E-Lub Tester

Lagerimpedanz-Messung am VKA mit dem flucon E-Lub Tester

Messaufbau zur tribo-elektrischen Charakterisierung von Schmierstoffen in variabel belasteten Prüflagern

Der E-Lub Tester ist eine neuartige Apparatur, mit der Sie den ohmschen Widerstand und die Kapazität Ihres Schmierstoffs in einem Wälzlager unter kontrollierten Einsatzbedingungen bestimmen können.

Hierfür kommt eine hochgenaue Impedanzmessung zum Einsatz, die nach dem Vorbild von flucons Labor-Konduktometer EPSILON+ entwickelt wurde.

Als Basis für Antrieb und Belastung des Prüflagers dient der Vierkugelapparat (VKA).

 

Erfassung von Stromdurchschlägen und Schmierfilmdicke:

Neben der Impedanzmessung ermöglicht der E-Lub Tester die Erfassung von Durchschlagsströmen (EDM-Entladungen) infolge gezielter elektrischer Belastungen, die den Bedingungen im elektrischen Antriebsstrang nachempfunden werden können.

Auch der Schmierungszustand und die Schmierfilmdicke des Prüflagers können zukünftig ermittelt werden (Feature in Entwicklung).

Somit kann die Performance von Fetten und Ölen im Prüflager unter frei definierbaren Randbedingungen (Schmierstoff-Temperatur, Drehzahl, mechanische Last, Spannungssignal beliebiger Form) gezielt untersucht werden.

 

E-Lub Tester - die wichtigsten Features auf einen Blick:

  • Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Fetten und Ölen im belasteten Wälzlager
  • temperierte Messzelle zur Integration in den Vierkugelapparat (VKA)
  • Messung der Schmierstoffimpedanz im Lager
  • geeignet für Axial-Rillenkugellager Typ 51208 (optional: Radiallager Typ 6008)
  • Impedanzspektroskopie zur Ermittlung von ohmschem und kapazitivem Systemverhalten in Abhängigkeit der Frequenz
  • EDM-Analyse (Short-circuit-Scan): Messung von Stromdurchschlägen und ohmschen Strömen im Betrieb
  • variable Betriebsparameter: E-Lub Tester: Lagertemperatur (automatische Regelung), elektrische Belastung durch Common-Mode-Spannung; VKA: Laufzeit, Drehzahl, Last (Hinterlegung aller relevanten Daten im Programm)
  • automatisierte Messprogramme
  • inklusive intuitiver Steuer- und Messsoftware für Windows-PCs
  • inklusive Impedanz-Kalibrator

 

Lagerimpedanz-Messung am VKA mit dem flucon E-Lub Tester

Aufbau:

Der E-Lub Tester besteht aus zwei Hauptkomponenten: die temperierte Messzelle dient als Wälzlagerträger und kann unkompliziert in den VKA eingesetzt werden. Sie beinhaltet die Anschlüsse für die Impedanzmessung und ist mit Kanälen ausgestattet, die eine präzise Regelung von Lager- und Schmierstofftemperatur ermöglichen.

Der Auswerte- und Steuerschrank ergänzt den Aufbau. Hierin sind der Impedanzmessplatz sowie auch die Elektronik zur elektrischen Belastung (Signalgenerator) und Leistungsmessung (U-,I- und P-Messung) des geschmierten Lagers integriert. Der Schrank kann am Tisch des VKA montiert oder flexibel in seiner Nähe platziert werden.

Als Zubehör dient ein Umwälzthermostat, der an den VKA-Adapter angeschlossen wird und eine präzise Temperierung des Schmierstoffs ermöglicht. Durch die mitgelieferte PC-Software können so automatisierte Messläufe in einem definierten Temperaturbereich durchgeführt werden.

Hintergrund: parasitärer Stromfluss durch den Schmierspalt.

Infolge der Elektrifizierung gewinnen die elektrischen und dielektrischen Eigenschaften von Ölen und Fetten immer mehr an Bedeutung. Die in den Wälzlagern eingesetzten Schmierstoffe müssen u.a. über eine Mindestleitfähigkeit verfügen, damit statische Aufladungen und in der Folge schädliche Stromdurchschläge minimiert werden können.

Die Untersuchungen zum lagereigenen Funkenerodieren oder auch Electric Discharge Machining (kurz: EDM) sind relativ jung. Inzwischen ist jedoch bekannt, dass neben der Reibung auch Stromdurchschläge in Wälzlagern auftreten, die an den Lagerschalen erhebliche Schäden hervorrufen: infolge dieser schlagartigen Entladungen mit hohen Stromstärken kommt es zu Pittingschäden, also zu Krater- und Riffelbildungen in den Laufflächen.

