Trendanalysen – Eine Investition in die Zukunft
Erscheinungsjahr: 1998
Wichtige Veränderungen an Öl und Maschine werden häufig nicht bemerkt, weil heute oft angelernte und häufig wechselnde Personen die Maschinen betreiben. Sie sind nicht in der Lage, einen Trend auf der Basis des täglichen Umgangs mit den Anlagen zu erkennen. Um überraschende Ausfälle zu vermeiden, versucht man mit der „vorbeugenden Instandhaltung“ entsprechend vorzusorgen. Allerdings verursacht dieses System recht hohe Kosten. Noch teurer kann es allerdings werden, wenn erst dann agiert wird, wenn es zu einem Schaden bzw. Ausfall der Maschine kommt. Eine effektive und kostengünstige Alternative bietet dagegen die „zustandsabhängige Instandhaltung“ auf der Basis von Trendanalysen. Bei diesen Trenddiagnosen handelt es sich um Schmierstoff-Analysen, die in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden und mit denen in Bezug auf vorangehende Untersuchungen Veränderungen beobachtet und kommentiert werden. Sie geben nicht nur an, zu welchem Zeitpunkt das Öl gewechselt werden muss, sondern entdecken auch rechtzeitig Verschleiß und bevorstehende Schäden und optimieren so die Kosten der Instandhaltung. Da Ölwechsel erst bei Bedarf durchgeführt werden, fällt außerdem weniger Altöl an, die Umwelt wird entlastet.
Unverzichtbar: Datenbank- und Limitwerte
Eine wichtige Voraussetzung für die Erstellung von Trendanalysen ist eine umfassende Datenbank. In ihr müssen alle früheren Laborergebnisse im Zusammenhang mit Angaben über die Maschine und das Frischöl gespeichert sein.
Doch es reicht nicht, nur Werte zu ermitteln und ihre Entwicklung zu beobachten. Die für das jeweilige Aggregat geltenden Limitwerte müssen mit den aktuellen Werten verglichen und interpretiert werden. Der erfahrene Tribologe weist darauf hin, ob ein kritischer Grenzwert überschritten wurde oder bereits ein akuter Schaden vorliegt. Verfügt der Beurteilende außerdem über ausgeprägte Kenntnisse des Maschinenbaus und der Ölchemie, kann er auf der Basis der Limitwerte treffsichere Trends diagnostizieren.
Überzeugend: Ein Beispiel aus der Praxis
Wie wirkungsvoll der Einsatz von Schmierstoff-Analysen zur Trendbeobachtung ist, zeigt das Beispiel eines Getriebes von einer Planierraupe. Das Antriebsgetriebe ist nur mit ca. 7 l Öl befüllt. Die Kosten für eine Ölanalyse mit unter 100 Euro sind höher als die Kosten für das Öl. Dennoch ist es sinnvoll, das Öl mindestens einmal pro Jahr oder alle 500 Bh zu kontrollieren.
Das Getriebe läuft in Schmutz und Wasser. Vibrationen und stark schwankende Geschwindigkeiten machen ihm zusätzlich zu schaffen und fördern den Verschleiß. Eine Inspektion ist mit einer Demontage und damit mit erheblichem Aufwand verbunden.
Die Getriebeöl-Analyse stellt dagegen eine einfache Art der Inspektion dar. Sie prüft den Zustand des Öls und zeigt an, ob erhöhter Verschleiß vorliegt. Die nachstehende Trendanalyse des Getriebeöls gibt Auskunft über die Verschleißmetalle, Verunreinigungen sowie den Zustand von Öl und Additiven – und lässt eindeutige Voraussagen zu. Die Proben bei 1.500 und 2.000 Bh zeigen eine leichte Viskositätsänderung, etwas erhöhte Oxidation, jedoch kein Wasser oder Staub und keinen ungewöhnlichen Verschleiß.
