Pergam-Suisse AG: Der Laser als Werkzeug zur Maschinenausrichtung

13.05.2011Redakteur: Hermann Jörg

>> Auftretende Schäden an Kupplungen und Wellendichtungen sowie erhöhte Schwingungen sind oft auf eine Fehlausrichtung der Maschinen zurückzuführen. Um das Haarlineal, die Fühlerlehre und die Messuhren für die Ausrichtung zu ersetzen, wurde bei der Firma Energie Wasser Bern ein Laser-Ausrichtsystem von Pergam beschafft. Seither ist die Maschinen- verfügbarkeit gestiegen und die Kosten für Reparaturen sind gesunken.

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Pergam Suisse AG

Daniel Berger, Leiter Mechanik bei Energie Wasser Bern (links im Bild), mit dem Autor Boris Horn von Pergam-Suisse. (Bild: M. Auer)

«Die Zurückhaltung gegenüber modernen Lasersystemen ist oftmals bei Mitarbeitern anfänglich spürbar», weiss Carlos Braceli, Fachberater Laserausrichtung bei der Pergam-Suisse AG. «Umso mehr sind die Kunden überrascht, wie einfach und selbsterklärend die heutigen Geräte sind.» In der Tat ist die Bedienerfreundlichkeit eines der wichtigsten Merkmale. Eine intuitive Menüführung und eine übersichtliche, selbsterklärende Ergebnisdarstellung lässt kaum Spielraum für Fehlmessungen. Vor allem für Servicefirmen ist die Berichterstellung eine hilfreiche Funktion. Moderne Systeme erzeugen direkt im Gerät einen Bericht, ohne dass ein Computer erforderlich ist (fertige PDF-Datei). Dieser Bericht enthält alle wichtigen Maschinendaten, die eingegebenen Vorgabewerte sowie das Resultat. Die Ausrichtung ist somit reproduzierbar und kann bei eventuellen späteren Reklamationen hilfreich sein.

Nachdem die Bedienung derart einfach geworden ist, sparen einige Unternehmen wie beispielsweise Energie Wasser Bern (ewb) die Kosten für einen Dienstleister und investieren einmalig in ein eigenes System. Daniel Berger, Leiter Mechanik bei ewb und zuständig für die Instandhaltung der Kehrichtverbrennungsanlage Warmbächliweg, ist sich sicher, dass sich die Investition innerhalb eines Jahres amortisiert.

Komplette Messung mit einer Wellendrehung von nur 40 °

Für die Messung wird bei stehender Maschine mit Hilfe einer universellen Spannvorrichtung auf jede Welle eine Messeinheit montiert. Diese Messeinheiten sind bei modernen Systemen via Bluetooth mit einer Bedieneinheit verbunden. Zunächst sollte kontrolliert werden, ob alle Maschinenfüsse fest und vollständig aufliegen (sogenannter Kippfuss-Check). Nebst dem Wackeln der Maschine kann auch das ganze Gehäuse verspannt sein. Dazu werden nacheinander alle Maschinenfüsse gelöst und wieder angezogen. Das Lasersystem zeigt an, welcher Fuss sich wie viel bewegt hat. Ab einer Bewegung von zirka 0,06 mm sollte vor der eigentlichen Ausrichtung der Kippfuss beseitigt werden. Ist ein Kippfuss bei der Maschine auszuschliessen, kann direkt die erste Messung durchgeführt werden. Dazu wird lediglich eine Taste gedrückt und danach die Welle gedreht. Die Bedieneinheit zeigt an, sobald die Drehung für den nächsten Messpunkt ausreicht. Für die komplette Messung sind nur drei Messpunkte innerhalb einer 40°-Drehung nötig. Sollte die Bauweise einschliesslich der angebauten Sensoren eine grössere Drehung zulassen, verbessert dies die Genauigkeit des Messergebnisses.

Nach Erkennung des letzten Messpunktes wird das Ergebnis, sprich der Versatz in horizontaler und vertikaler Ebene, angezeigt. Pfeile weisen auf einer Grafik für jedes Fusspaar die zu bewegende Richtung und den Wert in Millimeter an. Wird die Maschine nun bewegt, kann die Bewegung live im Display mitverfolgt werden.

