用于确定润滑剂老化状态的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定润滑剂(6)的老化状况的方法，该润滑剂在待润滑的机器(5)中与金属的表面(7)接触，以及涉及一种用于执行该方法的装置(1)。该方法包括确定润滑剂(6)中的金属离子的含量或金属离子的含量的变化。
【专利说明】用于确定润滑剂老化状态的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于确定润滑剂的老化状态的方法以及一种执行该方法的装置。【背景技术】
[0002]润滑剂质量在机器和设备结构、特别是在传动技术中是一个重要的影响参数，其确定整个传动系或经过润滑的结构组件的可用性、可靠性和安全性。传动器的维护中的经验表明，即使是最好的润滑剂也会老化并且必须更换。在这里，人们越来越多地从时间计划的更换间隔转向根据状态的更换期限。
[0003]普遍适用的标准，什么时候润滑剂的质量是不够的，还不存在。在专业文献中有大量的更换标准，这些标准部分地相互矛盾。通常对于每一次应用和每一种润滑剂应考虑个体的极限值。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种经过改进的用于确定润滑剂的老化状况的方法，以及一种执行该方法的装置。
[0005]该目的根据本发明通过一种带有权利要求1所述特征的方法以及根据权利要求8的应用来实现。
[0006]根据本发明的方法用于确定润滑剂的老化状态，该润滑剂在待润滑的机器中与金属的表面接触。该方法包括:确定润滑剂中金属离子的含量或金属离子的含量的变化。
[0007]机器这个概念一般包括所有运动的机器部件，在该机器部件中使用用于润滑的润滑剂，例如传动器、特别是齿轮传动装置和发动机。润滑剂可以是液态的润滑剂，例如润滑油，但也可以是糊状的润滑剂，例如液体润滑脂或润滑脂。
[0008]本发明以这一认识为基础，即老化的润滑剂构成腐蚀的部分，该腐蚀的部分可以化学地腐蚀金属的表面，以及由此所引起的从金属的表面中释放金属离子可以用作用于润滑剂的老化状态的指标。
[0009]因为经过润滑的机器中的部件的大多数通常由铁或钢制成，润滑剂中铁离子的证据是优先的。其它金属的离子，例如铜或锡，也可用作润滑剂的老化状态的证据。离子的金属种类可以给出一个对此的提示，即哪些部件被润滑剂腐蚀。铁离子可以提示齿轮和滚动轴承的腐蚀。铜离子可以提示黄铜保持架轴承或青铜轴承的腐蚀。锡离子可以提示白合金或青铜制成的滑动轴承的腐蚀。
[0010]只要润滑剂没有腐蚀金属表面，就没有或者相对较少的金属离子从表面被释放。如果金属离子被释放，必须检查这是否是一个想要的或者所被容忍的过程的结果，例如添加给润滑剂的添加剂的反应，或由于润滑剂老化而造成的不希望的、急剧加速的金属离子的排出。
[0011]本发明能实现位于机器中的润滑剂的质量的可靠监控。与已知的用于确定润滑剂老化的方法相比，例如酸值的测量或红外线光谱的评价，本方法的优点主要在于极限值的简单确定。当润滑剂的腐蚀性增加时，从金属的表面释放金属离子才会加速发生。因此为了确定极限值不需要成本过高的试验，其分别只特定地适用于应用的个别的组合和润滑齐U。相反，对于每一种润滑剂可以借助简单的试验室试验确定极限值。
[0012]本发明的有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中给出。在此根据本发明的方法也可相应地改进从属的装置权利要求，反之亦然。
[0013]根据本发明的一个优选的设计方案，确定通过测量传感器实现，该测量传感器布置在机器中或通过润滑剂导管与机器连接。润滑剂状态可直接在待润滑的机器的运转中借助传感器实现，该传感器探测金属离子。
[0014]根据本发明的一个优选的设计方案，确定通过提取润滑剂样品和分析润滑剂样品来实现。润滑剂状态可以通过在试验室内的润滑剂样品的化学分析来实现。
