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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entschäumen von Schmiermitteln beim Entstehen von Schäumen des Schmiermittels aus einem Schmiermittelreservoir. Die Erfindung betrifft ferner ein Aggregat mit einer Maschine, beispielsweise einem Verbrennungsmotor und/oder einem Getriebe, das eine solche Vorrichtung zum Entschäumen umfasst.
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In Kraftfahrzeugen verwendete Schmiermittel (Öle) werden insbesondere im Bereich des Verbrennungsmotors oder im Getriebe eingesetzt. Die Hauptaufgabe des Schmiermittels ist die Schmierung mechanisch bewegter und aneinander reibender Bauteile durch Ausbildung eines dünnen Schmiermittelfilms. Beispielsweise werden in Getrieben die stark beanspruchten Getriebezähne und in Verbrennungsmotoren die Kolben durch Getriebe- beziehungsweise Motoröle geschmiert. Setzt ein Schäumen des Öls ein, so reißt dieser Ölfilm ab und kann somit seine Funktion nicht mehr erfüllen. Weiterhin kann der Ölschaum durch die im Getriebe vorhandenen Stutzen hochsteigen und nicht in für die Ölbenetzung vorgesehenen Bauräume eindringen. Im Fall von Motoren können ähnliche Probleme eintreten. Darüber hinaus kann der Ölschaum in den Luftfilter gelangen und diesen zusetzen.
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Um diesen Problemen zu begegnen, sind seit den 1940er Jahren verschiedene Einbauten von Schmierölkreisläufen von Brennkraftmaschinen bekannt, die der Bekämpfung von Schmiermittelschäumen, insbesondere Ölschäumen, beziehungsweise der Entlüftung von Schmiermitteln, insbesondere Ölen, dienen. Beispielsweise beschreiben die
DE 763 004 A und
DE 732 149 A Schleudereinrichtungen, um Öle zu entlüften.
DE 888 343 B beschreibt eine spezielle Schleuderpumpen-Ölzentrifuge, während
DE 1 064 752 A eine Kombination von Schmiermittelfilter und Luftabscheideanlage offenbart. Aus
DE 1 284 560 A ist eine Hohlkörperanordnung als Ölabscheider bekannt. Darüber hinaus wird in
WO 2004/076824 A1 eine Vorrichtung zum Entschäumen von Schmieröl auf Basis eines Drahtgeflechtkörpers offenbart.
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Diese Ansätze dienen ebenso wie die in
EP 0 187 036 A2 beschriebene Filterkaskade dazu, die Schäumungsneigung des Schmiermittels durch physikalische Behandlung zu reduzieren. Die in
EP 0 187 036 A2 offenbarte Filterkaskade umfasst mindestens ein Filtermedium, durch welches das Schmiermittel hindurchgeleitet wird. Das Filtermedium umfasst Feststoffe, die in der Lage sind, das Schmiermittel zu adsorbieren. Diese Adsorbate können darüber hinaus Ionenaustauscher sein. Bei der Adsorption des Schmiermittels werden Spurenstoffe, die die Schäumung des Schmiermittels begünstigen, entfernt und somit die Schäumungsneigung des Schmiermittels reduziert.
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Ein weiterer Ansatz zur Entschäumung von Schmiermitteln ist der Zusatz von chemischen Rezeptoren zur Verbesserung der Schmierölentlüftung beziehungsweise zur Unterdrückung der Schaumbildung. Beispiele hierfür sind Zusätze von Alkylpyridiniumsulfaten gemäß
DE 871 046 A oder Entschäumer auf Basis von Fettsäureestern oder auf Silikonbasis in geringen Konzentrationen (z.B. 0,1 Gew.-%).
