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Condition Monitoring

Direkte Verschleißüberwachung und Lebensdauerprognose für Lastschleifringe

| Redakteur: Matthias Brandstätter

Zustandsdiagnosen sind ein unverzichtbares strategisches Instrument in der Fabrik- und Prozessautomation, um Kosten für Wartung und Instandhaltung zu. Ein neuartiges integriertes Diagnosesystem von LTN ermöglicht jetzt Verschleißprognosen für Schleifringe und somit eine zustandsabhängige Wartung.

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Mit dem integrierten Diagnosesystem ADSR lässt sich der Zustandes eines Schleifrings fernüberwachen.
Mit dem integrierten Diagnosesystem ADSR lässt sich der Zustandes eines Schleifrings fernüberwachen.
( Bild: Ralf Grömminger Fotografie GmbH )

Die Zustandsüberwaschung von Komponenten, Maschinen und Anlagen hat sich als echter „Service-Klassiker“ etabliert. Das zeigt die im November 2016 vorgelegte Studie „Digital vernetztes Denken in der Produktion“ der Impuls-Stiftung. Danach haben bereits 50 % der deutschen Maschinen- und Anlagenbauunternehmen entsprechende Systeme und Dienstleistungen im Angebot und rund 36 % der befragten Anwenderunternehmen setzten bereits entsprechende Hard- und Software ein oder nutzen Condition-Monitoring-Dienstleistungen.

Das verwundert nicht, schließlich entfallen zwischen 15 und 40 % der indirekten Kosten eines Fertigungsbetriebes auf Wartung und Instandhaltung, wie Analysen von Rockwell Automation ergaben. Die Hälfte dieser Aufwendungen wären vermeidbar, würden verschlissene Komponenten in Produktionsmaschinen und -anlagen rechtzeitig erkannt und ausgetauscht.

Lastschleifringe als Flaschenhals

Eine solche Störungs- und Kostenquelle sind unter anderem Lastschleifringe. Diese übertragen Strom, Signale und Daten von einem festen zu einem rotierenden Bauteil und sind bauartbedingt einer Abnutzung unterworfen. Wurden in der Vergangenheit Schleifringe im Rahmen einer präventiven Wartungsstrategie in regelmäßigen auf Erfahrungswerten basierenden Intervallen ausgetauscht, so erlaubt jetzt eine Neuentwicklung der LTN Servotechnik GmbH, Otterfing, eine zustandsabhängige Wartung der Schleifringe.

Das integrierte Diagnosesystem (ADSR) erkennt die mechanische Abnutzung des Schleifrings und warnt den Maschinen- oder Anlagenbetreiber frühzeitig vor einem Ausfall. Die im Schleifringgehäuse integrierte Einheit überwacht dazu permanent die relevanten Schlüsselfunktionen und prognostiziert mögliche Fehlfunktionen. So erhält der Anwender bei laufendem Betrieb unter anderem Informationen über Vibrationen, Spannungs- und Strompegel, Anzahl der Umdrehungen sowie optional die interne und externe Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Die permanente Analyse der Betriebsdaten ermöglicht eine Prognose der (voraussichtlich) verbleibenden Restlebensdauer des Schleifrings - sowohl in Zeiteinheiten als auch in Umdrehungen.

Die vom Diagnosesystem erfassten Informationen und Warnmeldungen werden elektrisch über ein Signalkabel weitergegeben und zusätzlich direkt am Schleifring durch eine LED visualisiert. Zudem stellt die Überwachungseinheit den aktuellen Status der Informationen und eine Alarmhistorie über Netzwerkschnittstellen browserbasiert zur Verfügung. Die Verbindung des Monitoringsystems an die Schleifringeinheit erfolgt mit SCADA über eine OPC-UA-Schnittstelle.

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