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Mechanische Steuer- und Regeleinrichtungen

01. Welche charakteristischen Eigenschaften haben mechanische Steuer- und Regeleinrichtungen?

Mechanische Steuer- und Regeleinrichtungen arbeiten genau, wirken direkt und zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer aus. Nachteilig sind die teilweise hohen Herstellungskosten.

02. Aus welchen Bauteilen bestehen mechanische Steuer- und Regeleinrichtungen?

  • Kupplungen

  • Getriebe

  • Hebel

  • Kurvenscheiben

  • anderen mechanische Elemente.

Bekanntes Anwendungsbeispiel bei Verbrennungsmotoren ist die Steuerung der Ventile über eine Nockenwelle.

Mechanische Steuerungen sind nach folgendem Grundprinzip aufgebaut:

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03. Welche typischen Schädigungen treten an mechanischen Steuer- und Regelelementen auf?

Alle mechanischen Bauelemente unterliegen permanenten Beanspruchungen. Die Ausfallursachen können sehr vielfältig sein. Dazu zählen insbesondere:

  • Verschleiß, z. B. Abrieb infolge Materialpaarung fester Stoffe

    Beispiele: ungünstige Materialpaarung durch konstruktive Fehler, ungenügende Schmierung, Erreichen der konstruktiven Nutzungsdauer usw.

    Überlastung bestimmter Bauteile, z. B. Bruch:

    Mögliche Ursachen: keine bestimmungsgemäße Verwendung, unvorhergesehene Belastungen u. Ä.

  • Materialermüdung

    Beispiele: Ständige wiederkehrende statische und dynamische Dauerbelastungen infolge von Schwingungen.

  • Materialveränderungen durch Korrosion, Erosion (Abrieb durch Flüssigkeitseinfluss) und Alterung durch Änderung der Gefüge und der mechanischen Eigenschaften.

  • Dehnung und Schrumpfung

  • Positionsverlagerung, z. B. aufgrund von Lockerung zusammengefügter Bauteile und Verbindungsmittel.

  • Festsitz (Festfressen) von zuvor beweglichen Teilen.

Häufig treten Maschinen- und Anlagenausfälle auch als Folge mehrerer schädigender Beanspruchungen auf.

04. Wie kann das Auftreten von Maschinen- und Anlagenausfällen verringert werden?


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Insbesondere der Wartung, Inspektion und vorbeugenden Instandsetzung muss bei der Vermeidung von Maschinen- und Anlagenausfällen unter Beachtung der Kosten größte Aufmerksamkeit gewidmet werden. Die Ermittlung der Ausfallursachen sowie Schwachstellenanalysen führen zu wichtigen Erkenntnissen für eine zukünftige Vermeidung von Ausfällen.

Durch fachgerechte Instandhaltungsmaßnahmen nach Herstellerangaben können in Abhängigkeit von den jeweiligen Nutzungsbedingungen Verschleiß und Ausfälle vermieden werden.

Der Bediener kann durch rechtzeitiges Eingreifen beim Auftreten von Warnsignalen größere Schädigungen und Ausfälle verhindern.

Warnsignale können zum Beispiel sein:

  • Starke Laufgeräusche von Antrieben (Lager, Spindeln, Keilriemen)

  • Abwälzgeräusche bei Zahnrädern

  • Anzeigen unzulässiger Flüssigkeits-/Druck-/Temperaturstände u. Ä.

  • Risse an Bauteilen

  • beschädigte Elektroinstallationen

  • Leckverluste

  • ungewöhnliche Erwärmung von Lagerstellen und elektrischen Bauteilen

  • beschädigte Führungen.