Heft 95 - Lernen & Lehren

Schwerpunktthema: Messen und Diagnose als Gegenstand beruflicher Arbeits- und Lernprozesse
Synergetische Kombination von
Ultraschall- und Wirbelstromverfahren
Während bisher in den Schienenprüfzügen
entweder eine Überprüfung der
Schienen mithilfe der Wirbelstromsonden
oder aber mit Ultraschallprüfköpfen
erfolgte, sind in der neuesten
Generation der Schienenprüfzüge
Wirbelstrom- und Ultraschallsensoren
in Kombination vorhanden. Auf diese
Weise können sich die Messdaten
beider Prüfverfahren gegenseitig ergänzen,
da eine exakte Zuordnung der
Positionsdaten eine gleichzeitige Auswertung
der Ergebnisbilder ermöglicht.
So kann zweifelsfrei die Schweißnahtart
zwischen zwei Schienenenden erkannt
werden. Oberflächenverbundene
Fehler können nicht nur detektiert,
sondern auch hinsichtlich ihrer Größe
ausgewertet werden. Die Ursache
für den kurzzeitigen Verlust der Prüfkopfankopplung
kann über die begleitenden
Wirbelstrommessdaten besser
geklärt werden. Auch zwischen einer
Schweißnaht und einer Überlappnaht
kann deutlich unterschieden werden
(THOMAS/HECKEL/HANSPACH 2006).
Schienenschleifzug
Da die Schienenoberflächen den Witterungseinflüssen
ständig ausgesetzt
sind, müssen vor allem die Oberflächenfehler
möglichst im Frühstadium
detektiert und durch Überschleifen beseitigt
werden. Zu diesem Zweck werden
Schienenschleifzüge eingesetzt,
die den Schienenkopf soweit herunterschleifen,
dass möglichst keine Anzeigen
von Oberflächenfehlern mehr
zu finden sind. Durch das rechtzeitige
Beseitigen von Head Checks kann
ein Schienenbruch vermieden werden
(s. Abb. 12).
Die Wirbelstromsignale vor und nach
einem Schleifeinsatz können aufgezeichnet
und miteinander verglichen
werden. Auf einem 1 m langen Abschnitt
sind Wirbelstromanzeigen zu
erkennen, die durch Head Checks
hervorgerufen wurden (Abb. 13). Für
denselben Abschnitt sind nach 20
Schleifüberfahrten alle Rissanzeigen
beseitigt worden, und der typische Signalverlauf
für eine Thermitschweißnaht
ist zu erkennen (Abb. 14).
Abb. 12: Entwicklung der Schädigungstiefe – mit und ohne Eingreifen durch
Schienenschleifen
Abb. 13: Wirbelstromanzeige vor dem Schleifen mit Head Checks
Abb. 14: Wirbelstromanzeige nach dem Schleifen mit Schweißnaht
Zusammenfassung und
Ausblick
Der heutige Bahnverkehr mit höheren
Achslasten und schnelleren Zuggeschwindigkeiten
verursacht eine immer
größere Beanspruchung der Schienen.
Da trotz angepasster Legierungsstähle
bei der Herstellung der Schienen spätere
betriebsbedingte Schienenfehler
auftreten können, werden die Schienen
in regelmäßigen Zeitabständen
mit zerstörungsfreien Prüfverfahren auf
ihre Integrität untersucht. Dies wird mit
Ultraschall- und Wirbelstromprüfverfahren
durchgeführt, im Schienenprüf-
116 lernen & lehren (l&l) (2009) 95