Mann mit Filtermaterial, Bild: Bosch Rexroth

Das neue Filtermaterial von Rexroth besteht aus sechs Lagen und filtriert das Fluid stufenweise mit drei immer feiner werdenden Glasfaserschichten. In dieser Konfiguration erhöht sich die Schmutzaufnahme um bis zu 50 Prozent. Bild: Bosch Rexroth

Ein Routinevorgang: Das Filterelement in einem Hydraulik- oder Schmierölkreislauf hat seine Kapazitätsgrenze erreicht. Ein Servicetechniker stoppt die Maschine, wechselt das Filterelement und führt es der Entsorgung zu. Dieser Vorgang kostet mehr Geld als man auf den ersten Blick annehmen mag: Neben den Kosten für das Filterelement kann die Maschine in dieser Zeit nicht produzieren, der Servicetechniker ist beschäftigt und es fallen Kosten für die Entsorgung an. Bosch Rexroth senkt die tatsächlichen Gesamtkosten mit einem ganzheitlichen Filterkonzept.

Das Kernstück aller Filterelemente ist das Filtermaterial. Es soll zum einen eine hohe Rückhalterate bieten. Diese gibt an, wie viele Partikel einer bestimmten Größe im Filter zurückgehalten und wie viele auf die Reinseite gelangen. Dieses Filtrationsverhältnis wird nach ISO 16889 als sogenannter ßx-Wert gemessen. Neben der Rückhalterate zählt vor allem, wieviel Schmutz das Material aufnehmen kann. Die Schmutzaufnahme wird ebenfalls nach ISO 16889 gemessen und entscheidet wesentlich über die Länge der Wechselintervalle eines Filters.

Denn je mehr Schmutz ein Filter aufnehmen kann, desto seltener muss er gewechselt werden. Schließlich beeinflusst der Differenzdruck des Filterelements im Filtergehäuse den Energieverbrauch der Pumpe im Kreislauf. Der Differenzdruck zwischen Schmutz- und Reinseite steigt mit der Schmutzaufnahme an.

Besonders effektiver Filtrationsgradient

Filterelement, Bild: Bosch Rexroth
Rexroth ist der erste Hersteller, der künftig alle Serien-Filterelemente mit einem zusätzlichen elektrisch leitfähigem Vliesstoff ausstattet. Bild: Bosch Rexroth

Das neue Filtermaterial mit Pure Power von Rexroth besteht aus sechs Lagen und filtriert das Fluid stufenweise mit drei immer feiner werdenden Glasfaserschichten. Die äußere Schicht filtriert die groben Verunreinigungen, die mittlere Schicht die mittelgroßen, während die letzte Glasfaserschicht die Partikel der Nennfilterfeinheit zurückhält. Die Filterschichten sind so aufeinander abgestimmt, damit ein bestmöglicher Gradient und ein Optimum an Schmutzaufnahme erreicht wird.

Endanwender hydraulischer Anlagen setzen immer häufiger zink- und aschefreie Öle ein. Diese Hydraulikflüssigkeiten besitzen oftmals eine geringe elektrische Leitfähigkeit. Beträgt diese weniger als 300 Pikosiemens pro Meter, steigt die Gefahr von elektrostatischen Entladungen. Diese Entladungsvorgänge sind häufig in Form von Blitzentladungen sichtbar oder über ein Knistergeräusch zu identifizieren. Jede Entladung kann winzige Mengen Öl verbrennen und die Standzeit der Hydraulikflüssigkeit verringern. Gleichzeitig können die Entladungen punktuell die Filterschichten beschädigen. Das reduziert die Rückhalterate und erhöht die Gefahr, dass Partikel den Filter passieren und Schäden im System anrichten können. Daher führt Bosch Rexroth als erster Hersteller in Zukunft alle Serien-Filterelemente mit einem zusätzlichen elektrisch leitfähigen Vliesstoff aus. Der elektrisch leitfähige Vliesstoff ermöglicht den Ladungsaustausch zwischen Hydraulikflüssigkeit und Filtermaterial und reduziert damit das Risiko der elektrostatischen Auf- und Entladung im Filter.

