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antriebstechnik 10/2016

antriebstechnik 10/2016

FVA AKTUELL

FVA AKTUELL Weiterentwicklung von Magnetabscheidern Bei schnell rotierendem Gehäuse betriebssicher abdichten In den zwei Forschungsstellen Kaiserslautern und Karlsruhe wurden zwei unterschiedliche Magnetabscheiderkonzepte in Form von Demonstratoren auf ihre Praxistauglichkeit getestet. In Kaiserslautern kam ein Offen-Kanal-Magnetabscheider (OKMS), in Karlsruhe ein Hochgradienten-Magnetseparator (HGMS) zum Einsatz. Zunächst standen Tests zur praxistauglichen Eignung sowie die Erarbeitung von Optimierungsmöglichkeiten der Magnetabscheider im Vordergrund. Hierzu zählen die Untersuchung des Beladungsverhaltens der Magnetabscheider, der Einfluss von Vibrationen, Druckstößen und Viskositätsänderungen auf das Abscheideergebnis sowie auf bereits abgeschiedene Partikeln. Zudem wurde die Kombination aus Magnetabscheider und Tiefenfilter sowie der Einfluss des Magnetfeldes auf das Öl untersucht. Alle Ergebnisse wurden in der Konstruktion der Demonstratoren berücksichtigt. Forschungsvorhaben Um zu testen, ob auch nicht-magnetisierbare Partikeln mit den Separatoren FVA 593 II, IGF-Nr. 465 ZN abtrennbar sind, fanden an beiden Forschungsstellen Untersuchungen mit Partikelgemischen, die sich sowohl aus magnetisierbaren als auch nicht-magnetisierbaren Partikeln zusammensetzten, statt. Es konnte gezeigt werden, dass Heterokoagulationsprozesse in beiden Magnetabscheiderbauformen erfolgen. Die Konstruktion der neuen Demonstratoren fand unter Berücksichtigung der vorherigen Ergebnisse statt. In Kaiserslautern wurde ein Demonstrator in Lamellenform gebaut, bei dem sich der Fluidstrom in 40 parallel verlaufende Kanäle aufteilt. Jeder Kanal wird durch ein Lochblech und ein Leitblech gebildet. Die Loch-und Leitbleche sind als Paket angeordnet, so dass sie als eine Einheit aus dem Gehäuse entnommen werden können. Die Permanentmagneten sind außerhalb des Prozessraumes auf dem Gehäuse positioniert. Der Magnetabscheider in Karlsruhe ist in Form eines Leitungsfilters in Kombination mit einem Halbach-Magneten gebaut. Der Magnetfilter setzt sich aus mehreren plissierten magnetisierbaren Drahtgeweben zusammen und kann in einem Standard-Leitungsfiltergehäuse eingesetzt werden. Das Magnetfeld wird durch einen Halbach-Magneten erzeugt, der sich aus mehreren Permanentmagneten zusammensetzt. Die Magnetfeldstärke des Halbach-Magneten gleicht im Inneren der eines Elektromagneten. Mit Hilfe einer pneumatischen Hebevorrichtung kann der Magnetfilter einfach in und aus dem Magnetfeld gefahren werden. Abschließend wurden beide Demonstratoren mit Teststoffsystemen sowie realen Partikelsystemen getestet. Es konnte mit beiden Abscheiderbauarten gezeigt werden, dass eine Reduzierung der Partikelzahlen und damit der Einsatz von Magnetabscheidern in der Ölpflege möglich ist. Das IGF-Vorhaben 465 ZN der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Autoren: E. Förster, H. Nirschl, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM) und A. Vetter, T. Dillenburger, S.Ripperger, Technische Universität Kaiserslautern, Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik (MVT) Kontakt: Dirk Arnold (FVA) Tel.: 069/6603-1632 Im FVA Forschungsvorhaben 684 – „Rotierende Gehäuse“ wurde der Einfluss der Zentrifugalkraft auf das RWDR-Dichtsystem systematisch untersucht. In der Regel werden RWDR in ein nicht rotierendes Gehäuse montiert, während die abzudichtenden, aus dem Gehäuse austretenden Maschinenteile eine Drehbewegung ausführen. Abgesehen von diesem Standardfall existieren aber auch Anwendungen, bei denen das Gehäuse selbst rotiert. Dies ist z. B. bei Radnaben, Überlagerungsgetrieben oder Zentrifugen der Fall. Mit dem Gehäuse rotiert auch der Dichtring und es wirkt eine radial nach außen gerichtete Fliehkraft auf das Dichtsystem. Die wirkende Fliehkraft kann zu einer Aufweitung der Dichtlippe führen, was bei komplettem Kontaktverlust zwischen Dichtung und Gegenlauffläche Leckage oder Kontamination des abzudichtenden Raumes verursachen kann. In diesem Forschungsvorhaben wurden verschiedene RWDR- Bauformen unterschiedlicher Baugröße hinsichtlich ihres Betriebsverhaltens in der Anwendung „rotierendes Gehäuse“ analysiert und die Wissenslücken fliehkraftbeanspruchter Dichtsysteme für die Eignung der einzelnen Bauformen für diesen Anwendungsfall systematisch aufgearbeitet. Im Fokus standen hierbei die Entwicklung der Radialkraft in Abhängigkeit von der Drehzahl und die Ermittlung der kritischen Abhebedrehzahlen bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Des Weiteren wurden in der Praxis häufig eingesetzte Anpassungen der Dichtringe hinterfragt und in die Untersuchungen mit einbezogen. Es zeigte sich, dass ausgehend von standardisierten statischen Radialkraftmessungen die kritischen Drehzahlen durch einen analytischen Berechnungsansatz abgeschätzt werden können. Die Differenzierung zwischen den Radialkraftanteilen der Schraubenzugfeder und des Elastomers ermöglicht fortan eine verbesserte Auswahl der Dichtringe, da die Drehzahlen zur Kompensation der Radialkräfte getrennt voneinander betrachtet werden können. Der entscheidende Parameter für die Abschätzung der kritischen Drehzahlen ist die Dichtlippengeometrie bzw. die Länge der Dichtlippenmembran, weil eine ausgeprägte Membran das Abheben der Dichtlippe begünstigt. Es zeigte sich, dass die Dichtungsperipherie und die dadurch bedingte Ölverteilung im rotierenden Gehäuse einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die kritischen Drehzahlen rotierender Dichtungen haben. Das IGF-Vorhaben 17297 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Autoren: IMKT – Leibniz Uni Hannover Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie, Hannover, Dipl.-Ing. Veith Pelzer Kontakt: Peter Exner (FVA) Tel 069/6603-1610 Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt Tel.: 069 / 6603-1515 E-Mail: info@fva-net.de Internet: www.fva-net.de Forschungsvorhaben FVA 684 I IGF-Nr. 17297 N 6 antriebstechnik 10/2016

