Hydraulikfilter Angepasste Filterkonzepte für Hydrauliksysteme

Fahrzeughersteller sind gut beraten, ihre Aufmerksamkeit verstärkt auf lebensverlängernde Maßnahmen zu richten – zum Beispiel Filterkonzepte für ein möglichst langes Hydraulik-Leben.

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Baumaschinen sollen trotz ihrer harten Arbeit möglichst alt werden. Für lange Laufzeiten gilt: Je intensiver man sich mit der Detailarbeit auseinander setzt, desto leistungsfähiger erweisen sich Fahrzeuge und Maschinen. So ist sauberes und langzeitstabiles Hydrauliköl durch nichts zu ersetzen - es schont die Komponenten und sichert einen zuverlässigen Betrieb.

Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Filtration. Durch individuell angepasste Filtersysteme können teuere Fahrzeuge und Maschinen trotz widrigster Umgebungsbedingungen saubere Hydrauliksysteme besitzen und dadurch eine hohe Verfügbarkeit erreichen. Da die Frage nach dem optimalen Filtrationskonzept sehr vielschichtig beantwortet werden muss, soll nachfolgend eine Reihe von Tipps zum Ziel führen.

Rücklauffilter für besonders hohes Schmutzaufkommen

Vor allem in Baggern, Mining-Geräten, Flurförderzeugen, Lkw-Ladekranen und Bohrgeräten sind häufig so genannte Rücklauffilter zu finden. Der Grund dafür ist, dass sie bei besonders hohem Schmutzaufkommen schon vor dem Hydrauliktank für Sauberkeit sorgen. Dadurch können sich im Tank keine Schmutzmengen ansammeln, was sich auch auf die Servicemaßnahmen vorteilhaft auswirkt. Durch die optimale Einlaufgeometrie des Filterkopfes, oder der Einlaufkammer kann sich zudem das Medium beruhigen, was die Blasenabscheidung, die im Tank stattfindet, unterstützt.

Die Rücklauffilterung kann als Vollstromfilterung ausgelegt werden. Hierzu gibt es unterschiedliche Einbauvarianten, die Anwendern eine hohe Flexibilität geben. Es gibt sie als Tankaufbaufilter mit Filterkopf und als platzsparende Tankeinbaufilter bis zu Volumenströmen von 2.500 l/min. Wobei sich gerade die Tankeinbauvariante als kostengünstige Systemlösung für größere Volumenströme anbietet.

Dabei kann die Filterfeinheit bis runter auf Werte von 5 µm(c) gebracht werden. Wer sein Hydrauliköl noch feiner filtern möchte hat bei dieser Art der Filtration die Möglichkeit, so genannte Kombielemente zu verwenden. RT-Filtertechnik hat diese Filterelemente speziell für ,gehobene Ansprüche’ entwickelt, ohne das bestehende Filterkonzept ändern zu müssen. Der zweistufige Aufbau der Filterelemente sorgt dafür, dass große Partikel schneller abgeschieden werden als sehr kleine und das Filterelement dadurch keinen hohen Durchflusswiderstand aufbaut. Über das kontinuierliche Durchfluten der Filterelemente mit dem Hydrauliköl verbleiben sukzessive auch die sehr feinen Korngrößen im engmaschigen Teil des ,Zwei-Stufen-Filterelements’. Damit wird ohne Umbauten in gewissem Umfang eine Nebenstromfiltration erreicht.

Saug-Rücklauffilter für kurze Warmlaufphasen

Als besondere Variante mit noch höherer Funktionsintegration gibt es so genannte Saug-Rücklauffilter. Sie findet man häufig in Radladern, Flurförderzeugen, Brechern und umwelttechnische Anlagen. Entwickelt wurde dieses Filtersystem als eines der ersten von RT-Filtertechnik für Fahrzeuge, die Arbeitsbewegungen und Antrieb hydraulisch lösen.

Gerade der hydrostatische Antrieb im geschlossenen Kreislauf muss mit besonderen Schutzmaßnahmen ausgerüstet sein, um seine Funktionsfähigkeit über einen langen Zeitraum zu ermöglichen. Vor allem bei tiefen Temperaturen, wenn das Hydrauliköl noch sehr zäh ist, treten bestimmte Phänomene auf, die eine Unterversorgung der Aggregate zur Folge haben.

Um diesem vorzubeugen, ist es wichtig, für optimale Saugverhältnisse vor der Pumpe im Speisepumpenkreislauf zu sorgen. Der Saug-Rücklauffilter sorgt durch eine Vorspannung von 0,5 bar dafür, dass dem System das benötigte Öl aktiv zur Verfügung gestellt wird. Das im Vollstrom gefilterte Rücklauföl sorgt für diese Vorspannung und wird direkt in den Sauganschluss geleitet. Die Überschussmenge wird über ein Vorspannventil in den Tank gegeben. Sollte es mit der Versorgung trotzdem einmal knapp werden, gewährleistet ein Nachsaugventil, das auch mit einem Schutzsieb ausgerüstet werden kann, einen zuverlässigen Ölnachschub. Trockenlaufschäden werden so vermieden. Diese Technik vermeidet langwierige Warmlaufphasen. Die Maschine kann sofort in Betrieb genommen werden – auch nach einem so genannten Kaltstart. Das spart in der Praxis wertvolle Zeit.

Ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil im Filtergehäuse verhindert einen unzulässigen Überdruck im Rücklaufsystem. Weiterer Vorteil: Bedingt durch das Zwei-in-eins-Konzept des Saug-Rücklauffilters spart der Fahrzeug-/Maschinenhersteller den gesamten Platz und Aufwand für einen zusätzlichen Filter bzw. die sonst notwendige Verrohrung.

Um Kavitationsschäden an der Pumpe zu vermeiden, sollte der Unterdruck in der Saugleitung -0,25 bar rel. nicht unterschreiten. In der Praxis muss auch darauf geachtet werden, die Versorgungsleitungen – also die Ansauglängen – so kurz und groß wie möglich zu halten. Darüber hinaus gibt der Filterhersteller den Tipp, die Strömungsgeschwindigkeit auf jeden Fall auf maximal 1 m/s zu begrenzen.

Saugfilter für Pumpen und Aggregate

In Betonpumpen und Aggregaten erwies sich der Saugfilter für den Behältereinbau bisher als zentrale Lösung zur Ölreinigung. Sozusagen als Vor- und Grobfilter werden sie direkt vor der Pumpe montiert. Durch die strömungstechnische Optimierung von Gehäuse und Element ergeben sich minimale Druckverluste und hohe Schmutzaufnahmekapazitäten. Es gibt sie bis zu einem Volumenstrom von 700 l/min. Solche Einheiten sind auch preislich sehr attraktiv und gehören im Grunde genommen zur Standardausrüstung, sobald hochwertige Pumpensysteme vorhanden sind.

Es gibt sie für den Tankeinbau und für den Tankanbau. Dabei kann jede Bauart horizontal und vertikal verbaut werden, was die Flexibilität für den Konstrukteur erhöht. Durch das integrierte Einlaufventil in Verbindung mit einer speziellen Drainageeinrichtung ist ein leckagefreier Elementwechsel selbst bei horizontaler Ausrichtung ohne Tankentleerung möglich. Auch hier gilt wie bei allen anderen Filtertypen von RT-Filtertechnik: Aufgrund der Durchströmung von innen nach außen ist ein Filterwechsel ohne Rückverschmutzung ins System gewährleistet und die Möglichkeit der magnetischen Vorabscheidung mittels Magnetkerze gegeben.

In den Saugfiltern können regenerierbare Drahtgewebeelemente, sowie Elemente auf Kunststoff- oder Glasfaserbasis eingesetzt werden. Standardelemente dieser Baureihe sind die PE-Elemente. Aus Sicherheitsgründen werden Saugfilter von RT-Filtertechnik grundsätzlich ohne Bypassventil ausgerüstet und sollten deshalb über Verschmutzungsanzeigen gesichert werden.

Leitungsfilter für verzweigte Hydrauliksysteme

Neben der individuellen Auslegung von Filtersystemen rund um Pumpe und Hydrauliktank können zusätzliche ,Polizei-Filter’ dort ergänzt werden, wo viel Schmutzeintrag zu erwarten ist. Als Leitungsfilter übernehmen sie die Vollstromfiltration und sorgen in ihrer Eigenschaft als Sicherheitsfilter für konstante Ölreinheit im gesamten System. Eine solche Ergänzung ist immer dann von Vorteil, wenn die Hydrauliksysteme besonders verzweigt und umfangreich sind.

Auch sie sorgen durch die, auf das System abgestimmte Ölreinheit nach dem Filter, für den Schutz von schmutzempfindlichen Komponenten wie Proportional-, Servo-, Regelventile u.a. Man findet sie deshalb heute in Baggern, Bohrgeräten, Hafenmobilkranen und Werkzeugmaschinen.

Auch in diesen Produkten gehört die hochwirksame magnetische Vorfilterung sowie das schnelle Auswechseln der Elemente ohne Rückkontamination der Ölreinseite zum Standard. Je nach Druckflüssigkeit können unterschiedliche Glasfaser-Vlieskombinationen sowie Drahtgewebeelemente ausgewählt werden.

Einfüll- und Belüftungsfilter für Tanks

Sehr unscheinbar, aber dennoch von hoher Bedeutung sind Einfüll- bzw. Belüftungsfilter. Ihnen wird nicht selten wenig Aufmerksamkeit geschenkt, obwohl sie eine Schlüsselstellung beim Verhindern von Schmutzeintrag besitzen. Konstrukteure müssen sich im Klaren sein, dass die Flüssigkeitsbewegungen im Hydrauliksystem ein ,Atmen’ des Tanks verursachen. Der damit einher gehende Luftaustausch über den Belüftungsstutzen fördert den Eintrag von Feststoffpartikeln und Feuchtigkeit. Deshalb ist es sinnvoll, gleich von Anfang an einen Belüftungsfilter vorzusehen.

Gleiches gilt im Zusammenhang mit der Befüllung mit frischem Hydrauliköl. Denn normalerweise sollte das Spülen und Befüllen von Hydrauliksystemen über eigens dafür gebaute Befüllwagen durchgeführt werden. Aber auf der Baustelle sind diese meist nicht verfügbar und so liegt es in der Regel nahe, fehlendes Hydrauliköl über den Tankstutzen einzufüllen. Hier bietet ein aufgesetzter Einfüllfilter Schutz vor dem unerwünschten Feststoffeintrag.

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