{"id":14854,"date":"2026-08-14T21:39:32","date_gmt":"2026-08-14T21:39:32","guid":{"rendered":"https:\/\/ceylanport.com\/?p=14854"},"modified":"2026-09-17T20:10:07","modified_gmt":"2026-09-17T20:10:07","slug":"vorausschauende-wartung-von-drehtrommelgranulatoren-uberwachung-von-vibration-temperatur-und-verschleis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/predictive-maintenance-for-rotary-drum-granulators-vibration-temperature-and-wear-monitoring\/","title":{"rendered":"Vorausschauende Wartung f\u00fcr Trommelgranulatoren: \u00dcberwachung von Vibrationen, Temperatur und Verschlei\u00df"},"content":{"rendered":"

Rotationsgranulatoren sind schwere, mechanische Anlagen, die f\u00fcr den 24-Stunden-Dauerbetrieb ausgelegt sind. Ein ungeplanter Stillstand einer Granulieranlage verursacht nicht nur die Kosten der Instandhaltung, sondern auch Produktionsausf\u00e4lle beim Anfahren, Materialverluste durch fehlerhaftes Material w\u00e4hrend der Stabilisierungsphase und die \u00fcblicherweise nach dem Kaltstart auftretende Recyclingphase. In einem Werk, das 330 Tage im Jahr im Dreischichtbetrieb l\u00e4uft, zeigt sich der Unterschied zwischen einer reaktiven und einer vorausschauenden Instandhaltungskultur deutlich in den j\u00e4hrlichen Produktionszahlen.

Die gute Nachricht: Trommelgranulatoren eignen sich hervorragend f\u00fcr die zustandsorientierte \u00dcberwachung. Die wichtigsten Ausfallursachen \u2013 Lagerverschlei\u00df, Verschlei\u00df des Zahnradeingriffs, Auskleidungsdefekte und Geh\u00e4usefehlausrichtung \u2013 erzeugen alle fr\u00fchzeitig erkennbare Signale, lange bevor es zu einem Ausfall kommt, vorausgesetzt, Sie messen die richtigen Parameter und vergleichen sie mit einem festgelegten Referenzwert. Wir zeigen Ihnen, welche Parameter \u00fcberwacht werden sollten, wo die Sensoren platziert werden, wie sinnvolle Alarmschwellenwerte festgelegt werden und wie Sie darauf aufbauend ein praktisches, vorausschauendes Wartungsprogramm entwickeln.

Warum Trommelgranulatoren gut f\u00fcr die Zustands\u00fcberwachung geeignet sind<\/strong>

Der Trommelgranulator verf\u00fcgt \u00fcber wenige kritische mechanische Systeme, die im Normalbetrieb jeweils ein messbares Signal erzeugen. Die Zapfenlager tragen die gesamte rotierende Masse der Trommel und erzeugen charakteristische Schwingungs- und Temperaturmuster, die sich mit dem Verschlei\u00df ver\u00e4ndern. Hohlrad und Ritzel greifen mit einer bekannten Frequenz ineinander, die von der Z\u00e4hnezahl und der Trommeldrehzahl abh\u00e4ngt. \u00c4nderungen dieser Eingriffsfrequenz im Schwingungsspektrum k\u00f6nnen auf Zahnverschlei\u00df oder Fluchtungsfehler hinweisen. Die Trommelschale selbst dreht sich mit einer bekannten Drehzahl. Abweichungen vom erwarteten Laufmuster des Laufrings deuten auf eine Fluchtungsabweichung hin, die schlie\u00dflich den Verschlei\u00df von Zapfenlager und Laufring beschleunigt.

