Technisches Handbuch

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1 We produce fluid power solutions Fluid Management & Oil Condition Monitoring Technisches Handbuch Lösungen für sauberes Öl

2 Inhalt Schaden verursachende Faktoren Quellen von Verschmutzung Verschmutzung sichtbar machen Wassergehalt Lösungen für sauberes Öl Produkte im Überblick Reinheitsnormen Zielreinheitsgrade Wirtschaftlichkeitsberechnung Viskositäts- / Temperaturdiagramme ARGO-HYTOS weltweit Seite 3

3 Schaden verursachende Faktoren Seite 4 Seite 5

4 Quellen von Verschmutzung Eindringen von Schmutz und Wasser aus der Umgebung durch abgenutzte Dichtungen Eindringen von Spritzwasser Kondensation Entstehen von Verschleißteilchen Beschädigte Dichtungen ermöglichen das Eindringen von Luft Durch Verschmutzung blockiertes Ventil Verschmutzung durch ungefiltertes Neuöl oder durch Ölmischungen Unzureichende Filtration Eindringen von Schmutz und Wasser Eindringen von Wasser durch Kühlerbruch Entstehung von Schlamm Schmutzart Ursache Systemauswirkungen Detektion durch Lösung Schmutz Verschmutzung bei Inbetriebnahme, Ölverschmutzung aus der Umgebung, Eindringen von Schmutz während der Wartung / Instandsetzung, Ausfall einer Komponente, Verschleiß Früher Ausfall, erhöhter Verschleiß, reduzierte Systemleistung / -lebensdauer Partikelzähler Ölfilterung zur Erreichung des Zielreinheitsgrades Wasser Luft Kühlerbruch, beschädigte / mangelhafte Dichtungen, kein / unzureichender Einfüllverschluss, Kondensation Produktkonstruktion, Undichtigkeit, beschädigte / mangelhafte Dichtungen, niedriger Ölstand Reduzierte Leistungsfähigkeit des Öls, verkürzte Öllebensdauer, Korrosion Kavitation, Oxidation, verkürzte Öllebensdauer Hitze Blockiertes Ventil, beschädigter Kühler Reduzierte Leistungsfähigkeit des Öls, verkürzte Öllebensdauer, Bauteilschäden Mischung Falsche Flüssigkeit wurde nachgefüllt Zerstörtes Öl, Verlust der Systemleistung Scherung Flüssigkeit überansprucht Verkürzte Ölstandszeit, zerstörtes Öl Feuchtigkeitssensor Sensor Dielektrizität / Leitfähigkeit / Viskosität Wasserabscheidendes Filterelement, Vakuum- Einheit, Ölwechsel Dichtungssystem, Öl hinzufügen / wechseln Temperatursensor System prüfen / reparieren, Ölwechsel Sensor Dielektrizität / Leitfähigkeit / Viskosität Sensor Dielektrizität / Leitfähigkeit / Viskosität System leeren, spülen, Ölwechsel System prüfen, Ölwechsel Seite 6 Seite 7

5 Verschmutzung sichtbar machen Optisch sehen die Ölproben gleich aus. Eine ist jedoch stärker verschmutzt als die andere. 75 sichtbar 40 nicht sichtbar Menschliches Haar ( ) Automatische Partikelzähler erzielen ein schnelles, genaues und reproduzierbares Verschmutzungsbild Ihres Öls Kritische Feststoffe - verantwortlich für Verschleiß Feinste Partikel sind für das menschliche Auge unsichtbar. Schadensbilder Verschleiß der Laufflächen Lichtblockadeprinzip t Das durch die Messzelle strömende Öl wird mit einem Laserstrahl durchleuchtet und die Lichtintensität mit einem Detektor gemessen. Im Öl enthaltenen Partikel blockieren das Licht und das Signal am Detektor nimmt entsprechend der Partikelgröße ab. Dadurch lassen sich Partikel detektieren und deren Größe bestimmen. Elektronik interpretiert das Signal. Quelle: KraussMaffei Durch Schmutzartikel beschädigtes Lager Ölalterungsprodukte Durch Ölalterung beschädigte Kupplungshülse Durch Erosion beschädigte Welle Schaden durch Ölmischung führt zu Ausflockung Durch Ölalterung verursachte Verkrustung Beschädigte Kolbendichtung durch Mikrodieseleffekt Seite 8 Seite 9

