AT519046A1 - METHOD FOR CONDITIONING OILS FOR FLUID DYNAMIC STORAGE SYSTEMS - Google Patents

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AT519046A1
AT519046A1 ATA51171/2016A AT511712016A AT519046A1 AT 519046 A1 AT519046 A1 AT 519046A1 AT 511712016 A AT511712016 A AT 511712016A AT 519046 A1 AT519046 A1 AT 519046A1
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rotary evaporator
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flask
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ATA51171/2016A
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Nicholas Walden Dr
Arnold Martin
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Minebea Co Ltd
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung von Ölen für fluiddynamische Lagersysteme mit den folgenden Schritten: a) unkonditioniertes Öl wird in den Vorlagekolben eines Rotationsverdampfers oder einen Mehrhalskolben eingebracht; b) das Öl im Vorlagekolben des Rotationsverdampfers oder im Mehrhalskolben wird erhitzt, während ein Inertgasstrom durch das Öl hindurch geleitet wird; und c)flüchtige Komponenten werden von dem Öl separiert, so dass das konditionierte Öl im Vorlagekolben des Rotationsverdampfers oder im Mehrhalskolben gewonnen wird. Die leichtflüchtigen Komponenten werden mittels Kondensatkühler bzw. Kühlfalle aufgefangen und verworfen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein fluiddynamisches Lagersystem mit einem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens konditionierten Öl sowie ein Festplattenlaufwerk mit einem ein solches fluiddynamisches Lagersystem umfassenden Elektromotor.The invention relates to a method for conditioning oils for fluid dynamic bearing systems comprising the following steps: a) unconditioned oil is introduced into the receiver piston of a rotary evaporator or a multi-necked piston; b) the oil in the receiver flask of the rotary evaporator or in the multi-necked flask is heated while passing an inert gas stream through the oil; and c) volatile components are separated from the oil so that the conditioned oil is recovered in the receiver flask of the rotary evaporator or in the multi-necked flask. The volatile components are collected by condensate cooler or cold trap and discarded. The invention further relates to a fluid dynamic bearing system with an oil conditioned by means of the method according to the invention and to a hard disk drive having an electric motor comprising such a fluid-dynamic bearing system.

Description

Verfahren zur Konditionierung von Ölen für fluiddynamischeProcess for the conditioning of fluids for fluid dynamic

Lagersysteme [01] Öle, die in fluiddynamischen Lagersystemen zum Einsatz kommen, sogenannte FDB(Fluid Dynamic Bearing)-Öle, werden vor dem Einfüllen in das Lagersystem konditioniert. Die Konditionierung der additivierten Öle dient dem Austreiben leichtflüchtiger Komponenten (die hauptsächlich aus den Additiven stammen). Die Konditionierung verhindert, dass diese leichtflüchtigen Komponenten im Betrieb des Lagers ausgasen und an anderen Teilen kondensieren, insbesondere auf der Festplatte, was zu irreparablen Schäden führen könnte.Storage Systems [01] Oils used in fluid dynamic storage systems, so-called FDB (Fluid Dynamic Bearing) oils, are conditioned before being filled into the storage system. The conditioning of the additized oils serves to expel volatile components (which are mainly derived from the additives). The conditioning prevents these volatile components from outgassing during operation of the bearing and condensing on other parts, especially on the hard disk, which could lead to irreparable damage.

[02] Dies erfolgt gegenwärtig in offenen Petrischalen im Vakuumofen. Die Schalen werden dazu gewogen und bei einem Gewichtsverlust von 1,5-3 Gew.-% aus dem Ofen genommen. Da der Luftstrom im Ofen aber turbulent ist, ist der Ölverlust von Schale zu Schale relativ willkürlich und der Prozess somit nur unzureichend kontrollierbar. Darüber hinaus schlägt sich das verdunstete Öl im gesamten Ofen nieder und verursacht einen erheblichen Reinigungsaufwand. Schließlich ist dieses Öl auch schlecht zurückzugewinnen und muss entsorgt werden.[02] This is currently done in open petri dishes in a vacuum oven. The dishes are weighed and taken out of the oven at a weight loss of 1.5-3% by weight. However, since the air flow in the furnace is turbulent, the oil loss from shell to shell is relatively arbitrary and the process is therefore insufficiently controllable. In addition, the evaporated oil settles in the entire furnace and causes a considerable cleaning effort. After all, this oil is also bad to recover and must be disposed of.

