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Prüfung der mechanischen Ausführung

Mechanische Prüfung Motoren

Die Überprüfung der mechanischen Ausführung einer elektrischen Maschine steht am Anfang des gesamten Prüf- und Zertifizierungsprozesses. Hierbei ist die Norm EN 60079-0 die Grundlage der mechanischen Ausführung aller elektrischen Maschinen zum Einsatz in der Zone 1. Bei der Zündschutzart "Erhöhte Sicherheit" (EN 60079-7) liegen die Schwerpunkte auf der Überprüfung der folgenden Punkte:

     

  • Kabel-und Leitungseinführung: Durchführung von Zugprüfungen:  EN 60079-0

  • Materialpaarungen: Vermeidung der Bildung von Reib- und Schlagfunken

  • Luft- und Kriechstrecken: Einhaltung der Luft- und Kriechstrecken gemäß EN 60079-7 zur Vermeidung zündfähiger elektrischer Entladungen und Funkenüberschlägen

  • Abstand zwischen bewegten und feststehenden Teilen: Vermeidung des mechanischen Anschleifens während  des Betriebes. Bei Asynchronmaschinen müssen z.B. die Luftspaltmindestwerte gemäß EN 60079-7 zwischen Stator und Rotor eingehalten werden.

  • Schlagfestigkeitsprüfung: Sicherstellen eines ausreichenden Schutzes gegenüber mechanischen Beschädigungen.

  • Lüfterprüfung: Überprüfung der mechanischen Stabilität des Lüfters

  • Kunststoffprüfung: Überprüfung der Wärme- und Kältebeständigkeit der verwendeten Kunststoffe, Überprüfung der Temperaturbeständigkeit der Dichtungen. Bei Kunststoffoberflächen mit einer zusammenhängenden Fläche größer als in EN 60079-0 in Abhängigkeit der Explosionsgruppe spezifiziert muss die Problematik elektrostatischer Aufladungen betrachtet werden.

  • IP-Schutz: Überprüfung der IP-Schutzart des Betriebsmittels gegenüber festen Fremdkörpern und Wasser.

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Wenn bei der Prüfung festgestellt wurde, dass die oben genannten Punkte im Sinne der normativen Anforderungen erfüllt sind, wird für den Motor ein mechanischer Prüfbericht ausgestellt, der die Basis für die EG-Baumusterprüfbescheinigung bildet. Dazu gehört auch eine Überprüfung der Betriebsanleitung. Zum mechanischen Prüfbericht gehören die die mechanische Ausführung des Motors beschreibenden Unterlagen, z.B. Zeichnungen. Zukünftige Änderungen und Ergänzungen durch den Hersteller sind nur nach Rücksprache mit der Prüfstelle erlaubt.

Prüfungen:

 

Wärme- und Kältebeständigkeitsprüfung (Klimalagerung)

Klimaschrank

Diese Prüfung ist ein zentraler Teil der Zertifizierung und muss bei allen Gehäuseteilen / Anbauteilen aus Kunststoffen durchgeführt werden. Die Prüfung setzt sich zusammen aus einem oder mehreren Klimalagerungszyklen zur beschleunigten Alterung des Bauteiles und anschließender Prüfung der Funktion. Bei einem Maschinenlüfter aus Kunststoff wird nach der Klimalagerung z.B. eine Reversierprüfung mit 20000 Drehrichtungswechseln durchgeführt. Der Lüfter darf dabei nicht von der Welle fallen oder nach dem Versuch Risse zeigen.
Bei einem Gehäuse mit Kunststoffdichtungen werden nach der Klimalagerung die Schlagfestigkeitsprüfung und anschließend die IP-Gehäuseschutzartprüfung durchgeführt. Hierbei dürfen weder unzulässige Mengen an Wasser oder Staub eindringen noch bei der Schlagfestigkeitsprüfung dem sicheren Betrieb entgegenstehende Schäden auftreten. Die Lagertemperaturen ergeben sich aus den späteren Einsatztemperaturgrenzen + 10-15 K / - 5-10 K. Die Klimalagerung ist in EN 60079-0 beschrieben.

