EP0890634A1 - Betriebsmedium für eine hydrodynamische Maschine - Google Patents
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- C10N2040/08—Hydraulic fluids, e.g. brake-fluids
Definitions
- the invention relates to an operating medium for a hydrodynamic Machine, especially clutches and / or brakes.
- Hydrodynamic machines such as, for example, are customary Clutches or brakes (see Voith, hydrodynamic gears, Clutches, brakes, Otto Krausskopf-Verlag GmbH, Mainz, 1970, their Full disclosure content in the present application is included) filled with mineral oils as the working fluid. This had the The advantage that the bearing lubrication is always ensured by the mineral oils.
- G 84 14 929 proposed by the Provide surfaces in contact with the working liquid with a metal oxide layer.
- glycol or phosphate ester was used as an alternative to water as the operating medium to meet the demand for low environmental impact and Flame retardant.
- glycol as the operating medium, a simultaneous lubrication of the bearings can be guaranteed, but resulted problems in the area of environmental pollution when using this substance. So Depending on the manufacturer, glycol can be classified in Water hazard class 0 or 1 can be obtained, despite the classification in Water hazard class 0 is the use of this operating medium especially difficult in water protection areas, because the liquid is a has a higher density than water and is also water-soluble.
- a high hydrodynamic torque transmission is said as well as the bearing lubrication are guaranteed.
- the Bearing lubrication should last with the new operating medium as can be achieved with the use of mineral oils.
- the working fluid has a high thermal load and the formation toxic substances under temperature stress can be excluded. Is solved this task by the operating medium specified in claim 1, the characterized in that it comprises fully synthetic esters.
- Fully synthetic esters made from mineral oil are particularly preferred synthesized dicarboxylic esters and / or polyol esters.
- this Operating medium according to the invention has a flash point that> 280 ° C. is.
- the operating medium according to the invention is easily biodegradable, should leak from the closed circuit due to leakage etc.
- the hydraulic fluid has sufficient ecological compatibility and is in water hazard class 1 (classification according to the VCI concept) only weakly water-hazardous, classified.
- a turbo coupling becomes a working medium specified, which is characterized by high fire safety and a high environmental compatibility and all for use in turbo couplings necessary technical operating conditions are met.
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Betriebsmedium für hydrodynamische Maschinen, insbesondere für hydrodynamische Kupplungen und/oder Bremsen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsmedium vollsynthetische Ester umfaßt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Betriebsmedium für eine hydrodynamische
Maschine, insbesondere Kupplungen und/oder Bremsen.
Üblicherweise sind hydrodynamische Maschinen, wie beispielsweise
Kupplungen oder Bremsen (siehe hierzu Voith, Hydrodynamische Getriebe,
Kupplungen, Bremsen, Otto Krausskopf-Verlag GmbH, Mainz, 1970, deren
Offenbarungsgehalt vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung mit
einbezogen wird) mit Mineralölen als Arbeitsflüssigkeit gefüllt. Dies hatte den
Vorteil, daß die Lagerschmierung durch die Mineralöle stets sichergestellt ist.
In bestimmten Anwendungsgebieten hydrodynamischer Maschinen,
beispielsweise beim Einsatz von hydrodynamischen Kupplungen zwischen
Antriebsmotor und Arbeitsmaschine im Bergbau, mußte sichergestellt sein,
daß das Arbeitsmedium nur schwer entflammbar ist. Als weitere Forderung
ergab sich die nach einer niedrigen Umweltbelastung. Beide Forderungen,
also die der Schwerentflammbarkeit und die einer niedrigen Umweltbelastung,
wurden im Stand der Technik bislang durch den Einsatz von Wasser als
Arbeitsmedium erfüllt. In diesem Zusammenhang wird auf die
Gebrauchsmusteranmeldungen G 84 14 929 und G 86 13 508 verwiesen,
deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in diese Anmeldung mit einbezogen
wird.