[03] Bei der Konditionierung muss außerdem eine[03] Conditioning also requires a

Blasenbildung bei vermindertem Druck vermieden werden. Dazu muss beispielsweise das im Öl gelöste Gas effizient entfernt werden. Zum Erreichen dieses Ziels kann dieBlistering at reduced pressure can be avoided. For this purpose, for example, the gas dissolved in the oil must be removed efficiently. To achieve this goal, the

Konditionierung mittels eines modifizierten Baking-Verfahrens verbessert und/oder beschleunigt werden, indem heterogene Nukleation (heterogene Keimbildung) im Bereich der Oberflächen des Öls gefördert wird. Dazu kann es vorgesehen sein, die Rauheit der mit dem Öl in Kontakt stehenden Oberflächen zu erhöhen, beispielsweise durch Ätzen oder mechanisches Aufrauen der Oberflächen. Eine raue Oberfläche kann alternativ auch durch Aufbringen einer geeigneten Beschichtung bereitgestellt werden.Conditioning can be improved and / or accelerated by means of a modified Baking process by promoting heterogeneous nucleation (heterogeneous nucleation) in the area of the surfaces of the oil. For this purpose, it may be provided to increase the roughness of the surfaces in contact with the oil, for example by etching or mechanical roughening of the surfaces. A rough surface may alternatively be provided by applying a suitable coating.

[04] Die Keimbildung kann alternativ auch dadurch erhöht werden, dass Siedesteine in das Öl eingebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Verdampfungsrate der Verunreinigungen und/oder Lösungsmittel mittels einer Sonotrode beschleunigt wird.Alternatively, nucleation can be increased by introducing boiling stones into the oil. Alternatively or additionally, it can be provided that the evaporation rate of the impurities and / or solvents is accelerated by means of a sonotrode.

[05] Durch das Fördern der Keimbildung kann das zur Konditionierung des Schmiermittels erforderliche Vakuum schneller eingestellt werden, da ein unkontrolliertes, schnelles Entweichen der leichtflüchtigen Bestandteile verhindert wird.[05] By promoting nucleation, the vacuum required to condition the lubricant can be more quickly adjusted as it prevents uncontrolled, rapid escape of the volatile constituents.

Diese modifizierten Baking-Verfahren verkürzen zwar die zur Konditionierung eines Öls benötigte Zeit, können alleine die grundlegenden Probleme des Baking-Verfahrens hinsichtlich der Effizienz zur Entfernung der leichtflüchtigen Komponenten als auch der Sauberkeit des Prozesses nicht ausräumen. Auch bei diesen Varianten kommt es zu einem Verdampfen des Basisöls und einer Verschmutzung der Vakuumöfen.While these modified baking processes reduce the time required to condition an oil, they alone can not overcome the fundamental problems of the baking process with regard to the efficiency of removing the volatile components as well as the cleanliness of the process. Even with these variants, the base oil evaporates and the vacuum furnaces become dirty.

[06] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Konditionierung von FDB-Ölen zur Verfügung zu stellen, das gut kontrollierbar ist und den Ölverlust, sowie eine Kontamination durch die Verdampfung des Basisöls, gering hält.The invention has for its object to provide a method for conditioning FDB oils available, which is easy to control and oil loss, and contamination by the evaporation of the base oil, low.

