CH679156A5

CH679156A5 -

Info

Publication number: CH679156A5
Application number: CH3030/88A
Authority: CH
Inventors: Werner Mombrei; Peter Ottlinger; Klaus Waechter; Walter Rode; Guenter Schulz
Original assignee: Deutsche Reichsbahn
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1988-08-11
Publication date: 1991-12-31
Also published as: DE3828757A1; HUT53678A; DD265171A1; DD265171B3; CS593688A1; US4894099A; CS274101B1; HU206396B; PL274670A2

Description

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CH 679 156 A5

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Beschreibung

Das Verfahren findet Anwendung zur Regenerierung von Eisenbahnvollrädern, deren Betriebssicherheit hinsichtlich Bruchgefahr bzw. Verwerfung durch die Wirkung der Klotzbremse, besonders nach längerer Bremseinwirkung, beeinträchtigt ist.

Es ist bekannt, dass durch Klotzbremsung verworfene Eisenbahnvollräder durch Umpressen wieder auf das Nennspurmass gebracht werden. Dies erfordert neben einem hohen gerätetechnischen Aufwand auch einen hohen Montage- bzw. Demontageaufwand. Durch das Umpressen wird aber der Eigenspannungszustand im Rad nicht beeinflusst. Bekannte Verfahren zur Beseitigung von Eigenspannungen in Werkstoffen sind klassische Be-handlungsmassnahmen, wie das Spannungsarmglühen. Diese Massnahmen sind aber, da sie weitgehend auf die Vermeidung grösserer Temperaturdifferenzen abzielen, fur die Lösung der Aufgabe nicht geeignet

Ein Verfahren zur Regenerierung von durch Klotzbremsung thermisch überbeanspruchten Ei-senbahnvollrädern ist im DD-WP 212 536 beschrieben.

_ Nach diesem Verfahren werden die aus der Oberbeanspruchung resultierenden Zugeigenspannungen durch gezielte Erwärmung und Abkühlung des Radkranzes abgebaut.

Der Nachteil ist, dass es nur die aktive Eigen-spannungskomponente direkt im Radkranz betrifft und somit die anstehende Problematik nur teilweise und mit relativ grossem Aufwand löst.

Die Grundlagen der Werkstoffwissenschaften vermitteln des weiteren die Kenntnis, dass allein durch den physikalischen Effekt der Erzielung einer entsprechenden örtlichen plastischen Deformation (plastische Relaxation) ein Abbau von Eigenspannungen in Bauteilen erzielbar ist. Auf der Grundlage dieses physikalischen Effekts wurde das vorgeschlagene Verfahren entwickelt.

Die Verteilung der Eigenspannung 0e in der Radscheibe unter verschiedenen Bedingungen ist für international genormte Vollräder vielfältig untersucht und publiziert worden. Dabei stellen sich grundsätzlich in bestimmten Zonen der Radscheibe Maxima der Eigenspannungen (oE max) dar.

Ziel der Erfindung ist es, Eisenbahnvollräder, die infolge thermischer Oberbeanspruchung als nicht mehr betriebssicher anzusehen sind, zu regenerieren und einer Wiederverwendung zuzuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, den durch thermische Beanspruchung hervorgerufenen schädlichen, aktiven Eigenspannungszustand im Radkranz eines Eisenbahnvollrades (die tangential gerichteten Eigenspannungskomponenten cE) abzubauen bzw. zu vermindern. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Scheibenblatt eines Eisenbahnvollrades einzeln oder im Radsatz homogen über den Umfang auf mindestens 200°C und maximal 600°C erwärmt wird, bis eine plastische Deformation auftritt, wobei die Temperaturdifferenz zwischen dem erwärmten Gebiet des Scheibenblattes und dem Radkranz mindestens 100°C beträgt.

Vorzugsweise erfolgt die Erwärmung des Scheibenblattes in Verbindung mit einer Abkühlung am Radkranz. Die plastische Deformation tritt besonders im Bereich oE max auf. Dabei besteht zwischen der Grösse der abzubauenden Eigenspannungen und der notwendigen Temperaturdifferenz ein indirekter Zusammenhang. Je grösser die Eigenspannungen im Radkranz des Eisenbahnvollrades sind, um so geringer ist die zum Abbau dieser Spannungen benötigte Temperaturdifferenz.

Eine Veränderung der radialen Stützwirkungen im Scheibenblatt eines Eisenbahnvollrades und damit ein Abbau des reaktiven Eigenspannungszu-standes (Abbau der radialen Eigenspannungskomponenten - oE) wird durch eine plastische Deformation bewirkt.

Die erfindungsgemässe Lösung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausfuhrungsbei-spiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Der komplette Radsatz 1 mit den zu regenerierenden Eisenbahnvollrädern wird auf der Leitschiene 2 zur Radsatzaufnahme gebracht und in Arbeitsstellung gehoben.

Danach wird der Radsatz 1 über den Radsatzantrieb 3 in Rotation versetzt und die Scheibenblätter 4 im Bereich der grössten Krümmungen (radialen Eigenspannungen) mittels BrennerS homogen auf mindestens 200°C und maximal 600°C erwärmt. Die Temperaturdifferenz ist einzuhalten. Hierzu kann der Radkranz im Zeitintervall der Erwärmung gekühlt werden. Die Abkühlung ist an ruhender Luft durchzuführen.

Das Verfahren, das zur gleichzeitigen Erwärmung beider Räder des Radsatzes angewendet werden kann, bietet die Möglichkeit, auch Vollräder im eingebauten Zustand zu behandeln. Damit entfällt die notwendige Demontage des Radsatzes.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Beeinflussung des Eigenspan-nungszustandes von Eisenbahnvollrädern, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenblatt eines Eisenbahnvollrades einzeln oder im Radsatz homogen über den Umfang auf mindestens 200°C und maximal 600°C erwärmt wird, bis eine plastische Deformation auftritt, wobei die Temperaturdifferenz zwischen dem erwärmten Gebiet des Scheibenblattes und dem Radkranz mindestens 100°C beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Scheibenblattes in Verbindung mit einer Abkühlung am Radkranz erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Deformation besonders im Bereich oE max auftritt.

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