Aktuelle Forschungsprojekte

Projekt "PeOMeE"

Steigerung der Produktionseffizienz durch Online-Messung elektrischer Eigenschaften von leitfähigen Schmierstoffen in Wälzlagern

KurzbeschreibungTribologische Vorgänge spielen in vielen Prozessen eine wichtige Rolle. Die Sicherstellung der tribologischen Funktion erfolgt zumeist durch die Schmierung mittels Fetten. Die Schmierfette unterliegen erheblichen Belastungen, die zu Veränderungen der tribologischen und chemischen Eigenschaften der Fette führen können, wodurch Ausfälle und Materialschäden entstehen. Bei stromdurchflossenen Lagern kommt es durch Funkenerodierung (EDM: electrical discharge machining) zu weiteren Schädigungen der Lager. Über die Entwicklung elektrisch leitender Schmierfette, z.B. durch die Zugabe von ionischen Flüssigkeiten, kann dieses vermieden werden. Die Leitfähigkeit dieser Schmierfette lässt jedoch bisher im Einsatz stark nach und ist in der Regel nur wenige Tage stabil. In aktuellen Produktionsprozessen führen diese Phänomene zu unvorhersehbaren Schäden, bis hin zu Totalausfällen.

Zur Schmierung von Wälzlagern fertigt die Firma BECHEM spezialisierte Fette. Im Projekt PeOMeE werden Sensorsysteme zur Messung der Schmierfettdegeneration erforscht. Dabei werden verschiedene Möglichkeiten zur Messung elektrischer Schmierfetteigenschaften und deren praktische Anwendungen entwickelt und erprobt. Zunächst wird ein planarer Laborsensor zur Messung der Permittivität und Konduktivität von Fettproben aufgebaut. Mit dem gleichen Basissensor wird ein Sensorsystem zur Messung der Impedanzspektren der Schmierfette über digitale Pseudozufallssignale getestet. Darüber hinaus wird ein Schmier¬fettsensorsystem über eine ATR-Infrarotspektroskopie (abgeschwächte Totalreflexion) entworfen und dessen Einsatz in der Praxis erforscht.

Im nächsten Schritt wird ein Wälzlager um die Funktion eines Sensors zur online-Messung elektrischer Schmierfetteigenschaften erweitert. Das Lager wird selbst zum Sensor und damit eine Echtzeitüberwachung tribologischer Zustände ermöglicht. Mit der Erforschung der Schmierfettzustände über das zu entwickelnden Online-Sensorsystem sollen die Schmierfettlebensdauer verbessert sowie eine ständige Überwachungen von Schmierfettzuständen und bedarfsgerechte Nachschmierungen ermöglicht werden.
Leiter / KontaktProf. Dr.-Ing. Ulrich Kuipers
Ausführende StelleFachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Beteiligte Fachbereiche / Firmen / InstitutionenCarl Bechem GmbH, Hagen (Konsortialführung)
Eich Rollenlager GmbH, Hattingen
4Inno Ingenieurgesellschaft mbH & Co. KG, Olpe
Triboot Technologies GmbH, Mühlheim an der Ruhr
TURCK duotec GmbH, Halver
SMS Group GmbH, Hilchenbach
Drittmittelgeber / Förderung
EFRE.nrw
Laufzeit01.03.2017 - 31.12.2020