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Dokumentenidentifikation DE10131106A1 23.01.2003
Titel Gefäßbehandlungsvorrichtung mit Sensor zur Ermittlung der Schmierölqualität
Anmelder KRONES AG, 93073 Neutraubling, DE
Erfinder Humele, Heinz, 93107 Thalmassing, DE
DE-Anmeldedatum 27.06.2001
DE-Aktenzeichen 10131106
Offenlegungstag 23.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.01.2003
IPC-Hauptklasse F16N 29/00
IPC-Nebenklasse B65C 9/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Gefäßbehandlungsvorrichtung, wie etwa eine Etikettiervorrichtung oder einen Flaschentisch, mit ölgeschmiertem Antrieb und Lagern und mit einer Schmieröleinrichtung.
Um bei einer solchen Vorrichtung die Ölqualität bestimmen zu können, ist vorgesehen, dass die Schmieröleinrichtung einen Sensor zur Ermittlung der Schmierölqualität umfasst, der derart beschaffen ist, dass er die Viskosität und/oder die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Schmieröls misst.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Gefäßbehandlungsvorrichtung, wie etwa eine Etikettiervorrichtung oder einen Flaschentisch mit ölgeschmiertem Antrieb, Lagern oder dgl. und mit einer Schmieröleinrichtung, sowie ein Verfahren zur Bestimmung der Schmierölqualität.

Eine derartige Etikettiervorrichtung ist beispielsweise bereits aus den Patentschriften DE 30 44 879 C2 und DE 32 16 138 C2 bekannt.

Diese Etikettiervorrichtung weist eine Ölbadschmierung auf und besitzt ein geschlossenes Gehäuse, in dem die Kurvensteuerung und die Getriebeglieder von auf einem Rotor gelagerten Etikettenentnahmepaletten untergebracht sind. Das Gehäuse ist zumindest teilweise mit einem speziellen Schmieröl (Getriebeöl) gefüllt. Die zuvorgenannten Flaschentische vor Etikettiermaschinen, die darauf gelagerte, durch Steuerkurven betätigbare Drehteller besitzen, weisen eine Ölumlaufschmierung auf, die im deutschen Patent DE 28 42 794 C2 ausführlich beschrieben ist.

Bislang wurde das Schmieröl in starren Ölwechselintervallen nach einer bestimmten Betriebsstundenzahl ausgewechselt, und zwar unabhängig davon, ob das Öl nun tatsächlich nicht mehr brauchbar ist. Da das Öl bislang nicht in Abhängigkeit der Ölqualität ausgetauscht wird, sondern nur in Abhängigkeit der Betriebsstunden, kommt es vor, dass Schmieröl ausgetauscht wird, obwohl es noch eine ausreichende Qualität aufweist. Wegen der bei Gefäßbehandlungsvorrichtungen erheblichen Mengen an Öl, bringt diese Verfahrensweise einen erhöhten Arbeitsaufwand und erhöhte Kosten, insbesondere auch durch die hohen Entsorgungskosten, mit sich, d. h. ist nicht wirtschaftlich vertretbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Gefäßbehandlungsvorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Ölqualität in solchen Gefäßbehandlungsvorrichtungen bereitzustellen, die es ermöglichen, die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schmieröleinrichtung einen Sensor zur Ermittlung der Schmierölqualität umfasst, der derart beschaffen ist, dass er die Viskosität und/oder die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Schmieröls mißt. Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Viskosität und/oder die elektrische Leitfähigkeit und/oder die relative Dielektrizitätskonstante als Schmierölparameter bei einer bestimmten Temperatur gemessen werden, die gemessen Schmierölparameter mit Grenzwerten für die Schmierölqualität für die bestimmte Temperatur verglichen werden, und bestimmt wird, dass die Schmierölqualität mangelhaft ist und ein Ölwechsel vorgenommen werden muss, wenn ein gemessener Parameter den Grenzwert erreicht oder übersteigt.

