Schleifringe finden sich in vielen Anwendungen innerhalb komplexer Produktionslinien. Ihr ordnungsgemäßer Zustand ist eine Voraussetzung für hohe Anlagenverfügbarkeit. - (Bild: Nataliya Hora/Fotolia)
Schleifringe, die die Strom-, Signal- und Datenübertragung von einem festen zu einem rotierenden Bauteil ermöglichen, sind bauartbedingt einer Abnutzung unterworfen. Neben allgemeinen Anforderungen wie der Verschleißarmut oder der Kontaktqualität spielen bei Schleifringkomponenten die konkreten Einsatzbedingungen für ihre Zuverlässigkeit eine große Rolle.
Verschleißüberwachung für zustandsabhängige Wartung
Schleifringe finden sich in vielen Anwendungen innerhalb komplexer Produktionslinien. Ihr ordnungsgemäßer Zustand ist eine Voraussetzung für hohe Anlagenverfügbarkeit. – Bild: Nataliya Hora/Fotolia
Im Umfang einer vorbeugenden Wartung wurden in der Vergangenheit auf Basis von Erfahrungswerten nach festen, meist vom Hersteller empfohlenen Intervallen diverse verschleißintensive Bauteile wie etwa Schleifringsysteme ausgetauscht. Die Ausgaben für Reparaturen wegen überraschender Ausfälle können so gesenkt, Ausfallzeiten minimiert werden. Das von LTN Servotechnik neu entwickelte und patentierte DWD (Direct Wear Detection)-System ermöglicht ein einfaches Condition Monitoring von Anlagen, in denen Schleifringsysteme verbaut sind. Die direkte Verschleißüberwachung für Lastschleifringe ist modular konzipiert. Das erlaubt den Einsatz der Technologie für ein weites Anwendungsfeld bei vielen unterschiedlichen Baugrößen.
Über ein Zusatzmodul wird jede einzelne Schleifbürste separat überwacht. Durch galvanische Trennung zum Laststrom bietet der potenzialfreie Kontakt dem Anwender individuelle Möglichkeiten der Auswertkonzeption, im einfachsten Fall durch eine LED direkt vor Ort, einem Alarmsignal an die Anlagensteuerung oder aber durch Einbindung in sein komplexes Steuerungssystem, um weitergehende Auswertungen der Leistungsdaten zu ermöglichen. Die Neuentwicklung von LTN Servotechnik unterstützt nunmehr mithilfe einer individuellen Schleifbürstenüberwachung auch die zustandsabhängige Wartung. Das bedeutet, durch direkte Verschleißüberwachung wird der Austauschzeitpunkt wesentlich individueller und genauer ermittelt. Neben der hohen Betriebssicherheit erlaubt das auch noch eine präzisere Steuerung der Wartung und Teilebeschaffung.
Schleifringe sind bauartbedingt einer Abnutzung unterworfen. – Bild: istock
Konstrukteure oder Hersteller von Maschinen oder Anlagen legen ebenso wie OEMs Wert auf eine Absenkung der Kosten für Wartung und Serviceeinsätze sowie Produktivitätsgarantien. LTN Servotechnik ermöglicht mit der direkten Verschleißüberwachung, den aktuellen Betriebszustand chronologisch zu überwachen. So lässt sich beispielsweise auch ungerechtfertigten Kundenreklamationen vorbeugen.
Der Schleifring ist so konzipiert, dass im Wartungsfall nur ein Austausch des Bürstenblocks notwendig wird, während die hochpreisige restlichen Teile des Schleifrings (Rotor, Gehäuse, Lagerung, elektrische Anbindung) mehrfach weiter verwendet werden können. Das reduziert die Kosten eines Austauschs drastisch.
Einen Schritt weiter: ASDR
Das von LTN entwickelte und in das Schleifring-Gehäuse integrierte ADSR Diagnosesystem überwacht permanent Schlüsselfunktionen eines Schleifrings und prognostiziert mögliche Fehlfunktionen frühzeitig. – Bild: LTN
Das von LTN entwickelte und in das Schleifring-Gehäuse integrierte ADSR Diagnosesystem bietet noch mehr Möglichkeiten. Es überwacht permanent Schlüsselfunktionen eines Schleifrings und prognostiziert mögliche Fehlfunktionen frühzeitig. So erhält der Betreiber einer Anlage etwa bei laufendem Betrieb Informationen über Vibrationen, Spannungs- und Strompegel, Anzahl der Umdrehungen sowie optional die interne/externe Luftfeuchte und Temperatur.
Mithilfe einer laufenden Analyse der Betriebsdaten lässt sich schließlich eine Prognose der voraussichtlich verbleibenden Lebensdauer des Schleifrings erstellen – sowohl in Zeiteinheiten als auch in Anzahl der Umdrehungen.
Die vom Diagnosesystem erfassten Informationen und Warnmeldungen werden nicht nur elektrisch via Signalkabel weitergegeben, sondern direkt vor Ort am Schleifring durch eine LED visualisiert. Zudem stehen der aktuelle Status der Informationen und eine Alarmhistorie über Netzwerkschnittstellen auch browserbasiert zur Verfügung. Die Verbindung des Monitoringssystems an die Schleifringeinheit erfolgt mit Scada über eine OPC-UA Schnittstelle.
Schleifringe
Schleifringe sind elektromechanische Bauteile, die über einen Gleitkontakt (Bürste) eine elektrische Leistungs- oder Signalübertragung zwischen einem festen und einem rotierenden System oder zwei gegeneinander rotierenden Bauteilen ermöglichen. Neben zentralen Anforderungen wie Verschleißfestigkeit und Kontaktqualität variieren Schleifringsysteme je nach konkreter Einsatzbedingung und geforderter Übertragungsleistung. Schleifringsysteme sind in vielen elektrischen Maschinen zu finden. Das Spektrum reicht von wenigen mV- und mA-Bereichen bis zu 200 A und 1 500 V. Angewendet werden sie beispielsweise:
- in Überwachungssystemen, z. B. in Radarsystemen
- in der Medizintechnik, z. B. bei Tragarmleuchten
- in der Welt der erneuerbaren Energien, etwa in Windkraftanlagen
- in der Hochfrequenztechnik
- in der digitalen Datenübertragung
- bei Computernetzwerken
Pressemitteilung der LTN-Servotechnik