Ölaufbereitungssystem

Bei Wassereintritten in Ölsysteme kann Parkers transportables Ölaufbereitungssystem Sentinel erfolgreich helfen. Bild: Parker

Die kontinuierliche Erfassung des Zustands von Maschinen und Anlagen und industrieller Prozesse mittels der Messung und Analyse physikalischer Größen wie Schwingungen, Temperaturen, Verschleiß- oder Schmierzuständen bildet eine wichtige Komponente für Industrie 4.0 – den zukunftsweisenden Megatrend. Die faktenbasierte Zustandsüberwachung und -diagnose mit Condition-Monitoring-Systemen (CMS) kommt beispielsweise bei der Überwachung von Getrieben in Windkraftanlagen oder Schiffsdieseln, auf Ölbohrplattformen oder in der Luftfahrtindustrie zum Einsatz.

CMS ermöglicht es den Betreibern industrieller Anlagen, relevante Maschinendaten zu erfassen und auf dieser Basis geeignete Maßnahmen zu treffen, um Sicherheit und Standzeiten zu erhöhen, Energie zu sparen – und somit die Effizienz ihrer Anlagen zu steigern. Überdies gewährleisten Zustandsüberwachungssysteme, dass Unregelmäßigkeiten schnell erkannt und Stillstände durch präventive Maßnahmen verhindert werden können, die Lebensdauer von Systemen und Anlagen wird verlängert.

Diagnose, Prävention und Aufbereitung

Parker Hannifin verfolgt im Bereich Condition Monitoring einen ganzheitlichen Ansatz. Im Sinne des sogenannten Total System Health Managements betrachtet Parker nicht nur einzelne Komponenten, sondern komplette Systeme und berücksichtigt nicht nur Diagnose und Prävention, sondern auch die Wartung sowie schnelle Instandhaltung komplexer Systeme wie Hydraulikanlagen und fluidtechnische Antriebe. Damit hat Parker immer die Gesamtproduktivität sowie die Total Cost of Ownership der sensiblen und kostenintensiven Investitionsgüter im Blick. Diese Kombination aus Diagnosewerkzeugen und Aufbereitungssystemen ermöglicht einen realistischen und zielführenden Blick in das System. Im Idealfall macht ein kontinuierliches und professionelles Monitoring Korrekturmaßnahmen überflüssig – bzw. so planbar, dass bislang unvorhersehbare Ausfälle vermieden werden.

Intelligente Lösungen für Echtzeit-Diagnosen

Metal-Wear-Debris-Sensoren

Die Metal-Wear-Debris-Sensoren für eine kontinuierliche Überwachung und Trendmessung des metallischen Abriebs erfüllen den American-Society-for-Testing-Materials (ASTM)-Standard D7917-2014. Bild: Parker

In fluidtechnischen Antriebssystemen erfassen moderne Condition-Monitoring-Systeme beispielsweise die Reinheit von Hydraulikölen oder den Schmier- beziehungsweise Verschleißzustand von Lagern. Für die Messung von Ölzuständen wie Reinheitsklassen, Viskosität, Wassergehalt, Alterung oder Metallabrieb bietet Parker eine Vielzahl verschiedener Sensoren. Dazu zählen beispielsweise die Metal-Wear-Debris-Sensoren der neuen Generation. Sie wurden speziell für eine kontinuierliche Überwachung und Trendmessung des metallischen Abriebs entwickelt und erfüllen den American-Society-for-Testing-Materials-Standard D7917-2014 (ASTM).

Damit setzen die Sensoren den weltweiten Branchenbenchmark für effektive Metallverschleißprüfungen. Die Abriebsensoren messen in Echtzeit Größe und Anzahl von Abriebpartikeln von 40 bis über 1000 Mikrometer in Hydraulik- und Schmiersystemen. Intelligente Algorithmen liefern Informationen über die Materialzusammensetzung von Eisen- und Nichteisenabrieb. Außerdem zeigen sie abnormale Bedingungen an, bevor es zu Schäden kommen kann und helfen so, ungeplante Wartungs- und Ausfallzeiten zu vermeiden.

