Ratgeber Öl - cjc.de · Einleitung 2| weil bis zu 80 % der Reparatur- und Wartungskosten für...

Das Synonym fr lpflege

Ratgeber l

Inhaltsverzeichnis

|1Die Weitergabe der Bilder ist ohne Einverstndniserklrung der Bildquellen nicht gestattet.

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Inhalt

Einleitung - lpflegemanahmen sind erforderlich, weil ...

1. Kapitel: Arten von Verunreinigungen, deren Quellen und Folgen Vorbeugende ManahmenFeststoffpartikel im l McPherson-TestDie lfilmdickeDie hufigsten Verschleiarten aufgrundvon Partikeln im lWasser im lSttigungsgrenzen verschiedener Hydraulik- und SchmierleDie hufigsten Verschleiarten aufgrund von Wasser im llalterungsprodukte im lSuren im lLuft im l

2. Kapitel: lproben richtig entnehmenlprobenProbeentnahmeProbeentnahme aus dem HauptstromProbeentnahme aus dem SystemtankProbeentnahme an einem NebenstromfilterProbenbegleitschein

3. Kapitel: lproben analysieren undbeurteilenlanalysenPartikelgehalt - TestmethodenGravimetrisches VerfahrenMikroskopische PartikelzhlungAutomatische PartikelzhlungPartikelgehalt - KlassifizierungssystemeKlassifizierung nach ISO 4406Klassifizierung nach SAE AS 4059Klassifizierung nach NAS 1638Unterschiede zwischen ISO 4406, SAE AS 4059 und NAS 1638Reinheitsklassen einstufenLebensdauer von Systemkomponentenverlngern durch Reduzierung von PartikelnViskositt - Testmethoden

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Inhalt

Wassergehalt - TestmethodenVisuelle BegutachtungKarl-Fischer-MethodeLebensdauer von Systemkomponen-ten verlngern durch Reduzierung des WassergehaltsSurezahl / Basenzahl - TestmethodenWeitere wichtige AnalysemglichkeitenElementanalysePQ-IndexMPC-TestRULERWasserabscheidevermgenLuftabscheidevermgenSchaumverhaltenAdditive

4. Kapitel: Filtrationsarten zurEntfernung der VerunreinigungenHaupt- und Nebenstromfiltration (Saug-, Druck-, Rcklauf-, Bypass-, Nebenstrom-filter)Haupt- und Nebenstromfiltration imVergleichMethoden zur WasserabscheidungMethoden fr lalterungsprodukteMethoden zur SureneutralisationFiltereffizienz bzw. Abscheidegradbeurteilen - der Multipass-TestAbsolute und nominale FilterfeinheitSchmutzaufnahmekapazitt

5. Kapitel: Besonderheiten beispeziellen ltypenSchwerentflammbare Hydraulikflssig-keiten (HFA, HFB, HFC, HFD)EAL / biologisch abbaubare leIsolierle

6. Kapitel: Umgang mit lenWichtig beim Umgang mit lenVerantwortungsvoller Umgang mit unserer Umwelt

7. Kapitel: Glossar

Einleitung

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weil bis zu 80 % der Reparatur- und Wartungskosten fr Maschinen auf verschmutzte Betriebsflssigkeiten zurckzufhren sind. Dies belegen unabhngige Untersuchungen an Hydraulik- und Schmierlsystemen (Quelle: Noria Corporation/ Oelcheck / SKF).

Folgen von Verunreinigungen im l:

Verunreinigungen wie Partikel, Wasser, lalterungsprodukte und Suren verndern die Eigenschaften des ls und beeintrchtigen dessen Funktionen, wie: Energie- bzw. Kraftbertragung, Schmierfhigkeit, Khlleistung, Korrosionsschutz, Verschleischutz, Wasser- und Luftabscheidevermgen. Wasser und Partikel (z.B. Eisen, Kupfer und Aluminium) beschleunigen die lalterung sowie den Verbrauch von Additiven.

Die Standzeit des ls verkrzt sich, hufige lwechsel sind notwendig.

Der Verschlei an den Maschinenkomponenten nimmt zu und kann zu erheblichen Schden fhren.

Ungeplante pltzliche Strungen und Maschinenstillstnde fhren zu sinkender Prozessstabilitt und Produktionsausfall.

Steigende Kosten infolge von Maschinenstillstnden, Reparaturen und lwechseln etc. senken den Deckungsbeitrag und schmlern die Ertrge.

Verschwendung der Ressourcen und hhere Belastung der Umwelt durch a) den Mehrbedarf an Frischl, Ersatzteilen und Betriebsmitteln sowie an Energie, die zur Herstellung dieser bentigt wird. b) den Anstieg der CO2-Emission, da bei der thermischen Entsorgung von 1 Liter Altl ca. 2,6 kg des schdlichen Treibhausgases entstehen.

Jede Maschine, bei der Kraftbertragung, Schmierung oder Verbrennung ber das l erfolgt, ist abhngig vom Zustand des ls.Das l kommt mit sensiblen Systemkomponenten in Kontakt und sollte daher selbst als wichtigste Komponente angesehen werden - genauso wie das Blut im menschlichen Krper.

lpflegemanahmen sind erforderlich,

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1 Arten von Verunreinigungen, deren Quellen und Folgen

Um einer steigenden Anzahl an Verunreinigungen und somit den schdlichen Auswirkungen entgegenzuwirken, ist es empfehlenswert den Eintrag von Ver-unreinigungen in das lsystem zu minimieren. Im Folgenden einige wertvolle Tipps:

Lagerung des ls in verschlossenen Behltern und geeigneten Rumlichkeiten

Splung des lsystems vor Inbetriebnahme

Feinfiltration des ls vor Befllung in das lsystem, denn Frischl entspricht oftmals nicht der geforderten lreinheit (Filterfeinheit von 3 Mikrometer (m) empfehlenswert u 1 m = 1/1000 mm)

Bei Installation und Austausch von Maschinenkomponenten darauf achten, dass diese sauber sind.

Potenzielle Verunreinigungsquellen erkennen, wie z. B. Leckagen, Undichtigkeiten und filterlose Tanklftungen.

Bei Umlung auf einen anderen ltyp, das lsystem vollstndig entleeren und splen sowie den Tank sorgfltig reinigen.

Vorbeugende Manahmen

Sind die Verunreinigungen erst einmal in das lsystem gelangt,knnen sie nur durch ein effektives lpflegesystem entfernt werden

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1Arten von Verunreinigungen, deren Quellen und Folgen

Abb. 1: Grenverteilung der Partikel

Feststoffpartikel im lFeststoffpartikel sind die hufigste Ursache

fr Ausflle und Strungen in einem lsystem.

Eine Verunreinigung mit Partikeln lsst sich nicht vermeiden, aber begrenzen. Feststoffpartikel sind z.B. Staub-, Sand-, Metall- und Kunststoffpartikel, die von auen in das lsystem gelangen oder auch innerhalb des lsystems entstehen knnen.

Quellen: Komponentenherstellung, Montage, Frischl (bis zu 100 ml Schwebstof-fe/200-Liter-Fass), Umgebung, Belftung, Nachfllvorgnge, Wartung und Repara-tur, Betrieb (Verschlei, Reaktionsprodukte z.B. aus Verbrennungsprozessen)

Messungen wie z.B. der MacPherson-Test zeigen deutlich, dass insbesondere die Partikel < 5 m eine sehr schdliche Wirkung auf die Systemkomponenten haben. Fatalerwei-se ist die Konzentration gerade dieser Feinstpartikel im l besonders hoch. In durchschnittlich belasteten lsystemen herrscht folgende Verteilung der Partikel vor (siehe Abb. 1):

ca. 75 % der Partikel sind zwischen 1 - 5 m

Der MacPherson-Test:Der Graph basiert auf einem Test an 10 Kugellagern.Der Schmierstoff wurde kontrolliert mit Abrieb aus einemGetriebe belastet. Filter mit verschiedenen Filterfeinheiten und deren Auswirkung auf die Lebensdauer der Kugellager wurden getestet (siehe Abb. 2).

Der MacPherson Test zeigt deutlich, dass die Entfernung der Partikel 10 m die Lebensdauer verdoppelt und die Entfernung der Partikel 3 m die Lebensdauer sogar um das 6-fache verlngert. Je feiner filtriert wird, desto lnger die Lebensdauer.

Abb. 2: MacPherson-Grafik


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Die lfilmdicke: lsysteme arbeiten mit Spaltmaen im Mikrometer-Bereich. Die dynamischen Toleranzen in einem lsystem sind extrem eng. Bei bestimmten Systemen (siehe Abb. 3, Beispiel Welle) fhren die wirkenden Krfte zu einer noch weiteren Verengung des Spaltmaes. Insbesondere Partikel, die gleich gro oder etwas grer sind als der Schmierspalt, fhren zu Verschlei und knnen letztend-lich Maschinenausflle zur Folge haben. Bereits winzige abrasive Partikel wie Sand oder Staub, die in das System gelangen und ber das l zu den kritischen Maschinenkomponenten transportiert werden, knnen in dem engen Spalt zwischen den beweglichen Teile klemmen bleiben. Mikrorisse in der Oberflche entstehen, die sich bei Belastung unter der Oberflche weiter ausdehnen und zu Materialabtragung und Splitterbruch fhren (Abrieb, Ermdungsverschlei).

Die folgende Abbildung zeigt eine bersicht ber die Dicke des dynamischen lfilms bei verschiedenen Komponenten.

Komponenten lfilmdicke [m]

Gleit- und Wellenlager 0,5 - 100

Hydraulikzylinder 5 - 50

Motoren, Ring / Zylinder 0,3 - 7

Servo- und Proportionalventile 1 - 3

Pumpen 0,5 - 5

Rollen- und Kugellager 0,1 - 3

Getriebe 0,1 - 1

Dynamische Dichtungen 0,05 - 0,5

1 Mikrometer (m) = 1/1000 mm

70 mMenschlichesHaar

40 mMit bloemAuge zuerkennen

25 mPollen

8 mKohlestaub

1 mTabakrauch

3 mBakterium

Welle

5 m

SchmierspaltKraft

1 m

Schmierspalt

Abb. 3: Dynamischer lfilm einer Welle mit variierender Dicke infolge der wirkenden KraftQuelle: Noria Corporation


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Die hufigsten Verschleiarten aufgrund von Partikeln im l:

SandstrahleffektFeine Partikel in schnell flieenden len treffen auf Oberflchen bzw.Steuerkanten und brechen weitere Teile heraus.

AbriebHarte Partikel zwischen beweglichen Teilen beschdigen die Ober- flchen mit Materialverlust als Folge.

ErmdungsverschleiHarte Partikel werden zwischen den beweglichen Teilen eingeklemmt. Mikrorisse in der Oberflche entstehen, die sich bei Belastung weiter ausbreiten und zu Oberflchenzerrttung fhren.

Additivabbau und lalterungEine hohe Anzahl an Partikeln reduziert den Additivgehalt. Zudem beschleunigen Verschleipartikel wie z.B. Eisen, Kupfer und Alumini-um die lalterung bzw. den lzerfall. Beides hat Auswirkungen auf die Eigenschaften und Lebensdauer des ls.

Abb. 4:Lagerschalen

mit Riefen durch Abrieb

Abb. 5:Getriebe mit Pitting-bildung und Flanken-

verschlei

Die Zirkulation von Partikeln im lsystem

verursacht weitere Partikel,

so dass sich eine Kettenreaktion des Verschleies ergibt!

Wasser ist nach Feststoffverunreinigungen die zweithufigste Ursachefr Ausflle und Strungen in einem lsystem.

Die Verunreinigung des ls mit Wasser lsst sich nur schwer vermeiden.

Quellen: Frischl (z.B. falsche Lagerung), Umgebung (Temperaturschwankungen, Luftfeuchtigkeit), Belftung, Nachfllvorgnge, Khlwasserleckagen, Wartung und Reparatur, Reinigungsarbeiten, Produktion (z.B. Papierindustrie)

Wasser liegt im l in gelster, emulgierter oder freier Form vor.

Wie viel Wasser ein bestimmtes l in Lsung halten kann (Sttigungsgrenze) und wie lange, ist abhngig von Grundl, Additivpaket, Temperatur und Druck. Speziell entwickelte le besitzen die Fhigkeit groe Mengen an Wasser in Lsung zu halten. Steigt der Wassergehalt ber die Sttigungsgrenze des ls, liegt Wasser in Trop-fenform vor (freies Wasser oder Emulsion).


