Bosch-Rexroth Neue Filtermaterialien für Hydraulik

Innovative Filtration reduziert TCO

Autor Simon TiborErstellt am Keine KommentareKategorien pQ – Hydraulics Blog, Themen

Keine andere Technologie bietet eine solche Kraftdichte, Lebensdauer und Robustheit gegenüber widrigen Umgebungsbedingungen wie die Hydraulik.

Allerdings nur, solange die Hydraulikflüssigkeit nicht verschmutzt ist. Ähnlich wie Viren beim Menschen können mit dem bloßen Auge nicht erkennbare Partikel in der Hydraulikflüssigkeit auch große Anlagen stilllegen und dauerhaft beschädigen. Neue Filtermedien setzen den aktuellen Stand der Technik. Sie schützen die Hydraulikanlagen zuverlässig bei nachhaltig niedrigeren Filtrationskosten.

Inhalt

  1. Reinheitsanforderungen der Hydraulik
  2. Technische Kriterien für die Filterauswahl:
    • Filterfeinheit
    • Rückhalterate
    • Schmutzaufnahme
    • Differenzdruck
  3. Niedrige Lebenszykluskosten

Reinheitsanforderungen der Hydraulik

Jahrhundertelang schrieben die Menschen ansteckende Krankheiten allen möglichen Ursachen zu, weil sie ohne Mikroskop und wissenschaftliche Erkenntnisse Krankheitserreger, wie Viren oder Bakterien nicht erkennen konnten. Auch in der Hydraulik werden viele Stillstände durch winzige Partikel im Hydraulikmedium Öl verursacht. Nach Untersuchungen sind Verschmutzungen mit einem Anteil von 80 Prozent sogar Ursache Nummer 1 für Ausfälle hydraulischer Anlagen. Verunreinigungen entstehen bereits bei der Fertigung und der Montage neuer hydraulischer Anlagen.

Auch durch sorgfältigste Reinigung vor der Inbetriebnahme der Anlage können die Verschmutzungen nicht vollständig beseitigt werden und gelangen während des Betriebes nach und nach in die Hydraulikfl üssigkeit. Während des Betriebs kann Schmutz aus der umgebenden Luft oder über die Kolbenstangen eingetragen werden.

Bosch-Rexroth Neues Filtermaterial stoppt Verunreinigungen

Neues Filtermaterial stoppt Verunreinigungen

 

Partikeleintrag durch Frischöle

Anwender können vor allem nicht davon ausgehen, dass neue Betriebsfl üssigkeiten besonders rein und damit sicher sind. Neue Flüssigkeiten sind häufig schon vor dem Einfüllen verschmutzt. Auch und gerade nach dem Befüllen der Anlagen mit neuen Hydraulikfl üssigkeiten ist die Filtrierung extrem wichtig.

Grundsätzlich sollte im Zweifel immer eine professionelle Fluid-Untersuchung durchgeführt werden, die Aufschluss über die tatsächliche Belastung des Hydraulikmediums mit Verunreinigungen gibt.
www.boschrexroth.com/serviceia

Bosch-Rexroth Fun Facts zum Thema Filterfeinheit und Partikelgröße

Fun Facts zum Thema Filterfeinheit und Partikelgröße

 

Mit dem bloßen Auge nicht sichtbar

Verschmutzungspartikel in Hydraulikfl üssigkeiten werden nach Größe in tausendstel Millimetern (μm) klassifiziert. Menschliche Augen können bei optimalen
Lichtverhältnissen Objekte nur bis zu einer Größe von circa 40 μm erkennen. Die für Hydraulikanlagen besonders gefährlichen Partikel sind dagegen 15 μm und kleiner, sie sind also durch eine reine Sichtkontrolle nicht erkennbar. Vielmehr können Anwender die tatsächliche Belastung nur mit Partikelzählern bestimmen. Dazu stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung: Anwender entnehmen regelmäßig oder anlassbezogen eine Ölprobe und analysieren diese auf Verschmutzung. Eine zweite Möglichkeit ist die Integration eines Partikelzählers in den Hydraulikkreislauf. Damit haben Anwender die Belastung mit Partikeln stets im Blick.