[07] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein gattungsgemäßes Verfahren mit den folgenden Schritten: a) unkonditioniertes Öl wird in den Vorlagekolben eines Rotationsverdampfers oder einen Mehrhalskolben eingebracht; b) das Öl im Vorlagekolben des Rotationsverdampfers oder im Mehrhalskolben wird erhitzt, während ein Inertgasstrom durch das Öl hindurch geleitet wird; und c) flüchtige Komponenten werden von dem Öl separiert, so dass das konditioniertes Öl im Vorlagekolben des Rotationsverdampfers oder im Mehrhalskolben gewonnen wird.[07] According to the invention, this object is achieved by a generic method with the following steps: a) unconditioned oil is introduced into the delivery flask of a rotary evaporator or a multi-necked flask; b) the oil in the receiver flask of the rotary evaporator or in the multi-necked flask is heated while passing an inert gas stream through the oil; and c) volatile components are separated from the oil so that the conditioned oil is recovered in the receiver flask of the rotary evaporator or in the multi-necked flask.

Vorzugsweise werden die leichtflüchtigen Komponenten als Destillat an einem an den Rotationsverdampfer bzw. den Mehrhalskolben angeschlossenen Kühler kondensiert. Das fertigkonditionierte Öl bleibt im Vorlagekolben des Rotationsverdampfers oder im Mehrhalskolben. Alternativ zum Kondensatkühler kann auch eine Kühlfalle mit Kryostat oder flüssigem Stickstoff verwendet werden.Preferably, the volatile components are condensed as distillate on a cooler connected to the rotary evaporator or the multi-necked flask. The finished conditioned oil remains in the receiver flask of the rotary evaporator or in the multi-necked flask. As an alternative to the condensate cooler, a cold trap with cryostat or liquid nitrogen can also be used.

Desweiteren ist es bevorzugt, dass im Schritt c) die leichtflüchtigen Komponenten von dem Öl separiert werden, indem sie von einer Pumpe über den Vakuumanschluss des Rotationsverdampfers, beziehungsweise derFurthermore, it is preferred that in step c) the volatile components are separated from the oil by being pumped by the vacuum port of the rotary evaporator, or the

Destillationsbrücke oder eines Destillatkolbens, abgezogen werden.Distillation bridge or a distillate flask are withdrawn.

[08] Bevorzugt wird das unkonditionierte Öl in Schritt b) auf eine Temperatur von 90 bis 110 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur von ca. 95 °C erhitzt.[08] Preferably, the unconditioned oil is heated in step b) to a temperature of 90 to 110 ° C, more preferably to a temperature of about 95 ° C.

[09] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Inertgasstrom so eingestellt wird, dass ein Innendruck im Vorlagekolben desIn a preferred embodiment of the invention it is provided that the inert gas flow is adjusted so that an internal pressure in the delivery piston of the

Rotationsverdampfers bzw. im Mehrhalskolben von ca. 1 bis 5 mbar eingehalten wird.Rotary evaporator or in the multi-necked flask of about 1 to 5 mbar is maintained.

[10] Als Inertgas wird bevorzugt Stickstoff, ein oder mehrere Edelgase oder eine Mischung davon verwendet.[10] Nitrogen, one or more noble gases or a mixture thereof is preferably used as the inert gas.

[11] In manchen Ausgestaltungen der Erfindung ist es vorgesehen, das Verfahren zur Konditionierung eines FDB-Öls mittels eines Rotationsverdampfers oder eines Mehrhalskolbens mit dem modifizierten Baking-Verfahren zu kombinieren. Dazu kann der Verdampfer eine oder mehrere Sonotroden umfassen, welche eine hochfrequente Schwingung, beispielsweise im Ultraschallbereich, auf das Öl überträgt. Aufgrund der Schwingungen wird die Zirkulation und eine Blasenbildung des zu konditionierenden Öls und damit die Effizienz des Verdampfers verbessert. Insbesondere kann dadurch eine kürzere Prozesszeit zum Konditionieren des Öls erreicht werden.[11] In some embodiments of the invention, it is contemplated to combine the process of conditioning a FDB oil by means of a rotary evaporator or a multi-necked flask with the modified Baking process. For this purpose, the evaporator may comprise one or more sonotrodes, which transmits a high-frequency oscillation, for example in the ultrasonic range, to the oil. Due to the vibrations, the circulation and blistering of the oil to be conditioned, and thus the efficiency of the evaporator, are improved. In particular, this can be achieved a shorter process time for conditioning the oil.

