Schattendasein: Wie wichtig Gebläse und Pumpen für die Fertigungsprozesse in der verarbeitenden Industrie sind, ...

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Technik sichert reibungslosen Betrieb Pumpen und Gebläse upgraden und überwachen

10.04.2018

Sie sind die „Arbeitstiere“ der verarbeitenden Industrie, doch ihren Job verrichten Pumpen und Gebläse meist im Verborgenen und werden in der betrieblichen Praxis leicht vernachlässigt – teure Ausfälle können die Folge sein. Upgrades oder Überwachungstechnik können ihre Zuverlässigkeit und Lebensdauer deutlich erhöhen.

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Bleiben Pumpen und Gebläse plötzlich stehen oder erreichen sie ihr Leistungsoptimum nicht mehr, gerät oft der gesamte Fertigungsprozess ins Stocken. Eine derart unliebsame Erfahrung hat auch ein finnisches Unternehmen aus der Prozessindustrie gemacht: Aufgrund einer Störung in einem ihrer Kühlsysteme sah sich die Raffinerie gezwungen, die Produktion auf 70 Prozent ihres eigentlichen Leistungsvermögens herunterzufahren – ein Millionenverlust. Auslöser der kostenintensiven Kapazitätsreduktion war ein defekter Luftkühler.

Dieser drastische Fall zeigt, dass Gebläse oder Pumpen mehr Aufmerksamkeit verdienen, als ihnen im Tagesgeschäft gemeinhin zuteil wird. Vergleichsweise günstige Schritte in diese Richtung können eine bessere Schmierung oder der Wechsel eines Lagersatzes sein. Beides ist in der Regel billiger als die Anschaffung und Montage komplett neuer Geräte.

Läuft wie geschmiert – Zuverlässigkeit steigern

Ein Upgrade von Pumpen und Gebläsen soll Zuverlässigkeit und Effizienz steigern. Dabei spielt beispielsweise die Schmierung eine wichtige Rolle. Gerade in warmen, feuchten Regionen – oder in feuchten Umgebungen wie etwa einer Zellstoff- und Papierfabrik – besteht immer die Gefahr, dass die Lager durch eindringendes Wasser korrodieren. Schon die winzige Menge von 200 ppm Wasser im Öl reicht aus, um Wälzlager schneller altern zu lassen.

Dem kann ein automatisches Schmiersystem entgegenwirken: Es versorgt die Schmierstellen äußerst präzise und in regelmäßigen Abständen mit Öl oder Fett. Damit ist der Schmierstoff im System immer frisch und beugt Problemen vor, die durch eindringende Feuchtigkeit, Verschleißpartikel oder Schmutz verursacht werden. Da jeder Anwendungsfall seine spezifischen Anforderungen hat, bietet SKF unterschiedliche Schmiersysteme an – von ebenso einfachen wie wirkungsvollen Einpunkt-Schmierstoffgebern aus der LAGD-Reihe bis hin zur umfangreichen Öl-Umlaufanlage mit Filter, Heizung oder Kühlung.

Effizienz steigern

Was die Aufrüstung speziell im Hinblick auf mehr Effizienz anbelangt, verspricht ein drehzahlgeregelter Antrieb (Variable Speed Drive; VSD) für Pumpen und Gebläse die größten Effekte: Bei fachgerechter Durchführung einer solchen Maßnahme lässt sich der Energieverbrauch um bis zu 30 Prozent senken.

Allerdings kann der Einsatz von Drehzahlreglern zum Stromdurchgang im Lager führen, wodurch das Lager geschädigt und womöglich innerhalb weniger Tage zerstört wird. Dieser Gefahr kann man durch die Verwendung stromisolierter Lager wie etwa Insocoat-Lagern von SKF (mit keramischer Schutzschicht) oder Hybridlagern (mit keramischen Wälzkörpern) begegnen. Das Beste daran: Die enormen Energieeinsparungen durch drehzahlgeregelte Motoren übertreffen den Kostenaufwand für den VSD-Einbau inklusive Aufrüstung des Lagersystems bei weitem.