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Bei diversen Antriebstypen ist ein Kontakt zwischen Schmiermitteln und weiteren Bauteilen, die an sich keiner Schmierung bedürfen, konstruktiv bedingt häufig nicht vermeidbar. Sind dem Getriebeöl chemische Zusätze zum Zwecke der Entschäumung beigefügt, können diese Entschäumer mit den in Kontakt stehenden Bauteilen in Wechselwirkung treten. Diese Wechselwirkung kann die Wirkung des Entschäumers nachteilig beeinträchtigen. Beispielsweise kann der Entschäumer entweder in Bauteile bzw. in Komponenten von diesen eindiffundieren oder umgekehrt können niedermolekulare Bestandteile aus den Bauteilen herausgelöst werden und in das Öl eindiffundieren, was ebenfalls zu einer Schaumbildung des Schmiermittels führen kann.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Probleme des Standes der Technik zu lösen oder zumindest zu mindern. Insbesondere soll ein zu intensives Schäumen von Schmiermitteln verhindert werden und im Falle von Hybridantrieben, bei denen konstruktiv bedingt ein Kontakt der elektrischen Maschine mit dem Getriebeöl vorliegt, Beeinträchtigungen der elektrischen Maschine durch chemische Schauminhibitoren im Schmiermittel minimiert werden.
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Entschäumen von Schmiermitteln bereitgestellt, umfassend ein Steiggefäß, welches mit einem Schmiermittelreservoir in Fluidverbindung steht oder mit einem solchen verbindbar ist, sowie ein schaumhemmendes Mittel, welches zumindest einen chemischen Schauminhibitor und zumindest eine Trägerstruktur zur Aufnahme des Schauminhibitors umfasst. Dabei ist das schaumhemmende Mittel innerhalb des Steiggefäßes oberhalb eines vorbestimmten Schmiermittelfüllstandniveaus so angeordnet, dass bei einem Aufsteigen von Schmiermittelschaum dieser in Kontakt mit dem schaumhemmenden Mittel kommt und einen Teil des zumindest einen Schauminhibitors aufnimmt.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt insbesondere darin, dass dem Schmiermittel nur im Bedarfsfall, also wenn ein Schäumen des Schmiermittels auftritt, ein Schauminhibitor zugesetzt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Eigenschaften des Schmiermittels nicht durch eine Überdosierung von Schauminhibitor beeinträchtigt werden. Da Schauminhibitoren insbesondere die Viskosität und das Benetzungsvermögen des Schmiermittels herabsetzen, kann es bei einer Überdosierung des Schauminhibitors dazu kommen, dass das Schmiermittel die zu schmierenden Bereiche nicht mehr ausreichend benetzt und somit die schmierende und/oder kühlende Wirkung des Schmiermittels herabgesetzt ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dem Schmiermittel nur dann ein Schauminhibitor zugesetzt, wenn es tatsächlich zur Schaumbildung kommt, und nicht präventiv. Der Schaum tritt in Kontakt mit dem schaumhemmenden Mittel und nimmt aus der Trägerstruktur genauso soviel des chemischen Schauminhibitors auf, wie benötigt wird, um das Schmiermittel zu entschäumen. Infolgedessen bildet sich der Schaum zurück und das entschäumte Schmiermittel gelangt zurück in das Schmiermittelreservoir beziehungsweise dem zu schmierenden Aggregat. Somit wird ausschließlich im Bedarfsfall für eine Zufuhr des Schauminhibitors gesorgt
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Bei dem Schmiermittel kann es sich sowohl um ein öl- oder fettbasiertes als auch um ein wasserbasiertes Schmiermittel handeln. Es dient insbesondere der Schmierung und/oder der Kühlung von Motoren oder Getriebeteilen.
