Pumpen und Gebläse in der verarbeitenden Industrie

Dabei lassen sich die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Pumpen oder Gebläsen durch kostengünstige Upgrades und Überwachungstechniken deutlich erhöhen. Der Beitrag verrät, wie das funktioniert.

Welche bedeutende Rolle Pumpen und Gebläse in der verarbeitenden Industrie spielen, wird oft erst im Schadensfall klar: Bleiben sie plötzlich stehen oder erreichen sie ihr Leistungsoptimum nicht mehr, gerät nicht selten der gesamte Fertigungsprozess ins Stocken. Eine derart unliebsame Erfahrung hat vor nicht allzu langer Zeit ein finnisches Unternehmen aus der Prozessindustrie gemacht: Wegen einer Störung in einem ihrer Kühlsysteme sah sich die Raffinerie gezwungen, die Produktion auf 70 Prozent ihres eigentlichen Leistungsvermögens herunterzufahren – ein Millionenverlust! Auslöser der kostenintensiven Kapazitätsreduktion war ein defekter Luftkühler.

Dieser drastische Fall zeigt: Gebläse und Pumpen verdienen mehr Aufmerksamkeit, als ihnen im Tagesgeschäft oft zuteil wird. Vergleichsweise günstige Handlungsmöglichkeiten sind eine bessere Schmierung oder der Wechsel eines Lagersatzes. Beides kommt in der Regel billiger als Anschaffung und Montage komplett neuer Geräte.Beim Upgrade von Pumpen und Gebläsen gibt es zwei maßgebliche Ziele: höhere Zuverlässigkeit und größere Effizienz. In puncto Zuverlässigkeit spielt beispielsweise die Schmierung eine wichtige Rolle. Gerade in warmen, feuchten Regionen – oder in feuchten Umgebungen wie etwa einer Zellstoff- und Papierfabrik – besteht immer die Gefahr, dass die Lager durch eindringendes Wasser korrodieren. Schon die winzige Menge von 200 ppm Wasser im Öl reicht aus, um Wälzlager schneller altern zu lassen. Dem kann ein automatisches Schmiersystem entgegenwirken: Es versorgt die Schmierstellen äußerst präzise und in regelmäßigen Abständen mit Öl oder Fett. Damit ist der Schmierstoff im System immer frisch und beugt Problemen, die durch eindringende Feuchtigkeit, Verschleißpartikel oder Schmutz verursacht werden, vor. Da jeder Anwendungsfall seine spezifischen Anforderungen hat, bietet SKF unterschiedliche Schmiersysteme an, von ebenso einfachen wie wirkungsvollen Einpunkt-Schmierstoffgebern aus der LAGD-Reihe bis hin zur umfangreichen Öl-Umlaufanlage mit Filter, Heizung oder Kühlung.

Was die Aufrüstung speziell im Hinblick auf mehr Effizienz anbelangt, verspricht ein drehzahlgeregelter Antrieb (Variable Speed Drive; VSD) für Pumpen und Gebläse die größten Effekte: Bei fachgerechter Durchführung einer solchen Maßnahme lässt sich der Energieverbrauch um bis zu 30 Prozent senken. Allerdings kann der Einsatz von Drehzahlreglern zum Stromdurchgang im Lager führen, wodurch das Lager geschädigt und womöglich innerhalb weniger Tage zerstört wird. Dieser Gefahr kann man durch die Verwendung stromisolierter Lager wie etwa INSOCOAT Lagern von SKF (mit keramischer Schutzschicht) oder Hybridlagern (mit keramischen Wälzkörpern) begegnen. Das Beste daran: Die enormen Energieeinsparungen durch drehzahlgeregelte Motoren übertreffen den Kostenaufwand für den VSD-Einbau inklusive Aufrüstung des Lagersystems bei weitem.

Wie die Praxiserfahrung zeigt, gehen Gebläse oft mit weniger guten Konstruktionsvorgaben in Betrieb als Pumpen. Auch deshalb haben bestimmte Gebläsetypen ein enormes Aufrüstpotenzial. Um die Zuverlässigkeit und Effizienz von Gebläsen zu steigern, bieten sich maßgeschneiderte Schmiersysteme und Drehzahlregler an. Ein wichtiger zusätzlicher Ansatzpunkt ist das Vermeiden von Ausrichtungsfehlern (Schiefstellungen / Axialversatz), denn solche treten bei Gebläsen wesentlich häufiger auf als bei Pumpen. Das gilt insbesondere für große Gebläse. Um die Gebläse gegenüber Ausrichtungsfehlern unempfindlicher zu machen, empfiehlt sich das Verwenden von SKF-Carb-Toroidalrollenlagern. Diese vereinen die Winkelbeweglichkeit des Pendelrollenlagers mit der zwangsfreien axialen Verschiebbarkeit des Zylinderrollenlagers. Lagerungskonzepte mit einem Pendelrollenlager auf der Festlagerseite und einem Carb-Lager auf der Loslagerseite lassen sich platz- und gewichtsparend ausführen und mit geringem Wartungsaufwand betreiben. Eine Aufrüstung mit einer solchen Kombination sorgt außerdem für weniger Schwingungen in den Gebläsen, was deren Zuverlässigkeit weiter steigert.

Die Gebrauchsdauer vom Pumpen und Gebläsen lässt sich nicht zuletzt durch eine Zustandsüberwachung verlängern: Damit können latente Probleme erkannt und behoben werden, bevor sie sich zu einem kapitalen Schaden auswirken. Inzwischen wird die erforderliche Sensortechnik, mitsamt der Möglichkeit zur Verarbeitung großer Datenmengen, immer kostengünstiger. Das macht die Zustandsüberwachung auch für kleinere Geräte interessant. Mit tragbaren Sensoren inklusive leicht zu bedienender Analyse-Apps können viele Anwender den Einstieg in eine systematische Zustandsüberwachung verwikrlichen. Der QuickCollect-Sensor ist ein gutes Beispiel dafür: Er erfasst Schwingungen und Temperaturen und sendet diese Daten drahtlos an ein Mobilgerät, das mithilfe einer Einsteiger-App namens QuickCollect Maschinendiagnosedaten zur Speicherung und Analyse bereitstellt. Wer höhere Ansprüche hat, kann den gleichen Sensor auch mit einer leistungsfähigeren App („SKF DataCollect“) nutzen: Dieses Upgrade bietet den QuickCollect-Anwendern erweiterte Diagnosefunktionen sowie die Möglichkeit, Wartungsaufgaben und Inspektionsdaten zu verwalten und zu überwachen. Außerdem können sich die DataCollect Nutzer mit der SKF-Cloud vernetzen und bekommen so bei Bedarf Zugang zu Ferndiagnose-Diensten durch SKF Experten.