[12] In anderen Ausgestaltungen der Erfindung ist derIn other embodiments of the invention is the

Verdampfer oder Mehrhalskolben zumindest teilweise aus pulverbeschichtetem Glas, wobei die Beschichtung eine größere Oberflächenrauheit als die typischeEvaporator or multi-necked flask at least partially made of powder-coated glass, wherein the coating has a larger surface roughness than the typical

Oberflächenrauheit von Glas aufweist. Alternativ kann die Oberfläche des Glases auch aufgeraut sein, so dass sie eine relativ hohe Oberflächenrauheit aufweist. DieSurface roughness of glass has. Alternatively, the surface of the glass may also be roughened to have a relatively high surface roughness. The

Glasoberfläche kann beispielsweise mittels eines Ätzverfahrens oder durch Reibung, also mechanischesGlass surface, for example, by means of an etching process or by friction, ie mechanical

Aufrauen, entsprechend bearbeitet werden. Vorzugsweise liegt die mittlere Rauheit der mit dem Öl inRoughening, to be processed accordingly. Preferably, the average roughness is with the oil in

Kontaktstehenden Oberfläche im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm, insbesondere im Bereich von 0,5 pm bis 50 pm.Contact surface in the range of 0.1 pm to 100 pm, in particular in the range of 0.5 pm to 50 pm.

[13] Das erfindungsgemäße Verfahren mittels[13] The method according to the invention by means of

Rotationsverdampfer oder Mehrhalskolben unter Einsatz eines Inertgasstromes wird beispielsweise zum Konditionieren eines Diester-Öls verwendet, insbesondere eines Bis-2-ethylhexyl Disäuresters oder eines Diesters bestehend aus einem verzweigten Diol mit linearen Kohlenstoffsäuren. Die Viskosität solch eines Öl kann beispielsweise im Bereich von 30 cP bis 100 cP bei 0°C, insbesondere im Bereich 40 cP bis 75 cP bei 0°C, liegen.Rotary evaporator or multi-necked flask using an inert gas stream is used for example for conditioning a diester oil, in particular a bis-2-ethylhexyl diacid or a diester consisting of a branched diol with linear carbon acids. The viscosity of such an oil can be, for example, in the range from 30 cP to 100 cP at 0 ° C, in particular in the range from 40 cP to 75 cP at 0 ° C.

[14] Weitere Details und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus der anliegenden Zeichnung, in derFurther details and aspects of the invention will become apparent from the accompanying drawings, in which

Fig. 1 eine typische Destillationsvorrichtung mit Mehrhalskolben im Querschnitt darstellt undFig. 1 shows a typical distillation apparatus with multi-necked piston in cross-section and

Fig. 2 eine typische Destillationsvorrichtung mit Rotationsverdampfer im Querschnitt darstellt.Fig. 2 shows a typical distillation apparatus with rotary evaporator in cross-section.

[15] Die erfindungsgemäße Konditionierung von Ölen für fluiddynamische Lagersysteme mittels Rotationsverdampfer oder Mehrhalskolben unter Einsatz eines Inertgasstromes stellt einen Prozess dar, der besser kontrollierbar und sauberer abläuft als das Verfahren nach dem Stand der Technik. Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich weniger arbeitsaufwändig.The conditioning according to the invention of fluids for fluid dynamic bearing systems by means of rotary evaporators or multi-necked flasks using an inert gas stream represents a process that is more controllable and cleaner than the method according to the prior art. In addition, the inventive method is much less labor intensive.