[0015]建立在检定试剂(Nachweisreagenz)基础上的试验室方法是借助检定试剂用于试管内的铁离子的阳离子检定，即利用硫氰酸盐、巯基乙酸(Thioglykolsaeure)或者红色或黄色的氰铁酸钾的铁离子检定。后续的定量确定可以借助光谱学实现。
[0016]此外，该目的根据本发明通过具有权利要求4所述特征的装置来实现。
[0017]根据本发明的装置用于执行根据前述的设计方案中的任一项的方法。该装置包括用于确定润滑剂中的金属离子的含量或金属离子的含量的变化的传感器。该装置包括用于评价在传感器中已获得的测量值的处理器。此外，该装置包括用于将测量值从传感器传输至处理器的传输单元。
[0018]润滑剂状态也可通过金属离子的物理检定方法来实现。
[0019]根据本发明的一个优选的设计方案，传感器包括用于测量金属离子的浓度的离子选择性电极。
[0020]根据本发明的一个优选的设计方案，传感器包括用于测量金属离子的光度分析系统。这种光度的分析系统用于测量在水中或在医疗技术中的铁离子。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]接下来借助几个实施例参照附图来阐述本发明。附图分别示意性地，而不是按比例地示出:
[0022]图1是润滑剂中金属离子的数量的时间上的变化曲线；
[0023]图2是用于执行该方法的装置的第一实施例；以及
[0024]图3是用于执行该方法的装置的第二实施例。
【具体实施方式】
[0025]图1示出了一个曲线图，在该曲线图中绘出(auftragen)关于时间t的润滑剂中金属离子的数量N，该润滑剂在待润滑的机器中与金属的表面接触。时间轴从时刻0开始，在该时刻实现机器的起动。直至时刻tl，润滑剂中金属离子的数量N急剧增加，这是由于机器的起动而造成的:直至彼此接触的机器部件，例如齿轮和轴，已经“磨合运转”，实现相对较大的磨损，并且因此实现润滑剂中铁颗粒以及铁离子的过渡。
[0026]在tl和t2之间的时间间隔内，润滑剂仍然是未消耗的，其只具有相对较少的和稍微增加的腐蚀性的化合物(Verbindung)的含量，该化合物从待润滑的机器的金属表面释放铁离子。因此在tl和t2之间的时间间隔内，润滑剂中金属离子的数量N相对较少。
[0027]在时刻t2，润滑剂(S=阈值)中的金属离子的数量N总计为Ns。从时刻t2开始润滑剂中金属离子的数量N急剧增加。原因在于，老化的润滑剂构成了越来越大的腐蚀性部分的数量，该部分可以化学地腐蚀金属的表面。由于润滑剂的这一增加的腐蚀性，从金属的表面中加速地发生金属离子的释放。因此时刻t2定义了一个时刻，在该时刻润滑剂应该被更换。这一时刻t2，在该时刻润滑剂中金属离子的数量N假定为值Ns，可以根据本发明通过金属离子含量N的确定来确定:当金属离子含量达到值Ns时，达到润滑剂更换时刻t2。
[0028]可替换地，润滑剂6中的金属离子的含量的变化也是可以监控的。在这种情况下把to和tl之间的时间间隔去除，因为其间出现的急剧上升的原因不是由于润滑剂的老化过程，而是由于接触的金属的部件的损耗，例如机器磨合运转时传动器的彼此啮合的部件。在tl和t2之间的时间间隔内，润滑剂中金属离子的数量N的在时间上的变化dN/dt是相对较慢的。当润滑剂已经老化时，从时刻t2起才开始观察到润滑剂中金属离子的数量N的明显变化，即急剧增加。这意味着，替代润滑剂中金属离子的绝对数量，润滑剂中金属离子的数量的在时间上的变化dN/dt也可以作为用于润滑剂老化状态的指示。
[0029]图2示出了用于执行用于确定润滑剂6的老化状态的方法的一个装置1，该润滑剂在待润滑的机器5中与金属的表面7接触。
[0030]在机器5的内部安装有传感器2，该传感器用于确定润滑剂中金属离子的含量或金属离子的含量的变化。该传感器部分地浸入在填充有润滑剂6的油槽内并确定测量值，该测量值使润滑剂中金属离子浓度的结论成为可能。传感器2例如包括离子选择性的电极，该电极与润滑剂接触。