MAGAZIN Antriebstechnik-Roth erweitert Kompetenz und Prüffeld MSR-Spezialmesse Rhein-Ruhr in Bochum Die Meorga veranstaltet am 9. November 2016 im Ruhrcongress Bochum eine regionale Spezialmesse für Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik, Prozessleitsysteme und Automatisierungstechnik. 165 Fachfirmen zeigen von 08:00 bis 16:00 Uhr Geräte und Systeme, Engineering- und Serviceleistungen sowie neue Trends im Bereich Antriebstechnik-Roth verfügt seit August 2016 über einen leistungsstarken Prüfstand mit drei elektrischen Maschinen zu je 265 kW. Herausfordernde Kundenprojekte haben die permanente Investition und Erweiterung vorangetrieben. So werden in dem Unternehmen simultan zur Konstruktion und Berechnung einfacher, lastschaltbarer und leistungsverzweigter Getriebe auch gesamte Antriebssysteme mit mehreren Getriebeneuentwicklungen realisiert. Durch eigene Drehmomentsmessungen im Feld und dynamische Dauerlast-Prüfabläufe wird die ganzheitliche Entwicklung umgesetzt. Der Musterbau und die Versuchshalle wurden für die Anforderungen des neuen Prüfstandes weiter ausgebaut. Mit dem Um- und Ausbau wurden die Geschäftsräume auf fast 600 m² erweitert. www.roth-system.de der Automatisierung. 36 begleitende Fachvorträge informieren den Besucher umfassend. Die Messe wendet sich an Fachleute und Entscheidungsträger, die in ihren Unternehmen für die Optimierung der Geschäfts- und Produktionsprozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette verantwortlich sind. Der Eintritt zur Messe und die Teilnahme an den Fachvorträgen sind für die Besucher kostenlos und sollen ihnen Informationen und interessante Gespräche ohne Hektik oder Zeitdruck ermöglichen. www.meorga.de Mehr als Antriebstechnik. Trends, Technologien und Wissen rund um Antriebstechnik. Nicht verpassen: www.drive.tech

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