Da diese Systeme w\u00e4hrend der normalen Granulierung unter konstanter Last laufen, ist der Ausgangszustand stabil und relativ einfach zu charakterisieren. Die Verschlechterung entwickelt sich tendenziell allm\u00e4hlich und nicht katastrophal, wodurch ein aussagekr\u00e4ftiges Warnfenster zwischen der ersten messbaren Signal\u00e4nderung und dem Zeitpunkt des erforderlichen Eingriffs entsteht. Die niedrige Drehzahl hat jedoch auch Nachteile, und es ist wichtig, dies klar zu benennen: Eine Trommel, die sich mit etwa 10 U\/min dreht, stellt eine Herausforderung f\u00fcr die konventionelle Schwingungs\u00fcberwachung dar. Die Defektenergie an den Zapfenlagern ist gering, und da die Beschleunigungsamplitude quadratisch mit der Frequenz abnimmt, liefert ein Standard-Beschleunigungsmesser bei diesen Drehzahlen oft keine brauchbaren Daten. Niederfrequente Beschleunigungsmesser, Geschwindigkeits- oder Wegmessungen sowie Verfahren wie Schallemissions- oder Sto\u00dfimpulsanalyse sind daher direkt an der Trommel anzutreffen. Antriebsmotor und Getriebe, die sich mit normaler Drehzahl drehen, dienen als konventionelle Messpunkte.

Moderne Trommelgranulatoren, die f\u00fcr die Zustands\u00fcberwachung ausgelegt sind \u2013 darunter solche mit vorinstallierten Montagefl\u00e4chen f\u00fcr Vibrations- und Temperatursensoren an den Zapfenlagern und Lagergeh\u00e4usen \u2013 erm\u00f6glichen die Umsetzung dieses Programms ohne bauliche Ver\u00e4nderungen an der Maschine. Sind die Halterungen bereits vorhanden, beschr\u00e4nkt sich die Integration von IIoT-Sensoren auf die Installation und Inbetriebnahme des Datenerfassungssystems und erfordert keine Neufertigung.

Zu \u00fcberwachende Parameter<\/strong>

Schwingungen der Zapfenlager. Die an den Zapfenlagergeh\u00e4usen gemessenen Schwingungen sind der wichtigste Indikator f\u00fcr den Lagerzustand, Unwucht des Trommelmantels und antriebsbedingte Anregungen. Beschleunigungsmesser, die am Lagergeh\u00e4use (nicht am rotierenden Trommelmantel selbst) angebracht sind, messen sowohl den Gesamtschwingungspegel als auch das Frequenzspektrum. \u00c4nderungen des Gesamtschwingungspegels dienen als einfacher Alarmausl\u00f6ser; die Spektralanalyse der Zeitreihe liefert detailliertere Diagnoseinformationen \u2013 Lagerfehlerfrequenzen, Zahnradverzahnungskomponenten und subsynchrone Signale, die mit Trommeltaumel oder Laufringexzentrizit\u00e4t zusammenh\u00e4ngen.

Temperatur des Zapfenlagers. Ein Temperaturanstieg im Lager bei konstanter Drehzahl und Last ist ein zuverl\u00e4ssiger Fr\u00fchindikator f\u00fcr unzureichende Schmierung oder Lagerverschlei\u00df. Ein im Lagergeh\u00e4use installierter Widerstandsthermometer (RTD) oder ein Thermoelement liefert einen kontinuierlichen Temperaturmesswert, der analysiert und gegebenenfalls alarmiert werden kann. Der Alarmschwellenwert sollte relativ zur festgelegten Basistemperatur und nicht als absoluter Wert eingestellt werden, da die normale Betriebstemperatur von Umgebungsbedingungen, Trommeldrehzahl und Bettlast abh\u00e4ngt.

