DE112018005959T5

DE112018005959T5 - Lagerspülungszusammensetzungen und -verfahren

Info

Publication number: DE112018005959T5
Application number: DE112018005959.6T
Authority: DE
Inventors: Mark Eggen; David L. Wooton; Paul J. Erdek
Original assignee: Tire Seal Inc
Current assignee: Tire Seal Inc
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2020-08-06
Also published as: US20190153350A1; US20220162515A1; WO2019104219A1; US11021671B2

Abstract

Eine Lagerspülungszusammensetzung enthält eine Fettkomponente und eine Lösungsmittelkomponente. Die Fettkomponente kann eine Fettverdickungskomponente, eine Basisölkomponente und optional eine Leistungsadditivkomponente enthalten. Die Lösungsmittelkomponente kann einen oder mehrere Lösungsmittelbestandteile enthalten, die mit der Fettkomponente vermischt sind.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenlegung bezieht sich auf Lagerspülzusammensetzungen und Verfahren zum Spülen von Lagern und Lagerbaugruppengehäusen, insbesondere zum Spülen von Altfett aus Lagerbaugruppen von rotierenden Geräten und Industriemaschinen.
Lager können zur Lagerung rotierender Komponenten in verschiedenen Haushalts- und Industrieumgebungen eingesetzt werden. Windturbinengeneratoren zum Beispiel verwenden Lager zur Unterstützung der Drehung einer Hauptwelle. Schmiermittel können auch verwendet werden, um Reibung und Wärmestau zu reduzieren. Das am häufigsten in Hauptlagern von Windturbinengeneratoren verwendete Schmiermittel ist Schmierfett, das den Vorteil hat, dass es leicht in der Lageranordnung zurückgehalten wird und dazu beiträgt, die Lageranordnung gegen Verschmutzung abzudichten.
Im Laufe der Zeit zersetzen sich die Zersetzungsprodukte des Fetts, die Konzentration von Fettverdickungsmitteln, die Ansammlung von Abrieb und die Ansammlung von Schmutz und Staub im in Benutzung befindlichen Fett aufgrund des Betriebs der Anlage, des Verschleißes der Anlage, der Erwärmung des Fetts und des Kontakts mit der Atmosphäre, wodurch das Fett sich verdickt, seine Viskosität erhöht und zu Schlamm verhärtet. Eine Ansammlung dieses gehärteten Schmierfetts führt schließlich dazu, dass das Lager überhitzt wird, einen verminderten Wirkungsgrad aufweist und schließlich ausfällt.
Zur ordnungsgemäßen Wartung des Lagers muss gehärtetes Fett, das sich auf dem Lager und dem Lagergehäuse angesammelt hat, regelmäßig aus dem Lager und dem Lagergehäuse entfernt und durch frisches Fett ersetzt werden.
ZUSAMMENFASSUNG
In einem Aspekt umfasst eine Lagerspülungszusammensetzung eine Fettkomponente und eine Lösungsmittelkomponente. Die Fettkomponente kann eine Fettverdickungskomponente, eine Basisölkomponente und optional eine Leistungsadditivkomponente enthalten. Die Lösungsmittelkomponente kann einen oder mehrere Lösungsmittelbestandteile enthalten, die mit der Fettkomponente vermischt sind.
In einem Beispiel kann die Zusammensetzung etwa 3 Gew.% bis etwa 20 Gew.% Lösungsmittelbestandteil enthalten. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels kann die Zusammensetzung etwa 80% bis etwa 97% Fettbestandteil enthalten. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels kann die Fettkomponente etwa 1 % bis etwa 10 % Leistungsadditivkomponente enthalten. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels kann die Komponente des Leistungsadditivs ein oder mehrere Leistungsadditive enthalten, die aus einem oder mehreren Antioxidationsmitteln, einem oder mehreren Reibungsmodifizierungsmitteln, einem oder mehreren Verschleißschutzmitteln, einem oder mehreren Hochdruckmitteln, einem oder mehreren Rostschutzmitteln, einem oder mehreren überbasischen Säurereglern und einer beliebigen Kombination davon ausgewählt werden. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels kann die Lösemittelkomponente ein oder mehrere öllösliche Lösemittel enthalten, die in der Fettverdickerkomponente gelöst sind. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels kann die Lösemittelkomponente ein oder mehrere in der Fettkomponente gelöste Lösemittel enthalten. In noch einem weiteren Beispiel eines obigen Beispiels oder in einem anderen Beispiel wird die Lösungsmittelkomponente in der Fettkomponente gelöst.
Unter einem anderen Aspekt umfasst ein Verfahren zum Spülen einer Lagerbaugruppe die Einführung einer Lagerspülungszusammensetzung in ein Lagerbaugruppengehäuse, das ein Lager umfasst, und die Einführung eines Ersatzfetts in das Lagerbaugruppengehäuse. Die Lagerspülungszusammensetzung kann eine Lösungsmittelkomponente enthalten, die mit einer Fettkomponente vermischt ist. Die Einführung der Lagerspülungszusammensetzung in das Lageranordnungsgehäuse kann Fett, das sich im Lageranordnungsgehäuse befindet, aus dem Lageranordnungsgehäuse verdrängen. Das Einführen des Ersatzfetts in das Lagergehäuse kann die Lagerspülungszusammensetzung aus dem Lagergehäuse verdrängen.
