Maschinenüberwachung

Kontaktlose Überwachung von Wälzlagern

Der induktive Messgeber LubeSecure von HCP Sense hilft dabei, die Lebensdauer der Lager deutlich zu verlängern, Schmierstoff und Energie einzusparen sowie Ausfälle von Anlagen und Maschinen zu reduzieren. Ansgar Thilmann, Geschäftsführer und Mitgründer, gibt Auskunft.

Herr Thilmann, Ihr Motto lautet „Lagerüberwachung neu denken“. Was bedeutet das und welche Mehrwerte erhält der Anwender?

Die Hauptursache für Lagerschäden ist die Schmierung im Lager sowie alle damit verbundenen Aspekte. Der Sensor von HCP Sense überwacht den Schmierungszustand kontinuierlich und bietet so die Möglichkeit, nicht nur Schäden frühzeitig zu erkennen, sondern aktiv einzugreifen, bevor ein Lagerschaden überhaupt entsteht. Dadurch kann die Lebensdauer der Lager deutlich verlängert werden. Darüber hinaus können bis zu 60 % des Schmierstoffverbrauchs und 3-40 % des Energieverbrauchs eingespart werden.

Ein großer Vorteil dieser Lösung ist, dass die bestehende Konstruktion kaum verändert werden muss. Sowohl die Dimensionen der Lager als auch die der Maschine können in der Regel beibehalten werden. Bei Bedarf kann die Anwendung an die Kundenanforderungen angepasst werden, auch hinsichtlich des Platzbedarfs.

Ein weiterer Vorteil ist, dass unser System hersteller- und typenunabhängig ist, sowohl was Lager als auch was Schmiermittel betrifft. Der Sensor funktioniert sowohl mit fett- als auch mit ölgeschmierten Lagern, mit seiner Hilfe können nahezu alle Arten von Wälzlagern überwacht werden.

Welches neue Produkt haben auf der Hannover Messe vorgestellt?

Neu ist unsere kontaktlose Technologie – der induktive Messgeber und die neuste Generation der Messbox. In bisherigen Ausführungen war ein Computer erforderlich, um die Messdaten auszuwerten. Jetzt sind die Mess- und Auswerteeinheiten auf einer Platine integriert.

Die Messbox bietet verschiedene Optionen, die Ergebnisse der Überwachung auszulesen – z. B. über ein Ehternet-Kabel, die Daten können aber auch über WLAN oder über das Mobilfunknetz ausgelesen werden. Der Sensor kann so mit dem eigenen Überwachungssystem gekoppelt werden, in dem auch andere Sensoren abgebildet sind. Die Einheit verfügt über eine MQTT-Schnittstelle.

Wie funktioniert Ihre kontaktlose Technologie zur Umwandlung von Standardlagern in Sensorlager?

Bei unserer patentierten Lösung handelt es sich um ein induktives Messsystem. Wir verwenden ein elektrisches Messsignal und können nahezu jedes Lager in einen Sensor verwandeln. Da die Lösung auf einer elektrischen Impedanzmessung im Lager selbst basiert, ist die Voraussetzung dafür, dass das Material leitfähig ist und Strom durch das Lager fließen kann. Lager aus nichtleitfähigen Materialien sind nach Modifikation eingeschränkt überwachungsfähig.

Unser neuestes System arbeitet kontaktlos. Dabei wird ein Ring um die Welle konstruiert, in dem verschiedene Spulen verbaut sind. Diese Spulen induzieren das Signal kontaktlos auf die Welle, das von der Welle in die Lager übertragen wird. Dabei verändert sich das elektrische Verhalten des Wälzlagers je nach Dicke und Zustand des Schmiermittels. Daraus können Rückschlüsse auf den Zustand des Schmierstoffes gezogen werden.

Wie trägt Ihre Technologie zur Verbesserung von Predictive Maintenance und Condition Monitoring bei?

Unsere Technologie bietet die Möglichkeit, nicht einfach nur den Zustand eines Lagers zu überwachen, sondern die potenzielle Ursache eines Schadens permanent zu kontrollieren und rechtzeitig präventive Maßnahmen einzuleiten. Der Sensor ist in der Lage, sowohl die Schichtdicke des Schmiermittels als auch Verunreinigungen und deren Menge darin zu erkennen – z. B. Metallpartikel. Darüber hinaus erkennt er auch die Alterung. Damit ermöglicht er, ungeplante Ausfälle von Maschinen und Anlagen zu verhindern sowie geplante Stillstände zu Wartungszwecken zu optimieren.

Die kontaktlose Technologie erlaubt es, vollständig auf schleifende Teile zu verzichten, was Wartung und Verschleiß deutlich reduziert. Die Abstände zwischen den Wartungsintervallen können verlängert und flexibel geplant werden. Durch die automatisierte Überwachung können Wartungskosten reduziert werden.

Was nicht unterschätzt werden sollte – mit unserem Sensor kann auch das Problem der Überschmierung angegangen werden. Durch zu viel Schmierstoff wird mehr Energie benötigt, wodurch auch mehr Wärme entsteht, die den Schmierstoff schädigen kann. Insofern hilft unser Produkt nicht nur, die Menge des Schmierstoffes einzusparen, sondern auch, die Lebensdauer des Schmiermittels zu verlängern und natürlich auch die Energie einzusparen.

Wir unterstützen Unternehmen nicht nur bei der Auswahl und Anpassung unserer Produkte, sondern auch bei der Auswahl des Schmierstoffes und bei der Bestimmung der optimalen Schmierstoffmenge. Anhand der Überwachungsdaten können verschiedene Rückschlüsse gezogen werden, nicht nur den Schmierstoff betreffend, sondern auch solche wie qualitative Kräfte, Lagerzustand, Reibung und Lebensdauer. Insofern schulen wir die Anwender auch darin, die Ergebnisse der Lagerüberwachung in die eigenen Systeme einzubinden und diese entsprechend mit größtmöglichem Kundennutzen auszuwerten. Das so gewonnene Wissen verbessert nicht nur die Instandhaltung beim Einsatz in der Serie, sondern kann auch dank der wertvollen Informationen – z.B. aus Prototypen – den Entwicklungsprozess verkürzen.

Autorin: Das Gespräch führte Natalie Intorf