ISO 14694: Industrieventilatoren – Spezifikationen für Auswuchtqualität und Schwingungspegel

Zusammenfassung

ISO 14694 bietet spezielle Anforderungen an die Auswuchtung und die zulässigen Schwingungspegel von Industrieventilatoren. Sie berücksichtigt, dass Ventilatoren eine besondere Maschinenklasse darstellen, und passt die allgemeineren Prinzipien von Normen wie ISO 1940-1 (Auswuchten) und ISO 10816 (Vibration) auf ihre spezifischen Eigenschaften. Die Norm ist für Lüfterhersteller, Systementwickler und Endnutzer unerlässlich, um einen reibungslosen und sicheren Betrieb der Lüfter zu gewährleisten und die Leistungserwartungen zu erfüllen. Sie bietet einen klaren, einheitlichen Rahmen sowohl für die anfängliche Auswuchtqualität des Laufrads als auch für die endgültige Schwingung der gesamten Lüfterbaugruppe vor Ort.

Inhaltsverzeichnis (Konzeptionelle Struktur)

Die Norm ist logisch in zwei technische Hauptabschnitte unterteilt: einen zur Auswuchtqualität und einen zur Betriebsschwingung.

1. 1. Geltungsbereich und Definitionen:

   Dieses erste Kapitel legt den spezifischen Schwerpunkt der Norm fest und stellt klar, dass ihre Anforderungen für Industrieventilatoren aller Art (Radial-, Axial-, Halbaxialventilatoren) und Größen für terrestrische Anwendungen gelten. Ventilatoren für hochspezialisierte Anwendungen wie Flugzeugantriebe oder Luftkissenfahrzeuge sind ausdrücklich ausgeschlossen. Der Abschnitt enthält außerdem umfassende Definitionen der im Dokument verwendeten Terminologie und stellt sicher, dass Begriffe wie „starre Unterstützung“, „flexible Unterstützung“ und spezifische Ventilatorkomponenten eine einheitliche, eindeutige Bedeutung haben. Dieses grundlegende Kapitel ist entscheidend, um sicherzustellen, dass sowohl der Ventilatorhersteller als auch der Endnutzer bei der Spezifikation, Prüfung und Abnahme von Industrieventilatoren anhand ihrer Schwingungs- und Gleichgewichtseigenschaften eine gemeinsame Sprache und ein gemeinsames Verständnis haben.

2. 2. Anforderungen an die Auswuchtqualität des Laufrads:

   Dieses Kapitel enthält die kritischen Spezifikationen für die Auswuchtqualität des Lüfterrads (Rotors) als eigenständige Komponente, bevor es in das Lüftergehäuse eingebaut wird. Es schneidet die universellen G-Klassen von ISO 1940-1 auf die spezifischen Bedürfnisse von Ventilatoren durch die Festlegung einer Reihe von „Balance-Qualitätsklassen für Ventilatoren“ (BV-Kategorien). Der Standard enthält eine detaillierte Tabelle, die verschiedene Ventilatortypen und Anwendungen diesen BV-Kategorien zuordnet (z. B. BV-5, BV-4, BV-3), die wiederum bestimmten G-Klassen. Beispielsweise ist für einen Ventilator zur allgemeinen Belüftung möglicherweise nur ein G6.3-Wert erforderlich, während für einen Hochgeschwindigkeitsventilator für kritische Anwendungen ein viel strengerer G2.5-Wert erforderlich ist. Auf diese Weise kann ein Käufer basierend auf der vorgesehenen Betriebsgeschwindigkeit und Anwendung eine präzise und angemessene Auswuchtqualität für das Laufrad angeben und so sicherstellen, dass die Hauptquelle der Vibration – die Unwucht – an der Quelle kontrolliert wird.