 

Technische Kriterien für die Filterauswahl

Filter reinigen die Betriebsfl üssigkeiten, indem sie Partikel einer defi nierten Größe im Filtermaterial zurückhalten. Somit liefern sie einen wesentlichen Beitrag für die einwandfreie Funktion und lange Lebensdauer der Hydraulik. Erst die Gesamtbetrachtung aller Eigenschaften ergibt die technisch und wirtschaftlich optimale Lösung. Jüngst entwickelte Filtermaterialien setzen dabei neue Maßstäbe für die Wirtschaftlichkeit.

 Wesentliche Merkmale für die Filterauswahl sind:

  • Filterfeinheit
  • Rückhalterate
  • Schmutzaufnahme
  • Differenzdruck

 

Filterfeinheit

Die tolerierte Partikelgröße in einem Hydraulikfluid ergibt sich aus dem Passungsspiel oder auch dem kleinsten Spalt, der im System eingesetzten Komponente. In Kombination mit dem Systemdruck und der allgemeinen Empfi ndlichkeit eines Bauteils werden so die geforderten Fluidreinheiten abgeleitet, die im Datenblatt der jeweiligen Komponente angegeben werden. Partikel, die häufi g aufgrund der spanenden Art ihrer Entstehung einen fl ächigen Charakter aufweisen, können sich in der Regel ohne allzu viel Schaden anzurichten auch durch die kleineren Toleranzen, z.B. einer Zahnradpumpe (<0,5μm), bewegen. Hochwertige Filterelemente sind zudem in der Lage, schon weit kleinere Partikel als in der angegebenen Feinheit abzuscheiden. Die genannten Filterfeinheiten sind daher als Herstellerempfehlung auf Basis langjähriger Erfahrungen mit unterschiedlichen Systemen zu verstehen. Neben der Verschmutzung mit Partikeln müssen Anwender jedoch weitere Einfl üsse durch Umgebungsbedingungen und Produktionsverfahren berücksichtigen. Dazu zählen z.B. der Einfluß auf das Filtrationsverhalten durch Wasser oder Luft im Öl.

 

Rückhalterate

Die Rückhalterate gibt an, wie viele Partikel einer bestimmten Größe im Filter zurückgehalten werden und wie viele auf die Reinseite gelangen. Dieses „Filtrationsverhältnis“ wird nach ISO 16889 als sogenannter ßx-Wert gemessen. Dazu wird die Anzahl der Partikel bei der betrachteten Partikelgröße vor und nach dem Filter gezählt. Wenn von 100 zugeführten Partikeln eines davon auf die Reinseite gelangt, dann beträgt der ß-Wert 100. Ist die betrachtete Partikelgröße „x“, z.B 10μm und beträgt der ßx-Wert mindestens 200, dann handelt es sich per Defi nition nach DIN 24550 um einen Hydraulikfi lter mit einer Filterfeinheit von 10μm. Die neuen Filtermaterialien erreichen ß-Werte von 200 bis 1.000. Damit erzielen Anwender sehr gute Filtrationsergebnisse und steigern über optimal gereinigte Druckflüssigkeiten ihre Anlagenverfügbarkeit.

Bosch-Rexroth Darstellung der Rückhalterate

Darstellung der Rückhalterate

 

Schmutzaufnahme

Die Schmutzaufnahme wird ebenso nach ISO 16889 gemessen und entscheidet wesentlich über die Länge der Wechselintervalle eines Filters. Je mehr Schmutz ein Filter aufnimmt, desto seltener muss er gewechselt werden und desto geringer sind die Filtrierkosten. Im Vergleich zur Vorgängergeneration nehmen neu entwickelte Filterelemente durch optimal aufeinander abgestimmte mehrlagige Filtermaterialien aus Glasfasern bis zu 50 Prozent mehr Partikel auf. Damit erreichen sie deutlich längere Standzeiten und verursachen geringere Lebenszykluskosten der Hydraulik.

