Windkraftanlagen arbeiten nur effizient, wenn sich die Windräder leichtgängig drehen. Dafür sorgen Wälzlager von SKF. Mit Messmaschinen von Mahr wird die Qualität der Stahlkugeln in den Wälzlagern gesichert.
Die Leichtgängigkeit ist bei Windenergieanlagen entscheidend. Je leichter sich die Windräder mit den bis zu 160 m langen Flügeln drehen, umso effizienter erzeugt die Anlage Strom. Wälzlager sind in diesem Zusammenhang wichtige Komponenten und sorgen für den reibungslosen Betrieb. In den Windkraftanlagen kommen deswegen unterschiedliche Lagerarten zum Einsatz, unter anderem auch Kugellager. SKF, der schwedische Komplettanbieter für Bewegungstechnik, liefert diese Komponenten.
Die Kugellager bestehen aus Präzisions-Kugeln, die bei SKF einer sorgfältigen Qualitätssicherung unterliegen. Seit Jahrzehnten kooperiert die SKF GmbH, ein Unternehmen der SKF Gruppe, mit dem Göttinger Messtechnik-Spezialisten Mahr GmbH. Mit Universallängen-Messmaschinen aus Göttingen wird bei SKF die Qualität der Stahlkugeln gesichert, die stets einen genau festgelegten Durchmesser haben müssen.
Die Mitarbeiter in den Kalibrierlabors von SKF orientieren sich bei ihrer Arbeit an DIN-Normen, die das Messverfahren exakt beschreiben. Gemessen werden die Kugelklassen G3 bis G600. Die Toleranz bei der Kugelmessung beträgt 0,08 µm als kleinste Abweichung vom Zwei-Punkt-Maß. Bei SKF kommt die Universallängen-Messmaschine der Baureihe Precimar PLM 600 von Mahr zum Einsatz. Diesen Messplatz haben die Göttinger Spezialisten so entwickelt, dass sich Prüfmittel und Werkstücke aus verschiedenen Fertigungsbereichen bedienerfreundlich, schnell und sicher messen lassen.
So verfügt die Messmaschine über einen ruck- und stoßfreien Messwagenantrieb. Dabei beträgt die maximale Verfahrgeschwindigkeit 50 mm/sec. Die zulässige Antastgeschwindigkeit liegt bei 8 mm/sec. Idealerweise nutzt man für die Messung den automatisierten Antastvorgang mit Hilfe von Richtungstasten. Hierbei erkennt die Maschine automatisch, ob eine Innen- oder Außenmessung vorliegt. Die vorgewählte Messkraft wird automatisch durch die Elektronik erzeugt. Dadurch vermeidet der Bediener subjektive Einflüsse bei der Antastung und findet immer gleichbleibende, reproduzierbare Antastverhältnisse vor.
Die Messmaschine bietet ein Messkraftspektrum von 0 bis 13,9 N, das von der jeweiligen Messaufgabe abhängig ist. Bei allen Messverfahren wird die Messkraftnachführung während der Umkehrpunktsuche automatisch durchgeführt. Automatische beziehungsweise teilautomatische Prüfabläufe steigern den Bedienkomfort zusätzlich. Zum Ausrichten der Prüflinge verfügt das Mahr-Modell über einen Objekttisch, der in fünf Achsen zu verstellen ist und der mit 20 kg belastet werden kann.
Die Mahr-Messplätze stehen bei SKF in einem temperierten Kalibrierlabor. Hier führen die Mitarbeiter die hochpräzisen Messungen an den Kugeln durch. In regelmäßigen Abständen wird dabei der Durchmesser der Kugeln geprüft. Um störende Einflüsse wie beispielsweise Vibrationen während der Messung zu reduzieren, stehen die Messplätze auf Tischen mit aktiver Schwingungsdämpfung. Hierdurch wird die Messgenauigkeit MPEE1 auf (0,1 + L/1500) µm verbessert (L in mm). Die Messdaten werden mit einem Softwarepaket von Mahr am PC ausgewertet und dokumentiert.
Mit der Messmaschine erhalten die Qualitätssicherer bei SKF präzise Messdaten. Die hohe Genauigkeit erreicht das System unter anderem durch eine einstufige Messwertbildung und die exakte Einhaltung des Komparatorprinzips nach Ernst Abbé. Systematische Abweichungen werden durch das inkrementale Wegmess-System automatisch korrigiert und zufällige Abweichungen reduziert. Dadurch wird in der üblichen Messraumatmosphäre eine Messunsicherheit MPEE1 von (0,15 + L/1500) µm erreicht (L in mm).
Mahr hat das Messgerät weiterentwickelt und das Nachfolgemodel PLM 600–2 auf den Markt gebracht. Dies ist bereits bei SKF im Einsatz und bietet den Mitarbeitern im Alltag viel Komfort. Die Bedienung ist einfach, denn der Messschlitten besitzt eine progressive Auslenkkennlinie, ist messkraftgeregelt und wird über einen Joystick gesteuert. Die Antasterkennung erfolgt automatisch und die Suche nach den Umkehrpunkten ist rechnergestützt. Zusätzlich bringt der Messplatz Tempo in die Qualitätssicherung, da die Verfahrgeschwindigkeit des Messschlittens hoch ist. SKF hat den Messplatz zusätzlich mit einer Vorrichtung ausgerüstet, in die die Kugeln mit einem Handgriff hineingelegt werden können. Während der Messung wird der Prüfling magnetisch festgehalten.
Barbara Brunn Mahr GmbH, Göttingen
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