Spacer Shaft Alignment: Common Pitfalls and How to Avoid Them

30.09.2025

Eine Distanzwelle verbindet zwei Maschinen über zwei Kupplungen und eine Zwischenwelle. Sie werden häufig in Pumpen- und Kompressoreinrichtungen in vielen Branchen eingesetzt. Die Erhaltung der Ausrichtung ist für den Maschinenzustand von entscheidender Bedeutung. Viele Teams haben jedoch Probleme mit der korrekten Ausrichtung der Distanzwelle aufgrund der größeren Länge und der Konfiguration mit zwei Kopplungen.

Dieser Artikel erläutert die Ausrichtung der Distanzwelle, umreißt die häufigsten Herausforderungen, mit denen Teams bei der Ausrichtung von Distanzwellen konfrontiert werden, und gibt Tipps zur einfacheren und schnelleren Ausrichtung der Distanzwelle.

Was Sind Distanzwellen?

Distanzwellen sind Zwischenwellen, die Antriebskomponenten und angetriebene Komponenten miteinander verbinden. Eine Distanzwelle ist als Welle definiert, die länger ist als ihr Durchmesser. Sie verfügt in der Regel auf jeder Seite über eine flexible Kupplung, die den Versatz ausgleicht.

Distanzwellen haben viele Einsatzmöglichkeiten. Sie vergrößern den Abstand zwischen den Maschinen, um die Arbeit an den Maschinen zu erleichtern, und schaffen gleichzeitig mehr Platz für die Demontage der Maschinen, wann immer dies erforderlich ist. Häufig werden sie zwischen Maschinen eingesetzt, die eine starke thermische Ausdehnung aufweisen oder mit sehr hohen Drehzahlen betrieben werden. Da mit Distanzwellen gekoppelte Maschinen größere Ausrichtungsfehler tolerieren können als direkt miteinander verbundene Maschinen, sind dank der Distanzwellen höhere Toleranzen bei der Wellenausrichtung möglich.

Ausrichtungstoleranzen mit Distanzwellen

Die Ausrichtungstoleranzdiagramme zeigen die Toleranzen auf der Basis der Umdrehungen pro Minute (U/min) einer Maschine an. Je höher die Drehzahl der Maschine, desto genauer muss die Ausrichtung sein, um eine Beschädigung der Ausrüstung zu vermeiden.

Die Tabelle unten zeigt typische Ausrichtungstoleranzen mit Distanzwellen auf der Basis der Drehzahl. Auch wenn die Ausrichtungstoleranzen für Distanzwellen strenger zu sein scheinen als die üblichen Ausrichtungstoleranzen zwischen Maschinen, handelt es sich bei den angegebenen Werten um den zulässigen Versatz pro 100 mm bzw. pro Zoll der Distanzwelle.

Gründe für die Wichtigkeit der Ausrichtung von Distanzwellen

Mehr als die Hälfte der Ausfälle von rotatorisch angetriebenen Anlagen kann auf eine einzige Ursache zurückgeführt werden: Fehlausrichtung. Auch wenn Distanzwellen eine höhere Toleranz bei Fehlausrichtungen als eine Direktkopplung erlauben, ist es dennoch wichtig, die Ausrichtung innerhalb der empfohlenen Toleranzen einzuhalten.

Fehlausrichtungen können zu vorzeitigem Verschleiß der Lager und Dichtungen sowie zu Spannungen in der Kopplung führen, was die Instandhaltungskosten erhöht. Auch wenn eine Kopplung mit Distanzwellen die Maschinen schützen kann, indem sie einen Teil der durch Fehlausrichtungen verursachten Belastungen ausgleicht, kann ein zu starker Versatz die Distanzwelle, Kupplung oder andere Maschinenkomponenten beschädigen und letztendlich zu Ausfällen führen. Zudem kann sie die Effizienz verringern und die Schwingungen erhöhen, was die Betriebskosten steigert.

Herausforderungen bei der Ausrichtung von Distanzwellen

Die Länge von Distanzwellen variiert zwischen wenigen Zoll und mehreren Metern. Die Länge kann, neben den Mehrfachkopplungen, bei der Ausrichtung eine Herausforderung darstellen, insbesondere beim Ausrichten sehr langer Distanzwellen.

