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⛽ Schaumeigenschaften von Ölen

Petrochemie PN-EN ISO 6247

Bewertung der Neigung von Schmierölen zur Schaumbildung und deren Stabilität durch Luftdurchperlung bei kontrollierten Temperaturen (24°C und 93,5°C).

Übersicht

Schaumbildung von Schmierölen ist ein ernsthaftes Betriebsproblem, das zu Verlust der Schmierfähigkeit, Pumpenkavitation, unzureichendem Öldruck, Überhitzung und beschleunigter Oxidation führt. Schaum entsteht, wenn Luft in Schmiersystemen mit Öl gemischt wird — zum Beispiel in Getrieben, Hydrauliksystemen, Kompressoren und Turbinen. Die Kontrolle der Schaumneigung ist obligatorisch in Spezifikationen aller Industrie-, Turbinen-, Hydraulik- und Getriebeöle.

Die Methode gemäß ISO 6247 (Äquivalent zu ASTM D892) bewertet zwei Eigenschaften: Schaumneigung (Schaumvolumen unmittelbar nach Ende des Luftdurchperlens) und Schaumstabilität (Schaumvolumen nach 10 Minuten Ruhe). Der Test wird in drei Sequenzen durchgeführt:

Sequenz I: Luftdurchperlung (94 mL/min) durch 1000 mL Öl bei 24°C für 5 Minuten. Schaummessung sofort und nach 10 min Ruhe. Sequenz II: Wiederholung bei 93,5°C (Simulation von Betriebsbedingungen in Motor/Turbine). Sequenz III: Wiederholung bei 24°C nach Abkühlung von 93,5°C (Schaumbewertung nach thermischen Zyklen).

Das Ergebnis wird als Wertepaar ausgedrückt: Neigung/Stabilität (z.B. 50/0 mL bedeutet: 50 mL Schaum nach Durchperlung, 0 mL nach 10 min). Ölspezifikationen geben maximale zulässige Werte für jede Sequenz an, z.B. Turbinenöle gemäß ISO 8068 erfordern ≤150/0 für Sequenz I.

Prinzip der Methode

Eine Ölprobe (190 mL oder 180 mL je nach Sequenz) wird in einen 1000 mL Messzylinder gegeben, der in ein thermostatisches Bad eingetaucht ist. Durch einen Diffusor aus gesintertem Glas oder porösem Stein (Porosität 40–100 µm) wird trockene, saubere Luft mit einer Durchflussrate von 94 ± 5 mL/min für 5 Minuten durchperlt. Luft, die mit Öl in Kontakt kommt, bildet Blasen, die sich über der Öloberfläche als Schaum ansammeln. Nach 5 Minuten Durchperlung wird das Schaumvolumen abgelesen (Neigung). Nach weiteren 10 Minuten Ruhe (ohne Durchperlung) wird das Schaumvolumen erneut abgelesen (Stabilität). Niedrigere Stabilität bedeutet schnelleres Schaumzerfallen.

Anwendungen

Schlüsselparameter

ParameterWert
Temperatur Sequenz I und III24°C ± 0,5°C
Temperatur Sequenz II93,5°C ± 0,5°C
Luftdurchfluss94 ± 5 mL/min
Durchperlungszeit5 min
Ruhezeit (Stabilität)10 min
Probenvolumen190 mL (Seq. I), 180 mL (Seq. II, III)

Norm

Normnummer
PN-EN ISO 6247:2008
Titel (PL)
Przetwory naftowe — Oznaczanie skłonności do pienienia olejów smarowych
Title (EN)
Petroleum products — Determination of foaming characteristics of lubricating oils

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Probenvorbereitung

Messen Sie 190 mL Öl in sauberen, trockenen 1000 mL Zylinder. Stellen Sie sicher, dass Öl Raumtemperatur hat und keine Luftblasen enthält.

⏱ Zeit: 5 min

2. Thermostatierung — Sequenz I

Platzieren Sie Zylinder mit Öl im thermostatischen Bad bei 24°C ± 0,5°C. Warten Sie auf Temperaturausgleich (min. 30 min).