Horizontale und vertikale Ausrichtung

Die Toleranzen für eine Ausrichtung sind von der Drehzahl abhängig. Die meisten Maschinenhersteller geben Hinweise für ihre Anlagen oder auch im Handbuch des Lasersystems sind die standardmässig verwendeten Toleranzen zu finden.

Die horizontale Ausrichtung geschieht am einfachsten mit Passplatten. Gut assortierte Passplattenkoffer mit einer grossen Auswahl an rostfreien Unterlegblechen in verschiedenen Grössen erleichtern die Maschinenausrichtung und sparen das bekannte Suchen nach passenden Blechen. Für die vertikale Ausrichtung sind entweder Stellschrauben vorhanden oder es wird je nach Maschinengrösse entsprechendes Werkzeug benötigt. Eine Wiederholungsmessung nach Abschluss der Ausrichtung ist zu empfehlen, auch um den Zustand nach der Ausrichtung zu dokumentieren. Die Berichterstellung erfolgt direkt im Gerät und kann mittels USB-Stick auf den Rechner übertragen werden. Bei ewb werden die Berichte der Ausrichtung im Unterhaltsprogramm Care-Office hinterlegt. Ein Umstieg auf das SAP-PM-Modul ist geplant und auch dort lassen sich die Ausrichtprotokolle problemlos einfügen.

Ausrichtung verbessert Maschinenverfügbarkeit

Bei allen rotierenden Maschinen wirkt sich eine ungenaue Ausrichtung negativ auf die Nutzungsdauer sowie den Energieverbrauch aus. Selbst bei flexiblen Kupplungen ist eine Ausrichtung zwingend notwendig, sie erhöht die Zuverlässigkeit der Anlagen, was zu weniger ausserplanmässigen Ausfällen führt. Selbstverständlich lässt sich die Ausrichtung auch in gewohnter Weise mit Messuhr, Haarlineal, etc. erledigen, dies ist allerdings eine anspruchsvolle, zeitaufwändige Aufgabe für Profis. Ein Handwerk, das heutzutage nur noch wenige Fachleute beherrschen und dazu die notwendige Zeit aufbringen können.

Seit die Laser-Wellenausrichtung bei ewb hausintern durchgeführt wird, ist die Maschinenverfügbarkeit gestiegen und die Kosten für Reparaturen an Kupplungen und Wellendichtungen sind gesunken. Auch bei der Energiebilanz dürfte sich die verbesserte Ausrichtung positiv bemerkbar machen: der Energieverbrauch steigt nahezu exponentiell mit der Fehlausrichtung.

Ergänzendes zum Thema

kurzinterview

Interview mit Daniel Berger, Leiter Mechanik bei Energie Wasser Bern

SMM: Welche Methoden setzen Sie heute für die vorbeugende Instandhaltung in Ihrem Betrieb ein?

Daniel Berger: Wir haben ein genaues Ablaufprogramm inklusive Schmierplan erstellt. Bei den rotierenden Maschinen setzen wir die Schwingungsanalyse und seit Neuem auch die Laser-Ausrichtung ein. Am Kessel erfolgt eine regelmässige Wanddickenmessung und unsere Elektroinstandhaltung setzt eine Wärmebildkamera ein. Alle Ergebnisse werden in unserem Unterhaltsprogramm hinterlegt.

Führen Sie diese Inspektionen mit eigenem Personal durch oder beauftragen Sie Fremdfirmen?

D. Berger: Revisionen werden alle selbst durchgeführt, ausser bei der Kesselrevision. Da hier die Arbeiten innerhalb von 3 Wochen komplett erledigt sein müssen, setzen wir bis zu 35 externe Mitarbeiter ein.

Was waren in der Vergangenheit die häufigsten Ursachen für unplan- mässige Maschinenstillstände?

D. Berger: Mit Wälzlagern, Abdichtungen, Materialermüdung und selten sogar mit Wellenbrüchen hatten wir zu kämpfen. Zum Glück sind bei uns alle wichtigen Anlagen und lebenswichtigen Organe redundant vorhanden.

