Condition Monitoring für Industriegetriebe

Stillstand unerwünscht

Abhängig von der Relevanz einer Maschine entstehen bei ungeplanten Stillständen schnell hohe Kosten. Condition-Monitoring-Systeme sollen durch das Überwachen von Anlagenteilen dafür sorgen, dass es nicht soweit kommt. Bei seinen Extruderantrieben nutzt Carlisle Construction Materials dafür eine Instandhaltungslösung von SEW-Eurodrive.
Die Nahtfügung der Resitrix EPDM-Bahnen von Carlisle erfolgt mittels Heißluft ohne Brandgefahr. Die austretende Schweißraupe dient dabei als optische Dichtigkeitsprüfung.
Die Nahtfügung der Resitrix EPDM-Bahnen von Carlisle erfolgt mittels Heißluft ohne Brandgefahr. Die austretende Schweißraupe dient dabei als optische Dichtigkeitsprüfung. Bild: Carlisle Construction Materials GmbH

Erstmals Anfang der 1960er-Jahre als Baustoff eingesetzt, werden Abdichtungsbahnen aus EPDM heute in vielen Bereichen der Bauindustrie eingesetzt. Die Abdichtung mit EPDM erfolgt einlagig, was die Verlegezeiten verkürzt und den Materialeinsatz reduziert. Die Verarbeitung erfolgt per Heißluftverschweißung ohne offene Flamme. Die Produkte sind frei von Schwermetallen, Halogenen sowie leicht flüchtigen Weichmachern und lassen sich ohne Freisetzung von bedenklichen Stoffen verarbeiten. Carlisle Construction Materials stellt diese Abdichtungsprodukte her. Am Standort Hamburg produziert das Unternehmen auf den dortigen Extrusionsanlagen Resitrix-EPDM-Abdichtungsbahnen in Schichten rund um die Uhr.

Folien aus EPDM sorgen für zuverlässige und nachhaltige Abdichtung großer Oberflächen, beispielsweise in Gartenteichen.
Folien aus EPDM sorgen für zuverlässige und nachhaltige Abdichtung großer Oberflächen, beispielsweise in Gartenteichen.Bild: ©Stefan Werner/shutterstock.com

Extruderstillstand vermeiden

Damit das Unternehmen seine Kunden termingerecht beliefern kann, ist ein störungsfreier Betrieb der Produktionsanlagen unerlässlich. Stillstand ist nur während der jährlich stattfindenden zweiwöchigen Revision vorgesehen. Darüber hinaus gilt es, Stillstände zu vermeiden. Führen diese doch zu Kosten für Fehlersuche oder Reparatur, also Opportunitätskosten oder Gewinnausfälle. Je nach Branche und Produkten können so schnell Stundenkosten in fünf- bis sechsstelliger Höhe entstehen. Um dem vorzubeugen, hat sich Carlisle dazu entschieden, zwei Extrudergetriebe mit einem Condition-Monitoring-System von SEW-Eurodrive auszurüsten. Die Extruder sind Anlagen, die EPDM-Bahnen in einem kontinuierlichen Verfahren herauspressen. Angetrieben werden sie durch je ein Stirnradgetriebe der Baureihe X von SEW-Eurodrive. Mit einer Übersetzung von circa 60 und einem Nenndrehmoment von 270 kNm übertragen die Getriebe das für den Extrusionsprozess erforderliche Drehmoment. Externe Axialkräfte, die durch die Plastifizierung des EPDM-Granulats im Schneckenbereich entstehen, nimmt ein axiales Drucklager am Getriebe auf. Um Aussagen über den Zustand des Getriebes treffen zu können, wurde das SEW-eigene Condition-Monitoring-System DriveRadar installiert. Hardwareseitig besteht es aus einem Sensorpaket zur Erfassung der Betriebsparameter und einer Edge Processing Unit (EPU), die Daten über Mobilfunk an die SEW-Cloud sendet.