[0031]由传感器2已获得的测量值通过数据线12传输至输送单元4，该输送单元在发送单元和对应的接收单元之间进行测量值的无线传输9。测量值由接收单元最终传输至处理器3，该处理器进行由传感器2已获得的测量值的评价。如果从测量值中获得，金属离子的含量高于阈值Ns，处理器3会给装置I的操作者发出通知，例如作为屏幕上的警告指示，或者作为电子邮件。
[0032]图3同样示出了用于执行用于确定润滑剂6的老化状态的方法的一个装置1，该润滑剂在待润滑的机器5中与金属的表面7接触。在此，用于确定润滑剂中金属离子的含量或金属离子的含量的变化的传感器2，与在图2内所示出的装置相反，没有布置在机器5的内部，而是布置在机器5的外部。
[0033]外部的传感器2通过润滑剂导管8与机器5的润滑剂收集容器，例如油槽连接。通过润滑剂导管8润滑剂6从机器5供应给传感器。这对应于润滑剂样品的提取。润滑剂导管8优选地设计为环形导管，具有从机器5引导至传感器2的润滑剂供给管路，和一个在相反方向引导的润滑剂回流管路。通过这种方式，“新鲜的”润滑剂6可以连续地从机器5供应至传感器2，这意味着润滑剂以当前的金属离子含量作为样品材料供应。
[0034]传感器2在供应给其的润滑剂6的基础上确定测量值，该测量值使润滑剂6中的金属离子浓度的结论成为可能。这对应于润滑剂样品的分析。传感器2例如包括用于测量金属离子的光度的分析系统。
[0035]由传感器2已获得的测量值被传输至传输单元4，该传输单元通过数据线10在发送单元和对应的接收单元之间进行测量值的传输。测量值由接收单元最终传输至处理器3，该处理器进行由传感器2已获得的测量值的评价。如果由测量值获得，金属离子的含量高于阈值Ns，处理器3会给装置I的操作者发出通知，例如作为屏幕上的警告指示，或者作为电子邮件。
[0036]尽管本发明在细节上通过优选的实施例详细阐述和说明，但本发明并不限于所公布的实施例，专业人员也可由此推导出其它的变体方案，而没有脱离本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于确定润滑剂(6)的老化状态的方法，所述润滑剂在待润滑的机械(5)中与金属的表面(7)接触，所述方法包括以下步骤: 确定所述润滑剂(6)中的金属离子的含量或金属离子的含量在时间上的变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定通过测量传感器(2)实现，所述测量传感器布置在所述机器(5)中或通过润滑剂导管(8)与所述机器连接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述确定通过提取润滑剂样品和分析所述润滑剂样品来实现。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括以下步骤: 将已确定的所述含量或已确定的所述变化与参考值进行比较； 以及 如果所述含量或所述变化超过所述参考值，触发通知。
5.一种用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法的装置(I)， 包括: -用于确定所述润滑剂中的金属离子的含量或金属离子的含量在时间上的变化的传感器⑵； -用于评价在所述传感器(2)中已获得的测量值的处理器(3); 以及 -用于将所述测量值由所述传感器(2)传输至所述处理器(3)的传输单元(4)。
6.根据权利要求5所述的装置(I)，其中，所述传感器(2)包括离子选择性电极。
7.根据权利要求5或6所述的装置(I)，其中所述传感器(2)包括光度分析系统。
8.一种测量值的应用，所述测量值指示润滑剂(6)中的金属离子的含量或金属离子的含量在时间上的变化，以用于确定所述润滑剂(6)的老化状态，所述润滑剂在待润滑的机器(5)中与金属的表面(7)接触。
【文档编号】G01N33/30GK103675241SQ201310436166
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2012年9月25日
【发明者】约阿希姆·罗德 申请人:西门子公司