Warum der Abluftventilatorausgleich so wichtig ist

Unwucht in Abluftventilatoren führt zu erhöhten Vibrationen, Lärm, Energieverlusten und vorzeitigem Komponentenverschleiß. Für jeden Ventilator, der im Dauerbetrieb oder unter Last läuft – ob in Wohngebäuden, gewerblichen HLK-Anlagen oder in der industriellen Lüftung – dynamisches Auswuchten ist für Zuverlässigkeit, Leistung und Sicherheit von entscheidender Bedeutung.

Folgen eines Fan-Ungleichgewichts

Selbst geringe Asymmetrien der Massenverteilung können bei Betriebsdrehzahlen erhebliche Zentrifugalkräfte erzeugen. Diese Kräfte führen zu:

• Übermäßige Vibration: Durch Unwucht entstehen dynamische Belastungen, die Lager, Stützen und Kanalverbindungen belasten.
• Geräuschemission: Periodische Geräusche vom Laufrad weisen auf eine ungleichmäßige Rotation hin und verbergen oft tiefer liegende mechanische Probleme.
• Lager- und Wellenverschleiß: Vibrationsenergie verkürzt die Lebensdauer der Lager und kann zu einer Fehlausrichtung oder Ermüdung der Welle führen.
• Ineffizienter Luftstrom: Taumelnde Laufräder stören die Strömungssymmetrie, wodurch der Druck sinkt und die Leistungsaufnahme steigt.

Was verursacht ein Ungleichgewicht?

Unwucht kann durch Fabriktoleranzen, unsachgemäße Montage oder Verschleiß im Feld entstehen. Staubablagerungen, Rotorblattkorrosion, ungleichmäßige Schweißnähte oder selbst geringfügige Verformungen während des Transports können die Massenverteilung verändern. Bei Dachventilatoren verschlimmert Witterungseinflüsse diese Faktoren zusätzlich. Eine Fehlausrichtung der Riemenscheibe oder flexible Halterungen können die Symptome verstärken, sind aber nicht die eigentliche Ursache.

Arten von Ventilatoren, die ausgewuchtet werden müssen

Jede rotierende Lüfterbaugruppe muss im Laufe ihrer Lebensdauer ausgewuchtet werden. Dazu gehören:

• Axialventilatoren mit langen, leichten Flügeln
• Rückwärtsgekrümmte Radialventilatoren für den Einsatz in HLK- und Industrieanlagen
• Halbaxialventilatoren in Hochdruck- oder Drehzahlregelanwendungen
• Radialventilatoren für verunreinigte oder partikelbelastete Luft

Jeder Typ weist unterschiedliche Zugangsschwierigkeiten und Schwingungsmuster auf und erfordert eine geeignete Messpositionierung und Konfiguration der Ausgleichsebene.

Wie oft muss ausgeglichen werden?

Die Auswuchtintervalle hängen von den Betriebsstunden und der Umgebung ab. Bei gewerblichen HLK-Anlagen können jährliche Kontrollen ausreichen. In industriellen oder korrosiven Systemen sollte die Schwingungsüberwachung vierteljährlich erfolgen. Eine Neuauswuchtung wird empfohlen, wenn die Schwinggeschwindigkeit 4,5 mm/s überschreitet, der Luftstrom nachlässt oder unerwartete Geräusche auftreten.

Schrittweises Verfahren zum Ausbalancieren des Lüfters

1. Installation und Einrichtung des Sensors: Montieren Sie Schwingungssensoren senkrecht zur Rotationsachse – einen an jedem Lagergehäuse. Befestigen Sie den Laserdrehzahlmesser mit einem Magnetfuß und richten Sie ihn auf ein Stück Reflektorband am Rotor. Verbinden Sie alle Sensoren mit dem Balanset-1A-Gerät und das Gerät über USB mit einem Laptop.
2. Erste Messung: Starten Sie die Balanset-1A-Software. Wählen Sie den Modus „Zwei-Ebenen-Auswuchten“ und geben Sie Name und Standort des Lüfters ein. Lassen Sie den Lüfter mit Betriebsdrehzahl laufen und messen Sie die anfängliche Vibration in beiden Ebenen. Dadurch erhalten Sie die Basiswerte für Amplitude und Phase jedes Sensors.
3. Probegewichtsverfahren: Befestigen Sie ein Testgewicht mit bekannter Masse an der ersten Ebene (der Seite, an der der erste Sensor montiert ist). Starten Sie den Rotor und zeichnen Sie die Schwingungspegel erneut auf. Stellen Sie sicher, dass sich die Schwingungsamplitude oder -phase um mindestens 20% geändert hat – dies bestätigt, dass das Gewicht das System ordnungsgemäß beeinflusst.
4. Test der zweiten Ebene: Bewegen Sie dasselbe Prüfgewicht auf die zweite Ebene und nehmen Sie eine weitere Schwingungsmessung vor. Das System verfügt nun über ausreichend Daten aus beiden Ebenen, um Einflusskoeffizienten zu berechnen und Unwuchten zu korrigieren.
5. Berechnung der Korrekturen: Die Software berechnet automatisch die erforderliche Korrekturmasse und den Winkel für jede Ebene basierend auf Versuchsergebnissen und gespeicherten Einflusskoeffizienten. Die Winkel beziehen sich auf die Position des Versuchsgewichts in Drehrichtung.
6. Einbau des Korrekturgewichts: Entfernen Sie das Testgewicht. Messen Sie die berechneten Korrekturmassen genau und installieren Sie sie im vorgeschriebenen Radius und Winkel. Befestigen Sie sie sicher durch Schweißen, Schrauben oder andere für Drehzahl und Umgebung geeignete Methoden.
7. Endgültige Überprüfung: Starten Sie den Rotor neu und führen Sie einen neuen Vibrationstest durch. Die Software zeigt die verbleibenden Vibrationswerte an. Bei Bedarf können zusätzliche Feingewichte hinzugefügt werden. Das Auswuchten gilt als erfolgreich, wenn die Vibrationswerte innerhalb der Toleranzgrenzen von ISO 1940 liegen.

