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Currently at Deutsche Bahn (DB) ultrasonic inspections in maintenance procedures for wheelset axles with a bore hole are, to the greatest possible extent, carried out using automated ultrasonic inspection system. Although the acceptance levels are in accordance with DIN 27201 part 7, the testing results have shown in recent years that in the case of true indications, the effective defect sizes were far below the level of acceptance. Due to this experience it can be assumed that the automated ultrasonic inspection systems are testing substantially more sensitively than required. This increased sensitivity leads to an increase in false indications, generally resulting in the unnecessary demounting of wheelsets. In Research cooperation between Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) and DB the effective flaw detection sensitivity of existing automated ultrasonic inspection system will be determined and the true/false indication ratio optimised. Through systematic investigations with the Probability of Detection method on the existing automated ultrasonic inspection system the results could be directly applied to the optimisation of existing ultrasonic inspections of wheelset axles with a bore hole in maintenance procedures and the level of reliability can be considerably increased.
Zur Gewährleistung des sicheren Betriebs von Schienenfahrzeugen werden bei der laufenden Instandhaltung die Radsätze (Laufräder und Radsatzwellen) mittels Ultraschall auf Fehlerfreiheit geprüft. Auf Grund der Komplexität der durchzuführenden Prüfungen an der Radscheibe von scheibengebremsten Fahrzeugen ist beim Einsatz konventioneller Techniken eine große Anzahl Ultraschallprüfköpfe erforderlich, deren Reduzierung eine technische Herausforderung darstellt. Auch bei der Prüfung von Radsatzvollwellen sind auf Grund der eingeschränkten Zugänglichkeit unterschiedliche Winkelprüfköpfe erforderlich. Ein Ziel der Untersuchungen bestand darin, die Anzahl der erforderlichen konventionellen Prüfköpfe deutlich zu reduzieren. Dazu kann die Gruppenstrahlertechnik einen Beitrag leisten.
Zusammenfassung
Bei der laufenden Instandhaltung der Schienenfahrzeuge werden die Radsätze auf Fehlerfreiheit geprüft. Dabei werden sowohl die Laufräder wie auch die Radsatzwellen einer zerstörungsfreien Prüfung mit Ultraschall unterzogen.
Im Werk Wittenberge der DB Regio AG wurde im Jahre 2001 die bisher eingesetzte Handprüfung bzw. eine teilmechanisierte Prüfung mit konventioneller Technik durch eine mechanisierte automatische Prüfung mit Ultraschall-Gruppenstrahlertechnik abgelöst. Die bisherige individuelle Befundbewertung durch A-Bilder wurde durch eine numerische Rekonstruktion der Prüfdaten mit bildhafter Darstellung ersetzt. Dabei konnte die Prüfaussage signifikant verbessert und die Prüfzeit von bisher bis zu 30 Minuten auf 5 Minuten reduziert werden.
Ziel bei der Prüfung von Radsatzvollwellen ist es, die Rad- und Bremsscheibensitze sowie sämtliche Querschnittsübergänge auf radiale Fehler, d.h. auf quer zur Längsachse liegende Risse, zu überprüfen. Die eingeschränkte Zugänglichkeit der Prüforte hätte beim Einsatz von konventioneller Technik eine Vielzahl von Winkelprüfköpfen erforderlich gemacht, was in der Praxis einen schwer zu bewältigenden Aufwand allein auf Seiten der Prüfmechanik mit sich gebracht hätte. Die Technik der laufzeitgesteuerten Gruppenstrahler ermöglicht es, sämtliche geforderten Prüfbereiche mit 4 Prüfköpfen zu erfassen.
Kurzfassung
Es wurde eine Prüftechnologie basierend auf dem Wirbelstromverfahren entwickelt, mit der es möglich ist, oberflächennahe Fehler in Schienen zu detektieren und zu bewerten.
Die bisherigen Untersuchungen haben gezeigt, dass Fahrkantenfehler (Head Checks) mit Risstiefen bis zu 10 mm bewertet werden können. Darüber hinaus werden weitere Inhomogenitäten und Fehler wie z. B. Schleuderstellen, Belgrospi's und Squats detektiert.
Für die Anwendung der Prüftechnologie kommen 4 Anwendungsgebiete in Frage:
Ausrüstung von Schienenprüfzügen,
Manuelle Schienenprüfung,
Ausrüstung von Schienenschleifzügen,
Ausrüstung von stationären Schienenprüfständen.
Die Prüftechnik befindet sich zur Zeit in der Erprobungsphase. Der Schienenprüfzug der Deutschen Bahn AG wird in Kürze mit einem achtkanaligen Prüfsystem ausgerüstet.
Ebenfalls im Erprobungseinsatz befindet sich ein Handprüfsystem zur manuellen Schienenprüfung.