3. 3. Vibrationsgrenzen für den montierten Lüfter:

   Dieses Kapitel befasst sich mit der Schwingung der kompletten Lüftereinheit – Laufrad, Welle, Lager und Gehäuse – als vollständig montiertes System unter festgelegten Testbedingungen. Es legt eine Reihe von „Ventilator-Vibrationskategorien“ (FV) fest, die akzeptable Schwingungspegel für verschiedene Anwendungen und Installationsarten definieren. Die Norm enthält eine übersichtliche Tabelle mit den maximal zulässigen Breitband- RMS-Geschwindigkeit für jede Kategorie, gemessen an den Lagergehäusen des Lüfters. Diese Kategorien sind für die Abnahmeprüfung entscheidend und berücksichtigen Faktoren wie den Stromverbrauch des Lüfters, die Art der Stützstruktur (starr oder flexibel) und die Kritikalität der Anwendung. Beispielsweise könnte ein Lüfter für eine unkritische Anwendung auf einer flexiblen Basis einer weniger strengen Kategorie wie FV-5 zugeordnet werden, während ein Hochleistungslüfter für kritische Anwendungen auf einem starren Fundament einer viel strengeren Kategorie wie FV-1 unterliegt, die für die Abnahme deutlich niedrigere Vibrationswerte erfordert.

4. 4. Testverfahren und Abnahmekriterien:

   Dieses letzte Kapitel bietet einen praktischen, umsetzbaren Rahmen für die Überprüfung der Konformität mit der Norm. Es unterteilt den Überprüfungsprozess klar in zwei Phasen. Zunächst wird vorgeschrieben, dass die Auswuchtqualität des Lüfterrads *vor* der Montage durch eine Auswuchtprüfung an einem kalibrierten Auswuchtmaschine um sicherzustellen, dass die Restunwucht innerhalb der durch die BV-Kategorie festgelegten Toleranz liegt. Zweitens definiert es das Verfahren für den Betriebsschwingungstest des komplett montierten Lüfters. Es schreibt vor, dass der Lüfter bei Betriebsdrehzahl unter definierten Lastbedingungen betrieben werden muss und dass Schwingungsmessungen an den Lagergehäusen gemäß den allgemeinen Verfahren der ISO 10816-1 durchgeführt werden müssen. Das Abnahmekriterium ist einfach: der höchste gemessene Breitband RMS-Geschwindigkeit darf den Grenzwert für die vertraglich festgelegte FV-Kategorie nicht überschreiten. Dieser Abschnitt bietet sowohl Herstellern als auch Endbenutzern eine klare Grundlage für die Bestätigung, dass der Ventilator die angegebenen Leistungsanforderungen erfüllt.

Schlüsselkonzepte

• Anwendungsspezifische Anleitung: Der Hauptvorteil dieser Norm besteht darin, dass sie allgemeine Normen für einen bestimmten, sehr verbreiteten Maschinentyp verfeinert. Die Kategorien BV (Balance Vibration) und FV (Fan Vibration) bieten eine deutlich klarere und direktere Orientierung als der Versuch, die breiteren Maschinengruppen in ISO 10816-3 zu interpretieren.
• Auswuchten vs. Betriebsschwingungen: Die Norm trennt die beiden Konzepte klar. Erstens muss das Lüfterrad auf einer Auswuchtmaschine auf eine bestimmte Güteklasse (BV-Kategorie) ausgewuchtet werden. Zweitens muss die gesamte Lüfterbaugruppe im eingebauten Zustand und im Betrieb eine bestimmte Betriebsschwingungsgrenze (FV-Kategorie) einhalten. Eine gute Auswuchtung ist notwendig, aber nicht ausreichend für geringe Betriebsschwingungen, die auch durch Ausrichtung, Fundament und aerodynamische Kräfte beeinflusst werden.
• Starre vs. flexible Unterstützung: Wie die allgemeinen Schwingungsnormen berücksichtigt auch ISO 14694 die entscheidende Rolle der Stützstruktur des Ventilators und legt unterschiedliche Schwingungsgrenzwerte für starre und flexible Fundamente fest.

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