Symptome eines Lagerschadens
Abbildung 1: Vorzeitiger Ausfall eines Wälzlagers
Ein Lagerschaden ist ein ernstes Problem, da drehende Komponenten in einer Maschine zum Stillstand kommen können, was zu erheblichen Schäden führt. Glücklicherweise gibt es einige häufige Symptome, mit denen ein Lagerschaden erkannt werden kann, bevor es zu spät ist. Das erste Anzeichen für einen Lagerschaden sind übermäßige Vibrationen. In der Folge beginnt das Lager, sich über das zulässige Maß hinaus zu erwärmen und übermäßige Geräusche zu erzeugen, entweder in Form von hohen Tönen oder durch Schleifen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über diese Symptome, erörtert, wie sie zu analysieren sind, und nennt einige gängige Beispiele für Lagerausfälle.
Anzeichen eines Lagerschadens
Es gibt fünf Hauptsymptome für einen Lagerschaden:
- Temperatur: Während des Betriebs steigt die Temperatur des Lagers über das zulässige Maß hinaus an.
- Vibration: Während des Betriebs treten übermäßige Vibrationen auf.
- Schmierung: Die Schmierung der Lager ist unsachgemäß, d. h. es muss mehr geschmiert werden, es wird zu viel geschmiert oder es wird die falsche Schmierung verwendet.
- Kontamination: Der Schmierstoff ist mit Fremdpartikeln oder -stoffen verunreinigt.
- Lärm: Während des Betriebs treten übermäßige Geräusche auf, typischerweise ein hohes Quietsch- oder Schleifgeräusch.
Temperatur
Die Lager erhitzen sich während des Betriebs. Eine akzeptable Lagertemperatur liegt bei vielen Lagern bei 82 °C (180 °F) oder darunter (die produktspezifischen Temperaturwerte entnehmen Sie bitte dem Lagerhandbuch). Da ein Lager die Reibungskräfte zwischen rotierenden Maschinenteilen reduziert, führt ein defektes oder ausgefallenes Lager zu mehr Reibung und höheren Betriebstemperaturen. Daher ist eine regelmäßige Temperaturprüfung mit Temperatursensoren, wie z. B. einem Infrarot-Temperatursensor, erforderlich. Wenn eine ungewöhnlich hohe Temperatur festgestellt wird, ist dies ein Zeichen dafür, dass das Lager ausgetauscht werden muss, bevor es ausfällt.
Abbildung 2: Ein ausgefallenes Lager erwärmt sich schnell, da die Reibungskräfte stark ansteigen.
Vibration
Übermäßige Vibrationen durch ein ausgefallenes Lager können eine Reihe von Gründen haben. So kann beispielsweise Abrieb die Laufbahn beschädigen, so dass die Wälzkörper umherhüpfen. Geringe Unterschiede zwischen den einzelnen Wälzkörpern, die durch Bearbeitungsfehler bei der Lagerherstellung verursacht werden, können ebenfalls Vibrationen verursachen. Für die Prüfung von Lagerschwingungen gibt es verschiedene Werkzeuge und Methoden. Wenn Sie ungewöhnliche Vibrationen bemerken, die im Laufe der Zeit zugenommen haben, ist dies in der Regel ein guter Indikator dafür, dass das Lager ausgetauscht werden sollte. Weitere Informationen über Lagerschwingungen finden Sie in der Norm ISO 15242.
Schmierung
Der häufigste Grund für Lagerausfälle ist mangelnde Schmierung. Lager benötigen eine präzise Schmierung, um korrekt zu funktionieren. Das Lager kann aus folgenden Gründen ausfallen:
- Eine unzureichende Schmierung kann die Reibung erhöhen, was zu übermäßigem Verschleiß und Hitze führt.
- Eine zu starke Schmierung kann zu einem Druckanstieg führen, der ein Versagen der Dichtung, ein Schmiermittel-Leck und eine übermäßige Wärmeentwicklung zur Folge hat.
- Ein falsches Schmiermittel kann die Reibung erhöhen, was zu übermäßigem Verschleiß und Hitze führt.
- Verunreinigtes Schmiermittel kann die Reibung erhöhen, was zu übermäßigem Verschleiß und Hitze führt.