Die vorliegende Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass das Schmieröl erst dann gewechselt wird, wenn es tatsächlich nicht mehr brauchbar ist, d. h. allein die Ölqualität bestimmt die Wechselintervalle und nicht mehr die Gebrauchsdauer. Je älter und verbrauchter das Schmieröl ist, desto dickflüssiger und unleitfähiger wird es. Dies liegt auch entscheidend am Kondeswassereintrag. Aus diesem Grund, kann durch Messung der Viskosität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der relativen Dielektrizitätskonstante direkt auf die Ölqualität rückgeschlossen werden. Mit Hilfe des Sensors läßt sich der Zeitpunkt für den fälligen Ölwechsel sehr genau bestimmen. Dadurch, dass sich der Sensor in der Schmieröleinrichtung selbst befindet, müssen keine Ölproben entnommen werden und es ist möglich, dass die Ölqualität kontinuierlich überwacht wird. Auf diese Weise sind erhebliche Kosteneinsparungen realisierbar.

Da sich die gemessenen Parameter, wie Viskosität, Dielektrizitätskonstante und elektrische Leitfähigkeit in Abhängigkeit der Temperatur ändern, ist es vorteilhaft, die Grenzwerte entsprechend der Öltemperatur, bei der die Parameter für das Schmieröls gemessen werden, anzugeben. Somit kann der richtige Zeitpunkt für den fälligen Ölwechsel sehr exakt bestimmt werden.

Dabei kann der Sensor einen integrierten Temperaturfühler umfassen, der die Temperatur des Schmieröls erfasst. Der Temperaturfühler muss jedoch nicht direkt im Sensor integriert sein, sondern kann auch separat angeordnet werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Sensor ein zylindrischer Schwingquarzsensor. Derartige Schwingquarzsensoren erlauben auf einfache Art und Weise sowohl die Viskosität als auch die relative Dielektrizitätskonstante, als auch die elektrische Leitfähigkeit des Schmieröls zuverlässig und einfach zu messen.

Die Schmieröleinrichtung kann einen Ölvorratsbehälter aufweisen, in dem der Sensor angeordnet ist. Eine derartige Anordnung des Sensors bringt den Vorteil mit sich, dass der Sensor ständig dem Schmieröl ausgesetzt ist, was eine kontinuierliche Messung möglich macht. Gemäß einer weiteren Ausführungsart dient das Gehäuse der Gefäßbehandlungsvorrichtung selbst als Ölvorratsbehälter, in dem der Sensor angeordnet ist.

Bei einer anderen Ausführungsform weist die Schmieröleinrichtung einen Ölvorratsbehälter sowie eine Ölzufuhr- und eine Ölrücklaufleitung auf, wobei der Sensor entweder in der Ölzufuhr- oder Ölrücklaufleitung vorgesehen ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Sensor zusätzlich eine Auswerteeinheit mit einem Speicher auf. Die Auswerteinheit kann dabei im Sensor integriert sein, z. B. im Sensorkopf, oder aber getrennt ausgebildet sein. Im Speicher der Auswerteeinheit können Grenzwerte für die Viskosität und/oder relative Dielektrizitätskonstante und/oder elektrische Leitfähigkeit des Schmieröls in Abhängigkeit der Temperatur gespeichert werden. Die Auswerteeinheit kann weiter eine Vergleichseinheit umfassen, die bei einer bestimmten Temperatur die gemessenen Viskositätswerte und/oder Werte für die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die Werte für die elektrische Leitfähigkeit mit den für die entsprechenden Temperaturen gespeicherten Grenzwerte vergleicht und ein Signal zur Anzeige des Ergebnisses ausgibt. In vorteilhafter Weise befindet sich der Sensor in einer Ölablaßeinrichtung, wie z. B. einer Ölablaßschraube, und ist somit immer leicht zugänglich oder austauschbar.

Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, zur Ermittlung der Schmierölqualität vor oder gleichzeitig mit dem Messen der unterschiedlichen Parameter die Schmieröltemperatur zu bestimmen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wird vor dem Messen eines Schmierölparameters die Viskosität und/oder die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die elektrische Leitfähigkeit von der Vorrichtung frisch zugesetztem Öl in Abhängigkeit der Temperatur bestimmt und wird dann der Grenzwert für die jeweiligen Parametern in Abhängigkeit der Temperatur festgelegt, was beispielsweise durch Messung von Gebrauchtöl erfolgt. Somit können die exakten Grenzwerte bzw. Grenzwertbereiche festgelegt werden. Es ist vorteilhaft, wenn dabei der Grenzwert als prozentuale Abweichung der Parameter vom Frischöl festgelegt wird. Eine solche Vorgehensweise vereinfacht das Verfahren erheblich, da lediglich vorab ermittelt werden muss, bei welchen prozentualen Veränderungen ein Ölwechsel sinnvoll erscheint, und dann in einer Auswerteeinheit die prozentuale Veränderung als Grenzwert in Abhängigkeit der Temperatur eingegeben wird. Dies ermöglicht eine einfache Handhabung, da bei neuen Ölfüllungen keine gesonderten Grenzwerte eingegeben, sondern lediglich einmal vorab die Schmierölparameter für das Frischöl gemessen werden müssen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der folgenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Flaschentisches,