Wasser im l

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Gelstes Wasser Freies Wasser Emulsionen

Vorerst unproblematisch Problematisch Problematisch

In die Moleklstrukturaufgenommen

Nicht in die Moleklstrukturaufgenommen Wasser-in-l-Emulsion

Keine Wassertropfen Wassertropfen vorhanden,es entstehen zwei Phasen

Fein verteiltes Gemisch aus Wassertrpfchen in l,l wird trb / milchig

Entsteht durch stndigen Aus-tausch mit der feuchten Um-gebungsluft, Gehalt abhngig von Druck und Temperatur

Entsteht durch Kondensat, Temperaturschwankungen, Fremdeintrag

Entsteht bei einem schlech-ten Wasserabscheide- bzw. Demulgiervermgen des ls und gleichzeitig hohemWassereintrag

Bei Druck- und Temperatur-schwankungen kann gelstes Wasser freigesetzt werden

Korrosionsgefahr, Schmier-wirkung wird beeintrchtigt, Kavitation, Schaumbildung, beschleunigte lalterung

Korrosionsgefahr, Schmier-wirkung wird beeintrchtigt, Kavitation, Schaumbildung, beschleunigte lalterung

Abb. 6:Wasserfreies Hydraulikl (li),Emulsion (re)

Abb. 7: Freies Wasser (2 Phasen)


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Abb. 8: Pittingbildung

an einem Kugellager

Abb. 9: Korrosion

an einem Wlzlager

Die hufigsten Verschleiarten aufgrund von Wasser im l:Verschlei durch KavitationKavitation wird durch Druckschwankungen, wie sie z.B. in Getrieben und Lagern vorkommen, ausgelst. Whrend des Druckabfalls entste-hen Wasserdampfblasen, die bei Druckanstieg implodieren. Geschieht dies in der Nhe der Oberflchen, kommt es zu erosionsartigem Materialabtrag und Mikro-Pittings. Die implodierende Wasserdampf-blase fhrt zudem zum "Abreien" des Schmierlfilmes, so dass Metall direkt auf Metall treffen kann, was wiederum die Oberflchen schdigt. Bei steigender Temperatur steigt das Risiko der Dampf- blasenbildung exponentiell.

Verschlei durch Korrosion und ErosionWasser im l verursacht Wasserstoff-Korrosion und fhrt zur Bildung von Rost, der die Oberflchen der Maschinenkomponenten besch-digt. Treffen Partikel auf diese korrodierten Flchen, werden weitere Partikel generiert. Zudem kann es zur Wasserstoffversprdung kom-men, eine weitere Folge der Korrosion, die der Materialermdung hnelt und Rissbildung in den Metalloberflchen zur Folge hat.

PAG10.000 - 20.000

ppm

CL / TD50 - 150

ppm

CLP400 - 800

ppm

PAO400 - 2.000

ppm

HD / Motorenl800 - 2.000

ppm

Synth. Ester1.000 - 2.000

ppm

PAG5.000 - 7.000

ppm

H100 - 150

ppm

HLP150 - 300

ppm

HEES800 - 1.400

ppm

HFD-U1.200 - 1.800

ppm

HFD-R1.500 - 3.000

ppm

Sttigungsgrenzen verschiedener Hydraulik- und Schmierle in ppm bei 20 C:

Hydraulikle:

Schmierle:

Die hufigsten Verschleiarten aufgrund von Wasser im l:

lalterung und Additivabbau Wasser wirkt als Katalysator auf die lalterung, da es Hydrolyse und loxida-tion beschleunigt. Der rasche Abbau von Antioxidantien und anderer Additive bewirkt die Entstehung unlslicher Reaktionsprodukte, die sich ablagern (Harze, Schlamm, Varnish).

Abnahme der SchmierfhigkeitWasser reduziert die Schmierfhigkeit des ls, denn Wasser verringert die lviskositt und besitzt zugleich sehr geringe Tragfhigkeit. Zudem verschlech-tert Wasser das Luftabscheidevermgen, so dass die Gefahr der Schaumbildung steigt. Die Beeintrchtigung der Schmierwirkung sowie Mangelschmierung sind die Folge.

Wachstum von BakterienWasser frdert insbesondere in Diesellen die Ausbreitung von Mikroorganis-men (Bakterien, Pilze, Hefen). Der entstehende Bioschlamm kann Funktions-strungen in einem Motor verursachen, da Systemfilter und Treibstoffleitungen verstopfen. Mit steigender Zahl der Mikroorganismen steigt zudem das Risiko von Korrosionsschden am Tank und dem Treibstoffsystem. Bei dieselbetrie-benen Verkehrsmitteln und Notstromaggregaten mit langem Stillstand ist das Risiko besonders hoch.

Besonderheiten bei Isolierl siehe Kapitel 5, Seite 50


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Bakterien-kolonien

Abb. 10:Bakterienwachstum

im ltank

Abb. 11:Diesel mit Wasser und

Bakterien


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lalterungsprodukte im llalterungsprodukte sind ein weitverbreitetes Problem in Hydraulik- und Schmiersystemen. Die Geschwindigkeit der lalterung ist abhn-gig von ltyp (Grundl-Art und Additivpaket), Betriebstemperatur sowie von katalytisch wirkenden Faktoren. Oxidation (Sauerstoff), Hydrolyse (Wasser) und Pyrolyse (thermische Zersetzung) sowie chemische Reaktionen mit Partikeln wie Kupfer, Eisen und Aluminium aus dem Komponentenverschlei beschleunigen den lalterungspro-zess. Der Zerfall des Grundls und der Additivabbau (Antioxidantien) verndern die Eigenschaften des ls und fhren zur Bildung folgender lalterungsprodukte:

lschlamm, Harze und Varnish

Diese weichen Verunreinigungen liegen in Abhngigkeit von der Lslichkeit im Grundl, der Temperatur und der Strmungsgeschwin-digkeit gelst oder ungelst im l vor. Ungelste Reaktionsprodukte bilden Agglomerationen und fhren zu Ablagerungen im System, bevorzugt an Ventilen, Khlern, Hauptstromfiltern, Lagern, Rohrlei-tungen und Tankwandungen, d.h. in Belastungszonen und stehenden Bereichen. Aufgrund der Temperaturabhngigkeit kommt es insbesondere bei lsystemen mit Start-Stopp-Betrieb, d.h. Temperaturen < 40 C ber mehrere Stunden oder Tage, zum Ausfllen der gelsten Verbindungen und damit zu einer verstrkten Ablagerung. Whrend die schlammartigen Ablagerungen weich und abwischbar sind, bilden die harz- und lackhnli-chen Ablagerungen (Varnish) eine feste, klebrige Schicht, an der Partikel haften bleiben, wodurch ein Schmirgeleffekt entsteht und der Verschlei rapide zunimmt.

Folgen: Fehlfunktionen der Ventile, schlechte Steuerbarkeit vernderte Schmierspaltgeometrie bei Lagerschalen erhhter Verschlei und Instandhaltungsaufwand absinkende Effektivitt des Khlers / Wrmetauschers sinkende Maschinenzuverlssigkeit, ungeplante Ausflle verklebte Hauptstromfilter, hufige Filterwechsel zugesetzte l-Leitungen bzw. -bohrungen Anstieg der Viskositt und Surezahl verminderte Schmierfhigkeit verkrzte lstandzeit

Abb. 12:Varnish an einem

Gleitlager

Abb. 13:lschlamm an einem

Getriebedeckel

Sowohl Mineralle als auch synthetische le besitzen, bis auf wenige Ausnah-men, einen pH-Wert von 7 und sind damit neutral. Allerdings fhren bereits einige Additive wie z.B. Verschlei- und Korrosionsschutzadditive zu einer Vernderung des pH-Werts im Frischl. Ist das l erst einmal im Einsatz, sinkt der pH-Wert kontinuierlich. Die Ursache hierfr ist vor allem die stetige lalte-rung. Denn je lnger das l im Einsatz ist, je hher die Betriebstemperatur ist und je strker das l verunreinigt ist, desto schneller findet eine Versuerung durch loxidation statt. Zustzlich lassen Abbauprodukte von Additiven wie z. B. Metallsalze, die bei der Reaktion mit den Metalloberflchen entstehen, das l versuern.

Besonderheit bei EsternHohe Temperaturen (> 80C) ber einen lngeren Zeitraum, Temperaturspitzen und Wasser fhren in diesen Fluids zur Hydrolyse, bei der die Molekle in ihre ursprnglichen Bestandteile, den Alkohol- und Sure-Anteil, aufgespalten wer-den (z.B. Phosphorsureester (HFD-Fluid) in Steuerkreislufen von Turbinen). Je strker die Hydrolyse fortgeschritten ist, desto schneller erfolgt der weitere Zerfall des Esters, wodurch die Surezahl und damit das Risiko negativer Folgen exponentiell ansteigen.

Besonderheit bei MotorenlenAggressive Suren, die bei der Kraftstoff-Verbrennung entstehen, knnen durch Blow-by-Gase in das Motorenl gelangen und innerhalb krzester Zeit zu einer starken Versuerung fhren. Um diesem Prozess entgegenzuwirken besitzen diese le einen hohen Gehalt an basisch wirkenden Additiven.

Folgen: Beschleunigung der Oxidation und lalterung Anstieg der Viskositt infolge der loxidation Verlust der Schmierfhigkeit Korrosion durch freie Suren an allen lbenetzten Oberflchen (z.B. Buntmetalle, Eisen) verkrzte Lebensdauer von Kautschuk- und Gummimaterialien (z.B. Dichtungen) erhhter Verbrauch von Additiven (z.B. Antioxidantien, Verschlei- und Korrosionsschutzadditive, alkalische Additive bei Motorenlen) steigende Partikelzahl (Partikel treffen auf korrodierte Flchen und brechen weitere Partikel heraus) verkrzte Lebensdauer von l und Komponenten

Suren im l


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In Minerall ist bereits ca. 9 % gelste Luft enthalten.

In Minerall gelste Luft wird z.B. bei Druckabfall freigesetzt und bei nach-folgendem Druckanstieg wieder gelst, aber die Geschwindigkeit, mit der die Luftblasen freigesetzt werden, ist deutlich hher als die, mit der sie wieder in Lsung gehen. Luft liegt im l in gelster oder freier Form vor.

Aus diesem Grund sind das Luftabscheidevermgen sowie das Schaumverhalten des ls von entscheidender Bedeutung.

Luftabscheidevermgen (LAV): Geschwindigkeit (Zeit in Minuten), mit der die Luftblasen unterhalb der lober-flche aufsteigen bzw. vom l abgeschieden werden.Das LAV ist u.a. abhngig von der Viskositt (und damit von der Temperatur) sowie der Gre der Luftblasen. Je grer die Luftblasen und je dnnflssiger das l, desto schneller steigen sie auf und desto besser ist das Luftabscheide- vermgen.

Schaumverhalten:Aufgestiegene Luftblasen, die mit einer "Haut" aus l umschlossen sind und an der l-Luft-Grenzflche nicht oder nur langsam zerplatzen, bilden Schaum.Die Schaumneigung ist u.a. abhngig von der Viskositt (und damit von der Temperatur) sowie der Menge und Art der eingetragenen Luft, aber auch von der Oberflchenspannung des ls.

Luft im l

Gelste Luft Ungelste Luft

Vorerst unproblematisch Problematisch

In die Moleklstruktur aufgenommen Nicht in die Moleklstruktur aufgenommen

Keine "freie" Luft, d.h. keine Luftblasen "Freie" Luft vorhanden, d.h. Luftblasen

Entsteht durch den Kontakt mit der Umge-bungsluft; Gehalt hauptschlich abhngig von Druck und Temperatur

Entsteht durch Eintrag von Luftblasen, z.B. durch Eintauchen von Maschinenteilen, Rck-lauf des ls in den Sammelbehlter, Ansaugen von Luftblasen etc.

Durch Druck- und Temperaturschwankungen kann gelste Luft freigesetzt werden. Ungelste Luft bzw. Luftblasen entstehen

l wird kompressibel, Schmierwirkung und Khlleistung werden beeintrchtigt (auch Mangelschmierung mglich), beschleunigte loxidation, (Gas-)Kavitation (siehe S. 8),Dieseleffekt (siehe S. 13), sinkende Frderleis-tung von Pumpen, Dichtungsverschlei, Austritt von schumendem l (lverlust, Umweltver-schmutzung) etc.

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Luftabscheidevermgen fr Frischle (in Minuten)

ISO VG 32 46 68 100 150 > 320

Turbinenl 5 5 6 - - -

Hydraulikl HLP, HM 5 10 13 21 32 -

Schmierl, CLP/CKC - - - - - -

Das Luftabscheidevermgen und die Schaumneigung werden durch Verunreini-gungen wie Partikel und Wasser sowie lalterungsprodukte negativ beeinflusst, z.B. durch den Anstieg der Viskositt infolge der loxidation und des Additiv- verbrauchs. Aber auch die Vermischung unterschiedlicher ltypen wirkt sich auf das Luftabscheidevermgen und die Schaumneigung aus, z. B. durch den Eintrag unvertrglicher Additive.

In der folgenden Tabelle sind die Grenzwerte klassischer Anforderungsnormen aufgefhrt. Diese Mindestanforderungen werden je nach Bedarf von den Erst- ausrstern (Original Equipment Manufacturers) in deren Hausnormen, Spezifika-tionen und Freigabebedingungen noch verschrft. Oft sind auch Grenzwerte fr Gebrauchtle festgelegt (z.B. in Kraftwerken durch den VGB).