MHC-Bearing-Checker

Verschleißprozesse bei rotierenden Maschinen schnell erkennen mit Handhelds der MHC-Bearing-Checker-Baureihe. Bild: Parker

Eine weitere Lösung, die Handhelds der MHC-Bearing-Checker-Baureihe, ermöglichen es, Verschleißprozesse bei rotierenden Maschinen schnell, frühzeitig und proaktiv zu erkennen und beschleunigen die Analyse von Lager- und Schmierzuständen. Ihre Akustiksensoren erfassen in Echtzeit Schallwellen, die durch Stöße, Reibung oder Kollisionen verursacht werden. Dank Hochfrequenz-Messung erkennen die Sensoren selbst so geringfüge Aktivitäten wie ein minimales Reiben, einen kurzen Stoß oder das Zerquetschen einzelner Partikel im Schmiermittel.

Derartige Echtzeit-Informationen zu Maschinen- und Ölzuständen sind elementar, um rechtzeitig die richtigen Korrekturmaßnahmen zu ergreifen. Der direkte Datenzugriff ermöglicht es dem Anwender, unmittelbar auf Veränderungen zu reagieren. Die von den Sensoren erfassten Werte können über entsprechende Schnittstellen direkt in die Maschinensteuerung oder beispielsweise per Wifi-Signal auf dem Smartphone ausgewertet werden.

Um noch tiefer ins Öl schauen und auch den Zustand von Maschinenteilen wie Filterelemente oder Bauteilereinheiten ermitteln zu können, bieten sich ergänzende Laboranalysen, die ebenfalls ein wichtiger Bestandteil des Total System Health Managements sind. Damit die Daten auch für Industrie-4.0-Konzepte genutzt werden können, stellt Parker außerdem standarisierte und kundenspezifische Softwarelösungen für Condition-Monitoring-Systeme zur Verfügung.

Immer die richtige Dimension

Präventive Maßnahmen bei fluidtechnischen Antriebslösungen müssen insbesondere richtig ausgelegte Qualitätsfiltersysteme beinhalten. Zum Beispiel garantiert die Integration von Hochdruckfiltern wie dem WPF (World Pressure Filter) mit seinen patentierten Elementen die Qualität der Filterleistung und maximiert den Schutz der Systemkomponenten. Entscheidend ist die Dimensionierung der Filtergehäuse und auch die Auswahl von ökologischen Filterelementen sollte in Betracht gezogen werden. Diese sind aufgrund der verwendeten Materialien leichter und kostengünstiger zu entsorgen. Ferner hat die Verwendung der Leif- und Eco-Elemente positiven Einfluss bei der Zertifizierung nach ISO14001.

Aber auch die Auswahl richtig dimensionierter Rohr- und Schlauchleitungen hat einen erheblichen Einfluss auf die Performance. Aus Kostengründen wird hier bei der Erstausrüstung häufig am falschen Ende gespart. Falsch dimensionierte Leitungen können – je nach verwendeter Ölsorte – beispielsweise die elektrostatische Aufladung des Öls begünstigen. Dies wiederum hat negativen Einfluss auf die Ölalterung und Standzeit.

Aufbereitung: Maßnahmen für den Neustart

Sollte es in einem System zu einer Havarie kommen, ist mittels Nebenstromfiltergeräten eine entsprechende Wiederaufbereitung durchführbar. Parkers transportables Ölaufbereitungssystem Sentinel etwa kann bei Wassereintritten in Ölsysteme helfen. Wichtig ist, dass bei der Wiederaufbereitung von Öl- und Schmiersystemen mittels Condition Monitoring die korrekte Ölqualität nachgewiesen wird. Schließlich ist die beste Aufbereitungsanlage nutzlos, wenn der Anwender letztlich nicht weiß, welche Fluid-Qualität bei der Neufüllung des Systems notwendig ist. Häufig wird hier der Fehler gemacht, dass das Zeitintervall für den Abreinigungsprozess zu kurz bemessen wird, so dass noch vorhandene Verschmutzungsreste, etwa feste Partikel oder Wasser, das bereits instandgesetzte System direkt wieder kontaminieren. Damit wird der Verschleißprozess gleich beim Neustart wieder in Gang gesetzt.

