DE3134954A1 - Hydraulikfluessigkeit, insbesondere bremsfluessigkeit - Google Patents

Hydraulikfluessigkeit, insbesondere bremsfluessigkeit

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DE3134954A1
DE3134954A1 DE19813134954 DE3134954A DE3134954A1 DE 3134954 A1 DE3134954 A1 DE 3134954A1 DE 19813134954 DE19813134954 DE 19813134954 DE 3134954 A DE3134954 A DE 3134954A DE 3134954 A1 DE3134954 A1 DE 3134954A1
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hydraulic
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Joachim 5400 Koblenz-Lützel Förster
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Description

Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Bremsflüssigkeit
Die Erfindung betrifft Hydraulikflüssigkeiten, insbesondere Bremsflüssigkeiten, deren Wassergehalt mit Hilfe von Leitfähigkeitsmessungen zu bestimmen ist.
Hydraulische Flüssigkeiten bestehen im allgemeinen aus Mineralölen oder synthetischen Produkten auf der Basis von Polyglykolen und/oder Polyglykoläthem der allgemeinen Formel
also Alkyl-polyäthylenglykol-tert.butyläthern, in denen die Alkylgruppe geradkettig oder verzweigtkettig sein kann und 1 bis 4 C-Atome enthält. Die Anzahl der Äthylenglykol-Einheiten η liegt im allgemeinen zwischen 2 und 10.
Es ist bekannt, daß diese Produkte dazu neigen, Wasser aufzunehmen, d.h. sie sind hygroskopisch.
/2
1A-55 179 - it -
Der Siedepunkt der wasserfreien Produkte liegt in der Größenordnung von etwa 280 0C„ Durch die Hygroskopizität der Grundsubstanzen der hydraulischen Flüssigkeiten nimmt mit zunehmender Betriebszeit deren Wassergehalt ständig zu. Mit steigendem Wassergehalt sinkt aber der Siedepunkt der Hydraulikflüssigkeiten erheblich? er kann bei einem entsprechenden Wassergehalt nur noch etwa 150 0C und darunter betragen (siehe Fig» 1)O
>j0 Es ist bekannt^ daß durch diese Tendenz der Hydraulikflüssigkeiten aufgrund des Wassergehalts die Funktionsfähigkeit der damit ausgestatteten Maschinen und Aggregate, insbesondere die Betriebssicherheit von Kraftfahrzeugbremsen, weitgehend eingeschränkt wirdo
^c Es ist ebenfalls bekannt,, daß Hydraulikaggregate? vor allem Kraftfahrzeugbremssip in kurzer Zeit sehr hohe Temperaturen erreichen können«. Dabei kommt es zu einer Verdampfung des Wassers in der Hydraulikflüssigkeit; eine sich daraus ergebende Blasenbildung kann 2U einem vollständigen Versagen einer Bremse führen«
Es ist bekannt, den Wassergehalt von Flüssigkeiten durch die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit - oder deren Kehrwert, des spezifischen Widerstands - zu ermittelnο Ein dafür vorgesehenes Meßgerät ist aus der DE-OS 29 29 784 bekannt«
Die elektrische Leitfähigkeit handelsüblicher Hydraulikflüssigkeiten beträgt im praktisch wasserfreien Zustand 2Q (0 % Wasser) etwa 0^5 /uS und erreicht bei nur 2 % Wasser etwa 8 yuP.Bei höherem Wassergehalt steigt die Leitfähigkeit weiter an„
Ein Wassergehalt von nur etwa 2 % in einer Hydrauliköle flüssigkeit führt bereits zu einer Siedepunktserniedrigung von beispielsweise 280 0C auf etwa 200 0C0
1A-55 179
Wie oben angedeutet, sind die Leitfähigkeitswerte einer Hydraulikflüssigkeit mit 0 bis etwa 2 % Wasser sehr gering, so daß an die Genauigkeit der Meßgeräte für Leitfähigkeitsmessungen zur Bestimmung des Wassergehalts höchste Ansprüche zu stellen sind, die von Geräten für Tankstellen und Reparaturwerkstätten kaum erfüllt werden können. Bisher war der Fahrzeughalter gezwungen, die Bremsflüssigkeit periodisch vollständig auszutauschen, um das dargelegte Sicherheitsrisiko zu vermeiden. Man hat auch versucht, von Zeit zu Zeit aus der Bremsflüssigkeit eine Probe zu ziehen und deren Siedepunkt zu bestimmen. Abgesehen davon, daß dies eine sehr unhandliche Methode ist, besteht die Gefahr, daß durch eine solche Manipulation Schmutz in die Bremsflüssigkeit gelangt. Da derart komplizierte Untersuchungen auch aus Kostengründen nur in relativ großen Zeitabständen stattfinden können, stellen sie keine Lösung des in Rede stehenden Problems dar.
