Das richtige Überwachungsintervall festlegen

Es gibt keinen allgemeingültigen Zeitplan. "Monatlich" ist nicht immer richtig. "Vierteljährlich" ist nicht immer falsch. Das richtige Intervall hängt von einer Sache ab: Wie schnell kann sich ein Fehler von den ersten erkennbaren Symptomen bis zum Funktionsausfall entwickeln? ISO 17359 bezeichnet dies als die "Vorlaufzeit bis zum Ausfall"."

Die Regel ist einfach: Messen Sie in Abständen, die kürzer als die Hälfte der Zeit bis zum Ausfall sind. Dauert es bei einem Lager typischerweise zwei Monate vom ersten Abplatzen bis zum Festfressen, messen Sie mindestens monatlich. Sammelt sich auf einem Lüfterlaufrad innerhalb von drei Wochen so viel Staub an, dass sich die Vibrationen verschieben, überprüfen Sie es alle 10 Tage. Die Halbintervallregel liefert Ihnen mindestens zwei Datenpunkte im Zeitraum der Fehlerentwicklung – genug, um den Trend zu erkennen und Maßnahmen vor dem Ausfall zu planen.

Risikobasierte Intervallauswahl

ISO 17359 bietet einen Rahmen für die Kritikalitätsbewertung. Beginnen Sie mit diesen Intervallen und passen Sie sie dann anhand Ihrer tatsächlichen Daten an.

Dies sind Ausgangspunkte. Sobald Sie eine Veränderung feststellen – beispielsweise einen Anstieg des Vibrationspegels oder das Auftreten einer neuen Frequenz im Spektrum – erhöhen Sie die Messfrequenz umgehend. Eine Maschine, die bisher vierteljährlich überprüft wurde, wird wöchentlich überprüft, sobald sich ein Fehler abzeichnet.

Kontinuierlich vs. Periodisch: Zwei Ansätze, ein Ziel

Die meisten Anlagen nutzen beides. Kritische Anlagen werden mit Online-Systemen überwacht. Alle anderen Anlagen werden regelmäßig mit einem tragbaren Messgerät überprüft. Entscheidend ist, die Vorgehensweise an die Kritikalität und die Geschwindigkeit der Fehlerentwicklung anzupassen – und nicht eine einzige Methode für die gesamte Anlage zu wählen.

Vibrationstrends: Was sollte man verfolgen und wie?

Daten zu sammeln, ohne Veränderungen im Zeitverlauf zu verfolgen, ist sinnlos. Die Vibrationstrendanalyse vergleicht jeden Messwert mit einem Ausgangswert und mit vorherigen Messwerten, um festzustellen, ob sich die Maschine verbessert, verschlechtert oder gleich bleibt.

Festlegung einer Basislinie

Jede Maschine benötigt einen Referenzpunkt. Erfassen Sie die Schwingungsbasis unter stabilen, dokumentierten Bedingungen: konstante Drehzahl, normale Last, konstante Temperatur. Messen Sie bei neuen Maschinen nach der Inbetriebnahme. Nach einer Generalüberholung sollte eine kurze Einlaufphase (24–72 Stunden) eingehalten werden, bevor der Referenzwert festgelegt wird – die Schwingungsbasis kann sich während des Einlaufens verändern, da sich Lager und Komponenten setzen.

Dokumentieren Sie die Betriebsbedingungen zusammen mit den Schwingungsdaten. Eine Schwingungsmessung ohne Bezug zu Drehzahl, Last und Temperatur ist nahezu wertlos – man kann eine Messung bei einer Last von 60% nicht mit einer bei einer Last von 100% vergleichen.

Was zu verfolgen ist: drei Ebenen

Schicht 1 — Gesamt-RMS-Geschwindigkeit (mm/s). Die einfachste und schnellste Überprüfung. Vergleichen Sie mit den Zonengrenzen nach ISO 10816 (siehe Tabelle unten). Eine einzige Zahl gibt an, ob die Werte in Ordnung, akzeptabel, zu untersuchen oder sofort zu handeln sind. Nutzen Sie dies für eine effiziente Routenplanung – die Messung dauert nur 30 Sekunden pro Messpunkt.

Schicht 2 — Wichtige Frequenzkomponenten. Wenn das Gesamtniveau steigt, müssen Sie wissen Warum. Verfolgen Sie die 1×-RPM-Komponente (Unwucht, Spiel, Ablagerungen), die 2×-RPM-Komponente (Fehlausrichtung, Kopplung) und den Hochfrequenzbereich (Lagerdefekte). Das Balanset-1A-FFT-Spektrum zeigt all diese Komponenten.

Schicht 3 — Änderungsrate. Die Wachstumsrate ist genauso wichtig wie der absolute Wert. Eine Maschine, die seit 12 Monaten stabil bei 4,5 mm/s läuft, unterscheidet sich von einer Maschine, die vor drei Wochen noch bei 2,0 mm/s lag und ebenfalls 4,5 mm/s erreicht. Schnelles Anwachsen bedeutet rasch fortschreitende Störungen – verkürzen Sie das Intervall und planen Sie umgehend Maßnahmen. Langsames, lineares Wachstum ermöglicht die Durchführung geplanter Wartungsarbeiten zum nächstmöglichen Zeitpunkt.