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Das Schmiermittel wird in einem Schmiermittelreservoir bevorratet, welches beispielsweise über Rohre oder flexible Leitungen mit einer Motor- beziehungsweise der Getriebeeinheit in Fluidverbindung steht. Über den gesamten Bereich der Vorrichtung, also Schmiermittelreservoir, Fluidverbindung sowie auch im Bereich der Motor- und/oder Getriebeeinheit, können Steiggefäße gemäß der Erfindung angeordnet sein, in welche schäumendes Schmiermittel aufsteigen kann. Die Steiggefäße umfassen bevorzugt röhrenförmige Stutzen.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerstruktur des schaumhemmenden Mittels eine poröse Struktur und/oder eine Hohlräume ausbildende Struktur umfasst, welche den zumindest einen chemischen Schauminhibitor innerhalb der Poren und/oder der Hohlräumen speichert. Dies bietet den Vorteil, dass der Schauminhibitor in einem definierten Bereich vorgehalten und fixiert werden kann, wobei dennoch sichergestellt ist, dass es im Bedarfsfall zu einem intensiven Kontakt zwischen Schmiermittel und Schauminhibitor und einem leichten Herauslösen des Schauminhibitors kommt, so dass das Schmiermittel die nötige Dosis Schauminhibitor aufnimmt. Die somit in der Trägerstruktur vorhandenen Poren und/oder Hohlräume, insbesondere ihre Größe, sind geeignet, den Schauminhibitor aufzunehmen. Die Größe der Poren sowie das Material der Struktur sind bevorzugt derart ausgebildet, dass der chemische Schauminhibitor, beispielsweise durch Adhäsionskräfte, einerseits in der Trägerstruktur fixiert wird, andererseits benetzendes Öl bzw. Schmiermittel durch Kontakt mit der Struktur den Schauminhibitor aus der Struktur wieder herauslösen kann. Bevorzugt liegt die Trägerstruktur als Faserstruktur, als poröses Granulat oder als offenporige Schaumstruktur vor. Faserstrukturen umfassen dabei Gewebe oder Gewirke wie beispielsweise Fliese oder Filze. Besonders bevorzugte poröse Granulate sind beispielsweise Zeolithe. Sowohl bei Faserstrukturen als auch bei Granulaten und Schäumen ist die Ausführung insbesondere die Größe der Poren oder Hohlräume durch die verwendeten Materialien und deren Herstellung beeinflussbar.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerstruktur des schaumhemmenden Mittels ein keramisches oder mineralisches Material oder ein Kunststoff umfasst. Dies stellt in vorteilhafter Weise sicher, dass Materialien als Trägerstruktur Verwendung finden, welche in den gegebenen Reaktionsbedingungen stabil sind. Bevorzugt sind daher Kunststoffe und/oder keramische und/oder mineralische Materialien, welche chemisch inert und besonders temperaturbeständig sind. Kunststoffe, die diesen Bedingungen genügen, sind insbesondere PTFE sowie PEEK, welche insbesondere in Form von Nadelfilzen eingesetzt werden können. Weiterhin bevorzugte Materialien für Trägerstrukturen sind zum einen Polyimid, welches sowohl als Schaum als auch als Faserstruktur ausführbar ist und zum anderen Melaminharz, Polysulfon, Polyphenylensulfid, Polyetherimid, Polyetheretherketone, Polyisocyanurat (PIR), Polymethacrylimid (PMI) sowie Polyamid, welche besonders zur Herstellung von Trägerstrukturschäumen geeignet sind.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zumindest eine chemische Schauminhibitor ein heterogener oder ein homogener silikonhaltiger oder silikonfreier Schauminhibitor ist. Silikonhaltige Schauminhibitoren sind dabei bevorzugt, da sie insbesondere in der Fahrzeugtechnik erprobt sind. In Abhängigkeit des Anwendungsgebiets sind jedoch auch silikonfreie Schauminhibitoren einsetzbar, da diese keine oder zumindest weniger Wechselwirkungen mit oleophilen Substanzen, eingehen. Somit können durch geeignete Wahl und Zufuhr eines Schauminhibitors auch Schmiermittelverluste durch das Entweichen von Schmiermittelschäumen vermieden oder zumindest reduziert werden, was wiederrum die Funktionsweise der zu schmierenden Bauteile sicherstellt. Sowohl silikonhaltige als auch silikonfreie Schauminhibitoren können als heterogene oder als homogene Verbindungen vorliegen. Unter heterogenen Verbindungen sind in diesem Zusammenhang insbesondere flüssige chemische Schauminhibitoren sowie Lösungen als auch Emulsionen aus flüssigen Schauminhibitoren zu versehen, wobei heterogene Schauminhibitoren insbesondere Suspensionen umfassen. Bevorzugte heterogene Schauminhibitoren sind Verbindungen auf Silikonbasis, in denen Kieselsäurepartikel enthalten sind. Diese bewirken eine wesentliche Verbesserung der Spreitungseigenschaften des Entschäumers und ermöglichen beziehungsweise beschleunigen somit den Eintritt des Entschäumers in die Öl-Luft-Grenzfläche des Schaums und sorgen somit für dessen Zerstörung.