Es besteht daher ein dringender Bedarf, dem für eine Hydraulikanlage Verantwortlichen, insbesondere dem Fahrzeugführer, anzuzeigen, wenn der Wassergehalt der Hydraulikflüssigkeit, insbesondere der Bremsflüssigkeit, so weit angestiegen ist und damit eine solche Siedepunktserniedrigung stattgefunden hat, daß die Betriebssicherheit der Anlage, insbesonde Fahrzeugbremsanlage, nicht mehr gewährleistet ist.
Bei der Bestimmung des Wassergehalts einer Hydraulikflüssigkeit durch Messung der Leitfähigkeit bzw. des spezifischen Widerstands wird die Leitfähigkeit dieser Flüssigkeit in Bezug zu der Leitfähigkeit der wasserfreien frischen Hydraulikflüssigkeit gesetzt. Bevorzugt führt man Parallelmessungen an der zu prüfenden Flüssigkeit und der Vergleichsflüssigkeit durch, woraus sich unmittelbar der Wassergehalt und daät die Be-
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triehssicherheit des Hydrauliksystems entnehmen läßt. Eine derartige Anlage läßt sich beispielsweise in ein Kraftfahrzeug einbauen, um den Wassergehalt der Bremsflüssigkeit durch optische oder akustische Anzeige bis zur Erreichung eines vorbestimmten Grenzwertes zu überwachen. Bei Messungen von hohen Widerständen können jedoch geringe Widerstandsänderungen durch Meßfehler und/oder Rauschen überdeckt werden^ wenn nicht an die Meßanlage ungebührlich hohe Anforderungen gestellt werden. Je höher der zu messende Widerstand ist9 umso höher sind die Ansprüche an die Anlage und demzufolge die Kosten»
Mit der Erfindung wird angestrebt eine Überwachung von Hydraulik-, insbesondere Bremsflüssigkeit durch dauernde oder periodische Bestimmung der Leitfähigkeit und damit des Wassergehaltes in der Praxis zu ermöglichen«, Hierin wird eine relativ einfache und billige Anlage benötigts um den Widerstand der Hydraulikflüssigkeit;, insbesondere der Bremsflüssigkeitj in der Größenordnung von <10 kvfü/cnr zu bestimmens zumindest wenn sich der Wassergehalt der Flüssigkeit dem gefährlichen Bereich nähert» Im allgemeinen besitzen jedoch handelsübliche Hydraulik-, insbesondere Bremsflüssigkeiten sehr viel höhere Widerstandswerte 9 so daß mit der Forderung nach einer einfachen Meßanlage zur Bestimmung des Wassergehalts die Herabsetzung des spezifischen Widerstands der Flüssigkeit verbunden ist.
Es ist somit Aufgabe vorliegender Erfindung 9 den spezifischen Widerstand der Hydraulikflüssigkeit 9 insbesondere einer Bremsflüssigkeit, wesentlich herabzusetzen bzw. deren Leitfähigkeit zu erhöheno
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Zusatz an in der Flüssigkeit und eventuell vorhandenem Wasser unter Ionenbildung löslichen organischen Carbonsäuren oder deren Salze oder Äthanolaminen. Es wird also der Hydraulikflüssigkeit eine in Lösung unter Ionenbildung dissoziierbare Substanz zugesetzt, welche sowohl in der wasserfreien Flüssigkeit als auch in Wasser eine ausreichende Löslichkeit besitzt.
