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18.10.2018

Schäden durch Schwingungen vermeiden

Ventilatoren für den Einsatz in Luft-, Kälte- und Klimatechnik oder anderen industriellen Anwendungen werden in der Regel auf Herz und Nieren geprüft und müssen sich beim Hersteller in langen Dauertests und unter harten Bedingungen bewähren. Werden sie jedoch falsch eingebaut, können Schwingungen zu Schäden und Ausfällen führen.

Prinzipieller Verlauf der Schwingschnelle über das Drehzahlband eines Ventilators mit Schwingelementen: Bereich unterhalb der Resonanzfrequenz (1), Bereich in der Nähe der Resonanzfrequenz (2) und Ber
Prinzipieller Verlauf der Schwingschnelle über das Drehzahlband eines Ventilators mit Schwingelementen: Bereich unterhalb der Resonanzfrequenz (1), Bereich in der Nähe der Resonanzfrequenz (2) und Ber
 
Um den Ventilator von Schwingungen in der Umgebung zu entkoppeln, helfen Schwingelemente, also entsprechend ausgelegte Federn oder Gummielemente.
Um den Ventilator von Schwingungen in der Umgebung zu entkoppeln, helfen Schwingelemente, also entsprechend ausgelegte Federn oder Gummielemente.

Richtige Einbausituation entscheidet

Durch den Einbau eines Ventilators in einer Anlage entsteht immer eine neue schwingfähige Anordnung mit einer spezifischen Strukturresonanzfrequenz. Weitere Einflüsse auf die Schwingstärke im Betrieb sind Transport und Handhabung, auch Verschmutzungen am Laufrad während des Betriebs können zu einer Unwucht führen oder es entstehen Verwirbelungen durch ungünstige Ansaugverhältnisse.

Drehzahlbereich ermitteln

Um Schäden durch Schwingungen zu vermeiden sollte deshalb nach dem Einbau des Ventilators in die Anwendung immer eine Schwingungsmessung, bzw. Resonanzstellensuche im ganzen Drehzahlregelbereich durchgeführt werden. Dieser gliedert sich in drei Bereiche: unterkritisch (1), kritisch (2) und überkritisch (3). Der Dauerbetrieb findet nur im überkritischen Bereich (3) und bei </= 3,5 mm/s statt (Bild 1). Ein Betrieb in den unteren Drehzahlbereichen (1 und 2) schadet zwar nicht unmittelbar, aber bei längerem Betrieb wird die Lebensdauer der Ventilatoren reduziert.

Schwingelemente einsetzen

Um den Ventilator von Schwingungen der Umgebung zu entkoppeln, helfen Schwingelemente (Bild 2), also entsprechend ausgelegte Federn oder Gummielemente. Allerdings gilt es bei ihrer Auswahl einiges zu beachten. Zusätzlich zur Eigenfrequenz des Ventilatoraufbaus selbst entsteht durch den Anbau von Schwingelementen ein weiteres Feder-Massen-System mit eigener Resonanzfrequenz. Beim Einsatz von Feder- oder Gummielementen sind die Mindestdrehzahlen zu beachten. In den technischen Unterlagen findet man für jeden Ventilator bereits richtig dimensionierte Schwingelemente und die zugehörige Mindestdrehzahl. Sollen andere verwendet werden, sind die o. g. Gesetzmäßigkeiten zu beachten.

Schwingungsmessung schützt vor Schäden

Schwingungstechnische Aspekte beim Ventilatoreneinbau zu beachten lohnt sich in jedem Fall. Bei Bedarf stehen die Experten von ebm-papst dem Kunden auch beratend zur Seite. Durch die Resonanzstellensuche (Hochlauf) sowie die regelmäßige Wiederholung der Schwingungsüberprüfung im Betrieb wird gewährleistet, dass Ventilatoren zuverlässig und effizient arbeiten.

Den Installationsguide von ebm-papst können Sie kostenfrei bei Hr. Ralf Mühleck (Ralf.Muehleck@de.ebmpapst.com) bestellen.