DieseleffektDer Dieseleffekt entsteht bei einem erhhten Eintrag an ungelster Luft in Form von Luftblasen in das l, z.B. infolge von Undichtigkeiten oder einem verschlech-terten Luftabscheidevermgen durch lalterung, starker Verunreinigung oder Vermischung unterschiedlicher ltypen. Die Luftblasen erhitzen sich unter starker Kompression bis zur Selbstentzn-dung. Dieser Vorgang ist abhngig von der Gre der Luftblasen und der Geschwindigkeit des Druckanstiegs. Zwischen dem Sauerstoff aus den Luftblasen und den Kohlenwasserstoffen des ls kommt es zu kleinen, explosionsartigen Reaktionen (hnlich wie im Dieselmotor). Aufgrund des geringen Sauerstoff- gehalts in den Luftblasen, erfolgt die Verbrennung nur teilweise, wodurch Rupartikel entstehen, die zu der typischen grau-schwarzen Verfrbung fhren.

2lproben richtig entnehmen

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lproben dienen zur Dokumentation von Trendverlufen und Prfung, ob die fr die sensiblen Maschinenkomponenten geforderten lreinheiten eingehalten werden. Verunreinigungen, Additivgehalt, Surezahl und Viskositt etc. geben Aufschluss ber den lzustand und ermglichen die frhzeitige Erkennung von Verschlei und die Kontrolle, ob ein lwechsel oder andere Manahmen wie z.B. eine zustzliche Feinfiltration im Nebenstrom notwendig sind. Nur mit einer der Anwendung entsprechenden lreinheit ist es mglich hinsichtlich Perfor-mance und Verlsslichkeit der Anlage das Optimum zu erzielen und gleichzeitig die Instandhaltungskosten so gering wie mglich zu halten.

Die Aussagekraft der lanalysen hngt von der richtigen Probeentnahme sowie Handhabung der lprobe ab. Bei unsachgemer Probeentnahme sind die da-raus resultierenden Ergebnisse wertlos. Auf den folgenden Seiten werden drei verschiedene Mglichkeiten der Probe-entnahme beschrieben, um reprsentative lproben zu erhalten, die eine zuver-lssige Aussage ber den tatschlichen Zustand der Maschine ermglichen.

lproben

Die Probeentnahme ist stets am betriebswarmen System vorzunehmen.(Ausnahme: Stillstand der Maschine durch Defekt)

Die Aussagekraft der Analyseergebnisse hngt von derrichtigen Probeentnahme und Handhabung der lprobe ab!

Bei unsachgemer Probeentnahme sind die daraus resultierendenAnalyseergebnisse wertlos!

Vor der Probeentnahme ist zu klren, welche(r) Test(s) durchgefhrt werden soll(en)! Davon ist die Menge des zu entnehmenden ls abhngig.

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2 lproben richtig entnehmen

1. Probeentnahme aus dem Hauptstrom:Fr eine reprsentative lprobe sollte sich die Entnahmestelle im besten Fall vor dem Hauptstromfilter (Rcklauffilter) in der Rckleitung zwischen Maschine und Systemtank befinden.

Notwendig zur Entnahme der lprobe:

partikelfreie Glas- oder Plastikflasche (200 ml) Lappen, ggf. Reinigungsmittel Auffanggef mit einem Fassungsvolumen von mind. 2 l Etikett, Probenbegleitschein und Stift

Anleitung1.Auffangbehlter unter dem Ventil platzieren. 2.uere Oberflche des Ventils vor der Entnahme mit Lappen und ggf. Reinigungsflssigkeit subern.3.Ventil 4- bis 5-mal ffnen und schlieen und geffnet lassen.4.Ventil splen, d. h. mind. 1 Liter Anlagenflssigkeit in den Auffangbehlter ablassen.5.Verschlusskappe der Probeentnahmeflasche abschrauben, aber nicht von der Flasche abheben, um Verunreinigungen zu vermeiden.6.Probeentnahmeflasche dicht an den lstrahl halten und Verschlusskappe entfernen. Die Verschlusskappe aufgrund der Kontaminationsgefahr nicht ablegen, sondern in der Hand behalten. 7.Ca. 80 % der Probeentnahmeflasche mit l befllen. Hinweis: Whrenddessen Ventil nicht berhren oder bewegen.8.Probeentnahmeflasche umgehend mit der Verschlusskappe verschlieen.9.Ventil schlieen.10. Etikett beschriften und auf die Probeentnahmeflasche kleben, Proben- begleitschein ausfllen.11. Probeentnahmeflasche mit dem Begleitschein versenden.12. Das l im Auffanggef entweder gem den Umweltrichtlinien entsorgen (Empfehlung) oder wieder in das System zurckfllen.

Probeentnahme

Bestimmte le und Fluids verursachen aggressive Dmpfe. Auch die ltemperatur sollte bei der Probeentnahme bercksichtigt werden.

Geeignete Schutzmanahmen sind zu ergreifen.

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2lproben richtig entnehmen

2. Probeentnahme aus dem Systemtank:

Notwendig zur Entnahme der lprobe: z.B. Probeentnahme-Set von Karberg & Hennemann bestehend aus Probeentnahmespritze und 3 m Schlauch partikelfreie Glas- oder Plastikflasche (200 ml) Lappen, ggf. Reinigungsflssigkeit Etikett, Probenbegleitschein und Stift

HINWEISE:1.Die lprobe sollte ca. 10 cm ber der tiefsten Stelle in der Mitte des Systemtanks entnommen werden.2.Whrend der Probeentnahme sollten weder die Wnde noch der Boden des Tanks berhrt werden. 3.Fr das leichte Positionieren des Schlauchs sollte dieser an einem Peilstab, lmessstab oder einem hnlichen Hilfsmittel fixiert werden.4.Der Peilstab sollte 10 cm lnger sein als der Schlauch, damit ein Berhren des Tankbodens vermieden wird.5.Der Schlauch und die Probeentnahmespritze sind nach Verwendung gem den Umweltrichtlinien zu entsorgen.

3. Probeentnahme an einem Nebenstromfilter:

Ist ein Nebenstromfilter installiert, kann der Probe-entnahmehahn zwischen Pumpe und Filter verwendet werden.

Bentigtes Material sowie Anleitung zur Probe-entnahme siehe Seite 15.

Fr die Probeentnahme knnen geeignete Probeentnahmeflaschen sowie das Probeentnahme-Set fr den Systemtank angefordert werden.

Sumpf

Probeentnahme-stelle

Die richtigen Informationen ber die Maschine und das verwendete l sind entscheidend fr die Bewertung der lanalyse. Daher sollte der Probenbegleit-schein so exakt wie mglich ausgefllt werden. Das Etikett fr die Probeent- nahmeflasche dient dazu, bei Versand mehrerer lproben die Flaschen im Nach- hinein korrekt zuordnen zu knnen.

Je mehr Informationen dem auswertenden Labor zur Verfgung gestellt wer-den, desto genauere Aussagen und Rckschlsse knnen getroffen werden.

Weitere ntzliche Informationen: Grund der Analyse

Bsp. regelmige Probe zur Vorbeugung, Unregelmigkeiten, Schaden,extrem kurze Filterstandzeiten

Wurde bei dem letzten lwechsel der gleiche ltyp wiederverwendet oderfand eine Umlung auf einen anderen ltyp statt?

Wurde bei dem letzten lwechsel das komplette lvolumen ausgetauscht oder nur ein Teil? Wie viel Frischl wurde nachgefllt?

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2 lproben richtig entnehmen

Probenbegleitschein

Wie lange ein l noch verwendet werden kann, kann mittels lanalyse durch die Betrachtung des Grundls und des Additivpakets festgestellt werden. Anhand einer Trendberwachung kann darber hinaus geprft werden, ob zustzliche Manahmen zur Verbesserung der lreinheit ergriffen werden sollten oder bereits getroffene Manahmen zweckmig sind.Um Aussagen ber den Additivgehalt und die lreinheit treffen zu knnen, ist eine Referenzprobe des Frischls empfehlenswert. Diese ist auch deshalb sinn-voll, da Frischl oftmals nicht der lreinheit entspricht, die fr die sensiblen Maschinenkomponenten herstellerseitig gefordert wird oder anwendungs- spezifisch notwendig ist.

Der Untersuchungsumfang ist abhngig von ltyp und Anwendung: Bei bspw. lsystemen mit einer starken Varnish-Neigung (Steuersysteme von Turbinen, Hochdruck-Hydrauliken etc.) sollte zustzlich zur Partikelzhlung ein MPC-Test (Membrane Patch Colorimetry) durchgefhrt werden. Bei Diesel- und Motorenlen ist ein Test zur Detektion von Verdnnungen, zur Ermittlung des Rugehalts oder der Basenzahl sinnvoll. Verschiedene Anwendungen bentigen unterschiedliche Analysen. In diesem Kapitel sind die wichtigsten Analysearten kurz zusammengefasst.

Die Anzahl der Analysen:Den grten Nutzen hat man von einem lanalyseprogramm, wenn in konstan-ten Abstnden - optimal wre mind. einmal pro Monat - lproben entnommen und die Ergebnisse aller durchgefhrten Tests im zeitlichen Verlauf nebenein-ander dargestellt und verglichen werden. Zustzlich zu den Analyseergebnissen der einzelnen lsysteme sollten Informationen ber ltyp, lwechselintervalle, Ausflle und die fr die sensiblen Komponenten erforderlichen bzw. hersteller-seitig empfohlenen ISO Reinheitsklassen dokumentiert werden. Die lproben sollten stets an der gleichen Stelle des jeweiligen lsystems und unter gleichen Bedingungen entnommen werden. Zur Ermittlung eines Trendverlaufs ist es wichtig eine Referenzprobe des Frisch-ls heranziehen zu knnen. Warn- und Alarmwerte sollten definiert werden.

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3lproben analysieren und beurteilen

lanalysen

3 lproben analysieren und beurteilen

Da Feststoffpartikel die Hauptursache fr Maschinenausflle sind, ist die Sensibi-lisierung hinsichtlich der berwachung der Partikelanzahl essentiell.

Testmethoden zur Bestimmung des Partikelgehalts sind z.B.:

Gravimetrisches VerfahrenDieses Verfahren stellt die einfachste Methode zur quantitativen Bestimmung der Feststoffpartikel dar. Eine bestimmte Menge der lprobe wird ber eine Testmembran gegeben (Filterfeinheit: typisch 0,8 m). Die Membran wird vor und nach der Prparation gewogen. Die Differenz der beiden Messergebnisse ist

die Partikelmasse. Fr eine allgemeine Sauberkeits-prfung reicht diese Aussage oftmals aus. Allerdings gibt sie keine Auskunft ber die Partikelverteilung nach Partikelgren.

Zur Bestimmung der Art der Verunreinigungen wird mittels Mikroskopie die Membran stark vergrert.

Mikroskopische PartikelzhlungBei diesem Verfahren wird das l mit einem Lsemittel verdnnt und ber die Testmembran gegeben (Filterfeinheit: typisch 0,45 m). Die auf der Filtermem-bran verbliebenen Partikel werden manuell oder automatisch gezhlt.

Manuell: Membran wird in einzelne, quadratische Bereich aufgeteilt Auszhlung einzelner, reprsentativer Bereiche oder anhand von Vergleichsreferenzen Partikel > 5 und > 15 m werden gezhlt

Automatisch: Membran wird gescannt Partikelerkennung und Auswertung durch Bilderkennungssoftware

Mit dieser Methode knnen Aussagen ber die Partikelvertei-lung (Gre und Anzahl) getroffen werden. Einflussfaktoren sind die Lsemittelwahl und das auswertende Personal. Da Lsemittel Einfluss auf Alterungsprodukte, Additive und Was-seranteile hat, sollte mglichst unverdnnt gemessen werden.

Partikelgehalt - Testmethoden

Abb. 14:Foto (li): FiltermembranFoto (re): Membranfilter-Segment mit einem reprsentativen Teil der Verunreinigungen von 30 g l bei ca. 80-facher Vergrerung

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Automatische Partikelzhlung (Labor oder online)Bei diesem Verfahren werden die Partikel mittels Laser gezhlt. Die Partikel rufen eine Abdunklung auf der Fotozelle hervor, wenn sie das Licht des Laserstrahls blockieren. Die Abdunklungen werden elektronisch ausgewertet.

Mit dieser Methode knnen Aussagen ber die Par-tikelverteilung (Gre und Anzahl) getroffen werden. Automatische Partikelzhler messen Partikel > 4, > 6 und > 14 m (moderne Partikelzhler ermitteln zustzlich Werte zu anderen Partikelgren).

