Radialwellendichtungen sind hoch belastete Maschinenelemente, die in vielen Anlagen und Maschinen Wellen dichten und so die Funktionsfähigkeit herstellen. Mit dem Simmerring-Radialwellendichtring MSS1+ mit Dichtfunktionsüberwachung kann jetzt der Zustand dieses Verschleißteils überwacht und ein möglicher Leckagebeginn rechtzeitig signalisiert werden. Dies verhindert unvorhersehbare Schäden und macht zudem kostspielige, prophylaktische Austauschaktionen überflüssig.
Markus Hilß
Radialwellendichtringe, die in vielen Fällen weit über 10 000 Betriebsstunden zuverlässig dichten, sind angesichts vielfältiger Beanspruchungsmuster unvermeidlichem Verschleiß unterworfen. Lässt die herausragende Dichtfunktion der Dichtlippe beim Erreichen der Lebensdauer nach, wird das in einen Dichtungszwischenraum eintretende Medium von dem saugfähigen Spezialvlies aufgenommen und eine zweite Dichtlippe verhindert eine sofortige Leckage. Ein in das Dichtsystem integrierter optischer Sensor (Bild 1) erkennt die verschleißbedingte Kontamination des Vlieses und erzeugt ein Signal. Das Sensorsignal wird mithilfe eines programmierten „elektronischen Beobachters“ analysiert und damit eine automatische Information über das Nachlassen der Dichtfunktion generiert. Diese Information kann entweder vor Ort angezeigt oder an ein Ferndiagnosesystem über eine Schnittstelle weitergegeben werden.
Mit dieser Condition-Monitoring-Funktion sorgt der Simmerring MSS1+ dafür, dass solche Dichtungen erst dann ausgetauscht werden, wenn die Verschleißgrenze auch tatsächlich erreicht ist. Dies hat neue und wesentlich kostenminimierende Wartungsstrategien, beispielsweise bei Mischern und Rührern oder auch an Brechern oder Mühlen in der mechanischen Verfahrenstechnik sowie deren Getrieben, ermöglicht. Andererseits verhindert der MSS1+ Schäden an solchen Maschinen und deren Antrieben, wenn beispielsweise Metallpartikel im Schmiermedium oder konstruktiv bedingte Überhitzungen, falsch bearbeitete Wellen oder Schmutz von außen die Dichtlippe geschädigt haben. Wird eine in deren Folge auftretende Leckage nicht erkannt, kann dies schnell zu Totalausfällen führen. Auch dies verhindert der Simmerring höchst zuverlässig.
Auch Wellen kleiner Durchmesser überwachen
Der modulare Aufbau aus standardisierten Dichtungs- und Elektronikelementen hat es möglich gemacht, diese Condition-Monitoring-Funktionalität auch in Simmerringe kleiner Bauformen (Bild 2) zu integrieren. Nun können auch Wellen bis zu einem Durchmesser von nur noch 17 mm bei einem Simmerring-Außendurchmesser von 28 mm vor Ort überwacht werden.
Um die Vorteile des MSS1+ noch einfacher nutzen zu können, wurde zudem die Anbindung an Kommunikations- und Überwachungssysteme vereinfacht. Die nachgeschaltete, programmierbare Elektronikeinheit, die das Sensorsignal auswertet, verfügt nun über eine Plug & Play-Funktion. Damit lässt sich das System noch einfacher über Schnittstellen in bestehende Datenübertragungs- und Fernüberwachungssysteme integrieren.
Um auch im rauen Betriebsalltag, bei hohen Temperaturen und auch unter klimatisch exponierten Randbedingungen, eine zuverlässige Dichtfunktionsüberwachung sicherzustellen, wurden die Temperaturbeständigkeit des Sensors im Simmerring und die der Elektronikauswerteeinheit auf 150 °C erhöht.
Bidirektional überwachen
Eine aktuelle Neuentwicklung ist der Simmerring MSS WP (Bild 3), der unterscheiden kann, ob
- Wasser von außen in eine Maschine eintritt oder
- Schmiermedium wegen einer Leckage austritt.
Basis für diesen Entwicklungssprung bildet die Möglichkeit, verschiedene Medien mit der Condition-Monitoring-Funktion im Simmerring differenzieren zu können. Damit kann jetzt auch eindringendes Spritzwasser detektiert und so Schäden an Motoren oder Getrieben sicher verhindert werden. Die Integration dieser bidirektionalen Überwachungsfunktion kann mit zahlreichen Simmerring-Bauformen erfolgen. Der hierfür benötigte Bauraum ist lediglich um 2 mm in axialer Richtung größer als der Standard-Einbauraum. Für eine andere Art der Überwachung wird ein Thermoelement in den Simmerring integriert – damit wird die Radialwellendichtung zum Atex-Wächter, indem die Temperatur an der Dichtkante überwacht wird. Wenn Schäden in Abdichtungen von Wellendurchführungen an Rührwerken oder Pumpen, die der Atex unterliegen, zu vermehrter Reibung zwischen Welle und Dichtung führen, wird die daraus folgende Temperaturerhöhung sofort detektiert. Der modifizierte MSS-Simmerring verfügt über ein PT100-Thermoelement, das die Temperatur direkt an der Dichtkante ermittelt. Diese Variante des Simmerrings ist ebenfalls in allen gängigen Baugrößen und verschiedenen Elastomerwerkstoffen – auch aus PTFE für aggressive Betriebsbedingungen – lieferbar. Damit erreicht einerseits die Atex-konforme Überwachung von Wellenabdichtungen ein Höchstmaß an Sicherheit. Andererseits lassen sich mit diesem Simmerring Konstruktionsvarianten und ihre Auswirkung auf die Reibung und damit auf die Temperaturentwicklung im Dichtspalt in Forschung und Entwicklung verifizieren.
cav 480
Dichtungstechnik im Überblick
Fachwissen rund ums Thema Dichtungstechnik
Unsere Whitepaper-Empfehlung
Wasserstoff gilt als Schlüssel für die Dekarbonisierung der Chemieindustrie. Doch die Nutzung des vermeintlichen Hoffnungsträgers Hydrogen birgt auch Gefahren und stellt die Branche vor neue Herausforderungen, die das gratis Whitepaper „H2 wie Hoffnungsträger?“ näher für Sie…
Teilen:
