Die Wartung von Getriebemotoren birgt viel Potenzial für die Anlagenverfügbarkeit. Condition Monitoring und Predictive Maintenance spielen dabei eine große Rolle.

Die Wartung von Getriebemotoren birgt viel Potenzial für die Anlagenverfügbarkeit. Condition Monitoring und Predictive Maintenance spielen dabei eine große Rolle. - Bild: stock.adobe.com/weerapong

| von WEG

Getriebemotoren spielen hinsichtlich der Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen eine entscheidende Rolle. Hier rücken die Aspekte Zuverlässigkeit, Robustheit, Lebensdauer sowie das Thema Wartungsaufwand und Wartungsintervalle von Getriebemotoren in den Fokus.

Dieser Artikel zeigt Instandhaltern auf, welche Faktoren für die Instandhaltung eine Rolle spielen und wie sich der Wartungsaufwand minimieren lässt. Der erste Teil bietet einen Einblick in die technischen Grundlagen von Getriebemotoren mit dem Thema Wartung im Fokus (hier klicken). Dieser zweite Teil betrachtet Aspekte von Condition Monitoring und Predictive Maintenance. Zudem erhalten Instandhalter praktische Tipps für die richtige Wartung von Getriebemotoren und einen Ausblick in künftige Entwicklungen.

Condition Monitoring und Predictive Maintenance

Heute überwachen Anlagenbetreiber den Zustand ihrer Getriebemotoren mithilfe ausgeklügelter Verfahren wie das Beobachten der Stromverläufe, der Vibrationen oder des Temperaturniveaus. Diese Zustandsüberwachung entwickelt sich derzeit weiter zu einer vorausschauenden Instandhaltung unter Einsatz von Sensorik, Big-Data-Analyseverfahren und Methoden der künstlichen Intelligenz.

Der Trend, im Rahmen von Industrie-4.0-Strategien bereits weit im Vorfeld Verschleißerscheinungen und Schäden zu erkennen und Instandhaltungsmaßnahmen langfristig zu planen, ist klar erkennbar. Das erleichtert nicht nur die Ersatzteilbeschaffung, sondern erlaubt es auch, Wartungsarbeiten in Zeiten zu verlegen, in denen eine Anlage ohnehin steht. Dies steigert die Verfügbarkeit und damit die Produktivität.

Zur Fernüberwachung von Elektromotoren gibt es beispielsweise den "WEG Motor Scan" mit Gateway als Condition Monitoring Lösung. Sie erhöht die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der WG20-Getriebemotoren. Der Sensor ist einfach als Retrofit an WEG-Elektromotoren der Baugrößen 63 bis 450 zu befestigen und ermöglicht die Echtzeit-Überwachung zum Zweck der vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance).

Die Sensorlösung erlaubt somit die komplette Diagnose des Motorzustandes, einschließlich Temperaturmessung, Schwingungsanalyse und Daten zu Betriebsdauer, Last, Drehzahl und Schmierintervallen. Ebenso werden eine eventuelle Unwucht und Fehlausrichtung gemessen.

Die gesammelten Daten können mittels Gateway-Technologie in eine sichere Cloud übermittelt werden. Hier kommt das Gateway als Router zum Einsatz, der alle installierten Sensoren in einem Entfernungsbereich von rund 30 Metern in einer industriellen Umgebung erfasst. Aus der Cloud ruft der Anwender die Daten über die App oder Web-Portal ab. So ist eine detaillierte Analyse des überwachten Elektromotors möglich. Die IoT-Plattform bietet Analysetools für eine Diagnose und erlaubt das Konfigurieren von Warnungen bei der Überschreitung der eingestellten Werte. Wartungsmitarbeiter können die Echtzeitdaten jederzeit von überall abrufen und bei Bedarf entsprechend handeln.

Wie das Beispiel zeigt, sollte sich eine Predictive Maintenance-Lösung an den Bedürfnissen von Ingenieuren, Technikern und Instandhaltern orientieren. Diese müssen den Zustand der installierten Motoren überwachen, um eine stetige Verfügbarkeit und hohe Prozesseffizienz zu gewährleisten.

Ziel sollte es sein, dem Anwender im Rahmen von Industrie 4.0 und vernetzter Antriebstechnik zu vertretbaren Kosten einen direkt messbaren Mehrwert zu bieten. Jede Maßnahme muss helfen, die Kosten zu senken und die Profitabilität der Maschinen und Anlagen zu verbessern sowie Ressourcen effizienter zu nutzen. Wichtig ist die Nachrüstbarkeit, da nur in den seltensten Fällen IoT-gerechte Fertigungsanlagen auf der grünen Wiese entstehen.