Einflussfaktoren sind: Fluidtyp und -zustand Wassertropfen, lalterungsprodukte sowie verbrauchte Additive, die als

Partikel gezhlt werden Partikel-Lage, denn Partikel sind nicht immer rund und je nach Partikel-Lage

wird die kleinere oder grere Flche des Partikels vom Laser registriert Luftblasen (sind bei Probenaufbereitung vermeidbar) nicht gelste lbestandteile wie z.B. Silikonle (Schaum-Inhibitoren))

HINWEISE: Rupartikel (z.B. bei Motorenschmierl) sowie Schlieren im l aufgrund von Wasser und / oder eingetragenen Fremdflssigkeiten, die sich im l nicht lsen, sind bei der Partikelzhlung problematisch. Bei einem hohen Rugehalt ist die Partikelzhlung einerseits aufgrund der dunklen Frbung und andererseits aufgrund der Agglomeration feinster Partikel nicht mglich, Schlieren wiederum verursachen Lichtbrechungen. Zudem bercksichtigt der Partikelzhler nicht die Hrte der erfassten Partikel, d.h. ob es sich um harte, stark abrasive Par-tikel oder weiche Verunreinigungen infolge von lalterung und Additivabbau handelt. Die Online-Partikelzhlung whrend des Betriebs ist hinsichtlich der Messung von Feststoffpartikeln exakter. Das liegt daran, dass lalterungsprodukte bei Betriebstemperatur vorwiegend gelst im l vorliegen und somit die Partikel-zhlung nicht beeinflussen. Erst bei Abnahme der Temperatur fallen sie aus und werden mitgezhlt. Da allerdings lalterungsprodukte eine wichtige Informa-tionsquelle ber den Zustand des ls liefern, ist eine Kombination aus Offline- und Online-Messung empfehlenswert.

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Klassifizierung nach ISO 4406 (International Organization for Standardization)Das Verfahren nach ISO 4406/1999 zur Codierung der Anzahl der Feststoffpartikel ist ein Klassifizierungssystem, bei dem aus dem ermittelten Partikelgehalt eine ISO Klasse (lreinheitsklasse) abgeleitet wird. Gem ISO 4407 sind die bei > 5 und > 15 m ermittelten Werte aus der manu-ellen Partikelzhlung gleichzusetzen mit den bei > 6 und > 14 m ermittelten Werten aus der automatischen Partikelzhlung, wenn der Partikelzhler gem ISO 11171 kalibriert ist.

Automatische PartikelzhlungDie Anzahl der Partikel > 4 m, > 6 m und > 14 m pro 100 ml werden be-stimmt. Den drei ermittelten Partikelan-zahlen werden Codezahlen zugeordnet, welche die lreinheitsklasse ergeben.

Beispiel - ISO Code 19/17/14(typisch fr Frischlqualitt):

250.000 bis 500.000 Partikel > 4 m, 64.000 bis 130.000 Partikel > 6 m und 8.000 bis 16.000 Partikel > 14 mbefinden sich in 100 ml des untersuchten ls.

Mikroskopische Partikelzhlung Es wird nur die Anzahl der Partikel > 5 m und > 15 m gezhlt.Der ISO-Code fr Partikel > 2 m wird nicht bercksichtigt, da diese Partikel-gre mikroskopisch schlecht zhlbar ist.

Beispiel - ISO Code 17/14(typisch fr Frischlqualitt):

64.000 bis 130.000 Partikel > 5 m und 8.000 bis 16.000 Partikel > 15 mbefinden sich in 100 ml des unter suchten ls.

Anzahl der Partikel > angegebene Gre

mehr als bis zu ISO Code8.000.000 16.000.000 24

4.000.000 8.000.000 23

2.000.000 4.000.000 22

1.000.000 2.000.000 21

500.000 1.000.000 20

250.000 500.000 19

130.000 250.000 18

64.000 130.000 17

32.000 64.000 16

16.000 32.000 15

8.000 16.000 14

4.000 8.000 13

2.000 4.000 12

1.000 2.000 11

500 1.000 10

250 500 9

130 250 8

64 130 7(Auszug aus der aktuell gltigen Norm ISO 4406)

Partikelgehalt - Klassifizierungssysteme

Die ISO-Klassifizierungbasiert auf Logarithmen, d.h.ein Anstieg der ISO Klasse um

einen Wert bedeutet dieVerdopplung des Partikelgehalts.


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Klassifizierung nach SAE AS 4059 (Society of Automotive Engineers, Aerospace Standard)Bei diesem Klassifizierungssystem werden die Partikel in 6 Grenklassen (A - F) eingeteilt. Je Grenklasse wird die Partikelanzahl in 100 ml bestimmt. Die so ermittelten Messwerte der einzelnen Grenklassen werden jeweils einer ent-sprechenden lreinheitsklasse (000 - 12) zugeordnet.

Beispiel - SAE AS 9A/8B/7C/6D/ 6E/7F (typisch fr Frischlqualitt):

In 100 ml des untersuchten ls befinden sich200.000 bis 400.000 Partikel > 4 m = Reinheitsklasse 9A

38.900 bis 77.900 Partikel > 6 m = Reinheitsklasse 8B3.460 bis 6.920 Partikel >14 m = Reinheitsklasse 7C

306 bis 612 Partikel > 21 m = Reinheitsklasse 6D53 bis 106 Partikel > 38 m= Reinheitsklasse 6E

und 16 bis 32 Partikel > 70 m = Reinheitsklasse 7F

blicherweise wird nur die Grenklasse mit der hchsten Partikelanzahl bzw. schlechtesten lreinheitsklasse angegeben (hier: 9A).

(Auszug aus der aktuell gltigen Norm SAE AS 4059)

Maximale Partikelzahl je Grenklasse (Partikel/100 ml)Kalibrierung nach NAS 1638 > 1 m > 5 m > 15 m > 25 m > 50 m > 100 m

Kalibrierung nach AS 4059 > 4 m > 6 m > 14 m > 21 m > 38 m > 70 m

Grenklasse A B C D E F

000 195 76 14 3 1 0

00 390 152 27 5 1 0

0 780 304 54 10 2 0

1 1.560 609 109 20 4 1

2 3.120 1.220 217 39 7 1

3 6.520 2.430 432 76 13 2

4 12.500 4.860 864 152 26 4

5 25.000 9.730 1.730 306 53 8

6 50.000 19.500 3.460 612 106 16

7 100.000 38.900 6.920 1.220 212 32

8 200.000 77.900 13.900 2.450 424 64

9 400.000 156.000 27.700 4.900 848 128

10 800.000 311.000 55.400 9.800 1.700 256

11 1.600.000 623.000 111.000 19.600 3.390 512

12 3.200.000 1.250.000 222.000 39.200 6.780 1.024


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Klassifizierung nach NAS 1638 (National Aerospace Standard)Bei diesem Klassifizierungssystem (Vorgnger der SAE AS 4059) werden die Par-tikel in 5 Grenbereiche eingeteilt. Je Grenbereich wird die Partikelanzahl in 100 ml bestimmt. Die so ermittelten Messwerte der einzelnen Grenbereiche werden jeweils einer entsprechenden lreinheitsklasse (00 - 12) zugeordnet.

Beispiel - NAS 6: In 100 ml des untersuchten ls befinden sich

8.000 bis 16.000 Partikel in der Gre von 5 - 15 m = NAS 6712 bis 1.425 Partikel in der Gre von 15 - 25 m = NAS 5

63 bis 126 Partikel in der Gre von 25 - 50 m = NAS 411 bis 22 Partikel in der Gre von 50 - 100 m = NAS 4

1 bis 2 Partikel in der Gre > 100 m = NAS 3

blicherweise wird nur die Grenklasse mit der hchsten Partikelanzahl bzw. schlechtesten lreinheitsklasse angegeben (hier: NAS 6).

Unterschiede zwischen ISO 4406, SAE AS 4059 und NAS 1638: Die NAS zhlt differentielle Partikelbereiche von 5 - 15, 15 - 25, 25 - 50 und

> 100 m (ISO und SAE zhlen kumulativ).

NAS-Reinheitsklassen sind aufgrund der unterschiedlichen Zhlweise nichtvergleichbar mit der ISO- oder SAE-Reinheitsklasse.(Korrelationstabellen sind erhltlich)

Die ISO und SAE sind zeitgemer, da insbesondere die Partikel < 5 m frden l- und Maschinenzustand eine tragende Rolle spielen.

(Auszug aus der aktuell gltigen Norm NAS 1638)

Maximale Partikelzahl je Grenklasse in 100 ml

Gren-bereiche

00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

5 - 15 m 125 250 500 1.000 2.000 4.000 8.000 16.000 32.000 64.000 128.000

15 - 25 m 22 44 88 178 356 712 1.425 2.850 5.700 11.400 22.800

25 - 50 m 4 8 16 32 63 126 253 506 1.012 2.025 4.050

50 - 100 m 1 2 3 6 11 22 45 90 180 360 720

> 100 m 0 0 1 1 2 4 8 16 32 64 128


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Reinheitsklassen einstufenFr jedes lsystem und fr jede Systemkomponente wird herstellerseitig ein max. Verschmutzungsgrad bzw. eine lreinheitsklasse spezifiziert. Die Einhaltung dieser Werte ist nicht nur fr die Zuverlssigkeit der Maschine, sondern auch im Garan-tiefall entscheidend. Die folgende Tabelle zeigt die empfohlene lreinheitsklasse nach ISO 4406 fr Hydraulik- und Schmierlsysteme sowie Getriebe (Quelle: Noria Corporation).

MERKE:Bis zu 0,05 % an ungelsten Stoffen sind in Frischl zulssig (DIN 51 524, Teil 2), d.h. in einem 200-Liter-Fass knnen bis zu 100 ml Schwebstoffe enthalten sein. Annahme: Pumpenleistung: 200 l/min, Betriebszeit 8 Std. / Tag, 230 Tage / JahrD.h. pro Minute werden 100 ml Schmutz u pro Stunde werden 6 l Schmutz upro Tag werden 48 l Schmutz u pro Jahr werden 11.040 l Schmutz durch das System gepumpt.

In Abhngigkeit von der Reinheitsklasse verndert sich die Lebensdauer der Komponenten von Hydraulik- und Schmiersystemen sowie Getrieben deutlich.

ISO Code Beschreibung Geeignet fr

ISO 14/12/10 sehr sauberes l alle lsysteme

ISO 16/14/11 sauberes l Servo- und Hochdruckhydrauliken, kritische Getriebe

ISO 17/15/12 leicht verschmutztes l Hydraulik- und Schmierlsysteme, Standard-Getriebe

ISO 19/17/14 Frischl Nieder- und Mitteldrucksysteme, nicht kritische Getriebe

ISO 22/20/17 stark verschmutztes l nicht geeignet fr lsysteme und Getriebe

19 / 17 / 14

0,75-facheLebensdauer

22 / 20 / 17

halbeLebensdauer

17 / 15 / 12

normaleLebensdauer

16 / 14 / 11

1,5-facheLebensdauer

14 / 12 / 10

doppelteLebensdauer

FAZIT:

Frischl entspricht oftmals nicht der empfohlenen lreinheitsklasse der meisten Anwendungen.

Die Lebensdauer fr Systemkomponenten verkrzt sich bei der typischen Reinheitsklasse von Frischl (ISO 19/17/14) bereits voraussichtlich um 25 %.


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Die folgende Tabelle beschreibt die voraussichtliche Lebensdauerverlngerung verschiedener Komponenten, wenn die lreinheit verbessert bzw. der Partikel-gehalt gesenkt wird (Quelle: Noria Corporation).

In jedem Wertefeld werden die Verlngerungsfaktoren fr 4 unterschiedliche Systemkomponenten angegeben:

Feld links oben Feld rechts oben Feld links unten Feld rechts unten

Beispiel:Durch die Verbesserung der Reinheitsklasse des ls von ISO 20/18/15 auf ISO 15/13/10 ist zu erwarten, dass sich die Lebensdauer eines Getriebes um denFaktor 2 (verdoppelt) und die Lebensdauer von Hydraulikkomponenten um den Faktor 4 (vervierfacht) verlngert.

