Komplexe Begriffe verständlich erklärt

Filterrückstände

Was Filterrückstände verraten... Moderne Getriebe, Motoren oder Hydrauliken – sie alle werden immer kompakter, energiesparender und noch leistungsstärker konzipiert. Oft geht dieser Trend einher mit steigenden Betriebsdrücken und präziser gefertigten Komponenten. An die Qualität und Reinheit des Schmierstoffs werden höhere Anforderungen gestellt. Folgerichtig werden viele Anlagen auch mit immer feineren Haupt- und Nebenstromfiltern ausgerüstet. Dementsprechend spielen in der Schmierstoff-Analytik der Nachweis von Fremd- und Schmutzpartikel im Öl sowie die Bestimmung der Reinheitsklassen eine zunehmend entscheidende Rolle. Allerdings ist bezüglich Ölreinheit und Filterung auch Vorsicht angesagt ...

Es sind drei kritische Aspekte zu berücksichtigen:

Trendanalysen zeigen "alles ist im grünen Bereich". Oft tendieren Betreiber dazu, die Kontrollintervalle auszudehnen, wenn sich der angestrebte hohe Reinheitsgrad des Öls bestätigt. Treten aber plötzlich Veränderungen im Öl auf, werden diese dann nicht mehr rechtzeitig entdeckt.
Die feinen Filter können so effektiv sein, dass in einigen Fällen auch Wirkstoffe des Öls ausgefiltert werden können. Davon betroffen sind vor allem Additive, wie Silikon-Entschäumer, Viskositätsindex-Verbesserer oder Detergentien. Wenn sie im Filter hängen bleiben, kann sich das Leistungsvermögen des Schmierstoffs verschlechtern.
Abriebpartikel aus Verschleißvorgängen oder von außen eingetragene Fremdpartikel können und sollen vom Filter festgehalten werden. Bei der Probennahme gelangen solche Partikel nicht mit ins Probengefäß. Dadurch werden dem Öl wichtige Informationsträger entzogen, die sonst bei der Schmierstoff-Analyse über Probleme informieren.

Ein Gebrauchtöl aus einer Anlage mit optimaler Filtration spiegelt somit oft nur ein unvollständiges Bild des Öl- und Anlagenzustands wider. In diesen Fällen komplettiert erst die Analyse des Filterrückstands den tatsächlichen Befund.

Ein Fallbeispiel aus der Praxis

Der kritische Zustand der Verzahnung eines hoch belasteten Kugelmühlenantriebs in einem Zementwerk war den verantwortlichen Instandhaltern bereits seit Langem bekannt. Die bestellten Ersatzzahnräder sollten aber erst während der großen Revision einige Monate später montiert werden, um einen Betriebsstillstand zu vermeiden. Das Getriebe wurde daher mit Schmierstoff- Analysen engmaschig überwacht. Die ermittelten Verschleißwerte lagen über Wochen im tolerierbaren Bereich, alarmierende Abweichungen wurden nicht verzeichnet. Doch dann stand auf der Basis einer veränderten Differenzdruckanzeige ein Filterwechsel an. Dabei fiel den Instandhaltern eine verdächtig hohe Belastung des Filters mit Metallabrieb auf. Bei einer kurzfristig angesetzten Inspektion wurde neben vielen Ausbrüchen (Pittings) auch ein Riss entdeckt, der auf einen kurz bevorstehenden Zahnbruch hinwies. Das Getriebe musste schnellstens ausgetauscht werden.

Hatte die Schmierstoff-Analytik in diesem Fall versagt? Warum hatte das Labor nicht rechtzeitig gewarnt? Könnte so etwas wieder geschehen?

Die Instandhalter wollten es genau wissen. Sie schickten erneut eine Ölprobe ein. Auch dieses Mal lagen die Untersuchungsergebnisse im tolerierbaren Bereich. Sowohl der PQ-Index für die Gesamtmenge von magnetisierbarem Eisen in der Probe als auch der mit der ICP-Spektrometrie bestimmte Anteil an Eisenpartikeln, die kleiner als 3 µm sind, waren nicht besorgniserregend hoch.

Ganz andere Werte waren aber bei der Untersuchung des Filterrückstands zu sehen. Dazu wurden die Rückstände von einem Teilstück von 50 x 50 mm im Labor mit Lösungsmittel extrahiert. Dabei zeigten sich metallische Verschleißpartikel mit bis ca. 80 µm Durchmesser und große Schmutzpartikel mit bis zu 100 µm Durchmesser!
Hier besteht mittels einer Rückstandsanalyse und einer mikroskopischen Partikelzählung meist eine gute Aussage Möglichkeit. Sollten die Partikel selbst dann noch analysiert werden, bietet OELCHECK seit 2018 als weitere Möglichkeit die REM-EDX-Untersuchung an. In solchen speziellen Fällen eine zuverlässige Untersuchung auf die Materialzusammensetzungen gewünscht. Wir empfehlen Ihnen: Lassen Sie sich von uns über die Voraussetzungen und Ergebnis Möglichkeiten von uns beraten.

Der Filterrückstand und nicht das Getriebeöl war in diesem Fall der entscheidende Informationsträger!

Allerdings wurde hiermit nicht nur der Verschleißnachweis geführt. Die großen Schmutzpartikel mussten von außen in das Getriebeöl eingedrungen sein. Bei einer weiteren Getriebeinspektion wurde festgestellt, dass sie ihren Weg durch einen defekten Belüftungsfilter gefunden hatten. Damit war nun auch die Verschleißursache gefunden.