Ausrichten ohne Demontage

Dazu war es jedoch notwendig, die Kardanwellen zu demontieren Zudem war eine relativ aufwändige Mechanik für das Anbringen des Messsystems zu montieren Bei der Montage der Mechanik war sehr präzises und genaues Vorgehen vonnöten, da sonst systematische Messfehler impliziert werden konnten Es war sicherzustellen, dass diese Mechanik auf einer Seite des Kardanantriebes plan aufliegt und fest montiert wird.

Die Anforderungen an die Mechanik selbst waren ebenfalls sehr hoch, wenn präzise und wiederholbare Messergebnisse erzielt werden sollten seit vielen Jahren unter Verwendung moderner laserbasierter Messtechnik. Dazu war es jedoch notwendig, die Kardanwellen zu demontieren. Zudem war eine relativ aufwändige Mechanik für das Anbringen des Messsystems zu montieren. Bei der Montage der Mechanik war sehr präzises und genaues Vorgehen vonnöten, da sonst systematische Messfehler impliziert werden konnten. Es war sicherzustellen, dass diese Mechanik auf einer Seite des Kardanantriebes plan aufliegt und fest montiert wird. Die Anforderungen an die Mechanik selbst waren ebenfalls sehr hoch, wenn präzise und wiederholbare Messergebnisse erzielt werden sollten.

Diese Vorgehensweise bringt einige Nachteile mit sich. Bei großen Kardanwellen muss ein Kran an die Anlage gebracht werden. Er nimmt die schwere Last bei der Demontage auf und bewahrt sie für die Zeit der Messung und Ausrichtung sicher auf. Das Hantieren mit schweren Lasten stellt allerdings immer eine Gefahr für die mit der Aufgabe betrauten Mitarbeiter dar. In manchen Fällen ist es auch aus räumlichen Gründen nicht möglich, einen Kran zu platzieren. Dann müssen die Kardanwellen manuell demontiert und sicher zwischengelagert werden. Die Demontage der Welle, das Anbringen der Messtechnik und die anschließende Montage der Gelenkwelle sind sehr zeitaufwändig, personalintensiv und somit in Summe mit sehr hohen Kosten behaftet.

Prüftechnik Alignment Systems hatte es sich zum Ziel gesetzt, das Vermessen und das Ausrichten von Kardanantrieben deutlich zu vereinfachen und den dafür notwendigen Zeitaufwand zu minimieren. Dabei sollten die Präzision der Messergebnisse sowie die Wiederholgenauigkeit der Messungen auf alle Fälle nicht schlechter sein als beim Wellenausrichten von Standardantrieben unter Verwendung modernster Lasermesstechnik. Zudem sollten beim neuen Prozess auch die Sicherheit und somit auch die Gesundheit der mit der Ausrichtung beauftragten Mitarbeiter im Mittelpunkt stehen, was bedeutet, dass die möglichen Verletzungsgefahren auf ein Minimum reduziert werden sollten.

ROTALIGN Ultra iS

Die intelligente Ausrichtplattform

Alles in Einem: Das High-End Ausrichtsystem für rotierende Maschinen und Wellen aller Art und Plattform für die Vermessung komplexer Geometrien:

• Erfasst hunderte von Messpositionen, automatische Bewertung der Messqualität und Filtern der Messpunkte: intelliSWEEP
• Bietet praktische Ausrichtung für ungekuppelte Wellen: Pass Messmodus
• Erlaubt Maschinenkorrekturen in einem Schritt: Simultane Überwachung und Anzeige der Maschinenkorrekturen in vertikaler und horizontaler Ebene (Live Move)
• Misst große Fehlausrichtungen und weit auseinanderstehende Maschinen (InfiniRange) und hat einen extra großen Detektorbereich
• Enthält Expertmodule wie Vibration Acceptance Check und Live Trend für thermisches Wachstum (optional)
• Verfügt über ein integriertes Bluetooth-Modul: Kein Extra-Zubehör
• Kann Messprotokolle ohne PC direkt auf dem USB-Stick speichern.