Lebensdauer von Systemkomponenten verlngern

Hhere lreinheit = lngere Lebensdauer fr Komponenten

21/19/16 20/18/15 19/17/14 18/16/13 17/15/12 16/14/11 15/13/10 14/12/9 13/11/8 12/10/7

24/22/19 2 1,6 3 2 4 2,5 6 3 7 3,5 8 4 >10 5 >10 6 >10 7 >10 >101,8 1,3 2,3 1,7 3 2 3,5 2,5 4,5 3 5,5 3,5 7 4 8 5 10 5,5 >10 8,5

23/21/181,5 1,5 2 1,7 3 2 4 2,5 5 3 7 3,5 9 4 >10 5 >10 7 >10 101,5 1,3 1,8 1,4 2,2 1,6 3 2 3,5 2,5 4,5 3 5 3,5 7 4 9 5,5 10 8

22/20/171,3 1,2 1,6 1,5 2 1,7 3 2 4 2,5 5 3 7 4 9 5 >10 7 >10 91,2 1,05 1,5 1,3 1,8 1,4 2,3 1,7 3 2 3,5 2,5 5 3 6 4 8 5,5 10 7

21/19/161,3 1,2 1,6 1,5 2 1,7 3 2 4 2,5 5 3 7 4 9 6 >10 81,2 1,1 1,5 1,3 1,8 1,5 2,2 1,7 3 2 3,5 2,5 5 3,5 7 4,5 9 6

20/18/151,3 1,2 1,6 1,5 2 1,7 3 2 4 2,5 5 3 7 4,6 >10 61,2 1,1 1,5 1,3 1,8 1,5 2,3 1,7 3 2 3,5 2,5 5,5 3,7 8 5

19/17/141,3 1,2 1,6 1,5 2 1,7 3 2 4 2,5 6 3 8 51,2 1,1 1,5 1,3 1,8 1,5 2,3 1,7 3 2 4 2,5 6 3,5

18/16/131,3 1,2 1,6 1,5 2 1,7 3 2 4 3,5 6 41,2 1,1 1,5 1,3 1,8 1,5 2,3 1,8 3,7 3 4,5 3,5

17/15/121,3 1,2 1,6 1,5 2 1,7 3 2 4 2,51,2 1,1 1,5 1,4 1,8 1,5 2,3 1,8 3 2,2

16/14/111,3 1,3 1,6 1,6 2 1,8 3 21,3 1,2 1,6 1,4 1,9 1,5 2,3 1,8

15/13/101,4 1,2 1,8 1,5 2,5 1,81,2 1,1 1,6 1,3 2 1,6

Hydrauliken und Dieselmotoren Kugellager

Gleit- undWellenlager Getriebe u..

Quelle: Noria Corporation

=Hydraulikkomponenten und Dieselmotoren=Kugellager=Wellen- und Gleitlager=Getriebe und Komponenten, die nicht unter die Definition der anderen

Felder fallen


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Viskositt - TestmethodenDie Viskositt ist die wichtigste physikalische Eigenschaft eines Schmier- oder Hydraulikls und beschreibt dessen Fliefhigkeit. Sie ist die ma-gebliche Kennzahl fr die Fhigkeit eines ls, einen stabilen Schmierfilm aufzubauen. Auch Hydraulikle bentigen ein bestimmtes Flieverhalten, um die gewnschte Kraftbertragung zu ermglichen. Schon eine nderung der Viskositt von 5 - 15 % kann bei einer Maschi-ne Fehlfunktionen und starken Verschlei als Folge haben. Bei sensiblen Anwendungen wie bei der Turbinenschmierung sind die Warnwerte noch niedriger.

Die Viskositt ist stark temperaturabhngig, mit sinkender Temperatur wird das l dickflssiger (hohe Viskositt) und mit steigender Temperatur dnnflssiger (niedrige Viskositt). Daher ist die Angabe der Temperatur, bei der die Viskositt gemessen wird, zwingend erforderlich.

Ursachen fr Viskosittsnderungen: loxidation lalterungsprodukte wie Suren, Harze, Schlamm Ru, Staub, Wasser oder Rckstnde anderer ltypen Abbau von Additiven zur Verbesserung des Viskosittsindex Betriebsdruck (> 400 bar)

Dynamische Viskositt:Gemessen wird der Fliewiderstand innerhalb einer Flssigkeit.Maeinheiten: cP (Centi-Poise) oder mPas (Milli-Pascal-Sekunde) SI-Einheit: kg/m*s Formelzeichen:

Kinematische Viskositt: Gemessen wird die Zeit, die ein l bentigt, um bei einer bestimmten Tempe-ratur (40 und 100C) mittels Schwerkraft entlang einer definierten Strecke zu flieen. Sie beschreibt das Viskositts-Dichte-Verhltnis. Maeinheiten: cSt (Centistoke) SI-Einheit: mm2/s Formelzeichen:

Viskosittsindex (VI):Der VI beschreibt die Temperaturabhngigkeit der kinematischen Viskositt eines Schmierls. le mit einem niedrigen Viskosittsindex zeigen eine strkere, temperaturabhngige Viskosittsnderung als solche mit einem hohen Viskosi-ttsindex.

Abb. 15:Foto (oben): FrischlFoto (unten):Viskositts-nderung infolge von lalterung.Quelle: Oelcheck GmbH, 2011


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Wassergehalt - TestmethodenDa Wasser die zweithufigste Ursache fr Maschinenausflle ist, ist eine ber-wachung des Wassergehalts ebenfalls essentiell.

Visuelle Begutachtung:Schon eine visuelle Begutachtung lsst Rckschlsse auf den Wassergehalt zu. Trbung, Schlieren oder l-Wasser-Phasen sind eindeutige Zeichen fr einen sehr hohen Wasseranteil im l.

Testmethoden zur genauen Bestimmung des Wassergehalts sind z.B.:

Karl-Fischer-Titration (KF), coulometrisch:Bei der Coulometrie wird das Iod elektrochemisch durch eine Generatorelek- trode in einer Iodid-haltigen Lsung erzeugt. Das entstandene Iod reagiert sofort nach der Karl-Fischer-Reaktion mit dem Wasser. Sobald kein Wasser mehr in der Titrationszelle vorhanden ist, existieren Iod und Iodid nebeneinander und bilden ein reversibles Redoxpaar. Auf diese Weise kann Strom gemessen werden, der das Ende der Titration detektiert. Mit der Coloumetrie knnen sehr geringe Wassermengen im l nachgewiesen werden.

Messbereich: 10 ppm - 50.000 ppm

Karl-Fischer-Titration (KF), volumetrisch:Bei diesem Verfahren wird das in Alkohol gelste Iod durch eine hochgenaue Kolbenbrette kontinuierlich zudosiert. Der einzige Unterschied zur Coloumetrie ist also die Art der Dosierung des Titrations-Reagenzes Iod. Sobald das Wasser vollstndig abreagiert hat, bleibt Iod unverbraucht in der Lsung zurck, die Titration wird beendet. Der Wassergehalt wird aus dem verbrauchten Volumen an Titrationslsung berechnet.

Messbereich: 100 - 1 Mio. ppm

Abb. 16:Hydrauliklproben mit unterschiedlichem Wassergehalt

Von links: 0,01 % - 0,03 % - 0,06 % - 0,1 % - 0,2 % - 2 % Wasser im l

Abb. 17:l-Wasser-Phase (freies Wasser)


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Die folgende Tabelle beschreibt die voraussichtliche Lebensdauerverlngerung fr mechanische Systeme mit Fluids auf Minerallbasis, wenn der Wassergehalt gesenkt wird (Quelle: Noria Corporation).

Beispiel:Durch die Reduzierung des Wassergehalts von 2.500 auf 156 ppm ist zu erwar-ten, dass sich die Lebensdauer der Systemkomponenten und Maschine um den Faktor 5 verlngert.

Lebensdauer von Systemkomponenten verlngern

Niedriger Wassergehalt = lngere Lebensdauer fr Komponenten

Derzeitiger Wasserge-halt. ppm

Faktor

2 3 4 5 6 7 8 9 10

50.000 12.500 6.500 4.500 3.125 2.500 2.000 1.500 1.000 782

25.000 6.250 3.250 2.250 1.563 1.250 1.000 750 500 391

10.000 2.500 1.300 900 625 500 400 300 200 156

5.000 1.250 650 450 313 250 200 150 100 78

2.500 625 325 225 156 125 100 75 50 39

1.000 250 130 90 63 50 40 30 20 16

500 125 65 45 31 25 20 15 10 8

260 63 33 23 16 13 10 8 5 4

100 25 13 9 6 5 4 3 2 2Quelle: Noria Corporation

Die Maeinheit ppm steht fr den englischen Ausdruck "parts per million" und bedeutet zu deutsch "Teile von einer Million" (millionstel Teil). Zur besseren Veranschaulichung, wird die Einheit ppm hufig in Prozent umge-rechnet.

Umrechnung in Prozent:

1.000.000 ppm = 100 % 1.000 ppm = 0,1 % 100.000 ppm = 10 % 100 ppm = 0,01 % 10.000 ppm = 1 % 10 ppm = 0,001 %

Surezahl / Basenzahl - TestmethodenIst das l stark mit Suren belastet, dann sind sofortige Gegenmanahmen zur ergreifen.

Testmethoden zur Bestimmung des Suregehalts sind z.B.:

Ermittlung der Surezahl (AN) bzw. Neutralisationszahl (NZ)Diese Methode ist fr alle le und Fluids geeignet. Die Surezahl oder auch Neutralisationszahl wird mittels Titration, bei der dem l-Lsungsmittel-Ge-misch Kalium-Hydroxid als Base hinzugefgt wird, ermittelt. Angegeben wird die erforderliche Menge an Kalium-Hydroxid (KOH) in mg, um die in 1 g des Fluids enthaltenen freien Suren zu binden. Ein l ist umso strker versuert, je hher die Sure- bzw. Neutralisationszahl im Frischlvergleich ist.

Richtwerte: Warnung: AN in Frischl plus 0,5 mg KOH/g Kritisch: AN in Frischl plus 1,0 mg KOH/g

Ermittlung der Basenzahl (BN)Bei Motorschmierlen werden die durch Verbrennungsprozesse entstehenden Suren zunchst von der leigenen Alkalinitt neutralisiert. Daher wird bei diesen len die Basenzahl ermittelt, um den Gehalt an sureneutralisierenden Additiven zu prfen. Die Basenzahl wird mittels Titration, bei der dem l-L-sungsmittel-Gemisch z.B. Perchlorsure hinzugefgt wird, bis das Gemisch neu-tral ist, ermittelt. Die Basenzahl wird ebenfalls in mg KOH/Gramm angegeben und damit die Menge an Kalium-Hydroxid (KOH) in mg angegeben, die dem Neu-tralisationsvermgen der in 1 g l enthaltenen alkalischen Wirkstoffe (Additive) entspricht. Ein Motorenl ist umso strker versuert, je strker die Basenzahl im Frischl-vergleich gefallen ist.

Richtwerte: Warnung: BN in Frischl minus 50 % Kritisch: BN in Frischl minus 70 %

Bei beiden Testmethoden ist es extrem wichtig, den Referenzwert des Frischls zu kennen, um auf dessen Basis die Sure- bzw. Basenzahl bewerten zu knnen.

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Weitere wichtige AnalysemglichkeitenElementanalyse:Die Atomemissionsspektroskopie (AES) wird eingesetzt, um Art und Gehalt an Additiven (metallorganische Verbindungen, nicht: Antioxidantien), Verschlei- elementen und Verunreinigungen im l zu ermitteln. Je nach Kalibrierung kn-nen nahezu alle Elemente des Periodensystems bestimmt werden. Die Art der Verschleimetalle erlaubt z.B. Rckschlsse, welche Maschinenkomponenten vom Verschlei betroffen sein knnten. Ein hoher Gehalt an katalytisch wirken-den Elementen (Kupfer, Eisen und Aluminium) beschleunigt rapide den lalte-rungsprozess. Der Additivgehalt gibt Aufschluss darber, wie lange das l noch einsetzbar ist bzw. wie schnell welche Additive verbraucht werden. Auch hier sollte stets der Trendverlauf beobachtet werden. Die Referenzwerte hinsichtlich des ursprnglichen Additivpakets des Frischls sind als Richtwerte zwingend erforderlich.

Problematik:Die AES weist vor allem llsliche Partikel und Zustze, die < 5 m sind, nach. Groe Verschleipartikel, z.B. aufgrund abrasiven Verschleies, werden nicht gezhlt. D.h. im l knnen sich mehr Ver-schleipartikel befinden als ber die AES ermittelt wurden. Um genauere Aussa-gen treffen zu knnen, sind ergnzendeTests wie z.B. die Partikelzhlung oder die Ermittlung des Gehalts an magnetisierba-rem Eisen notwendig (PQ-Index). Zudem wird bei der Elementanalyse nicht zwischen verbrauchten und aktiven Addi-tiven unterschieden.

Maeinheit: mg/kg oder ppm(1.000 mg/kg = 1.000 ppm = 0,1 Gew.%)Wertebereich: 0 - 30.000 ppm

Element kann vorkommen als

Verschlei Verunreinigung Additiv

Aluminium Barium Blei Bor Chrom Eisen Kalium Kalzium Kupfer Magnesium Molybdn Natrium Nickel Phophor Silizium Zink Zinn Silber Titan Vanadium Wolfram Lithium Schwefel

bersicht ber die am hufigsten nachgewiesenen Elemente und deren mgliche Herkunft. Quelle: Oelcheck GmbH

PQ-Index (Particle-Quantifier-Index)Mit dem PQ-Index werden, im Gegensatz zur Elementanalyse, bei der Eisenpar-tikel > 5 m nicht ermittelt werden knnen, alle Verschleipartikel unabhngig von ihrer Gre erfasst, die magnetisierbar sind.D.h. der PQ-Index bezieht sich auf die Gesamtmenge von magnetisierbarem Eisen*.

