antriebstechnik 4/2017

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WÄLZ- UND GLEITLAGER I TITEL 03 Die aktuellen Projektanfragen mit dem FAG Variosense beweisen das universelle Anwendungsspektrum für diese konfigurierbaren Sensorlager Verwendung von FAG Variosense-Lagern: n für die Hauptfunktion, also die Steuerung von Antrieben (Position, Drehzahl, Abschaltung) n für die Berechnung der Restgebrauchsdauer von Maschinenelementen (Wälzlager, Verzahnungen usw.) n für die Prozessüberwachung bzw. die Erstellung von Prozess- bzw. Anwendungsprofilen beschriebene Nutzen für den Betreiber, sondern auch für den Maschinen- bzw. Anlagenhersteller. Der Hersteller kann – vorausgesetzt er hat den nötigen Datenzugriff – betreiberübergreifend Anwendungsprofile seiner Maschinen bewerten, um daraus Produktoptimierungen abzuleiten. Angebote des Schaeffler Smart Ecosystems unterstützen dieses Vorgehen, in dem datenbasierte Service-Lösungen passend zu den sensorisierten Lagern zur Verfügung gestellt werden. Wird die Messung der radialen Wellenverlagerung am Lager zusammen mit weiteren Messgrößen an das Smart Ecosystem übertragen, können damit über die Berechnungs-Software Bearinx die Lagerkräfte und weitere modellbasierte Kenngrößen wie die statistische Restgebrauchsdauer am Sensorlager bestimmt werden. Überlasten, die längerfristig zur vorzeitigen Schädigung führen, lassen sich damit leicht erfassen und über eine daraus abgeleitete Planung eine proaktive Instandhaltung realisieren. In die Lagerung integrierte Sensoren sind somit zusammenfassend besonders vorteilhaft. Zum einen sind die konstruktiven Bedingungen für die Sensorik am Lager ideal: eine große Rundlaufgenauigkeit, der relativ konstante Luftspalt zum Sensorring und die Normierung der Durchmesser. Zum anderen sind Wälzlager der Ort, an dem in Maschinen und Anlagen Wertschöpfung und Effizienz im Kern bewertet werden können. Kombination von Sensorelementen Die Mechatronik-Entwickler von Schaeffler integrierten mehrere Sensorelemente in ein ringförmiges Gehäuse mit nur 7 mm Bauhöhe. Der Bauraum des Sensorclusters entspricht damit in etwa dem eines Radialwellendichtringes. Für ein einfaches Handling ist das Sensorclustergehäuse fest mit dem Außenring und der Sensorring fest mit dem Lagerinnenring verbunden. So ergibt sich eine kompakte Einheit für die FAG Variosense-Lager. Besonderes Merkmal des Sensorclusters ist dabei, dass die Anzahl und Kombination der Messgrößen vom Kunden individuell an die jeweilige Applikation angepasst werden kann. Als Messgrößen stehen zurzeit: n die Temperatur des Sensorclusters im Bereich von –40 bis +125 °C, n die Drehzahl mit bis zu 17 000 min -1 inklusive Drehrichtungserkennung, n die Anzahl der Umdrehungen bzw. die Position mit 56–96 Impulsen pro Umdrehung (baugrößenabhängig), n der Effektivwert der Vibration für langfristige Trendaussagen und n die radiale Wellenverlagerung mit einer Auflösung von 1 µm zur Auswahl. Universelles Anwendungsspektrum FAG Variosense-Lager werden in einem ersten Schritt für die verbreiteten Kugellagerreihen 6205 bis 6210 geliefert. Die Kugellager stammen aus dem Katalogprogramm, so dass auch alle Varianten bezüglich Käfigausführung, Abdichtung und Lagerluft als Sensorlager möglich sind. Das Gehäuse des Sensorclusters verfügt über einen stabilen Stahlmantel, der auch Axialkräfte übertragen kann. Zum Lieferumfang gehört noch eine Interfacebox für die Spannungsversorgung, Signalaufbereitung und Vernetzung. FAG Variosense-Lager können in einem weiten Spannungsbereich von 4,5 bis 30 V betrieben werden. Die aktuellen Projektanfragen von Kunden beweisen das universelle Anwendungsspektrum für diese konfigurierbaren Sensorlager. Angefangen von weißer Ware, Pumpen und Elektromotoren über Sensorik und Mechanik verschmelzen hier zu einer vernünftigen Einheit. Antriebe für Agrar- und Baumaschinen, Elektrofahrzeuge, Gabelstapler sowie Anwendungen in der Fördertechnik und der Aufzugstechnik finden sich die verschiedensten Branchen. Dabei zeigt sich, dass es nicht immer um die eine vollständige Vernetzung der Maschine mit der Produktionsanlage oder mit einer übergeordneten Steuerung geht. Viele Hersteller sehen im Schließen von Regelkreisen mit Messgrößen an einer lokal betriebenen Maschine, wie z. B. die Positionssteuerung oder die Abschaltung bei Überlast oder Übertemperatur einen einfach zu realisierenden Zusatznutzen und Wettbewerbsvorteil. www.schaeffler.de Dirk Schaar, Chefredakteur Wer vor Jahren noch geglaubt hätte, dass Sensorik und Wälzlager nichts miteinander zu tun haben, wird nun eines besseren belehrt. Die so gemessenen Parameter bringen heute einen deutlichen Mehrwert für den Anwender. Und die Zukunft wird zeigen, dass hier noch viele Ideen und Einsatzgebiete entstehen werden. 22 antriebstechnik 4/2017
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