Tipps fr die Praxis

Tipps fr die Praxis 13, de Ausgabe 11.04, MA-TM/HSi

Schaumverhalten von Getriebelen

1. Oberflchenschaum und l/Luft Gemisch

In lgeschmierten Getrieben und lumlauf - Schmiersystemen kann es gelegentlich zu unerwnschter Schaumbildung bzw. zu Problemen mit fein verteilter Luft im l kommen.

Es daher wichtig zwischen Oberflchenschaum oder ins l mechanisch eingearbeitete Luft zu unterscheiden. Beide Phnomene werden hufig verwechselt und sind auch nicht immer klar voneinander zu unterscheiden.

Bevor man z. B. durch zustzliche Beigabe von Entschumer versucht das Problem zu lsen, sollte sowohl das Phnomen als auch die Ursache bekannt sein. Evtl. hilft ein Schaumtest, das Phnomen zu analysieren.

Durch Zugabe von Entschumer lt sich Oberflchenschaum verringern und vermeiden. Luft im l ist durch Entschumer dagegen nicht zu verhindern, sondern wird im Gegenteil durch Zugabe von Entschumern sogar gefrdert.

Das Schaumverhalten bzw. das Luftabscheidevermgen von Getriebelen wird auch stark durch die Viskositt des les beeinflut. blicherweise zerfllt der Schaum von niedrigviskosen Getriebelen schneller als der Schaum hochviskoser Produkte. Auch die Umgebungstemperaturen sind ein wesentlicher Einflu bezglich des Schaumverhaltens. Im Winter knnen die Viskositten um ein Vielfaches hher sein, als im Sommer.

Bei einem Getriebel der ISO VG 680 betrgt die Viskositt bei 40C 680 mm/s. Wird dieses Getriebelen im Winter bei 20C betrieben, steigt die Viskositt auf ca 3500 mm/s. 2. Ursachen und Auswirkungen Mglichen Ursachen fr das Auftreten von Schaum sind vielfltig und oft durch die Betriebsbedingungen beeinflusst. Nur in seltenen Fllen ist erhhtes Schumen eindeutig auf das verwendete l zurckzufhren. Ursachen fr das Schumen knnen sein: Bei Umlaufschmierung:

- Entschumer durch Filter herausgefiltert - Zu hohe lumlaufzahl - Zu hoher Frderdruck der Pumpe - Zu kleine Querschnitte von lleitungen - Ansaugen von Luft

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Klber Lubrication Mnchen KG/Geisenhausenerstrae 7/81379 Mnchen, Deutschland/Telefon +49 89 7876-0/Telefax +49 89 7876-333.

Die Angaben in dieser Tipps fr die Praxis basieren auf unseren allgemeinen Erfahrungen und Kenntnissen bei Drucklegung und sollten dem technisch erfahrenen Leser Hinweise fr mgliche Anwendungen geben. Die Produktinformationen beinhalten jedoch keine Zusicherung von Eigenschaften oder Garantie der Eignung des Produktes fr den Einzelfall. Sie entbinden den Anwender nicht davon, die Anwendung des ausgewhlten Produktes vorher im Versuch zu testen. Wir empfehlen ein individuelles Beratungsgesprch und stellen auf Wunsch und nach Mglichkeit gerne Proben fr Tests zur Verfgung. Klber Produkte werden kontinuierlich weiterentwickelt. Deshalb kann nicht zugesichert werden, dass alle technischen Daten in dieser Tipps fr die Praxis zeitlich unbegrenzt gltig sind. Die aktuellen Produktinformationen und Sicherheitsdatenbltter knnen Sie auf unserer Website www.klueber.com abrufen oder anfordern. Sie sind ebenfalls ber Ihre gewohnten Ansprechpartner erhltlich. Herausgeber und Copyright: Klber Lubrication Mnchen KG. Nachdruck ist nicht gestattet.

