Mc Crash hat viele Namen und Gesichter - bwt-gmbh.com · Die Überwachung der Feinstverschmutzung in Hydraulik-anlagen und deren konsequenten Filterung erhöhen die Standzeit des

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Mc Crash hat v ie le Namen und Gesichter



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Fluidmanagement

Das Fluidmanagement wurde in den letzten Jahren immer weiter ausgebaut, weil die Maschinenbetreiber große Erfolge in der Erhöhung der Verfügbarkeit erzielen konnten. Die Überwachung der Feinstverschmutzung in Hydraulik-anlagen und deren konsequenten Filterung erhöhen die Standzeit des Fluids um Faktor 3 – 4 und schützen Baugruppen vor schleichenden, zu spät erkannten Beschädigungen. Bei einem Einsatz von einem für die Anlage speziell ausgelegtem Filtersystem sind 30.000 Betriebsstunden mit dem gleichen Medium und mehr keine Seltenheit.



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Ohne Fluidmanagment und vorbeugende Instandhal tung

••• Ausfälle der Maschinen infolge defekter Pumpen, Hydromotoren und Ventilen

••• Verschleiß der Dichtungen an Kolben und Zylindern

••• Hohe Instandhaltungskosten infolge defekter Baugruppen und Service- einsätzen

••• Geringere Verfügbarkeit der Maschinen und Baugruppen infolge plötzlicher Ausfälle

••• Höherer Energieverbrauch durch interne Leckagen



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Folgen der Kontaminat ion von Hydraul ikölen Folgen der festen Verschmutzung

••• Plötzlicher Ausfall der Komponenten

••• Verschleiß von Komponenten

••• Innere Leckagen

••• Regelungenauigkeiten

••• Blockieren von Ventilen

••• Verschlammen der Ölfüllung

••• Beschleunigte Ölalterung

Folgen der gasförmigen Verschmutzung ••• Kavitation

••• Lokale Überhitzung des Öls

••• Ölalterung

••• Führt zu instabilem Regelverhalten

••• Reduziert die dynamische Schmierfilmdicke



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Folgen der Kontaminat ion von Hydraul ikölen Folgen der flüssigen Verschmutzung

••• Korrosion

••• Verringerung der dynamischen Viskosität - Verringerung der Schmierfilmdicke - Berührung der Oberflächen - Reduzierung der Öllebensdauer

••• Veränderung der Ölbeschaffenheit - Erzeugung saurer Ölalterungsprodukte

••• Zunahme der Ölalterungsgeschwindigkeit - Bildung von Schlamm



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Folgen der Kontaminat ion von Hydraul ikölen

••• Plötzlicher Ausfall der Komponenten

••• Verschleiß von Komponenten

••• Innere Leckagen

••• Regelungenauigkeiten

••• Blockieren von Ventilen

••• Verschlammen der Ölfüllung

••• Beschleunigte Ölalterung



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Ursachen der Kontaminat ion durch Wasser

Wenn eine Betriebsflüssigkeit so aussieht ist in 99 % der Fälle Wasser in der Hydraulikanlage.

Ursachen hierfür sind oftmals: Umgebungsfeuchte, Strahlwasser, Spritzwasser, Frischöl.

Mineralölbasische Öle altern beschleunigt, wenn Wasser sich im Öl befindet, wobei die zusätzliche Anwesenheit katalytisch wirkender Partikel die Alterungsgeschwindigkeit vervielfacht. Die Öladditive werden rasch aufgebraucht und die Betriebsfüllung innerhalb eines Bruchteils der Verweildauer eines „trockenen” Öles unbrauchbar.



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Woher kommt das Wasser?

Bei der Kontamination von Hydraulikmedien durch Wasser unterscheidet man zwischen der Kondensation einerseits und dem Wassereinbruch andererseits. Die Kondensation von Wasser wird durch Temperaturunterschiede des Hydraulikbehälters hervorgerufen. Ein Wassereintritt kann durch defekte Kühler, defekte Dichtungen oder Leckagen am Behälter erfolgen.



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Auswirkung der Kontaminat ion durch Wasser

••• kürzere Standzeiten der Flüssigkeiten

••• Verschlechterung des Luftabscheidevermögens

••• Verschlechterung des Schaumverhaltens

••• Verschlechterung des Schmierverhaltens

••• Verschlechterung des Regelverhaltens

••• Korrosion, Verschleiß, Leckagen

••• Erhöhter Lagerverschleiß

Ausfälle gelöster Additive und Filterverblockung

Fluidalterung



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Vermischungen von Hydraul ikölen

••• Führt zum Totalausfall der Maschine

••• Chemische Unverträglichkeit führt zu Ausflockungen, die Filter blockieren.

••• Ventile verkleben und fallen aus

••• Verschlammung des gesamten Aggregates



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Maßnahmen zum reinen Öl

Ölanalyse

••• Erfassung der Systemverschmutzung

••• Überwachung des Ölzustandes

••• Steuerung von Filteranlagen

Mobile Filtersysteme

••• Befüllfiltration

••• Inbetriebnahmespülung

••• Kontinuierliche Nebenstromfiltration Entwässerung



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Maßnahmen zum reinen Öl

Stationäre Filtersysteme ••• Kontinuierliche Nebenstromfiltration

••• Kontinuierliche Entwässerung

••• Nebenstrom-Filter-Kühl-Aggregate



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MC Crash auf der Spur



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Nul l Chance für MC Crash



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Einsparungen durch Service Anzahl der Maschinen (Kunststoffspritzmaschinen) 50 Betriebsstunden / Jahr 5.000 h Maschinenkosten / Stunde 51,00 € derzeitige Verfügbarkeit 90 % Ausfallzeit / h 25.000 h Verursacht durch: mechanische/elektrische Fehler (= 65%) 16.250 h hydraulische Fehler (= 35%) 8.750 h davon: durch das Medium bedingt (= 70%) 6.125 h durch sonstige Fehler (= 30%) 2.625 h Mediumsbedingte Stillstandskosten 312.375,00 € Lohnkosten für Reparaturen 249.900,00 € Durch Fluidservice sind 90% der mediumsbedingten Kosten vermeidbar. Reduzierung: der mediumsbedingten Ausfallzeiten 613 h der Stillstandskosten 31.263,00 € der Lohnkosten 25.010,00 € Kosteneinsparung 506.001,00 € Darüber hinaus

Reduzierung: der hydraulischen Ausfälle 3.238 h

der Gesamtausfallzeit 19.488 h

Erhöhung der Verfügbarkeit 92,20%



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Klassi f iz ierung part ikulärer Verschmutzung in Flüssigkei ten

Ziel der nachfolgend beschriebenen Vorgehensweisen ist es, eine reproduzierbare Klassifizierung partikulärer Verschmutzung in Flüssigkeiten zu ermöglichen. Derzeit sind 4 Verfahren zur Klassifizierung partikulärer Verschmutzung in Flüssigkeiten bekannt:

Norm ISO 4405 ISO 4406:1999 NAS 1638 SAE AS 4059

Einsatzbereich

Stark verschmutzte Medien z.B. Waschmedien, Bearbeitungsflüssigkeiten

HydraulikflüssigkeitenSchmieröle

Hydraulikflüssigkeiten Schmieröle

HydraulikflüssigkeitenSchmieröle

Parameter

[mg/Liter Flüssigkeit] Anzahl Partikel > 4 µm (c) > 6 µm (c) > 14 µm (c)

Anzahl Partikel 5 – 15 µm 15 – 25 µm 25 – 50 µm 50 – 100 µm >100 µm

Anzahl Partikel > 4 µm (c) > 6 µm (c) > 14 µm (c) > 21 µm (c) > 38 µm (c) > 70 µm (c)

Analysemethode

Bei dieser Labormethode wird 1 Liter der zu analysierenden Flüssigkeit über eine vorbereitete Membrane filtriert und diese ausgewogen

1. Manuelle Auswertung: Die zu analysierende Flüssigkeit wird über eine Membrane filtriert und die entsprechende Reinheitsklasse abgeschätzt oder manuell mit Hilfe eines Mikroskops ausgezählt.

2. Automatische Partikelzählung: Die zu analysierende Flüssigkeit wird über einen geeigneten Partikelzähler gleitet, der die Partikelfraktionen auszählt.

Bemerkung Zeitlich aufwendige Methode

1. Manuelle Auswertung: Zeitlich sehr aufwendig, nicht sehr genau.

2. Automatische Partikelzählung: Ergebnis innerhalb kürzester Zeit verfügbar.

Literatur Quelle: Hydac Schulungsunterlage Teil 2



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NAS 1638 und ISO 4406:1987

< NAS 4 wird für den Betrieb von Servo-ventilen gefordert.

NAS 1638 3 NAS 1638 4 ISO 4406/1987 14/12/9 ISO 4406/1987 15/13/10

< NAS 6 wird für den Betrieb von Proportionalventilen benötigt.

NAS 1638 5 NAS 1638 6 ISO 4406/1987 16/14/11 ISO 4406/1987 17/15/12



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NAS 1638 und ISO 4406:1987

< NAS 8 Störungs- freier Betrieb von Industriehydrauliken

NAS 1638 7 NAS 1638 8 ISO 4406/1987 18/16/13 ISO 4406/1987 19/17/14

< NAS 10 Niederdrucksysteme mit großen Spiel-größen und geringen Anforderungen an Ver-schleißschutz.

NAS 1638 9 NAS 1638 10 ISO 4406/1987 20/18/15 ISO 4406/1987 21/19/16



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NAS 1638 und ISO 4406:1987

In dieser Reinheits-klasse befindet sich in den meisten Fällen frisch angeliefertes Fassöl.

NAS 1638 11 NAS 1638 12 ISO 4406/1987 22/20/17 ISO 4406/1987 23/21/18

Empfohlene Reinheitsklasse Systemart und Anwendungsbereich

ISO 4406/1987 NAS 1638

Empfohlene Filterfeinheit

Servohydraulik 15/13/10 4 2 - 3 µm

Industriehydraulik, Proportionaltechnik, Hochdrucksysteme 17/15/12 6 3 - 5 µm

Industrie- und Mobilhydraulik, Elektromagnetische Steuerventile, Mittel und Niederdrucksysteme

19/17/14 8 5 - 10 µm

Schmieröltechnik 16/14/12 5 - 6 3 - 5 µm



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Aufbau der NAS 1638

Wie die ISO 4406 beschreibt die NAS 1638 Partikelkonzentrationen in Flüssigkeiten. Die Analysenverfahren können analog zur ISO 4406:1987 verwendet werden. Im Gegensatz zur ISO 4406 werden bei der NAS 1638 bestimmte Partikelbereiche ausgezählt und diesen Kennzahlen zugeordnet. In der nachfolgenden Tabelle sind die Reinheitsklassen in Abhängigkeit von der ermittelten Partikelkonzentration dargestellt. Bei der Erhöhung der Klasse um 1 wird die Partikelanzahl im Mittel verdoppelt.



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NAS 1638 NAS Code Partikelzahl / 100ml

Schmutz-gehalt (ACFTD)

2 – 5 µm 5 – 15 µm 15 – 25 µm

25 – 50 µm

50 –100 µm > 100 µm mg/l

00 625 125 22 4 1 0 -

0 1.250 250 44 8 2 0 0,01

1 2.500 500 88 16 3 1 -

2 5.000 1.000 178 32 6 1 -

3 10.000 2.000 356 63 11 2 -

4 20.000 4.000 712 126 22 4 0,1

5 40.000 8.000 1.425 253 45 8 -

6 80.000 16.000 2.850 506 90 16 0,2

7 160.000 32.000 5.700 1.012 180 32 1

8 320.000 64.000 11.400 2.025 360 64 1

9 640.000 128.000 22.800 4.050 720 128 3

10 1.280.000 256.000 45.600 8.100 1.440 256 5

11 2.560.000 512.000 91.200 16.200 2.880 512 7 bis 10

12 5.120.000 1.024.000 182.400 32.400 5.760 1.024 20

13 - 2.048.000 364.800 64.800 11.520 2.048 40

14 - 4.096.000 729.000 129.600 23.040 4.096 80 Lit.© Hydac International ”Fluidcontrolling Kontaminationsfibel”



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ISO 4406:1999

Bei der ISO 4406 werden die Partikelanzahlen kumulativ, d. h. > 4pm(c), >6pm(c) und >l4pm(c) vermittelt (manuell durch Filtration der Flüssigkeit durch eine Analysenmembrane oder automatisch mit Partikelzählern) und Kennzahlen zugeordnet. Das Ziel dieser Zuordnung von Partikelanzahlen zu Kennzahlen ist die Vereinfachung der Beurteilung von Flüssigkeitsreinheiten.Im Jahr 1999 wurde die „alte“ ISO 4406 überarbeitet und die Größenbereiche der auszuwertenden Partikelgrößen neu definiert. Des weiteren wurde das Auszählverfahren und die Kalibrierung geändert. Wichtig für den Anwender in der Praxis ist folgendes:

Auch wenn sich die Größenbereiche der auszuwertenden Partikel geändert haben, wird der Reinheitscode sich nur in Einzelfällen ändern. Beim Erstellen der „neuen“ ISO 4406 wurde darauf geachtet, dass nicht alle bestehenden Reinheitsvorschriften für Systeme geändert werden müssen

Lit. © HYDAC, „Filter Fluidtechnik, neuer Teststaub, neue Kalibrierung, neue Filtertestmethoden — Auswirkungen in der Praxis“.



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ISO 4406 ISO-Code Partikelzahl / 100ml

Von bis Schmutzgehalt (ACFTD) mg/l 0 0,5 1 - 1 1 2 - 2 2 4 - 3 4 8 - 4 8 16 - 5 16 32 - 6 32 64 0,001 7 64 130 - 8 130 250 - 9 250 500 - 10 500 1.000 0,01 11 1.000 2.000 - 12 2.000 4.000 - 13 4.000 8.000 0,1 14 8.000 16.000 - 15 16.000 32.000 0,2 16 32.000 64.000 0,5 17 64.000 130.000 1 18 130.000 250.000 3 19 250.000 500.000 5 20 500.000 1.000.000 7/10 21 1.000.000 2.000.000 20 22 2.000.000 4.000.000 40 23 4.000.000 8.000.000 80 24 8.000.000 16.000.000 - 25 16.000.000 32.000.000 - 26 32.000.000 64.000.000 - 27 64.000.000 130.000.000 - 28 130.000.000 250.000.000 -

Lit.© Hydac International ”Fluidcontrolling Kontaminationsfibel”



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SAE AS 4059 Wie die ISO 4406 und die NAS 1638 beschreibt die SAE AS 4059 Partikel-konzentrationen in Flüssigkeiten. Die Analysenverfahren können analog zur ISO 4406:1999 und NAS 1638 verwendet werden. Die SAE-Reinheitsklassen basieren auf der Partikelgröße, Anzahl und Partikelgrößenverteilung. Da die ermittelte Partikelgröße von dem Mess-verfahren und der Kalibrierung abhängt, werden die Partikelgrößen mit Buchstaben (A — F) gekennzeichnet. Die Reinheitsklassen nach SAE können wie folgt dargestellt werden:

1. Absolute Partikelanzahl größer einer definierten Partikelgröße Beispiel: Reinheitsklasse nach AS 4059:6 B

Die Partikel der Größe B dürfen die maximale Anzahl wie in Klasse 6 beschrieben nicht überschreiten.

6 B = max. 19.500 Partikel der Größe 5 µm oder µm (c) 2. Festlegung einer Reinheitsklasse für jede Partikelgröße Beispiel: Reinheitsklasse nach AS 4059: 7B / 6C / 5D

Größe B (5 pm oder 6 pm (c)): 38.900 Partikel / 100 ml Größe C (15 pm oder 14 pm (c)): 3.460 Partikel / 100 ml Größe 0 (25 pm oder 21 pm (c)): 306 Partikel / 100 ml



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SAE AS 4059 3. Angabe der höchsten gemessenen Reinheitsklasse Beispiel: Reinheitsklasse nach AS 4059:6B—F

Die Angabe 6 B — F erfordert eine Partikelzählung in den Größenbereichen B — F. In allen diesen Bereichen darf die jeweilige Partikelkonzentration der Reinheitsklasse 6 nicht überschritten werden.

Alle Angaben beziehen sich auf 100ml Medium [Partikel/100ml].

In der nachfolgenden Tabelle sind die Reinheitsklassen in Abhängigkeit von der ermittelten Partikelkonzentration dargestellt. Lit.© Hydac International Schulungsunterlage Teil 2



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SAE AS 4059 Größe ISO 4402 Kalibrierung oder opt. Zählung**

>1µm >5µm >15µm >25µm >50µm >100µm

Größe ISO 11171 Kalibrierung oder Elektronenmikroskop**

>4µm >6µm >14µm >21µm >38µm >70µm

Größenkodierung 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 6.250 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 1.020

12 3.200.000 1.250.000 222.000 39.200 6.780 ** Partikelgrößen ermittelt nach dem Durchmesser des projektierten flächengleichen Kreises. * Partikelgröße nach der längsten Ausdehnung gemessen.



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Weitere Informat ionen erhal ten Sie unter:

H y w u s H y d r a u l i k S e r v i c e G m b H R a t h e r R i n g 1 0 4 2 8 5 5 R e m s c h e i d T e l e f o n : 0 2 1 9 1 / 4 9 5 5 0 T e l e f a x : 0 2 1 9 1 / 4 9 5 5 4 9 e - m a i l : i n f o @ h y w u s . d e I n t e r n e t : w w w . h y w u s . d e T e c h n i s c h e r A u ß e n d i e n s t J o c h e n M a t u s c h z i k M o b i l : 0 1 7 5 / 5 7 3 2 3 2 3 e - m a i l : m a t u s c h z i k @ h y w u s . d e F ü r w e i t e r e I n f o r m a t i o n e n o d e r t e c h n i s c h e B e r a t u n g s t e h e n w i r I h n e n s e l b s t v e r s t ä n d l i c h z u r V e r f ü g u n g .



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Literaturnachweis 1. Produktkataloge der Firma Hydac International, Schulungsunterlage Teil 1und Teil 2, Kontaminationsfibel

Autor 1. Hywus Hydraulik Service GmbH Jochen Matuschzik, Technischer Außendienst

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