Die richtige Aufbereitung trägt somit dazu bei, dass Öle länger verwendet werden können. Das verlängert zugleich die Maschinenstandzeiten und verringert Ersatzteil- und Reparaturkosten. Aber auch die Verbrauchsstoffe wie Reinigungs- und Ölbindemittel verursachen in der Summe zum Teil erhebliche Aufwände, welche bei der Kosten-Nutzen-Rechnung zu Lasten des Condition Monitoring häufig außer Acht gelassen werden.

Fazit: Investitionen in ein umfassendes und ganzheitliches Condition Management sollten im Sinne des Total System Health Management auch die Aufbereitung umfassen. Denn nur so ist gewährleistet, dass die Total Cost of Ownership gesenkt und die Gesamtanlagenproduktivität tatsächlich gesteigert wird. Die zahlreichen technischen Entwicklungen der letzten Jahre und die vereinfachte Handhabung der Diagnosetechnologien erlaubt ein zuverlässiges und günstiges Condition Monitoring in nahezu allen fluidischen Systemen. Dabei muss das Ziel der jeweiligen Überwachung klar definiert sein und die Auswahl der geeigneten Messtechnik bestimmen. Bf

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Junior Test Kit

Das Service Junior Test Kit mit Handpumpe; oben die 700 bar-Ausführung.

Das Service Junior Test Kit von Parker

Drucksensoren und -schalter, Ventile, Manometer und auch Messumformer können zum Beispiel durch Alterung, Verschleiß sowie durch besondere Betriebsbedingungen ungenaue Messwerte anzeigen oder bei falschen Schaltpunkten arbeiten.

Nicht immer steht ein Hydraulikaggregat oder ein Druckluftanschluss zu Prüfzwecken zur Verfügung, wenn Druckmess- und Druckschaltkomponenten zu testen sind.

Das Service Junior Test Kit Vakuum-/60 bar-Ausführung.

Das Service Junior Test Kit Vakuum-/60 bar-Ausführung.

Auch einen Stromanschluss gibt es nicht überall. Deshalb konnte bislang in vielen Fällen das zu prüfende Bauteil nicht direkt vor Ort, sondern erst in der Werkstatt untersucht werden. Wer das Service Junior Test Kit von Parker zur Verfügung hat, ist jetzt unabhängig und kennt sehr schnell den tatsächlichen Zustand seiner Druckkomponenten. Als Druckmedium wird Luft, Wasser oder Öl eingesetzt.

Parker Senso Control liefert das Test-Kit mit Kalibrierzertifikat in vier Ausführungen für den Druckbereich von -0,95 bis 60 bar und 0 bis 700 bar sowie der Genauigkeit von 0,1 und 0,25 Prozent der Messspanne. Damit ist das Prüfsystem neben Hydraulikanwendungen auch für den Einsatz im Vakuumbereich, der Pneumatik sowie zur Überwachung im hochgenauen Bereich lieferbar. Das Test-Kit wird im praktischen Koffer mit allem erforderlichen Zubehör geliefert.

Dazu gehören 14 Edelstahladapter unterschiedlicher Anschlussgrößen auf die Überwurfverschraubung G ¼ Zoll, ein Dichtungssatz, der 1 Meter lange Anschlussschlauch sowie die Batterien für das Service-Junior-Messgerät. Die Kosten stehen – je nach Ausführung bei Preisen zwischen circa 1000 bis 1500 Euro in keiner Relation zu möglichen Schäden durch Ausfall oder fehlerhafte Druckmessgeräte.