Cyclone-Effekt begünstigt die Standzeit

ausgetauschtes Filterelement, Bild: Bosch Rexroth
Der Wechsel von Filterelementen bei hydraulischen Anlagen ist keine Marginalie: Neben den Kosten für das Filterelement kann die Maschine während des Wechselintervalls nicht produzieren, der Servicetechniker ist im Einsatz und es fallen Entsorgungskosten für das ausgetauschte Filterelement an. Bild: Bosch Rexroth

Die neuen Filtermaterial-Konfigurationen haben bei Vergleichsmessungen nach ISO 16889, je nach Filterfeinheit, eine erhöhte Schmutzaufnahme von bis zu 50 Prozent erreicht. Unter gleichen Bedingungen haben Filterelemente aus dem neuen Rexroth-Filtermaterial damit eine deutlich verlängerte Standzeit. In dem Zeitraum, in dem Endanwender bislang drei Mal ihre Anlage für einen Filterwechsel ausschalten mussten, können jetzt – unter optimalen Bedingungen – zwei Wartungsvorgänge ausreichen. Das reduziert die direkten Kosten für den Produktionsausfall, die Anschaffungs- und Entsorgungskosten sowie den Wartungsaufwand.

Die Standzeitverlängerung durch neue Filtermaterialien erreichen die nach DIN 24550 genormten Filterelemente von Rexroth sowohl in eigenen als auch in Filtergehäusen anderer Hersteller. Im Rahmen des Gesamtkonzepts hat Rexroth auch die eigenen Filtergehäusebaureihen überarbeitet. Sie verstärken die Vorteile noch einmal erheblich, weil der patentierte Cyclone-Effekt die Schmutzaufnahme der Filterelemente bei idealen Betriebsbedingungen um bis zu 100 Prozent steigert.

Anders als bei bisherigen Konstruktionen strömt das Medium bei neuen Rexroth-Filterbaureihen tangential in das Filtergehäuse ein. Dadurch entsteht eine schraubenförmige Bewegung des Fluids. Sie trägt die groben und schweren Partikel weg vom Filterelement an das Filtergehäuse. Am Boden der Filtertöpfe befindet sich zusätzlich eine strömungsberuhigte Zone, in der sich die groben Schmutzpartikel sammeln und ablagern. Damit sind sie dauerhaft aus dem Medium entfernt, ohne das Filterelement selbst zu belasten. Anwender können an dieser Stelle durch das Ablassen einer kleinen Ölmenge die Verschmutzungen einfach ausspülen. Beim Doppelfilter 63 FLDK(N) binden standardmäßig Magnetschrauben an den Ölablassstellen metallische Partikel und verhindern, dass sie das Filtermaterial belasten oder zurück in den Kreislauf gelangen. Multipasstest-Ergebnisse nach standardisierten Bedingungen gemäß ISO 16889 belegen die verdoppelte Schmutzaufnahme. Sie zeigen eine bis zu 10-fach höhere Rückhalterate bei wirksamem Cyclone-Effekt. Damit nutzt der Cyclone-Effekt die vorhandene Filterfläche erheblich effizienter aus und verlängert die Zeitintervalle zwischen den Filterelementwechseln deutlich.

Fazit

Filter erhöhen die Verfügbarkeit und Lebensdauer hydraulischer Anlagen. Mit der Kombination aus neuen Filtergehäusen und dem verbesserten Filtermaterial mit Pure Power stellt Bosch Rexroth ein ganzheitliches Filter-Gesamtkonzept bereit, mit dem Endanwender ihre Aufbereitungskosten für Fluide nachhaltig reduzieren. fa

 

Diese Themen interessieren Sie? Mit unserem wöchentlichen fluid-Newsletter sind Sie immer auf dem Laufenden.