Leistungsaufnahme des Antriebsmotors. Die \u00dcberwachung der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors \u2013 in den meisten modernen Anlagen \u00fcber den Frequenzumrichter (FU) verf\u00fcgbar \u2013 liefert kontinuierlich einen Hinweis auf den Drehmomentbedarf der Trommel. Der F\u00fcllgrad wird im laufenden Betrieb nicht direkt gemessen. Daher muss dieses Signal in der Praxis auf den gesamten Materialdurchsatz (Frischgut plus Rezirkulation) normiert werden, anstatt auf einen F\u00fcllgradwert. Steigende Leistungsaufnahme bei konstanter Trommeldrehzahl und konstantem Gesamtdurchsatz kann auf erh\u00f6hte Bettreibung (z. B. durch Produktablagerungen auf der Auskleidung oder durch ein \u00fcberf\u00fclltes Bett), Verschlei\u00df des Zahnradeingriffs oder eine Fehlausrichtung der Zapfenwalzen hinweisen. Im Vergleich zu Vibrationen ist dieses Signal relativ grob, l\u00e4sst sich aber in Anlagen mit bereits installiertem FU ohne zus\u00e4tzliche Sensoren leicht erfassen.

Zahneingriffstemperatur. Bei Stirnradgetrieben mit Kegelrad und Ritzel ist die Messung des Zahneingriffszustands und der Schmierwirkung mittels Infrarot-Punktsensor an den Zahnflanken oder durch regelm\u00e4\u00dfige Thermografie die praktikabelste Methode. Ein fester Kontaktsensor in der N\u00e4he eines offenen Eingriffs misst haupts\u00e4chlich die Umgebungsluft, da sich der Eingriff \u00f6ffnet und bewegt. Daher liefert die ber\u00fchrungslose Messung eine aussagekr\u00e4ftige Temperaturangabe an den Zahnflanken. Eine dauerhaft erh\u00f6hte Temperatur im Zahneingriff, die nicht durch erh\u00f6hte Umgebungstemperatur oder Belastung erkl\u00e4rt werden kann, deutet in der Regel auf unzureichende Schmierung oder Oberfl\u00e4chenverschlei\u00df an den Zahnflanken hin.

Laufringverfolgung. Ein gewisses axiales Spiel des Laufrings ist normal und oft sogar beabsichtigt: Die Zapfenrollen sind \u00fcblicherweise leicht schr\u00e4g angeordnet, sodass der Ring \u00fcber die Rollenfl\u00e4che hin und her wandert. Dadurch verteilt sich der Verschlei\u00df, anstatt sich auf einen Bereich zu konzentrieren. Entscheidend ist das Bewegungsmuster, nicht die Bewegung selbst. Ein Ring, der sich gleichm\u00e4\u00dfig in eine Richtung bewegt und fest an der Druckrolle anliegt, deutet auf eine Schubkraftunwucht hin, die, wenn sie nicht korrigiert wird, zu beschleunigtem Verschlei\u00df an der Laufringfl\u00e4che und der Zapfenrollenkante f\u00fchrt. Dies wird typischerweise durch regelm\u00e4\u00dfige manuelle Messungen w\u00e4hrend Inspektionsstopps \u00fcberwacht, wobei einige Betriebe N\u00e4herungssensoren installieren, um ein kontinuierliches axiales Positionssignal zu liefern.

Sensorplatzierung<\/strong>

Vibrationssensoren geh\u00f6ren an die station\u00e4ren Komponenten der Trommelbaugruppe, nicht an die rotierende Trommelh\u00fclle. Die korrekten Positionen sind die Lagergeh\u00e4use der Zapfenlager, die Lagergeh\u00e4use des Getriebeeingangs und -ausgangs sowie die Lagergeh\u00e4use des Antriebsmotors. Die Montage eines Beschleunigungsmessers direkt an der Trommelh\u00fclle erzeugt ein Rotationssignal, das schwer zu interpretieren ist und keine n\u00fctzlichen Informationen zur Lagerdiagnose liefert.

Zur Messung der Lagertemperatur sollte der Sensor im Lagergeh\u00e4use an einer Stelle positioniert werden, an der die Austrittstemperatur des Lagerschmierstoffs gemessen wird, und nicht an der Umgebungstemperatur der umgebenden Struktur.