Auch der eingesetzte Schmierstoff altert durch das Erreichen der Durchschlagspannung: lokale Übertemperaturen im Schmierspalt schädigen Fette und Öle nachhaltig, sodass die Schmierung stark beeinträchtig wird.

Ein quasi-kontinuierlicher Stromfluss im Lager (z.B. bei Einsatz von leitfähigeren Schmierstoffen) ruft i.A. ebenfalls ein Schadensbild hervor, die sogenannte Glättung (engl. fluting).

Lagerimpedanz-Messung am VKA mit dem flucon E-Lub Tester
Lagerimpedanz-Messung am VKA mit dem flucon E-Lub Tester

Impedanzmessung unter Prozessbedingungen - nach Vorbild des Laborsystems EPSILON+:

Mit dem E-Lub Tester von flucon erhalten Sie die neuartige Möglichkeit, die Schmierstoffimpedanz direkt im variabel belasteten Wälzlager, also unter steuerbaren Prozessbedingungen, zu ermitteln.  Für die Messung wird z.T. auf die bereits bewährte Technologie des Dielektrizitätssensors EPSILON+ zurückgegriffen. Anders als im Rohrkondensator kann die Messung unter dynamischen Bedingungen, d.h. bei variablem Spalt durchgeführt werden und somit wichtige anwendungsnahe Erkenntnisse liefern. Die Impedanzspektroskopie von 100 Hz bis 1 MHz erfasst verlässliche Kennwerte für den ohmschen Widerstand und die Kapazität des Schmierstoffs.

Intuitive Software zur Automatisierung Ihres Messlaufs:

Mit Hilfe der mitgelieferten Software für Windows-PCs werden sowohl die Impedanzmessung als auch die EDM-Analyse Ihres Schmierstoffs automatisch vorgenommen. Hierfür stehen verschiedene standardisierte aber auch individuell parametrierbare Betriebsmodi zur Verfügung.

 

Lagerimpedanz-Messung am VKA mit dem flucon E-Lub Tester

Anwendungen:

Die mit dem E-Lub Tester generierten Kenndaten können bei der Schmierstoffentwicklung sowie u.a. für die folgenden Applikationen genutzt werden:

  • (Drehzahlvariable) Elektromotoren
  • E-Mobilität
  • Getriebetechnik
  • Bahntechnik
  • Windkraftanlagen
flucon E-Lub Tester - Aufbau

Ebenfalls möglich: Demo- und Service-Messungen in unserem Hause.

Auf Wunsch führen wir mit unseren hauseigenen Apparaturen Messungen für Sie durch. Dies ist selbstverständlich gemäß Normentwurf oder auch mit individuellen, für Sie passenden Randbedingungen (Füllmenge, Temperatur, Drehzal, Last, Bestromungsgrad, Laufzeit) möglich.

Sprechen Sie uns gern an!

flucon E-Lub Tester - Aufbau

Technische Daten - E-Lub Tester:

Messgrößen Lagerschmierstoffimpedanz (ohmscher und kapazitiver Anteil); Teilentladeeinsetzspannung, Durchschlagspannung, Durchschlagstrom, Durchschlagshäufigkeiten (Verteilung der Amplituden)
Messmedien Fette und Öle
verwendeter Lagertyp 51208 (+ 6008)
Material VKA-Adapter Edelstahl mit PEEK-Gehäuse und isoliertem Griff
Temperaturmessung PT100 am Wälzlager
Temperaturbereich 20°C bis 120°C
Last bis 2.400 N
Drehzahl bis 6.000 U/min
Frequenzbereich 100 Hz bis 10 MHz
Common-Mode-Spannung bis 60 V (pk to pk)
Konnektivität USB, Ethernet
Spannungsversorgung 100-240 V AC, 50/60 Hz
Lieferumfang Messzelle (VKA-Adapter mit Wälzlagereinsatz) mit Sensorkabeln und Aufnahmedorn + Kugel, Steuereinheit in Rittal-Schrank, PC-Software „flucon E-LUB“
optionales Zubehör Umwälzthermostat mit Kompressor, Schlauchsatz, Laptop vorkonfiguriert

 

Weiterentwicklung mitgestalten – Partizipation an Normungsversuchen möglich.

Der neuentwickelte E-Lub Tester ist bereits marktreif. Sämtliche Weiterentwicklungen auf Software-Ebene, die im Rahmen von Normungsversuchen erarbeitet werden, werden bei Ihrem Gerät kostenfrei reproduziert. Profitieren Sie von dem frühen Einsatz dieser Innovation und gestalten Sie gemeinsam mit uns die weiteren Features entsprechend Ihrer individuellen Anforderungen.

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