Für die Messplattform ROTALIGN Ultra iS wurde ein neues patentiertes Verfahren entwickelt, das es erlaubt, die Bestimmung des Ausrichtzustandes von Antrieben mit Gelenkwellen zu ermitteln. Dabei bleibt die Kardanwelle selbst eingebaut. Um das zu erreichen, mussten spezielle Halterungen entwickelt werden, die in Kombination mit einem eigens dafür erstellten Messverfahren diese Aufgabenstellung umsetzen können. Die Erfahrungen aus dem eigenen Serviceteam, das  schon unzählige Kardanantriebe ausgerichtet hatte, sowie der Entwicklungsabteilung von Prüftechnik flossen in dieses inzwischen patentierte Verfahren ein.

Ergebnisse und Erfolge

Die Innovation von Prüftechnik trägt zu einer erheblichen Zeiteinsparung während der Instandhaltungsmaßnahme bei. Bei großen Kardanwellenantrieben kann die Demontage und die Montage der Welle je Vorgang einen Zeitaufwand von vier bis fünf Stunden in Anspruch nehmen. Diese Zeit lässt sich mit dem neuen Verfahren einsparen, da die Welle für die Messung und Ausrichtung nicht mehr entfernt werden muss. Es konnte gezeigt werden, dass eine Ausrichtung nun nicht mehr zwei Tage benötigt, sondern ein halber Tag ausreicht. Das bedeutet eine Zeitersparnis mit dem Faktor Vier. Allein schon die Einsparungen, die generiert werden, weil auch bei schweren Gelenkwellen kein Kran mehr benötigt wird, sind beträchtlich.

Nicht zu unterschätzen ist auch der Umstand, dass mit der neuen Methode das Gefährdungspotenzial für die Akteure minimiert wird. Der Aus- und Wiedereinbau von großen und schweren Gelenkwellen stellt immer ein Sicherheitsrisiko dar. Die schweren Lasten sicher zu bewegen ist eine Herausforderung und muss durch entsprechende Sicherheitsmaßnahmen begleitet werden,. Das nimmt zusätzlich Zeit in Anspruch und generiert Kosten.

Konventionelle Methode mit lasergestützter Messtechnik für die Ausrichtung eines Kardanantriebes: Gestrichelt ist die Position der Kardanwelle, die für diese Art der Messung demontiert werden muss.

Zudem lässt sich mit dem neuen Verfahren auch eine präzisere Ausrichtung erzielen, da die Anlage mit eingebauter Kardanwelle dem Betriebszustand entspricht. Bei ausgebauter Welle hingegen findet die Ausrichtung in einem dem Betrieb fernen Zustand statt, was zu Fehlausrichtungen führen kann.

Bezüglich der Kosten lässt sich Folgendes feststellen: Mit dem neuen Verfahren können die Kosten für einen Kran eingespart werden. Unter der Annahme, dass dieser pro Tag circa 500 Euro Kosten verursacht und dieser für große Antriebe für zwei Tage benötigt wird, entfallen also 1.000 Euro für den Kran. Wenn für die Demontage und Montage jeweils circa 4 Stunden und zwei Monteure mit einem Stundensatz von 60 Euro benötigt werden, fallen dafür noch einmal etwa 1.000 Euro an.

Mit dem neuen Verfahren wird die Zeit für die Durchführung der Messung selbst erheblich reduziert. Bei großen Antrieben können dadurch mindestens 2 Stunden eingespart werden. Bei einem Stundensatz für die Messtechniker von 100 Euro werden also 200 Euro eingespart.

Aus dieser einfachen Betrachtung ergibt sich eine Einsparung von 2.200 Euro pro Kardanwellenantrieb. Der Preis des Zusatzmoduls zum Ausrichten von Kardanwellen für die Messplattform ROTALIGN Ultra iS liegt unter 4.000 Euro. Somit amortisiert sich das Modul nach Vermessung von zwei Kardanwellen. Die Anschaffung des Basissystems ROTALIGN Ultra iS ist natürlich noch mit weiteren Kosten verbunden. Das Messsystem kann aber auch für die Ausrichtung von Standardantrieben eingesetzt werden und muss im Einzelnen somit einer Mischkalkulation unterzogen werden.

Markus Brotsack

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