[16] Mit Hilfe des kontinuierlichen Gasstromes wird erreicht, dass die leichter flüchtigen Substanzen effektiver aus der Vorlage entfernt werden können. Durch das einströmende, im Vakuum expandierende Inertgas wird -im Falle der Konditionierung mittels Rotationsverdampfer zusätzlich zur rotierenden Kolbenoberfläche - die effektive Flüssigkeitsoberfläche stark vergrößert, was eine bessere Verdunstung der flüchtigen Substanzen zur Folge hat. Auch wird durch den kontinuierlichen Gasstrom verhindert, dass sich möglicherweise ein Gleichgewicht zwischen Öl und Gasphase einstellt, und man einen kontinuierlichen Gasstrom zum Kondensationskühler bzw. zur Vakuumpumpe erhält.[16] The continuous gas flow ensures that the more volatile substances can be removed more effectively from the original. The incoming, vacuum-expanding inert gas, in the case of conditioning by means of a rotary evaporator in addition to the rotating piston surface, greatly increases the effective liquid surface, resulting in a better evaporation of the volatile substances. Also, the continuous flow of gas prevents the possibility of equilibrium between oil and gas phase, and provides a continuous flow of gas to the condenser or vacuum pump.

[17] Als Inertgas wird vorzugsweise Stickstoff eingesetzt. Es können aber auch Edelgase wie z.B. Argon oder entsprechende Gemische gewählt werden.[17] Nitrogen is preferably used as the inert gas. But it can also noble gases such. Argon or appropriate mixtures can be selected.

[18] Bei Konditionierung mittels Mehrhalskolben wird eine definierte Menge FDB-Öl 200 (bspw. 2.500 g) in einen Mehrhalskolben 100 (z. B. mit einem Fassungsvermögen von 3 1) gefüllt. In den Mehrhalskolben (in Fig.l ein Dreihalskolben) wird ein Gaseinleitungsrohr 110 und ein Thermometer 120 eingeführt und eine Destillationsbrücke 130 mit Vakuumanschluss 140 angebracht. Der Kolben 100 wird mittels externem Heizpilz 150 auf 90 bis 110 °C (bspw. 95 °C) erhitzt und das Öl bspw. mittels Magnetrührstab auf einem Magnetrührer bewegt. Um eine unerwünschte Kondensation der flüchtigen Substanzen zu verhindern, kann vorzugsweise die Oberseite des Rundkolbens mittels Heizband auf circa 100 °C erhitzt werden.[18] When conditioning with a multi-necked flask, fill a defined amount of FDB oil 200 (eg 2,500 g) into a multi-necked flask 100 (eg with a capacity of 3 l). Into the multi-necked flask (a three-necked flask in Fig.l), a gas introduction tube 110 and a thermometer 120 are inserted, and a distillation bridge 130 having a vacuum port 140 is attached. The piston 100 is heated to 90 to 110 ° C. (for example 95 ° C.) by means of an external heating mushroom 150 and the oil is moved, for example, by means of a magnetic stir bar on a magnetic stirrer. In order to prevent undesired condensation of the volatile substances, preferably the upper side of the round-bottomed flask can be heated to approximately 100 ° C. by means of heating tape.

[19] Der Inertgasstrom wird so eingestellt, dass ein Innendruck von ca. 1 bis 5 mBar eingehalten werden kann. Die Konditionierungsdauer bei der angegebenen Ölmenge beträgt circa 4-6 h. Dabei ist die Konditionierungsdauer abhängig von der Menge des zu konditionierenden Öls und muss entsprechend eingestellt werden. Das Kondensat 210 aus der Destillationsbrücke 130 wird gesammelt und verworfen. Das im Mehrhalskolben verbleibende Öl wird schließlich als konditioniertes Öl eingesetzt.[19] The inert gas flow is adjusted so that an internal pressure of approx. 1 to 5 mbar can be maintained. The conditioning time for the specified amount of oil is approximately 4-6 h. The conditioning time depends on the amount of oil to be conditioned and must be adjusted accordingly. The condensate 210 from the distillation bridge 130 is collected and discarded. The remaining oil in the multi-necked flask is finally used as a conditioned oil.