Gebläse mit Luft nach oben

Wie die Praxiserfahrung zeigt, gehen Gebläse oft mit weniger guten Konstruktionsvorgaben in Betrieb als Pumpen. Auch deshalb haben bestimmte Gebläsetypen ein enormes Aufrüstpotenzial. Um die Zuverlässigkeit und Effizienz von Gebläsen zu steigern, bieten sich natürlich ebenfalls maßgeschneiderte Schmiersysteme und Drehzahlregler an. Ein wichtiger zusätzlicher Ansatzpunkt ist die Vermeidung von Ausrichtungsfehlern (Schiefstellungen / Axialversatz), denn solche treten bei Gebläsen wesentlich häufiger auf als bei Pumpen. Das gilt insbesondere für große Gebläse, wie sie hauptsächlich in der Zellstoff- und Papierindustrie, in der Zementindustrie sowie in der Metallverarbeitung vorkommen.

Um die Gebläse gegenüber Ausrichtungsfehlern unempfindlicher zu machen, empfiehlt sich die Verwendung von SKF-Carb-Toroidalrollenlagern: Diese Lager vereinen die Winkelbeweglichkeit des Pendelrollenlagers mit der zwangsfreien axialen Verschiebbarkeit des Zylinderrollenlagers. Lagerungskonzepte mit einem Pendelrollenlager auf der Festlagerseite und einem Carb-Lager auf der Loslagerseite können platz- und gewichtsparend ausgeführt und mit geringem Wartungsaufwand betrieben werden. Eine Aufrüstung mit einer solchen Kombination sorgt außerdem für weniger Schwingungen in den Gebläsen, was deren Zuverlässigkeit weiter steigert.

Pumpen und Gebläse überwachen

Die Gebrauchsdauer vom Pumpen und Gebläsen lässt sich nicht zuletzt durch eine Zustandsüberwachung verlängern: Damit können latente Probleme erkannt und behoben werden, bevor sie sich zu einem kapitalen Schaden auswirken. Inzwischen wird die erforderliche Sensortechnik – mitsamt der Möglichkeit zur Verarbeitung großer Datenmengen – immer kostengünstiger. Das macht die Zustandsüberwachung auch für kleinere Geräte interessant: Mit tragbaren Sensoren inklusive leicht zu bedienender Analyse-Apps können viele Anwender den Einstieg in eine systematische Zustandsüberwachung realisieren.

Der Quickcollect Sensor von SKF ist ein gutes Beispiel dafür: Er erfasst Schwingungen und Temperaturen und sendet diese Daten drahtlos an ein Mobilgerät, das mithilfe einer Einsteiger-App namens Quickcollect Maschinendiagnosedaten zur Speicherung und Analyse bereitstellt. Wer höhere Ansprüche hat, kann den gleichen Sensor auch mit einer leistungsfähigeren App (SKF Datacollect) nutzen: Dieses Upgrade bietet den Quickcollect Anwendern dann unter anderem erweiterte Diagnosefunktionen und die Möglichkeit, Wartungsaufgaben und Inspektionsdaten zu verwalten und zu überwachen. Außerdem können sich die Datacollect-Nutzer mit der SKF-Cloud vernetzen und bekommen so bei Bedarf Zugang zu Ferndiagnose-Diensten durch SKF-Experten.

Bildergalerie

  • ... merkt man oft erst dann, wenn sie ausfallen.

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  • Höhere Zuverlässigkeit: Die Bandbreite der Schmierungslösungen aus dem Hause SKF reicht vom kompakten automatischen Einpunkt-Schmierstoffgeber ...

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  • ... bis hin zu großen Öl-Umlaufschmiersystemen mit Filter und Verteilung für ausgedehnte Maschinen oder Anlagen.

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  • Stromsparer: Dank Insocoat-Lagern mit keramischer Schutzschicht ...

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  • ... oder Hybridlagern mit keramischen Wälzkörpern können Pumpen und Gebläse mit drehzahlgeregelten Antrieben ausgestattet werden, was den Energieverbrauch um bis zu 30 Prozent senkt.

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  • Dynamisches Duo: Lagerungen mit einem Pendelrollenlager auf der Festlagerseite (links) und einem SKF CARB Toroidalrollenlager auf der Loslagerseite (rechts) sorgen in Gebläsen für weniger Schwingungen und senken letztlich den Wartungsaufwand.

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  • Kostengünstiger Einstieg: Mit dem tragbaren Quickcollect-Sensor samt einfach zu bedienender App lässt sich die systematische Zustandsüberwachung von Pumpen und Gebläsen in Angriff nehmen.

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