Prüfen Sie immer die Anweisungen des Lagerherstellers, bevor Sie eine schmierungsbezogene Wartung durchführen. Es sind tragbare Fettanalysekits erhältlich, mit denen die Schmierung auch an entlegenen Orten geprüft werden kann.
Abbildung 3: Eine unsachgemäße Schmierung der Lager kann zu einem Lagerausfall führen.
Verunreinigung
Die Verschmutzung von Lagern kann auf verschiedene Weise erfolgen. Einer der häufigsten Wege ist die Nachschmierwartung. Schlechte Dichtungen können dazu führen, dass sich fremde Verunreinigungen mit dem Schmierstoff vermischen. Auch das Waschen eines Lagers mit Hochdruck kann den Schmierstoff emulgieren. Letztlich führen Verunreinigungen zu Abrieb, der die Lebensdauer des Lagers erheblich verkürzt. Wenn bei der Inspektion des Lagers Verunreinigungen festgestellt werden, sollte es ausgetauscht werden.
Lärm
Defekte Lager können ungewöhnliche Geräusche verursachen, z. B. ein hohes Quietschen oder Schleifgeräusche. Die beste Methode, um Geräusche als Indikator für einen Lagerschaden zu verwenden, ist subjektiv. Es ist wichtig, auf die Geräusche eines gut funktionierenden Lagers zu achten, um zu wissen, wann etwas nicht stimmt.
Ausfall des Kugellagerkäfigs
Bei vielen Kugellagerkonstruktionen wird ein Käfig verwendet, der die einzelnen Wälzkörper umgibt, um sie in einer Linie zu halten. Eine Beschädigung des Käfigs führt zum Ausfall des Käfigs und damit schnell zum Ausfall des gesamten Lagers. Das Versagen von Kugelkäfigen erfolgt in der Regel in vier Phasen:
- Stufe 1: Es gibt keinen merklichen Temperatur- oder Geräuschanstieg, aber das Lager vibriert etwas stärker als sonst. Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es wenig Grund zur Sorge.
- Stufe 2: Die Temperatur bleibt normal, aber die Geräusche des Lagers während des Betriebs nehmen leicht zu. Die Amplitude der Schwingungen nimmt weiter zu.
- Stufe 3: Die Temperatur ist etwas angestiegen, und übermäßige Geräusche sind leicht zu hören. An diesem Punkt nehmen die Vibrationen deutlich zu. Der Austausch des Lagers sollte erfolgen, bevor Sie über Stufe 3 hinausgehen.
- Stufe 4: Die Temperatur und die Geräusche steigen deutlich an, und es kommt zu starken Vibrationen. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Beschädigung des Systems möglich.
Beispiele für Lagerschäden
- AC-Kompressoren: Klimakompressoren sind ein wichtiger Bestandteil des Kühlsystems eines Fahrzeugs. Symptome für einen Ausfall des Kompressorlagers sind Lüfter, die nur heiße Luft ausblasen, oder laute Geräusche beim Betrieb der Klimaanlage. AC-Kompressoren haben in der Regel zweireihige Schrägkugellager oder hochbelastbare Zylinderlager.
- Waschmaschinentrommel: Waschmaschinentrommellager sind in der Regel Kugellager. Ein Ausfall des Trommellagers in Waschmaschinen kann durch Schleifgeräusche beim Drehen der Trommel oder durch eine übermäßige Auf- und Abbewegung der Trommel festgestellt werden.
- Zentrifugalpumpe: Zentrifugalpumpen verwenden je nach Konstruktion unterschiedliche Lager. Ein Lagerschaden in einer Kreiselpumpe lässt sich oft durch ein lautes Schleifgeräusch oder übermäßige Vibrationen während des Betriebs feststellen.
FAQs
Was sind die ersten Anzeichen eines Lagerschadens?
Das erste Anzeichen für einen Lagerschaden sind übermäßige Vibrationen. In der Folge beginnt das Lager, sich über das zulässige Maß hinaus zu erwärmen und übermäßige Geräusche zu erzeugen, entweder in Form von hohen Tönen oder durch Schleifen.
Was passiert, wenn Lager ausfallen?
Lager verringern die Reibungskräfte, die durch drehende Teile in Maschinen entstehen. Bei einem Lagerausfall steigen die Reibungskräfte schnell an, was zu einem erheblichen Temperaturanstieg und extremem Verschleiß führt.