In einem Beispiel beinhaltet das Verfahren weiterhin den Betrieb des Lagers für eine Laufzeit nach Einführung der Lagerspülungszusammensetzung, während die Lagerspülungszusammensetzung im Gehäuse der Lagerbaugruppe anwesend ist. In einem weiteren Beispiel beträgt die Laufzeit mindestens 4 Stunden. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels werden die Lagerspülungszusammensetzung und das Ersatzfett durch einen Fetteinlass in das Lagergehäuse eingeführt. Der Schmierfetteinlass kann ein Fitting vom Typ Zerk enthalten. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels spült die Verdrängung des im Lageranordnungsgehäuse befindlichen Fetts beim Einführen des Lagerspülmittels das Fett durch einen Fettauslass aus dem Lageranordnungsgehäuse. Der Fettaustritt kann ein Fitting des Typs Zerk umfassen. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels wird das Lagerspülmittel eingeführt, wenn das Lager in Betrieb ist. In einem weiteren Beispiel aus dem obigen Beispiel oder in einem anderen Beispiel wird das Ersatzfett eingeführt, wenn das Lager in Betrieb ist. In noch einem weiteren Beispiel eines obigen oder eines anderen Beispiels umfasst die Schmierfettkomponente eine Schmierfettverdickerkomponente, eine Basisölkomponente und optional eine Leistungsadditivkomponente. In noch einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels enthält die Lösungsmittelkomponente ein oder mehrere Lösungsmittel, die mit der Schmierfettkomponente vermischt sind. In einem weiteren Beispiel eines obigen Beispiels oder in einem anderen Beispiel enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 3 Gew.% bis etwa 20 Gew.% Lösungsmittelkomponente. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels enthält die Zusammensetzung der Lagerspülung etwa 80% bis etwa 97% Fettkomponente. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels enthält die Schmierfettkomponente etwa 1% bis etwa 10% Leistungsadditivkomponente. In einem weiteren Beispiel des obigen Beispiels oder in einem anderen Beispiel umfasst die Leistungsadditivkomponente einen oder mehrere Leistungsadditive, ausgewählt aus einem oder mehreren Antioxidationsmitteln, einem oder mehreren Reibungsmodifizierungsmitteln, einem oder mehreren Verschleißschutzmitteln, einem oder mehreren Hochdruckmitteln, einem oder mehreren Rostschutzmitteln, einem oder mehreren Poliermitteln und einer beliebigen Kombination davon. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels besteht die Lösungsmittelkomponente aus einem oder mehreren öllöslichen Lösungsmitteln, die in die Fettverdickungskomponente eingelöst werden. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels enthält die Lösungsmittelkomponente ein oder mehrere Lösungsmittel, die in der Fettkomponente gelöst sind. In einem weiteren Beispiel des obigen oder eines anderen Beispiels wird die Lösungsmittelkomponente in die Fettkomponente eingelöst.
Figurenliste
Verschiedene Merkmale und Eigenschaften der nicht einschränkenden und nicht erschöpfenden Ausführungsformen, die in dieser Spezifikation offengelegt und beschrieben werden, können durch Bezugnahme auf die begleitenden Abbildungen besser verstanden werden, in denen:

1A-1D schematisch ein Verfahren zum Spülen einer Lagerbaugruppe nach verschiedenen Ausführungsformen veranschaulichen.

BESCHREIBUNG
Wenn sich Fett in Lagern zersetzt und verhärtet, ist es als Schmiermittel nicht mehr nützlich, was zu Überhitzung, Lagerverklemmung und Ausfallzeiten des Geräts mit verriegelten Lagern führen kann. Um solche unerwünschten Folgen zu bekämpfen, wird das alte, in Benutzung befindliche Fett vorzugsweise aus dem Lager entfernt und ersetzt, bevor es zu einem Ausfall der Anlage kommt. Die Schwierigkeit beim Austausch des Schmierfetts liegt jedoch in der Entfernung des abgenutzten und verunreinigten Schmierfetts, das ersetzt werden muss, aus dem Lager. So kann es beispielsweise erforderlich sein, die rotierende Anlage, in der die Lagerdienste erforderlich sind, für den Fettwechsel abzuschalten, was auch den Ausbau oder das Freilegen der Lager einschließen kann, um Zugang zu den Lagern für die Reinigung zu erhalten. Eine unvollständige Entfernung des alten, in Benutzung befindlichen Schmierfetts kann das neue Fett verunreinigen und seine Schmiermitteleigenschaften sowie seine Benutzungslebensdauer verringern. Nach verschiedenen Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Offenlegung Zusammensetzungen und Verfahren zum Ausspülen von altem, in Benutzung befindlichem Fett, das verhärtetes Fett, Schlamm und Ablagerungen enthalten kann, aus Lagerbaugruppen wie Lagern und Lagergehäusen von rotierenden Geräten und Industriemaschinen.
In einigen Ausführungsformen können die Zusammensetzungen und Verfahren zur Reinigung eines Lagers in rotierenden Anlagen und Industriemaschinen eingesetzt werden, wobei das Lager und das Gehäuse der Lagerbaugruppe von angesammeltem gehärtetem Fett, Schlamm und Ablagerungen gespült werden, so dass ein Benutzer das Lager reinigen und dann neu schmieren kann. In einigen Ausführungen können die Zusammensetzungen und Verfahren beispielsweise verwendet werden, um altes, in Benutzung befindliches Fett aus Lagern und Lagergehäusen von rotierenden Anlagen und Industriemaschinen zu spülen, während die Anlage oder Maschine in Betrieb bleibt. In der obigen oder einer anderen Ausführung können die Zusammensetzungen und Verfahren verwendet werden, um altes, in Benutzung befindliches Schmierfett aus montierten Lagern und Lagergehäusen von rotierenden Anlagen und Industriemaschinen zu spülen, ohne dass z.B. eine Demontage der Lager zu deren Reinigung erforderlich ist.
