Fordele ved automatisk smøring

Ethvert leje, uanset størrelse eller placering, skal smøres korrekt. Fejlagtig smøring resulterer i øgede, men unødvendige driftsomkostninger. Nogle af de direkte omkostninger forårsaget af fejlagtig smøring, omfatter lejernes pris, arbejde ved udskiftning og reparation, spildt smøremiddel og arbejde ved ineffektiv manuel praksis. Nogle af de indirekte, men meget realistiske omkostninger, er stoptid eller tabt produktion, produktkassation på grund af oversmøring, miljøudgifter, sikkerhed og øget energiforbrug. Selvom fedtpresser og manuel smøring umiddelbart synes at løse opgaven ved mange vedligeholdelsesfunktioner, er fordelene herved ikke nær på niveau med fordelene ved automatisk smøring. Det være sig forhold omkring produktivitet, miljø og sikkerhed. Et automatisk smøresystem modvirker lejehavarier ved at give den rette mængde (frisk og ren) smøremiddel på det rette tidspunkt på rette sted. Den største forskel imellem automatisk og manuel smøring er, at man ved manuel smøring har en tendens til at følge en køreplan (hver dag, uge, måned og så videre), og ikke når lejet har behov for smøring. For at kompensere for dette, fyldes lejet ofte med smøremiddel, indtil der siver smøremiddel ud af lejet. Smøremidlet kan derfor være ”udtjent”, inden der smøres igen. Dette giver både oversmøring og undersmøring over tid på lejet. Modsat giver automatisk smøring konstant smøremidlet i en tilpas mængde, hvilket giver lejet en optimal operation. Når lejet smøres korrekt på denne måde, hjælper det også på tætningen af lejet imod forureninger udefra.

Fig. 7.5.37

Ved at opretholde korrekt smøring på produktionsudstyr, nedsættes hyppigheden af driftstop på grund af lejehavarier. Derudover er der mindre stoptid til manuel smøring og behovet for arbejdstimer til smøring er langt lavere. Automatisk smøring er mere præcis og eliminerer den onde cirkel med oversmøring og undersmøring, som bidrager til lejehavari. Det forhindrer også overskydende smøremiddel i at komme på de færdige produkter, maskinflader og fabriksgulvet. Derved opnås færre omkostninger til produktkassationer, rengøring, bortskaffelse og spild af smøremiddel. Alt dette bidrager positivt til virksomhedens bundlinje. En anden fordel ved automatisk smøring er arbejdssikkerhed. Det bliver unødvendigt for medarbejdere at foretage potentielt farlige handlinger ved manuelt at smøre på maskiner i drift eller at skulle smøre farlige, svært tilgængelige smøresteder.

