Nachrichten 80 Tribologie + Schmierungstechnik · 67. Jahrgang · 5-6/ 2020 1 Herangehensweise Um dies zu erreichen, bilden moderne Sensoren ein Sensornetz, aus dem die Daten über Online-Dienste an die wissenschaftlichen Partner zur kontinuierlichen Auswertung übermittelt werden. Zusätzlich werden die Daten visualisiert, um den Anlagenbetreiber über den aktuellen Anlagenzustand in übersichtlicher Weise zu informieren und um kritische Anzeichen sofort zu melden. Basierend auf diesen Lebenszyklusvorhersagen kann der Anlagenbetreiber vorausschauende Instandhaltungsmaßnahmen für eine kostenoptimierte und effiziente Instandhaltung ableiten (Bild 1). 2 Untersuchte Anlage Gutbett-Walzenmühlen werden zum Zerkleinern von grobem Stückgut - durch hohen Druck auf ein Materialbett - verwendet. Dabei ist eine der beiden Rollen fest und die andere beweglich gelagert (Bild 2), wodurch ein konstanter Druck auf das Gut beaufschlagt wird, um das zu mahlende, aus unterschiedlich großen Teilen bestehende Gut zu verarbeiten [1]. Die bewegliche Rolle der Gutbett-Walzenmühle erfährt im Betrieb zusätzlich zur Rollendrehung auch eine „zufällige“ Bewegung normal zur Achsrichtung je nach Größe der aktuell verarbeiteten Materialbrocken. Aufgrund der Abrasivität des Mahlgutes werden die Walzen mit dicken Verschleißschutzschichten ausgestattet. Dies sind zumeist hochverschleißbeständige Auftragsschweißungen [2, 3]. 3 Messkonzept Für die Verschleißmessung wird die Rollenoberfläche mit einem beweglichen Laser-Abstandssensor abgeras- Mitteilungen der ÖTG Monitoring des Verschleißzustandes von Rollenpressen in der Zementindustrie Matthias Maj, Reinhard Grundtner, Martin Kirchgaßner, Markus Varga* Wissen über den aktuellen Anlagenzustand ist für die verarbeitende Industrie von entscheidender Bedeutung, um die Wartung und damit die Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Bei stark Verschleißgefährdeten Bauteilen sind spontane Ausbrüche von Schutzschichten besonders kritisch, da sie zu Anlagenausfällen führen und eine sofortige Wartung erfordern können. Das Erkennen erster Anzeichen dieser Fehler würde die zeitgerechte Durchführbarkeit der Instandhaltung deutlich verbessern und so die Anlageneffizienz und Betriebssicher-heit erhöhen. Schlüsselwörter Abrasion, Condition Monitoring, Verschleißsensor, Instandhaltung Kurzfassung * Matthias Maj, MSc 1 , Ing. Reinhard Grundtner, MSc 1 , Dr.mont. DI Martin Kirchgaßner 2 , Dr.mont. Markus Varga, MSc 1 1 AC2T research GmbH, 2700 Wiener Neustadt, Österreich 2 Castolin GmbH, 2355 Wiener Neudorf, Österreich Bild 1: Schema zum Monitoring des Verschleißzustandes TuS_5_6_2020.qxp_TuS_Muster_2020 09.12.20 16: 09 Seite 80 Nachrichten 81 Tribologie + Schmierungstechnik · 67. Jahrgang · 5-6/ 2020 tert. Durch die Drehbewegung der Rolle lässt sich so ein komplettes Bild der Rollenoberfläche zusammensetzen. Um den Verschleiß der Rolle richtig zu berechnen, müssen zusätzlich alle Bewegungen der Rolle kontinuierlich gemessen werden. Dazu werden weitere Distanzsensoren außen am Mühlengehäuse montiert, welche die Bewegungen der Lagerböcke und die Drehbewegung der Rolle erfassen. Dadurch wird jeder erfasste Verschleiß- Messwert in Relation zur Rollenbewegung gesetzt und ein genaues, transientes Oberflächenprofil der gesamten Rolle erstellt, das sich durch Verschleiß kontinuierlich ändert. Durch Langzeitbeobachtungen und typische Schadensfälle kann aus den Messwerten ein Frühwarnsystem entwickelt und eine Lebensdauerprognose errechnet werden [4]. 4 Langzeittest Die meisten Sensoren sind für den Betrieb in staub- und vibrationsbelasteter Umgebung nicht geeignet, und müssen entsprechend geschützt werden. Erste Tests einzelner Sensoren zeigten bereits nach wenigen Einsatzstunden deutliche Verschmutzungen (Bild 3). Dies führte uns zur Umsetzung einer Schutzeinrichtung, welche entsprechend Staub- und Verschleißschutz für die Sensoren bieten muss und selbst ausreichend beständig für die Umgebung ist. Für die Rollenpresse handelt es sich hier um eine gekapselte Linearachse mit Sichtfenster für den Lasersensor [4]. Die Langzeittauglichkeit dieser Lösungen wird kontinuierlich beobachtet und verbessert. 5 Danksagung Diese Arbeit wurde durch das österreichische COMET- Programm (Projekt InTribology Nr. 872176) gefördert und mit Unterstützung des Landes Niederösterreich im Projekt „Digi-Pro“ (WST3-F-5030642 / 004-2018) ermöglicht. Wir danken FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH für die Unterstützung im Projekt. 6 Literatur [1] Varga M. et al.: Online wear measurement in harsh environment. Part 2: Application roller press. Tribologie und Schmierungstechnik, 66(4-5), 35-43, 2019 [2] Varga M. et al.: Online wear measurement in harsh environment Part 1: Possible measurements strategies. Tribologie und Schmierungstechnik, 66(4-5), 28-34, 2019 [3] Widder L. et al.: Finite Elemente-Simulation als Werkzeug für ein spannungsgünstiges Design von Hochdruck-Rollenpressen in der Zementindustrie. Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 163 (5), 181-187, 2018 [4] Maj M.: Optische Erfassung von Verschleißplatten. Masterarbeit FH Wiener Neustadt, 2019 Bild 2: Funktionsprinzip einer Gutbett-Walzenmühle und Montagesituation der Laser-Abstandssensoren bei der festen und beweglichen Rolle Bild 3: Zementstaub-Ablagerungen auf dem Laser- Abstandssensor [vgl. 1] TuS_5_6_2020.qxp_TuS_Muster_2020 09.12.20 16: 09 Seite 81