ISO 2372: Mechanische Schwingungen von Maschinen mit Betriebsdrehzahlen von 10 bis 200 U/s
ISO 2372 ist ein historischer, zurückgezogener Standard, der einer der ersten weithin angenommenen internationalen Leitfäden zur Bewertung von Maschinenschwingungen war. Das 1974 veröffentlichte Werk bot Instandhaltungsingenieuren eine erfrischend einfache Antwort auf die immer wiederkehrende Frage „Wie viel Schwingung ist zu viel?“: Man nehme eine einzige Breitbandmessung Geschwindigkeit den Wert auf einem Lagergehäuse ablesen, ihn in einer Tabelle nachschlagen und den Zustand der Maschine ablesen. Zwei Jahrzehnte lang war dies die Standardreferenz und prägte den Wortschatz von Schwingungsintensität die in der Branche bis heute verwendet wird. Inzwischen ist sie abgelöst worden – zunächst durch ISO 10816 und nun durch die aktuelle ISO 20816 Reihe – doch ein Verständnis davon ist nach wie vor wertvoll, um ältere Wartungsunterlagen zu interpretieren und zu verstehen, warum die modernen Standards so gestaltet sind, wie sie sind.
1. Ein Standard, der aus der Not heraus entstanden ist
Vor der Einführung der Norm ISO 2372 beruhte die Beurteilung des Maschinenzustands anhand von Schwingungen weitgehend auf individueller Erfahrung und Faustregeln, die von Betrieb zu Betrieb variierten. Der Beitrag der Norm bestand darin, diese Beurteilung auf eine gemeinsame, wiederholbare Grundlage zu stellen. Sie galt für Maschinen mit Betriebsdrehzahlen von 10 bis 200 U/s – also etwa 600 bis 12.000 U/min – und deckte damit den Großteil der industriellen Pumpen, Ventilatoren, Motoren und Generatoren jener Zeit ab. Indem sie ein klares Gut/Schlecht-Urteil an einen leicht zu messenden Wert knüpfte, machte sie Zustandsüberwachung für jeden Techniker mit Grundkenntnissen zugänglich Schwingungsmessgerät, nicht nur für Fachleute.
2. Die Kernkonzepte der ISO 2372
Die Methodik beruhte auf einigen wenigen einfachen, aber wirksamen Grundsätzen:
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Messparameter.
Der Standard quantifizierte die Schwingungsintensität anhand einer einzigen, wiederholbaren Messgröße: Breitband RMS (Effektivwert) Geschwindigkeit, erfasst über einen Frequenzbereich von 10 Hz bis 1.000 Hz (600 bis 60.000 CPM). Die Effektivwertgeschwindigkeit wurde gewählt, da sie in direktem Zusammenhang mit der zerstörerischen Energie der Schwingung steht, was sie zu einem zuverlässigen Zustandsindikator macht, der weitgehend unabhängig von der Drehzahl ist. Die Messung sollte an den nicht rotierenden Teilen der Maschine – typischerweise den Lagergehäusen – erfolgen, da dies der praktischste und am besten zugängliche Ort ist, um die in die Struktur eingeleiteten Kräfte zu bewerten. Diese Konvention der „Geschwindigkeit am Lagergehäuse“ ist dieselbe, die auch in ISO 20816-3 heute, und man kann ein Spektrum mit einem Rechner für den Gesamtvibrationspegel.
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Maschinenklassifizierung.
Da eine kleine Pumpe und eine große Turbine nicht nach denselben Maßstäben beurteilt werden können, hat die ISO 2372 Maschinen in vier große Gruppen unterteilt, sodass je nach Größe, Leistung und Flexibilität der Tragkonstruktion unterschiedliche Grenzwerte angewendet werden können:
- Klasse I: Einzelteile von Motoren und Maschinen, die im normalen Betriebszustand fest mit der gesamten Maschine verbunden sind (typische Beispiele sind serienmäßige Elektromotoren bis zu 15 kW).
- Klasse II: Mittelgroße Maschinen (typischerweise Elektromotoren mit 15 bis 75 kW Leistung) ohne spezielles Fundament oder starr montierte Motoren oder Maschinen bis 300 kW auf speziellen Fundamenten.
- Klasse III: Große Antriebsmaschinen und andere große Maschinen mit rotierenden Massen, die auf starren und schweren Fundamenten montiert sind, die in Richtung der Schwingungsmessung relativ steif sind.
- Klasse IV: große Antriebsmaschinen und andere Großmaschinen mit rotierenden Massen, die auf Fundamenten montiert sind, die in Schwingungsmessrichtung relativ nachgiebig sind (zum Beispiel ein Turbogenerator, der auf einem leichten, flexiblen Stahlrahmen steht).