6 Wassergehalt Wasseraufnahmekapazität unterschiedlicher Flüssigkeiten Konsequenzen der Wasserverschmutzung Beschleunigte Öloxidation Negativer Einfluss auf: Luftabscheidevermögen Entschäumer Schmierverhalten Mineralöl, das Synthetisches Ester, das 500 ppm H 2 O enthält 500 ppm H 2 O enthält ppm = parts per million, 500 ppm = 0,5 l Wasser in 1000 l Öl Ausfällung von Additiven ppm H 2 O Die Wasseraufnahmekapazität variiert von Öl zu Öl. Am Sättigungspunkt (>100 % relative Feuchte) führt freies Wasser zu Trübung. Seite ppm 1 % ppm 0,1 % 100 ppm 0,01 % Mineralöl Synthetisches Ester Beschleunigt: Korrosion Verschleiß Verkürzte Ölstandszeit Systemversagen Ein installierter Feuchtigkeitssensor warnt frühzeitig und ermöglicht schnelle Reaktion zur Verlängerung der Ölstandzeit und Maschinenverfügbarkeit. Seite 11

7 Lösungen für sauberes Öl Verfahren Grund Produkt Befüllung mit / ohne Partikelüberwachung Singlepass -Filtration mit / ohne Partikelüberwachung bei der Befüllung neuer Hydraulikanlagen / -systeme Verschmutzung im Neuöl entfernen verringert Ausfälle bei Inbetriebnahme, Vermeidung von Gewährleistungsansprüchen Mobile Filtersysteme Mobile Nebenstromfiltration mit / ohne Partikelüberwachung Multipass -Filtration mit oder ohne Partikelüberwachung während der Ölspülung Entfernen von Verschmutzung und / oder Wasser, um die Öllebensdauer zu verlängern, Ausfälle zu reduzieren und die Ölreinheit zu messen. Mobile Filtersysteme Permanente Nebenstromfiltration mit / ohne Partikelüberwachung Permanente Multipass -Filtration mit oder ohne Partikelüberwachung Entfernen von Verschmutzung und / oder Wasser, um die Öllebensdauer zu verlängern, Ausfälle zu reduzieren und die Ölreinheit zu messen. Stationäre Nebenstromfiltersysteme Partikelmonitore Periodische Ölzustandskontrolle Periodische Kontrolle des Ölzustands, entweder online, an der Maschine oder im Labor Regelmäßige Kontrolle des Ölzustands. Werkzeug zur Fehlersuche, Messung der Ölreinheit nach Fertigstellung und Analyse des Ölzustands während des Betriebs. Verringerung externer Laborkosten um bis zu 90 %. Tragbare Partikelzähler Permanente Ölzustandsüberwachung Permanente Online- Überwachung des Ölzustands Proaktive / vorbeugende Wartungsregeln helfen Ausfälle zu verringern und Laborkosten zu reduzieren, Reinheits-Nachweis / Zertifizierung in der Serienfertigung, Systemkontrolle. Partikelmonitore Ölzustandssensoren Stationäre Nebenstromfiltersysteme Seite 12 Seite 13