Maeinheit: dimensionslos, da IndexWertebereich: 25 - 30.000

Beide Werte (Eisengehalt in mg/kg aus der Elementanalyse und PQ-Index) wer-den zusammen ausgewertet und ergeben aussagekrftige Informationen ber anomale / akute Verschleivorgnge:

1. Ein hoher PQ-Index lsst, unabhngig vom Eisenwert in mg/kg, immer auf akute Verschleivorgnge schlieen.

2. Ein niedriger PQ-Index in Kombination mit einem hohen Eisenwert in mg/kg ist ein Hinweis auf korrosiven Verschlei (Rost).

* magnetisches Eisen = abrasive Partikel aus Verschleivorgngen unmagnetisches Eisen = Eisenoxid (Rost), Eisensulfid (Additive)

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MPC-Test (Membrane Patch Colorimetry):50 ml des zu untersuchenden ls und 50 ml filtriertes Heptan werden vermischt und unter Vakuum ber die Test-Membran (Filterfeinheit: 0,45 m) gezogen. Nach der anschlieenden Trocknung der Membran erfolgt die colorimetrische Auswertung. Dabei werden die Rckstnde auf der Membran mittels Spektral- sensor analysiert. Die Ablagerungen absorbieren oder reflektieren das Licht ganz oder teilweise. Die Unterschiede zwischen gesendetem und reflektiertem Licht sowie die Farbintensitt bei den jeweiligen Spektralbereichen erlauben die Kalkulation eines MPC-Index. Je hher der MPC-Index, desto strker ist die Farbvernderung des Membran-Filters und desto grer ist das Potential des ls Ablagerungen zu bilden. D.h. im l befinden sich zunehmend weiche Partikel - gelste und ungelste lalterungsprodukte -, die wegen ihrer starken Polaritt leicht Ablagerungen an allen lbenetzten Komponenten im System bilden.

Anwendung:Der MPC-Test wurde fr Turbinenle entwickelt, aber auch Hydraulikle lassen sich damit untersuchen.Der Test ist nicht fr le mit einem hohen Gehalt an Feststoffpartikeln empfeh-lenswert, da die Partikel die Farbe der Testmembran beeinflussen und somit auch den MPC-Index.

Maeinheit: dimensionslos, da Index32|


0 - 10 11 - 25 26 - 30 31 - 45 46 - 50 51 - 55 56 - 60

Empfehlens-wert

berwachen Achtung Kritisch Problematisch lwechselSystem-

reinigung

blichelalterung

Grenzwert fr Bildung von

Ablagerungen wird bald erreicht

Sehr viele weiche Verun-reinigungen, beginnende

Ablagerungen an Gleitlagern und khleren

Stellen im Schmiersystem

Extrem hoher Anteil an

weichen Ver-unreinigungen,

Bildung von Ablagerungen

in Lagern, Ventilen und /

oder Tanks

Additivabbau, loxidation,

hohe ltempe-raturen und zu langer Einsatz des ls lassen weitere Parti-

kel, die Ablage-rungen bilden,

enstehen

Additivabbau und

loxidation sehr weit

fortgeschritten, Ablagerungen

in Lagern, Ventilen und

Tanks

l nicht weiter einsetzbar,

Ablagerungen im gesamten

System

MPC-Index 2 MPC-Index 35MPC-Index 19 MPC-Index 41 MPC-Index 49 MPC-Index 60MPC-Index 53


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RULER (Oxidationsbestndigkeit)Bei dieser Testmethode werden die im l noch vorhandenen Antioxidantien (Additive) im Vergleich zum Frischl ermittelt. Sind keine Antioxidantien im l mehr vorhanden, kommt es zur loxidation (lalterung) mit den damit verbun-den negativen Konsequenzen. Aus diesem Grund ist es wichtig insbesondere bei hochbeanspruchten len wie z.B. Turbinen-, Kompressoren-, Getriebe-, Gas-motoren- und Wrmetrgerlen den Gehalt der Antioxidantien zu kennen, um Rckschlsse auf die noch zu erwartende Lebensdauer des ls ziehen zu knnen (RULER = Remaining Useful Life Evaluation Routine).

Wasserabscheidevermgen (Demulgiervermgen)Anhand des Wasserabscheidevermgens kann die Fhigkeit des ls getestet werden, Wasser von l zu separieren. Diese Eigenschaft ist abhngig von ltyp, Viskositt und der Temperatur. Verunreinigungen und Additive beeinflussen dieses Trennvermgen. Wenn Wasser im l nicht mehr gebunden werden kann (nur bis zur Sttigungs-grenze mglich) und ungelst im l vorliegt, soll es sich fr gewhnlich mg-lichst schnell vom l abscheiden. Freies Wasser (l-Wasser-Phase) lsst sich im Gegensatz zu Emulsionen durch geeignete Manahmen einfacher und schneller aus dem l entfernen. Aufgrund ihres Einsatzgebiets bilden Motorenle und Hydraulikle des Typs HLP-D eine Ausnahme, sie sollen dispergierend und deter-gierend und nicht demulgierend wirken.

Luftabscheidevermgen (LAV)Ungelste Luft bzw. Luftblasen im l sollen sich mglichst schnell vom l abscheiden. Mit dem Luftabscheidevermgen wird die Zeitspanne in Minuten gemessen, in der das l die im l ungelste Luft abscheiden kann. Diese Eigenschaft ist abhngig von ltyp, Viskositt und der Temperatur. Verun-reinigungen wie Partikel, Wasser, lalterungsprodukte und Suren beeinflussen dieses Trennvermgen. Das Luftabscheidevermgen des Gebrauchtls im Ver-gleich zum Frischl untersttzt Aussagen ber eine Weiterverwendung des ls.

SchaumverhaltenBei diesem Prfverfahren wird getestet, wie lange es dauert, bis der im Labor knstlich erzeugte Schaum zerfllt. Daraus lsst sich das Verhalten bei der An-wendung abschtzen. Schaum lsst sich u.a. durch silikonhaltige Entschumer- additive reduzieren. Allerdings kann Silikonl das Luftabscheidevermgen von len erheblich verschlechtern, was kontraproduktiv ist (siehe S. 34).


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AdditiveAdditive sind chemische Zustze, die eingesetzt werden, um die Eigenschaften des ls gezielt zu optimieren. Die Kombination verschiedener, unterschiedlich wirkender Zustze wird als Additivpaket (Additivierung) bezeichnet, welches spezifisch fr die einzelnen Einsatzbereiche bzw. Technologien zusammenge-stellt wird. Die Kenntnis ber die Art und Menge der im Frischl enthaltenen Additive ist wichtig, da sie als Referenzwerte fr Laboranalysen dienen. Aktive Additive liegen im l in gelster Form vor, d.h. sie sind Teil der Molekular-struktur (Ausnahme: Silizium als Anti-Schaum-Zusatz). Gebrauchte Additive bzw. deren Reaktionsprodukte liegen dagegen in ungelster Form als weiche oder feste Partikel vor. Diese belasten das l und fhren zu Verschlei und Ablagerun-gen. Aus diesem Grund ist es wichtig die Reaktionsprodukte bzw. verbrauchten Additive mittels Feinfiltration aus dem l zu entfernen. Eine Nachadditivierung nach Verbrauch bestimmter Additive ist nur bedingt empfehlenswert und sollte in Kooperation mit dem lhersteller durchgefhrt werden, da andernfalls die Gewhrleistungsansprche entfallen knnten.

Eigenschaften Leistungsspektrum von Additiven

KlteverhaltenPourpoint-Depressants (Stockpunkterniedriger) bewirken eine Verbesserung des Flieverm-gens bei tieferen Temperaturen, indem die Kristallisation der im Minerall enthaltenen Paraffine verhindert wird.

Oxidations-bestndigkeit

Oxidationsinhibitoren (phenolische und aminische Antioxidantien) verlangsamen die loxidati-on (lalterung) und die Generierung von Alterungsprodukten. Sie neutralisieren die sauerstoff-haltigen, reaktionsfreudigen Verbindungen (Radikalfnger).

Viskositts-Temperatur-Verhalten

Viskosittsindex-Verbesserer (VI-Improver) erhhen den Viskosittsindex des ls und erweitern somit den Temperatur-Einsatzbereich.

KorrosionsschutzKorrosions-Inhibitoren erzeugen einen Schutzfilm auf metallischen Oberflchen, so dass Wasser und Sauerstoff nicht mit den Oberflchen reagieren knnen und Rostbildung vermindert wird. Zudem neutralisieren sie Suren infolge von Additivabbau und Oxidation.

Schmutzlse-Vermgen

Detergentien lsen grere Verschmutzungen (schlamm- und lackartige Ablagerungen) in feine Partikel auf, die von den Dispersants abtransportiert werden.

Dispergier-Vermgen

Dispersants (Dispergatoren) halten die von den Detergentien abgelsten Verschmutzungen in Schwebe und sorgen dafr, dass sie sich nicht erneut anlagern, sondern abtransportiert werden (z.B. zu einem Filter).

EP-Eigenschaft(Extrem-Pressure)AW-Eigenschaft (Anti-Wear)

EP- und AW-Additive (Hochdruck- und Verschleischutz-Zustze) bilden auf den Oberflchen dnne Schutzschichten und verringern Verschlei und rtliches Verschweien von Metallober-flchen.

Schaumverhalten

Schaum-Inhibitoren (z.B. Silikonle) beeinflussen die Kohsionskrfte zwischen den lmoleklen und reduzieren die Oberflchenspannung. Die dadurch dnnere lhaut der Luftblasen zerplatzt leichter, die Schaumneigung verringert sich. Nachteil: Sauerstoff bindet sich an die polaren Bestandteile, das l altert schneller. Die verringerte Oberflchenspannung fhrt zu kleineren Luftblasen unterhalb der Oberflche und somit zu einer Verschlechterung des Luftabscheidever-mgens (LAV). Groe Luftblasen besitzen ein besseres LAV.

Quelle: Oelcheck GmbH

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Wichtige Laboranalysen fr AdditiveDie Prfung der Wirksamkeit von Additiven ist kaum und wenn, nur in aufwen-digen Verfahren mglich. Mithilfe der folgenden Analysemglichkeiten knnen aber durch Trendbeobachtungen Rckschlsse auf die Wirkungsweise und die Restlebensdauer der Zustze gezogen werden.

ElementanalyseMit der Atomemissionsspektroskopie (AES) knnen Additive, die auf metallorga-nischen Verbindungen basieren (Additivmetalle), detektiert werden. Der quanti-tative Vergleich der ermittelten Werte mit den Referenzwerten des Frischls gibt Aufschluss ber den Additivabbau. Allerdings ist zu beachten, dass die Elemente auch einen anderen Ursprung haben knnen und nicht zwingend zum Additiv- paket gehren.

RULERMit dem RULER-Test sind Aussagen ber die Menge der Antioxidantien und die voraussichtliche Restlebensdauer des ls mglich.

Surezahl und BasenzahlMit der Surezahl wird die Menge der sauren Bestandteile im l festgestellt (Reaktionsprodukte aus der Additivwirkung, Oxidation, Hydrolyse), wodurch Rckschlsse auf den Additivverbrauch gezogen werden knnen. Mit der Basenzahl kann die Menge der alkalisch wirkenden Additive bestimmt werden und somit die Menge der Suren, die neutralisiert werden knnen.

Elemente Wirkung als Additivmetall Alternativer Ursprung

Barium EP-Additiv oder Detergent und Dispersant in Motorenlen Hochtemperaturfette, Montagepasten

Blei Wird heute nicht mehr als Additiv verwendet! Gleitlager, Buntmetall-Legierungen, Ltmetalle

Bor Detergent und Dispersant in Motorenlen,Emulsions- oder Khlwasserzusatz Legierungsbestandteil von Glykol

Kalium Additiv fr wssrige Fluids Streusalz, Leitungswasser

Kalzium Detergent (Dieselmotorenle, Hydraulikle), thermische Stabilitt Kalkstaub, Khl- und Leitungswasser

Magnesium Thermische Stabilitt (Hydraulik-, Motorenle),Alkalische Reserve bei Motorenlen Leitungswasser

Natrium Korrosionsschutz-Inhibitor (z.B. wssrige Fluids) Streusalz, salzhaltige Meeresluft, LeitungswasserPhosphor EP-Additiv (meist mit Zink oder Schwefel) Abrieb von Oberflchen

Silizium Anti-Schaum-Additiv (Silikonl) Staub, Gaskondensat (Gasmotoren), Silikondich-tungen, Silikonfette oder TrennmittelZink EP-Additiv Abrieb von Oberflchen, Farbanstrichen etc.

