Was tun, wenn Sie von Ihrem Laserausrichtungssystem nicht das bekommen, was Sie erwarten?

Das falsche Ausrichtungswerkzeug für die jeweilige Situation oder Anlage? Benötigen Sie einen erfahreneren Anwender, um die Aufgabe zu erledigen? Die Diagnose und Korrektur von Maschinenfehlstellungen mit Laser-Wellenausrichtungslösungen, die dieser Herausforderung nicht gewachsen sind, kann zu zahlreichen Schwierigkeiten führen.

In einem Webinar im August 2020 sprach Jonathan Gough, PRÜFTECHNIK-Produktmanager bei Fluke Reliability, über vier der „kostenintensivsten Fallstricke bei der Laserwellenausrichtung – und wie man sie vermeidet“. Sie können das Webinar ansehen. vollständiges Webinar online auf der Fluke Reliability-Website.

Gough verlangt von niemandem, seine Erwartungen herunterzuschrauben. Er empfiehlt Anwendern, sich für adaptive Ausrichtungssysteme zu entscheiden, um die Vorteile von Lasersystemen zu nutzen, wie in Abbildung 1 dargestellt:

• Senkung der Pumpenreparaturkosten
• Reduzierung des Dichtungswechsels
• Verlängerung der Lagerlebensdauer
• Reduzierung des Stromverbrauchs

Erfahrung im Umgang mit Lasersystemen könne dazu beitragen, häufige Fehler bei der Ausrichtung vorherzusehen und zu vermeiden, merkt er an. Adaptive Alignment-Tools seien jedoch besser geeignet, um unerfahrene Anwender anzuleiten, da sie über Korrekturfunktionen verfüge, die Fehlerquellen vermeiden und schnell zu präzisen Messergebnissen führen.

„Auch mit Laserausrichtungssystemen“, so Gough, „können immer noch Dinge schiefgehen.“ In seinem Webinar veranschaulicht Gough anhand ausführlicher Videodemonstrationen, was man nicht tun sollte und was man mit dem richtigen Werkzeug tun kann, um die Ausrichtungsaufgabe erfolgreich abzuschließen.

Hier sind kurze Zusammenfassungen der Vier Fallstricke, die im Webinar ausführlich erläutert werden.

Abbildung 1. Vorteile der Laserausrichtung

Beispiel 1: Anfängliche Fehlausrichtung

Eine zu lange Leitung kann den Messbereich des Detektors beeinträchtigen. Anders ausgedrückt: Je größer der Abstand, desto geringer ist die messbare Fehlausrichtung. Diese Komplikation kann in vielen verschiedenen Situationen auftreten, von der Überholung eines Motors bis hin zur Arbeit mit Maschinen mit voreingestellten Zielen, beispielsweise an Windkraftanlagen.

Die Falle: Mit einfachen Doppellaser-Sensor-Ausrichtungssystemen ist es nicht immer möglich, die Ausgangsposition der Maschine zu messen. Daher ist der Anwender auf grobe Ausrichtungsverfahren angewiesen und kann den tatsächlichen Ausrichtungszustand nicht dokumentieren.

Der Rat: Adaptive Alignment-Systeme nutzen Einzellasertechnologie, die diese Situation erleichtert. Gough rät uns, Freeze Frame in Einzellasersystemen zu verwenden, um zu vermeiden, dass der Laser den Messbereich verlässt.

„Richten Sie den Laser ins Fadenkreuz, um an der Kupplung zu messen und zu berechnen, was an den Füßen passiert. Anhand dieser Informationen können Sie A) den Ist-Zustand ermitteln und B) feststellen, wie weit Sie die Maschine bewegen müssen“, sagte Gough.

Abbildung 2. Verwenden von Freeze Frame zum Messen der Anfangsposition einer Maschine.

Beispiel 2: Kupplungsspiel

Spiel oder Kupplungsspiel ist ein häufiges mechanisches Phänomen, das auftritt, wenn die Kupplung eine hohe Torsionselastizität aufweist (konstruktionsbedingt flexibel ist), um eine unbeabsichtigte Beschädigung der angetriebenen Maschine zu vermeiden.