Lagerspülungszusammensetzungen der vorliegenden Offenlegung können eine Fettkomponente und eine Lösungsmittelkomponente enthalten. Die Lösungsmittelkomponente kann innerhalb der Fettkomponente gemischt sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Zusammensetzung der Lagerspülung beispielsweise etwa 70 bis etwa 99 Gew.% Fettbestandteile enthalten. In einem Beispiel enthält die Zusammensetzung der Lagerspülung etwa 72 bis etwa 96 Gew.% Fettbestandteile. In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Zusammensetzung der Lagerspülung mindestens 65 %, mindestens 70 %, mindestens 75 %, mindestens 80 %, mindestens 85 %, mindestens 90 % oder mindestens 95 % Fettbestandteil nach Gewicht. In einigen Ausführungen beispielsweise enthält die Zusammensetzung der Lagerspülung etwa 70 Gew.%, etwa 75 Gew.%, etwa 80 Gew.%, etwa 85 Gew.%, etwa 88 Gew.%, etwa 90 Gew.%, etwa 92 Gew.% oder etwa 95 Gew.% Fettkomponente. Der Rest des Gewichts des Lagerspülmittels kann eine Lösungsmittelkomponente enthalten oder aus einer solchen bestehen.
Die Zusammensetzung der Lagerspülung kann z.B. etwa 1 bis etwa 50 Gew.% Lösungsmittelkomponente enthalten. In einem Beispiel enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 1 bis etwa 30 Gew.% oder etwa 3 bis etwa 20 Gew.% Lösungsmittelbestandteil. In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Lagerspülungszusammensetzung mindestens 3 Gew.%, mindestens 5 Gew.%, mindestens 10 Gew.%, mindestens 15 Gew.%, mindestens 20 Gew.% oder mindestens 25 Gew.% Lösungsmittelbestandteil. In einigen Ausführungsformen beispielsweise enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 3 Gew.%, etwa 5 Gew.%, etwa 10 Gew.%, etwa 15 Gew.% oder etwa 20 Gew.% Lösungsmittelbestandteil. Der Rest des Gewichts der Lagerspülungszusammensetzung kann eine Fettkomponente enthalten oder aus einer Fettkomponente bestehen.
Die Schmierfettkomponente kann ein handelsübliches Schmierfett oder eines sein, das für diese Anwendung formuliert wurde. Die Schmierfettkomponente kann eine Schmierfettverdickungskomponente enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Schmierfettkomponente etwa 5 bis etwa 20 Gew.%, wie etwa 10 bis etwa 15 Gew.%, Fettverdicker. In anderen Ausführungsformen kann ein größerer oder kleinerer Gewichtsanteil Fettverdicker empfehlenswert sein.
Die Fettverdickungskomponente kann ein oder mehrere Fettverdickungsmittel enthalten. Zu den Fettverdickungsmitteln können z.B. einfache Seifen (z.B. auf der Basis von Calcium-, Lithium-, Aluminium-Barium- und Natriumsalzen), Komplexseifen (z.B. auf der Basis von Calcium-, Lithium- und Aluminiumsalzen und Salzen von difunktioneller Carbonsäure, Borsäure oder aromatischer Säure), organophile Tone, Polyharnstoff oder Fluorpolymere, um nur einige zu nennen, gehören. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Fettverdickerkomponente einen oder mehrere Fettverdicker enthalten, die aus Metallseifen, Metallkomplexseifen, Carbonaten, Tonen, Kieselsäuren, Polyharnstoffen, Sulfonaten oder Kombinationen davon ausgewählt sind.
Die Basisölkomponente kann ein oder mehrere Basisöle enthalten. Das eine oder die mehreren Basisöle können in der Technik bekannte Basisöle sein.
In verschiedenen Ausführungsformen besteht die Fettkomponente zu etwa 75 % bis etwa 95 %, wie etwa 80 % bis etwa 90 %, bezogen auf das Gewicht des Basisöls. In anderen Ausführungsformen können mehr oder weniger Gew.% des Basisölbestandteils angemessen sein.
