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Eisenbahnräder im Visier

22.08.2006
Abgefahrene Reifen sind nicht nur für Autofahrer gefährlich, auch der Bahn macht der Verschleiß der Räder zu schaffen. Eine Messmaschine, die Mängel schnell und sicher erkennt, stellen Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF auf der Messe InnoTrans 2006 (Stand Halle 4.1, Stand 228) vom 19. bis 22. September in Berlin aus.

Radsätze eines Eisenbahnwagens müssen höchsten Belastungen standhalten. Das Fahrzeuggewicht sowie enorme Kräfte bei Bremsungen und Kurvenfahrten fordern ihren Tribut. Der dadurch entstehende Verschleiß an der Laufflächen verhindert einen leisen, ruhigen Lauf des Wagens und lässt das Rad »schlagen« – umso stärker, je schneller der Zug fährt. Das stört nicht nur die Passagiere, sondern kann auch Radlager und andere Bauteile in Mitleidenschaft ziehen und somit die Sicherheit gefährden. Deshalb muss jeder Radsatz – zwei Räder samt Achse – regelmäßig zur Rundum-Kontrolle.

Die Radsätze werden dort exakt vermessen und die ermittelten Werte mit den Sollmaßen verglichen. Doch alle bisher benutzten Prüfverfahren haben Schwächen. Sie sind zu umständlich, von der Zuverlässigkeit eines Prüfers abhängig, kosten viel Zeit oder nehmen nur einzelne Punkte der Oberfläche ins Visier, so dass mancher Fehler verborgen bleibt. Wissenschaftler des IFF in Magdeburg haben nun einen Weg gefunden, einen Radsatz innerhalb weniger Minuten komplett und vollautomatisch zu vermessen. Die Maschine, ein Koloss von 14 Tonnen, hat im Juni die Zulassung der Deutschen Bahn erhalten – so etwas wie den Ritterschlag im Bahnwesen. Seitdem ist das zertifizierte Ungetüm in den Wartungshallen der SRS Süddeutsche Rail Service GmbH (vormals Bahntechnik Kaiserslautern) im Einsatz. Vom 19. bis 22. September zeigen IFF-Experten einzelne Komponenten davon auf der Messe »InnoTrans 2006« in Berlin.

Wie die Maschine funktioniert beschreibt Dirk Berndt. »Ein Radsatz ist ein unhandliches Schwergewicht. Beim ICE bringt er es auf anderthalb Tonnen – so viel wie ein Mittelklassewagen. Er muss zunächst ausgebaut werden, bevor ihn die Messmaschine automatisch greift, anhebt und drehbar einspannt. Die eigentliche Messtechnik ist auf einer massiven Granitplatte montiert, um die nötigen Genauigkeiten erzielen zu können. Sie arbeitet berührungslos: Ein linienförmiger Laser beleuchtet den rotierenden Radsatz. Kameras, im Winkel dazu angeordnet, fangen das Streulicht auf. Durch die dreieckförmige Anordnung von Lichtquelle, Objekt und Sensor kann der Rechner die Oberfläche des Metalls exakt vermessen. Innerhalb von dreieinhalb Minuten liefert das System alle nötigen Daten zur Bewertung der Radprofil- und Radsatzgeometrie.«

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Nach weiteren zwei Minuten ist der Radsatz schon wieder heruntergehoben und der nächste eingespannt. Die Maschine kann mehr als 10 Radsätze pro Stunde untersuchen. Nach der Eingangsprüfung der abgefahrenen Radsätze und der »Reprofilierung« der Räder, bei der das Sollprofil auf speziellen Radsatzdrehmaschinen wieder hergestellt wird, erfolgt eine Endprüfung. Die Fraunhofer-Maschine kommt mit allen Radsätzen klar, ob vom ICE oder vom Güterzug.

Dirk Berndt | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de

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