Was ist die Maschinenausrichtung und warum ist sie notwendig?

Seit den 1700er Jahren haben Menschen Maschinen erfunden, um die Herstellung, Montage und den Versand von Produkten zu beschleunigen. Durch ein tadelloses Arbeitstempo ohne Pausen haben die Maschinen Bearbeitungszeiten erreicht, die für Menschen physisch unmöglich sind. Wenn man es genau nimmt, sind Maschinen das Rückgrat der Gesellschaft – sie stellen die meisten Produkte her, die wir kaufen oder benutzen.

Stellen Sie sich vor, was für ein Chaos entstehen würde, wenn die Maschinen nicht mehr wie vorgesehen funktionieren würden. Natürlich würde das nicht passieren, denn die Betreiber haben im Laufe der Zeit immer wieder Sicherheitsvorkehrungen getroffen, darunter die Maschinenausrichtung.

Die Maschinenausrichtung ist die grundlegende Methode, um Maschinen in Betrieb zu halten. Techniker berichten, dass die meisten Maschinenausfälle auf falsch ausgerichtete Maschinen zurückzuführen sind. Aber was bedeutet Maschinenausrichtung, welche Teile müssen ausgerichtet werden und wie?

Lesen Sie weiter, um mehr über die Methoden der Maschinenausrichtung zu erfahren und wie Sie ein proaktiver Maschinenbediener sein können.

Was ist Maschinenausrichtung?

Bei der Maschinenausrichtung werden rotierende Wellen auf horizontaler und vertikaler Ebene ausgerichtet. Wenn diese Wellen nicht korrekt ausgerichtet sind, führt dies zu einer Fehlausrichtung der Maschine.

Es gibt zwei Arten von Fehlausrichtungen: unparallele Wellen und Winkelversatz. Diese Fehlausrichtungen können einzeln oder gleichzeitig auftreten. Beide Arten von Fehlausrichtungen sind Probleme mit der Welle einer Maschine.

Unparallele Wellen sind vertikal (vertikaler Versatz) oder horizontal (horizontaler Versatz) versetzt. Beim Winkelversatz stehen die Wellen im falschen Winkel auf der horizontalen Ebene (horizontaler Winkelversatz) oder im falschen Winkel auf der vertikalen Ebene (vertikaler Winkelversatz).

Um eine horizontale Fehlausrichtung zu beheben, müssen die Mittellinien durch seitliches Verschieben der Maschine neu positioniert werden. Eine vertikale Fehlausrichtung erfordert das Hinzufügen oder Entfernen von Unterlegscheiben an den Füßen.

Es gibt eine Reihe von Gründen, wie z. B. menschliches Versagen, Rohrdehnung, thermische Ausdehnung und Wellenverformung, die diese Fehlausrichtungen verursachen.

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Fragen

Warum ist die Maschinenausrichtung notwendig?

Die Maschinenausrichtung sorgt dafür, dass die Kraft des Motors der Maschine effektiv durch die Maschine fließt. Ohne Ausrichtung wird die Kraft ungleichmäßig verteilt und kann die gesamte Maschine, Teile und/oder Produkte in der Produktionslinie beschädigen. Wenn Sie die Maschinenausrichtung im Auge behalten, können Sie sicher sein, dass die Maschine bestmöglich arbeitet.

Auswirkungen der Fehlausrichtung einer Maschine

Wir wissen, dass eine falsche Ausrichtung der Maschine zu Schäden an der Maschine führt, aber welche Art von Schäden und wie?

Wenn die Wellen nicht parallel oder im falschen Winkel angeordnet sind, reiben sie aneinander und verbrauchen mehr Energie für den Antrieb der Maschine. Dieses Aneinanderreiben verursacht Reibung, die zu drei Problemen führt:

  1. 1. Die Reibung erzeugt Wärme und verursacht thermische Belastung.
  2. 2. Die Reibung kann das Material abnutzen und die Lebensdauer verkürzen.
  3. 3. Die Abnutzung kann zu Ölleckagen führen.

Die Auswirkungen einer falsch ausgerichteten Maschine gehen über den einfachen Austausch eines Teils hinaus. Eine falsch ausgerichtete Welle beeinträchtigt die gesamte Maschine und den Motor.

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Wie wird die Maschinenausrichtung üblicherweise durchgeführt?

Wenn es um die Durchführung der Maschinenausrichtung geht, gibt es zwei Möglichkeiten. Einige Ausrichtungsmethoden führen zu erfolgreichen Ergebnissen, während andere die Häufigkeit von Ausrichtungsfehlern verstärken. Einige Hersteller verwenden beispielsweise flache Geräte oder Lasertechnologie, um die Parallelität sicherzustellen, während andere Methoden verwenden, die eher eine Fehlausrichtung als eine Ausrichtung feststellen.

Einige dieser Methoden sind proaktiv und beugen Ausrichtungsfehler vor, während andere reaktiv sind, um Ausrichtungsfehler zu beheben. Sehen wir uns einige gängige Methoden an, die Techniker verwenden.

Laserausrichtung

Die Laserausrichtung ist eine Methode, bei der ein Sensor und ein Laser verwendet werden, um eine Maschine auszurichten. Der Sensor wird zur Koordinate geführt, stellt eine Verbindung mit einem Laser her, ruft anschließend Messdaten ab und speist sie in das Gerät ein. Das Laserausrichtgerät analysiert dann die Daten und gibt Auskunft darüber, wie die Maschine oder Komponente eingestellt werden muss. Diese Geräte können zum Drehen von Wellen oder zur Analyse der thermischen Reaktion eines Metalls verwendet werden.

