Effektiv und kosteneffizient: Innovatives Luftabscheidesystem AirEX für Hydraulikfilter

Rücklauffilter sind in der Hydraulik aufgrund ihrer Beliebtheit häufig anzutreffen. Dies liegt einerseits an ihren preiswerten Gehäusen, die nur einem vergleichsweise niedrigen Druck standhalten müssen. Zum anderen bieten sie eine Vielfalt an Ausführungen sowie daraus ableitbaren Varianten. Somit eignen sie sich für alle Filtrationsaufgaben im Rücklauf- und Leckölbereich. Rücklauffilter gibt es in der klassischen Version als Tank- Top- oder Behälteraufbaufilter, als Tankeinbaufilter und als Filter für den Leitungseinbau.

Tank-top oder Behälteraufbaufilter
Diese Bauart steht für Wartungs- und Umweltfreundlichkeit. Der Grund: Die tankmontierten Filter sind meist sehr gut zugänglich, so dass der Filterservice mit wenigen Handgriffen und praktisch ohne Ölverlust erfolgt. Außerdem können im Filterkopfteil viele zusätzliche Funktionen wie die Tankbelüftung, die Kontrolle des Tank-Füllstands, eine Verschmutzungsanzeige oder Magnete integriert werden. So können Anwender auf separate Schnittstellen, beispielsweise für Belüftungsfilter, verzichten. Gleichzeitig werden das Leckage-Risiko und Kosten bei der Herstellung des Hydraulik-Behälters minimiert.

Tankeinbaufilter
Besonders in Maschinen mit sehr hohen Rücklaufmengen findet man Tankeinbaufilter. Dies sind Behälteraufbaufilter ohne Kopfteil, die dadurch in eine speziell angefertigte Tankkammer eingehängt werden können. Die Kammer dient dann als Kopfteil und als Sammler. Sämtliche zu filternden Rückläufe werden in diese Tankkammer geleitet und strömen über das Einbaufilter in den Behälter. Da sehr große Rücklauffilter mit Blick auf die Handhabung und Kosten nachteilig sein können, werden häufig Filter verbaut, die nur für die Hälfte oder ein Drittel der Rücklaufmenge ausgelegt sind. Man verbaut also zwei oder drei kompakte Filter und hat damit ein größeres Einkaufsvolumen für Serien- und Wartungsteile – was wiederum Kostenvorteile mit sich bringt. In Hinsicht auf die Wartungs- und Umweltfreundlichkeit kann man sie mit Behälteraufbaufiltern gleichsetzen. In Punkto Funktionsintegration müssen jedoch kleinere Abstriche gemacht werden.

Luftabscheidung - 2 Designs zur Auswahl
ARGO-HYTOS hat für Rücklauffilter ein neuartiges Luftabscheidesystem entwickelt. Die AirEX Luftabscheidung reduziert volumenstrom- und viskositätsunabhängig den Luftgehalt im Hydraulikmedium um rund 40 % – unter Berücksichtigung aller Arbeitsbedingungen.

Durch den Einsatz von AirEX ist es in vielen Fällen möglich, das Tankvolumen um rund 30 % zu reduzieren und dennoch die Luftabscheidung zu verbessern. So werden durch Luftblasen verursachte Funktionsstörungen, Schäden und damit ungeplante Reparaturkosten und Ausfallzeiten weitestgehend vermieden.

Effizienz der Luftabscheidung
Da man den Lufteintrag in das Hydraulikmedium meist nicht völlig vermeiden kann, wurde in der Vergangenheit die Ausgasung der Luft durch großvolumige Behälter und lange Verweilzeiten des Hydraulikmediums im Behälter begünstigt. Immer kompaktere Lösungen reduzieren nun den Bauraum auf der Maschine. Kontinuierlich steigender Umwelt- und Kostendruck führen zusätzlich dazu, dass große Mengen Öl in großvolumigen Tanks nicht mehr zeitgemäß sind. Durch die logische Reduzierung des Tankvolumens und der Verweilzeit kann es aber zu Problemen kommen, da im Öl enthaltene Luft schneller wieder angesaugt wird als sie ausgast.