Die Ausrichtung von Distanzwellen mit herkömmlichen Messuhrmethoden ist aufgrund des Abstands zwischen den Maschinen besonders schwierig. Da das Gewicht der Halterung über die Länge der Distanzwelle zu einem Durchhang führt, muss dieser berechnet und in den Messwerten der Messuhr berücksichtigt werden. Dieser Schritt wird häufig übersehen oder falsch berechnet, sodass es sehr schwierig sein kann, eine Distanzwelle mit Messuhren auszurichten.

Durch die Verwendung eines Ein-Laserausrichtsystems mit Doppelsensor, wie RotAlign, OptAlign oder ShaftAlign von PRÜFTECHNIK, werden die durch die durchhängenden Messuhrhalterungen verursachten Probleme bei der Ausrichtung beseitigt. Der Laser kann eine Strecke von über 10 Metern ohne Ablenkung messen und liefert somit auch bei langen Distanzwellen präzise Ergebnisse.

Best Practices für die Ausrichtung von Distanzwellen

Die richtige Ausrichtung einer Distanzwelle ist entscheidend, um die Langlebigkeit und Effizienz von rotierenden Maschinen zu gewährleisten. Es gibt einige Best Practices für die Ausrichtung von Distanzwellen, die jeder Techniker kennen sollte, um häufige Herausforderungen bei der Ausrichtung zu meistern.

Geben Sie vor der Ausrichtung Zielwerte für die thermische Ausdehnung und die Versatztoleranzen ein, um während der Ausrichtung eine höhere Genauigkeit zu erreichen. Einige Laser-Ausrichtungssysteme verfügen über eine integrierte Funktion, die in Echtzeit Rückmeldungen zu Maschineneinstellungen liefert. Ein Beispiel ist LiveMove von PRÜFTECHNIK, das Techniker informiert, sobald die Ausrichtung innerhalb der Toleranzen erreicht ist – selbst über große Entfernungen – und anzeigt, wie sich Maschinenbewegungen auf die Ausrichtung auswirken.

Eine erhebliche Fehlausrichtung einer Distanzwelle über große Entfernungen kann dazu führen, dass selbst bei Lasersystemen Schwierigkeiten auftreten, den Laser und den Empfänger in Reichweite zueinander zu halten. Ein Vorteil von Lasersystemen gegenüber Messuhren besteht darin, dass einige Modelle über eine Funktion verfügen, mit der Teams den Laser neu zentrieren können, falls dieser den Erfassungsbereich des Sensors verlässt. Dadurch kann die anfängliche Fehlausrichtung ohne Vorausrichtung oder mehrere Messungen ermittelt werden.

Sollte der Abstand zwischen den Kupplungen auf beiden Seiten der Distanzwelle zu groß sein oder sich andere Maschinen im Weg befinden, können Sie mithilfe der Funktion zur Ausrichtung von verketteten Maschinen die Distanzwelle als Maschine ohne Füße behandeln. So kann die Ausrichtung mithilfe einer Reihe von Sensorköpfen auf jeder Kupplung erfolgen, wodurch gleichzeitig die Gesamtheit der Maschinenkette ausgerichtet wird, die in diesem Fall aus zwei Maschinen und der dazwischenliegenden Distanzwelle besteht.

Für die langfristige Zuverlässigkeit sollten Sie die Ausrichtergebnisse im Laufe der Zeit als Trend darstellen. Lasersysteme mit Cloud-Anbindung können diesen Vorgang vereinfachen, indem sie historische Ausrichtungsdaten speichern und die Veränderungen der Ausrichtung sichtbar machen. Techniker können so die Ursache für wiederkehrende Fehlausrichtungen ermitteln und beheben sowie die Ausrichtungsprozesse und den Zeitplan optimieren.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Ausrichtung von Distanzwellen mit einem Laserausrichtsystem

Die Ausrichtung einer Distanzwelle gelingt mit modernen Lasersystemen schnell und einfach. So gehen Sie in sechs Schritten vor:

1. Vorbereitung der Anlage: Vergewissern Sie sich, dass die Maschine vom Netz getrennt und für Arbeiten sicher ist. Beheben Sie Kippfuß-Probleme mithilfe von Ausgleichsscheiben, um ein Wackeln des Sockels zu vermeiden. Geben Sie Zielwerte für thermische Ausdehnung und Versatztoleranzen in das Lasersystem ein, um die Ausdehnung im Betrieb zu berücksichtigen.
2. Montage des Lasersystems: Installieren Sie ein Ein-Laser-System mit zwei Sensoren, wobei ein Sensor an jeder Kupplungsnabe angebracht wird. Vergewissern Sie sich, dass sich der Laserstrahl innerhalb des Messbereichs befindet (Funktionen wie InfiniRange bei Werkzeugen von PRÜFTECHNIK können bei einer starken anfänglichen Fehlausrichtung eine Neuzentrierung vornehmen).
3. Vornehmen erster Messungen: Aktivieren Sie das Lasersystem, um den aktuellen Ausrichtungszustand der Distanzwelle zu messen. Verwenden Sie bei Bedarf die Funktion zur Ausrichtung einer Maschinenkette, um die Distanzwelle als eine Komponente ohne Füße zu behandeln. Dabei werden die Daten beider Kupplungen gleichzeitig erfasst.
4. Anpassen der Ausrichtung: Bewegen Sie die Maschine (vertikal mit Ausgleichsscheiben oder horizontal mit Hebeböcken), während Sie die Laseranzeige beobachten, um die Ausrichtung in den Toleranzbereich zu bringen. Funktionen wie LiveMove bei den Werkzeugen von PRÜFTECHNIK geben Feedback in Echtzeit für präzise Ergebnisse.
5. Überprüfen und abschließen: Prüfen Sie die Messungen nach den Anpassungen erneut, um sich zu vergewissern, dass sich die Welle im Toleranzbereich befindet. Achten Sie darauf, dass der Laserstrahl über die gesamte Entfernung hinweg gleichmäßig ausgerichtet bleibt, und nehmen Sie gegebenenfalls eine Anpassung mit InfiniRange vor.
6. Dokumentieren und Trendaufzeichnung: Speichern Sie Ausrichtungsdaten über eine Cloud-Verbindung, um die Ergebnisse im Zeitverlauf zu analysieren und Muster oder wiederkehrende Probleme zu erkennen, die für zukünftige Optimierungen genutzt werden können.

Abschließende Überlegungen zur Ausrichtung von Distanzwellen

Die Ausrichtung von Distanzwellen ist entscheidend, um die Zuverlässigkeit und Effizienz rotierender Maschinen aufrechtzuerhalten, insbesondere in Branchen, die auf Pumpen und Kompressoren angewiesen sind. Fehlausrichtungen verursachen kostspieligen Verschleiß, Schwingungen und Ausfallzeiten. Der Schritt von herkömmlichen Messuhren hin zu fortschrittlichen Lasersystemen stellt jedoch einen bedeutenden Fortschritt in Richtung Effizienz dar und beseitigt die Probleme herkömmlicher Ausrichtungsmethoden, wie beispielsweise das Durchhängen von Halterungen und Ungenauigkeiten bei großen Abständen.

Bei der Ausrichtung von Distanzwellen ist es wichtig, Toleranzen genau zu kennen und zu wissen, wie sich die Länge der Distanzwelle auf die Toleranzen auswirkt. Laserausrichtsysteme von PRÜFTECHNIK verfügen über integrierte Toleranzrechner und können die Ausrichtungstoleranzen von Distanzwellen auf der Grundlage der Daten berechnen, die Sie in das Tool eingegeben haben. Dadurch lassen sich Missverständnisse und Fehlberechnungen vermeiden, und es wird sichergestellt, dass Sie eine Ausrichtung innerhalb der Toleranzgrenzen erreichen, die auf Ihrer individuellen Maschinenkonfiguration basiert – ganz gleich, wie lang oder komplex diese auch sein mag.

Die Ein-Lasersysteme von PRÜFTECHNIK sind die einfachsten Ausrichtungsgeräte für Distanzwellen, da sie dank der InfiniRange-Funktion sogar mit großen Fehlausrichtungen über lange Distanzwellen zurechtkommen. Mit integrierten Arbeitsabläufen und Funktionen wie LiveMove und Mehrfachkopplung-Ausrichtung vereinfachen Laserausrichtsysteme von PRÜFTECHNIK jede Ausrichtung und erzielen auch in den schwierigsten Situationen eine präzise Ausrichtung.