Elektrostatické čištění olejů zvyšuje spolehlivost obráběcích strojů

To byl také důvod, proč jsme se s kolegou do Varnsdorfu zajeli podívat. Zde nás již očekávali Ing. Milan Soukup, technický poradce z firmy Kleentek, a Pavel Dolín, vedoucí střediska údržby v TOS Varnsdorf. Společně jsme se zašli podívat do provozu a popovídali jsme si o tom, co elektrostatické čištění olejů v praxi obnáší.

TOS Varnsdorf využívá tuto metodu v provozu svých strojů již 12 let. Dosud však využíval servisní služby firmy Kleentek, které spočívaly v zapůjčení přístroje, který byl po provedení čisticích cyklů u vybraných strojů zase vrácen majiteli, tj. firmě Kleentek. Od letošního roku je však TOS Varnsdorf majitelem vlastního přístroje ELC-R50 SP. Impulzem k jeho zakoupení byla investice do unikátního obráběcího stroje – portálového frézovacího centra PowerTec 4000 AG-M3 od firmy Waldrich Coburg.

Toto portálové frézovací centrum bylo do Varnsdorfu dodáno v loňském roce, od podzimu probíhala jeho montáž a letos v květnu bylo uvedeno do provozu. Jeho parametry jsou úctyhodné – dokáže opracovat díly o délce až 10 000 mm, šířce 4 000 mm a výšce 3 000 mm. Budou se na něm obrábět například odlitky upínacího stolu S 50 o nosnosti 50 tun pro největší horizontální deskovou vyvrtávačku z produkce TOS Varnsdorf – stroj WRD 170 Q. Obrobení uvedeného dílce dosud trvalo 86 hodin, nový stroj to zvládne za 30 h. Kromě mohutnosti a rychlosti, s jakou dokáže obrábět rozměrné dílce, budí stroj PowerTec 4000 pozornost i svou přesností, neboť pracuje s max. odchylkou 0,02 mm v délce 10 000 mm. K tomu všemu přispívají i přesná hydrostatická vedení. Pro hydraulické okruhy tohoto frézovacího centra je tak v podzemí stroje umístěno olejové hospodářství se zásobou 3 600 litrů oleje.

Je jasné, že takovýto stroj musí běžet spolehlivě a s minimálními prostoji. Nikoho asi nepřekvapí, že pro spolehlivost provozu má čistota oleje zásadní význam. „Olejové hospodářství stroje PowerTec 4000 má vlastní filtraci, kde jsou zařazeny hrubé a jemné filtry, jejichž čistota je hlídána řídicím systémem stroje,“ vysvětluje Pavel Dolín. „V případě zanesení vložek systém ohlásí nutnost zásahu údržby. Filtrace je zdvojena, takže čištění filtrů může proběhnout i za provozu stroje. Nejjemnější filtry zde dokážou zachytit částice o velikosti 3 až 4 µm.“

K čemu je tedy dobré ještě další čištění, je-li k dispozici takto sofistikovaný filtrační systém? „Běžně používané olejové filtry si nedokážou poradit s oxidačními produkty, které vznikají v důsledku stárnutí oleje, jelikož rozměry takových částic jsou menší než 1 µm,“ navazuje ve výkladu Milan Soukup. „Tyto částice pak vytvářejí lepivé úsady, které se vážou na kovové povrchy, takže systém přestává být mazán a výrazně se zvyšuje koeficient tření. Problém nastává hlavně u řídicích a regulačních prvků, které zůstávají ‚viset‘, a rovněž zde dochází k zalepování kanálků, které u těchto prvků mívají malé průřezy. To se pak projeví poruchou a nutností odstavení stroje.“ Dodejme, že laboratorní testy ukázaly až trojnásobné zvýšení koeficientu tření v rozběhové fázi (při „utrhnutí“) a asi 1,5- až 1,8násobné zvýšení za provozu oproti normálnímu stavu.

Elektrostatické čištění olejů se v TOS Varnsdorf provádí u 23 obráběcích strojů. Kromě zmíněného portálového frézovacího centra ještě u šesti velkých portálových frézek a horizontálních vyvrtávaček s 800 až 1 000 litry olejové náplně a u většího počtu menších strojů (portálových center, brusek, horizontálních vyvrtávaček a hlubokovrtných strojů). Nejmenším z nich je horizontální vyvrtávačka VHQ 105 CNC vlastní výroby s asi 30 litry olejové náplně. Kromě hydraulického oleje se u zmíněných strojů provádí i čištění mazacích a vřetenových olejů.