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Die Befestigung der Trägerstruktur kann sowohl über Befestigungsmittel als auch passiv erfolgen. Beispielsweise ist bevorzugt, die Trägerstruktur in eine im Inneren des Steiggefäßes umlaufenden oder teilweise umlaufenden Nut zu fixieren. Geeignet zur Fixierung in umlaufenden oder teilweise umlaufenden Nuten sind insbesondere verwobene oder verwirkte Faserstrukturen. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, wenn die umlaufende oder teilweise umlaufende Nut im Inneren des Steiggefäßes eine Tiefe aufweist, die im Wesentlichen der Höhe der einzulegenden Faserstruktur entspricht. Bevorzugt ist aber auch, dass die Tiefe der Nut nur einem Teil der Höhe der Faserstruktur, insbesondere der Hälfte der Höhe der Faserstruktur, weiterhin bevorzugte einem Drittel der Höhe der Faserstruktur entspricht, um somit eine Klemmkraft auf diese ausüben zu können.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das schaumhemmende Mittel ferner ein schaumdurchlässiges Gehäuse umfasst, welches dem zumindest einen chemischen Schauminhibitor und die zumindest eine Trägerstruktur aufnimmt. Dies bietet den Vorteil, dass insbesondere Schüttgüter wie poröse Granulate, aber auch feinteilige Faserstrukturen oder Schäume im Inneren des Steiggefäßes fixiert werden können. Das mit der Trägerstruktur gefüllte schaumdurchlässige Gehäuse kann in exponierter Position innerhalb des Steiggefäßes angeordnet werden. Somit kann sichergestellt werden, dass der aufsteigende Schaum des Schmiermittels mit dem Schauminhibitor in Kontakt kommt, diesen aufnimmt und das entschäumte Schmiermittel aus dem schaumdurchlässigen Gehäuse entweicht, ohne dass die Trägerstruktur in das Schmiermittel, insbesondere in das Schmiermittelreservoir, gelangt.
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Das schaumdurchlässige Gehäuse besteht ebenso wie die Trägerstruktur bevorzugt aus chemisch inerten und temperaturbeständigen Materialien. Insbesondere bevorzugt sind Metalle, aber auch Kunststoffe. Die Schaumdurchlässigkeit des Gehäuses kann dadurch sichergestellt sein, dass das Gehäuse in dem Bereich, in dem es zum Kontakt mit aufsteigendem Schmiermittelschaum kommt, über eine Gitterstruktur oder eine perforierte Struktur verfügt und somit der Schmiermittelschaum durch Öffnungen in der Gehäusewand in das Gehäuse eindringen kann. Die Öffnungen weisen bevorzugt eine Größe und/oder Form auf, die zum einen die Durchdringung des Schmiermittelschaums nicht hemmt und zum anderen sicherstellt, dass die Trägerstruktur im Inneren des Gehäuses verbleibt.
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Bevorzugt sind jegliche Gehäuseformen zur Ausbringung des schaumdurchlässigen Gehäuses, besonders bevorzugt ist allerdings die Ausführung als Ringform, als Scheibe oder als Kreuz.
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Besonders bevorzugt ist, dass das schaumdurchlässige Gehäuse lösbar, beispielsweise über ein Rillenschienensystem oder ein Druckknopfsystem, im Inneren des Steiggefäßes befestigt ist. Dies stellt sicher, dass das schaumdurchlässige Gehäuse und damit auch die Trägerstruktur und der chemische Schauminhibitor im Steiggefäß sicher fixiert sind. Darüber hinaus kann das schaumdurchlässige Gehäuse zu Wartungs-, Reinigungs- oder Auffüllzwecken aus dem Steiggefäß entnommen werden. Dadurch wird insbesondere beim Auffüllen und/oder Tausch des Schauminhibitors sichergestellt, dass das Schmiermittelreservoir beziehungsweise das Schmiermittel nicht verunreinigt wird.
