Die Herausforderung der Sauberkeitsbeurteilung

Es wird geschätzt, dass etwa 23% des weltweiten Energieverbrauchs durch tribologische Kontakte entstehen.
Davon werden ca. 20% zur Überwindung der Reibung und 3% direkt für die Wiederaufbereitung von Verschleißteilen und zugehörigen Ersatzgeräten verwendet. Das ist definitiv zu viel.

Die meisten Probleme, die in hydraulischen Anlagen sowie in Automobil- und Luftfahrtsystemen, die von einer Flüssigkeit durchströmt werden, auftreten, stehen in direktem Zusammenhang mit der Verschmutzung durch Feststoffpartikel (Metalle, Pulver, Gummi, Fasern usw.). Die durch diese Partikel in den ersten Betriebsminuten verursachten Schäden bestimmen die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Bauteils.

Die Entstehung von innerem Verschleiß wird durch den Abrieb und die Ermüdung von Bauteilen, die einer Relativbewegung ausgesetzt sind, beschleunigt.
Der Ursprung dieser Verunreinigungen in Hydrauliksystemen kann vielfältig sein, aber in der Regel stammen sie aus den Fertigungsprozessen (Bearbeitung, Schleifen, Schweißen usw.) oder den nachfolgenden Montagevorgängen zur Herstellung von Teilsystemen oder Endprodukten. Manchmal kann sogar die Hydraulikflüssigkeit die Ursache sein.

Einige Daten zu diesem Problem

Mit diesen, von einem kleinen Bagger entnommenen realen Daten, soll die Problematik veranschaulicht werden.

Wenn der neue Bagger in Betrieb genommen wird, liefert die Hydraulikpumpe bei 300 bar einen maximalen Durchfluss von 55 l/min und erzeugt eine maximale Leistung von 29,6 kW/h., bei einer theoretischen Ausbeute von 0,96. Wenn die Hydraulikkomponenten nicht richtig gereinigt wurden und bei der Inbetriebnahme keine Spülung des Kreislaufs vorgenommen wurde, sinkt die Leistung des Baggers sehr schnell.

Nach nur 7 Stunden Betrieb ist der maximale Durchfluss bei 300 bar auf 45 l/min gesunken und die maximale Leistung beträgt nur 24,2 kW/h, bei einer Ausbeute von 0,79. Dieser Verlust von 5,4 kW/h bedeutet in der Praxis weniger Präzision, geringere Arbeitsgeschwindigkeiten und einen höheren Kraftstoffverbrauch (1 kW/h Verlustleistung entspricht ca. 0,3 l/h mehr Kraftstoffverbrauch). So können die Energieverluste in einer großen Maschine aufgrund von Verschmutzungen wirklich bedeutsam werden (man bedenke, dass viele hydraulische Maschinen und Systeme intensiv oder sogar ununterbrochen arbeiten).

Kleiner Bagger

Neu installierte Pumpe

Nach 4 Stunden Betrieb

Nach 7 Stunden Betrieb

Druck (max.)

300 bar 300 bar 300 bar

Durchfluss (max.)

55 l/min 55 l/min 45 l/min

Leistung (max.)

29.6 KW/h 27.4 KW/h 24.2 KW/h

µ (theoretisch)

0.96 0.89 0.78

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