Verharzungen, Bild: Friess

Verharzungen und Oxydationsprodukte auf den Reinigungselementen. Bild: Friess

Aluminiumprofile werden heute überwiegend durch Strangpressen hergestellt. Als Ausgangsmaterial dient Aluminium-Rundmaterial. Das erwärmte Material wird mit einer großdimensionierten Hydraulikpresse durch ein Werkzeug gepresst. Die erforderliche hohe Presskraft wird durch einen einzigen Hydraulikzylinder erzeugt. Um diesen anzutreiben, werden Hydrauliksysteme mit mehreren Pumpengruppen, Servoventilsteuerung und einem Ölvolumen zwischen zehn- und vierzigtausend Litern eingesetzt. Für eine gleichbleibende Qualität der Aluminiumprofile müssen die Presskraft und der Vorschub des Zylinders so genau wie möglich geregelt werden. Zur Regelung werden daher hochpräzise Servoventile verwendet. Um die erforderliche Regelpräzision zu erreichen und die Funktion der Servoventile sicherzustellen, muss das Öl so sauber wie möglich sein.

Ölreinigungsanlage, Bild: Friess
Friess EFR Elektrostatische Ölreinigungsanlage Modell D16 an einer Strangpresse. Bild: Friess

Bei einem Aluminiumwerk in Westfalen sind zwei hydraulische Pressen mit einem Ölvolumen von jeweils etwa 12.000 l Hydraulik­öl HLP 46 im Einsatz. Auf Grund der bisher 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 die Störungen wie Mikropartikel, Oxydationsprodukte und Verharzungen konnten von dem Filtersystem jedoch nicht entfernt werden. Deshalb 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. Doch auch diese Maßnahme brachte keine wesentliche Verbesserung.

Trotz guter Filtration im Nebenstrom bilden sich während des Betriebes eines Hydrauliksystems Oxydationsprodukte und Verharzungen im Hydrauliköl. Durch den Einfluss von Temperatur, Sauerstoff und mit Hilfe eines Katalysators sind Ölmoleküle in der Lage, mit dem 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 Oxydationsprodukte das ordnungsgemäße Bewegen der Steuerkolben von Servoventilen im Zylinder verhindern. Es kommt zu Fehlfunktionen in der Hydraulik und das Ventil muss gewechselt werden.

Durch den Einsatz der elektrostatischen Ölreinigung können Oxydationsprodukte und Verharzungen aus dem Öl entfernt werden. Zusätzlich ist das elektrostatisch gereinigte, saubere Öl in der Lage, bereits abgelagerte Oxydationsprodukte zu lösen, da es jetzt wieder wieder Partikel in Schwebe halten kann. Mit der Entfernung der Oxydationsprodukte von verklebten Ventilen und Zylindern, wird das Hydrauliksystem von möglicherweise Jahre alten Ablagerungen gereinigt. Dadurch wird die Oberfläche von Ventilen, Pumpen und anderen Hydraulikkomponenten wieder sauber. Die Bewegung der einzelnen Komponenten wird nicht mehr behindert und das Hydrauliksystem funktioniert präzise und störungsfrei.

Nach Rücksprache mit dem Ölhersteller entschloss sich der Betreiber zum versuchsweisen Einsatz einer elektrostatischen Ölreinigungsanlage Modell D16. Nach etwa 2.500 Betriebsstunden wurde eine Ölprobe entnommen. Trotz aller Reinigungsmaßnahmen ist das Öl nach wie vor stark mit Oxydationsprodukten verunreinigt. Bei der Überprüfung der elektrostatischen Ölreinigungsanlage waren die Reinigungselemente stark mit Schmutz und Oxydationsprodukten belastet. Nach dem Wechsel der Reinigungselemente wurde die Reinigung mit sehr guten Ergebnissen fortgesetzt. Letztendlich konnten die auftretenden Verharzungen in dem Hydrauliksystem der Aluminiumpresse durch ddie elektrostatische Ölreinigungsanlage herausgelöst und entfernt werden.

Aufgrund der permanenten gründlichen Reinigung des Öles durch die elektrostatische Ölreinigung, gibt es seit geraumer Zeit keine Ausfälle mehr an Servoventilen. Die Maschinenpräzision hat sich deutlich verbessert. Auf die früher üblichen Ölwechsel konnte bisher verzichtet werden. Insgesamt führte die Einführung der elektrostatischen Ölreinigung zu Einsparungen im fünfstelligen Bereich.

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