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Die Form des Gehäuses ist dabei bevorzugt so zu wählen, dass das schaumhemmende Mittel einen lichten Innenquerschnitt des Steiggefäßes ganz oder teilweise auskleidet. Dies stellt in vorteilhafter Weise sicher, dass eine möglichst große Menge des Schmiermittels mit dem Schauminhibitor in Kontakt kommt und eine unverzügliche entschäumende Wirkung stattfindet. Somit kann verhindert werden, dass Schmiermittelschaum wesentlich über die Position des schaumhemmenden Mittels hinaus im Steiggefäß aufsteigt.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass oberhalb des schaumhemmenden Mittels eine von dem Schmiermittel nicht oder schwer benetzbare Struktur angeordnet ist. Diese hat den Vorteil, dass schnell aufsteigender Schmiermittelschaum (sog. Öldurchschläge), welcher über das schaumhemmende Mittel hinaus aufsteigt, in seinem weiteren Aufsteigen gehemmt ist, da die Adhäsionskräfte des Schmiermittels an der Innenwand des Steiggefäßes stark herabgesetzt sind, das Schmiermittel gleichsam zurückgedrängt ist. Eine geeignete von Schmiermitteln nicht oder schwer benetzbare Struktur ist beispielsweise ein aus PTFE gefertigter oder mit PTFE beschichteter Ring mit möglichst glatter Oberfläche, welcher im Inneren des Steiggefäßes befestigt ist.
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Um die Effektivität des schaumhemmenden Mittels zu erhöhen, ist bevorzugt, dass das schaumhemmende Mittel weitere Additive umfasst. Weitere Additive sind dabei insbesondere weitere Schauminhibitoren. Je nach Schmiermittelart und Entschäumungsneigung kann die Funktions- und Wirkungsweise des schaumhemmenden Mittels angepasst sein. Neben weiteren Schauminhibitoren können dem schaumhemmenden Mittel auch andere Additive, wie beispielsweise pH-Puffer zugesetzt sein.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Aggregat, welches eine von einem Schmiermittel geschmierte und/oder gekühlte Maschine sowie eine Vorrichtung zum Entschäumen des Schmiermittels gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst. Bei der Maschine handelt es sich um ein beliebiges Gerät mit bewegten Teilen, welches durch das Schmiermittel geschmiert und/oder gekühlt wird. Insbesondere ist die Maschine ein Motor, vorzugsweise ein Verbrennungsmotor, oder ein Getriebe. In dem erfindungsgemäßen Aggregat ist eine zuverlässige Schauminhibierung dauerhaft sichergestellt, da erfindungsgemäß stets frischer Schauminhibitor vorhanden ist und im Bedarfsfall zudosiert wird. Die Beeinträchtigung der schauminhibierenden Wirkung durch Wechselwirkungen mit getriebe- oder motoreigenen Bauteilen kann dadurch deutlich reduziert oder aufgehoben werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem Aggregat um ein Antriebsaggregat eines Fahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor entweder als alleinige Antriebsquelle oder – im Falle eines Hybridantriebs – in Kombination mit einer elektrischen Maschine umfasst.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine Vorrichtung zum Entschäumen von Schmiermitteln gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung und
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2 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schaumhemmenden Mittels.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zum Entschäumen eines Schmiermittels gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 umfasst ein als Stutzen ausgeführtes Steiggefäß 10, das einen lichten Innendurchmesser D aufweist. Das Steiggefäß 10 steht beispielsweise mit seinem unteren Ende mit einem nicht dargestellten Schmiermittelreservoir in Fluidverbindung. Das Schmiermittelreservoir bevorratet ein Schmiermittel für eine Maschine, insbesondere einen Verbrennungsmotor oder ein Getriebe, und steht somit seinerseits mit der Maschine in Fluidverbindung, um bewegte Teile der Maschine, etwa Getriebezähne oder Motorkolben zu schmieren und/oder zu kühlen. Mit Bezugszeichen 11 ist ein Schmiermittelfüllstandniveau bezeichnet, das typischerweise nicht durch das Schmiermittel überschritten wird. Insbesondere sollte das Schmiermittelfüllstandniveau 11 nur im Falle von Schaumbildung des Schmiermittels durch den Schaum erreicht werden.