Die Kabelf\u00fchrung von den Sensoren zum Datenerfassungssystem sollte so erfolgen, dass die hei\u00dfen Zonen um den Trockner und den K\u00fchler vermieden werden, sofern diese in der N\u00e4he liegen. Au\u00dferdem sollten die Kabel vor den mechanischen und chemischen Einfl\u00fcssen der Granulieranlage gesch\u00fctzt werden \u2013 in den meisten D\u00fcngemittelwerken sind Schutzrohre oder armierte Kabel geeignet.

Festlegung von Alarmschwellenwerten<\/strong>

Einer der h\u00e4ufigsten Fehler beim Einrichten eines Zustands\u00fcberwachungsprogramms ist die Anwendung generischer Alarmschwellenwerte aus einer internationalen Norm, ohne zuvor anlagenspezifische Ausgangswerte festzulegen. ISO 20816 (und die Vorg\u00e4ngernorm ISO 10816) bietet einen Rahmen f\u00fcr die Klassifizierung der Schwingungsst\u00e4rke nach Maschinentyp und Montageart. Der Anwendungsbereich ist jedoch zu beachten: Er ist auf Maschinen mit Drehzahlen ab ca. 600 U\/min ausgelegt. Die Norm gilt f\u00fcr die Messpunkte am Antriebsmotor und Getriebe einer Granulieranlage; sie deckt nicht die Messpunkte an Zapfen und Trommelmantel ab, die sich um zwei Gr\u00f6\u00dfenordnungen langsamer drehen. Innerhalb dieses Bereichs ist die Norm ein n\u00fctzlicher Ausgangspunkt \u2013 der absolute Schwingungspegel, der an einer bestimmten Trommel einen Alarm ausl\u00f6sen sollte, h\u00e4ngt jedoch vom Ausgangszustand dieser Trommel ab und nicht von einem universellen Tabellenwert.

Das richtige Vorgehen besteht darin, w\u00e4hrend einer Phase nachweislich einwandfreien Betriebs Basismessungen zu erfassen \u2013 idealerweise w\u00e4hrend der Inbetriebnahme oder kurz nach einem geplanten Wartungsstillstand, wenn die Lager gepr\u00fcft und als in gutem Zustand best\u00e4tigt wurden \u2013 und diese Messwerte zur Festlegung der Alarmschwellenwerte zu verwenden. Ein g\u00e4ngiges Vorgehen ist:

Alarmschwelle: Basiswert + ein definierter Wert, typischerweise 50\u2013100% \u00fcber dem Basiswert f\u00fcr die Gesamtvibration, abh\u00e4ngig von der Maschine und der beobachteten \u00c4nderungsrate. Dieser Wert ist als Richtwert und nicht als feste Regel zu verstehen; der angemessene Wert h\u00e4ngt von der Stabilit\u00e4t des Basiswerts und der Geschwindigkeit der nachweislichen Verschlechterung der Maschine nach einem Anstieg der Vibration ab.

Handlungsschwelle: Es ist sinnvoll, einen konkreten Wert anzugeben, anstatt sie lediglich als h\u00f6her als den Alarmwert zu definieren. \u00dcblicherweise liegt die Schwelle bei etwa dem Vierfachen des allgemeinen Basiswerts, w\u00e4hrend der Alarmwert etwa dem Doppelten des Basiswerts entspricht \u2013 dem Punkt, an dem unabh\u00e4ngig von anderen operativen Priorit\u00e4ten eine Untersuchung erforderlich ist.<\/strong>

Bei der Lagertemperatur ist ein Schwellenwert von 10\u201315 \u00b0C \u00fcber der festgelegten Basistemperatur unter vergleichbaren Betriebsbedingungen f\u00fcr die meisten Trommelgranulatoren ein angemessener Warnwert. Der genaue Wert sollte jedoch abh\u00e4ngig von Lagertyp, Schmierstoffspezifikation und beobachteter Temperaturstabilit\u00e4t festgelegt werden. Es handelt sich hierbei um Richtwerte \u2013 die optimalen Schwellenwerte sind diejenigen, die gen\u00fcgend Vorwarnzeit f\u00fcr eine geplante Intervention bieten, ohne so viele Fehlalarme auszul\u00f6sen, dass das \u00dcberwachungssystem ignoriert wird.

