Een koppeling die de proceskwaliteit bewaakt?

In moderne aandrijfsystemen zijn koppelingen niet alleen mechanische verbindingselementen. De integratie van sensortechniek direct in de aandrijflijn maakt het mogelijk om kritische ­bedrijfsdata vrijwel in realtime te registreren en processen te optimaliseren.

R+W Antriebselemente uit Wörth am Main, in Nederland vertegenwoordigd door VARIODRIVE, heeft zo’n koppeling: de iPK. De geïntegreerde sensor meet het koppel en toerental direct in de aandrijflijn, zonder extra externe sensoren. Zo kunnen machines eenvoudig in bestaande digitale systemen worden geïntegreerd en wordt een nauwkeurige procesbewaking mogelijk.

Speciale oppervlaktestructuur folies

In een specifieke toepassing stond een producent van hoogwaardige folies met speciale oppervlaktestructuren voor de uitdaging om continu een constante productkwaliteit te waarborgen. De structuur van het folieoppervlak wordt gecreëerd door een roterende borstel die het materiaal nat polijst. Om het gewenste resultaat te bereiken, moet de afstand (oftewel de daaruit resulterende druk) tussen borstel en folie exact worden aangehouden, omdat al de kleinste veranderingen tot kwaliteitsschommelingen kunnen leiden.

Het bewaken van dit proces was echter niet eenvoudig. De bestaande productielijn bood slechts beperkte mogelijkheden voor het achteraf integreren van sensortechniek, omdat de beschikbare ruimte sterk beperkt was. Bovendien maakten vocht en chemische invloeden het gebruik van conventionele meetsystemen moeilijk. Een extra uitdaging was de bekabeling: een bedraad sensorsysteem zou in de bewegende borstelopname nauwelijks uitvoerbaar zijn geweest.

Sensortechniek direct in de aandrijflijn

Om een betrouwbare bewaking te realiseren, werd een sensor-geïntegreerde precisiekoppeling van R+W in de aandrijflijn van de borstel geïntegreerd. Deze koppeling meet het koppel direct tijdens het bedrijf en herkent zelfs de kleinste veranderingen. Aan de hand van de gemeten koppelveranderingen kan de afstand van de borstel tot de folie worden afgeleid. Omdat het systeem draadloos werkt en over een interne energievoorziening beschikt, verviel de gebruikelijke bekabelingsinspanning.

Eenvoudige integratie

Een belangrijk voordeel van deze oplossing was de eenvoudige integratie in de bestaande machine. Dankzij de compacte bouw kon ze zonder grote aanpassingen worden gemonteerd. De koppeling registreert niet alleen het koppel, maar ook toerental en temperatuur van de aandrijving. Deze meetwaarden leveren waardevolle inzichten in de machinewerking en maken een nauwkeurige aansturing van de polijstprocessen mogelijk.

De draadloze gegevensoverdracht opent bovendien nieuwe mogelijkheden voor machinebewaking. De gemeten waarden kunnen direct naar mobiele apparaten worden gestuurd of via een gateway in de machinebesturing worden geïntegreerd. Daardoor worden onregelmatigheden meteen zichtbaar en kunnen procesparameters gericht worden aangepast.

Kritische veranderingen herkennen

Door de integratie van een R+W iPK uit de serie 150 met accu-uitvoering kon de foliefabrikant zijn productieproces merkbaar optimaliseren. De continue koppelbewaking maakte een nauwkeurigere regeling van de polijstdruk mogelijk, waardoor de kwaliteit van de folieoppervlakken werd verbeterd. Tegelijkertijd kon het onderhoud worden verminderd, omdat kritische veranderingen in de aandrijflijn vroegtijdig werden herkend.

Daarnaast hielpen de verzamelde meetwaarden bij het minimaliseren van energieverliezen en het reduceren van stilstand tijden. Dit toont aan dat moderne sensortechniek niet alleen relevant is voor nieuwe machines, maar ook als retrofit-oplossing bestaande installaties aanzienlijk kan verbeteren.

Stap richting digitale productie

Dankzij haar modulariteit biedt de iPK een groot potentieel voor talloze industriële toepassingen. Ze maakt een uitgebreide conditiebewaking mogelijk doordat koppel, toerental en temperatuur direct in de aandrijflijn worden gemeten. Deze gegevens dragen bij aan procesoptimalisatie en voorspellend onderhoud.

De integratie van intelligente sensortechniek in mechanische aandrijfsystemen is een belangrijke stap richting digitale productie. In tijden van Industrie 4.0 wordt het realtime registreren en analyseren van relevante bedrijfsdata steeds belangrijker. Sensor-geïntegreerde koppelingen verbeteren de transparantie en rendabiliteit van productieprocessen door nauwkeurigere besturing en vroege foutdetectie.

Op de lange termijn zullen deze technologieën zich uitbreiden naar volledige productielijnen. Door koppeling met moderne besturingssystemen kunnen processen verder worden geautomatiseerd en flexibel aan nieuwe omstandigheden worden aangepast.

Klassieke mechanische componenten

R+W laat zien hoe klassieke mechanische componenten dankzij sensortechniek veranderen in een centraal element van de digitale productie. De verzamelde gegevens dienen niet alleen voor onmiddellijke procescontrole, maar ook voor lange termijnanalyses om de aansturing van installaties te verbeteren. Historische koppelcurves kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om slijtage vroegtijdig te detecteren. Dit draagt bij aan duurzamer gebruik van machines en aan de vermindering van energie- en materiaalverbruik.

Bedrijven die investeren in intelligente koppelsystemen profiteren van hogere efficiëntie, grotere proceszekerheid en betere voorspelbaarheid van hun productiecapaciteit.