Sensorintegrierendes Maschinenelement Radialwellendichtring zur Überwachung von Betriebszustand und Schmierstoffqualität

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jörg Seewig; Professor Dr.-Ing. Stefan Thielen; Professor Dr.-Ing. Norbert Wehn
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466192751

Die Entwicklung eines Sensorintegrierenden Maschinenelements Radialwellendichtring (SiME-RWDR) zur Bewertung des eigenen Betriebszustands sowie der Qualität anstehenden Schmierstoffs bietet großes Potential für die Überwachung ölgeschmierter Aggregate. Mit diesem übergeordneten Ziel wurden in Förderperiode 1 des SPP 2305 Konzepte zur in-situ Erfassung von Umgebungsbedingungen (Druck und Temperatur im Aggregat), zentralen Betriebsgrößen des RWDR (Kontaktreibung und -temperatur) sowie Alterung, bzw. Kontamination, des Schmierstoffs bis hin zu einem ersten Funktionsnachweis ausgearbeitet. Die sensorischen Komponenten können dabei bauraumneutral und ohne eine kritische Beeinflussung der Dichtfunktion in einen herkömmlichen RWDR integriert und mittels eines dedizierten elektronischen Systems drahtlos von außerhalb des Aggregats angesteuert werden. Aufbauend auf erlangten Erkenntnissen erfolgt in Förderperiode 2 die Finalisierung des SiME-RWDR, das abschließend in beliebige mechatronische Zielumgebungen implementierbar sein wird. Hierzu werden die bestehenden Systementwürfe und Messverfahren für den Einsatz unter realen Betriebsbedingungen vorbereitet. Anschließend werden diese zu einem autonom arbeitenden Gesamtsystem konsolidiert, eingehenden Sensitivitätsanalysen unterzogen und allgemein für informationstechnische Anbindungen vorbereitet. Im Fokus der zweiten Förderperiode steht die experimentelle Erprobung des Gesamtsystems SiME-RWDR. Dabei wird Funktionszuverlässigkeit des integrierten sensorischen Systems innerhalb des vollen, herstellerseitig für den RWDR definierten Anwendungsbereichs nachgewiesen. Im Rahmen einer projektübergreifenden Kooperation mit mehreren Forschungsstellen wird darüber hinaus eine Vernetzung diverser SiME über den etablierten OPC UA Standard erprobt. Aus der Dokumentation aller im Rahmen beider Förderperioden entwickelten Methoden und dabei gewonnenen Erfahrungen in ein Rahmenwerk resultiert abschließend ein umfassender Leitfaden zu Aufbau und Anwendung von SiME-RWDR.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2305: Sensorintegrierende Maschinenelemente als Wegbereiter flächendeckender Digitalisierung
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Oliver Koch