Wälzlager sprechen eine klare Sprache — in Frequenzen. Wer diese Sprache lesen kann, spart pro Maschinenausfall durchschnittlich 18.000 bis 85.000 Euro.
Die vier charakteristischen Schadensfrequenzen
Jeder Wälzlagerschaden erzeugt eine mathematisch berechenbare Schadensfrequenz, die vom normalen Betriebsrauschen unterschieden werden kann:
- BPFO (Ball Pass Frequency Outer Race): Schaden am Außenring. Erkennbar durch impulsartige Erhöhung bei f = 0,4 × n × z (n = Drehzahl, z = Anzahl Wälzkörper). Häufigste Schadensform: 45%.
- BPFI (Ball Pass Frequency Inner Race): Schaden am Innenring. Tritt oft bei höher belasteten Lagern auf, z.B. Spindelfrontlager. Frequenz moduliert mit der Drehfrequenz.
- BSF (Ball Spin Frequency): Schaden am Wälzkörper selbst. Charakteristisch: Seitenfrequenzen ±BSF um die Grundfrequenz.
- FTF (Fundamental Train Frequency): Käfigschaden. Niederfrequent, oft schwer zu detektieren. Kündigt sich durch Amplitudenmodulation anderer Frequenzen an.
Vier Stufen des Lagerverschleißes
Stufe 1 (Ultraschall-Stadium, 8 Wochen vor Ausfall): Erste Oberflächenveränderungen im Bereich 250–350 kHz. Für konventionelle Sensoren unsichtbar.
Stufe 2 (Hochfrequenz-Schwingungen, 4–6 Wochen): Schadensfrequenzen erscheinen im Spektrum. Noch kein hörbares Geräusch. Hier greift unser KI-System ein.
Stufe 3 (Seitenfrequenzen, 1–3 Wochen): Harmonische und Seitenfrequenzen vermehren sich. Gesamtvibration beginnt zu steigen. Menschliches Ohr beginnt, ungewöhnliche Geräusche zu hören.
Stufe 4 (Kritische Phase, Stunden bis Tage): Gesamtschwingungspegel > 3× Baseline. Breites Rauschen überdeckt Diskretfrequenzen. Totalversagen unmittelbar.