Vom reaktiven zum pr\u00e4diktiven Ansatz<\/strong>

Der \u00dcbergang von reaktiver zu vorausschauender Instandhaltung bei einem Trommelgranulator<\/a> Es geschieht in Etappen und erfordert nicht, dass alles auf einmal umgesetzt wird.

Der erste Schritt ist die Datenerfassung. Noch bevor man auf Basis der \u00dcberwachungsdaten handelt, liefert die Ermittlung der normalen Vibrations-, Temperatur- und Leistungskennlinien im stabilen Betrieb die Grundlage f\u00fcr die Interpretation zuk\u00fcnftiger Messwerte. Die meisten Anlagenbetreiber \u00fcberspringen diesen Schritt, da er scheinbar keine Auswirkungen hat \u2013 doch ohne eine solche Grundlage sind alle nachfolgenden Messungen kontextlos.

Die zweite Phase ist die Trend\u00fcberwachung. Anstatt auf einen Schwellenwertalarm zu warten, werden durch die regelm\u00e4\u00dfige \u00dcberpr\u00fcfung der Trenddaten allm\u00e4hliche Ver\u00e4nderungen erkannt, die zwar unterhalb des Alarmschwellenwerts liegen, aber auf eine beginnende Verschlechterung hindeuten. Ein Lager, dessen Vibrationspegel \u00fcber sechs Wochen hinweg stetig angestiegen ist, sollte \u2013 selbst wenn der Alarmschwellenwert noch nicht erreicht ist \u2013 untersucht werden, bevor es dazu kommt.

Die dritte Phase ist die Integration in die geplante Instandhaltung. Der Vorteil der Zustands\u00fcberwachung liegt darin, dass die Instandhaltung auf Basis des tats\u00e4chlichen Anlagenzustands und nicht nach festen Zeitintervallen geplant werden kann. Ein Lager, das zum geplanten Austauschintervall noch einen stabilen Zustand aufweist, kann bedenkenlos weiter gewartet werden; ein Lager, dessen Zustand sich vor dem geplanten Austauschtermin verschlechtert, kann beim n\u00e4chsten planm\u00e4\u00dfigen Stillstand repariert werden, anstatt auf einen Ausfall zu warten.

Diese Entwicklung \u2013 von Schwellenwertalarmen \u00fcber Trendanalysen bis hin zur zustandsorientierten Planung \u2013 stellt eine echte Verbesserung der Instandhaltungseffizienz dar, erfordert jedoch eine konsequente Datenerfassung, Disziplin der Bediener und eine Instandhaltungsmanagementkultur, die den \u00dcberwachungsdaten so weit vertraut, dass sie darauf reagiert.

Ceylan Machine & Process fertigt Trommelgranulatoren mit vorinstallierten Befestigungsm\u00f6glichkeiten f\u00fcr Vibrations- und Temperatursensoren an den Zapfenlagern und Lagergeh\u00e4usen. Diese sind f\u00fcr die Integration von IIoT-basiertem Zustands\u00fcberwachungssystem ausgelegt. F\u00fcr technische Anfragen zu den Spezifikationen der Zustands\u00fcberwachung oder zur Besprechung Ihrer Anforderungen an das Wartungsprogramm kontaktieren Sie bitte unser Ingenieurteam.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Rotary drum granulators are heavy mechanical systems designed for continuous 24-hour duty. A single unplanned stop on a granulation line costs more than just the maintenance intervention – it costs the production lost during startup, the off-spec material generated as the process restabilises, and the recycle excursion that typically follows when the line comes back […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":14908,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-14854","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-npk-granulation"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/14854","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=14854"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/14854\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":14855,"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/14854\/revisions\/14855"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/14908"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=14854"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=14854"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceylanport.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=14854"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}