Wie haben Sie die Maschinenausrichtung vor der Anschaffung eines Laser-Systems erledigt?

D. Berger: Die meisten Anlagen haben wir selbst mit Haarlineal und Messuhr ausgerichtet, unsere wichtigsten Anlagen wurden durch Servicepartner mit Hilfe eines Lasersystems ausgerichtet. Dies war aufwändig und kostenintensiv, da aus sicherheitstechnischen Gründen immer ein interner Mitarbeiter die Arbeiten begleiten musste.

Was war für Sie ausschlaggebend, dass Sie sich für die Anschaffung eines Laser-Ausrichtsystems entschieden haben?

D. Berger: Bei langfristiger Betrachtung entstanden durch die Fremdausrichtung zu hohe Kosten. Da sowieso immer ein eigener Mitarbeiter erforderlich war, hatten wir auch keinen Zeitvorteil. Bei jüngeren Mitarbeitern ist mir aufgefallen, dass diese nicht mehr so gut mit der Messuhr umgehen können. Das Handwerk wird wohl nicht mehr so wie früher gelernt.

Sie haben die Produkte verschiedener Hersteller getestet. Was waren die Hauptmerkmale, auf die Sie geachtet haben?

D. Berger: Die Bedienfreundlichkeit hatte höchste Priorität für uns, da zehn verschiedene Personen das Gerät später benutzen sollen. Natürlich haben wir auch das Preis-Leistungs-Verhältnis und die Kompatibilität der Resultate zu unserem Instandhaltungsprogramm verglichen.

Sie haben sich nach gründlicher Marktbetrachtung für das Modell Damalini Easy Laser E710 entschieden. Was war der Auslöser?

D. Berger: Der robuste Aufbau der Bedieneinheit mit den Tasten gefiel mir gut. Ein Touchscreen ist bei der teilweisen schmutzigen Umgebung einfach nicht optimal. Letztendlich waren es aber meine Mitarbeiter, die verschiedene Geräte ausprobiert haben und dann den Wunsch für dieses Gerät hatten.

Wann und bei welchen Maschinen werden Sie das System einsetzen?

D. Berger: In erster Linie nach jeder Reparatur und wenn die Schwingungsanalyse das Indiz auf eine Fehlausrichtung gibt. Bei unseren ungefähr 1000 rotierenden Maschinen muss die Laserausrichtung und Protokollerstellung nach und nach erfolgen.

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Über ewb

joe. Die 1954 erbaute und stets modernisierte Kehrichtverwertungsanlage in Bern wandelt jährlich 115 000 Tonnen Müll in Strom und Wärme um. Ein Grossteil der Energie geht direkt in die Fernwärmeversorgung. Im Sommer, wenn die Nachfrage von Fernwärme geringer ist, erzeugt eine Kondensationsturbine bis zu 10 MW elektrische Leistung. Mitte 2012 soll eine neue, noch effektivere Kehrichtverwertungsanlage fertig gestellt sein. Die Instandhaltung wird grösstenteils selbst mit 10 Mitarbeitern erledigt.

Im Fokus: Komplett-Ausrichtungssystem Easy Laser

Das Damalini Easy Laser E710 bietet die optimale Plattform zur Wellenausrichtung einschliesslich Kippfusskontrolle mit Ausrichtprogrammen für vertikal-, kardan- und offsetmontierte Maschinen. Zur Messung ist eine Drehung der Welle von lediglich 40 ° erforderlich. Mit optionalem Zubehör kann zudem die Ebenheit des Maschinenfundamentes und das Lagerspiel gemessen werden. Die Messeinheiten sind kabellos über Bluetooth mit der Bedieneinheit verbunden, was eine sehr komfortable Bedienung ermöglicht. Exklusiver Vertriebspartner des schwedischen Herstellers Damalini AB - Easy Laser ist die Pergam-Suisse AG. Neben dem Verkauf werden hier auch Dienstleistungen und Mietgeräte angeboten. <<

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