TY - GEN A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Dey, Anika A1 - Pohl, Rainer A1 - Heyder, R. A1 - Krull, R. A1 - Dilz, K. T1 - Früherkennung von Rollkontakt-Ermüdung (RCF) in Eisenbahnschienen N2 - Infolge der Betriebsbeanspruchung unterliegen Eisenbahnschienen an ihrer Fahrkante sog. Rollkontakt-Ermüdung. Diese entsteht bevorzugt in Bögen durch eine Kaltverformung des Schienenstahls und zeigt sich anfänglich in einer erhöhten Verfestigung des kontaktbeanspruchten Oberflächenbereichs. Im weiteren Verlauf entstehen zahlreiche, flach in das Schieneninnere verlaufende Risse –sog. Head Checks. Diese Risse neigen ab einem gewissen Stadium dazu, in das Innere der Schiene abzukippen, was im Endstadium zu einem Schienenbruch führen kann. Seit einigen Jahren wird in Deutschland bei der DB AG das Wirbelstromverfahren erfolgreich zur zerstörungsfreien Prüfung der Schädigungstiefe von Head Checks eingesetzt. Hiermit wurde u. A. angestrebt, zuverlässige Planungsgrößen für den Einsatz von Instandhaltungsmaßnahmen zu erhalten, durch deren gezielten Einsatz ein weiteres Risswachstum wirkungsvoll unterbunden werden kann. Bereits bei einem der ersten systematischen Einsätze der Wirbelstromprüfung an einer Bogenstrecke mit hohem Betriebsaufkommen wurde auffällig, dass die Ermüdungsrisse nicht gleichmäßig entlang des Bogens verteilt auftraten, sondern sich auf kurze Distanzen Anhäufungen von Rissbefall mit intakten, unbefallenen Abschnitten abwechselten. Solch wellenförmiges Auftreten von Head Checks wurde auch in den nachfolgenden Prüfergebnissen der Wirbelstromprüfung vielerorts beobachtet. Aus der Literatur war bekannt, dass sich die Ermüdungsrisse bevorzugt in verfestigten Materialzonen bilden. Mit Hilfe von Härtemessungen konnte an verlegten und befahrenen Schienen gezeigt werden, dass die unbefallenen Zonen etwa die Grundhärte des Schienenwerkstoffes aufwiesen, während die mit Ermüdungsrissen befallenen Zonen um ca. 10 – 25% erhöhte Härtewerte aufwiesen. Die Wirbelstromprüfung reagiert sehr empfindlich auf Veränderungen der Materialeigenschaften. Somit lassen sich Verfestigungen der o. g. Art leicht auch ohne jedes Vorhandensein von Ermüdungsrissen bereits nachweisen. Im Zuge einer längerfristigen Beobachtung einer neu gebauten Strecke konnte herausgefunden werden, dass sich nach einer gewissen Betriebszeit wellenförmig verteilte Zonen mit Prüfsignalen, die auf Verfestigungen schließen lassen auftraten. Im weiteren zeitlichen Ablauf bildeten sich Ermüdungsrisse tatsächlich in den vorher bestimmten Stellen mit Verfestigung, während die Zonen ohne diese Prüfsignale weitgehend rissfrei blieben. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Wirbelstromprüfung das Potential besitzt, mögliche Orte der Entstehung von Ermüdungsrissen in einem extrem frühzeitigen Stadium nachzuweisen. T2 - DACH-Jahrestagung 2008 - Zerstörungsfreie Materialprüfung, ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung CY - St. Gallen, Schweiz DA - 2008-04-28 KW - Wirbelstromprüfung KW - Rollkontaktermüdung KW - Head Checks KW - Eisenbahnschiene KW - Kaltverfestigung PY - 2008 SN - 978-3-940283-09-2 IS - DGZfP-BB-113 (Mi.3.A.1.) SP - 501 EP - 510 AN - OPUS4-17982 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Dey, Anika A1 - Pohl, Rainer A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Meierhofer, R. T1 - Optimierte Schieneninstandhaltung durch Wirbelstromprüfung N2 - Betriebsbedingte Oberflächenschäden an Schienen, insbesondere rissartige Ungänzen wie Head Checks, Squats und Belgrospis spielen bei der Gewährleistung der Sicherheit des Fahrbetriebes eine zunehmend wichtige Rolle. Bei