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Vorbeugende Instandhaltung Mit Ultraschall das hören, was man misst

| Redakteur: Bernhard Herzog

>> Das Potenzial von Ultraschall für die vorbeugende Instandhaltung ist enorm. Die Anwendung dieser Technik ist als Werkzeug der vorbeugenden Instandhaltung im Laufe der letzten 20 Jahre ständig gewachsen, was unter anderem auch auf die erweiterten Möglichkeiten der Messgeräte zurückzuführen ist.

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Mit ihrem Hörsinn haben Menschen jahrhundertelang Probleme gefunden. Mit Ultraschall wird diese Fähigkeit gesteigert, da man mit einem breiteren hörbaren Frequenzbereich arbeitet.
Mit ihrem Hörsinn haben Menschen jahrhundertelang Probleme gefunden. Mit Ultraschall wird diese Fähigkeit gesteigert, da man mit einem breiteren hörbaren Frequenzbereich arbeitet.
(Bild: dinfo)

her. Ultraschall überzeugt beim Orten von Leckagen im Bereich Druckluft, Dampf und Vakuum sowie bei technischen Defekten wie bei einer Koronaentladung, bei Kriechströmen und Lichtbögen. Keines dieser Probleme «rotiert» – und sie liegen damit auch nicht im Verantwortungsbereich der «Vibrationsingenieure». Dennoch sind es Probleme von höchster Bedeutung, denn sie können ganze Maschinen und Anlagen ungewollt zum Stillstand bringen. Deshalb muss die Überwachung Teil einer auf breiter Basis angelegten vorbeugenden Instandhaltung sein. In Gesprächen über vorbeugende Instandhaltung hinsichtlich Struktur- oder Kontaktultraschall geht es fast immer um den limitierten Bereich der Kugellager.

Es gibt aber viel mehr, als nur Lager instand zu halten. Der typische Instandhaltungsingenieur ist folglich an wesentlich mehr Dingen interessiert als nur an Kugellagern: Ventile, Kondensatableiter, hydraulische Systeme, Zylinder, Dichtungen, Schieber und viele andere technische Gerätschaften sind genauso wichtig wie Motoren, Schaltgetriebe, Pumpen und Lager.

Ausserdem gibt es einige rotierende Anwendungen, die sich im niedrigen Bereich hinsichtlich Technik, Geschwindigkeit, Elektrizität und Kosten bewegen, sodass sie vom Bereich «Vibration» häufig ignoriert werden. Denken Sie an Förderbänder, an kleine rechtwinklige Schaltboxen, die kleine Bänder in der Lebensmittelindustrie antreiben oder an Verpackungsmaschinen. Wichtig? Absolut. Aber ist es wirtschaftlich, hier eine aufwendige Vibrationsüberwachung zu installieren? Vermutlich nicht.

Wertvolles Werkzeug für Instandhalter

Instrumente, die für das Orten von Leckstellen eingesetzt werden, gibt es bereits seit Anfang der 1960er Jahre. Die allgemeine Akzeptanz dieser Technik ist im Vergleich zu Vibrationsüberwachung und Thermografie jedoch relativ gering. Das überrascht, denn es gibt Probleme in der Instandhaltung, die mit Vibrationsüberwachung oder mithilfe von Infrarot nicht, aber mit Ultraschall gefunden werden können. Ausserdem lassen sich manche Probleme mit Ultraschall einfach leichter und schneller orten. Hintergrund: Ultraschall kann Reibung, Turbulenzen und Schadstellen «hören». Wenn eine Fehler-Möglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) durchgeführt wurde und wenn diese potenzielle Schäden auflistet, deren Charakteristik Reibung, Turbulenzen und Schadstellen sind, dann sollte Ultraschall das wertvollste Werkzeug in der «Werkzeugkiste» sein. Ultraschall ist hochfrequenter Schall, technisch also jede Frequenz über 20 kHz. Die meisten Geräte arbeiten im Bereich von 40 kHz. Schall geht durch Gase, Flüssigkeiten und feste Stoffe hindurch – das gilt natürlich auch für Ultraschall. Deshalb gibt es Ultraschallanwendungen in allen drei Medien und eine grosse Anzahl an Sensoren, die es erlauben, im Luftübertragungs-, Tauch- oder Kontaktmodus zu arbeiten.

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