 

Differenzdruck

Jedes Filterelement verursacht einen Diff erenzdruck zwischen der Schmutz- und der Reinseite. Dieser wird durch das Prüfverfahren ISO 3968 für das Filtergehäuse und das Filterelement gemessen. Während dem Betrieb des Filters, beeinfl ussen Filtereffizienz und Schmutzlast die Höhe des Diff erenzdrucks.
Je größer der Durchfl ußwiderstand ist, den die Flüssigkeit überwinden muss, desto mehr Druck geht verloren, der energieintensiv durch eine Pumpe wieder erzeugt werden muss. Neue Filtermaterialien haben trotz einer gesteigerten Rückhalterate und Schmutzaufnahme einen immer noch niedrigen Anfangsdifferenzdruck.

>Signifikant erhöhte Schmutzaufnahme

Bosch-Rexroth Beschädigtes Filterelement

Beschädigtes Filterelement

 

Elektrisch leitfähiger Vliesstoff

Endanwender hydraulischer Anlagen setzen immer öfter zink- und aschefreie Öle ein. Diese Hydraulikflüssigkeiten besitzen häufi g eine geringe elektrische
Leitfähigkeit. Beträgt diese weniger als 300 Pikosiemens pro Meter, entsteht eine erhöhte Gefahr von elektrostatischen Entladungen. Diese Entladungsvorgänge
sind häufig in Form von Blitzentladungen sichtbar oder über ein Knistergeräusch zu identifi zieren. Jede Entladung kann winzige Mengen Öl verbrennen und die Standzeit der Hydraulikfl üssigkeit verringern. Gleichzeitig können die Entladungen punktuell die Filterschichten beschädigen. Das reduziert die Rückhalterate und steigert die Gefahr, dass Partikel den Filter passieren und Schäden im System anrichten können. Neu entwickelte Filterelemente sind serienmäßig mit einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff ausgestattet. Dieser sorgt für einen Ladungsaustausch zwischen Öl und Filtermaterial und reduziert damit das Risiko der elektrostatischen Auf- und Entladung im Filter.

Bosch-Rexroth Filterelement mit Pure Power

Filterelement mit Pure Power

 

Niedrige Lebenszykluskosten

Filter erhöhen die Verfügbarkeit und Lebensdauer hydraulischer Anlagen. Auf der anderen Seite entstehen Kosten durch den notwendigen Wechsel der
Filterelemente. Hier senken neu entwickelte Filterelemente die Lebenszykluskosten gleich mehrfach:

  • Die um bis zu 50 Prozent erhöhte Schmutzaufnahme verlängert die Wechselintervalle. Damit entfallen Arbeits-, Material- und Entsorgungskosten.
  • Die sehr gute Rückhalterate der neuen Filterelemente und ihre elektrisch leitfähige Ausrüstung schützen Hydrauliksysteme zuverlässig und vermeiden Beschädigungen oder Anlagenstillstände durch Verschmutzung – die immerhin zu 80 Prozent Ursache für Ausfälle der Hydraulik ist.

 

Fazit

Die Betriebsmedien von Hydraulik- und Schmierölsystemen müssen zwingend filtriert werden, um Schäden zu vermeiden und die Lebensdauer der Anlagen zu verlängern. Neu entwickelte Filtermaterialien für leistungsfähigere Filterelemente senken die Betriebskosten durch längere Standzeiten. Anwender sollten darum bei zukünftigen Filterwechseln zuerst die technischen Daten der Filterelemente verschiedener Anbieter miteinander vergleichen. Unabhängig vom Hersteller des Filtergehäuses können Sie mit einer neuen Generation Filtermedien die Betriebskosten deutlich senken.

Mehr Informationen: http://apps.boschrexroth.com/microsites/purepower/default-de.aspx

Simple Show: https://www.youtube.com/watch?v=4cKB9GO4aCg

Technische Beschreibung:  https://www.youtube.com/watch?v=-vrn2oRitck

Über den Autor:

Gruppenleitung vertriebliches Produktmanagement Filter Bosch Rexroth AG.

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