ROI og OEE på smøresystemer

Ved vurdering af fordelene ved at installere et automatisk smøresystem er det vigtigt at gøre sig klart, at tilbagebetalingstiden sandsynligvis kan være inden det første år gennem de opnåede besparelser. Produktionstid, udgifter til forebyggende vedligehold, reparations, sikkerhedsforanstaltninger, miljø, smøremidler og reservedele påvirkes alt sammen positivt. Et produktionsanlægs OEE (Overall Equipment Efficiency) forbedres næsten altid og selv små forbedringer er nok til at sikre en kort tilbage betalingstid (ROI) på investeringen i et smøreanlæg. Der er ikke nogen standard for udgiften til et automatisk smøresystem. Meget små systemer koster helt ned til 5.000-8.000 kroner, og store systemer kan koste flere hundredtusinde kroner. Det er egentlig ret simpelt at retfærdiggøre udgiften til et centralt smøresystem. Først og fremmest er den vigtigste faktor, hvor mange lejer eller smøresteder, der skal beskyttes. Derefter er det, afhængig af størrelsen af applikationen, behovet for tilbehør/kontrolsystemer til at opretholde, styre og overvåge smøresystemet, der er afgørende. Automatiske smøresystemer kan smøre et enkelt strategisk leje, alle smørepunkterne på hver maskine eller det kan designes til at en proceslinje eller en hel fabrik. Det kan være 1.000 eller flere smøresteder fra et system. Automatiske systemer kan forsynes af en simpel pumpe med en integreret timer eller kan omfatte et pumpesystem placeret på et større smøremiddel bulklager, som kan forsyne flere tusinde smøresteder. Et centralt smøremiddel-pumpesystem opereres mest sandsynligt af en dedikeret mikroprocessorkontrol eller en maskine/proces PLC eller en kombination af begge. Andre faktorer påvirker udgiften til et smøresystem. Brugeren kan vælge at overvåge systemet ved visuel verifikation af dosering eller benytte automatiseret udstyr til at indikere, når en smørecyklus ikke er sket som planlagt. Det er et spørgsmål om skala. Jo flere smøresteder, der doseres af et enkelt system, des mere sandsynligt er det, at applikationen kan retfærdiggøre udgiften til mere sofistikerede kontrol- og overvågningssystemer. Lejernes egenskaber, deres pris, værdien af en given maskine eller serier af maskiner og den totale output-værdi for en given produktionslinje er bestemmende faktorer. Ofte evalueres systemer på basis af en udgift pr. leje eller pr. smørested. Nye teknologier til overvågning af smøresystemer er på trapperne, og systemerne kan nu give data til Apps, ICloud og lignende, og de kan integreres i andre overvågningssystemer som for eksempel lejevibration, temperatur med mere. På smøresystemer vil man i nær fremtid se IOT på flere og flere produkter.

7.5.16.1Tab og omkostninger

Hvert år investeres der store beløb i nyt produktionsudstyr, designet til at producerer bedre og hurtigere. Alligevel fortsætter maskiner med at bryde ned. Lejehavarier er en væsentlig årsag til stoptid på en maskine i dagens industriproduktion, ofte forårsaget af fejlagtig smøring. Fejlsmørings-scenarier omfatter forurening af smøremidlet med støv, smuds og fugtighed, utilstrækkelige mængder smøremiddel tilført lejet og/eller oversmøring af lejet.

Fig. 7.5.36

Hvert eneste lejehavari påvirker direkte produktionsgangen. Selvom lejer kan være dyre, overstiger omkostningen til produktionstab, reparation og udskiftning af lejet langt omkostningen til et nyt leje. Hvorfor er dette et problem i en teknologisk tidsalder? Årsagen er, at mange lejer stadig smøres manuelt. Uanset, hvor omhyggeligt et vedligeholdelsespersonale følger en smøreplan, er det en vanskelig opgave. Da medarbejdere forventes at håndtere flere ansvarsområder i en moderne produktionstab med færre medarbejdere, er det almindeligt at korrekt smøring ikke opnår særlig prioritet.

Kædesmøring

Kæder har en vital betydning i produktion og automatiske samleprocesser. De transmitterer kraft, kontrollerer maskinens bevægelser og position, løfter og transporterer produkter fra et sted til et andet.Kæder findes i et meget stort udvalg af former, størrelser og materialer, men de kan generelt henføres til én af i alt tre grundlæggende kategorier:

• Rulle- og blokkæder.
• Stille tandkæder.
• Udstansede stål eller blødstøbte jernkæder

Fig. 7.5.52 Rulle- og blokkæder

Fig. 7.5.53 Stille tandkæder

Fig. 7.5.54 Ustansede stål eller blødstøbte jernkæder

Uanset deres opgave eller kategori har de alle et stort antal friktions- og belastningspunkter. Dette er deres svageste ”led”, og årsagen til langt de fleste havarier og tidlig slitage.Korrekt smøring forhindrer rivning og korrosion, skyller sliddannende partikler væk fra fladerne imellem friktionspunkterne, nedsætter energiforbruget og reducerer kædestrækningen. Automatiske løsninger sikrer korrekt smøring og eliminerer dermed dette svage ”led” i kædesystemer.