Fig. 2 zeigt einen schematischen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Etikettiervorrichtung,

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 4 zeigt einen Graphen, der die gemessene Viskosität und die gemessene relative Dielektrizitätskonstante von Frischöl und Gebrauchtöl in Abhängigkeit der Temperatur zeigt,

Fig. 5 zeigt in schematischer perspektivischer Ansicht eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Gefäßbehandlungsvorrichtung in Form eines Flaschentisches 10, der Bestandteil einer Etikettiermaschine ist. Der Aufbau dieses Flaschentisches, sowie die Ölumlaufschmierung dieses Flaschentisches ist näher in dem deutschen Patent DE 28 42 794 beschrieben. Ein derartiger Flaschentisch hat die Aufgabe, aufrecht auf den Drehtellern 13 stehende nicht dargestellte Flaschen in bestimmten Winkelpositionen oder unter Eigenrotation an den verschiedenen Behandlungsstationen (Etikettieraggregaten) vorbeizubewegen. Die Flaschen werden hierzu durch nicht dargestellte auf den Flaschenkopf drückende Stempel auf die Drehteller 13 gepresst und zentriert. Die Lager der Drehteller 14 und 15 sind dabei schwer belastet. An die Schmierung der Lager der Drehteller werden daher hohe Anforderungen gestellt.

Das Oberteil 16 des Flaschentisches ist auf einer senkrechten, schematisch dargestellten Welle 17 befestigt. Ein Unterteil 18 ist an nicht gezeigten ortsfesten Säulen befestigt. Die Welle 17 kann in einem nicht dargestellten Gehäuse bzw. Gestell einer Etikettiermaschine drehbar gelagert sein.

Der Flaschentisch weist weiter einen Schmierölvorratsbehälter 4a, sowie eine Ölzufuhrleitung 4b als auch eine Ölrücklaufleitung 4c auf. In der Ölzufuhrleitung 4b sind ein Regel- und Sperrventil 19 sowie ein Manometer 20 und eine Ölpumpe 23 angeordnet. Die Ölzufuhrleitung 4b führt weiter zu einer Spritzdüse 5.

Im Ölvorratsbehälter 4a, der im Betrieb der Vorrichtung einen bestimmten Ölspiegel P aufweist, ist unterhalb des Ölspiegels ein Sensor 1 angeordnet. Der Sensor 1 ist derart beschaffen, dass er die Viskosität und/oder die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Schmieröls mißt.

Der Sensor 1 kann auch einen integrierten, nicht dargestellten Temperaturfühler zur Messung der Schmieröltemperatur umfassen. Der Temperaturfühler kann jedoch auch gesondert angeordnet sein. In dem Sensor 1 kann entweder eine Auswerteeinrichtung 2 integriert sein, oder aber er kann, wie in Fig. 1 dargestellt, über eine Leitung 21 mit einer Auswerteeinrichtung 2 verbunden sein, die wiederum mit einer Anzeige 3 (zur Anzeige des Messergebnisses) verbunden sein kann.

Im Betrieb des Flaschentisches, d. h. bei rotierendem Oberteil 16 wird das Sperr- und Regelventil 19 geöffnet, so dass Schmieröl aus dem vorher mit frischem Schmieröl gefüllten Ölvorratsbehälter 4a durch die Ölpumpe 23 unter Überdruck zur Spritzdüse 5 gefördert wird.