Die EPU (graue Box) nimmt Sensor-Daten auf und sendet die Messwerte in kurzen Intervallen verschlüsselt via Mobilfunk an Rechenzentren von SEW-Eurodrive.
Die EPU (graue Box) nimmt Sensor-Daten auf und sendet die Messwerte in kurzen Intervallen verschlüsselt via Mobilfunk an Rechenzentren von SEW-Eurodrive.Bild: SEW-Eurodrive GmbH & Co KG

Sensoren messen Ist-Zustand

Die am Getriebe verbauten Sensoren nehmen kontinuierlich Messgrößen wie die Temperaturen von Ölsumpf und Umgebung auf, den Ölfüllstand, die eintreibende Drehzahl sowie das Schwingungsverhalten von Wälzlagern und der Verzahnung. Das Sensorikpaket wird als vormontiertes Plug&Play-System zusammen mit dem Getriebe ausgeliefert oder kann als Nachrüstsatz an bestehende Getriebe angebaut werden. In kurzen Intervallen werden die gesammelten Sensordaten schließlich per Mobilfunk an den Antriebshersteller geschickt, der sie automatisiert aufbereitet und analysiert. Auf die Web-Anwendung DriveRadar IoT-Suite greifen Nutzer über die Website von SEW-Eurodrive oder die DriveRadar-App zu. Hier werden in der Geräteansicht alle überwachten Getriebe sowie deren Status angezeigt. Ein Ampelsystem gibt Auskunft darüber, ob sich ein kritischer Betriebszustand anbahnt oder bereits eingetreten ist. In der nächsten Detaillierungsebene sind neben den Sensor-Messwerten auch Rechen- und Prognoseergebnisse aufgeführt. So kann etwa die Dauer bis zum Erreichen eines kritischen Ölfüllstandes oder bis zum nächsten notwendigen Ölwechsel prognostiziert werden. Weitere abgeleitete Größen sind die Öl-Viskosität und Betriebsdauer.

Schwingungen erfassen

Aus den Daten von IEPE-Schwingungssensoren lässt sich auf den Zustand der Wälzlager schließen. Auftretende Schäden werden in einem Analyseverfahren den Komponenten des Lagers – Innenring, Außenring, Wälzkörper – zugeordnet. Die Getriebeverzahnung wird ebenfalls mit Schwingungsanalyse überwacht. Lokale und umlaufende Verzahnungsschäden können so frühzeitig erkannt und angezeigt werden. Die Schwingungsanalyse ist bei konstanter als auch bei variabler Drehzahl durchführbar.

Seiten: 1 2 3Auf einer Seite lesen

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

Das könnte Sie auch Interessieren

Bild: Sieb & Meyer AG
Bild: Sieb & Meyer AG
Ein weites Feld

Ein weites Feld

Frequenzumrichter ist nicht gleich Frequenzumrichter: Neben Standardausführungen und Modellen für mobile Applikationen stellen High-Speed-Umrichter für stationäre Applikationen eine besondere Nische dar. Genau hier positioniert sich das Unternehmen Sieb & Meyer – mit einer breiten Palette an Modellen und Ausführungen. Denn auch in diesem Bereich gilt es, auf die verschiedenen Anforderungen der jeweiligen Anwendungen einzugehen.

Bild: ISW Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen
Bild: ISW Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen
Maschinenfabrik 
Made in Stuttgart

Maschinenfabrik Made in Stuttgart

Die Stuttgarter Maschinenfabrik stellt eine vollständig digitalisierte Produktionsumgebung dar, in der vom Kunden individualisierte Produkte selbstorganisiert hergestellt werden. Dafür ist eine neue technologische Infrastruktur in Kombination mit einem durchgängigen Einsatz von digitalen Zwillingen erforderlich. Das erlaubt eine hohe Freiheit bei der Entwicklung von neuen Anwendungen und die nötige Flexibilität im Maschinenpark. Die Artikelserie soll beispielhafte Aspekte der Stuttgarter Maschinenfabrik beleuchten, um das Umsetzungsprojekt vorzustellen.