Die Abhängigkeit des spezifischen Widerstands einer Hydraulikflüssigkeit vom Wassergehalt mit und ohne erfindungsgemäßen Zusatz geht aus Fig. 2 hervor. Aus diesem Diagramm ergibt sich, daß der Widerstand der Hydraulikflüssigkeit ohne den erfindungsgemäßen Zusatz bei einem Wassergehalt von 1 bis 2 %, der aus Sicherheitsgründen als maximal zulässig angesehen wird, erheblich über 10 kd2i/cnr liegt, so daß unter den üblichen Wartungs- und Betriebsbedingungen eines Kraftfahr-■ zeugs es2Uungenauen Messungen kommen kann. Durch den erfindungsgemäßen Zusatz wird jedoch bei dem gleichen Wassergehalt von 1 bis 2 % der Widerstand wesentlich herabgesetzt, d.h. auf <10 kvii/cm , wodurch exakte Messungen mit einfachen Mitteln ermöglicht werden.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß spezielle Substanzen, nämlich organische Säuren und deren Salze - soweit sie die erforderliche Löslichkeit besitzen zu einer besonders starken Erhöhung der Leitfähigkeit der Hydraulikflüssigkeiten führen. Bei den erfindungsgemäß anzuwendenden Carbonsäuren bzw. deren Salze kann es sich um aliphatisch^ Mono- oder Polysäuren und Oxycarbonsäuren wie Milchsäure, Citronensäure und eventuell auch lösliche Salze der Weinsäure handeln, auch werden aromatische Mono- und Dicarbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren wie Salicylsäure oder 2,5-Dihydroxybenzoesäure und deren Salze zur Lösung dieser Aufgabe herangezogen; geeignet sind auch verschiedene Äthanol-
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amine sowie (Thio)Acetamid, Als besonders geeignet haben sich die Salze der Salicylsäure, insbesondere Natriumsalicylat, erwiesen9 während Natriumbenzoat nicht ganz so gute Ergebnisse bringt, aber doch zu einer merklichen Steigerung der Leitfähigkeit der Hydraulikflüssigkeit führt.
Besonders bemerkenswert istg daß durch die erfindungsgemäßen Zusätze die Leitfähigkeit der hydraulischen Flüssigkeit nicht um einen bestimmten Betrag - unabhängig vom Wassergehalt - erhöht wird, also beispielsweise in Fig. 2 unterhalb der Kurve der Hydraulikflüssigkeit ohne Zusatz eine dazu etwa parallele Gerade ergibt, sondern die Leitfähigkeit steil ansteigt» \fas anhand des folgenden Beispiels und der Figo 3 verdeutlicht wird. Diese Wirkung der Zusätze nach der Erfindung ist außerordentlich überraschend,, da sie die übliche Leitfähigkeits-Steigerung durch Zugabe von Z0B0 Salzen in wässrige Flüssigkeiten beträchtlich übersteigt=
Die zuzusetzenden Mengen liegen bei den erfindungsgemäß angewandten Stoffen in der Größenordnung von O55 bis 2 %t vorzugsweise zwischen 0p8 und 1P5 %» bezogen auf die hydraulische Flüssigkeit,,
Als besonderes interes anter Nebeneffekt des Matriumsalicylats ergab sich auch, daß sich damit trotz eines 2 %-igen Wassergehalts in der Hydraulikflüssigkeit ein Absinken von deren Siedepunkt weitgehend verhindern läßt.
Beispiel
Einer hydraulischen Bremsflüssigkeit, wie sie normalerweise für Kraftfahrzeuge angewandt und unter dem Warenzeichen "Gastrol" vertrieben wird, wurde 1 % Natriumsalicylat zugesetzt.
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Die Leitfähigkeit von "Castrol" ohne erfindungsgemäßen Zusatz betrug im wasserfreien Zustand 0,5 /US und mit 2 % Wasser 8 /uS. Wurde dieser Flüssigkeit nun das Natriumsalicylat zugesetzt, so erhöhte sich die Leitfähigkeit bei 0 % Wasser auf 10 /uS und bei 2 % Wasser auf etwa 38 /US (siehe Fig. 3).
Leerseite

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    (K/ Hydraulikflüssigkeit^ insbesondere Bremsflüssigkeit^ auf der Basis von Mineralölen^ Polyglykolenj, Polyglykol» äthern* Siliconen oder dergleichen bzwo deren Gemische mit den üblichen Additiven^ gekennzeichnet durch einen Gehalt an in der Flüssigkeit und eventuell vorhandenem Wasser unter Ionenbildung löslichen organischen Carbonsäuren oder deren Salze oder Äthano!aminen.
    10 2. Hydraulikflüssigkeit nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet? daß sie O85 bis 2 % der ionenbildenden Stoffe, vorzugsweise 0s8 bis 1S5 %v enthält»
    15 3ο Hydraulikflüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2g dadurch "gekennze i chnet , daß sie als ionenbildenden Stoff eine aromatische Hydroxysäure oder deren Salz enthält«,
    20 4. . Hydraulikflüssigkeit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,, daß sie Natriumsalicylat enthält.
    568146
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