Diese sendet einen gebündelten Ölstrahl senkrecht nach oben auf die Umlaufbahn von Ölfangöffnungen 23. Das Öl wird durch eine Bohrung 24 hindurch nach oben in den Kanal 25 gefördert. Dort wird das Öl infolge der Zentrifugalkraft im Wesentlichen radial nach außen bewegt und drückt dabei in das Axiallager 15 bzw. das Radiallager 14. Der größte Teil des Öls läuft weiter radial nach außen und wird anschließend durch die Bohrung 26 und die Ölablauföffnung 27 in den Hohlraum 28 geführt, dort sammelt sich das Öl in dem wannenförmigen Unterteil 18 und läuft zurück in den Ölvorratsbehälter 4a. Durch Drehung trifft der Ölstrahl aus der Spritzdüse 5 auch auf die Unterseite des Ringkörpers 29 und benetzt mit abspritzenden Öl auch nicht detailliert dargestellte Ritzel und Zahnsegmente des Drehtellers 13, so dass auch die Steuerelemente des Drehtellers geschmiert werden.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gefäßbehandlungsvorrichtung in Form einer Etikettiervorrichtung 11 zum Entnehmen von vorgeschnittenen Etiketten aus einem Etikettenbehälter, deren Aufbau näher in den Patentschriften DE 30 44 879 C2 und DE 32 16 138 C2 beschrieben ist. Die in Fig. 2 gezeigte Etikettiervorrichtung 11 weist eine Ölbadschmierung des Getriebes auf. Mit 12 ist ein Gehäuse der Etikettiervorrichtung 11 bezeichnet, das hier zugleich als Ölvorratsbehälter für das Schmieröl dient. Das Gehäuse 12 ist zumindest teilweise mit Schmieröl gefüllt. Die Etikettiervorrichtung 11 weist mindestens einen beweglichen, exzentrisch auf einem rotierenden Träger 30 angeordnetes Entnahmeglied 31 auf, das sich mit seiner Haftfläche auf einem feststehenden, ebenen Etikettenstapel abwälzt und dabei mittels Leimhaftung ein Etikett entnimmt, das entnommene Etikett an einen rotierenden Etikettierzylinder abgibt und sich dann an einer rotierenden Leimwalze zwecks Beleimung der Haftflächen abwälzt. Das Entnahmeglied 31 wird durch mindestens ein am Träger 30 gelagertes eigenes Antriebsorgan 38 und ein diesem vorgeschaltetes Getriebe oszillierend oder rotierend bewegt. Am Umfang des Trägers 30 ist eine Verzahnung 32 ausgebildet, über die er in Pfeilrichtung kontinuierlich angetrieben wird. Im Träger 30 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt insgesamt 8 Wellen 33 drehbar gelagert. Am unteren Ende jeder Welle 33 ist ein Zahnrad 35 befestigt und ein Zahnsegment 36 drehbar gelagert, welches mit dem Zahnrad 35 auf der nächstfolgenden Welle kämmt und an seiner Unterseite eine Kurvenrolle 37 aufweist. Das rohrartige Antriebsorgan 38 ist drehbar gelagert und verdrehfest mit einer Welle 33 verbunden.

Zur Schmierung ist das Gehäuse 12 entweder ganz oder teilweise bis zu einem Schmierölspiegel P mit Schmieröl gefüllt. Im unteren Bereich des Gehäuses 12 befindet sich ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel ein Sensor 1, der derart beschaffen ist, das er die Viskosität und/oder die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Schmieröls mißt. Der Sensor 1 ist an einer Stelle angeordnet, an der sichergestellt ist, dass der Sensor 1 kontinuierlich in Kontakt mit dem Schmieröl steht. Wie auch beim 1. Ausführungsbeispiel, kann in den Sensor 1 entweder eine Auswerteinheit 2 integriert sein, oder aber der Sensor 1 kann, wie in Fig. 2 gezeigt, über eine Leitung 21 mit einer Auswerteinrichtung 2 verbunden sein, die wiederum mit einer Anzeigeeinheit 3 verbunden sein kann. Der Sensor 1 kann auch hier einen Temperaturfühler umfassen.

