Startseite » Allgemein »

Überwachung von Energieketten

Smarte Energieführung
Anlagenzustände überwachen mit intelligenten Kunstoffen von Igus

Anzeige
Ein Anlagenausfall oder auch ein ungeplanter Maschinenstillstand sind mit die größten Kostentreiber in der Industrie. Für Instandhalter sind daher immer mehr Systeme für die Zustandsüberwachung und Lösungen für die vorausschauende Wartung gefragt, die die Wartung planbar machen und ungeplante Ausfälle rechtzeitig verhindern.

Unternehmen in unterschiedlichen Branchen haben schon erste Erfahrungen mit der Zustandsüberwachung von Antriebskomponenten gemacht. Bauteile, wie zum Beispiel Elektromotoren oder Wälzlager sind mit Sensoren ausgestattet, die einen oder mehrere Parameter, wie die Temperatur oder Schallwellen und Vibrationen erfassen. Ein Condition Monitoring System erfasst die Werte und gibt bei einem definierten Grenzwert eine Alarmmeldung aus. Diese Systeme finden sich in Anwendungen mit sehr hohen Anforderungen an Sicherheit und Verfügbarkeit, beispielsweise in den Radantrieben von Schienenfahrzeugen und in Windkraftanlagen.

Wie sieht es bei Energieketten aus? Die Energiekette führt und schützt flexible Kabel, pneumatische oder hydraulische Leitungen. Sie kommen überall zum Einsatz, wo bewegte Maschinenteile mit Energie, Daten, Flüssigkeiten oder Gasen versorgt werden müssen. Wenn die Energieführung ausfällt oder ein Kabel bricht, bleibt oft die ganze Maschine stehen. Daher ist es wichtig, auch ein vermeintliches C-Teil in der Gesamtbetrachtung der Maschinenverfügbarkeit Aufmerksamkeit zu schenken.

Anwendungen mit hohen Ausfallkosten brauchen eine Überwachung

Energieketten, die zum Beispiel in Kläranlagen eingesetzt werden, laufen sehr langsam im 24/7-Betrieb unter widrigen Bedingungen ohne Beaufsichtigung. Hier können Laub, Eis oder auch Schneemassen das System blockieren. Im schlimmsten Fall reißt das bewegliche Ende der Energieführung (der sogenannte Mitnehmer) die gesamte Energiekette aus der Führungsrinne und beschädigt die Leitungen bis zum Abriss. In einem solchen Fall ist häufig ein Komplettaustausch des Systems mit mehreren Tagen bis Wochen Betriebsausfall die Folge. Auch in Krananlagen, wie Containerkranen ist höchste Verfügbarkeit gefragt. Zwischen den einzelnen Häfen herrscht starker Wettbewerb. Bei den Entladegebühren entscheiden manchmal Centbeträge und die Liegezeit in Minuten über die Frage, welchen Hafen der Kapitän zum Entladen ansteuert.

Wenn durch einen Schaden des Energieführungssystems nur vier statt fünf Krane ein Schiff entladen können, verlängert dies die Entladezeit der anderen Kräne, um 8 bis 10 Stunden und erhöht die Kosten um bis zu 25 %. Durch den Zeitverlust verzögern sich für das Schiff auch alle weiteren geplanten Ladezeiten im nächsten Terminal

Somit kommt es schnell zu Zeitverlusten von mehreren Tagen bis das Schiff seine Überseereise antreten kann. Ein drittes Anwendungsbeispiel für die Zustandsüberwachung sind automatisierte Anlagen in der Automobilindustrie, die mit sehr hoher Taktzahl arbeiten. Die Energieketten erreichen schnell Zyklen im Millionenbereich. In kaum einer anderen Branche ist Ausfallsicherheit so wichtig wie in diesem Industriezweig. Ganze Fahrzeuge oder auch einzelne Komponenten wie die Motoren durchlaufen die Produktion am Fließband und mit einem maximalen Grad an Automation.