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In dem Steiggefäß 10, und zwar oberhalb des Schmiermittelfüllstandniveaus 11, ist ein insgesamt mit 20 bezeichnetes schaumhemmendes Mittel 20 angeordnet. Das schaumhemmende Mittel 20 umfasst ein schaumdurchlässiges Gehäuse 23 sowie eine in dem Gehäuse gehaltene Trägerstruktur 22, welche einen Schauminhibitor 21 aufnimmt.
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Das schaumdurchlässige Gehäuse 23 ist in der dargestellten Ausführungsform als Ring ausgebildet, welcher einen ringförmigen Abschnitt der Innenwand des Steiggefäßes 10 umlaufend auskleidet. Das schaumdurchlässige Gehäuse 23 weist zumindest in der von der Wand des Steiggefäßes 10 abgewandten Seite, also seiner Innenseite, eine schaumdurchlässige Struktur in Form eines Gitters, beispielsweise eines Drahtgeflechts, oder in Form einer perforierten Struktur auf. Das schaumdurchlässige Gehäuse 23 kann aus einem Metall oder aus einem Kunststoff, gefertigt sein. Besonders bevorzugt sind dabei Polymere, wie Polyamid, Polysulfon, Polyphenylensulfon, Polyphenylensulfid, Polyetherimid, Polyamidimid, Polyimid, Polyetheretherketon, Polybenzimidazol, PET oder PTFE. Das schaumdurchlässige Gehäuse 23 ist im vorliegenden Beispiel durch eine umlaufende Nut in der Innenwand des Steiggefäßes 10 an diesem fixiert. Dabei weist die Nut eine Breite auf, die im Wesentlichen der Höhe des schaumdurchlässigen Gehäuses 23 entspricht, sowie eine Tiefe, die der Dicke des schaumdurchlässigen Gehäuses 23 entspricht.
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In das schaumdurchlässige Gehäuse 23 ist die Trägerstruktur 22 eingebracht. Bei dieser kann es sich um eine Faserstruktur, beispielsweise ein Vlies oder ein Filz, um einen Schäum oder um ein mineralisches Granulat handeln. Die Trägerstruktur 22 verfügt über Poren und/oder Hohlräume, in welchen der insbesondere flüssige Schauminhibitor 21 aufgenommen werden kann.
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Als Schauminhibitoren können einerseits homogene Flüssigkeiten, Lösungen oder Emulsionen mehrerer Flüssigkeiten Verwendung finden sowie heterogene Schauminhibitoren, beispielsweise auf der Basis von Silikonöl, dem Partikel aus Kieselsäure beigemengt sind. Beispielsweise können als Schauminhibitor 21 folgende Handelsprodukte verwendet werden: Standard-Silikonöl AK 1 000 000 (Fa. Wacker); Slilofoam SD 986 (Fa. Wacker); ein Produkt des Desmupol-Programms (Fa. Schill + Seilacher), z.B. Desmupol CWN, Desmupol PM oder Desmupol 198; Tego Foamex, z.B. Tego Foamex 855. Darüber hinaus kann die Trägerstruktur 22 weitere Additive, wie pH-Puffer, zusätzlich aufnehmen.
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Oberhalb des schaumhemmenden Mittels 20, also auf der von dem Schmiermittelfüllstandniveau 11 abgewandten Seite des schaumhemmenden Mittels 20 ist eine von Schmiermittel nicht oder kaum benetzbare Struktur 30 angeordnet. Die Struktur ist beispielswiese als ein Ring aus PTFE mit glatter Oberfläche ausgebildet.