Die Falle: Kupplungsflexibilität oder Spiel beeinflussen die Ausrichtungsmessung, da sich durch die Änderung der relativen Kupplungswellenpositionen die Y-Sensorwerte ändern. Während der Messung, wenn sich der Laser von links nach rechts bewegt bzw. „schwebt“, wirken sich diese Unterschiede zwischen den Köpfen auf das Messergebnis aus und verringern die Genauigkeit.

Der Rat: Wenn Ihr Laserausrichtungsgerät über Active Situational Intelligence-Software verfügt – ein weiteres wichtiges Merkmal adaptiver Systeme –, können Sie den Messmodus „Sweep“ nutzen, um Kupplungsspieldaten automatisch zu ermitteln. Anschließend kann das Laserausrichtungsgerät diese Daten mithilfe der Softwareanalyse aus der Berechnung entfernen.

Abbildung 3: Verwenden der Datenqualitätsverbesserung zum Überschreiben der durch Kupplungsspiel/Gegenreaktion verursachten fehlerhaften Daten

Beispiel 3: Gekoppelte vs. ungekoppelte Wellenausrichtung

Die Frage ist hier: Wo beginnt man mit der Ausrichtung? Im an- oder abgekuppelten Zustand der Maschine?

„Wenn Sie eine falsch ausgerichtete Maschine haben und versuchen, die Kupplung wieder zusammenzuschrauben, müssen Sie mit einigen Restkräften und Reibung rechnen“, sagt Gough.

Die Falle: Bei Messungen mit einer gekoppelten Welle könnte es sich um eine belastete/verbogene Welle handeln. Wenn Sie die exakte unbelastete Position der Maschine nicht messen, können Sie die Fehlausrichtung nach dem Verschieben dieser Werte nicht vollständig korrigieren. Diese Situation ist mit einem Doppellasersystem besonders schwierig zu bewältigen.

Der Rat: Bei einer Wellenausrichtung mit Wälzlagern und anfänglicher Fehlausrichtung entfernen Sie das Reifenkupplungselement, richten es ungekuppelt aus und schließen die Kupplung anschließend wieder an. Nutzen Sie während des Ausrichtungsvorgangs den ungekuppelten PASS-Modus, eine weitere Funktion adaptiver Ausrichtungssysteme. Drehen Sie einfach die Wellen und lassen Sie den einzelnen Laser- und Sensorkopf aneinander vorbeifahren. Die Messpunkte werden automatisch erfasst, wenn sich die Köpfe in der gleichen relativen Winkelposition befinden.

Abbildung 4: Entkoppelte Ausrichtung und Erkennung der entkoppelten Welle.

Beispiel 4: Die bewegliche Maschine

Zurück zum Dilemma der Leitungslänge. Wenn Sie während eines Ausrichtungsvorgangs eine Maschine bewegen müssen, welches Ende bewegen Sie?

Die Falle: Wenn Sie eine Maschine mit eingeschaltetem Laser bewegen, kann es aufgrund einer zu langen Linie schnell passieren, dass Sie aus dem Erfassungsbereich des Sensors geraten. Sie müssen dann anhalten und erneut messen, bevor Sie die Maschine neu positionieren können. Leider befinden sich bei Doppellasersystemen immer Laser- und Sensorköpfe sowohl an der beweglichen als auch an der stationären Maschine.

Der Rat: Dank der Einzellasertechnologie tritt das Problem nicht auf, wenn Sie die Sensorseite der Maschine – nicht den Laser – bewegen. Das Problem der Linienüberlänge tritt nicht auf, und der Laser bleibt innerhalb der Sensorerfassungsreichweite und ermöglicht so eine vollständige Messung. Daher sollte der Einzellaser immer auf der Welle der stationären Maschine montiert werden.

Abbildung 5: Bewegen des Sensorendes der Maschine im Vergleich zum Laserende.

Gough betont, dass Anwender von ihren Laser-Ausrichtungssystemen schnelle, konsistente und hochpräzise Ergebnisse erwarten dürfen. Manchmal liegt der Trick darin, die Fallstricke zu kennen. Weitere Ausrichtungsdemonstrationen von Gough finden Sie unter Sehen Sie sich sein anderes Ausrichtungs-Webinar an auf der Fluke Reliability-Website.