8 Technisches Handbuch Produkte im Überblick Stationäre Nebenstromfiltersysteme Stationäre Ölzustandsüberwachung Rüsten Sie einfach und schnell Ihre bestehenden Anlagen nach und erreichen Sie eine maximale Leistung der Hydraulikflüssigkeit und Lebensdauer durch die permanente Abreinigung im Nebenstrom. Nennvolumenstrom von 4 bis 650 l/min, Filterfeinheiten ab 3. Optional mit wasserabsorbierenden Filterelementen. Erkennen Sie Schäden schon in einem frühen Stadium durch den Einsatz des OPCom Partikelmonitors für kontinuierliche Onlineüberwachung und LubCos Level für die kombinierte Messung von Füllstand und Ölzustand sowie LubCos H20+II für die Messung des Feuchtigkeitsgehalts und der Ölalterung. OPCom Partikelmonitor FN Serie Einfach zu bedienende Geräte zum Befüllen durch den Filter und zyklische Abreinigung mit oder ohne Partikelüberwachung. Nennvolumenstrom von 3 bis 45 l/min, Filterfeinheiten ab 3. Wasserabscheidende Filterelemente sind verfügbar. Seite 14 UMPC Serie LubMon Visu Tragbare Partikelzähler FNA Serie Mobile Filteraggregate FA Serie Sensoren OPS Serie Unser umfangreiches Sortiment an Partikelzählern und Überwachungsgeräten erfüllt alle Ihre Anforderungen. Verwenden Sie OPCount für Flaschen und Online-Partikelzählung mit Viskositäts- und Temperaturmessung, in Ihrem Labor oder vor Ort. Verwenden Sie OPCom Portable Oil Lab für Plug & Play Online-Partikelzählung, mit eingebauter Batterie und Speicher für die tägliche Überwachung und als Instrument für die Fehlersuche. OPCom Portable Oil Lab OPCount Seite 15

9 Reinheitsnormen ISO 4406:1999 Anzahl / ml, kumulativ ISO Ordnungszahl Partikel / ml 0 0 0,01 1 0,01 0,02 2 0,02 0,04 3 0,04 0,08 4 0,08 0,16 5 0,16 0,32 6 0,32 0,64 7 0,64 1,3 8 1,3 2,5 9 2, ISO Ordnungszahl Partikel / ml x Obwohl es keine direkte Beziehung zwischen ISO 4406:1999 und NAS 1638 gibt, finden Sie unten eine grobe Leitlinie. NAS Anmerkung: SAE AS 4059 E ersetzt seit 2001 die NAS ISO 4406:1999 ist ein dreistelliger Code, der die kumulative Anzahl pro ml bei 4, 6 und 14 (c) darstellt. Die Anzahl bei jeder Größe wird mit der Tabelle verglichen, um den Verschmutzungscode zu finden. Der Code wird durch 3 Zahlen, die durch / getrennt sind, angegeben. Zum Beispiel: 19/17/14. Die erste Zahl stellt die Anzahl bei 4 µm(c) dar, die zweite bei 6 µm(c) und die dritte bei 14 µm(c). Weitere Einzelheiten finden Sie in der ISO-Norm 4406:1999. ISO 3 -/12/9 4 -/13/10 5 -/14/11 6 -/15/12 7 -/16/13 8 -/17/14 9 -/18/ /19/ /20/17 Seite 16 Seite 17

10 Reinheitsnormen SAE AS 4059 E Anzahl / 100 ml, kumulativ SAE AS 4059 ersetzt seit 2001 die NAS SAE AS 4059 Max. Verschmutzungsgrenzen - Partikel / 100 ml Größe, ISO 4402 Kalibrierung oder Lichtmikroskop Größe, ISO Kalibrierung oder Elektronenmikroskop > 1 > 4 (c) > 5 > 6 (c) > 15 > 14 (c) > 25 > 21 (c) > 50 > 100 > 38 (c) > 70 (c) Größen-Code A B C D E F Die Daten werden nach kumulativer Partikelanzahl pro 100 ml sortiert und entweder als Gesamtzahl der Partikel für eine gegebene Größe (zum Beispiel AS 4059 Klasse 6) oder durch Bestimmung einer Klasse für jede Größenordnung (zum Beispiel 6B/5C/4D/3E/3F) ausgedrückt. Anzahl / 100 ml, differentiell* Klassen 5 bis bis bis bis 100 Differentielle Partikelzählungen pro 100 ml in verschiedenen Größenordnungen. Für eine Klassifizierung von NAS 6 zum Beispiel muss die Partikelanzahl in jeder Partikelgröße unterhalb der in der Tabelle für NAS Klasse 6 aufgeführten Anzahl / 100 ml liegen. über *Reinheitsgrade und Verschmutzungsgrenzen sind identisch zu NAS Seite 18 Seite 19