Fig. 7.5.55

Fig. 7.5.56 Automatisk smøreskinne

Fig. 7.5.57 Automatisk penselsmøring og Automatisk spraysmøring af kæde

Fig. 7.5.58 Automatisk spraysmøring af kæde

I industrien finder man et utal af kædetransmissioner i mange størrelser, hastigheder og driftsmiljøer. Ofte er kædesmøring forsømt, da smøring af kæder kræver lidt specielle systemer. Kædesmøring er smøring af glidelejer/bøsninger, der ikke roterer, men har en vuggende bevægelse. Denne vuggende bevægelse er en smøreteknisk udfordring, da man ikke kan opnå dynamisk smøring. Der er konstant start/stop bevægelser og dermed kortvarigt metal-metal kontakt. Derfor er det vigtigt, at smøringen fokuseres på kædeleddene, og at smøremidlet kommer ind i leddene. Mangelfuld smøring af kæder resulterer i korte levetider og ofte forhøjet kraftforbrug. Omvendt kan kædesmøring forbedre kædens levetid betydeligt, men også reducere kraftforbruget.

Fig. 7.5.60

Enkelt-punkts smøreapparater

Dette er en simpel og omkostningseffektiv løsning til enkelte, fjernt siddende lejer. Som en fuldstændig uafhængig enhed, installeres enkelt-punkts smøreapparatet på hvert smørested. Gastryk, fjeder eller elektromekanisk kraft doserer smøremidlet til lejet over tid. Gas og fjeder-drevet apparater er billige, men har mange ulemper. Først og fremmest er doseringen usikker og/eller påvirkes af temperatur. På nogle gasdrevne apparater udskiftes hele enheden, når smøremidlet er forbrugt. Batteridrevne apparater er mere driftssikre.

Fig. 7.5.51

Fordele

• Lav indkøbspris.
• Nem at installere.

Ulemper

• Temperaturen påvirker doseringen/levetiden på mange enkelt-punkts smøreapparater.
• Omkostningerne til udskiftning overstiger hurtigt udgiften til et automatisk centralsystem, hvis antallet af smøresteder stiger.

Recirkulerende oliesystemer

Dette system bruges til smøring af rulningslejer og til at opretholde korrekt lejetemperatur. Det består af en motordreven pumpe, der giver en kontinuer forsyning af olie gennem et filter og rørsystem til flowmålere. Flowmålerne styrer mængden af olie til lejet. Olien udtages fra lejet og returnerer til reservoiret igennem et andet rørsystem og returfilter. Varmevekslere og/eller olievarmere benyttes til at opretholde den korrekte olietemperatur. Disse systemer er almindelige på store, hårdt belastede lejer i proces industri.

Fordele

• Giver både kontrol af smøring og temperatur.
• Forholdene forlænger oliens levetid.

Ulemper

• Oftest er det en større investering.
• Store systemer kan kræve komplekse rør/slange forbindelser.

Fig. 7.5.50

Et simpelt og omkostningseffektivt system. Designet til tætsiddende lejer, og systemet giver mulighed for et bredt udvalg af flowmodstands doseringsventiler og kan benytte manuelle, elektriske eller pneumatiske pumper. Pumpen forsyner en fastsat volumen af olie til doseringsventilen gennem en lavtryksrørforbindelse. Modstandsniveauet i doseringsventilen bestemmer mængden af olie til hvert smørested.

Fordele

• Enkelthed.
• Lav pris.

Ulemper

• Kun olie.
• Afhængig af modstand og ikke stempel doseringsventiler, kan give nonpositiv fordeling af olien.
• Begrænsninger på systemstørrelse.

