Restlebensdauer von Antriebskomponenten abschätzen – Prozessüberwachung und -optimierung

Mit dem FAG ProTorq bietet die FAG Industrial Services (F’IS) ihren Kunden ab sofort ein innovatives und wartungsfreies Drehmomentmesssystem. Dieses ermöglicht Anlagenbetreibern, die Restlebensdauer von Antriebskomponenten abzuschätzen sowie Produktionsprozesse zu überwachen und zu optimieren. Mit dem neuen Online-System können Überbelastungen in Antriebselementen und Anlagen frühzeitig erkannt und notwendige Instandhaltungsmaßnahmen eingeplant werden. Hierdurch lassen sich teure Ausfallkosten vermeiden. So realisiert z.B. ein Stahlhersteller allein durch Vermeidung eines ca. sechsstündigen ungeplanten Stillstands des Walzenantriebs Einsparungen im sechsstelligen Euro-Bereich. Das FAG ProTorq wird primär als fest installiertes Messsystem für kontinuierliche Messungen eingesetzt. Es eignet sich aber auch als temporäres Messsystem zur kurzfristigen Problemlösung.


Einsatzgebiete

Die Überwachung des Drehmoments – auch in Ergänzung zur Schwingungsmessung – ist immer dann sinnvoll, wenn Antriebselemente vor Überlastung geschützt werden müssen bzw. die physikalische Größe „Drehmoment“ eine wichtige Rolle in der Produktion spielt. Dies ist beispielsweise der Fall beim Walzprozess in der Stahl- und Aluminiumherstellung. Das Drehmomentmesssystem FAG ProTorq ist ein Online-Überwachungssystem mit einer robusten, DMS-basierten Messhardware für raueste Umgebungsbedingungen. Weitere Einsatzbereiche finden sich z.B. an Schiffsantrieben, Antriebswellen von Top-Drives, Spülpumpen, Drehrohröfen oder Generatoren von Windkraftanlagen.


Das Prinzip der Drehmomentmessung

Wird an einer Welle ein Drehmoment übertragen, so führt dies zu einer kaum merklichen Verdrehung der Welle gegenüber ihrem Ruhezustand. Mit Dehnungsmessstreifen (DMS) kann man die daraus resultierende Oberflächendehnung messen. Dazu werden die hoch sensiblen DMS geschützt vor Außeneinflüssen auf der Welle appliziert. Selbst kleinste Verformungen ändern den elektrischen Widerstand der DMS. Diese Änderungen werden kontaktlos per Telemetrie an den FAG ProTorq Messrechner übertragen. Hier werden die Rohsignale (Drehmoment und weitere Prozesssignale) von der FAG ProTorq Software ausgewertet und für einen schnellen Zugriff durch den Anwender aufbereitet. Bei der Datenanalyse werden Signale und Produktionsinformationen miteinander verknüpft. Dies ermöglicht, den Zustand einzelner Bauteile produktspezifisch zu untersuchen und verlässliche Zustandsinformationen zu gewinnen.

Durch die permanente Messdatenerfassung kann die FAG ProTorq Software bei Überschreiten von individuell einstellbaren Grenzwerten auch automatisch einen Alarm beim Betreiber auslösen.

„Durch seinen flexiblen Aufbau kann das FAG ProTorq an die unterschiedlichsten Kundenwünsche angepasst werden und ist in nahezu allen Industriebereichen einsetzbar. Die Messtechnik kann in bestehende Antriebsstränge integriert werden, ohne die mechanischen Eigenschaften der Antriebselemente zu beeinflussen. Je nach Kundenwunsch und Anlage wird die Hardware individuell den Bedürfnissen angepasst. Die Messungen können entweder temporär oder permanent durchgeführt werden und beschränken sich nicht nur auf die Überwachung des Drehmoments“, so Dr. Christian Schaaf, Gruppenleiter Drehmomenttechnik bei F’IS.