Sowohl bei dem 1. Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, als auch bei dem in Fig. 2 gezeigten 2. Ausführungsbeispiel sind Ölablasseinrichtungen wie beispielsweise Ölablaßschrauben 22 vorgesehen, sowie nicht dargestellte Ölzuführeinrichtungen. Auch wenn hier nicht näher abgebildet, kann der Sensor 1 in die Ölablaßschraube 22 integriert sein, so dass ein ständiger Kontakt zu dem Schmieröl gegeben ist. Der Sensor kann im Falle eines Defekts schnell ausgetauscht werden.

Als Sensor 1, kann beispielsweise der in Fig. 5 gezeigte Schwingquarzsensor verwendet werden. Der Schwingquarz, der weitgehend aus reinem Silizium besteht, weist insgesamt 4 Elektroden 6, 6' und 7, 7' auf, die entlang des Zylindermantels parallel zu seiner Längsachse angeordnet sind. Die Elektroden 6, 6' und 7, 7' liegen einander jeweils exakt gegenüber und sind gegeneinander um einen Winkel von exakt 90 Grad versetzt. Die einander gegenüberliegenden Elektroden 6, 6' und 7, 7' sind jeweils an einer Stirnfläche des Quarzkristalls mit einem Kontaktband 40 verbunden. Das heißt, gegenüberliegende Elektroden sind über entsprechende Kontaktbänder mit entsprechenden Anschlüssen 8, 9 auf gegenüberliegenden Stirnflächen 39 des Quarzkristalls verbunden. Die Elektroden sowie die Kontaktbänder bestehen aus einer dünnen Metallschicht, vorzugsweise Gold.

Zur Bestimmung der Viskosität ist es erforderlich, die Resonanzfrequenz des Quarzsensors zu bestimmen, wenn dieser vollständig von Schmieröl benetzt ist. Dabei wird der Quarzsensor mit einer Wechselspannungsquelle an den Anschlüssen 8 und 9 verbunden, die eine sinusförmige Wechselspannung mit veränderlicher Frequenz liefert. Mittels eines hochauflösenden Voltmeters wird die Frequenz bestimmt, bei der die Spannungsamplitude des Quarzes ein relatives Maximum erreicht. Dies ist die Resonanzfrequenz, aus der dann durch eine entsprechende Umrechnung die gesuchte Viskosität bestimmt werden kann. Der in Fig. 5a, b gezeigte Quarzsensor eignet sich zudem durch Anlegen einer Spannung an die Anschlüsse 8 und 9 zur Ermittlung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. der relativen Dielektrizitätskonstante des Schmieröls.

Fig. 3 verdeutlicht, das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Schmierölqualität, für die beispielsweise in Fig. 1 und 2 gezeigten Gefäßbehandlungsvorrichtungen.

Zunächst wird in einem Schritt S0 die Viskosität ν und/oder die elektrische Leitfähigkeit χ und/oder die relative Dielektrizitätskonstante ε von frischem Schmieröl, das den Ölvorratsbehältern 4a oder 12 frisch zugesetzt wurde, bestimmt. Dann wird gemäß einer prozentualen Abweichung der zuvor genannten Schmierölparameter ein Grenzwert für νGrenz (T), χGrenz (T), εGrenz (T) ermittelt. Die prozentuale Abweichung der Schmierölparameter, bei der ein Ölwechsel angezeigt ist, wurde vorab durch Messung von entsprechenden Frischölproben und gebrauchten Proben in Abhängigkeit der Temperatur ermittelt.

Beim Betrieb der Gefäßbehandlungsvorrichtung wird zunächst die Temperatur T1 des Schmieröls gemessen, da die Schmierölparameter abhängig von der Temperatur sind. (Schritt S1) Dann wird in kontinuierlichen Intervallen in Schritt S2 die Viskosität νMess (T) und/oder die elektrische Leitfähigkeit χMess (T) und/oder die relative Dielektrizitätskonstante εMess (T) bei der gemessenen Temperatur T1 des Schmieröls mit dem Sensor 1 gemessen. Anschließend wird in einem Schritt S3 beurteilt, ob die gemessenen Schmierölparameter einen bestimmten Grenzwert übersteigen oder erreichen.

