Klassische Sensortechnologie versucht, einen Schaden frühzeitig zu erkennen und die Restlebensdauer so präzise wie möglich vorherzusagen. Die weit verbreiteten Schwingungssensoren detektieren die Unwucht, die durch Masseverluste in den Kontaktflächen ausgelöst wird, also Ausbrüche und Verschleiß der Lagerschalen oder Wälzkörper. Obwohl damit der vorzeitige Ausfall des Lagers besiegelt ist, war seinerzeit die Einführung dieser Sensortechnik ein großer Fortschritt. Der Vorteil liegt auf der Hand: Statt eines unerwarteten Produktionsausfalls und Feuerwehreinsatzes der Instandsetzung kann die Reparatur vorbereitet und in einen günstigen Zeitraum verlegt werden. HCP Sense geht den nächsten Schritt und hat sich zum Ziel gesetzt, vorzeitige Lagerausfälle zu verhindern. Der Ansatz: die Ursache eines möglichen Schadens frühzeitig zu identifizieren. Denn wer kritische Zustände erkennt, kann gezielt gegensteuern.
Problemherd Schmierung
Ein Großteil aller Lagerausfälle gehen auf Probleme mit der Schmierung zurück. Neben Mangelschmierung und Schmierstoffalterung sind falsche Schmierstoffwahl und Verunreinigungen die häufigsten Schadensursachen. Eine sensorbasierte Echtzeitüberwachung des Schmierungszustands bietet daher großes Potenzial, diese Ausfälle zu vermeiden. Mit seiner Lösung ermöglicht HCP Sense die direkte Überwachung des Schmierungszustands während des Betriebs und liefert kontinuierliche Daten in Echtzeit. Die Sensortechnologie basiert auf hochpräziser Impedanzmessung. Dabei wird das elektrische Verhalten des Wälzlagers erfasst, um zuverlässig zu bestimmen, ob ein stabiler Schmierfilm vorhanden ist oder metallischer Kontakt zwischen den Lagerflächen auftritt – ein eindeutiges Zeichen für Misch- oder Grenzreibung. So wird das Lager zum Sensor. Automatisierungstechnik von Beckhoff ermöglicht die effiziente Entwicklung ressourcenschonender Verpackungsmaschinen, verkürzt Konstruktionszeiten und senkt Kosten – für innovative Lösungen und nachhaltige Produktionsprozesse. ‣ weiterlesen
Vorsprung im Packaging
Mit Impedanz den Schmierfilm analysieren
Elektrotechnisch betrachtet, lässt sich ein Lager erstaunlich einfach beschreiben: als Kombination aus Widerstand und Kondensator. Im Zustand der Grenzreibung kommt es zu direktem Metallkontakt – elektrisch entspricht das einem Kurzschluss bzw. Ohmschen Widerstand. Bildet sich ein Schmierfilm aus, werden diese Kontakte zunehmend unterbrochen. Stattdessen entstehen viele kleine Bereiche, in denen die metallischen Oberflächen durch den Schmierstoff voneinander getrennt sind. Diese wirken wie winzige Kondensatoren. In der Praxis bedeutet das: Im Bereich der Mischreibung wechselt das elektrische Verhalten ständig zwischen leitenden und isolierenden Zuständen. Das Lager verhält sich dann wie eine Parallelschaltung aus Widerständen und Kondensatoren. Erst wenn der Schmierfilm vollständig aufgebaut ist und kein Metallkontakt mehr auftritt, zeigt das Lager ein stabiles, kapazitives Verhalten mit hohem Widerstand – ein klares Zeichen für hydrodynamische Schmierung. Das Gute dabei: Dieses Messsystem ist auf alle Lagertypen anwendbar, die aus metallischen Werkstoffen bestehen, also nicht nur auf Wälzlager, sondern auch auf Gleitlager.
Zustandsüberwachung und F&E
Um Veränderungen im Schmierfilm besser nachvollziehen zu können, hat HCP Sense spezielle Kennwerte entwickelt. Mit ihnen lässt sich klar unterscheiden, ob sich ein Lager in Grenz-, Misch- oder Flüssigkeitsreibung befindet. Für den Anwender bedeutet das einen echten Mehrwert: Kritische Entwicklungen werden frühzeitig sichtbar, bevor es zu Schäden kommt. Gleichzeitig lassen sich auf Basis dieser Daten konkrete Grenzwerte für einen sicheren Betrieb festlegen – eine wichtige Grundlage für zuverlässige Maschinen und optimierte Wartungsstrategien.
