Dichtungen Condition-Monitoring der Dichtfunktion von Simmerringen

Die Funktionsfähigkeit von Maschinen auch in kritischen Situationen zu erhalten, teure Maschinen vor Schäden zu schützen, Ferndiagnose bis an die Wellendichtung zu führen und Instandhaltung nur dann machen zu müssen, wenn sie tatsächlich nötig ist, das sind die Vorteile, die Simrit mit der Entwicklung des MSS Simmerrings erreichte. Möglich wurde dies durch die Integration einer Monitoring-Funktion direkt im Simmerring.

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Wenn die Dichtfunktion eines Radialwellendichtrings nach vielen tausend Betriebsstunden, in denen er unvermeidlichem Verschleiß mit vielfältigen Beanspruchungsmustern unterworfen ist, nachlässt, tritt Öl zwischen Welle und Dichtlippe nach außen. Im MSS Simmerring sind in einem Dichtungszwischenraum ein saugfähiges Spezialvlies und ein optischer Sensor integriert (Abb. 1), so dass die verschleißbedingte Ölkontamination des Vlieses vom Sensor erkannt und ein Signal erzeugt wird.

Dieses Sensorsignal wird mit Hilfe einer programmierbaren Auswerteeinheit analysiert und eine automatische Information über das Nachlassen der Dichtfunktion generiert. Diese Information kann entweder vor Ort angezeigt oder an ein Ferndiagnosesystem über eine Schnittstelle weitergegeben werden.

Notfall-Dichtlippe bis zum Dichtungswechsel

Dieses Signal kann auch genutzt werden, um eine Notfall-Dichtlippe zuzuschalten. In dieser speziellen Ausführung des MSS Simmerrings ist eine zweite Ersatz-Dichtlippe vorhanden, die im Normalbetrieb ohne Federbelastung und damit völlig verschleißfrei mitläuft. Erst durch das Sensorsignal aktiviert, wird die Feder in die Nut der Ersatz-Dichtlippe in ihre Position gebracht und an die Welle anpresst (Abb. 2).

Sofort übernimmt sie die Dichtfunktion bis zum Austausch.

Instandhaltung erst bei Bedarf

Damit kann der Wechsel eines Radialwellendichtrings immer erst dann erfolgen, wenn die Verschleißgrenze tatsächlich erreicht ist. Dies ermöglicht völlig neue und wesentlich kostenminimierende Wartungsstrategien. Andererseits trägt der MSS Simmerring auch dazu bei, gravierende Schäden von Maschinen abzuwenden. Wenn beispielsweise Metallpartikel im Schmiermedium oder konstruktiv bedingte Überhitzungen, falsch bearbeitete Wellen oder Schmutz von außen die Dichtlippe nachhaltig schädigen und die auftretende Leckage nicht erkannt wird, kann dies sehr schnell zu Maschinentotalausfällen führen. Auch dies verhindert der MSS Simmerring durch seine Überwachungsfunktion höchst zuverlässig.

Maschinenschnittstellen in beide Richtungen überwachen

Eine Weiterentwicklung des MSS Simmerringes ermöglicht die Überwachung der Dichtfunktion in beiden Richtungen. Damit wird es möglich, nicht nur eine Leckage des Schmiermediums, sondern auch das Eintreten von außen, beispielsweise von Wasser, zu detektieren.

Basis für diesen Entwicklungssprung bildet die Möglichkeit, verschiedene Medien mit der Condition-Monitoring-Funktion des Sensors im Simmerring differenzieren zu können. Der Simmerring MSS WP hat diese bidirektionale Condition-Monitoring-Funktion, die vor Mediumseintritt warnt. Optional kann dieser Simmerring ebenfalls mit einer zweiten, zuschaltbaren Dichtlippe ausgerüstet werden. Damit ist beispielsweise die Überwachung von wattfähigen Baufahrzeugen und Landmaschinen sehr wirtschaftlich möglich.

Simmerring überwacht Gleitringdichtung im Öl-Wasser-System

In einem Antriebssystem überwacht ein Simmerring MSS WP den Dichtungszwischenraum zwischen einem Hochdruck-Kühlwasserkreislauf und einem Ölsystem absolut zuverlässig. Diese beiden Medien befinden sich an einer einzigen Welle in unmittelbarer Nachbarschaft, wobei das Kühlwasser unter hohem Druck und das Öl unter Atmosphärendruck stehen. Zum Abdichten des Hochdruck-Kühlwassers wird eine Gleitringdichtung verwendet. Die Ölseite der Welle dichtet der Simmerring MSS WP. Die Gleitringdichtung arbeitet bekanntermaßen als berührungslose Dichtung. Der Simmerring hingegen dichtet wegen seiner Rückförderwirkung absolut dicht.

Im Falle einer Leckage der Gleitringdichtung würde Kühlwasser vom Simmerring in den Ölraum gefördert. Da bereits geringste Kühlwasseranteile im Öl zu Schäden führen würden, muss der Simmerring eine Leckage der Gleitringdichtung sofort detektieren. Mit dem Simmerring MSS WP wird rechtzeitig vor einer Leckage der Gleitringdichtung gewarnt und automatisch eine zweite Dichtlippe aktiviert. Damit wird das Eindringen von Kühlwasser in das Öl auf jeden Fall verhindert.

Integration in bestehende Kommunikations- und Überwachungssysteme

Um diese Condition-Monitoring-Vorteile des MSS Simmerrings noch einfacher nutzen zu können, ist die Anbindung an Kommunikations- und Überwachungssysteme vereinfacht. Die nachgeschaltete, programmierbare Elektronikeinheit, die das Sensorsignal auswertet, verfügt über eine Plug & Play Funktion. Damit lässt sich das System sehr einfach über genormte Schnittstellen in bestehende Datenübertragungs- und Fernüberwachungssysteme integrieren. Der MSS Simmerring optimiert so die Funktionssicherheit und minimiert den Wartungsaufwand in allen Bereichen der Antriebs- und Fluidtechnik, an Förder- und Montagebändern, in Rolltreppenantriebe, Windkraftanlagen oder auch in Dichtungsprüfständen.

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