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Condition Monitoring – kostengünstig und einfach

| Autor/ Redakteur: Matthias Hartmann* / Ute Drescher

Mit einem kostengünstigen Smart-Sensor will Flender den Weg frei machen für die breite Anwendung einer systematischen Zustandsüberwachung.

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In Verbindung mit der neuen DX Assist App können Hersteller von Maschinen und Anlagen schnell und übersichtlich wertvolle Vorteile in punkto Verfügbarkeit nutzen. Getriebe und Sensor sind werkseitig bereits perfekt aufeinander abgestimmt.
In Verbindung mit der neuen DX Assist App können Hersteller von Maschinen und Anlagen schnell und übersichtlich wertvolle Vorteile in punkto Verfügbarkeit nutzen. Getriebe und Sensor sind werkseitig bereits perfekt aufeinander abgestimmt.
(Bild: Flender)

Im Zuge der systematischen Digitalisierung der Industrielandschaft gewinnen Condition Monitoring Systeme zur konsequenten Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen stetig an Bedeutung. Allerdings gibt es für OEMs auch einige Hürden zu nehmen, die zwar leicht bewältigt werden können, aber nicht immer gleich auf die Zustimmung ihrer Kunden beziehungsweise der Endanwender treffen. Zwei wesentliche Aspekte spielen dabei eine entscheidende Rolle: Preis und Komplexität. Während bei teuren Anlagen mit hohen Ansprüchen an die Verfügbarkeit die Frage nach einer geeigneten CM-Lösung einfacher beantwortet ist, steht auf der anderen Seite ein riesiges Maschinenangebot, das aus Kostengründen auf professionelles Condition Monitoring verzichtet.

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Diese Situation hat Flender zum Anlass genommen, eine Low-Cost-Lösung zu entwickeln: Der 2018 vorgestellte CM-Sensor DX500 in der Schutzklasse IP 67 wurde für die autonome Diagnose bei konstant bzw. dauerlaufenden Industriegetrieben auf den Markt gebracht. „Damit lässt sich die Anlagenverfügbarkeit ohne große Investitionen finanzieller Art oder in punkto Know-how verbessern“, betont Norbert Dahlhaus, Abteilungsleiter Condition Monitoring bei Flender in Voerde. Der Temperatur- und Schwingungssensor misst Vibration und Wärmeentwicklung direkt am Getriebe und liefert mit seinen Messdaten wichtige Parameter zur vorausschauenden Getriebewartung. Flankiert wird die Hardware von der eigens dafür entwickelten DX Assist App, die kostenlos für die Betriebssysteme Android, iOS und Windows von Flender bereitgestellt wird.

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Der Benefit für Hersteller von Maschinen und Anlagen ist offensichtlich: niedrige Investitionskosten, einfache Installation, übersichtliche Darstellung, flexibler Einsatz und nicht zuletzt erhöhter Anlagenschutz. Am Beispiel der FZG-Getriebe von Flender zeigen sich die Vorteile dieser neuen CM-Lösung für Industriegetriebe im niedrigen bis mittleren Drehmomentbereich. Norbert Dahlhaus bestätigt: „Diese CM-Lösung wurde von uns als praxisgerechtes Plug-&-Play-System konzipiert – der Anwender braucht kein eigenes Wissen über Condition Monitoring mitbringen.“

Zustand des Getriebes per Plug & Play abfragen

Und so geht’s: Der Sensor wird außen am zu überwachenden Getriebe angebracht und anschließend in der App angemeldet. Anschließend liefert er aussagekräftige Diagnosemeldungen zu Lager- und Verzahnungszuständen – sogar in Textform.

Um den einfachen Charakter dieser modernen Condition-Monitoring-Lösung zu unterstreichen, stellt Flender kurze Videos zur Sensorinstallation, zur App-Installation sowie zur Vernetzung zur Verfügung. Spätestens dann kann jeder sofort loslegen und im Handumdrehen das System einsetzen. „Neben dem günstigen Systempreis waren einfache Handhabung und übersichtliche Diagnoseauswertung die zentralen Herausforderungen, denen wir uns gestellt haben“, erwähnt der CM-Abteilungsleiter. Insofern besitzt der DX500 eine Ethernet-Schnittstelle und kann über die integrierte IP-Adresse im Produktionsnetzwerk angemeldet oder einfach über die DX Assist App gefunden werden.

