2005-03-03 Windhoff Bahn- Und Anlagentechnik Gmbh Anordnung und Verfahren zum Prüfen von Rädern eines Schienenfahrzeugs
DE10336042B4 (de) * 2003-08-01 2005-06-23 Windhoff Bahn- Und Anlagentechnik Gmbh Anordnung und Verfahren zum Prüfen von Rädern eines Schienenfahrzeugs
DE10336042C5 (de) * 2003-08-01 2011-01-20 Windhoff Bahn- Und Anlagentechnik Gmbh Anordnung und Verfahren zum Prüfen von Rädern eines Schienenfahrzeugs
DE10352166B3 (de) * 2003-11-05 2005-04-21 Db Cargo Ag Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit von drehsystemmetrischen Körpern
US9707984B2 (en) 2012-07-04 2017-07-18 Hegenscheidt-Mfd Gmbh & Co. Kg Method and device for inspecting railway wheels
US10728988B2 (en) 2015-01-19 2020-07-28 Tetra Tech, Inc. Light emission power control apparatus and method
US10616557B2 (en) 2015-02-20 2020-04-07 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment method
US11196981B2 (en) 2015-02-20 2021-12-07 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment apparatus and method
US11399172B2 (en) 2015-02-20 2022-07-26 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment apparatus and method
US10582187B2 (en) 2015-02-20 2020-03-03 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment method
US10616556B2 (en) 2015-02-20 2020-04-07 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment method
US10616558B2 (en) 2015-02-20 2020-04-07 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment method
US11259007B2 (en) 2015-02-20 2022-02-22 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment method
EP3318839A1 (de) * 2016-09-07 2018-05-09 AuE Kassel GmbH System und verfahren zum erfassen von eigenschaften mindestens eines rades eines schienenfahrzeugs
WO2018046504A1 (de) * 2016-09-07 2018-03-15 AuE Kassel GmbH System und verfahren zum erfassen von eigenschaften mindestens eines rades eines schienenfahrzeugs
US10723373B2 (en) 2017-02-22 2020-07-28 Tetra Tech, Inc. Broken wheel detection system
US10435052B2 (en) 2017-02-22 2019-10-08 Tetra Tech, Inc. Broken wheel detection system
US11142230B2 (en) 2017-02-22 2021-10-12 Tetra Tech, Inc. Broken wheel detection system
US10870441B2 (en) 2018-06-01 2020-12-22 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track
US10807623B2 (en) 2018-06-01 2020-10-20 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track
US10625760B2 (en) 2018-06-01 2020-04-21 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height
US11305799B2 (en) 2018-06-01 2022-04-19 Tetra Tech, Inc. Debris deflection and removal method for an apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track
US11377130B2 (en) 2018-06-01 2022-07-05 Tetra Tech, Inc. Autonomous track assessment system
US10730538B2 (en) 2018-06-01 2020-08-04 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for calculating plate cut and rail seat abrasion based on measurements only of rail head elevation and crosstie surface elevation
US11560165B2 (en) 2018-06-01 2023-01-24 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track
US11919551B2 (en) 2018-06-01 2024-03-05 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track
CN110001708A (zh) * 2019-04-01 2019-07-12 唐山百川智能机器股份有限公司 辅助退出机构和轨道行走式动车组底部检测装置
US10908291B2 (en) 2019-05-16 2021-02-02 Tetra Tech, Inc. System and method for generating and interpreting point clouds of a rail corridor along a survey path
US11169269B2 (en) 2019-05-16 2021-11-09 Tetra Tech, Inc. System and method for generating and interpreting point clouds of a rail corridor along a survey path
US11782160B2 (en) 2019-05-16 2023-10-10 Tetra Tech, Inc. System and method for generating and interpreting point clouds of a rail corridor along a survey path

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DE19943744B4 (de) 2006-01-26

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