In einigen Ausführungsformen enthält die Fettkomponente eine Leistungsadditivkomponente. Die Leistungsadditivkomponente kann einen oder mehrere Leistungsadditive enthalten, die so formuliert sind, dass sie die Lebensdauer, Wirksamkeit, Effizienz oder Betriebsleistung des Schmierfetts verlängern, wie z. B. ein oder mehrere Antioxidationsmittel, Reibungsmodifizierungsmittel, Verschleißschutzmittel, Hochdruckmittel, Rostschutzmittel oder Poliermittel. In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Schmierfettkomponente 0 bis etwa 25 Gew.% Leistungsadditivkomponente. Zum Beispiel kann die Schmierfettkomponente ungefähr 20% oder weniger, ungefähr 15% oder weniger, ungefähr 10% oder weniger, ungefähr 5% oder weniger Leistungsadditivkomponente enthalten. In einem Beispiel enthält die Schmierfettkomponente zwischen etwa 1 und etwa 10 Gew.% Leistungsadditiv. In anderen Ausführungsformen können mehr oder weniger Gew.% des Basisölbestandteils angemessen sein.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 0,01 % bis etwa 15 % antioxidativen Zusatz, der ein oder mehrere Antioxidationsmittel enthält. Zu den Antioxidationsmitteln können z.B. gehinderte Phenole, alkylierte Phenole, Alkylamine, Arylamine, Hexamin, Phenylendiamin, 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, 4,4'-Ditert-octyldiphenylamin, Bis(nonylphenyl)amin, Dimethylethanolamin, tert-Butylhydrochinon, Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphat, Phosphite, Thioester oder Kombinationen davon gehören.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 0,01 % bis etwa 15 % Reibungsmodifizierungszusatz, der ein oder mehrere Reibungsmodifizierungsmittel umfasst. Reibungsmodifizierungsmittel können z.B. Chalkogenide, wie Molybdändisulfid, Wolframdisulfid, Niobdiselenid oder eine Kombination davon, Polytetrafluorethylen, hexagonales Bornitrid, Weichmetalle (wie z.B. Silber, Blei) enthalten, Nickel, Kupfer), Cerfluorid, Zinkoxid, Silbersulfat, Kadmiumjodid, Bleijodid, Bariumfluorid, Zinnsulfid, Zinkphosphat, Zinksulfid, Glimmer, Bornitrat, Borax, fluorierter Kohlenstoff, Zinkphosphid, Bor, Graphit oder eine Kombination davon.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 0,01 % bis etwa 15% Antiverschleißzusatz, der ein oder mehrere Antiverschleißmittel enthält. Zu den Verschleißschutzmitteln können z.B. Tricresyl-Phosphat, Zinkphosphate, wie z.B. ein Zinkdithiophosphat oder Zinkdialkyldithiophosphat, oder Kombinationen davon gehören.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 0,01 % bis etwa 15% Extremdruckzusatz, der ein oder mehrere Extremdruckmittel enthält. Zu den Extremdruckmitteln können z.B. Molybdänverbindungen, Polysulfide, chlorierte Alkane, öllösliche Organophosphate, Chlorendic-Säureester, chlorierte Paraffine oder Kombinationen davon gehören.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 0,01% bis etwa 15% Rostschutzadditiv, das aus einem oder mehreren Rostschutzmitteln besteht. Rostschutzmittel können z.B. Erdalkalimetallbisalkylphenolsulfonate, Dithiophosphate, Alkenylbernsteinsäurehalbamide oder Kombinationen davon enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Lagerspülungszusammensetzung etwa 0,01 % bis etwa 20 % Säurereglerzusatz, der einen oder mehrere Säureregler umfasst. Säureregler können z.B. ein weiches Mineralpulver, wie z.B. Calciumcarbonat, enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Lagerspülungszusammensetzung (a) etwa 5 bis etwa 20 Gew.%, wie etwa 8 bis etwa 12 Gew.% Fettverdicker; (b) etwa 60 bis etwa 75 Gew.%, wie etwa 65 bis etwa 70 Gew.% Basisöl; und (c) etwa 0 bis etwa 15 Gew.%, wie etwa 1 bis etwa 10 Gew.% Leistungsadditivkomponente. Es können auch andere Gewichte verwendet werden, wie z.B. die hier anderweitig angegebenen.
In verschiedenen Ausführungsformen können eine oder mehrere Fettverdickungskomponente(n), flüssige Basisölkomponente(n), Additivkomponente(n) oder deren Wirkstoffe aus denjenigen ausgewählt werden, die für die Lager und Lagergehäuse der jeweiligen Fettapplikation spezifiziert sind. Die Schmierfettkomponente kann beispielsweise denselben oder einen ähnlichen Schmierfettverdicker, ein flüssiges Basisöl, Additive oder Kombinationen davon enthalten wie das Schmierfett, mit dem sie gespült wird. Im obigen oder einem anderen Beispiel kann das Gewichtsverhältnis von einem oder mehreren Fettverdickern, flüssigem Basisöl oder Additiven in der Schmierfettkomponente das gleiche oder ein ähnliches sein wie das Fett, mit dem es gespült wird.
Wie oben eingeführt, kann die Zusammensetzung der Lagerspülung eine Lösungsmittelkomponente enthalten. Die Lösungsmittelkomponente kann ein oder mehrere Lösungsmittel enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Lösungsmittelkomponente mindestens ein Lösungsmittel enthalten, das aus öllöslichen Polyalkylenglykolen, synthetischen Estern, Terpenen, Alkylbenzolen, Alkylnaphthalinen, Mineralölen, Polyalphaolefinölen oder Kombinationen davon ausgewählt ist. In einer Ausführung kann die gesamte oder ein Teil der Lösungsmittelkomponente in der Fettverdickungskomponente gelöst werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Lösungsmittelkomponente oder ein oder mehrere Lösungsmittel davon verwendet werden, um insbesondere die Fettverdickungskomponente oder deren Wirkstoffe und altes, in Benutzung befindliches Fett, das entfernt werden soll, wie z.B. zersetztes Fett, zu lösen, so dass es aus einem Lager gespült werden kann. Auf diese Weise kann das Lager von altem, verhärtetem Fett gereinigt werden, so dass dem Benutzer ein Verfahren zur Verfügung steht, dieses Spülfett durch normale Spülverfahren zu ersetzen, ohne dass die Lagergehäuse zur Reinigung demontiert werden müssen.