Die Verwendung von Wasser als Kupplungs-/Arbeitsflüssigkeit hatte eine
Reihe von Nachteilen. So konnten diese Flüssigkeiten nicht zugleich als
Schmiermittel für die Lager verwendet werden. Es war somit eine getrennte
Schmierung der Lager erforderlich und eine Abdichtung derselben gegen den
Arbeitsraum. Ein weiterer Nachteil bestand darin, daß das Arbeitsmedium
Wasser im Betrieb an den Innenflächen verschiedener Kupplungsbauteile,
insbesondere den Schaufelrädern, Korrosionsschäden verursachte.
Durch aufwendige Konstruktionen der Kupplung wurde versucht, diese
Nachteile, die aufgrund des Einsatzes von Wasser als Arbeitsflüssigkeit
entstanden, zu beheben.
So wurde beispielsweise in der G 84 14 929 vorgeschlagen, die von der
Arbeitsflüssigkeit berührten Flächen mit einer Metalloxidschicht zu versehen.
Alternativ zu Wasser als Betriebsmedium wurde Glykol bzw. Phosphatester
eingesetzt, um die Forderung nach einer niedrigen Umweltbelastung und
Schwerentflammbarkeit zu erfüllen.
Zwar konnte durch den Einsatz von Glykol als Betriebsmedium eine
gleichzeitige Schmierung der Lager gewährleistet werden, jedoch ergaben
sich Probleme im Bereich der Umweltbelastung bei Einsatz dieses Stoffes. So
kann Glykol je nach Hersteller zwar mit der Klassifizierung in
Wassergefährdungsklasse 0 bzw. 1 erhalten werden, trotz der Einordung in
Wassergefährdungsklasse 0 ist die Verwendung dieses Betriebsmediums
insbesondere in Wasserschutzgebieten aber schwierig, da die Flüssigkeit eine
höhere Dichte als Wasser besitzt und außerdem wasserlöslich ist.
Als weiteres Betriebsmedium, das insbesondere die Forderung nach der
Schwerentflammbarkeit erfüllt, ist im Stand der Technik der Einsatz von
Phosphatestern genannt. Es ergaben sich jedoch Probleme betreffend die
Lebensdauer der Lager, die aufgrund der verringerten Schmierung um ca.
20 % bei Verwendung von Phosphatestern herabgesetzt wurde. Außerdem
zeigten die Stoffe eine hohe Umweltbelastung, da Phosphatester unter
Temperaturbelastung zur Bildung toxischer Stoffe neigen.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Arbeitsflüssigkeit für eine
hydrodynamische Maschine, insbesondere eine Kupplung, zur Verfügung zu
stellen, mit der die Nachteile der zuvor genannten Flüssigkeiten überwunden
werden. Außerdem soll eine hohe hydrodynamische Drehmomentübertragung
sowie die Lagerschmierung gewährleistet werden. Betreffend die
Lagerschmierung sollen mit dem neuen Betriebsmedium die Lebensdauern
wie bei der Verwendung von Mineralölen erreicht werden. Des weiteren sollte
die Arbeitsflüssigkeit in hohem Maße thermisch belastbar und die Bildung
toxischer Stoffe unter Temperaturbelastung ausgeschlossen sein. Gelöst wird
diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 angegebene Betriebsmedium, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß es vollsynthetische Ester umfaßt.
Besonders bevorzugt sind vollsynthetische Ester, die aus Mineralöl
synthetisierte Dikarbonester und/oder Polyolester umfassen.
Der Einsatz derartiger Arbeitsflüssigkeiten als Betriebsmedien für
hydrodynamische Maschinen hat u.a. den Vorteil, daß ein Umstieg von
Mineralöl auf das neue Betriebsmedium ohne großen Aufwand möglich ist.
