Weniger Ölvolumen, höhere Anforderungen. Hochleistungsgetriebeöle können sogar eine "heilende Wirkung" haben

Industriegetriebe werden zwar immer kompakter, die Belastungen der Zahnflanken und Lager hingegen immer größer. Gleichzeitig nimmt aufgrund der immer kleineren Bauformen das Ölvolumen ab. Die Anforderungen an die Getriebeöle steigen somit massiv an. Zudem gilt es zu berücksichtigen, dass vermehrt neue Konstruktionsmaterialien und alternative Beschichtungen der Oberflächen zum Einsatz kommen – was die Öle zusätzlich fordert.

Angesichts der deutlich gestiegenen Anforderungen an die Getriebeöle wundert es nicht, dass sich in der jüngeren Vergangenheit einige Hochleistungs-Getriebeöle im Markt etabliert haben. Deren Leistungsvermögen geht, sie die Angaben der jeweiligen Hersteller, teilweise weit über das konventioneller Industriegetriebeöle hinaus.

Die Anbieter und Hersteller dieser Öle sprechen von einer Summe positiver Eigenschaften. Das fängt bei langen Ölstandzeiten an, geht über ein höheres Lasttragevermögen, einen erweiterten Temperatureinsatzbereich bis hin zu einem Reparatureffekt bei bereits vorhandenen Schäden von Zahnflanken und Lagern.

Dipl.-Ing. Steffen Homberg, Produktmanager bei der ADDINOL Lube Oil GmbH, hat sich auf die Beurteilung und Schmierung von Industriegetrieben spezialisiert und er weiß aus langjähriger Erfahrung, was moderne Hochleistungs-Getriebeöle in der Praxis bewirken können und worauf die ihnen zugesprochenen Eigenschaften beruhen. Homberg  erklärt beispielsweise, dass es auf ein optimales Zusammenspiel unterschiedlicher Faktoren ankommt, wenn längere Ölstandzeiten erreicht werden sollen. Der Getriebeschmierstoff muss hierfür besonders geeignete Basisöle enthalten sowie ausgewählte Oxidationsinhibitoren, um den Alterungsprozess des Öls bei seinem Einsatz möglichst lange hinauszuzögern.

Alkalisch wirkende Zusätze kommen hinzu, um Säuren unschädlich zu machen. Ein Getriebeöl sollte zudem unbedingt einen möglichst niedrigen Reibwert aufweisen. Dies wirkt sich nämlich positiv auf die Öltemperaturen und damit auf die Alterung des Öls aus. Als Faustregel gilt: Mit Zunahme der Temperatur verdoppelt sich pro 10 Grad Celsius die Ölalterung. Das bedeutet umgekehrt: Jedes Grad Celsius, um das die Öltemperatur abgesenkt wird, ist hoch willkommen.

Damit die Oxidation beziehungsweise Alterung des Öls nicht unnötig beschleunigt wird, muss das Öl außerdem Wasser und Luft möglichst rasch abscheiden können. Da sich eine zu langsame Entgasung dispergierter Luft sowie überhöhte Schaumbildung negativ auf die Pumpfähigkeit und das Gesamtvolumen auswirken, ist zusätzlich ein ausgezeichnetes Schaumverhalten gefragt.
    
Höheres Lasttragevermögen

Das Lasttragevermögen ist ein Maß für die Fähigkeit, das Verschweißen und Fressen von Materialien zu verhindern. Und nur wenn es dem Schmierstoff gelingt, auch unter schwierigen Bedingungen eine stabile tribo-aktive Schicht zwischen den Reibpartnern aufzubauen, werden diese vor Verschleiß geschützt.
Die Rauigkeitsspitzen der beiden Reibpartner dürfen sich daher so wenig wie möglich berühren, um abrasiven Verschleiß in Schach zu halten. Wenn sich die Reibpartner dank des zwischen ihnen aufgebauten Schmierstofffilms gar nicht berühren, spricht man auch vom Idealzustand der Schmierung, der sogenannten elastohydrodynamischen Schmierung (EHD).

Steffen Homberg erklärt: „Laut der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau an der Technischen Universität München FZG, sind für Getriebe beim Einsatz der Hochleistungs-Getriebeöle ADDINOL Eco Gear Wirkungsgrade möglich, die sonst nur einer elastohydrodynamischen Schmierung erreicht werden. Dies bedeutet, ADDINOL Eco Gear erreicht nahezu den Idealzustand der Schmierung.“

Homberg weiß, dass ein solches Leistungsvermögen nur dank einer bestmöglichen Formulierung des Schmierstoffs erzielt werden kann.

Er verdeutlicht: „Besonderen Einfluss haben dabei ausgewählte Extreme-Pressure Additive). Sie verhindern nämlich das Unterbrechen des Schmierfilms und den metallischen Kontakt der Reibpartner, senken nebenbei auch Reibung und Verschleiß und enthalten in der Regel z.B. Schwefel, Phosphor und Zink. Außerdem können spezielle metallorganische Verbindungen zum Einsatz kommen.“

Erweiterter Temperatureinsatzbereich
Die Viskosität beschreibt die Fließeigenschaften eines Öls. Zugleich ist sie aber auch die maßgebliche Kennzahl für die Beschreibung der Fähigkeit eines Öls, einen trennenden Schmierfilm zwischen zwei bewegten Bauteilen aufzubauen.

Die Viskosität verändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur. Zur Beschreibung des Viskositäts-Temperatur-Verhaltens eines Öls wird der Viskositätsindex VI verwendet.

Je höher der Viskositätsindex eines Öles ist, desto geringer verändert sich seine Viskosität bei unterschiedlichen Temperaturen. Mit ausgewählten hochwertigen Syntheseölen kann die Viskosität so beeinflusst werden, dass ein Öl über einen weiten Temperatureinsatzbereich verwendet werden kann.

Zudem wirkt sich ein möglichst niedriger Reibwert im Einsatz senkend auf hohe Öltemperaturen aus. Durch spezielle Zusätze lässt sich auch der Pourpoint – das ist die Tieftemperatur, bei der das Öl gerade noch fließt – optimieren.

Wiedereinglättung geschädigter Oberflächen
Abschließend weist Steffen Homberg noch auf eine weitere Besonderheit hin, mit der laut seiner Aussage schon so mancher Ausfall-Kandidaten trotz Blessuren saniert werden konnte: „Die Getriebeöle enthalten die Wirkstoffformel Surftec®. Damit passen sie sich den wechselnden Belastungen in der Verzahnung an und erhöhen deren Tragfähigkeit, Graufleckigkeit und Pittings wird gezielt vorgebeugt und selbst bereits vorgeschädigte Oberflächen werden wieder eingeglättet.“

Der Ölspezialist verdeutlicht diesen Zusammenhang an einem besonders eindrucksvollen Beispiel, nämlich anhand der schwer vorgeschädigten Zahnflanken des Hauptgetriebes eines großen Schaufelradbaggers. „Hier hatten sich auf nahezu allen Zahnflanken scharfe Kanten und Ausbrüche gebildet. Nur fünf Monate nach der Umstellung auf ADDINOL Eco Gear hatte sich der Zustand der Zahnflanken deutlich verbessert. Die scharfen Kanten der alten Ausbrüche waren bereits verrundet. Die Einglättung der Ausbrüche war abgeschlossen“, so sein Fazit.

Artikel erschienen in Betriebstechnik & Instandhaltung 04/2014 (für Artikel hier klicken)

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