Wenn hier ein Teil stillsteht, kommt es schnell zu teuren Produktionsausfällen, welche sich auch auf die Lieferketten der Zulieferer auswirken. Daher ist es für Fahrzeughersteller und Zulieferer wichtig, auf verlässliche Komponenten vertrauen zu können. In allen drei Fällen können Energieketten so ausgerüstet werden, dass sie ihren Zustand selbsttätig erfassen und die Maschine und/oder Anlage abschaltet, bevor es zu einem Totalausfall kommt.

Voraussetzung ist eingebaute Sensorik

Die Voraussetzung hat Igus mit der Entwicklung von „smart plastics“ geschaffen. Das sind Sensoren, die Intelligenz in Energieketten, Leitungen, Linearführungen und Gleitlager – bringen. Für diese Zustandsüberwachung hat Igus das i.Sense-System entwickelt. Eines der Systeme ist die i.Sense EC.P Zug-/ Schubkraftüberwachung. Hier erfassen am Mitnehmer angebrachte Sensoren die Kraft, welche im Regelbetrieb benötigt wird um die Kette über den Verfahrweg zu bewegen. Die Zug-/Schubkräfte werden an ein Modul im Maschinenschaltschrank übermittelt, welches bei Überschreiten der vorab eingestellten Kraftgrenzen, über einen Öffnerkontakt ein Signal an die Kundensteuerung gibt, welche in der Regel die Anlage schnellstmöglich anhält. Das EC.P ist seit mehr als zehn Jahren in über 1000 Anlagen im Einsatz und besitzt bei Kranhersteller- und Betreiber einen Standardcharakter wie beispielsweise Stacker.

Ein weiteres System zur Überwachung der Energiekette ist die i.Sense EC.B. Zur Bruchdetektion wird ein unelastisches Spezialseil mittels Trennstegen in der neutralen Faser eines Energieketten-Systems geführt und am Ende das Seil mit einem Längenmesssystem verbunden. Im Falle eines Bruchs der Energiekette oder auch nur eines einzelnen Seitenteils der Energiekette, erkennt das System diese relative Längenänderung des Seiles und schaltet ebenfalls über den Öffnerkontakt die Anlage ab. Durch die frühzeitige Erkennung des Bruches kann die Anlage mit einer sehr kurzen Reparaturzeit von wenigen Minuten wieder einsatzbereit sein. Die Bruchüberwachung EC.B ist bereits 100-fach an Portalen zum Beispiel in der Automobilproduktion im Einsatz.

Mit den i.Sense Lösungen von igus können Anwender von Energieketten und Leitungen eine praxisgerechte Zustandsüberwachung realisieren. Die Richtwerte dieser Auswertung stammen aus den millionenfach gesammelten Daten des branchengrößten Labors von Igus in Köln. Über 10 Mrd. e-ketten Zyklen pro Jahr werden im Labor für e-ketten und chainflex Leitungen erfasst und analysiert, allein 3 Mrd. Testzyklen nur für Energieketten. Die Zustandsüberwachung ist nur die erste Entwicklungsstufe. Die vorausschauende Wartung ist die nächste Stufe zur Realisierung eines umfassenden Konzepts intelligenter Energieführungen. Hierfür bietet Igus das i.Cee-System an, das unterschiedliche Möglichkeiten der Einbindung der Sensordaten in ein lokales oder ein Cloudsystem ermöglicht. (ag)

Kontakt:

Igus GmbH
Spicher Straße 1a
Köln
Tel.: +49 2203 9649 0
Mail: info@Igus.de
www.Igus.de

Anzeige
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 8
Ausgabe
8.2021
LESEN
ABO
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Tipps der Redaktion

Unsere Technik-Empfehlungen für Sie

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Aktuelle Whitepaper aus der Industrie

Unsere Partner

Starke Zeitschrift – starke Partner

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de