ARGO-HYTOS hat dies in einem Vergleichstest an seinem Luftabscheide-Prüfstand nachgestellt. Verglichen wurden 4 Rücklauffilter-Bauarten:

• Standard Rücklauffilter Tank-Top bzw. Behälteraufbau
• Standard Rücklauffilter mit AirEX-Luftabscheidemodul
• Tankeinbau-Rücklauffilter AirEX-Light (ohne Leitrohr)
• Tankeinbau-Rücklauffilter AirEX (inklusive Leitrohr)

Da das Öl bei den ersten beiden Filtern zunächst in das Filterkopfteil einströmt, werden diese mit TE (Top Entry) bezeichnet. Die Durchflussrichtung des Filterelements im Inneren der Filter ist, wie in den meisten Fällen üblich, von außen nach innen.

Bei den beiden Tankeinbaufilter-Bauarten strömt das Öl zunächst von unten in das Filter. Daher werden diese mit BE (Bottom Entry) bezeichnet. Hier ist die Durchflussrichtung von innen nach außen, was von Vorteil hinsichtlich Luftabscheidung und der weiteren Strömungsführung im Tank ist.

In dem Vergleichstest schnitt die TE-Bauart „Standard Rücklauffilter mit AirEX-Luftabscheidemodul“ am besten ab, die verglichen zum baugleichen Filter ohne AirEX den Luftgehalt um 40 % reduzierte. Die beiden BE-Typen erreichten 15 % Reduktion.

Bei Testende waren die Filter mit AirEX weiterhin besser als das Standardfilter, wobei der Vorsprung des „Standard Rücklauffilter mit AirEX-Luftabscheidemodul“ noch deutlicher wurde. Man konnte also klar zeigen, wie schnell und effizient die unterschiedlichen Luftabscheidetechnologien wirken.

Wann sind die BE-Varianten sinnvoll?

Da alle Bauarten in der Praxis erfolgreich verwendet werden und damit ihre Berechtigung haben, kann man dennoch folgende Empfehlungen aussprechen:

Die Tankeinbau-Rücklauffilter AirEX-Light (ohne Leitrohr) und Tankeinbau-Rücklauffilter AirEX (inklusive Leitrohr) sollten verwendet werden, wenn nur sporadisch Luft ins System kommt und kein akutes Luftproblem (z. B. permanente Geräusche oder Kavitation) vorliegt. Darüber hinaus eignen sie sich besonders für Maschinen, bei denen der Hydrauliktank an der höchsten Stelle positioniert ist (etwa bei Mähdreschern oder Rüben-Erntern). Dort muss dann die Rücklaufleitung nicht nach oben zur Behälteroberfläche geführt werden, sondern kann direkt durch den Tankboden oder seitlich durch eine Tankwand zum Filter geführt werden. Auch für Maschinen, bei denen das Bedienpersonal auf dem Tank laufen muss (Bagger), empfiehlt sich diese Bauart, da auf dem Tank nur ein flacher Deckel vom Filter zu sehen ist.

Dieses Filterkonzept besteht aus nur wenigen Bauteilen (Deckel, Filterelement oder Leitrohr), was es speziell bei großen Volumenströmen zum preiswertesten Rücklauffilterkonzept macht.

Wann sind die TE-Varianten sinnvoll?
Standard Rücklauffilter Tank-Top oder Behälteraufbau sollte man bei Maschinen mit regelmäßig auftretender Luftproblematik durch ein AirEX-Luftabscheidemodul ergänzen. Das AirEX-Luftabscheidemodul kann dazu auch nachgerüstet werden, sofern ausreichend Platz zum Tankboden vorhanden ist. So behält man die Vorteile des bewährten Rücklauffilterkonzepts bei und ergänzt es durch die derzeit effektivste am Markt erhältliche Luftabscheidetechnologie.

Abhängig von der Tankkonstruktion können weitere Einsparpotentiale durch eine signifikante Tankvolumenreduzierung gewonnen werden.

Ihre Vorteile:

• Senkung des Luftgehalts im Hydrauliksystem um bis zu 40 %
• Vermeidung von Kavitationsschäden
• Reduzierung des Tankvolumens um bis zu 30 % möglich
• Kosten- und Bauraumersparnis
• Reduzierung der Ölwechselmenge und Verlängerung des Ölwechselintervalls