23. NOVEMBER 2017

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Einfacher Einstieg in die Digitalisierung


Die Vario-Sense-Lager der Marke FAG von Schaeffler sind eine Kombination aus Standard-Wälzlager und Sensorcluster. Sie stellen in einer kompakten Einheit gleich mehrere Sensorsignale für die Maschinen- und Prozessüberwachung zur Verfügung. Zudem bieten sie eine an die Applikation adaptierbare Kombination von unterschiedlichen Messgrößen in einem standardisierten Bauraum.
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Die Messung der am Lager vorhandenen Belastungen und Verlagerungen erlaubt auf ideale Weise die Beurteilung von Prozessen und Maschinenzuständen. Dabei gilt: Je präziser die Messung und je größer die Anzahl der Messgrößen, umso schärfer wird das digitale Abbild. Vor diesem Hintergrund stellt Schaeffler auf der Hannover Messe 2017 die flexibel konfigurierbaren FAG Vario-Sense-Lager vor. Sie ermöglichen eine an die Anwendung angepasste Kombination von unterschiedlichen Messgrößen.

Die Mechatronik-Entwickler von Schaeffler integrierten für diese Aufgabenstellung mehrere Sensorelemente in ein ringförmiges Gehäuse mit nur 7 Millimeter Bauhöhe. Der Bauraum des Sensorclusters entspricht damit in etwa dem eines Radialwellendichtringes. Für ein einfaches Handling ist das Sensorgehäuse fest mit dem Außenring und der Sensorring fest mit dem Lagerinnenring verbunden. So ergibt sich eine sehr kompakte Einheit.  

Kombination der Sensorelemente vom Kunden auswählbar

Herausragendes Merkmal des Sensorclusters ist dabei, dass die Anzahl und Kombination der Messgrößen vom Kunden für jede Applikation individuell festgelegt werden kann. Als Messgrößen stehen zur Zeit zur Auswahl:

  • die Temperatur im Bereich von -40 bis +125°C,

  • die Drehzahl mit bis zu 17.000 min-1 inklusive Drehrichtungserkennung,

  • die Anzahl der Umdrehungen bzw. die Position mit 56-96 Imp./Umdrehung (baugrößenabhängig),

  • Schwingungssignale für langfristige Trendaussagen und

  • die maximale radiale Wellenverlagerung mit einer Auflösung von 1 µm.

    Die Messung der radialen Wellenverlagerung am Lager erlaubt über die rechnerisch bekannten Zusammenhänge die Bestimmung der radialen Lagerkraft am Sensorlager. Ist der betreffende Antriebsstrang als Algorithmus mit der Berechnungs-Software Bearinx in der Schaeffler-Cloud hinterlegt, können darüber hinaus aus diesen Daten auch die Kräfte und Verlagerungen an den übrigen Lagern und Maschinenelementen wie zum Beispiel Verzahnungen sowie das Drehmoment indirekt bestimmt werden. Damit sind die wichtigsten Größen für die Prozessparameterüberwachung von Maschinen und Anlagen bekannt und ein sehr großer Zusatznutzen für den Betreiber realisierbar. Beispielsweise lassen sich Überlasten leicht erfassen und eine Drehmomentbegrenzung sowie gegebenenfalls eine Abschaltung des Antriebes realisieren. 

    In Summe kann der Sensorteil der Vario-Sense-Lager für die Hauptfunktion, also die Steuerung von Antrieben, für die Berechnung der Restgebrauchsdauer von Maschinenelementen (Wälzlager, Verzahnungen usw.) sowie für die Prozessüberwachung verwendet werden. Das vorgestellte Sensorgehäuse erlaubt darüber hinaus für zukünftige Applikationen die Integrationen anderer Messgrößen als kundenspezifische Lösung.  

 


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Datum:
13.03.2017
Unternehmen:
Bilder:
Schaeffler
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