Software ermöglicht Zuordnung des Getriebes

In dieser Software kann dem Sensor das jeweilige Getriebe zugeordnet werden, an dem er montiert ist. Dahlhaus ergänzt: „Der große Vorteil ist, dass Getriebe und Sensor perfekt aufeinander abgestimmt werden.“ Das passiert automatisch anhand der Seriennummer, wenn der Sensor bereits mit dem Flender-Getriebe geliefert wird. Nach der Registrierung durch den Kunden ordnet die App dann den Sensor dem passenden Getriebe zu.

In der App können sämtliche Getriebe unterschiedlichster Maschinen und Anlagen integriert werden – unabhängig davon, ob sie einen CM-Sensor besitzen oder nicht. Hier zeigt sich der zusätzliche Vorteil beim Arbeiten mit der App: Hersteller von Maschinen und Anlagen erhalten über die Getriebezuordnung eine Vielzahl von Zusatzinformationen, wie Montagezeichnungen oder Ersatzteil-Nummern. Norbert Dahlhaus kommentiert: „Dadurch erhalten Betriebstechniker auf schnellstem Weg Daten, die ihnen die tägliche Arbeit erleichtern und damit Prozesse beschleunigen.“

Der DX500 besitzt eine eigene Web-Oberfläche, die eine Vielzahl an Informationen und Eingabe- bzw. Auswertemöglichkeiten für CM-Experten enthält. Zur einfachen Handhabung für Hersteller von Maschinen und Anlagen, die Condition Monitoring ohne spezielle Kenntnisse nutzen möchten, wurde zusätzlich die App DX Assist entwickelt. Diese verdeutlicht die große Erfahrung in Bezug auf Condition Monitoring, die Flender über mehr als 20 Jahre gesammelt und nun in die Entwicklung dieser Einstiegslösung eingebracht hat. Ohne großen Programmier- und Parametrieraufwand lässt sich damit der grundsätzliche Zustand von Getrieben erfassen. So liefert die App bauteilbezogene Textmeldungen wie zum Beispiel „Möglicher Lagerschaden am Lager 150“. Über die per Klick abrufbare Ersatzteilzeichnung sieht der Instandhalter sofort, um welches Lager es sich handelt.

Getriebe-Sensor meldet nur anhaltende Fehler

Ein wichtiger Aspekt beim praktischen Einsatz des DX500 ist, dass nicht jeder kurzzeitige Ausschlag, der einen definierten Schwellwert in der Schwingungsanalyse überschreitet, zu einer Warnmeldung führt. Nur wenn solche Zustände dauerhaft auftreten, bleibt die Signalleuchte am Sensor rot, und er schickt über Ethernet bzw. zusätzliche Signalausgänge eine Meldung an die Maschinensteuerung oder die Anlagentechnik. „So verhindern wir, dass es in der Praxis durch sporadische Außeneinwirkungen zu Fehlmeldungen kommt“, erklärt der Flender-Abteilungsleiter. Ergänzend zum CM-Signal bietet der Sensor auch die Möglichkeit, Ein- und Ausgänge für zusätzliche Aufgaben in der Maschine oder Anlage zu nutzen wie zum Beispiel die Erfassung der Drehzahl.

Neben den FZG-Getrieben von Flender, für die der DX 500 speziell entwickelt wurde, kann der Sensor auch bei anderen Getrieben, bei Elektromotoren, Arbeitsmaschinen oder Eingangsstufen von Großgetrieben zum Einsatz kommen. Entscheidend sind immer die einfache Installation sowie die simple Handhabung über die DX Assist App. Wichtig ist, dass er in der Nähe von möglichen Schadstellen wie zum Beispiel den Lagern angebracht wird. Dafür stehen zwei Optionen zur Auswahl: über eine Schraubverbindung durch Einbringen eines Sacklochgewindes im Gehäuse oder bei dünnwandigen Gehäusen durch Aufkleben. (ud)

* Matthias Hartmann ist Produktmanager Condition Monitoring bei der Flender GmbH, Bocholt

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