Erforderlich bei:

  • Gehäuseteilen aus Kunststoffen
  • Gehäusen mit Elastomerdichtungen

 

Schlagfestigkeitsprüfung (Stossprüfung)

Schlagprüfung

Bei der Schlagfestigkeitsprüfung wird auf das Gehäuse gemäß der erforderlichen Schlagenergie ein Prüfkörper mit dem Durchmesser 25 mm und der Masse 1 Kg aus variabler Höhe fallengelassen. Es dürfen dabei keine den sicheren Betrieb in Frage stellenden Schäden auftreten. Prüflinge aus Metall werden dabei bei Raumtemperatur geschlagen, bei Prüflingen aus Kunststoff erfolgt jeweils eine Prüfung nach der  Klimalagerung mit den Grenztemperaturen des Einsatztemperaturbereiches + 15 K an der oberen Grenze und -10 K an der unteren Grenze.

Erforderlich bei:

  • Motoren (Lüfterhaube)
  • Gehäusen
  • Leuchten

Wasserschutzprüfung

ipprüfung

Um im späteren Betrieb eine Zündgefahr durch eindringendes Wasser zu vermeiden und die elektrische Sicherheit zu gewährleisten, müssen explosionsgeschützte Maschinen mindestens der Schutzart IP X4 für den Wasserschutz genügen. IP X4 bedeutet Schutz gegen Spritzwasser. Bei der Prüfung wird das Prüfmuster auf einem Drehteller montiert und gemäß der Abbildung links mit Wasser bespritzt. Der Wasservolumenstrom beträgt dabei 10 l/min, und die Prüfung wird für mindestens 5 min durchgeführt. Nach der Prüfung darf bei der Demontage des Motors kein eingedrungenes Wasser in schädigender Menge sichtbar sein. Der Prüfungsablauf ist in der EN 60529 (für Anschlusskästen) bzw. EN 60034-5 (für elektrische Maschinen) beschrieben. Das Prüfergebnis wird für den Motor ebenfalls nach EN 60529 bewertet. Erfordert es der spätere Einsatzort, ist eine Prüfung gemäß IP X5 (Strahlwasser) oder  IP X6 (starkes Strahlwasser) erforderlich.

Erforderlich bei:

  • IP-Schutzartprüfungen
  • Explosionsgeschützten Maschinen
  • Anschlusskästen

Staubschutzprüfung

Staubprüfung

Die Staubprüfung ist ein weiterer Teil der IP-Schutzartprüfung und prüft die erste Kennziffer der IP-Schutzart (Schutz gegen Fremdkörper) ab.
Das Prüfmuster wird dabei in einer Staubkammer an eine Vakuumpumpe angeschlossen und befindet sich in einer Talkumstaub-Atmosphäre. Der Unterdruck wird dahingehend eingestellt, dass das 40 fache bis 60 fache des Gehäuseinnenvolumens als abgesaugte Luftmenge pro Stunde nicht überschritten wird. Der Unterdruck darf maximal 20 mbar betragen. Die Prüfung ist beendet, wenn das 80 fache bis 120 fache des Gehäuseinnenvolumens an Luft durchgesaugt wurde oder 8 Stunden vergangen sind. Nach dem Versuch wird das Prüfmuster geöffnet und auf eingedrungenen Staub untersucht. Bei der Schutzart IP 5X darf kein Staub in schädigender Menge eingedrungen sein. Bei IP 6X darf überhaupt kein Staub im inneren sichtbar sein. Die Prüfung ist in EN 60529 bzw. EN 60034-5 spezifiziert.

Für den Staubexplosionsschutz nach IEC/EN 60079-31 wird zuvor eine Überdruckprüfung durchgeführt.

Erforderlich bei:

  • IP-Schutzartprüfungen
  • Staubexplosionsgeschützten Maschinen mit der Zündschutzart "tD" bzw. "ta", "tb" oder "tc"