Damit Filter von Muldenkippern bis zu fünfmal länger halten

Ein mehrjähriges Projekt zur Entwicklung einer 1.000-Stunden-Filtrationslösung für Muldenkipper der Ultra-Klasse hat es einem der weltweit größten Bergbauunternehmen ermöglicht, Produktionsziele zu erreichen, Kosten zu senken und die Rentabilität zu steigern.

Fleetguard Filtrationswissenschaft verlängerte letztlich die Lebensdauer der Kraftstofffilter des Unternehmens um das Zwei- bis Fünffache, ohne dass eine Änderung der nominalen Filterbewertung erforderlich war.

Nach einer etwa zweijährigen gemeinsamen Entwicklungs- und Erprobungsphase wurden alle Muldenkipper des Unternehmens mit einer maßgeschneiderten Kraftstofffiltrationslösung ausgestattet, die speziell für dessen Ausrüstung entwickelt wurde.

 

Seit vielen Jahren verwendet ein großes Bergbauunternehmen in Westaustralien ein 1.000-Stunden-Wartungsintervall für seine Muldenkipper, da dies Filterwechsel mit anderen Wartungsplänen ermöglichte, wie etwa mechanischen und elektrischen Wartungsarbeiten, und so die geplante Maschinen-Ausfallzeit reduzierte.

Als das Unternehmen seine Flotte von Lkw mit Hochdruckeinspritzung (HPI) auf Lkw mit modularen Common-Rail-System(MCRS)-Motoren umstellte, hatten die Kraftstofffilter der neueren Maschinen Schwierigkeiten, die planmäßigen Wartungsintervalle zu einzuhalten. Im Durchschnitt erreichten die Filter der neuen Lastwagen die 1.000-Stunden-Marke nur etwa in der Hälfte der Fälle.

Es war klar, dass eine bessere Filtration erforderlich war, um den höheren Kraftstoffdrücken der neuen Motoren und den engeren Toleranzen der Einspritzdüsen gerecht zu werden. Insbesondere war eine Lösung erforderlich, die Carboxylate besser handhaben konnte, eine Form weicher Verunreinigungen, die häufig den Sekundärfilter verstopften.

„Das Ziel, das wir tatsächlich erreichen mussten, waren 1.200 Stunden“, sagte Warren Smith, globaler Programmmanager für Bergbau bei Fleetguard. „Wegen den Herausforderungen der Planung einer großen Flotte kommen Maschinen nicht unbedingt nach 1.000 Stunden zur Wartung. Manchmal müssen sie noch ein paar weitere hundert Stunden oder so überstehen, bevor sie gewartet werden.“

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Fleetguard arbeitete mit dem Bergbauunternehmen, dem Muldenkipperhersteller Komatsu und dem Motorenhersteller Cummins zusammen, um eine zweistufige Kraftstofffiltrationslösung zu entwickeln, die harte und weiche Partikel mit einer Größe von nur 3 Mikron erfassen konnte. Dies führte zu einem saubereren und längeren Betrieb der Muldenkipper.

„Normalerweise gehe ich bei Filterversuchen zum Standort, installiere Fleetguard-Fernüberwachungsgeräte und das Testprodukt in der Maschine und betreue es gemeinsam mit den Leuten vor Ort“, erklärte Smith. „Aber in diesem Fall hatten sie ihr eigenes Überwachungssystem, sodass wir ihnen einfach die Filter schicken konnten. Sie haben die gesamte Installation und Datenerfassung durchgeführt. Wir haben mehrere Versuche durchgeführt und wirklich gut zusammengearbeitet.“

Das Fleetguard-Team hat die Filterbaugruppe erweitert, um das 2,5-fache an Medienkapazität bereitzustellen. Das Unternehmen führte außerdem umfangreiche Tests zur Kraftstoffqualität durch, beginnend mit seinem Großfiltrationssystem im Hafen, wo sein Kraftstoff von Tankschiffen entladen wird.

Im Verlauf der Versuche stellten die Partner fest, dass die Prototypfilter ihre Ziele verfehlten, wenn die saisonalen Temperaturen sanken. Für den Einsatz in Australien formulierte Kraftstoffe werden in der Regel nicht für den Winter angepasst, wie es in Nordamerika üblicherweise der Fall ist. Die Zusammenarbeit mit dem Kraftstofflieferanten half Smiths Team, ein Problem mit Kraftstoffadditiven und Schwankungen der Kraftstoffqualität aus verschiedenen Raffinerien in der Lieferkette zu identifizieren. Diese führten dazu, dass die Filter bei kühlerem Wetter vorzeitig durch weiche Verunreinigungen verstopft wurden. Das Bergbauunternehmen modernisierte sein Großfiltrationssystem, um diese Inkonsistenzen auszugleichen, aber es wurden weiterhin neue Filter benötigt, um verbleibende Carboxylatpartikel auf einzelnen Muldenkippern zu erfassen.

Vier verschiedene Medienkonzepte wurden dann für den Versuch von Hand erstellt. Um den Projektzeitplan zu verkürzen, wurden 20 Exemplare jedes Konzeptfilters an das Bergbauunternehmen in Australien für Praxistests unter realen Bedingungen verschickt, während Fleetguard parallel interne Tests durchführte.

Ein klarer Sieger ging aus den gemeinsamen Tests hervor: ein 3+3-Mikron, mehrschichtiges Design, das die ursprüngliche Effizienz beim Erfassen harter Partikel beibehielt und gleichzeitig seine Kapazität zur Bewältigung weicher Verunreinigungen um das Fünffache erhöhte. Es war außerdem in der Lage, die Wartungsintervalle bei Bedarf auf bis zu 1.200 Stunden zu verlängern. Das Medium in der aktualisierten Version kombinierte herkömmliches Zellulosematerial mit Hochleistungs-NanoNet®-Fasern, was eine Verteilung weicher Verunreinigungen über alle Medienschichten ermöglichte. Dies erhöhte die Aufnahmekapazität für harte und weiche Partikel von einer Größe von bis zu 3 Mikron.

Infolge der langjährigen Zusammenarbeit mit Fleetguard erreicht das Bergbauunternehmen konsequent sein Ziel eines 1.000-Stunden-Wartungsintervalls. Dank der verbesserten Filterkapazität kann das Unternehmen außerdem die Wartungsintervalle bei Bedarf auf 1.200 Stunden verlängern und so einen Puffer für das Wartungsteam schaffen, wenn außerplanmäßige Ausfallzeiten oder betriebliche Probleme auftreten.

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