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Ultraschallprüfanlage

Eisenbahnräder im Minutentakt prüfen

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Außendienstmitarbeiter Erich Metzinger von Parker Hannifin war seit Beginn der Planungen in das Projekt mit eingebunden: „Die Zusammenarbeit war für uns aus vielerlei Gründen spannend. Erstens ging es um die Neuentwicklung der Technologie, zweitens hatten wir hier die Möglichkeit, unsere Kompetenz als Partner für Komplettlösungen unter Beweis zu stellen.“

Die reine Entwicklungszeit für die Anlage, die Eisenbahnräder nach allen gängigen Normen weltweit prüfen kann, betrug rund 6 Monate. Dabei herausgekommen ist eine Maschine, hinter deren unscheinbarer Fassade sich modernste Ultraschalltechnologie verbirgt: Die bis zu 1,2 t schweren Räder werden im Minutentakt in die Haltevorrichtung von Parker eingelegt. Über den federnd gelagerten Prüfkopf wird der korrekte Sitz des Rades kontrolliert, bevor es in das Wasserbecken der Anlage eingetaucht wird; so ist eine perfekte Positionierung auch bei unterschiedlichen Radgrößen gewährleistet.

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Die Prüfanlage setzt erstmals die Gruppenstrahlertechnik ein.

Bis zu 1000 unterschiedliche Radgeometrien können über das System vorgegeben werden. Die Wassertemperatur ist variabel und kann im Bereich zwischen 10 °C und 35 °C liegen. Der im Wasser integrierte Fühler meldet die Temperatur an das System, das darauf basierend die Geschwindigkeit des Ultraschalls berechnet und die Werte entsprechend anpasst.

Die eigentliche Innovation findet sich ebenfalls im Wasserbecken: Für die Radkranzprüfung brachte NDT Systems & Services erstmals die Gruppenstrahlertechnik (Phased Array Technik) zum Einsatz, die es ermöglicht, die gesamte Prüfung während nur einer Radumdrehung durchzuführen.

Die Phased Arrays sind in einem Abstand von jeweils 4 Zentimetern angebracht, insgesamt sind 128 Prüfelemente pro Array integriert. Die Inspektion der Radnabe erfolgt ebenfalls über ein Array von Ultraschallprüfköpfen, das die Nabe beidseitig abtastet (bei einer bereits konzipierten Offline-Anlage, die zusätzlich die Prüfung der kompletten Radscheibe zur Aufgabe hat, wird mit sogenannten Squirtern gearbeitet, die über Prüfroboter positioniert werden – dabei erfolgt die Einleitung des Ultraschalls in die Radscheibe über einen laminaren Wasserstrahl).

Bei der Online-Anlage zur Kontrolle von Radkranz und Radnabe dauert die Prüfung des Rohlings 30 Sekunden, inklusive Anstellung und Lösen des Rades lediglich eine Minute – damit wurden auch dank der Technologie von Parker die Maximalanforderungen des Kunden an Schnelligkeit optimal umgesetzt: Die Antriebstechnik mit elektrischen Linearantrieben auf insgesamt 6 Achsen stammt von der Unternehmensgruppe.

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