[20] Bei Durchführung der Konditionierung mittels Rotationsverdampfer wird eine definierte Menge unkonditioniertes FDB-Öl 400 (z. B. 300 g) in einenWhen performing the conditioning by means of a rotary evaporator, a defined amount of unconditioned FDB oil 400 (eg 300 g) in a

Vorlagekolben 300(mit einem Fassungsvermögen von z. B. 1 1) eines Rotationsverdampfers mit Heizbad 310 eingefüllt. Über die Nachspeisung des Vorlagekolbens über ein Glasküken wird ein Schlauch (z. B. aus Polytetrafluoräthylen (PTFE)) an den Rotationsverdampfer angeschlossen. An das Küken der Nachspeisung wird im Inneren des Vorlagekolbens ein dünnes Gaseinleitungsrohr 320(bspw. ebenfalls aus PTFE) angeschlossen, welches direkt in das zu konditionierende Öl 400 reicht.Original piston 300 (with a capacity of, for example, 1 1) of a rotary evaporator filled with Heizbad 310. A feeding tube (eg made of polytetrafluoroethylene (PTFE)) is connected to the rotary evaporator via the make-up of the feed piston via a glass plug. A thin gas inlet tube 320 (eg likewise made of PTFE), which extends directly into the oil 400 to be conditioned, is connected to the plug of the make-up in the interior of the feed piston.

[21] Die Heizbadtemperatur des Rotationsverdampfers wird auf 90 bis 110 °C, bspw. 95 °C eingestellt, die Drehgeschwindigkeit des Vorlagekolbens auf 100 bis 300 UPM, bspw. 150 UPM. Der Inertgasstrom wird so eingestellt, dass ein Innendruck von ca. 1 bis 5 mbar eingehalten werden kann. Bei den angegebenen Mengen hat sich eine Konditionierungsdauer von 4 bis 6 h als ausreichend erwiesen. Natürlich ist die Konditionierungsdauer abhängig von der Menge des zu konditionierenden Öls.The heating bath temperature of the rotary evaporator is set to 90 to 110 ° C, for example. 95 ° C, the rotational speed of the original piston to 100 to 300 rpm, for example 150 rpm. The inert gas flow is adjusted so that an internal pressure of about 1 to 5 mbar can be maintained. At the indicated amounts, a conditioning period of 4 to 6 h has proven sufficient. Of course, the duration of conditioning depends on the amount of oil to be conditioned.

[22] Das Kondensat 410 aus dem Kühler 330 (mit Vakuumanschluss 340) wird gesammelt und verworfen. Das im Vorlagekolben verbleibende Öl wird als konditioniertes Öl eingesetzt.[22] The condensate 410 from the cooler 330 (with vacuum port 340) is collected and discarded. The remaining oil in the receiver is used as a conditioned oil.

[23] Die Überprüfung des konditionierten Öls erfolgt üblicherweise mittels GCMS-Analyse (Dynamic Head Space Analysis) über Chemodesorptionsröhrchen nach üblicher Vorgehensweise.The review of the conditioned oil is usually carried out by GCMS analysis (Dynamic Head Space Analysis) on Chemodesorptionsröhrchen according to the usual procedure.

[24] Durch Versuche konnte bestätigt werden, dass die Konditionierung mit Hilfe von Siedesteinen eine deutlicheBy experiments could be confirmed that the conditioning using boilers a significant