Elemente aus der Atomemissionsspektroskopie, Quelle: Oelcheck GmbH

4Filtrationsarten zur Entfernung der Verunreinigungen

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Haupt- und Nebenstromfiltration

Nebenstrom-filter

Tank

lsystem

Rcklauffilter(Hauptstrom)

Saugfilter(Hauptstrom)

Druckfilter(Hauptstrom)

Eine gleichbleibend hohe lreinheit lsst sich nur durch einekontinuierliche Feinfiltration im Nebenstrom

in Ergnzung zu den Hauptstromfiltern erreichen.

SaugfilterDer Saugfilter befindet sich im Hauptstrom vor der Systempumpe und dient dazu, die Pumpe vor Sch-den durch Grobpartikel zu schtzen. Die Filterfeinheit ist sehr gering und liegt typischerweise bei > 25 m. Sie sind nicht geeignet fr den Komponentenschutz.Des Weiteren entfernen sie kein Wasser, um die Pumpe vor Kavitation zu schtzen.

NebenstromfilterDer Nebenstromfilter arbeitet in einem separaten Kreislauf unabhngig vom Betrieb der Maschine (24/7-Filtration). Das verunreinigte l wird von der untersten Stelle aus dem Systemtank angesaugt. Die Rckleitung des ls in den Systemtank erfolgt in der Nhe der Hauptsystempumpe. Durch die eigene Pumpeneinheit ist eine optimale Anpassung des Fluidstroms mglich, so dass Tiefenfilterpa-tronen mit einer Filterfeinheit bis in den Bereich von < 1 m eingesetzt werden knnen. Durch die lange Kontaktzeit von Filtermaterial und Fluid wird eine besonders hohe Filtereffizienz erzielt. Fr den Filterwechsel ist im Gegensatz zu den anderen Filtern kein Abschalten der Maschine notwendig.

DruckfilterDer Druckfilter befindet sich im Hauptstrom hinter der Systempumpe und dient zum Schutz der Maschi-ne und deren Komponenten vor Verschlei durch Feststoffpartikel. Die Filterfeinheit liegt typischerwei-se im Bereich von 10 - 15 m. Hoher Betriebsdruck, stark schwankende Druckste und hohe Volumen-strme fhren zu einer extremen Belastung mit Materialermdung und Zerstrung der Porenstruktur als Folge. Hufige Filterwechsel der sehr teuren Filterelemente sind daher blich. Zudem steigen die Energiekosten, je feiner filtriert wird, da zustzlicher Druck vor dem Filter aufgebaut werden muss.

RcklauffilterDer Rcklauffilter befindet sich, wenn vorhanden, im Hauptstrom in der Rcklaufleitung oder integ-riert im Tank (z.B. Tankeinbaufilter). Eine hohe Filterfeinheit ist mglich, nachteilig ist jedoch, dass die Verunreinigungen erst nach Verlassen des lsystems erfasst werden. Es sind ggf. groe Filter notwen-dig, da der Rcklaufstrom oft grer als der Pumpenfrderstrom ist. Bei Filterelementen mit geringer Druckfestigkeit kommt es auch hier durch pulsierende Drcke zur Zerstrung des Filterelements.

Bypass-FilterDer Bypass-Filter arbeitet in einem Nebenkreislauf des Hauptstroms. Die Filterfeinheit ist hoch und liegt typischerweise im Bereich von 3 m. Allerdings wird bei diesem Filtermodell nur eine geringe Menge des Hauptvolumenstroms abgezweigt und filtriert.

Bypass-Filter(Hauptstrom)

4 Filtrationsarten zur Entfernung der Verunreinigungen

Hauptstromfilter Nebenstromfilter

Hohe Volumenstrme und stark schwan-kende Druckste fhren schnell zu Materi-alermdung und Zerstrung der Porenstruk-tur. Dadurch passieren grere Partikel den Filter oder sie zerbersten beim Aufprall auf das Filterelement in viele kleinere Partikel. Die Druckschwankungen (Start- / Stopp-Be-trieb) bewirken, dass bereits festgehaltene Partikel wieder freigesetzt und somit nicht dauerhaft gebunden werden. Die Kontaktzeit zwischen Fluid und Filter-material ist aufgrund des hohen Volumen-stroms extrem gering.

Durch den separaten Kreislauf gibt es keine Probleme mit Druckschwankungen. Die eigene Pumpeneinheit ermglicht die optimale Anpassung des Volumenstroms, so dass eine lange Kontaktzeit zwischen Fluid und Filtermaterial gewhrleistet ist. Nur so knnen exzellente Reinheitsklassen erzielt und dauerhaft gehalten werden.

Die Systempumpe saugt das l nur von der Oberflche des Tanks an, Verunreinigungen im lsumpf werden nicht erfasst.

Die Pumpe des Nebenstromfilters saugt das l vom tiefsten Punkt des Systemtanks an, so dass auch das stark verunreinigte l am Tankboden filtriert wird (Sedimentationen etc.). Die Rckleitung des sauberen ls erfolgt in der Nhe der Hauptsystempumpe, so dass diese stets mit dem sauberen l versorgt wird.

Die Filtration ist abhngig vom Betrieb der Maschine. Fr einen Filterwechsel ist es notwendig die Maschine abzuschalten.

Kontinuierliche Filtration unabhngig vom Betrieb der Maschine (24/7). Durch den unabhngigen Kreislauf ist es nicht not-wendig fr den Filterwechsel die Maschine abzuschalten.

Feinfiltration bei Druck-, Bypass- und Rcklauffiltern bis in den Bereich von 3 m mglich.

Nachteil bei Druckfiltern: Je feiner filtriert wird, desto hher dieEnergiekosten.

Nachteil bei Rcklauffiltern:Je feiner filtriert wird, desto grere Baugr-en sind notwendig.

Feinfiltration typischerweise 3 m absolut und 1 m nominal. Aber auch < 1 m im Submikronbereich mglich.Durch die Feinfiltration im Nebenstrom werden die Hauptstromfilter entlastet. Die Filterfeinheit bei Druck- und ggf. Rcklauf-filter kann reduziert werden, wodurch nicht nur Energiekosten sondern auch die Kosten fr die Filterelemente gesenkt werden knnen (weniger Filterwechsel, geringere Filterfeinheit).

Haupt- und Nebenstromfiltration im Vergleich

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Je lnger die Betriebsflssigkeit Kontakt mit dem Filtermaterial hat, desto wirksamer ist die Filtration. Tiefenfilterpatronen haben besonders

lange Filterwege.

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Hauptstromfilterz.B.

Oberflchenfilter aus Glasfaser

Nebenstromfilter z.B.

Tiefenfilter aus Zellulose

Oberflchenfilter besitzen aufgrund ihrergeringen Tiefe und des geringen Volumens eine sehr geringe reale Schmutzaufnahme- kapazitt, so dass hufige Filterwechsel notwendig sind.

Tiefenfilter sind Volumenkrper die aus mehreren Scheiben bestehen. Das l durchfliet den Tiefenfilter radial von auen nach innen. Verunreinigungen werden in der Tiefe des Filtermaterials zurckgehalten. Die Schmutzaufnahmekapazitt ist extrem hoch und somit auch die Filterstandzeit bzw. Lebensdauer des Filterelements. Durch die lange Kontaktzeit des Fluids mit dem Filtermaterial ist die Filtereffizienz beson-ders hoch.

Entfernt nur Feststoffpartikel Entfernt Feststoffpartikel, Wasser,lalterungsprodukte und neutralisiert saure Bestandteile im l.

Filter-element

Schicht Filter-

medium

lfluss

zurckgehaltenePartikel

Eintrittunfiltriertes

l

Rckleitung des filtrierten

ls in das System

Filter-element

zurckgehaltenePartikel

Eintrittunfiltriertes

l

Rckleitung des filtrierten

ls ins System

lfluss

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Methoden zur WasserabscheidungFiltration mit ZelluloseZellulosefasern besitzen die Fhigkeit mittels Absorption sowohl freies als auch gelstes Wasser aus Minerallen, Brennstoffen und synthetischen Fluids zu entfernen, selbst wenn nur wenige ppm Wasser im l vorliegen. Das Wasserauf-nahmevermgen ist extrem hoch. Da bei diesem Verfahren das l langsam das Filtermaterial durchstrmen muss, wird es ausschlielich in Nebenstromfiltern eingesetzt. Absorption bedeutet, dass das Wasser in das freie Volumen der absorbierenden Phase (Zellulose) aufgenommen wird ohne dass eine chemische Reaktion stattfindet.

KoaleszierungDie Koaleszierung eignet sich zur Abscheidung von freiem Wasser aus Brenn-stoffen sowie Minerallen und synthetischen Fluids mit einem guten Demul-giervermgen (< 20 Minuten). Fr eine optimale Koalescerleistung werden vor Beginn der Koaleszierung die im l bzw. Brennstoff befindlichen Feststoffver-unreinigungen mittels Feinfiltration entfernt. Verunreinigungen beeinflussen das Demulgiervermgen negativ, verstopfen ggf. den Koalescer und knnen dessen Effizienz verringern. In dem nachgeschalteten Koalescer strmt das l laminar durch das Koalescer-Element, wobei die Wassertrpfchen aufgrund der greren Adhsionskrfte strker als das l an die Koalescer-Fasern gezogen werden. Die Wassertrpfchen werden mit der Strmung langsam entlang der Koalescer-Fasern geschoben, treffen an Schnittpunkten mit anderen Trpfchen zusammen und werden zu greren Tropfen koalesziert. Infolge der Schwerkraft und der zunehmenden Dichte werden sie schlielich freigesetzt und in einen Absetzungsbereich abgeschieden.

Zentrifuge bzw. SeparatorenMit Zentrifugen kann freies Wasser aus Brennstoffen, Minerallen und syntheti-schen Fluids abgeschieden werden. Allerdings wird der Wassergehalt nur selten auf weniger als 1.000 ppm reduziert, da sich mit dieser Methode nur groe Tropfen abscheiden lassen. Fein verteilte Trpfchen bleiben im l zurck.Zentrifugen trennen verschiedene Phasen unterschiedlicher Dichte. Die Trenn- eigenschaft ist umso besser, je grer der Dichteunterschied zwischen den zu trennenden Phasen ist. Da der Dichteunterschied zwischen Wasser und l nur gering ist, bedarf es prziser Voreinstellungen. Je strker die Gegebenheiten in der Praxis von den konfigurierten Parametern wie z.B. Viskositt abweichen, desto mehr steigt das Risiko, dass nicht nur Was-ser sondern auch l zentrifugiert wird und so der lverbrauch steigt.

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DesorptionMit dem Desorptionsverfahren wird unabhngig von Additivierung und Viskosi-tt sowohl freies als auch gelstes Wasser aus dem l abgeschieden. Mineral- le und synthetische Fluids mit einem schlechten Demulgiervermgen (> 20 Mi-nuten) und sogar stabile Emulsionen lassen sich auf diese Weise trocknen - auch bei einem sehr hohen Wassergehalt von bis zu 30 % bzw. 300.000 ppm.Desorption basiert auf dem Prinzip, dass erhitzte Luft groe Mengen an Wasser aufnehmen kann. Das erwrmte l trifft auf einen Gegenstrom von kalter, trockener Luft. Die Luft wird durch das l erwrmt und nimmt bis zur Sttigungs-grenze Wasser aus dem l auf. In der darauf folgenden Luftkhlung kondensiert das Wasser und die trockene Luft wird erneut fr die Trocknung des nachstr-menden ls verwendet.

VakuumsystemeMit der Vakuum-Technologie kann sowohl freies als auch gelstes Wasser von Minerallen und synthetischen Fluids abgeschieden werden. Aufgrund der erforderlichen Energiemengen (Verdampfungsenergie*) ist dieses Trennverfah-ren allerdings nur bei kleinen lvolumina wirtschaftlich. Dieses Verfahren stt ebenfalls bei einem zu hohen Wasser- oder Luftgehalt an seine Grenzen. Die unterschiedlichen Siedepunkte von l und Wasser einerseits und die Druck-abhngigkeit des Siedepunkts andererseits ermglichen unter Vakuum eine ein-fache Trennung durch Destillation. Das l wird in eine Vakuumkammer geleitet, die mittels einer Vakuumpumpe kontinuierlich entgast wird. Durch den entste-henden Unterdruck sinkt der Siedepunkt des Wassers, es verdampft bereits bei sehr niedriger Temperatur. Bei 0,1 bar liegt die Siedetemperatur von Wasser bei 45 C. Der Wasserdampf wird ber die Vakuumpumpe abgesaugt.

*Verdampfungsenergie ist die Wrmemenge, die bentigt wird, um eine bestimmte Menge einer Flssigkeit vom flssigen in den gasfrmigen Aggregatzustand zu bringen (Verdampfen).

HINWEIS ZU DESORPTION UND VAKUUM-TECHNOLOGIE:Bei diese beiden Verfahren wird nur H2O entfernt. Wird das l mit Meerwasser kontaminiert, ist es empfehlenswert das System mit einem Filter (Filterfeinheit 3 bis 5 m) zu kombinieren, um im l zurckbleibende Salzkristalle etc. aus dem l zu entfernen. Optimal ist ein Filter, der nicht nur Feststoffpartikel, sondern auch lalterungsprodukte entfernt.