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Die Vorrichtung 100 zeigt folgende Funktion:
Bildet sich Schmiermittelschaum, insbesondere Ölschaum, so steigt dieser im Steiggefäß 10 über das Schmiermittelfüllstandniveau 25 hinaus auf. Sofern der Schaum das schaumdurchlässige Gehäuse 23 passiert, wird die Trägerstruktur 22 benetzt. Dabei wird Schauminhibitor 21 aus der Trägerstruktur 22 herausgelöst und von dem Schaum aufgenommen. Infolge der Wirkung des Schauminhibitors 21 kommt es zur Verflüssigung des Schaums, so dass sich dieser zurückbildet. Das mit dem Schauminhibitor 21 versetzte Schmiermittel innerhalb des Steiggefäßes 10 fließt zurück in das Schmiermittelreservoir und verteilt so den herausgelösten Schauminhibitor 21 im gesamten Schmiermittel im Reservoir. Durch diese Schaumvermeidung bleibt die Schmierwirkung erhalten. Gleichzeitig wird genau die Menge an Schauminhibitor 21 dem Schmiermittel zugesetzt, der nötig ist, um ein Schäumen zu verhindern.
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Sinkt die durch das Schmiermittel aufgenommene Menge an Schauminhibitor 21 auf ein unwirksames Niveau ab, weil der Schauminhibitor 21 beispielsweise durch ein Bauteil, welches keiner Schmierung bedarf, absorbiert wurde, so kann es erneut zu einer Schaumentstehung kommen. Steigt in einem solchen Fall der Schaum wiederum im Steiggefäß 10 auf und erreicht das Mittel 20, so wird dem Schmiermittel dort erneut Schauminhibitor 21 zugesetzt.
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Sofern es trotz des schaumhemmenden Mittels 20, beispielsweise aufgrund einer Erschöpfung des Schauminhibitors 21 in der Trägerstruktur 21, zu einem schnellen Ansteigen des Schaums (Öldurchschlag) über das schaumhemmende Mittel 20 hinaus kommt, so wird ein weiteres Aufsteigen des Schaums durch die vom Schmiermittel nicht oder kaum benetzbare Struktur 30 gehemmt.
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2 zeigt ein schaumhemmendes Mittel 20 in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung in einer Draufsicht auf das Steiggefäß 10.
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In dieser Ausgestaltung ist das schaumdurchlässige Gehäuse 23 als Mittelkreuz ausgeführt, welches im Inneren des Steiggefäßes 10 angeordnet ist. Das schaumdurchlässige Gehäuse 23 umfasst zwei sich kreuzende Röhren, welche über Aussparungen beziehungsweise Löcher in den Wandungen verfügen. Im Inneren der kreuzförmig angeordneten Röhren ist die mit Schauminhibitor 21 gesättigte Trägerstruktur 22 angeordnet.
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Endständig weisen die Röhren jeweils Befestigungsmittel 28 auf. Diese umfassen zum einen eine Feder 27, die innerhalb der Röhren angeordnet ist oder in diese hineinragt. Ferner umfassen die Befestigungsmittel 28 jeweils ein elastisches Element 26, das an dem endständigen Ende der Feder 27 mit dieser verbunden ist. Die elastischen Elemente 26 sind beispielsweise kugelförmig ausgebildet und aus einem Elastomer oder Gummi hergestellt. Durch Kompression der Federn 27 werden die Röhren mittels Federkraft in dem Steiggefäß 10 gehalten. Zusätzlich können zur Befestigung des schaumhemmenden Mittels 20 Vertiefungen in die Innenwand des Steiggefäßes eingelassen sein, in welchen die elastischen Elemente 26 der Röhren des schaumdurchlässigen Gehäuses 23 über die Federn 27 hineingedrückt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung zur Entschäumung von Schmiermittel
- 10
- Steiggefäß
- 11
- Schmiermittelfüllstandsniveau
- 20
- schaumhemmendes Mittel
- 21
- Schauminhibitor
- 22
- Trägerstruktur
- 23
- schaumdurchlässiges Gehäuse
- 26
- elastisches Element
- 27
- Feder
- 28
- Befestigungsmittel
- 30
- nicht oder kaum benetzbare Struktur
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 763004 A [0003]
- DE 732149 A [0003]
- DE 888343 B [0003]
- DE 1064752 A [0003]
- DE 1284560 A [0003]
- WO 2004076824 A1 [0003]
- EP 0187036 A2 [0004, 0004]
- DE 871046 A [0005]