Verkürzung der Prozessdauer im Vergleich zum herkömmlichen Baking-Verfahren ermöglicht. So konnte die Zeit zur Herstellung eines Vakuums mit 0,025 mbar von 30 auf 5 Minuten verkürzt werden. Im herkömmlichen Verfahren ist die vergleichsweise lange Zeit nötig, da es ansonsten zu einem abrupten Entweichen der Ausgasungen führen würde. Es wurde nun eine GCMS-Analyse eines Bis-2-ethylhexyl sebacats durchgeführt, wobei erste Proben im herkömmlichen Baking-Verfahren und zweite Proben im modifizierten Baking-Verf ahren mit Siedesteinen konditioniert wurden. Die Konditionierung im Vakuumofen-Prozess wurde jeweils bei einer Temperatur von 85°C über eine Zeitspanne von 10 Minuten durchgeführt. Die GCMS-Analyse ergab nun für die ersten Proben eine mittlere Ausgasmenge von 141 ng pro mg Schmiermittel, während für die zweiten Proben eine mittlere Ausgasmenge von 105 ng pro mg Schmiermittel ermittelt wurde. Vergleichsmessungen nicht-konditionierter Proben ergaben eine Ausgasung von circa 300 ng pro mg Schmiermittel. Prinzipiell konnte damit gezeigt werden, dass das Einstellen eines Vakuums durch Verbessern der Keimbildung beschleunigt und gleichzeitig die Ausgasrate leichtflüchtiger Komponenten konstant gehalten oder sogar leicht beschleunigt werden kann. Durch die Verwendung von Siedesteine im erfindungsgemäßen Verfahren kann somit erreicht werden, dass beim Anlegen eines Vakuums die im Öl gelöste Luft nicht schlagartig entweicht, wodurch verhindert wird, dass Öl durch das starke Aufschäumen in den Kühler gelangt.Shortening the process time compared to the conventional Baking method allows. This reduced the time needed to produce a vacuum of 0.025 mbar from 30 minutes to 5 minutes. In the conventional method, the comparatively long time is necessary, since otherwise it would lead to an abrupt escape of outgassing. A GCMS analysis of a bis-2-ethylhexyl sebacate was then carried out, in which first samples were conditioned in the conventional Baking method and second samples in the modified Baking method with boiling bricks. The conditioning in the vacuum furnace process was carried out at a temperature of 85 ° C for a period of 10 minutes. The GCMS analysis showed an average outgas of 141 ng per mg of lubricant for the first samples, while the second samples had an average outgas of 105 ng per mg of lubricant. Comparative measurements of unconditioned samples revealed an outgassing of approximately 300 ng per mg of lubricant. In principle, it could be shown that the setting of a vacuum can be accelerated by improving the nucleation and at the same time the outgassing rate of highly volatile components can be kept constant or even slightly accelerated. By using boiling stones in the method according to the invention can thus be achieved that upon application of a vacuum, the air dissolved in the oil does not escape suddenly, which prevents oil from entering the cooler due to the strong foaming.

Bezugszeichenliste 100 Mehrhalskolben 110 Gaseinleitungsrohr 120 Thermometer 130 Destillationsbrücke 140 Vakuumanschluss 150 Heizpilz 200 FDB-Öl 210 Kondensat 300 Vorlagekolben 310 Heizbad 320 Gaseinleitungsrohr 330 Kühler 340 Vakuumanschluss 400 FDB-Öl 410 KondensatList of Reference Numerals 100 Multi-neck flask 110 Gas inlet tube 120 Thermometer 130 Distillation bridge 140 Vacuum connection 150 Heating brush 200 FDB oil 210 Condensate 300 Priming flask 310 Heating bath 320 Gas inlet tube 330 Cooler 340 Vacuum connection 400 FDB oil 410 Condensate

Claims (1)