In einem Beispiel enthält das Lagerspülmittel etwa 75% bis etwa 85% Fettkomponente und etwa 25% bis etwa 15% Lösungsmittelkomponente, wobei die Fettkomponente ein Calciumsulfonatkomplexfett und die Lösungsmittelkomponente ein öllösliches Polyalkylenglykol umfasst.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Schmierfettkomponente ein überbasisches Calciumsulfonatkomplex-Schmierfett und die Lösungsmittelkomponente ein öllösliches Polyalkylenglykol. In der obigen oder einer anderen Ausführungsform umfasst das überbasische Calciumsulfonatkomplexfett etwa 10 bis etwa 20 Gew.% hochviskoses Polyalphaolefinöl. In einer der obigen oder einer anderen Ausführung enthält das überbasische Calciumsulfonatkomplexfett etwa 1 bis etwa 3 Gew.% überbasisches Calciumsulfonat. In jeder der obigen oder einer anderen Ausführungsform kann die Zusammensetzung auch etwa 1 bis etwa 5 Gew.% Alkylbenzolsulfonatsäure enthalten. In jeder der obigen oder einer anderen Ausführungsform kann die Schmierfettkomponente eine Additivkomponente enthalten, die etwa 10 bis etwa 20 Gew.% überbasische Säureregulatoren, wie z.B. Calciumcarbonat, enthält. In jeder der obigen oder einer anderen Ausführungsform kann die Schmierfettkomponente eine Additivkomponente enthalten, die etwa 1 bis etwa 3 Gew.% eines antioxidativen Additivs, wie z.B. Bis(nonylphenyl)amin, enthält.
Wie oben ausgeführt, kann die Lagerspülungszusammensetzung eine Fettkomponente und eine Lösungsmittelkomponente enthalten, die in die Fettkomponente eingemischt werden können. Nach verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zur Herstellung des Lagerspülmittels das Kombinieren der Fett- und Lösungsmittelkomponente und das Mischen zur Formulierung einer gemischten Mischung umfassen. In einigen dieser oder anderen Ausführungsformen kann die Lösungsmittelkomponente oder ein oder mehrere Lösungsmittel in die Fettkomponente oder eine oder mehrere Komponenten davon eingelöst werden.
In einer Ausführungsform kann die Fettkomponente oder eine oder mehrere Komponenten oder Mittel davon erhitzt und mit der Lösungsmittelkomponente oder einem oder mehreren Lösungsmitteln davon kombiniert werden, die ebenfalls erhitzt werden können. Die kombinierten Bestandteile können dann gemischt werden, um eine gemischte Mischung zu formulieren. In einem Beispiel für das Verfahren kann ein Trommelmischer mit der Fettkomponente beschickt und gerührt werden. Dann kann erwärmtes Lösungsmittel hinzugefügt und die resultierende Mischung gerührt werden, um eine gemischte Mischung zu formulieren. Die Dauer des Rührens kann von der Identität und den Mengen der zu mischenden Komponenten abhängen, aber im Allgemeinen können die Rührzeiten etwa 2 Stunden oder mindestens 2 Stunden betragen. Zum Beispiel kann das Rühren etwa 2,5 Stunden, 3 Stunden, 3,5 Stunden, 4 Stunden oder länger dauern. In einigen Formulierungen können jedoch auch kürzere Rührzeiten vorteilhaft sein. Die gemischte Mischung kann dann verwendet oder in geeigneten Behältern abgepackt und gelagert werden.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Lagerspülungszusammensetzung, die ungefähr ein Gewichtsverhältnis von 80:20 Fettkomponente zu Lösungsmittelkomponente aufweist, kann das Einfüllen von ungefähr 80 Gew.% eines erhitzten Fettes in einen Trommelmischer und das Starten des Rührens einschließen. Ungefähr 20 Gew.% eines erhitzten Lösungsmittels, wie z.B. öllösliches Polyalkylenglykol, können in die Trommel gegeben werden. Die resultierende Mischung kann dann vor der Lagerung oder Verpackung mindestens 2 Stunden lang gerührt werden. Während die Zusammensetzung für die Lagerspülung im Allgemeinen so beschrieben wird, dass sie durch Mischen der Fettkomponente mit der Lösungsmittelkomponente formuliert wird, ist es offensichtlich, dass die verschiedenen Komponenten in einigen Ausführungsformen vorgemischt oder in anderer Reihenfolge gemischt werden können. Zum Beispiel könnte eine Additivkomponente oder ein Mittel daraus mit der gesamten oder einem Teil einer oder mehrerer Komponenten der flüssigen Basisölkomponente, der Fettverdickungskomponente oder der Lösungsmittelkomponente vorgemischt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen umfassen die hier offengelegten Lagerspülungszusammensetzungen im Allgemeinen Fettzusammensetzungen, die so formuliert sind, dass sie in ein Lagerbaugruppengehäuse gepumpt werden, um das Lager und das Lagerbaugruppengehäuse von altem, in Benutzung befindlichem Fett zu erweichen und zu spülen. Beispielsweise kann ein Verfahren zum Spülen einer Lagerbaugruppe, die ein Lager und ein Lagerbaugruppengehäuse umfassen kann, das Drücken oder Pumpen der Lagerspülungszusammensetzung in ein Lagerbaugruppengehäuse einschließen. Das Verfahren kann auch das Ausspülen des gespülten, abgenutzten und verunreinigten Fetts aus dem Lageranordnungsgehäuse und das Einbringen von frischem kompatiblem Fett in das Lageranordnungsgehäuse zur Schmierung des Lagers, z.B. durch Treiben oder Pumpen, umfassen.