Übersteigt der Messwert eines Schmierölparameters den Grenzwert oder entspricht er diesem, erfolgt in Schritt S5 eine Anzeige, die zum Ölwechsel auffordert. Ist der Messwert der Parameter kleiner als die entsprechenden Grenzwerte, so wird entschieden (Schritt S4), dass kein Ölwechsel nötig ist und die Messprozedur beginnt erneut bei Schritt S1 und wird solange wiederholt, bis die Grenzwerte erreicht oder überschritten werden.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Verfahren wurden die Grenzwerte so ermittelt, das die Schmierölparameter von Frischöl in Abhängigkeit der Temperatur gemessen wurden und dann eine prozentuale Abweichung, die vorab bestimmt wurde, zu den gemessenen Parametern addiert wurde. Dies ermöglicht eine besonders genaue Bestimmung des Zeitpunkts des Ölwechsels, da die Frischölparameter mit berücksichtigt werden. Alternativ zu diesen in Schritt S0 gezeigten Schritt können die Grenzwerte für die Schmierölparameter vorab ohne Messung des entsprechenden Frischöles, sondern lediglich durch Messungen von Gebrauchtöl festgesetzt werden.

Die Ölalterung zeigt sich überaus deutlich in der Veränderung der Schmierölqualität zum einen in der Viskosität ν und zum anderen in der relativen Dielektrizitätskonstante ε, und geringfügig auch in der elektrischen Leitfähigkeit χ.

Nachfolgend werden Ergebnisse der Messung von einer Frischölprobe, d. h. einem Öl, das frisch dem Ölvorratsbehälter 4a oder 12 in Fig. 1, 2 zugeführt wurden, mit einer Gebrauchtölprobe, die nach einer bestimmten Betriebsstundenzahl aus den Ölvorratsbehältern 4a und 12 entnommen wurde, verglichen. Über den Vergleich dieser Messungen, kann die prozentuale Veränderung der Messwerte bestimmt werden, bei denen eine Ölwechsel sinnvoll erscheint. Die Fig. 4 zeigt einen Graphen, der die Änderungen der Viskosität bzw. der relativen Dielektrizitätskonstante von Frisch- und Gebrauchtöl in Abhängigkeit der Temperatur zeigt. Es kann eine deutliche Viskositätzunahme von Frischöl zu Gebrauchtöl erkannt werden, wie das folgende Beispiel zeigt:

  • a) T = 20°C, νFrischöl = 464,3 mPas,

    VGebrauchtöl = 505,4 mPas

    Dies entspricht einer Viskositätszunahme von 8,8% bei 20°C.
  • b) T = 80°C, die νFrischöl = 20,7 mPas νGebrauchtöl = 27,5 mPas

    Dies entspricht einer Viskositätszunahme von +32,8% bei 80°C.

Die Nutzungsdauer äußert sich auch in der Änderung der Viskositätstemperaturcharakteristik. Dies ist im obigen Beispiel daran zu erkennen, das die Viskositätsänderung als Funktion der Temperatur auf das Frischöl bezogen im oberen Temperaturbereich zu deutlich anderen prozentualen Änderungen führt, als im unteren Temperaturbereich (32,8%/8,8%). Es ist daher notwendig, die Grenzwerte, bzw. die prozentualen Abweichungen in Abhängigkeit der Temperatur anzugeben.

Wie ebenfalls aus Fig. 4 hervorgeht, zeigen die Frischöl- und Gebrauchtölproben deutlich unterschiedliche Verläufe im Hinblick auf die relative Dielektrizitätskonstante. Die Zunahme der relativen Dielektrizitätskonstante beim Gebrauchtöl ist sicherlich in erster Linie durch den Eintrag von Kondenswasser- und/oder Reinigungswasser bedingt. Die relative Dielektrizitätskonstante eines Schmieröls (Frischöls), liegt typischer Weise in einem Bereich zwischen 2,3 und 2,6. Werte darüber deuten in der Regel auf das Vorhandensein von polaren Molekülstrukturen hin, deren bekanntester Vertreter bekanntlich gerade das Wasser ist. Die Änderung der relativen Dielektrizitätskonstante zeigt sich im vorliegenden Beispiel wie folgt:

  • a) T = 20°C εFrischöl = 2,59

    εGebrauchtöl = 2,93 die prozentuale Änderung liegt bei +-13,1%
  • b) T = 80°C εFrischöl = 2,49,