Patentansprüche Verfahren zur Konditionierung von Ölen für fluiddynamische Lagersysteme, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) unkonditioniertes Öl wird in den Vorlagekolben eines Rotationsverdampfers oder einen Mehrhalskolben eingebracht; b) das Öl im Vorlagekolben des Rotationsverdampfers oder im Mehrhalskolben wird erhitzt, während ein Inertgasstrom durch das Öl hindurch geleitet wird; und c) flüchtige Komponenten werden von dem Öl separiert, so dass das konditionierte Öl im Vorlagekolben des Rotationsverdampfers oder im Mehrhalskolben gewonnen wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass flüchtige Komponenten im Schritt c) von dem Öl separiert werden, indem sie von einer Pumpe über den Vakuumanschluss des Rotationsverdampfers, beziehungsweise über den Vakuumanschluss der Destillationsbrücke 130 oder eines Destillatkolbens, abgezogen werden. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass flüchtige Komponenten im Schritt c) von dem Öl separiert werden, indem sie als Destillat an einem an den Rotationsverdampfer, beziehungsweise den Mehrhalskolben, angeschlossenen Kondensationskühler abgeschieden werden. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unkonditionierte Öl in Schritt b) auf eine Temperatur von 90 bis 110 °C erhitzt wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unkonditionierte Öl in Schritt b) auf eine Temperatur von ca. 95 °C erhitzt wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inertgasstrom so eingestellt wird, dass ein Innendruck im Vorlagekolben des Rotationsverdampfers bzw. im Mehrhalskolben von ca. 1 bis 5 mbar eingehalten wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Inertgas Stickstoff, ein oder mehrere Edelgase oder eine Mischung davon verwendet wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlagekolben, beziehungsweise der Mehrhalskolben, mindestens eine Sonotrode umfasst, welche Schwingungen auf das unkonditionierte Öl überträgt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Öl in Kontakt stehende Oberfläche des Vorlagekolbens, beziehungsweise des Mehrhalskolbens, zumindest teilweise eine mittlere Rauheit Rn im Bereich von 0,5 pm bis 50 pm aufweist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Öl in Kontakt stehende Oberfläche des Vorlagekolbens, beziehungsweise des Mehrhalskolbens, mit einer Beschichtung versehen ist, deren mittlere Rauheit Rn größer ist, als die mittlere Rauheit der entsprechenden Oberfläche im unbeschichteten Zustand. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem unkonditionierten Öl im Vorlagekolben, beziehungsweise im Mehrhalskolben, Siedesteine eingebracht sind. Fluiddynamisches Lagersystem mit einem Lageröl, das mittels eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche konditioniert wurde. Festplattenlaufwerk mit einem Elektromotor zum Antrieb von Speicherplatten des Festplattenlaufwerks, wobei der Elektromotor ein fluiddynamisches Lagersystem nach Anspruch 12 umfasst.A method for conditioning oils for fluid dynamic storage systems, characterized by the following steps: a) unconditioned oil is introduced into the receiver flask of a rotary evaporator or a multi-necked flask; b) the oil in the receiver flask of the rotary evaporator or in the multi-necked flask is heated while passing an inert gas stream through the oil; and c) volatile components are separated from the oil so that the conditioned oil is recovered in the receiver flask of the rotary evaporator or in the multi-necked flask. A method according to claim 1, characterized in that volatile components are separated from the oil in step c) by being withdrawn from a pump via the vacuum port of the rotary evaporator, or via the vacuum port of the distillation bridge 130 or a distillate piston. A method according to claim 1 or 2, characterized in that volatile components are separated from the oil in step c) by being deposited as distillate on a to the rotary evaporator, or the multi-necked flask, connected condensation cooler. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unconditioned oil is heated in step b) to a temperature of 90 to 110 ° C. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unconditioned oil is heated in step b) to a temperature of about 95 ° C. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inert gas stream is adjusted so that an internal pressure in the receiver piston of the rotary evaporator or in the multi-necked flask of about 1 to 5 mbar is maintained. Method according to one of the preceding claims, characterized in that is used as the inert gas nitrogen, one or more noble gases or a mixture thereof. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the supply piston, or the multi-necked piston, at least one sonotrode which transmits vibrations to the unconditioned oil. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the standing in contact with the oil surface of the original piston, or the multi-necked piston, at least partially has an average roughness Rn in the range of 0.5 pm to 50 pm. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the standing in contact with the oil surface of the original piston, or the multi-necked flask, is provided with a coating whose average roughness Rn is greater than the average roughness of the corresponding surface in the uncoated state. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the unconditioned oil in the receiver piston, or in the multi-necked flask, boiling stones are introduced. Fluid dynamic storage system comprising a storage oil conditioned by a method according to any one of the preceding claims. Hard disk drive having an electric motor for driving storage disks of the hard disk drive, wherein the electric motor comprises a fluid dynamic storage system according to claim 12.
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