Insbesondere zeichnen sich die Arbeitsflüssigkeiten durch eine niedrige
Umweltbelastung bei einem eventuellen Austritt aus der Kupplung aus sowie
eine sehr schwere Entflammbarkeit. Daneben besteht die prinzipielle
Möglichkeit der Entsorgung dieser Arbeitsflüssigkeiten gemeinsam mit
Mineralöl, was die Entsorgungskosten erheblich verringert.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß durch den Einsatz des
erfindungsgemäßen Betriebsmediums sowohl die Anforderungen an eine
niedrige Umweltbelastung wie auch der Schwerentflammbarkeit erfüllt werden
können. Andererseits trifft dies auch auf sämtliche technische Erfordernisse,
wie beispielsweise eine sich nicht ändernde Viskosität und auch thermische
Stabilität zu. Dies war insbesondere deswegen überraschend, weil im
Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Betriebsmedium bekannt war, daß bei
Verwendung von Estern, die auf natürlicher Basis entstanden waren oder
einen Anteil natürlicher Ester enthielten, die technischen Anforderungen nicht
erfüllt werden konnten. Diese Ester waren wie die erfindungsgemäßen
Flüssigkeiten als Hydraulikflüssigkeiten klassifiziert und für hydrostatische
Anwendungen geeignet. Bei Verwendung von derartigen
Hydraulikflüssigkeiten in hydrodynamischen Maschinen, beispielsweise
Turbokupplungen oder Bremsen traten aber die nachfolgenden Probleme auf:
- die Viskosität nahm ständig zu,
- die Fluide zeigten eine mangelnde thermische Stabilität.
All diese Probleme konnten mit dem vollsythetischen Betriebsmedium auf
unerwartet einfache Art und Weise gelöst werden.
Betreffend die Schwerentflammbarkeit ist es besonders bevorzugt, wenn das
erfindungsgemäße Betriebsmedium einen Flammpunkt aufweist, der > 280° C
ist. Um die Umweltverträglichkeit zu erhöhen, ist mit Vorteil vorgesehen, daß
das erfindungsgemäße Betriebsmedium biologisch leicht abbaubar ist, sollte
es aus dem geschlossenen Kreislauf aufgrund von Leckagen etc. austreten.
Nachfolgend sollen Beispiele für die erfindungsgemäßen Betriebsmedien
gegeben werden. Diese Beispiele erläutern lediglich die Erfindung und stellen
insbesondere keine Beschränkung auf ein bestimmtes Betriebsmedium dar.
Gemäß der Erfindung werden hiervon alle derartigen Betriebsmedien erfaßt,
die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie vollsynthetische Ester umfassen.
Betriebsmedium umfassend die schwer entflammbare Hydraulikflüssigkeit
RENOSAFE DU 46 der Firma Fuchs Mineralölwerke GmbH, 68145 Mannheim,
wobei gemäß vorläufiger Produktinformation der Firma Fuchs, deren
Offenbarungsgehalt vollumfänglich in diese Anmeldung mit aufgenommen
wird, die schwer entflammbare Hydraulikflüssigkeit RENOSAFE DU 46 u. a.
folgende Eigenschaften aufweist:
- einen Viskositätsindex gemäß DIN ISO 2909 von 188, d.h. auch bei hohen Temperaturen wird mit diesem Betriebsmedium eine ausreichende Schmierung gewährleistet
- Flammpunkt gemäß DIN ISO 2592 von 306° C, so daß eine hohe Brandsicherheit gewährleistet ist
- Oxidationsstabilität RENOSAFE DU 46 ist oxidativ stabiler als vergleichbare Öle auf Mineralölbasis, so daß sich keine bzw. nur geringe Mengen von Reaktionsprodukten, die Korrosion verursachen können, bilden können. Gemäß DIN 51585 beträgt der Korrosionsgrad gegenüber Stahl 0-A.
Gemäß dem Sicherheitsdatenblatt nach 91/155/EWG, § 14 GefStoffV, TRGS
220 der Hydraulikflüssigkeit RENOSAFE DU 46 der Firma Fuchs
Mineralölwerke GmbH, Friesenheimer Straße 15, D-68169 Mannheim, dessen
Offenbarungsgehalt vollumfänglich in diese Anmeldung mit einbezogen wird,
weist die Hydraulikflüssigkeit eine ausreichende ökologische Verträglichkeit
auf und ist in Wassergefährdungsklasse 1 (Einstufung nach VCI-Konzept) also
nur schwach wassergefährend, klassifiziert.
