Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen
Campus-Boulevard 30
52074 Aachen

22005898

01.09.1999

Zur Charakterisierung des Gebrauchszustandes von pflanzenölbasierten Hydraulikflüssigkeiten wurden Messverfahren untersucht und entwickelt, die für online- und in-situ-Messungen geeignet sind. Als Messverfahren haben sich im Wesentlichen die online-Viskositätsmessung, die Dekametrie (Dielektrizitätsmessung) und die IR-Spektrometrie als geeignet herauskristallisiert, um Veränderungen der Gebrauchseigenschaften von Ölen aufzuzeigen. Ein weiteres vielversprechendes, sich von den übrigen Messverfahren abhebendes Verfahren ist die Gas-Messzelle (die sogenannte "elektronische Nase"), mit deren Hilfe beim Alterungsvorgang entstehende Alterungsprodukte des betreffenden Öls als sogenannte Headspace-Probe (in der Gasphase) detektiert werden. Verwendet wurde eine QMB-Messzelle (Quarz Micro Balance), bei der Quarz-Dickenscherschwinger zur Messung geringster Massenanlagerungen bis in den Nanogrammbereich eingesetzt werden. Die Auswertung der Kennwerte erfolgt durch eine multivariate Datenanalyse (MDA). Die gleichzeitige Auswertung mehrerer Kennwerte hat bei der Charakterisierung des Ölzustandes den Vorteil, dass alle durch die Kenngrößen eingebrachten Informationen berücksichtigt werden und dadurch eine zuverlässige Vorhersage der Ölalterung möglich wird. So gut die Korrelationen der untersuchten Messgrößen mit den verschiedenen Alterungs-Laborkenngrößen im Einzelfall auch sind, so schwierig ist es aber auf der anderen Seite, diese Ergebnisse auf andere Öle oder Einsatzbedingungen zu übertragen. In weiterführenden Arbeiten gilt es, diese Sensoren weiterzuentwickeln, in Anlagen zu applizieren und die auf diese Weise gewonnenen Erfahrungen in eine stetige Optimierung zurückfließen zu lassen.

Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens ist es, durch weiterführende Modifizierungen der Fettsäuren an den Doppelbindungen von Raps- und Sonnenblumenöl, ihr Einsatzgebiet im Bereich der Schmier-und Verfahrensstoffe auf die Leistungsstufe der gesättigten Syntheseester zu erweitern. Durch die gezielte Modifikation von hoch ölsäure-haltigen Pflanzenölen wie Raps- und HO-Sonnenblumenöl soll eine preisgünstige Alternative erarbeitet werden. Im Vordergrund steht dabei die Synthese von gesättigten Estern sowie die Herstellung von Hydroxylgruppen und Alkylverzweigungen (Isocarbonsäuren) enthaltenen Fettsäuren. Zur Herstellung der Isocarbonsäuren bietet sich vorallem die En-Reaktion an. Neben der En-Reaktionen sollen weitere Modifizierungsmöglichkeiten untersucht werden. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen der Universität Wuppertal, der RWTH Aachen/IFAS und der Fuchs Dea Schmierstoff GmbH durchgeführt. Von der Universität werden die Modifizierungen (Selektivhydrierung, Vernetzung/Polymerisation, Alkylierung, Photooxidation, Cyclopropanierung) an den Doppelbindungen der Pflanzenöle sowie die chemisch- physikalischen Tests durchgeführt. Die Firma Fuchs übernimmt die Überführung der Laborsynthesen in den Technikumsmaßstab (10 -20 l) sowie die Formulierung der Hydraulikflüssigkeiten und deren chemisch-physikalische Testung. Die Arbeiten der RWTH Aachen konzentrieren sich zum einen auf die Untersuchung der von den Verbundpartnern entwickelten Fluide in Prüfständen sowie auf die Entwicklung eines Systems zum Condition Monitoring, mit welchem der Zustand des Fluides kontinuierlich überwacht werden kann.