ungehindertem Wachstum können diese Schäden bis zum Schienenbruch führen. Um dies zu verhindern, werden diese Oberflächenschädigungen im Anfangsstadium durch Abarbeiten der Schienen beseitigt. Häufig werden hierfür Schienenschleifzüge eingesetzt. Für die effektive Planung dieser Instandhaltungsmaßnahmen wurde ein Wirbelstromprüfsystem entwickelt, welches in der Lage ist, speziell für den Fehlertyp Head Checks, eine Risstiefenbestimmung durchzuführen. Dieses wird seit einiger Zeit bei der manuellen Prüfung (WPG – Wirbelstromprüfgerät) und bei der Prüfung mit Schienenprüfzügen erfolgreich eingesetzt. Das Wirbelstromprüfsystem wurde so modifiziert, dass es in einem Schleifzug der Firma SPENO INTERNATIONAL SA integriert werden konnte. Hierüber wurde bereits berichtet (u.a. DACH-Tagung 2004 in Salzburg; ECNDT 2006 Berlin). Der Betrieb im Schleifzug ist für die Weiterentwicklung des Prüfsystems von herausgehobener Bedeutung, da anhand des tatsächlich erzeugten Materialabtrages eine laufende Verifikation der Prüfaussagen erfolgen kann. Für die Instandhaltungsmaßnahme ergibt sich durch das integrierte Prüfsystem der Vorteil, während bzw. unmittelbar nach Abschluss der Arbeiten eine objektive Dokumentation über das erzielte Schleifergebnis erstellen zu können. Inzwischen sind einige Schleifzüge mit dem System ausgerüstet worden. Anhand von Ergebnissen ausgewählter Schleifeinsätze werden die Aspekte für die Optimierung der Schieneninstandhaltungsmaßnahmen, sowie auch für die Weiterentwicklung des Prüfsystems selbst vorgestellt. T2 - DACH-Jahrestagung 2008 - Zerstörungsfreie Materialprüfung, ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung CY - St. Gallen, Schweiz DA - 2008-04-28 KW - Wirbelstromprüfung KW - Rollkontaktermüdung KW - Head Checks KW - Eisenbahnschiene KW - Schieneninstandhaltung PY - 2008 SN - 978-3-940283-09-2 IS - DGZfP-BB-113 (Poster P7) SP - 618 EP - 622 AN - OPUS4-17987 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Dey, Anika A1 - Heyder, R. A1 - Krull, R. T1 - Prüfverfahren zur Früherkennung von Rollkontaktermüdung in Schienen N2 - Ständige Betriebsbeanspruchungen der Eisenbahnschienen führen an den Rad-Schiene-Kontaktflächen zu Ermüdungserscheinungen des Materials. Infolgedessen entstehen unter anderem an bogenäußeren Schienenfahrkanten Rollkontaktermüdungsrisse, auch genannt Head Checks. Zur frühzeitigen zerstörungsfreien Prüfung der Ermüdungsrisse wird das Wirbelstromverfahren eingesetzt. Neben der Detektion von Rissen, reagiert die Wirbelstromprüfung außerdem sehr empfindlich auf Veränderungen von Materialeigenschaften, wodurch sich Verfestigungen auch ohne jedes Vorhandensein von Ermüdungsrissen nachweisen lassen. Längerfristige Beobachtungen haben gezeigt, dass die Wirbelstromprüfung das Potential besitzt, mögliche Orte der Entstehung von Ermüdungsrissen in einem extrem frühzeitigen Stadium nachzuweisen. KW - Wirbelstromprüfung KW - Rollkontaktermüdung KW - Head Checks KW - Eisenbahnschienen KW - Kaltverfestigung PY - 2008 SN - 0013-2810 IS - 11 SP - 27 EP - 33 PB - Eurailpress Tetzlaff-Hestra CY - Hamburg AN - OPUS4-18381 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krull, R. A1 - Hintze, H. A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Heckel, Thomas T1 - ZfP an Schienen heute und in der Zukunft T2 - DVM-Tag 2003 CY - Berlin, Deutschland DA - 2003-05-07 KW - Schienenprüfung KW - Wirbelstromprüfung KW - Ultraschall KW - Head Checks KW - Gruppenstrahlertechnik PY - 2003 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 670 SP - 141 EP - 151 PB - DVM CY - Berlin AN - OPUS4-2522 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -