Elektrostatische Hydraulikölfilter in der AluminiumindustrieAufgrund der vorhandenen Verunreinigungen im Hydrauliköl kam es von Zeit zu Zeit zu Störungen und Ausfällen von Servoventilen

Aluminiumprofile werden heutzutage überwiegend durch Strangpressen hergestellt. Als Ausgangsmaterial  dient Aluminium-Rundmaterial. Das erwärmte Material wird mithilfe einer groß dimensionierten  Hydraulikpresse durch ein Werkzeug gepresst. Die erforderliche hohe Presskraft wird durch einen  einzigen Hydraulikzylinder erzeugt. Zum Antrieb des Hydraulikzylinders werden Hydrauliksysteme mit  mehreren Pumpengruppen, Servoventilsteuerung und einem Ölvolumen zwischen zehn- und  vierzigtausend Litern eingesetzt. Um eine gleichbleibende Qualität der erzeugten Aluminiumprofile sicherzustellen, müssen die Presskraft und der Vorschub des Zylinders so genau wie möglich geregelt  werden. Um die erforderliche Regelpräzision zu erreichen, muss das Öl so sauber wie möglich sein.

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Problem

Bei einem Aluminiumwerk in Westfalen sind zwei hydraulische Pressen mit einem Ölvolumen von jeweils  ca. 12.000 l Hydrauliköl HLP 46 im Einsatz. Aufgrund der vorhandenen Verunreinigungen im Hydrauliköl  kam es von Zeit zu Zeit zu Störungen und Ausfällen von Servoventilen. Um die Ölreinheit zu verbessern, installierte man zunächst eine Filteranlage mit einem Nebenstromfilter.

Durch die Filteranlage wurden grobe Partikel ausgefiltert. Die eigentliche Ursache für Störungen wie Mikropartikel, Oxidationsprodukte und Verharzungen konnte von dem Filtersystem jedoch nicht entfernt werden. Um die Situation zu verbessern, wurde während der Werksferien das gesamte Ölvolumen aus  dem Tank abgepumpt und der Vorratstank wurde von innen gereinigt. Dabei wurden an den Tankwandungen und am Tankboden große Mengen von Ablagerungen, Verharzungen und klebrigen Ölbestandteilen entfernt. Das gebrauchte Öl wurde über die vorhandene Feinfilteranlage wieder zurück in den Tank gepumpt. Auch diese Maßnahme brachte keine wesentliche Verbesserung.

Verharzungen und Oxydationsprodukte auf den Reinigungselementen Verharzungen und Oxydationsprodukte auf den Reinigungselementen

Trotz guter Filtration im Nebenstrom bilden sich während des Betriebes eines Hydrauliksystems Oxidationsprodukte und Verharzungen im Hydrauliköl. Durch den Einfluss von Temperatur, Sauerstoff und mithilfe eines Katalysators sind Ölmoleküle in der Lage, mit Sauerstoff aus der Luft zu  reagieren. Es bilden sich zunächst langkettige Moleküle, die nicht weiter schädlich sind. Da die Moleküle immer größer werden, besteht die Gefahr, dass sich einige dieser Moleküle zu Harz oder gelartigen Feststoffen verbinden (polymerisieren). Diese klebrigen, gelartigen, weichen Verunreinigungen lagern sich auf der Oberfläche von Ventilen, Kolben, Pumpen usw. ab. Dadurch bildet sich auf den Hydraulikkomponenten eine lackartige, bräunliche Schicht. Da diese Harzprodukte sehr weich sind, können sie  Filterporen ungehindert passieren und verbleiben bei Filtration ungehindert im Öl. Dadurch können sich  immer weitere Harzpartikel mit eingelagerten Schmutzpartikeln auf den Hydraulikkomponenten absetzen. Im schlimmsten Fall kommt es dazu, dass die abgelagerten Oxidationsprodukte verhindern, dass sich z.B. Steuerkolben von Servoventilen im Zylinder ordnungsgemäß bewegen. Es kommt zu Fehlfunktionen in der Hydraulik und das Ventil muss gewechselt werden.

Lösung: FRIESS EFR Hydraulikölfilter D16 und Nebenstromfiltergerät an Hydraulikpresse 

Die elektrostatischen Hydraulikölfilter - Ölreinigungsanlagen von FRIESS erhöhen die Lebensdauer von Öl

Nach Rücksprache mit dem Ölhersteller entschloss sich der Betreiber zum versuchsweisen Einsatz einer elektrostatischen Hydraulikölfiltration Modell D16. Nach ca. 2.500 Betriebsstunden wurde eine Ölprobe entnommen und eine Ölanalyse durchgeführt. Trotz aller Reinigungsmaßnahmen ist das Öl nach wie vor stark mit Oxidationsprodukten verunreinigt. Bei der Überprüfung der elektrostatischen Ölreinigungsanlage zeigten die Reinigungselemente extreme Verunreinigungen.

Ergebnis

Durch den Einsatz der elektrostatischen Hydraulikölfilter können Oxidationsprodukte und Verharzungen aus dem Öl entfernt werden. Das durch die elektrostatische Reinigung sauber gewordene Öl ist in der Lage, bereits abgelagerte Oxidationsprodukte zu lösen. Dadurch wird die Oberfläche von Ventilen, Pumpen und anderen Hydraulikkomponenten wieder sauberer. Die Bewegung der einzelnen Komponenten wird nicht mehr behindert und das Hydrauliksystem funktioniert präziser und störungsfrei. Durch die Installation einer elektrostatischen Ölreinigungsanlage Modell D16 konnte das Hydrauliksystem an der Aluminiumpresse wieder störungsfrei betrieben werden.

Zusammenfassung

  • Oxidationsprodukte und Verharzungen konnten aus dem Öl entfernt werden.
  • Bereits abgelagerte Oxidationsprodukte wurden gelöst.
  • Die Oberfläche von Ventilen, Pumpen und anderen Hydraulikkomponenten wieder sauber.
  • Die Bewegung der einzelnen Komponenten wird nicht mehr behindert.
  • Das Hydrauliksystem funktioniert präziser und störungsfrei.