Video: Nachrüsten von Sensorik an Bestandsanlagen

Die Firma Mölle aus Kastellaun hat in einem Digitalisierungsprojekt einen Sensor an eine Bestandsanlage implementiert, um die Datenübertragung ins ERP-System (Enterprise Resource Planning) zu ermöglichen. - Inhalt: Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Kaiserslautern

So klappt‘s mit Wartung und Instandhaltung

Getriebemotoren sollten regelmäßig auf folgende Punkte geprüft werden:

Monatliches Intervall:

  • ungewöhnliche Geräusche
  • Vibrationen und ungewöhnliche Schwingungen
  • Rauchbildung
  • Undichtheit: Dabei ist besonders auf austretendes Getriebeöl beziehungsweise Ölspuren zu achten; kontrolliert werden müssen besonders Wellendichtringe und Verschlusskappen sowie Dichtflächen.
  • Bei Varianten mit Schrumpfscheibe ist zu prüfen, ob zwischen Hohlwelle und Maschinenwelle eine Relativbewegung stattgefunden hat.
  • Die Temperatur an der Gehäuseoberfläche sollte nach drei Stunden Betriebsdauer und maximaler Belastung 90 Grad Celsius nicht überschreiten. Ein Anstieg der Öltemperatur ist oft ein Indiz für eine Störung oder einen Schaden.
  • Bei Bremsmotoren sollte der Bremsluftspalt überprüft werden und das Lüfterrad des Motors gereinigt werden.
  • Bei Auffälligkeiten sollte der Antrieb stillgesetzt und der Hersteller kontaktiert werden.

Mehrmonatliche Intervalle:

  • Alle drei Monate empfiehlt es sich, Staubablagerungen zu entfernen und Entlüftungsventile äußerlich zu reinigen.
  • Alle sechs Monate sollten Gummipuffer auf sichtbare Schäden wie Risse an der Oberfläche überprüft und gegebenenfalls getauscht sowie Befestigungsschrauben auf festen Sitz kontrolliert werden.
  • Alle 5.000 Betriebsstunden, spätestens jedoch alle vier Jahre, ist eine Sichtprüfung der Wellendichtringe auf Leckage fällig; sie sollten gegebenenfalls alle 10.000 Betriebsstunden getauscht werden. Beim Wechsel auf ein ausreichendes Fettdepot zwischen Staub- und Dichtlippe achten! 

Jahresintervalle:

  • Es wird empfohlen, das Öl spätestens nach fünf Jahren zu wechseln. Vor Beginn des Ölwechsels sollte das Getriebe abkühlen, das Öl jedoch noch so warm sein, dass sich das Getriebe vollständig entleeren lässt. Wichtig ist, beim Wiederbefüllen auf die exakte Menge zu achten, da zu niedriger Ölstand zu Mangelschmierung, zu hoher Ölstand hingegen zu Planschverlusten und einer Verschlechterung der Öleigenschaften führen kann. Durch regelmäßige Untersuchungen der Gebrauchtöle kann man bei großen Getriebefüllungen den Zustand kontinuierlich überwachen und so Pflege- und Wartungsaktivitäten planen.
  • Alle zehn Jahre ist eine Generalüberholung fällig.

Ausblick: Die Zukunft ist digital

Getriebe und Getriebemotoren haben mechanisch einen Entwicklungsstand erreicht, bei dem weitere Verbesserungen einen sehr hohen Aufwand erfordern. Materialien, Bauformen und Wirkungsgrade sind weitgehend ausgeschöpft. Sehr vielversprechend sind allerdings schon heute Entwicklungen auf Basis der Digitalisierung, gekennzeichnet durch Schlagworte wie Industrie 4.0, Industrial Internet of Things (IIoT) oder Smart Factory.

Im Zuge der Industrie 4.0 werden Getriebemotoren zunehmend digital integriert. Dazu zählen Komponenten der Steuerung sowie die entsprechende Sensorik, welche die benötigten Daten und Rückmeldungen über den gesamten Antriebsstrang liefert. Zu den Trends der Antriebstechnik zählen Produkte zur vorausschauenden Wartung für größere Getriebe aber auch dezentrale Antriebstechnik wie Getriebemotoren mit aufgesetztem Umrichter.

Instandhalter profitieren schon jetzt durch die richtige, Industrie 4.0-fitte Getriebewahl. So steigern sie die Anlagenverfügbarkeit und damit die Produktivität, verringern den Wartungsaufwand und senken die Kosten ihrer Unternehmen.

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