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Modulares Schmiersystem für eine bedarfsabhängige Minimalmengenschmierung (SCHMIER)

Teilvorhaben Sensorkonzept und Bausteinentwicklung. Abschlussbericht für das BMBF-Verbundprojekt, Förderkennzeichen 16SV1700, Laufzeit 01.07.2002-31.12.2005
 
: Burgard, M.; Lenz, T.; Wolz, C.
: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung -IPA-, Stuttgart; Bundesministerium für Bildung und Forschung -BMBF-

Stuttgart, 2006, 49 S.
Deutsch
Bericht
Fraunhofer IPA ()
Schmierung; Sensor

Abstract
Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung eines Minimalmengenschmiersystems für eine bedarfsabhängige Schmierung. Eine bedarfsabhängige Schmierung erfordert die Ermittlung des Schmierbedarfs durch eine geeignete Sensorik, die Überwachung der Schmierung und ein geeignetes Schmiersystem. Hierfür wurden im Teilprojekt "Sensorkonzept und Bausteinentwicklung" Untersuchungen zur Schmierfilmdetektion durchgeführt sowie ein Prototyp des Schmiersystems realisiert.
Es wurde aufgezeigt, welche grundsätzlichen Prinzipien für die Detektion des Schmierzustandes einsetzbar sind. Nach Versuchen unterschiedlicher Verfahren konnte gezeigt werden, dass das optische Verfahren der störkompensierten (relativen) Absorptionsmessung eine viel versprechende Lösung ist und hielt vielen Ansprüchen stand. Letztendlich konnte innerhalb des Projektes keine abschließend von allen Seiten befriedigende technische Lösung gefunden werden, da den, für die Marktfähigkeit eines Sensorsystems für die Schmierzustandsüberwachung, zu erfüllenden Anforderungen nach Unabhängigkeit vom verwendeten Schmierstoff und Verzicht auf Additive bisher nicht entsprochen werden konnte. Mit fortschreitender Entwicklung und Miniaturisierung von Halbleiterlichtquellen und Detektoren gibt es gute Chancen die Absorptionsmessung für den, bei allen bisher untersuchten Schmierstoffen geeigneten, UV-Bereich oder mittleren IR-Bereich zu etablieren. Des Weiteren sind Körperschallverfahren zur Bestimmung des Systemzustandes hochinteressant, da hier die Integration in bestehende Systeme sehr einfach fällt. Entsprechende Aufwendungen für die Entwicklung der Algorithmik bzw. eines Expertensystems müssen allerdings eingeplant werden.
Zur Realisierung des prototypischen Schmiersystems wurden rheologische Untersuchungen, speziell zum temperaturabhängigen Verhalten von Schmierstoffen in Kapillaren mit einem Durchmesser von 60 bis 100µm, durchgeführt. Anhand der Ergebnisse dieser Untersuchungen konnten Systeme anwendungsspezifisch fluidisch ausgelegt werden. Nach Untersuchungen zu Dichtkonzepten wurden Systeme mit einer kontinuierlichen Schmierung von wenigen µl/h und einem Regelbereich von 1- bis 10-fach realisiert. Die Regelung konnte anhand der integrierten Druck- und Temperatursensoren durchgeführt werden. Für eine spätere industrielle Umsetzung des Systems wurden alternative Fertigungskonzepte der Strömungskanäle aufgezeigt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-51145.html