AEGIS iPRO Ringe reduzieren Lagerausfälle, steigern Verfügbarkeit im Monarch Zementwerk

Im Monarch Cement Company Werk in Humboldt, Kansas, treibt ein 5.000-PS-Motor eine Kugelmühle an, die 100 Tonnen Klinker pro Stunde zermahlt. Doch das wiederkehrende Quietschen der Lager war eine Warnung, dass dem Motor das Leben entglitt.

Seit der Inbetriebnahme der Mühle 2001 wurden die Motorlager dreimal ausgetauscht. Jeder Austausch bedeutete einen 10-tägigen Stillstand, kostspielige Ausfallzeiten und die Logistik, einen 5.000-PS-Motor außer Haus zum Wiederaufbau zu bringen.

Elektro-Supervisor Randy Riebel wusste, dass das Geräusch mehr als Verschleiß bedeutete: Streuströme auf der Welle fraßen die Lager auf, erzeugten Riefenbildung und schließlich katastrophalen Ausfall. „Wir schmierten sie weiter, aber sie quietschten weiter“, erinnert sich Riebel. „Wir mussten handeln, bevor der nächste Austausch anstand.“

Hier kommt der AEGIS iPRO Lager-Schutzring, ein Produkt des in Maine ansässigen Electro Static Technology (EST). Indem er schädliche elektrische Ströme von der Motorwelle ableitet, schützt der iPRO Lager in Mittelspannungsmotoren und Generatoren, verlängert ihre Lebensdauer und senkt Wartungskosten. In Größen für Wellen bis 30 Zoll verfügbar, ist der iPRO wartungsfrei und ideal für Pumpen, Kompressoren, Mischer, Förderer und mehr.

Riebel ging eine Partnerschaft mit Scott Wilkins ein, Leiter der Motorwerkstatt-Operationen bei IEMCO, einer lokalen Motorreparaturwerkstatt, gegründet 1906. IEMCO installierte zwei iPRO Split-Ringe an der Mühlenmotorwelle, ohne den Motor von der Kugelmühle zu entkoppeln, dank des Split-Ring-Designs, das Feldnachrüstungen ermöglicht.

„IEMCOs Expertise bei Großmotoren machte sie zur richtigen Wahl“, sagt Riebel. „Scotts praxisnaher Ansatz stellte sicher, dass die Ringe korrekt und effizient installiert wurden.“

Elektrische Lagerschäden mindern

Unkontrollierte Wellenspannungen entladen sich durch Lager, gruben Kugeln und Laufbahnen aus. Über die Zeit entsteht Riefenbildung – Waschbrett-Rillen, die Lärm und Vibration erzeugen und schließlich zum Motorausfall führen. Konventionelle Lösungen wie federbelastete Erdungsbürsten erfordern Wartung, während Isolierung das Problem auf andere Komponenten verlagern kann.

Der iPROs innere Umfangsfläche ist mit leitfähigen Mikrofasern ausgekleidet, im patentierten AEGIS FiberLock-Kanal fixiert. Diese Mikrofasern schaffen Millionen Entladepunkte, bilden den Pfad geringsten Widerstands, der Ströme von den Lagern zur Erde ableitet. Das Ergebnis ist eine nachhaltige Technologie, die sich für das Federal Energy Management Program qualifiziert.

Auswirkungen im gesamten Werk

Monarchs Produktionskette ist umfangreich. Vom Kalkstein, zerkleinert von 50-Tonnen-Muldenkippern, bis zum endgültigen Zement, versandt per LKW und Bahn, verlässt sich jede Stufe auf Elektromotoren. Frequenzumrichter (VFDs) führen Hochfrequenzströme ein, die Lagerschäden verschärfen. Nach der erfolgreichen Installation am Kugelmühlenmotor rüstete IEMCO neun weitere Motoren mit iPRO-Ringen nach, die zuvor ausgefallen waren.

Ein bemerkenswerter Fall betraf einen 300-PS-Kühlventilator-Motor, der alle paar Monate über acht Jahre ausgetauscht werden musste. „Wir nutzten Isolierung an beiden Lagern, aber das verzögerte nur das Problem“, stellt Riebel fest. „Der iPRO gab dem Ventilator einen Neuanfang und beseitigte das Quietschen.“

Monarch hat eine Richtlinie eingeführt, iPRO-Ringe an jedem VFD-gesteuerten Ventilatormotor während der Überholung zu installieren. Weitere Installationen umfassen einen 2.250-PS-Induktionszugventilator und mehrere Ofen- und Filterventilatormotoren.

Angesichts der staubigen, Außenumgebung von Zementwerken spezifiziert Monarch nun den AEGIS Severe-Duty SGR Lager-Isolator Wellen-Erdungsring für neue Motoren. Dieses Modell fügt eine IP56 berührungslose Isolierdichtung hinzu, die vor Staub, Wasser und Verunreinigungen schützt.

Bewährte Ergebnisse

Riebel misst nun Wellenspannungen mit Sonde und Oszilloskop. Die Messwerte sind niedrig, was die Wirksamkeit der Ringe bei der Ableitung von Wellenströmen bestätigt. „Bisher alles gut“, sagt er. „Die 5.000-PS-Motorlager haben die Erwartungen übertroffen – überhaupt kein Quietschen.“

„IEMCOs Service ist erstklassig“, fügt Riebel hinzu. „Scotts Hingabe, es beim ersten Mal richtig zu machen, ist unübertroffen.“

Während die gesamten Kosteneinsparungen noch zusammengezählt werden, ist die bewährte Fähigkeit des iPRO, Lagerlebensdauer zu verlängern und Ausfallzeiten zu reduzieren, klar. Für weitere Informationen kontaktieren Sie John Shepherd, Midwest Regional Sales Manager bei EST: (513) 417-1161, jshepherd@est-aegis.com, oder besuchen Sie www.est-aegis.com.

Abbildung 1. Monarch Cement Company Werk in Humboldt, Kansas.

Abbildung 2. Die Kugelmühle, wo die ersten zwei Erdungsringe installiert wurden. Die Lager des 5.000-PS-Motors der Mühle fielen regelmäßig aus, bis schädliche Spannungen durch AEGIS iPRO Lager-Schutzringe (Inset) an jedem Motorende abgeleitet wurden. Diese Vor-Ort-Nachrüstungen wurden ohne Entkopplung des Motors von der Mühle ermöglicht, dank der Split-Ring-Version des iPRO.

Abbildung 3. Ein AEGIS iPRO Lager-Schutzring, installiert in einem internen Lagerhalter in der IEMCO-Werkstatt während einer Monarch-Motorüberholung.

Abbildung 4. Nach dem Erfolg des AEGIS iPRO Lager-Schutzrings an der Kugelmühle installierte Monarch den Ring an einem Filterventilatormotor (blau), der ebenfalls häufige Lagerausfälle erforderte.