Während verschiedene Lagersysteme für die Verwendung mit den hier offengelegten Lagerspülungszusammensetzungen und Verfahren zum Spülen von Lagern und Lagerbaugruppengehäusen geeignet sind, ist ein bevorzugtes System mit einem Zerk-Fett-Fitting oder einem anderen, ähnlich wirksamen Einlass zum Einführen der Lagerspülungszusammensetzung in das Lager unter Druck ausgestattet. Auf diese Weise kann die Einführung der Lagerspülungszusammensetzung in das Lageranordnungsgehäuse das im Lager vorhandene verunreinigte Fett verdrängen. Ein bevorzugtes Werkzeug zum Einpressen der Lagerspülung in ein Lager ist eine handgehaltenen Fettpresse mit einem Schlauch, dessen freies Ende mit einem Anschlussstück versehen ist, das an einem Zerk-Fett-Fitting befestigt werden kann. Solche handgehaltenen Fettpressen sind in der Technik bekannt und können einen griffgetriebenen Kolben verwenden, um die Lagerspülungszusammensetzung aus einer länglichen zylindrischen Packung in den Schlauch und aus dem Schlauch, durch den Zerk-Fett-Fitting und in das Lagersystem auszutreiben.
1A-1D zeigen schematisch ein Verfahren zum Spülen einer Lagerbaugruppe 10 nach verschiedenen Ausführungsformen. Die Lagerbaugruppe 10 kann ein Lagerbaugruppengehäuse 12 enthalten, das ein strichpunktiert dargestelltes Lager 14 in einem Innenteil 16 des Lagerbaugruppengehäuses 12 aufnimmt. Die Lagerbaugruppe 10 kann eine drehbare Welle 18 oder eine andere drehbare Ausrüstung oder Industriemaschine tragen, die sich durch den Innenteil 16 des Lagerbaugruppengehäuses 12 erstreckt. Die Lagerbaugruppe 10 kann einen Anschluss 20, 22, der als Schmierfetteinlass 20 dient, und einen Schmierfettauslass 22 in Fluidverbindung mit dem Innenteil 16 des Lagerbaugruppengehäuses 12 enthalten. Wie oben erwähnt, können der Schmierfetteinlass 20 und der Schmierfettauslass 22 Fittings vom Typ Zerk enthalten.
Unter besonderer Bezugnahme auf 1A kann der Fettschmierstoff 30 im Innenteil 16 enthalten sein, um das Lager 14 während der Drehung der Welle 18 zu schmieren und zu schützen. In einigen Ausführungsformen kann die Lagerbaugruppe 10 während des gesamten Spülvorgangs in Betrieb bleiben und arbeiten. Zum Beispiel kann sich die Welle 18 während des gesamten Spülvorgangs betriebsmäßig drehen, was im Allgemeinen durch Pfeil R angezeigt wird. Nach verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Spülen der Lagerbaugruppe 12 mit dem Fettschmiermittel 30, z.B. wenn das Fettschmiermittel durch den Gebrauch verschlechtert oder verunreinigt worden ist, die Einführung einer Lagerspülzusammensetzung 32 mit einer Fett- und einer Lösungsmittelkomponente, wie hierin beschrieben, in den Innenteil 16 umfassen.
Wie in 1B dargestellt, kann die Lagerschmiermittelzusammensetzung 32 durch den Schmierfetteinlass 20 in den Innenteil 16 des Lagerbaugruppengehäuses 12 eingeführt werden. Das Einbringen der Lagerspülungszusammensetzung kann das Einspritzen der Lagerspülungszusammensetzung in den Innenteil 16 beinhalten, z.B. mit einer Fettpresse oder Pumpe. Das Einbringen der Lagerspülungszusammensetzung 32 in den Innenteil 16 des Lagerbaugruppengehäuses 16 kann zu einer Verdrängung und Spülung des gesamten oder eines Teils, z.B. eines erheblichen Teils, des alten Schmierfetts aus dem Innenteil 16 durch den Schmierfettauslass 22 führen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 1C kann, nachdem die Lagerspülungszusammensetzung 32 alles verdrängt und gespült hat, ein Teil, z.B. ein erheblicher Teil, des alten verunreinigten Fetts aus dem Innenteil 16 des Lagerbaugruppengehäuses 12 das Lager 14 für eine Laufperiode laufen lassen, z.B. kann die Welle 18 in Betrieb bleiben. Die Laufdauer beträgt vorzugsweise mindestens etwa 4 Stunden, bei Hauptwellenlagern von Windkraftanlagen vorzugsweise etwa 4 bis etwa 8 Stunden; je nach gewünschtem Reinigungsaufwand können jedoch auch längere oder kürzere Laufzeiten gewählt werden. Während der Betriebszeit zersetzt die Lagerspülungszusammensetzung 32 Ablagerungen, Verunreinigungen, verhärtete Fettablagerungen, sammelt Schmutz, um das Lager 14 und das Lagergehäuse 12 zu reinigen. In einigen Beispielen können Leistungsadditive, wie z.B. Poliermittel, mit Verunreinigungen interagieren, die im Innenteil 16 des Lagerbaugruppengehäuses 12 verbleiben, wodurch die Verunreinigungen von den Metalloberflächen im Lagerbaugruppengehäuse 12 gelöst oder abgerieben werden, die dann in der Lagerspülungszusammensetzung 32 suspendiert werden können.
Um die Reinigungseffektivität zu maximieren, kann optional an einem oder mehreren Punkten während der Laufzeit zusätzliche Lagerspülungszusammensetzung 32 (nicht abgebildet) in das System der Lagerbaugruppe 10 eingeführt werden. Zum Beispiel kann zusätzliche Lager-Reinigungszusammensetzung 32 etwa in der Hälfte der Laufzeit eingespritzt werden, um Ablagerungen auszuspülen, die bis zu diesem Punkt im Reinigungszyklus verdrängt wurden.
