Bluetooth-Überwachung von Gasdruckfedern

Das Monitoring-System ›Wireless Pressure Monitoring Bluetooth LE 4.0‹ von Fibro überwacht drahtlos Druck und Temperatur von Gasdruckfedern. Damit lässt sich die Prozesssicherheit und -transparenz beim Einsatz von Pressenwerkzeugen erhöhen.

06. September 2019
Bluetooth-Überwachung von Gasdruckfedern
Das Monitoring-System ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur Industrie 4.0 im Presswerk. (© Fibro)

Der Normalienhersteller Fibro zählt zu den führenden Anbietern von Gasdruckfedern. Jede einzelne Feder ist gemäß DGRL 2014/68/EU geprüft für 2.000.000 Hübe bei maximal zulässigem Fülldruck und maximal zulässiger Betriebstemperatur.

Zudem sind Fibro-Gasdruckfedern zum Schutz vor Unfällen und Schäden serienmäßig mit einem Überhub-, Rückhub- und Überdruckschutz ausgestattet. Ein patentiertes Führungssystem reduziert zudem die Reibung der Kolbenstange und senkt die Betriebstemperatur, wodurch die Lebensdauer der Gasdruckfedern steigt und hohe Hubfrequenzen möglich sind.

Zusätzlich zu diesen konstruktiven Finessen schafft Fibro jetzt mit dem intelligenten Druck- und Temperatur-Monitoring auf zukunftsweisender Bluetooth-LE-Basis eine Möglichkeit zur voll automatisierten Prozessüberwachung. Wo Bediener aus Gründen der Prozesssicherheit bislang im laufenden Prozess immer wieder aufwendig Manometer überwachen oder zum Teil mehrmals pro Jahr Gasdruckfedern inspizieren mussten, genügt künftig ein einziger Blick auf den Monitor. Das System sorgt für eine permanente Kontrolle und Dokumentation des Drucks und der Temperatur. Tritt während des Abpressbetriebs plötzlich ein Druckabfall in den Gasdruckfedern auf, leitet das Überwachungssystem die Meldung direkt an die Pressensteuerung weiter, sodass entsprechende Maßnahmen ausgelöst werden können, bevor ein Schaden entsteht.

Darüber hinaus ermöglicht ›Wireless Pressure Monitoring‹ (WPM) eine gezielte Fehlersuche und gibt frühzeitig Hinweise auf einen vorzeitigen Verschleiß einzelner Federn. Das Risiko ungeplanter Anlagenausfälle geht damit deutlich zurück und Folgeschäden werden vermieden. Bei Abweichungen lässt sich anhand des Prozessverlaufs sehr präzise einschätzen, ob eine Charge noch fertig produziert werden kann, bevor ein Bedienereingriff erfolgt. Zudem können die Instandhaltungsintervalle der Gasdruckfedern durch eine bedarfsweise Wartung ersetzt werden.

Einfache Installation

Das intelligente Überwachungssystem ist denkbar einfach aufgebaut: Die kompakten WPM-Sensoren übernehmen die Druck- und Temperaturüberwachung der Gasdruckfedern und gleichen die Werte automatisch mit individuell definierbaren Alarm- und Grenzwerten ab. Darüber hinaus übermitteln sie die Werkzeugnummer, die Werkzeug-ID, die Sensor-ID, die Position im Werkzeug sowie die Zykluszeiten zum Messen und Senden. Sie werden unmittelbar an den einzelnen Gasdruckfedern installiert und verbinden sich via Bluetooth LE 4.0 automatisch mit dem zentralen WPM-Datenhalter des Werkzeugs.

Die Lebensdauer der Sensorbatterie beträgt im Dauersendebetrieb rund ein Jahr, bei gewöhnlicher Werkzeugnutzung drei bis vier Jahre. Der Datenhalter überwacht die korrekte Funktion des Sensor-Netzwerks, speichert die Werkzeugdaten sowie die Daten aus dem Sensor-Netz und übermittelt diese automatisch an ein Gateway. Dieses bündelt die Kommunikation zwischen den Sensoren, dem Datenhalter und der WPM-Software. Zugleich dient es als Interface zur Pressensteuerung. Hierfür ist es mit Digital-IO-, Profibus-, Ethernet- und CAN-Schnittstellen ausgestattet.

Nach einem Werkzeugwechsel verbindet der Bediener den Datenhalter per Knopfdruck mit dem Gateway. Moderne Steuerungen gehen sogar noch weiter: Sie erkennen den Datenhalter automatisch als neuen Teilnehmer und verbinden sich autonom. Da die komplette Kommunikation über Bluetooth erfolgt und die Sensoren über Batterie versorgt werden, müssen bei der Werkzeugkonstruktion und im Werkzeugbau weder Elektro- noch Stickstoffleitungen berücksichtigt werden – ein deutlicher Vorteil gegenüber bisherigen Drucküberwachungssystemen. Vorhandene Werkzeuge mit konventioneller Drucküberwachung oder Gasdruckfedern lassen sich einfach und schnell mit dem WPM-System nachrüsten.

Zur Konfiguration des Gateways, der Sensoren und des Datenhalters sowie zur Verwaltung der Werkzeugdaten und zur Auswertung der Messergebnisse ist das WPM-System mit einer intuitiv bedienbaren Software ausgestattet. Nach Eingabe der Werkzeug-Parameter werden die einzelnen Sensoren und der Datenhalter einfach per Drag & Drop zugeordnet und die Konfiguration gespeichert. Anschließend können zu jedem Sensor individuelle Grenzwerte für Druck und Temperatur sowie die jeweiligen Alarmgrenzen hinterlegt werden. Außerdem die jeweilige Position des Sensors am Werkzeug. So lässt sich im Falle eines Fehlers schnell lokalisieren, welche Gasdruckfeder betroffen ist.

Erschienen in Ausgabe: 05/2019
Seite: 58 bis 59