Der erfahrene Tribologe kommentiert: »Öl und Getriebe können für weitere 500 Bh unter ähnlichen Betriebsbedingungen ohne Instandhaltungsmaßnahmen eingesetzt werden«. Einen deutlich anderen Trend zeigt das gleiche Getriebe bei 2.500 Bh: Gravierende Schäden kündigen sich an. »Die gesunkene Viskosität, der erhöhte Phosphorwert und die als Oxidation sichtbare „Esterbande“ im Infrarot-Spektrum zeigen, dass Bio-Öl über den Hydromotor ins Getriebeöl gelangte. Auch die Abdichtung des Getriebes nach außen scheint defekt zu sein. Deshalb sind Wasser und Staub eingedrungen.
Das Öl sollte zur Vermeidung katastrophaler Schäden sofort gewechselt werden. Hydrauliksystem und Getriebe sind auf undichte Stellen zu prüfen. Wegen des hohen Anteils von Chrom als Wälzlagerstahl und Aluminium und Kupfer als Käfigmaterial ist eine Wälzlagerinspektion durchzuführen. Es ist zu überprüfen, ob Fluchtungsfehler wegen Wälzlagerverschleiß die Dichtungen beschädigten und damit die Ursache für den hohen Staub- und Wasseranteil sind«.
| Trendanalyse : Getriebeöl einer Planierraupe | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Betriebsstunden | 2500 | 2000 | 1500 | 5 | |
| Eisen | mg/kg | 2630 | 288 | 202 | 21 |
| Chrom | mg/kg | 48 | 12 | 10 | 1 |
| Zinn | mg/kg | 11 | 2 | 1 | 0 |
| Aluminium | mg/kg | 118 | 56 | 45 | 3 |
| Nickel | mg/kg | 8 | 4 | 4 | 1 |
| Kupfer | mg/kg | 225 | 36 | 21 | 3 |
| Blei | mg/kg | 12 | 6 | 2 | 0 |
| Molybdän | mg/kg | 4 | 1 | 0 | 0 |
| PQ-Index | – | 2631 | 133 | 84 | 22 |
| Silizium | mg/kg | 472 | 142 | 84 | 3 |
| Wasser | ppm | 2347 | < 1000 | < 1000 | < 1000 |
| Natrium | mg/kg | 32 | 6 | 5 | 1 |
| Viskosität 40 ° C | mm2/ s | 285.63 | 311.01 | 327.26 | 336.04 |
| Viskosität 100 ° C | mm2/ s | 24.13 | 25.06 | 26.41 | 28.68 |
| Viskositätindex | – | 107 | 104 | 107 | 116 |
| Oxidation | A/cm | 68 | 16 | 7 | 4 |
| Kalium | mg/kg | 26 | 1 | 0 | 0 |
| Kalzium | mg/kg | 64 | 9 | 9 | 6 |
| Magnesium | mg/kg | 45 | 12 | 8 | 0 |
| Bor | mg/kg | 8 | 3 | 1 | 0 |
| Zink | mg/kg | 32 | 38 | 31 | 29 |
| Phosphor | mg/kg | 1632 | 1416 | 1398 | 1451 |
| Barium | mg/kg | 42 | 8 | 9 | 8 |
| AN | mgKOH/g | 1.69 | 1.36 | 1.31 | 1.22 |
Trendanalysen: Effektiv und kostengünstig
Wie im Beispiel sind Trendanalysen in der Praxis wichtige Informationslieferanten und ein preiswertes und schnelles Instrument für die zustandsabhängige Instandhaltung. Die Analysenergebnisse stehen innerhalb weniger Stunden mit reproduzierbarer Genauigkeit zur Verfügung. Die treffsichere Diagnose eines Tribologen kommentiert die Werte. Die Ergebnisse können unmittelbar in ein Instandhaltungsprogramm einfließen.
Regelmäßige Trendanalysen sind eine Investition in die Zukunft. Sie machen sich bereits in kurzer Zeit durch die frühzeitige Entdeckung möglicher Schäden und durch verlängerte Intervalle zwischen den Ölwechseln bezahlt.