Unter besonderer Bezugnahme auf 1D kann das Verfahren auch das Spülen der Lagerspülung Zusammensetzung 32 umfassen. Zum Beispiel kann das Verfahren am Ende der Laufperiode das Spülen der gebrauchten Lagerspülung 32' von der Lagerbaugruppe 10 umfassen. So kann z.B. Nachschmierfett 32 über den Fetteinlass 20 eingeführt werden, um die gebrauchte Lagerspülzusammensetzung 32' vom Fettauslass 22 zu verdrängen. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Nachschmierfett 32 bei noch in Betrieb befindlichem Lager 14 eingeführt werden, um die Lagerspülung 32' aus dem Innenteil 16 des Lagerbaugruppengehäuses 12 zu spülen. Bei dem Nachschmierfett 34 handelt es sich in der Regel um ein sauberes Fett des Typs, der normalerweise während des regulären Betriebs verwendet wird. Das Einspritzen des Nachschmierfetts 34 kann fortgesetzt werden, bis die gebrauchte Lagerspülungszusammensetzung 32' nicht mehr aus der Lagerbaugruppe 10, z.B. aus dem Fettaustritt 22, ausgetrieben wird. Wie bei allen Schmierfetten ist darauf zu achten, dass die frischen Vorräte der Lagerreinigungszusammensetzung bei Nichtgebrauch nicht verunreinigt werden. Die hierin beschriebenen Mengen und prozentualen Zusammensetzungen in Bezug auf die Lagerspülungszusammensetzung, Komponenten und Mittel davon sollen auf jede Kombination von Mengen oder prozentualen Zusammensetzungen anwendbar sein, die hierin in Übereinstimmung mit dieser Offenlegung in Bezug auf die Lagerspülungszusammensetzung, Komponenten oder Mittel davon beschrieben sind. Gleichermaßen ist es zu begrüßen, dass die Zusammensetzung der Lagerspülung jede Kombination der verschiedenen hierin beschriebenen Komponenten und Mittel enthalten kann, die mit dieser Bekanntmachung übereinstimmt. Andere Änderungen und Modifikationen der Erfindung werden nach der Lektüre dieser Spezifikation ebenfalls für diejenigen von gewöhnlichen Fachkenntnissen auf dem Gebiet der Technik offensichtlich werden, und es ist beabsichtigt, dass der Umfang der hierin offenbarten Erfindung nur durch die weiteste Auslegung der beigefügten Ansprüche, auf die die Erfinder gesetzlich Anspruch haben, begrenzt wird.
In dieser Spezifikation werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben und illustriert, um ein Gesamtverständnis der Funktion, des Betriebs und der Implementierung der offengelegten Zusammensetzungen und Verfahren zu vermitteln. Es wird davon ausgegangen, dass die verschiedenen Ausführungsformen, die in dieser Spezifikation beschrieben und veranschaulicht werden, nicht einschränkend und nicht erschöpfend sind. Daher wird die Erfindung nicht notwendigerweise durch die Beschreibung der verschiedenen nicht einschränkenden und nicht erschöpfenden Ausführungsformen, die in dieser Spezifikation offenbart werden, eingeschränkt. Die im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsformen dargestellten und/oder beschriebenen Merkmale und Eigenschaften können mit den Merkmalen und Eigenschaften anderer Ausführungsformen kombiniert werden. Solche Modifikationen und Variationen sollen in den Anwendungsbereich dieser Spezifikation einbezogen werden. Als solche können die Ansprüche dahingehend geändert werden, dass alle Merkmale oder Eigenschaften genannt werden, die ausdrücklich oder inhärent in dieser Spezifikation beschrieben oder anderweitig ausdrücklich oder inhärent durch diese Spezifikation unterstützt werden. Ferner behält sich der Anmelder das Recht vor, die Ansprüche dahingehend zu ändern, dass Merkmale oder Eigenschaften, die im Stand der Technik vorhanden sein können, bejahend ausgeschlossen werden. Die verschiedenen Ausführungsformen, die in dieser Spezifikation offenbart und beschrieben sind, können die in dieser Spezifikation unterschiedlich beschriebenen Merkmale und Eigenschaften umfassen, aus ihnen bestehen oder im Wesentlichen aus ihnen bestehen.
Außerdem soll jeder in dieser Spezifikation aufgeführte numerische Bereich alle Teilbereiche derselben numerischen Genauigkeit umfassen, die innerhalb des aufgezählten Bereichs subsumiert sind. Zum Beispiel soll ein Bereich von „1 bis 10“ alle Unterbereiche zwischen (und einschließlich) dem genannten Minimalwert von 1 und dem genannten Maximalwert von 10 umfassen, d.h. einen Minimalwert gleich oder größer als 1 und einen Maximalwert gleich oder kleiner als 10 haben, wie z.B. 2,4 bis 7,6. Jede maximale numerische Begrenzung, die in dieser Spezifikation genannt wird, soll alle niedrigeren numerischen Begrenzungen umfassen, die darin enthalten sind, und jede minimale numerische Begrenzung, die in dieser Spezifikation genannt wird, soll alle höheren numerischen Begrenzungen umfassen, die darin enthalten sind. Messungen, denen der Begriff ungefähr oder ähnlich vorangestellt ist, sollen die Messung +/- 5% einschließen. Dementsprechend behält sich der Anmelder das Recht vor, diese Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, zu ändern, um ausdrücklich jeden Teilbereich aufzuführen, der innerhalb der in dieser Spezifikation ausdrücklich genannten Bereiche subsumiert wird. Alle diese Bereiche sollen in dieser Spezifikation inhärent beschrieben werden, so dass die Änderung, solche Unterbereiche ausdrücklich aufzuführen, die Anforderungen von 35 U.S.C. §§ 112(a) und 132(a) erfüllen würde.