Die Unterscheidung zwischen den Klassen III und IV hing von Fundamentsteifigkeit — ein steifes Fundament überträgt und begrenzt Schwingungen anders als ein nachgiebiges, sodass für ein und dieselbe Maschine je nach Art der Aufstellung unterschiedliche Grenzwerte gelten können.
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Tabelle zur Schwingungsstärke.
Das Herzstück der Norm bildete ihre Bewertungsskala. Für jede der vier Klassen wurden spezifische RMS-Geschwindigkeitsbereiche bestimmten qualitativen Zustandsbewertungen zugeordnet, die leicht verständlich und anwendbar waren:
- A (Gut): neuwertige oder gut gewartete Maschinen.
- B (Befriedigend): für einen langfristigen, uneingeschränkten Betrieb geeignet.
- C (Unbefriedigend): Nicht für den Dauerbetrieb geeignet; die Maschine sollte überwacht und für eine Wartung eingeplant werden.
- D (Inakzeptabel): Vibrationen sind schädlich und erfordern sofortige Maßnahmen, um einen Ausfall zu vermeiden.
Dank dieses tabellenbasierten Ansatzes konnte ein Techniker einen Messwert erfassen, die Maschinenklasse ermitteln und innerhalb von Sekunden ein klares Urteil über den Zustand der Maschine fällen. Beachten Sie, dass eine feste Geschwindigkeit – beispielsweise 4,5 mm/s – für eine große Maschine der Klasse IV als „zufriedenstellend“ gelten könnte, für eine kleine Maschine der Klasse I jedoch als „unzufriedenstellend“; die Klasse bestimmte die Grenze.
3. Warum es ersetzt wurde
Die Norm ISO 2372 war ein wichtiger Fortschritt, wies jedoch Einschränkungen auf, die mit den modernen Normen behoben werden sollten:
- Übervereinfachung: Die Einteilung aller Maschinen in nur vier Klassen war zu grob. Die moderne Normenreihe ISO 10816 / 20816 bietet weitaus spezifischere Leitlinien, die auf einzelne Maschinentypen zugeschnitten sind – Pumpen, Ventilatoren, Kompressoren, Wasser- und Gasturbinen und mehr.
- Mehrdeutigkeit des Fundaments: Die Unterscheidung zwischen „starrem“ und „weichem“ Fundament war oft schwer zu beurteilen und wurde von Gutachter zu Gutachter uneinheitlich gehandhabt.
- Keine Diagnoseinformationen: Der Standard lieferte einen einzigen Gesamtwert. Er gab keinen Aufschluss über die im Signal vorhandenen Frequenzen und konnte daher nicht auf die verursachen — es konnte eine defekte Maschine anzeigen, aber nicht unterscheiden Unwucht aus Fehlausrichtung.
- Technologischer Fortschritt: Es wurde geschrieben, bevor digitale Geräte weit verbreitet waren, FFT-based Schwingungsanalysatoren die heute einen Messwert fast augenblicklich in seine einzelnen Frequenzen zerlegen.
4. Tradition und moderne Praxis
Trotz ihrer Aufhebung ist die Bedeutung der Norm ISO 2372 nach wie vor groß. Sie führte die Breitband-Effektivgeschwindigkeit am Lagergehäuse als primären Maßstab für den Gesamtschwingungsgrad ein – eine Konvention, die in den heutigen Normen unverändert fortbesteht. Viele einfache Messgeräte und Screening-Tools zeigen nach wie vor die farbcodierten Alarmbereiche in Grün, Gelb und Rot an, die direkt auf die ursprüngliche Vier-Stufen-Skala zurückgehen und sich nahtlos in die modernen Alarm und trip levels bei der kontinuierlichen Überwachung verwendet. Wenn Sie stattdessen mit einem aktuellen zonenbasierten Grenzwert arbeiten, wird der Tabelle zur Schwingungsstärke schlägt eine Brücke zwischen den alten und den neuen Systemen.
In der täglichen Praxis gilt dieser Grundsatz auch dann noch, wenn das Dokument bereits außer Kraft gesetzt wurde. Ein tragbares Analysegerät wie das Balanset-1A misst die Breitbandgeschwindigkeit an den Lagergehäusen genau wie in der Norm ISO 2372 vorgeschrieben, geht aber noch einen Schritt weiter – indem es dasselbe Signal in ein Spektrum auflöst, sodass der Techniker nicht nur den Schweregrad anhand der Zonen der Norm ISO 20816 einstufen, sondern auch die störende Frequenz identifizieren und, falls es sich um eine Unwucht handelt, diese sofort beheben kann, indem er Feldauswuchten. In diesem Sinne tut der moderne Arbeitsablauf genau das, was ISO 2372 tat, und beantwortet zudem die Frage, die die alte Tabelle nie beantworten konnte: Warum.
Offizieller ISO-Standard
Den vollständigen offiziellen Standard finden Sie hier: ISO 2372 im ISO Store
