Wellenspannung: Wie Sie Verschleiß am Antrieb vermeiden

Gefahr für Anlagen!

Wie Sie Verschleiß durch Wellenspannung am Antriebsstrang mit einem ordentlichen Erdungs-Konzept umgehen können, verrät dieser Instandhaltungs-Dienstleister.

Kennen Sie das? Bei auftretenden Geräuschen aus Lagern oder dem Getriebe beginnt schnell eine unspezifische Fehlersuche, da die Ursachen sehr unterschiedlich sein können. Typische Gründe sind beispielsweise Verschleißerscheinungen oder eine Unwucht, die beide zu Vibrationen führen können. Eine oft vergessene und unterschätzte Ursache für Geräuschentwicklung und Verschleiß ist jedoch ein anderes Problem: die sogenannte Wellenspannung. Im Folgenden stellen wir als Instandhaltungs-Dienstleister Ihnen dieses Phänomen etwas näher vor, gibt Ihnen Methoden zur Prüfung an die Hand und zeigt anschließend wirksame Gegenmaßnahmen auf.

Was bedeutet eigentlich Wellenspannung und wie entsteht sie?

Bei elektrischen Prozessen, wie in gängigen Elektroantrieben, besteht allzeit eine physikalische Wechselwirkung zwischen Spannung, der daraus resultierenden Stromstärke und den dann entstehenden magnetischen und elektrostatischen Feldern. Dieses Grundprinzip geht jedoch auch mit teils negativen Nebeneffekten einher – den sogenannten Lagerströmen.

Bei Förderbändern, Kunststofffilzen, Papier und Folienbahnen kommt es beispielsweise zu statischen Aufladungen, sogenannten oberflächlichen hochfrequenten Spannungen. Diese werden im Vergleich zu den herkömmlichen Erdungs-Strömen nicht über den Erdungs-Leitungsquerschnitt, sondern über die Erdungs-Leitungsoberfläche abgeführt.

Aus diesem Grund müssen für ein ausreichendes Erdungskonzept feindrahtige Erdungskabel eingesetzt werden. Der Anschluss der Erdungskabelenden an die Maschinenkomponenten spielt dabei ebenfalls eine große Rolle, denn häufig wird zum Beispiel nach Tausch des Motors die Farbe des Kabels nicht sauber entfernt, so dass trotz der Auswahl des richtigen Erdungs-Kabels die Wellenspannung nicht abgeführt werden kann.

Hinzu kommt, dass insbesondere bei Prozessänderungen wie zum Beispiel dem Abnehmen des Papieres, die Wellenspannung nicht mehr durch das Papier abgeführt wird und sich dann über den Antriebsstrang entlädt. Hier kommt es schon einmal zu Spannungsspitzen von über 400 Volt. Durch das Lagerspiel und die hohe Spannung am Antriebsstrang kommt es zu einer Funkenbildung und letztlich zu einer Materialschädigung, die zu einem verfrühten Verschleiß der Komponenten und in der Konsequenz zu kostspieligen Reparatur- und Wartungs-Arbeiten führt. Ein richtiges Erdungs-Konzept wie auch die Auswahl der richtigen Erdungsmittel kann diese Kosten vorbeugend verhindern. Um die richtige Auswahl des Erdungs-Konzeptes zu treffen, und die vorherrschende Wellenspannung zu erkennen, ist eine Wellenspannungsmessung zwingend erforderlich.