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Sensorik Sensoren für Condition Monitoring bei Baumaschinen

| Redakteur: Jan Vollmuth

Mit Condition Monitoring von Baufahrzeugen und -maschinen lassen sich Instandhaltungskosten senken und Schäden vermeiden. Dies erfordert den Einsatz sensibler Sensorik.

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Eignen sich hervorragend für das Condition Monitoring in rauen Umgebungen: die kapazitiven Beschleunigungssensoren der ASC OS-Serie.
Eignen sich hervorragend für das Condition Monitoring in rauen Umgebungen: die kapazitiven Beschleunigungssensoren der ASC OS-Serie.
(Bild: ASC)

Nur eine funktionierende Maschine ist eine gute Maschine: Condition Monitoring gewinnt daher auch im Bauwesen an Bedeutung. Durch kontinuierliche Überwachung von Maschinen und Infrastruktur können Unternehmen Instandhaltungskosten senken und so wettbewerbsfähig bleiben. Die ASC GmbH aus Pfaffenhofen setzt auf diesen Trend: Mit ihren hochgenauen Beschleunigungs- und Drehratensensoren will ASC Unternehmen beim Monitoring von Fahrzeugen und Baumaschinen unterstützen.

Condition Monitoring wird immer wichtiger

„Condition Monitoring wird aus Kostengründen für unsere Kunden immer wichtiger“, sagt Geschäftsführerin Renate Bay. Hier würden die Sensoren von ASC es ermöglichen, Schäden frühzeitig zu erkennen sowie Ausfallzeiten und teure Reparaturen zu vermeiden. Dabei kämen beim Condition Monitoring im Bauwesen insbesondere kapazitive Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren (Gyroskope) zum Einsatz. Sie melden dem Maschinenbetreiber selbst kleinste Abweichungen von der Norm sofort, damit dieser vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen ergreifen kann.

Ergänzendes zum Thema
Drei Fragen an Regina Bay von ASC

Wie unterstützt ASC seine Kunden, die ASC-Sensoren für Condition Monitoring einsetzen möchten?

Das Leistungsspektrum von ASC umfasst auch Consulting, um mit dem Kunden bereits von der ersten Idee bis zur Umsetzung eine optimale Lösung zu realisieren. Eine Stärke von ASC ist, dass wir auch veraltete Steuerungskonzepte durch neue innovative ersetzen werden können. Wir beraten unsere Kunden auch, um eine maßgeschneiderte Sensorlösung für eine konkrete Anwendung zu finden, zum Beispiel beim Einsatz von Beschleunigungssensoren zur Hubmessung in Baumaschinen.

Wo liegen die Stärken von ASC bezogen auf Condition Monitoring?

ASC Sensoren sind hochpräzise und haben eine sehr hohe Arbeitsstabilität und sind somit bestens für Anwendungen im Bereich Condition Monitoring geeignet. Sie können über einen langen Zeitraum geringste Abweichungen vom Sollverhalten erfassen. Dank ihrer Robustheit eignen sie sich besonders für raue Umgebungen, etwa Baumaschinen.

Wie sieht die Roadmap von ASC bei Condition Monitoring aus?

ASC arbeitet an zwei Entwicklungsprojekten. Zum einem an einem digitalen Predictive Maintenance System als auch einem digitalen Condition Monitoring System in Zusammenarbeit mit Projektpartnern. Das Ziel ist jeweils die Entwicklung einer präzisen digitalen Repräsentation in Form eines Digital Twins zur Prozessoptimierung.

Da die Sensoren in diesem Umfeld extrem rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, müssen sie äußerst robust sein. Die kapazitiven Beschleunigungssensoren ASC OS-115LN (Low Noise) und ASC OS-125MF (Medium Frequency) von ASC sollen diese Anforderungen optimal erfüllen. Während der ASC OS-115LN Schocks und Vibrationen bis zu einer Stärke von 4000 g standhält, können dem ASC OS-125MF selbst Stöße bis 6000 g nichts anhaben. Beide Sensoren sind zudem hermetisch versiegelt und damit gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt.

Geringste Abweichungen erkennen

Kapazitive Beschleunigungssensoren von ASC überwachen u.a. die Funktionalität von sogenannten Tiefenrüttlern, die für Baugrunduntersuchungen und -verdichtungen eingesetzt werden. Da sich die Schwingungen am Tiefenrüttler im Normalbetrieb immer in einer bestimmten Bandbreite bewegen, sind Veränderungen ihrer Frequenz und Amplitude ein Indiz für mögliche Schäden an der Anlage. Um sie rechtzeitig erkennen zu können, setzt ein Hersteller der Maschinen einen kundenspezifisch modifizierten Beschleunigungssensor der Ausführung ASC OS-115LN ein. Er misst die am Rüttler-Mast auftretenden Schwingungen und macht auch geringste Abweichungen sofort sichtbar. Die vom Sensor gemessenen Werte werden dann mit einem Datenerfassungsgerät ausgewertet und analysiert. Der Anlagenbetreiber kann so Wartungsarbeiten oder kleinere Reparaturen vornehmen, bevor die Funktionsfähigkeit des Rüttlers beeinträchtigt wird.

Neu im Portfolio des Sensorherstellers ist ein Neigungssensor mit einer Schnittstelle für das Kommunikations-Protokoll CAN-Open. Der Messbereich des Sensors reicht bis 360°. Aufgrund ihres Schocklimits von 5000 gpk eignen sich die Sensoren laut ASC ideal für Condition Monitoring- und Predictive Maintenance-Anwendungen an Baufahrzeugen und Baumaschinen, z. B. von Kippladern, Baggern, Mobilkränen oder Hub-Arbeitsbühnen.

Für diesen Einsatzbereich wurden auch die kapazitiven Neigungssensoren der ASC-TS-Serie entwickelt, die auf der MEMS-Technologie basieren und den Anforderungen der Schutzarten IP67 bzw. IP68 entsprechen. Sie bieten eine sehr hohe Auflösung von 0.005° und einen Messbereich von ±15 bis ±90°. (jv)

Bauma 2019: Halle A2, Stand 132

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