11 Zielreinheitsgrade Empfohlene Reinheitsgrade nach ISO 4406:1999 für unterschiedliche Systemkomponenten. Wenn der Betriebsdruck in einem System erhöht wird, ist eine Verbesserung der Ölreinheit erforderlich, um die gleiche Verschleißlebensdauer der Komponenten zu erzielen. Pumpen Betriebsdruck Veränderung der Ölreinheit Axialkolbenpumpen 21/18/15 Radialkolbenpumpen 21/18/15 Zahnradpumpen 21/18/15 Flügelzellenpumpe 20/17/14 Motoren Axialkolbenmotoren 21/18/15 Radialkolbenmotoren 21/18/15 Zahnradmotoren 21/18/15 Flügelzellenmotoren 20/17/14 Ventile Wegeventile (Magnetventile) 21/18/15 Druckventile (regelnd) 21/18/15 Stromregelventile 21/18/15 Rückschlagventile 21/18/15 Proportionalventile 20/17/ bar 3 Ordnungszahlen schlechter bar 1 Ordnungszahl schlechter bar Keine bar 1 Ordnungszahl besser bar 2 Ordnungszahlen besser bar 3 Ordnungszahlen besser bar 4 Ordnungszahlen besser bar 5 Ordnungszahlen besser Durch die Verbesserung der Systemreinheit kann die Lebensdauer des Hydraulik- oder Schmiersystems verlängert werden: Systemtyp ISO Reinheitsgrad zu Beginn Ziel ISO Reinheitsgrad Lebensdauer verlängert um: Hydraulik -/19/17 -/14/11 x 4 Schmieröl -21/19 -/15/12 x 3 Servoventile 17/14/11 Zylinder 21/18/15 Seite 20 Seite 21

12 Wirtschaftlichkeitsberechnung Technisches Handbuch Platz für Notizen / Ihre Berechnungen Berechnen Sie die Wirtschaftlichkeit (= Rendite aus der Investition in eine bestimmte Anlage) Beispiel Formel Ihre Zahlen Anzahl der Maschinen (a) 3 Jährliche Betriebsstunden (b) 4000 Maschinenkosten pro Std. (c) 45 Arbeitskosten pro Std. (d) 45 Aktuelle Verfügbarkeit in % (e) 95 Akt. Ausfallzeiten der Masch. in % (f) 5 Ausfallstunden gesamt: (g) 4000 x 3 x 0,05=600 Ausfall durch Mechanik / Elektrik (h) 500 Ausfall durch Hydraulik (j) 100 (b x a) / 100 x f verursacht durch die Flüssigkeit (k) 80 j x 0,8 Flüssigkeitsbezogene Ausfallkosten (l) 3600 k x c Arbeitskosten für Reparatur (m) 3600 k x d Wartungskosten gesamt (n) 7200 l + m Ölwartung verhindert bis zu 80 % der Ausfälle; 20 % verbleiben Verbleibende Ausfallstunden 16 k x 0,2 Verringerung der Ausfallstunden 720 l x 0,2 Verringerung der Arbeitskosten 720 m x 0,2 Neue Wartungskosten gesamt (o) 1440 n x 0,2 Gesamtersparnis für Ihre Anlage, nur durch achtsamen Umgang mit dem Öl: 5760 n - o Seite 22 Seite 23

13 Viskositäts- / Temperaturdiagramm kinematische Viskosität [mm 2 /s] ISO VG 1500 ISO VG 1000 ISO VG 680 ISO VG 460 ISO VG 320 ISO VG ISO VG 7 ISO VG 10 ISO VG 15 ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 ISO VG 68 ISO VG 150 ISO VG Seite 24 Temperatur [ C] Seite 25

14 Viskositäts- / Temperaturdiagramme Hydrauliköle, KFZ-Getriebeöle, ATF-Öle und Öle nach MIL - PRF Motoröle SAE 30 SAE 20W H -L / H - LP 68x SAE 10W ATF SAE 80 SAE 90 H -L / H - LP kinematische Viskosität [mm 2 /s] nach MIL - PRF H -L / H - LP Temperatur [ C] kinematische Viskosität [mm 2 /s] SAE 10W Temperatur [ C] Seite 26 Seite 27

15 International ARGO-HYTOS weltweit Benelux Brasilien China Deutschland Frankreich Großbritannien Indien Italien Polen Russland Skandinavien Tschechische Republik Türkei USA argo-hytos.com DE