Empfohlenes Werkzeug: Balanset-1A

Die Balanset-1A Das tragbare Auswuchtsystem ist für die Rotorkorrektur vor Ort optimiert. Es umfasst:

• Messbereich: 0,02–80 mm/s (Schwinggeschwindigkeit)
• Frequenzbereich: 5–550 Hz
• Drehzahlbereich: 100 bis 100.000
• Phasengenauigkeit: ±1°
• FFT-Spektrumanalyse und ISO 1940-Konformität

Alle Daten werden archiviert, was die wiederholte Verwendung von Einflusskoeffizienten und eine langfristige Diagnose ermöglicht. Das System arbeitet direkt in den Lagern des Lüfters, ohne dass eine Demontage oder Zerlegung der Ausrüstung erforderlich ist.

Praxiserfahrung: Dachausgleich bei kaltem Wetter

Bei einer kürzlich durchgeführten Wartung eines Wohnhochhauses wurden die Dachlüfter bei Minusgraden (-6 °C) ausgewuchtet. Trotz Wind und eingeschränktem Zugang ermöglichte das Balanset-1A eine schnelle Einrichtung und präzise Diagnose. Ergebnis: Die Schwinggeschwindigkeit reduzierte sich von 6,8 mm/s auf unter 1,8 mm/s, was die Lüftereffizienz wiederherstellte und die Lagerlebensdauer verlängerte.

Temporäre vs. permanente Korrekturen

Probegewichte werden nur während der Kalibrierung verwendet. Zur dauerhaften Korrektur werden Einsätze aus Stahl, Aluminium oder Edelstahl verwendet, die je nach Umgebung (z. B. Korrosionsrisiko) ausgewählt werden. Eine sichere Befestigung ist unerlässlich, um Masseverlust während der Rotation zu vermeiden. Techniken zur Massenteilung helfen beim Auswuchten an engen oder unzugänglichen Stellen.

Herausforderungen bei beengten Installationen

Bei Kanal- oder Deckensystemen ist der Zugang zum Laufrad eingeschränkt. Techniker müssen möglicherweise durch Zugangsklappen arbeiten oder lange Sondenverlängerungen verwenden. Die kompakten Sensorköpfe und die USB-Schnittstelle des Balanset-1A ermöglichen Fernmessungen bei laufendem Ventilator.

Überwachung nach dem Ausgleich

Nach dem Auswuchten legen Sie einen Schwingungsbasiswert fest. Nutzen Sie diesen für die vorausschauende Wartung, indem Sie Veränderungen im Zeitverlauf verfolgen. Die Balanset-1A-Software speichert Schwingungsdiagramme und -spektren und hilft so, neue Probleme zu erkennen, bevor sie Schäden verursachen – wie beispielsweise Staubansammlungen, Strukturverschiebungen oder Lagerverschleiß.

Wann kein Ausgleich erforderlich ist

Führen Sie kein Auswuchten an Rotoren mit mechanischen Schäden durch: gerissene Rotorblätter, verzogene Wellen, Lagerspiel oder lose Halterungen. Diese müssen zuerst repariert werden. Durch das Auswuchten werden nur massebedingte Probleme behoben, keine strukturellen Defekte.

Schlussfolgerung

Das Auswuchten ist keine einmalige Aufgabe – es ist ein zentraler Bestandteil der rotierenden Gerätewartung. Mit Werkzeugen wie Balanset-1AAußendiensttechniker können präzise, wiederholbare Rotorkorrekturen unter realen Bedingungen durchführen. Dies reduziert Ausfallzeiten, verbessert die Luftqualität und gewährleistet einen stabilen Betrieb zu jeder Jahreszeit und in jeder Anwendung. Bei kritischen Systemen ist das Auswuchten eine Investition in die Betriebszeit, nicht nur in die Schwingungsdämpfung.