Vibrationsanalyse

Bei der Vibrationsanalyse werden Ausrichtungsfehler durch Überprüfung der Schwingungsantwort, der kritischen Geschwindigkeit und der Maschinenstabilität festgestellt. Die Vibrationsdaten werden dann mit der Grundeinstellung/gewünschten Vibration verglichen. Im Gegensatz zur Laserausrichtung liefert diese Analyse keine definitiven Antworten auf die Frage, wie die Maschine korrekt ausgerichtet werden kann. Sie stellt lediglich fest, dass eine Fehlausrichtung innerhalb der Maschine vorliegt.

Thermografie

Die Thermografie verwendet eine Wärmekarte, um Ausrichtungsfehler zu erkennen. Da eine Fehlausrichtung Reibung verursacht, die wiederum Wärme leitet, findet die Wärmekarte heraus, wo die Fehlausrichtung liegt. Wie bei der Vibrationsanalyse handelt es sich auch hier um eine Methode zum Auffinden von Maschinenfehlausrichtungen, aber nicht um eine konkrete Schritt-für-Schritt-Anleitung zu deren Behebung. In diesem Fall muss die Maschine eingeschaltet werden, und die durch die Fehlausrichtung bedingte Reibung muss Wärme erzeugen, bevor sie durch die Thermografie erfasst werden kann.

Ölanalyse

Die Ölanalyse prüft den Zustand des Öls, die Ölverschmutzung und den Verschleiß der Maschine. Dies kann wichtige Erkenntnisse über die Ausrichtung der Maschine liefern, indem festgestellt wird, ob das Öl sauber ist, Verunreinigungen aufweist oder ausläuft. Wie bei der Thermografie ist es auch bei der Ölanalyse erforderlich, die Maschine einzuschalten und die Fehlausrichtung zu beobachten, bevor Änderungen vorgenommen werden.

Proaktive Maßnahmen und reaktive Maßnahmen der Maschinenausrichtung im Vergleich

Proaktive Maßnahmen der Maschinenausrichtung sind Methoden, die eine Fehlausrichtung verhindern, während die reaktiven Maßnahmen eine Fehlausrichtung nachträglich beheben.

Proaktive Maßnahmen sind reaktiven Maßnahmen immer vorzuziehen. Bei reaktiven Maschinenausrichtungsmethoden ist der Schaden bereits angerichtet, denn eine Maschine ist falsch ausgerichtet – das ist irreversibel. Die proaktive Maschinenausrichtung spart Zeit und Geld, indem Fehlausrichtungen verhindert werden, bevor sie Ihre Maschine oder Ihren Prozess beschädigen können.

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Fragen

So vereinfachen die Modellreihen XM und WM von KEYENCE den Prozess

Laserausrichtung, Thermografie und Vibrationsanalyse sind allesamt produktive Methoden, um eine Maschinenausrichtung zu erreichen. Da sie jedoch Daten über das Problem ohne die Lösung liefern, sind diese Methoden manchmal nur eine reaktive Maßnahme. In einer Werkstatt, in der sich die Techniker von vornherein auf minderwertige Messmethoden verlassen, um die Maschine einzurichten, sind diese Methoden nur ein Notbehelf.

KEYENCE stellt Werkzeuge her, die bei der proaktiven Ausrichtung von Maschinen helfen: die 3D-Koordinatenmessgeräte (KMGs) der Modellreihen XM und WM. Bei diesen KMGs handelt es sich um handgeführte Maschinenausrichtgeräte, die zur Bestimmung der Ausrichtung die Form- und Lagetoleranzen prüfen. XM und WM arbeiten, indem sie mit ihren Messtastern die Maschine berühren, X-, Y- und Z-Koordinaten erfassen und wichtige Ausrichtungsdaten wie Parallelität, Rechtwinkligkeit und Position analysieren.

XM und WM bestätigen die Ausrichtung der Maschine, indem sie Ihnen die exakten Koordinaten der Wellen anzeigen und die Parallelität definieren, um eine perfekte Passung über das mit dem bloßen Auge Erkennbare hinaus sicherzustellen. Diese Geräte benötigen weniger als fünf Schritte und erfordern keine Bedienerschulung. Sie sind so einfach, dass die Kunden von KEYENCE berichten, dass die KMGs in der Werkstatt eingesetzt werden, ohne dass die Techniker eine Einweisung benötigen. Das XM kann eine Welle bis zu 2 m horizontal und 1 m vertikal inspizieren. Das WM richtet Wellen von bis zu 25 m Länge aus. Eine schnellere und präzisere Maschinenausrichtung reduziert Arbeitskosten und Ausfallzeiten und hilft den Maschinen, bessere Teile zu produzieren, was die Ausschussrate reduziert und die Produktivität erhöht.

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Wenn Sie die Ausrichtung Ihrer Maschine vor, während und nach der Produktion im Auge behalten, können Sie Fehlausrichtungen am besten verhindern und schnell beheben. Andernfalls riskieren Sie, dass Ihre Maschinen ständig repariert und ersetzt werden müssen, während Sie gleichzeitig durch Engpässe Zeit verlieren. Seien Sie ein proaktiver Maschinenausrichtungstechniker und prüfen Sie immer wieder die Maschinenausrichtung.

Wenn Ihr Ausrichtungsverfahren reaktiv statt proaktiv ist und nur ein weiteres Ärgernis für Ihren Produktionsbetrieb darstellt, kontaktieren Sie uns noch heute und erfahren Sie, wie die Maschinenausrichtungslösungen von KEYENCE Ihnen helfen können.

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