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Filtration mit MolekularsiebMolekularsiebe wirken stark hygroskopisch (Feuchte anziehend) und entfernen mittels Adsorption sowohl freies als auch gelstes Wasser aus Minerallen und synthetischen Fluids. Sie kommen in der Natur als Zeolithe vor, knnen aber auch synthetisch als Alumino-Silikate hergestellt werden. Durch die synthetische Herstellung knnen Kristallaufbauten mit unterschiedlich groen Hohlrumen generiert werden, so dass es mglich ist Molekle nach Gren zu trennen. Molekularsiebe mit einer Porengre von 3 bis 4 (ngstrm) sind in der Lage Wassermolekle zu adsorbieren. Adsorption bedeutet, dass das Wasser an der Oberflche des Molekularsiebs angreichert wird.Das Molekularsieb kann etwa 20 % seines Eigengewichts als Wasser aufnehmen.

Methoden fr lalterungsprodukteFiltration mit Zellulose:lalterungsprodukte sind polar - und dadurch lassen sie sich mit Zellulose entziehen. Zellulosefasern haben in ihrer molekularen Struktur zahllose polare Stellen. Mit einer Kombination aus Adsorption und Absorption halten sie die l-alterungsprodukte aus dem l zurck und binden sie dauerhaft. Zellulosefasern haben pro Gramm eine innere Oberflche von 150 m, d.h. bei einem Gewicht von z.B. 3 kg entspricht die innere Oberflche eines Filterelements 60 Fuballfel-dern. Zellulose besitzt die Fhigkeit nicht nur ungelste, sondern auch gelste lalterungsprodukte dauerhaft dem lsystem zu entziehen. Dabei wird auf jede zustzliche Belastung des ls, energetisch oder chemisch, verzichtet.

Electrophysical Separation Process (ESP) Die ESP-Technologie entfernt ungelste und gelste lalterungsprodukte mit einem chemischen Filter nach dem Prinzip der Chemisorption und Adsorption. Chemisorption ist eine spezielle Form der Adsorption, bei der die lalterungs-produkte an das Adsorptionsmittel gebunden werden und dabei chemisch verndert werden. In Abhngigkeit von ltyp und Additivpaket sowie den Gegebenheiten, die zu der Bildung der lalterungsprodukte fhren, wird der chemische Filter konfi-guriert. Dies hat allerdings den Nachteil, dass bei der kleinsten nderung der Parameter der Filter neu angepasst werden muss.


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Electrostatic Precipitation Alle unlslichen Schmutzteilchen unabhngig der Form, Materialart oder Gre sind entweder elektrisch positiv oder negativ geladen oder sind neutral (la-dungsfrei) und knnen somit nach dem Prinzip der Elektrophorese und Dielek-trophorese beeinflusst und mittels geeigneter Materialien und Bauformen der Abscheideelemente (Kollektoren) abgeschieden werden. Das l durchstrmt mehrere Elektrodenpaare. Dazwischen sind die eigentlichen Schmutzsammler (Kollektoren) eingelegt, auf denen die Teilchen festgehalten werden.Partikel mit einer positiven Ladung werden an den negativen Elektroden zurck-gehalten, whrend negativ geladene Teilchen an der geerdeten Platte haften bleiben. Neutrale Partikel werden in dem Bereich mit der grten Feldstrke festgehalten (Falten in den Kollektorplatten).Mit diesem Verfahren knnen sowohl Feststoffpartikel als auch ungelste weiche Verunreinigungen (lalterungsprodukte) bis in den Bereich < 0,01 m entfernt werden. Die Technologie ist bei len mit einem hohen Wassergehalt ungeeignet.

Balanced Charge Agglomeration (BCA) Bei der Balanced Charge Agglomeration werden die Verunreinigungen elektrisch stark aufgeladen, wodurch sich die negativ und positiv geladene Teilchen gegen-seitig noch strker anziehen. Sie wachsen zu greren Partikeln (Agglomeratio-nen) zusammen und werden so filtrierbar. Der lstrom wird aufgeteilt und parallel durch eine positiv polarisierte Elek-trodenreihe und eine negativ polarisierte Elektrodenreihe geleitet. Auf diese Weise wird die positive bzw. negative Ladung, die bei allen Verunreinigungen von Natur aus gegeben ist, verstrkt. Bei der anschlieenden Zusammenfhrung der beiden ionisierten lstrme ziehen sich die positiv und negativ geladenen Teilchen gegenseitig so stark an, dass sie zu greren Partikeln zusammenwach-sen und Agglomerationen bilden, die anschlieend mechanisch herausgefiltert werden knnen. Mit diesem Verfahren knnen sowohl Feststoffpartikel als auch ungelste weiche Verunreinigungen (lalterungsprodukte) > 0,1 m entfernt werden. Die Technologie ist bei len mit einem hohen Wassergehalt ungeeignet. Auch le mit einer geringen Leitfhigkeit sind problematisch, da sie elektrische Ladung transportieren knnen, die bei Entladung zu Funken fhrt.

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Methoden zur SureneutralisationHINWEIS: Das Neutralisationsvermgen gegenber organischer Suren ist ab-hngig von deren Struktur und Aufbau.

Filtration mit IonenaustauscherharzIonenaustauscher sind Materialien, mit denen gelste Ionen durch andere Ionen gleicher Ladung ersetzt werden knnen, es findet ein Ionenaustausch statt. Ionenaustauscher zur Neutralisation von Suren sind basisch wirkende Austau-scher, die Aminogruppen enthalten, an die die Anionen der freien Suren ange-lagert und reversibel gebunden werden. Die Basizitt der Austauscher reicht von schwach bis mittelbasisch. Als Reaktionsprodukt entsteht Wasser, wodurch die Kombination mit einem Filter zur Wasserabscheidung sinnvoll ist.

Filtration mit AluminiumoxidAktiviertes Aluminiumoxid ist ein Absorptionsmittel, welches in Verbindung mit Suren als Base reagiert und somit ideal zur Neutralisation von anorganischen und organischen Suren eingesetzt werden kann. Nachteilig ist jedoch, dass bei der Reaktion von Suren und Aluminiumoxid Aluminiumsalze und Wasser ent-stehen. Beide Reaktionsprodukte beschleunigen wiederum die lalterung und sollten z.B. mittels Filtration entfernt werden.

Filtration mit BleicherdeBleicherde (auch Fuller-Erde genannt) ist ein thermisch aktiviertes Aluminium-silikat, das als Adsorptionsmittel zu verschiedenen Zwecken eingesetzt werden kann unter anderem zur Sureneutralisation in len und Fluids. Suren - anorga-nische und organische - adsorbieren an der aktiven Oberflche der Bleich- erde. Durch die gleichzeitige Adsorption von lalterungsprodukten wird das l gebleicht und die Ablagerung sowie die weitere Entstehung organischer Suren vermieden. Allerdings werden auch Additive adsorbiert, wodurch bei hochaddi-tivierten len eine Nachadditivierung bei Einsatz von Bleicherde unvermeidlich ist. Ideal geeignet ist das Verfahren fr z.B. Isolierle, die aus einem sehr guten Grundl hergestellt werden und kaum Additive enthalten.

Filtration mit ZelluloseZellulosefasern besitzen die Eigenschaft Wasser zu absorbieren und lalte-rungsprodukte zu entfernen. Anorganische Suren (Salpetersure, schwefelige Sure etc.), die im Wasser gelst sind, werden mit dem Wasser von der Zellulose absorbiert. Die Bildung von organischen Suren wird durch die Reduzierung der lalterungsprodukte (Vorstufe) minimiert.

Filtereffizienz bzw. Abscheidegrad beurteilen

Verunreinigung

Testfilter

ND

NU

X = NU

NDAbb. 18:Multipass-Test (Prfverfahren mit Mehrfachdurchgang)Quelle: ISO Norm

Multipass-Test gem ISO 16889Zum Testen und Vergleichen verschiedener Filter fr Hydraulikle wurde ein standardi-siertes Prfverfahren entwickelt. Der Multipass-Test ist ein Prfverfahren mit Mehr-fachdurchgang (Kurzzeit-Test), dessen Resultate Hinweise auf den Abscheidegrad bzw. die Filtereffizienz eines Filters, dessen mgliche Schmutzaufnahmekapazitt und die zu erwartenden Druckverluste geben.

Beta-Wert - Abscheidegrad bzw. FiltereffizienzDer Beta-Wert beschreibt das Verhltnis der Partikel ab einer bestimmten Gre im Fluid vor und nach dem Filter. Der Beta-Wert wird in x angegeben, wobei das "x" fr die betrachtete Partikelgre steht.

Der Beta-Wert wird ber folgende Formel bestimmt:

Der Abscheidegrad bzw. die Filtereffizienz in Prozent (%) wird wie folgt berechnet:

Beispiel:Anzahl der Partikel > 3 m vor dem Filter: 5.000.000 PartikelAnzahl der Partikel > 3 m nach dem Filter: 50.000 Partikel5.000.000 / 50.000 = 99, d.h. der Beta-Wert betrgt 3 = 99

3 = 99 bedeutet in diesem Beispiel, dass 50.000 von 5.000.000 Partikeln > 3 m den Filter passieren, der Abscheidegrad bzw. die Filtereffizienz betrgt 99 %, nur 1 % werden nicht zurckgehalten. Es wird der kumulative Abscheidegrad bestimmt, da er angibt, wie viele der abgeschiedenen Partikel > eine bestimmte Partikelgre x sind.

x =Anzahl der Partikel ab der Gre x vor dem Filter Anzahl der Partikel ab der Gre x nach dem Filter

x 100E =(Partikel ab der Gre x vor dem Filter - Partikel ab der Gre x nach dem Filter)

Partikel ab der Gre x vor dem Filter

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Absolute und nominale Filterfeinheit auf Basis des Multipass-TestsDie Begriffe absolute und nominale Filterfeinheit stammen aus den MIL-Spezifikationen der US-Army und sind in keiner deutschen Norm definiert. Bestandteil der Spezifika-tionen ist der Glasperlentest, in dessen Zusammenhang die absolute Filterfeinheit definiert wird. Demnach besitzt ein Absolutfilter eine Filtereffizienz von 100%, d.h. dass z.B. bei einem 15m-Absolutfilter keine Glasperle von 15 m Durchmesser den Filter passiert. Der Begriff "absolute Filterfeinheit" ist daher ausschlielich in Verbindung mit diesem Test zu verwenden. Dennoch wird er teilweise als Kenngre angewandt. In der Praxis spricht man heute von einem Absolutfilter, wenn dieser eine Filtereffizienz von ber 99,9% aufweist (Beta-Wert = mind. 1000), d.h. mit der absoluten Filterfeinheit wird die Partikelgre in m beschrieben, die zu 99,9% herausgefiltert wird. Fr den Nominalfilter ist in der Praxis kein fixer Grenzwert definiert. Er scheidet mindes-tens einen bestimmten Prozentsatz von Feststoffpartikeln grer als die angegebene Partikelgre in m ab. Der Prozentsatz ist im Einzelnen bei den Filterherstellern zu erfragen.

SchmutzaufnahmekapazittHiermit ist die Menge an Verunreinigungen gemeint, die vom Filterelement aufge-nommen wird, bis der Sttigungsdruck erreicht ist. Gemessen wird sie in Gewicht oder Volumen. Die Menge an Verunreinigungen, die ein Filter aufnehmen kann, ist von entscheidender Bedeutung fr die Betriebskosten whrend einer bestimmten Zeit.Bei einem Kostenvergleich verschiedener Filterelemente sollte daher auch das Verhlt-nis zwischen Kosten und Schmutzaufnahmekapazitt betrachtet werden, d.h. wie viel kostet die Entfernung von 1 kg Schmutz.

Problematik Der Multipass-Test ist nicht realittskonform:

1. l kann mit Luft beaufschlagt sein u Luftblasen haben Einfluss auf die Filtereffizienz und die Partikelzhlung.

2. Schwingungen und Druckschwankungen durch Start-Stopp- Betrieb werden nicht bercksichtigt. 3. Viskosittsnderungen werden nicht bercksichtigt. 4. Der Schmutzeintrag ist nie konstant. 5. Beta-Wert variiert bei verschiedenen Reinheitsklassen, d.h. es ist leicht einen guten Abscheidegrad zu erhalten, wenn die Partikelanzahl in der Testsuspension sehr hoch ist.

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Partikelkonzentration und -verteilungvon Medium Test Dust im Vergleich zu

Feststoffpartikeln, wie sie in der Praxis vorkommen

In den meisten Anwendungen sind Partikel < 10 m proble-matisch. Die Kon-zentration dieser Feinstpartikel ist im l besonders hoch:

Ratgeber Öl - cjc.de · Einleitung 2| weil bis zu 80 % der Reparatur- und Wartungskosten für...

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