Ein Unternehmen der Freudenberg-Gruppe

Schaumverhalten von Getriebelen

Bei Tauchschmierung

- Falsche Fllmenge

- Ungnstige Geometrie des lvorratsbehlters / Getriebegehuse

Allgemeine Ursachen

- Vermischung mit Fremdl

- Kontamination mit Schmierfett aus Wlzlagern

- Kontamination des les mit Staub

- Kontamination des les mit Wasser

Grundstzlich muss festgestellt werden, dass Luft immer unter Betriebsbedingungen in das Getriebel eingearbeitet wird. Ein gewisses Schumen nach dem Abstellen der Anlage oder in groen lbehltern auch whrend des Betriebs, ist daher nicht vollstndig zu unterdrcken und in Kauf zu nehmen. Auswirkungen bei sehr starkem Schumen knnen dagegen sein: - Ansteigen des Getriebe-Innendrucks

- lverlust durch austretenden Schaum aus der Getriebeentlftung

- Verringerung der Tragfhigkeit des les im Wlzlager und Zahnkontakt

- Verringerte Wrmeabfuhr 3. Prfverfahren 3.1 Genormte Prfverfahren Das Schaumverhalten von Getriebelen wird nach ISO 6247 , welche die DIN 51566 abgelst hat, oder nach ASTM D 892 bestimmt. Die ltere DIN Norm 51 566 weist darauf hin, dass das Prfverfahren nur beschrnkt auf le mit Viskositten > 500mm/s anwendbar ist. Trotzdem werden diese Prfverfahren zur Bewertung des Schaumverhaltens auch fr Getriebele der ISO VG Klassen 460 - 1500 herangezogen.

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Schaumverhalten von Getriebelen

Bei diesen Prfverfahren wird durch eine Diffuserkugel Luft durch das zu prfende l gepumpt. Unmittelbar nach dem Abschalten des Luftstroms, wird das Volumen des Oberflchenschaums in ml ermittelt. Nach 5 Minuten Ruhezeit wird nochmals das Volumen des Oberfchenschaums in ml ermittelt. Die Prfung wird sowohl bei 25C, als auch bei 95C durchgefhrt. Eine Volumenzunahme durch Luft im l ist bei diesem Prfverfahren nicht zu ermitteln. Der neueste Entwurf der Anforderungsnorm fr Getriebele, DIN 51 517 Teil 3, lt als Grenzwert folgende Werte zu:

- ISO VG 68 bis 460 100 ml nach Abschalten 10 ml nach 10 Minuten

- ISO VG 680 bis 1500 150 ml nach Abschalten 10 ml nach 10 Minuten 3.2 Flender Schaumtest Da die beschriebenen Prfverfahren nur bedingt auf die Praxis zu bertragen sind, wurde von der Firma A. Friedr. Flender in Bocholt ein eigener Schaumtest entwickelt, s. Abb.. Beim Flender Schaumtest wird das zu prfende l in ein Getriebe mit horizontal angeordneten Getrieberdern eingefllt. Nach dem Start des Getriebes wirken die Zahnrder wie ein Quirl und frdern Luft ins l. Nach der vorgegebenen Laufzeit, wird die Gesamtvolumenzunahme bestimmt. D.h. es wird sowohl das l/Luft Gemisch, als auch der Oberflchenschaum ermittelt und bewertet. Nach Flender Spezifikation werden unmittelbar nach dem Abschalten 15% Volumenzunahme toleriert. Es wird weiterhin aufgezeichnet wie lange der Schaum bentigt bis er wieder zerfallen ist.

Flender Schaumtest

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4. Zusammenfassung

Schaumbildung in Getriebelen kann vielfltige Ursachen haben. Bevor Abhilfe geschaffen werden kann, mssen die Ursachen und die Schumungsneigung untersucht werden.

Sofern das Schumen unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Anlage beobachtet wird, knnen die Ursachen eher in der konstruktiven Auslegung der Anlage liegen und ggf. korrigiert werden.

Wenn whrend des Betriebes nach lngerer Betriebszeit erhhte Schaumbildung beobachtet wird, kann die Ursache in einem genderten Schaumverhalten des les liegen. Dies muss jedoch kein Grund fr einen unmittelbaren lwechsel bedeuten, da eine verringerte Leistungsfhigkeit aufgrund einer geringeren Tragfhigkeit bei einer Schaumvolumenzunahme bis zu 15 %, ermittelt mit dem Flender-Schaumtest, nicht zu erwarten ist.