SKF: Neues Modell für Lebensdauerberechnung von Lagern

Auf der Hannover Messe 2015 hat SKF neben neuen Wälzlagern gleich noch ein neues Modell zur Lebensdauerberechnung von Wälzlagern vorgestellt.

Seit 1907 entwickelt SKF Lager-Lösungen für unterschiedlichste Industrieanwendungen. Inzwischen ist SKF mit ihren Produkten und Dienstleistungen zu einem anerkannten Partner bei der Produktentwicklung geworden. Um dies zu erreichen, hat SKF immer sieder in das sogenannte „Knowledge Engineering“ investiert, um den Kunden das in den Jahren gesammelte Know-how bereitzustellen.

Beispielsweise hat SKF nun ein neues Lebensdauermodell, das „Generalized Bearing Life Model“, entwickelt, um zusätzliche Einflussfaktoren für die Wälzlagerlebensdauer zu berücksichtigen und eine realistischere Bestimmung der Lebensdauer zu ermöglichen. Das neue Modell erlaubt es, die tatsächlichen Anwendungsbedingungen genauer in die Wälzlagerauswahl einzubeziehen und dadurch die Lagerlebensdauer zu verlängern. Das wiederum senkt die Betriebskosten. Das Generalized Bearing Life Model ist Bestandteil des „EnCompass Field Performance“-Programms.

Das bisher verwendete Lagerlebensdauermodell berücksichtigt hauptsächlich die klassische Werkstoffermüdung in der Tiefe. Die Erfahrung der letzten Jahrzehnte zeigt jedoch, dass SKF Wälzlager nur noch selten infolge solcher Ermüdungsschäden ausfallen. Heute sind Ausfälle meist auf Oberflächenzerrüttung oder Verschleiß aufgrund von Verunreinigung, unzureichender Schmierung oder anderen Betriebsbedingungen zurückzuführen. Das neue Modell berücksichtigt derartige Faktoren.

Zukunfts-Bericht: Power the Future

Gemeinsam mit Technologieexperten und Wissenschaftlern hat SKF einen Forschungsbericht über die Zukunft der industriellen Entwicklung und Fertigung verfasst. Die Broschüre mit dem Titel „Power the Future“ enthält Beiträge von SKF-Experten und Wissenschaftlern. Sie beschäftigt sich mit aktuellen Technologie- und Prozesstrends im Engineering und stellt Entwicklungstendenzen im Fabrik-, Anlagen- und Personalbereich vor.

In „Power the Future“ finden Studenten und Ingenieure eine eingehende Auseinandersetzung mit Industrieentwicklungen, die weltweit für künftige Technologien in einer Reihe zentraler Industriesegmente wichtig werden dürften. Der Forschungsbericht kann (in Deutsch und Englisch) kostenlos hier  heruntergeladen werden.

Mobilität und Konnektivität

In Hannover hat SKF zudem mehrere Produktneuerungen für Mobilität und Konnektivität vorgestellt. SKF-Enlight beispielsweise ist eine Kombination aus App und Bluetooth-Sensor. Mit der Lösung lassen sich Zustandsdaten (wie Schwingungen und Temperaturen) auf einem Mobilfunkgerät erfassen. Die Lösung besteht aus drei zentralen Elementen:

1. der App „Data Collect“, die aus einem herkömmlichen Smartphone oder Tablet ein Gerät für die Datenerfassung macht,
2. dem SKF Wireless Machine Condition Detector (WMCD), einem Sensor zur Messung von Schwingungen und Temperaturen, der seine Messdaten via Bluetooth an Data Collect schickt, und
3. einem optionalen Industrie-Tablet oder -Smartphone mit ATEX-Zone 1-Zulassung, das für den Einsatz in Gefahrenbereichen (Öl- & Gasförderung, Raffinerien, chemische und pharmazeutische Industrie) geeignet ist.

