Maintenance Dortmund 2021

1. Mobile Schwingungsdiagnose

Schon seit ein paar Jahren wird das mobile Condition Monitoring System PeakStore5 von Experten geschätzt. Auf den ersten Blick nicht gleich zu erkennen: Ein handelsübliches, industrietaugliches Tablet ist fest verbunden mit einem Aluminiumgehäuse, das die Datenerfassungshardware enthält. Diese Symbiose hat viele Vorteile. Die Bedienung funktioniert wie bei jedem Tablet oder Smartphone durch Tippen oder Schreiben auf einer vollgraphischen Oberfläche. Dort werden auch alle relevanten Informationen angezeigt und eingegeben und bei Bedarf auch Zeitsignalverläufe von Schwingung und Drehzahl sowie berechnete Spektren und Kenngrößen visualisiert. Wer will, kann dort die gesamte Analyse durchführen, sich aber auch einen externen Monitor, eine externe Tastatur und eine externe Maus anschließen. Und weil es sich um ein vollwertiges Tablet handelt, kann man auch direkt einen Bericht schreiben und diesen elektronisch versenden. Wer lieber an seinem PC oder Laptop arbeitet, kann die gemessenen Daten natürlich dorthin übertragen, per USB oder noch besser per FTP-Server.

Bild 1: PeakStore5

Auch die Datenerfassungshardware ist etwas Besonderes. Die Anforderungen wurden von Diagnoseexperten formuliert: Lange Messzeiten bei einer hohen Abtastrate von über 50 kHz, absolut zeitgleich an allen Eingangskanälen, und gleichzeitige zweikanalige Drehzahlerfassung für die Ordnungsanalyse – und das ganze bei wahlweise vier, acht oder zwölf Eingangskanälen für Schwingungsdaten.

Die Signalanalysewerkzeuge entsprechen dem, was man heutzutage erwartet. Schadensfrequenzen lassen sich in die Ordnungsspektren und Hüllkurvenordnungsspektren einblenden. Harmonischen- und Seitenbandcursor ermöglichen die Interpretation. Sowohl Kenngrößen, die Amplitude einzelner Schadensfrequenzen sowie natürlich Spektren lassen sich als Zeitfunktion darstellen – das ergibt dann Wasserfalldiagramme und Spektrogramme.

Bild 2: Drehzahlberechnung aus der Zahneingriffsfrequenz

Doch was tun, wenn die Drehzahl während der Messung schwankt, aber nicht gemessen werden kann? Hier liefert die Software gleich mehrere Lösungen. Am elegantesten ist wohl die Möglichkeit, die Drehzahlinformation aus einer Zahneingriffsfrequenz zu generieren.

2. Betriebswuchten

Recht neu und ebenso innovativ ist das Auswuchtmodul für den PeakStore5 als separate Lizenzoption. Es ermöglicht das Betriebswuchten einer Maschine mit ein oder zwei Ausgleichsebenen bei variabler Drehzahl.

Bild 3: Betriebswuchten

Die Berechnung der Auswucht-Gütestufe kann auf der Grundlage von Schwingbeschleunigungs- und Schwinggeschwindigkeitssignalen erfolgen. Test- und Ausgleichsmassen können sich an festen oder variablen Positionen an unterschiedlichen Rotorradien befinden. Es kann auch das Entfernen von Massen berechnet werden.

3. Online Condition Monitoring

Das Online Condition Monitoring System Peakanalyzer glänzt durch seine ausgezeichnete Diagnosezuverlässigkeit. Sehr viele Installationen findet man an Kranen mit ihrer diskontinuierlichen Arbeitsweise, an Zementmühlen, Seilbahnen und Papiermaschinen, aber auch in Windenergieanlagen. Aus hochfrequent erfassten Schwingungssignalen werden Ordnungsspektren und Hüllkurvenordnungsspektren gebildet, in denen vollautomatisch nach signifikanten Frequenzen gesucht wird, die zu einem Schadensmuster passen. Erst dann muss ein Mensch aktiv werden und eine Instandhaltungsentscheidung treffen. Da sich Abnutzungsschäden an Getrieben und Wälzlagern aber in der Regel mehrere Wochen bis Monate vor dem Ausfall ankündigen, genügt es, auf Alarme während üblicher Arbeitszeiten zu reagieren.

Die Anfertigung eines Berichts über Alarme, Quittierungen, Änderungen an den Einstellungen ist zwar für die eigentliche Funktion des Peakanalyzers nicht erforderlich, doch ist es in der Industrie durchaus üblich, relevante Informationen zu dokumentieren. Bisher war das Anfertigen von Quartalsberichten für den Peakanalyzer in der Tat Handarbeit. Nun hat die GfM dem Peakanalyzer einen Berichtsgenerator spendiert, der das automatisiert erledigt.

4. Maschinendiagnoseservice, Endoskopie und Troubleshooting

Für Betreiber komplexer Produktionsanlagen sind darüber hinaus die Services der GfM interessant. Die regelmäßige wiederkehrende Prüfung von Produktionsanlagen, einmal oder zweimal jährlich, deckt die meisten auf Abnutzung basierenden Schäden an Industriegetriebe rechtzeitig auf. Dies kann durch die visuelle Beurteilung der Zahnflanken – gegebenenfalls mit Hilfe eines Videoendoskops – ergänzt werden.

Treten Probleme auf, deren Ursache zunächst unklar ist, kann ergänzend zur Schwingungsdiagnose eine Torsionsschwingungsanalyse erfolgen. In der Regel lassen sich so alle Einflüsse auf einen Antrieb klar visualisieren.