⏱ Zeit: 30 min • 🌡 Temperatur: 24°C

3. Diffusormontage

Tauchen Sie Diffusor in Öl ein, schließen Sie Luftleitung an. Stellen Sie Durchfluss auf 94 ± 5 mL/min am Rotameter ein.

⏱ Zeit: 3 min

4. Durchperlung — Sequenz I

Schalten Sie Luftdurchfluss ein. Perlen Sie für genau 5 Minuten durch. Beobachten Sie Schaumbildung.

⏱ Zeit: 5 min • 🌡 Temperatur: 24°C

5. Neigungsablesung (Sequenz I)

Sofort nach Ausschalten der Luft lesen Sie Schaumvolumen über Ölniveau auf 10 mL genau ab. Notieren Sie als „Neigung Seq. I".

⏱ Zeit: 1 min

6. Stabilitätsablesung (Sequenz I)

Warten Sie 10 Minuten ohne Durchperlung. Lesen Sie verbleibendes Schaumvolumen ab. Notieren Sie als „Stabilität Seq. I". Typisches Ergebnis: z.B. 50/0.

⏱ Zeit: 10 min

7. Sequenz II — Erhitzen auf 93,5°C

Übertragen Sie Zylinder (oder verwenden Sie neue Portion 180 mL) in Bad bei 93,5°C. Thermostatieren Sie min. 30 min. Wiederholen Sie Durchperlung, Neigungs- und Stabilitätsablesung.

⏱ Zeit: 45 min • 🌡 Temperatur: 93,5°C

8. Sequenz III — Abkühlung auf 24°C

Kühlen Sie Probe von 93,5°C auf 24°C ab (oder verwenden Sie neue Portion 180 mL von 93,5°C abgekühlt). Thermostatieren Sie bei 24°C. Wiederholen Sie Durchperlung, Neigungs- und Stabilitätsablesung.

⏱ Zeit: 60 min • 🌡 Temperatur: 24°C

9. Ergebnisberichterstattung

Notieren Sie Ergebnisse für alle drei Sequenzen als Neigung/Stabilität [mL/mL], z.B.: Seq. I: 20/0, Seq. II: 50/0, Seq. III: 20/0.

⏱ Zeit: 5 min

10. Gerätereinigung

Spülen Sie Zylinder mit Petrolether, dann Toluol und Aceton. Waschen Sie Diffusoren mit Aceton und trocknen im Ofen (110°C, 30 min). Prüfen Sie Diffusor-Durchgängigkeit.

⏱ Zeit: 20 min

Erforderliche Geräte und Apparatur

GerätBeispielRichtpreis
ÖlschaumprüfgerätKoehler K17400 (Dual Bath), Tamson TV 4000 FCS, Stanhope-Seta 17000-040 000–90 000 PLN
Messzylinder 1000 mLBorosilikat-Zylinder 1000 mL mit 10 mL Teilung, Satz von 4 Stk.200–500 PLN/Stk.
Diffusoren (poröse Steine)Gesinterte Glasdiffusoren, Porosität 40–100 µm, zertifiziert500–1 500 PLN/Stk.
Rotameter (Luftdurchflussmesser)Glasrotameter 0–150 mL/min, kalibriert500–1 500 PLN
Thermostatisches BadWasser-/Ölbad mit 20–100°C Regelung, 4 Positionen10 000–25 000 PLN
Luftkompressor mit Filter und TrocknerÖlfreier Kompressor + Koaleszenzfilter + Membrantrockner3 000–8 000 PLN
Labor-TimerDigital-Timer mit ±0,1 s Genauigkeit50–200 PLN

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

ReagenzCASDetails
Aceton67-64-1Analysenqualität, zum Waschen von Zylindern und Diffusoren nach Test
Toluol108-88-3Analysenqualität, zum vorläufigen Waschen von Gefäßen vom Öl
Petrolether8032-32-4Zum vorläufigen Spülen von Zylindern von schwerem Öl
Referenzöl (CRM)—Zertifiziertes Öl mit bekannten Schaumwerten zur Methodenvalidierung

Arbeitsschutz und Sicherheit

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