TKSA 51 ist ein neues Wellenausrichtsystem, das mit Hilfe von Tablets oder Smartphones arbeitet. Die App soll dabei selbst für ungeschulte Anwender geeignet sein. Sie erlaubt die schnelle und einfache Ausrichtung von Motoren, Antrieben, Gebläsen, Getrieben, Riemenscheiben und Kupplungen. Das System besteht aus zwei kompakten, leichten Lasermessvorrichtungen, durch die es für alle gängigen Anwendungen geeignet ist: Mit den vielseitigen Wellenböcken kann die Einheit auch an kleinen Maschinen mit begrenztem Platzangebot montiert werden. Verlängerungsketten, Stangen und Magnethalter erleichtern die Befestigung an großen Maschinen.
SKF Insight ist eine Lösung für das Lagerzustandsmanagement. Das System besteht aus einem intelligenten drahtlosen Lagersensor, der seine Messdaten in Echtzeit via Internet bereitstellt und unabhängig von einer externen Stromversorgung funktioniert. Die Lösung wird gerade auf ihre Eignung für Windenergieanlagen und Schienenfahrzeuge getestet. Beispielsweise prüfen SKF und die schwedische Eisenbahngesellschaft SJ derzeit die Praxisfähigkeiten von Insight in Schienenfahrzeugen für den Personenverkehr: In diesem Pilotprojekt sollen nicht nur die technischen, sondern auch die wirtschaftlichen Vorteile von SKF Insight nachgewiesen werden. Zu diesen Vorteilen gehören die Steigerung der Betriebsverfügbarkeit von Schienenfahrzeugen und die schrittweise Reduzierung der Instandhaltungskosten. Dazu erfasst SKF Insight die Lagerdaten (z.B. Schwingungen, Temperaturen, Schmierung, Belastung) im tatsächlichen Betriebszustand. Bei ungewöhnlichen Bedingungen oder drohendem Lagerschaden wird der Anwender benachrichtigt.

Bei der Erstpräsentation auf der Hannover Messe 2013 war Insight noch ein Technologiekonzept. Heute ist es bei ausgewählten Kunden im Feldtest. Die Zustandsdaten können mittels SKF @ptitude von Diagnosezentren abgerufen und ausgewertet werden.

Noch mehr Neues

Auf der Hannover Messe zeigte das Unternehmen auch Neuheiten für weitere Industrien:

Topdrives: Im Rahmen dieser Präsentation hat SKF gleich mehrere Lösungen für die Öl- und Gasindustrie vorgestellt (Lager, Dichtungen, Schmierung und Zustandsüberwachungstechnik), mit denen Anwender die Betriebszuverlässigkeit von Topdrive-Systemen verbessern können. Dabei soll dieses Angebot mehrere Vorteile bieten: Die Topdrives führen den Bohrstrang und sind schwierigen Betriebsbedingungen ausgesetzt; zum Beispiel Schlamm, verunreinigter Schmierstoff, extreme Belastungen, extreme Schwingungen, elektrische Entladungen und hydraulische Blockaden, die der Technik schwer zusetzen und zu teuren Ausfällen führen können. Die SKF-Lagerungslösungen für Topdrives sind darauf vorbereitet. So wurde das zentrale Axial-Kegelrollenlager speziell auf die Anforderungen in der Bohrölindustrie abgestimmt: Bei der Entwicklung haben SKF Experten Simulationsprogramme eingesetzt, um die extremen Betriebsbedingungen realistisch abzubilden.

Messepräsentation Sliding Door Damper: Der SKF Sliding Door Damper (SDD) besteht aus zwei Gasfedern und einem Öldämpfer. Er bringt bis zu 400 kg schwere Türen schnell und zuverlässig in die Endposition und ermöglicht ein sanftes Schließen und Öffnen auch bei „energischer“ Betätigung der Tür: Eine Bremsfunktion sorgt dafür, dass die Tür in der Schließstellung bleibt. Der Schiebetürdämpfer ist für Scheunentore, Raumteiler, Terrassentüren und eine Vielzahl weiterer Schiebetüren geeignet und in vier Gehäuselängen erhältlich. Das Design des SSD ist eine deutliche Verbesserung gegenüber anderen Systemen, die in der Regel mit einer Luft-Gas-Öl-Einzelfeder arbeiten und auf ein Türgewicht von 100 kg beschränkt sind. Vergleichbare Produkte für schwerere Türen sind außerdem meist sperrig, teuer und erfordern einen elektrischen oder hydraulischen Anschluss. Die SKF Lösung hingegen kombiniert drei Funktionen (Rückprallbremse, Anschlagdämpfung, weiches Schließen): Sie bremst die Linearbewegung von Türen, Fenstern und schweren Schubladen und führt sie sanft bis zum Anschlag.

Messepräsentation SKF Tyre Pressure Monitoring System:Das System ermöglicht eine zuverlässige und drahtlose Reifendrucküberwachung in Lastzügen und kann so ungeplante Stillstandszeiten verhindern und die Fahrsicherheit verbessern. Bei inkorrektem Reifendruck erhöhen sich Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen, während sich die Gebrauchsdauer der Reifen verkürzt. Im Extremfall können sie sogar platzen. Gegen diese Risiken wurde das robuste SKF System entwickelt, das an der Außenseite der Reifen montiert wird. Die von anderen externen Überwachungslösungen bekannten Leckageprobleme können bei der SKF Lösung konstruktionsbedingt nicht auftreten. Die Reifentemperaturen und Drücke werden von den Sensoren im 2,4-GHz-Band an die zentrale Steuereinheit gesendet und dort ausgewertet.