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Condition Monitoring Überwachungssystem für Hydraulikschlauchleitungen

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Durch die permanente Zustandsüberwachung von Hydraulikschläuchen ist das Life-Sense-System von Eaton in der Lage, einen bevorstehenden Ausfall einer Schlauchleitung zu erkennen und den Benutzer zu warnen.

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Life-Sense ist ein intelligentes System, das den Zustand hydraulischer Schlauchleitungen überwacht und Zustände erkennt, die auf einen drohenden Schlauchbruch hinweisen.
Life-Sense ist ein intelligentes System, das den Zustand hydraulischer Schlauchleitungen überwacht und Zustände erkennt, die auf einen drohenden Schlauchbruch hinweisen.
(Bild: Eaton)

Innere Drahtermüdung aufgrund von hohen Lastzyklen sowie externe Beschädigungen sind die zwei häufigsten Ursachen für das Versagen von Schlauchleitungen. Zusammengenommen sind diese für mehr als 80% aller Ausfälle während des Betriebs verantwortlich. Viele Unternehmen haben in der Vergangenheit versucht, das Risiko eines Schlauchleitungsausfalles dadurch zu minimieren, dass sie Schläuche in regelmäßigen Zeitabständen ausgetauscht haben. Dieses Standardverfahren führt jedoch zu höheren Kosten und höherem Materialverbrauch. Wenn Unternehmen Schlauchleitungen ersetzen, bevor sie das tatsächliche Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben, treibt dies Montage- und Lohnkosten in die Höhe, und es ist ein unnötiger Wartungsaufwand notwendig, um Ausfallzeiten zu vermeiden.

Aus diesem Grund haben einige Schlauchhersteller verschiedene Prognoseformeln entwickelt, die Zeit, Druck, Temperatur, Anzahl von Impulszyklen und andere Faktoren betrachten, um eine annähernde Berechnung der Schlauchlebensdauer zu ermöglichen. Ausfälle aufgrund von externen Beschädigungen lassen sich nicht berechnen. Tests in Eatons hauseigenem Labor haben gezeigt, dass die meisten auf Grundlage zeitbasierter Wartungsintervalle ausgetauschten Schlauchleitungen tatsächlich weniger als die Hälfte ihrer Lebensdauer erreicht hatten.

Zuverlässige Angaben zur Lebensdauer

In Zusammenarbeit mit der Purdue University in den USA hat Eaton ein Forschungsprojekt initiiert, das sich auf effektive Weise mit dem Problem des Schlauchleitungsausfalles auseinandersetzt. Ziel des Projekts ist es, messbare, konstruktive Phänomene zu bestimmen, die Auskunft über den Verschleiß eines Schlauches während seiner gesamten Lebensdauer geben, sowie die erforderlichen Technologien zu entwickeln, diese präzise zu überwachen.

Ergebnis dieses gemeinsamen Forschungsprojekts war, dass das Versagen eines Hydraulikschlauches der letzte Schritt in einem stetigen Prozess ist, der sich messen und auch überwachen lässt, um so zuverlässige Angaben zum bevorstehenden Ende der Lebensdauer eines Schlauches machen zu können. Auf Basis dieser Ergebnisse wurde LifeSense entwickelt - ein intelligentes System zur permanenten Überwachung des Zustands von Hydraulikschläuchen, das einen bevorstehenden Ausfall einer Schlauchleitung erkennt und dem Benutzer rechtzeitig meldet.

LifeSense basiert auf dem Prinzip, dass sich bestimmte Eigenschaften eines Schlauchs im Vorfeld eines Ausfalles ändern. Bei periodischen Vergleichen verschiedener Schlauchmuster zeigte sich, dass Veränderungen von grundlegenden Eigenschaften im Vergleich zu den Ausgangswerten zuverlässige Indikatoren für einen bevorstehenden Ausfall einer Schlauchleitung sind. Jede Schlauchleitung verfügt über einen Sensor, der den Schlauchzustand über elektrische Signale kontinuierlich überwacht, die an ein Diagnosegerät weitergeleitet werden, welches die Daten auswertet.

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