    εGebrauchtöl = 2,84 prozentuale Änderung liegt bei +14,1%

Das im Schmieröl eingetragene Wasser liegt offenbar nicht im Form freier Ionen vor, sondern ist an die Ölmoleküle gebunden, bzw. von diesen eingekapselt, da trotz offensichtlicher Wasseranteile das gebrauchte Schmieröl nur eine geringfügige Zunahme in der elektrischen Leitfähigkeit gegenüber dem Frischöl aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Schmieröl in Gefäßbehandlungsvorrichtungen kontinuierlich überwacht werden und der Ölwechsel kann entsprechend der tatsächlich vorliegenden Ölqualität vorgenommen werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Gefäßbehandlungsvorrichtung, wie etwa Etikettiervorrichtung (11) oder Flaschentisch (10), mit ölgeschmierten Antrieb und Lagern, und mit einer Schmieröleinrichtung (4a-c), (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Schmieröleinrichtung (4a-c, 12) einen Sensor (1) zur Ermittlung der Schmierölqualität umfasst, der derart beschaffen ist, dass er die Viskosität und/oder die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Schmieröls mißt.
  2. 2. Gefäßbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) weiter einen integrierten Temperaturfühler umfasst, der die Temperatur des Schmieröls messen kann.
  3. 3. Gefäßbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) einen zylindrischen Schwingquarzsensor umfasst.
  4. 4. Gefäßbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmieröleinrichtung einen Ölvorratsbehälter (12, 4a) umfasst, in dem der Sensor (1) angeordnet ist.
  5. 5. Gefäßbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmieröleinrichtung einen Ölvorratsbehälter (4a) und eine Ölzufuhr- (4a) und Ölrücklaufleitung (4c) umfasst, wobei der Sensor (1) entweder in der Ölzufuhr- oder Ölrücklaufleitung vorgesehen ist.
  6. 6. Gefäßbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefäßbehandlungsvorrichtung ein Gehäuse (12) aufweist, das als Ölvorratsbehälter dient.
  7. 7. Gefäßbehandlungsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) weiter eine Auswerteeinheit (2) mit einem Speicher umfasst, in dem Grenzwerte für die Viskosität und/oder relative Dielektrizitätskonstante und/oder elektrische Leitfähigkeit des Schmieröls in Abhängigkeit der Temperatur gespeichert sind, wobei die Auswerteeinheit (3) eine Vergleichseinheit umfasst, die die bei einer bestimmten Temperatur gemessene Viskositätswerte und/oder bei einer bestimmten Temperatur gemessenen Werte für die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die bei einer bestimmten Temperatur gemessenen Werte für die elektrische Leitfähigkeit mit den für diese Temperatur entsprechenden gespeicherten Grenzwerten vergleicht und ein Signal zur Anzeige des Ergebnisses ausgibt.
  8. 8. Verfahren zur Bestimmung der Schmierölqualität in einer Gefäßbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    1. a) Messen der Viskosität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der relativen Dielektrizitätskonstante als Schmierölparameter bei einer bestimmten Temperatur,
    2. b) Vergleichen der gemessenen Schmierölparameter mit Grenzwerten für die Schmierölqualität für die bestimmte Temperatur,
    3. c) Bestimmen, dass die Schmierölqualität mangelhaft ist und ein Ölwechsel vorgenommen werden muss, wenn der gemessene Parameter den Grenzwert erreicht oder übersteigt.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt a) die Schmieröltemperatur gemessen wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt a) die Viskosität und/oder die relative Dielektrizitätskonstante und/oder die elektrische Leitfähigkeit von der Vorrichtung frisch zugesetztem Öl in Abhängigkeit der Temperatur bestimmt wird, und der Grenzwert für die jeweiligen Parameter in Abhängigkeit der Temperatur bestimmt wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert als temperaturabhängige prozentuale Abweichung der Parameter vom frisch zugesetzten Öl festgelegt wird.
  12. 12. Gefäßbehandlungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) in einer Ölablasseinrichtung (22) angeordnet ist.
  13. 13. Verwendung eines Sensors zur Messung der Viskosität und/oder der relativen Dielektrizitätskonstate und/oder der elektrischen Leitfähigkeit und der Temperatur in einer Schmieröleinrichtung einer Gefäßbehandlungsvorrichtung, wie etwa einer Etikettiervorrichtung oder einem Flaschentisch.






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