Betriebsmedium umfassend den biologisch schnell abbaubaren
Hochleistungsschmierstoff PLANTOSYN 3268 der Firma Fuchs Mineralölwerke
GmbH, 68145 Mannheim, wobei gemäß Produktinformation der Firma Fuchs
Mineralölwerke GmbH, 68145 Mannheim, deren Offenbarungsgehalt
vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen wird,
PLANTOSYN 3268 folgende Eigenschaften aufweist:
- Viskosität bei 40° C 42,6 mm2/sek und bei 100° C 7,7 mm2/sek gemäß DIN 51562, d.h. PLANTOSYN 3268 ist in der Viskositätslage der Motoröl-SAE-Klasse 5W-20 zuzuordnen. Das Produkt ist auch unter Langzeitbeanspruchung sehr stabil;
- hohe Brandsicherheit: Flammpunkt von 230° C gemäß DIN ISO 2592;
- die Ökotoxizität ist gemäß Sicherheitsdatenblatt nach 91/155/EWG, § 14 GefStoffV TRGS 220 für PLANTOSYN 3268 der Firma Fuchs Mineralölwerke GmbH, Friesenheimer Straße 15, D-68169 Mannheim, dessen Offenbarungsgehalt vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen wird, sehr gut. Es besteht eine leichte biologische Abbaubarkeit. PLANTOSYN 3268 ist nicht wasserlöslich und wird daher beispielsweise nach Leckagen oder Ölverlusten im allgemeinen in den oberen Erdschichten festgehalten und dort biologisch schnell abgebaut. PLANTOSYN 3268 ist gemäß dem zuvor erwähnten Sicherheitsdatenblatt in die Wassergefährdungsklasse 0 (Einstufung nach VCI-Konzept) eingeordnet und im allgemeinen daher nicht wassergefährdend.
Mit der vorliegenden Verwendung von vollsynthetischen Estern als
Arbeitsflüssigkeit bzw. Betriebsmedium in einer hydraulischen Maschine,
beispielsweise einer Turbokupplung, wird somit ein Arbeitsmedium
angegeben, das sich durch eine hohe Brandsicherheit auszeichnet sowie eine
hohe Umweltverträglichkeit und sämtliche für den Einsatz in Turbokupplungen
notwendigen technischen Betriebsbedingungen erfüllt.
Claims (4)
- Betriebsmedium für hydrodynamische Maschinen, insbesondere für hydrodynamische Kupplungen und/oder Bremsen, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsmedium vollsynthetische Ester umfaßt.
- Betriebsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die voll synthetischen Ester aus Mineralölen synthetisierte Dikarbonester und/oder Polyolester umfassen.
- Betriebsmedium gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsmedium einen Flammpunkt, der > 200° C ist, aufweist.
- Betriebsmedium gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsmedium biologisch sehr leicht abbaubar ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19729210 | 1997-07-09 | ||
DE19729210 | 1997-07-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0890634A1 true EP0890634A1 (de) | 1999-01-13 |
Family
ID=7835052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP98112238A Withdrawn EP0890634A1 (de) | 1997-07-09 | 1998-07-02 | Betriebsmedium für eine hydrodynamische Maschine |
Country Status (1)
Country | Link |
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EP (1) | EP0890634A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1594637A1 (de) * | 1965-11-06 | 1971-01-07 | Technochemie Gmbh | Verbesserungsmittel fuer Schmieroele |
EP0272575A2 (de) * | 1986-12-22 | 1988-06-29 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Hochviskose, neutrale Polyolester |
DE3929069A1 (de) * | 1989-09-01 | 1991-03-07 | Henkel Kgaa | Neues basisoel fuer die schmierstoffindustrie |
EP0612831A1 (de) * | 1992-12-07 | 1994-08-31 | Idemitsu Kosan Company Limited | Flammfestes Hydrauliköl |
-
1998
- 1998-07-02 EP EP98112238A patent/EP0890634A1/de not_active Withdrawn
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