Progressive systemer

Denne økonomiske og fleksible mulighed er et system, der kan benyttes til lavtryksolie, smørefedt eller højtryksolie. De seneste designs omfatter en samlet pumpe, kontrolenhed og en mono-blok stempel doseringsenhed (Lincoln SSV). Pumpen på denne type systemer giver enten et afmålt enkelt skud, pulserende dosering eller en kontinuer volumen under smørecyklussen. Det første primede stempel i blokken skifter, doserer smøremiddel til lejet i dirigerer flow til andet stempel. Det andet stempel skifter og dirigerer flow til det tredje. Sekvensen fortsætter igennem doseringsenheden, indtil timeren eller fjernkontakten stopper pumpen.

Fig. 7.5.47

Fordele

• Håndterer et stort udvalg af kontrol og overvågnings muligheder.
• Kan registrere blokeringer ved overvågning af hvert enkelt smørested.

Ulemper

• En blokering kan stoppe hele systemet.
• Store systemer kan kræve komplekse rør/slange føringer.

Fig. 7.5.48

Fig. 7.5.49

To-strengs systemer- Dual-Line

To-strengs systemet doserer smørestederne med smøre-middel via 2 hovedrør-ledninger, der skiftevis sættes under tryk. Fra hoved-ledningerne føres forgreninger til doserings-ventilerne. En skifteventil anvendes til skiftevis at trykke og aflaste hoved-ledningerne

Fig. 7.5.45

Dette system er ideelt til lange pumpeafstande og ekstreme temperaturer. Det er let at justere til specifikke lejekrav. Det giver høje tryk, op til 340 bar, og er designet til operere med mange smøresteder på et stort areal. Pumpen på dette system trykpåvirker en doseringsventil gennem den ene side på en 4-vejs, 2-positions reverserende ventil og forsyningslinjen. Doseringsventilens stempel skifter og dirigerer smøremidlet under tryk til hovedstemplet, som doserer smøremidlet til lejet. Smøremidlet på den anden side af stemplet i doseringsventilen, aflastes tilbage til reservoiret gennem en sekundær forsyningslinje og den anden side af den reverserende ventil. Den reverserende ventil skifter og pumpen trykpåvirker en sekundære forsyningslinje og gentager cyklussen.

Fordele

• Håndterer nemt højviskøse smøremidler.
• Kan klare lange forsyningslinjer mellem pumpe og doseringsventiler.

Ulemper

• Er måske ikke omkostningseffektiv på mindre systemer.
• Kræver to forsyningslinjer.

Fig. 7.5.46

Enkelt-strengs (Single-Line) systemer

Dette system er enkelt at designe, installere, vedligeholde, modificere eller udvide. Systemet opererer typisk ved høje tryk og kan bruges til olie og smørefedt. På dette system trykpåvirker pumpen hovedforsyningslinjen, og et stempel inde i den primede injektor doserer en afmålt mængde smøremiddel igennem udgangen til lejet. Pumpen standser og trykket i forsyningslinjen aflastes tilbage i reservoiret. Det fjederbelastede stempel går tilbage i position, og doseringskammeret fyldes med en afmålt mængde smøremiddel til næste smørecyklus.

Fig. 7.5.43 Eksempel på et større enkelt-strengs system. Kan designes med andre pumper og anden størrelse.

Fig. 7.5.44

Fordele

• Nem at designe
• Let, omkostningseffektiv installation
• Individuelt justerbare injektorer
• Afprøvet, driftssikker design

Ulemper

• Er måske ikke egnet til kombination af højviskøse smøremidler, meget lave temperaturer og lange forsyningslinjer mellem pumpe og injektorer.

Multi-Line (Flerstrengs) systemer

Multi-Line systemet består af flere pumpeelementer der er monteret i et fælles panel. Fra hvert enkelt pumpeelement doseres smøremidlet til det enkelte smørested eller til en fordeler ventil (Lincoln SSV), som vist nedenfor.

Fig. 7.5.41 Multi-Line systemet

Fig. 7.5.42 Multi-Line systemet