Společnost Kleentek na základě údajů o počtu strojů a velikosti jejich olejových náplní vypracuje pro každého zákazníka plán nasazení. Vychází se z toho, že během roku by měla každá jednotlivá olejová náplň projít čisticí komorou přístroje celkem 200x. Toto množství se rozdělí do čtyř cyklů za rok po 50 průchodech pro každý stroj. Na základě toho je pak sestaven plán nasazení a dimenzována velikost přístroje pro elektrostatické čištění oleje (k dispozici je sedm základních typů). Při návrhu plánu nasazení se bere v úvahu rovněž stáří oleje, jeho viskozita, provozní teplota a další skutečnosti.

Před zahájením čištění se z olejové nádrže stroje odeberou vzorky oleje a provede se jejich rozbor. Obsahuje-li olej větší množství vody (nad 500 mg na 1 kg oleje), je nutné snížit její množství pomocí dehydrátoru DH-1B na úroveň pod 100 mg/kg. To bývá někdy nutné u strojů, na kterých se obrábějí ocelové dílce s pomocí řezné kapaliny, která pak může pronikat těsněním hydrostatických vedení do hydraulického oleje. Menší obsah vody však dokáže z oleje odstranit i přístroj Kleenteku.

Vlastní proces čištění oleje se provádí přímo za provozu čištěného stroje, aby olej cirkuloval jeho celým hydraulickým systémem a byl tak čištěn úplný obsah olejové náplně. Ke dnu olejové nádrže stroje se zavede sací potrubí napojené na hadici, jíž se olej přivádí do přístroje pro elektrostatické čištění oleje. Znečištěný olej je nasáván čerpadlem, které je již součástí přístroje, a vtéká zespodu do válcové nádoby, v níž se nachází výměnná vložka, tzv. kolektor, kde se za současného působení elektrického pole usazují jak elektricky nabité, tak i neutrální částice produktů stárnutí oleje. Životnost vložky je více než 3 000 provozních hodin, přičemž u zmíněného přístroje ELC-R50 SP tato vložka pojme minimálně 9,5 kg nečistot. Vyčištěný olej je vracen zpět do nádrže, na co možná nejvzdálenější místo od sání.

Doba elektrostatického čištění olejové náplně u stroje PowerTec 4000 je vypočítána na 25 dnů v rámci jednoho čisticího cyklu. U ostatních menších strojů je přiměřeně kratší, například něco přes týden. U nejmenšího stroje trvá vyčištění olejové náplně 2 dny. „Naše firmy si hlídají náklady na investice, a většinou proto – podobně jako TOS Varnsdorf – preferují mobilní přístroj, s nímž v rámci čisticího cyklu objedou všechna svá zařízení,“ podotýká ing. Soukup. „V zahraničí, kde je drahá pracovní síla, bývají naopak preferovány stacionární přístroje.“

„Před zavedením elektrostatického čištění od Kleenteku jsme olej u strojů měnili jednou ročně. Nyní nám olejové náplně vydrží tři až čtyři roky,“ uvádí Pavel Dolín. „Úspory ale nespočívají tolik v samotné ceně oleje, jako hlavně v minimalizaci poruchovosti strojů a v odstranění prostojů,“ dodává Milan Soukup. „K tomu je potřeba ještě připočítat vliv na přesnost. Zmíněnou odchylku dvou setin milimetru lze dlouhodobě udržet právě díky elektrostatickému čištění oleje. V těchto oblastech je také třeba hledat největší ekonomický přínos.“

Nevelký přístroj postavený vedle obřího portálového centra může ve srovnání s ním vypadat až komicky, nicméně může rozhodujícím způsobem zvýšit jeho spolehlivost. Dokonce není ani nijak levný – za stejnou cenu je možné pořídit osobní automobil střední třídy. Ve Varnsdorfu však mají ověřeno, že investice do něj se nejen vyplatí, ale přinášejí i další úspory.

Pavel Marek, Varnsdorf

Kleentek

pavel.marek@mmspektrum.com

www.kleentek.cz

www.tosvarnsdorf.cz