Wann neu ausbalancieren: 4 bedingungsbasierte Auslöser

Ausgleichen ist keine planbare Aufgabe. Planen Sie Ausgleichsmaßnahmen nicht "alle sechs Monate" oder "jedes Jahr" ohne Beweise ein. Gleichen Sie aus, wenn die Daten es erfordern – und nur dann, wenn Sie bestätigt haben, dass ein Ungleichgewicht die Hauptursache ist.

Warum die Vibrationen kurz nach dem Auswuchten wiederkehren

Wenn die Vibrationen innerhalb von Tagen oder Wochen nach einer Ausgleichsmaßnahme wieder auftreten, führen Sie keine erneute Ausgleichsmaßnahme durch – gehen Sie der Sache auf den Grund. Wiederkehrende Vibrationen bedeuten, dass die Ausgleichsmaßnahme lediglich ein Symptom, nicht aber die Ursache behandelt.

Verschmutzter Rotor. Ablagerungen verschieben sich oder lösen sich ab und zerstören die Unwucht. Wurde ein verschmutztes Laufrad ausgewuchtet, glichen die Ausgleichsgewichte den Schmutz aus. Verschiebt sich der Schmutz, werden die Gewichte zur neuen Ursache der Unwucht. Lösung: Vor dem Auswuchten bis aufs blanke Metall reinigen.

Thermische Verformung. Der Rotor wölbt sich bei Hitze oder dehnt sich ungleichmäßig aus, wodurch sich die Massenverteilung verändert. Ein bei 20 °C Wicklungstemperatur kalt ausgewuchteter Motor kann bei 80 °C stark vibrieren. Lösung: Auswuchten bei Betriebstemperatur.

Lockere Passform. Der Rotor verschiebt sich auf der Welle, die Nabe rutscht durch oder eine Passfeder lockert sich beim Anfahren und Anhalten. Jeder Start verändert die Position minimal, wodurch sich auch die Unwucht ändert. Lösung: Die mechanische Passung vor dem Auswuchten korrigieren.

Resonanz. Eine hohe Betriebsgeschwindigkeit nahe der Eigenfrequenz der Struktur verstärkt selbst kleinste Restunwuchten. Die Maschine scheint ständig "nachgewuchtet werden zu müssen", da minimale Massenänderungen (z. B. thermische Ausdehnung, Ablagerungsverschiebungen) verstärkt werden. Lösung: Drehzahl anpassen oder Struktur modifizieren, um die Eigenfrequenz zu verschieben – siehe unsere Leitfaden zur Schwingungsisolierung.

Feldbericht: 14 Monate zwischen den Salden

In einem Lebensmittelverarbeitungsbetrieb in Mitteleuropa waren an einer Trocknungslinie vier identische 30-kW-Radialventilatoren verbaut, die jeweils mit 2.920 U/min liefen. Das Wartungsteam führte alle drei Monate eine Auswuchtung der vier Ventilatoren durch – ein Techniker kam für einen ganzen Tag, wuchte jeden Ventilator aus und fuhr wieder. Insgesamt waren zwölf Einsätze pro Jahr für die vier Ventilatoren erforderlich.

Wir haben eine monatliche Überwachungsroute mit dem Balanset-1A im Vibrometermodus eingerichtet. Die Daten der ersten drei Monate zeigten Folgendes: Lüfter 1 und Lüfter 3 liefen stabil mit 1,8–2,2 mm/s (Zone A/B, kein Handlungsbedarf). Lüfter 2 stieg langsam an – 2,4 → 3,1 → 3,8 mm/s – wobei eine steigende 1×-Komponente auf eine Unwucht durch Produktablagerungen an den Laufradschaufeln hindeutete. Lüfter 4 wies eine starke 2×-Komponente auf, die auf eine Fehlausrichtung der Kupplung hindeutete, jedoch keine Unwucht.

Ergebnis: Wir haben Lüfter 2 (nach der Reinigung) ausgewuchtet und die Kupplung von Lüfter 4 ausgerichtet. Lüfter 1 und 3 blieben unberührt. Vierzehn Monate später müssen Lüfter 1 und 3 immer noch nicht ausgewuchtet werden – ihre Drehzahlen liegen bei 2,0 bzw. 2,3 mm/s.

Die Einsparungen ergaben sich durch die Vermeidung unnötiger Arbeiten. Zwei Ventilatoren mussten gar nicht ausgewuchtet werden. Einer musste lediglich ausgerichtet werden. Nur einer wies tatsächlich ein Unwuchtproblem auf. Die monatliche Überwachung mit einem tragbaren Messgerät dauerte 30 Minuten pro Besuch – die Daten zeigten dem Team genau, welche Maschine wann welche Reparatur benötigte.

ISO 10816 Schweregradreferenz

ISO 10816-3 definiert Schwingungsintensitätszonen für Industriemaschinen mit einer Nennleistung zwischen 15 kW und 300 kW. Nutzen Sie diese als Referenzwerte für Ihr Trendanalyseprogramm. Ihr Werk kann basierend auf Erfahrungswerten strengere Grenzwerte festlegen.

Diese Werte gelten für Maschinen der Gruppe 2 (15–300 kW) auf starren Fundamenten. Für Maschinen der Gruppe 1 (>300 kW) und flexible Fundamente gelten abweichende Grenzwerte – siehe vollständige Norm. Wichtig: Zone A/B = Normale Überwachung. Zone C = Untersuchung und Planung. Zone D = Sofort handeln.

Häufig gestellte Fragen