Die grammatikalischen Artikel „ein“, und „das/der/die“, wie sie in dieser Spezifikation verwendet werden, sollen, sofern nicht anders angegeben, „mindestens einen“ oder „einen oder mehrere“ enthalten. Daher werden die Artikel in dieser Spezifikation verwendet, um sich auf einen oder mehrere (d.h. auf „mindestens einen“) der grammatikalischen Objekte des Artikels zu beziehen. Als Beispiel bedeutet „eine Komponente“ eine oder mehrere Komponenten, und daher wird möglicherweise mehr als eine Komponente in Betracht gezogen, die in einer Implementierung der beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt oder verwendet werden kann. Ferner schließt die Verwendung eines Substantivs im Singular den Plural ein, und die Verwendung eines Substantivs im Plural schließt den Singular ein, sofern der Kontext der Verwendung nichts anderes erfordert.

Claims

Eine Lagerspülungszusammensetzung, wobei die Zusammensetzung umfasst: eine Schmierfettkomponente, wobei die Schmierfettkomponente umfasst: (a) eine Schmierfettverdickungskomponente, (b) eine Basisölkomponente, und gegebenenfalls (c) eine Leistungsadditivkomponente; und eine Lösemittelkomponente, die ein oder mehrere Lösemittel enthält, die mit der Fettkomponente vermischt sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung etwa 3 Gew.% bis etwa 20 Gew.% Lösungsmittelkomponente umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zusammensetzung etwa 80% bis etwa 97% Fettbestandteil enthält.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schmierfettkomponente etwa 1% bis etwa 10% Leistungsadditivkomponente enthält.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leistungsadditivkomponente ein oder mehrere Leistungsadditive enthält, ausgewählt aus einem oder mehreren Antioxidationsmitteln, einem oder mehreren Reibungsmodifizierungsmitteln, einem oder mehreren Verschleißschutzmitteln, einem oder mehreren Hochdruckmitteln, einem oder mehreren Rostschutzmitteln, einem oder mehreren überbasischen Säureregulatoren und einer beliebigen Kombination davon.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Lösungsmittelkomponente ein oder mehrere öllösliche Lösungsmittelmittel umfasst, die in der Fettverdickungskomponente gelöst sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lösungsmittelkomponente ein oder mehrere in der Fettkomponente gelösten Lösungsmittelmittel enthält.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Lösungsmittelbestandteil in dem Fettbestandteil gelöst ist.
Verfahren zum Spülen einer Lageranordnung, wobei das Verfahren umfasst: Einführen einer Lagerspülungszusammensetzung in ein Lageranordnungsgehäuse, das ein Lager umfasst, wobei die Lagerspülungszusammensetzung eine mit einer Fettkomponente vermischte Lösungsmittelkomponente umfasst, wobei das Einführen der Lagerspülungszusammensetzung in das Lageranordnungsgehäuse Fett, das sich in dem Lageranordnungsgehäuse befindet, aus dem Lageranordnungsgehäuse verdrängt; und Einführen eines Austauschfetts in das Lageranordnungsgehäuse, wobei das Einführen des Austauschfetts in das Lageranordnungsgehäuse die Lagerspülungszusammensetzung aus dem Lageranordnungsgehäuse verdrängt.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das Betreiben des Lagers für eine Laufzeit nach dem Einbringen der Lagerspülungszusammensetzung, während die Lagerspülungszusammensetzung in dem Lageranordnungsgehäuse anwesend ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Laufzeit mindestens 4 Stunden beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die Lagerspülungszusammensetzung und das Ersatzfett durch einen Fetteinlass in das Lagerbaugruppengehäuse eingeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12, bei dem der Schmierfetteinlass ein Zerk-Fitting umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Verdrängung des in dem Lageranordnungsgehäuse befindlichen Schmierfetts bei Einführung des Lagerspülmittels das Schmierfett durch einen Schmierfettauslass aus dem Lageranordnungsgehäuse spült.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Fettauslass ein Zerk-Fitting umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem das Lagerspülmittel eingeführt wird, wenn das Lager in Betrieb ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, bei dem das Ersatzfett eingeführt wird, wenn das Lager in Betrieb ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, bei dem die Schmierfettkomponente (a) eine Schmierfettverdickungskomponente, (b) eine Basisölkomponente und gegebenenfalls (c) eine Leistungsadditivkomponente umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, wobei die Lösemittelkomponente ein oder mehrere Lösemittel enthält, die mit der Fettkomponente vermischt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 19, wobei die Lagerspülungszusammensetzung etwa 3 bis etwa 20 Gew.% Lösungsmittelkomponente enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 20, bei dem die Lagerspülungszusammensetzung etwa 80% bis etwa 97% Fettbestandteil enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 21, wobei die Schmierfettkomponente etwa 1 % bis etwa 10% Leistungsadditivkomponente enthält.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Leistungsadditivkomponente ein oder mehrere Leistungsadditive umfasst, die aus einem oder mehreren Antioxidationsmitteln, einem oder mehreren Reibungsmodifizierungsmitteln, einem oder mehreren Verschleißschutzmitteln, einem oder mehreren Hochdruckmitteln, einem oder mehreren Rostschutzmitteln, einem oder mehreren Poliermitteln und einer beliebigen Kombination davon ausgewählt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 23, wobei die Lösungsmittelkomponente ein oder mehrere öllösliche Lösungsmittel umfasst, die in der Fettverdickungskomponente löslich sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 24, wobei die Lösungsmittelkomponente ein oder mehrere in der Fettkomponente lösliche Lösungsmittelmittel umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 25, bei dem die Lösungsmittelkomponente in der Fettkomponente gelöst wird.