Die vorliegende Erfindung betrifft ein Konzentrat zur Herstellung einer Reini- gungslösung für Turbinen-Strahltriebwerke von Luftfahrzeugen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Reinigungslösung für Turbinen-Strahltriebwerke von Luftfahrzeugen, die durch Verdünnen des Konzentrats erhältlich ist.

Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung der Reinigungslösung für die Innenreinigung eines Turbinen-Strahltriebwerks.

In der kommerziellen Luftfahrt wird heute der überwiegende Anteil der eingesetzten Luftfahrzeuge von Turbinen-Strahltriebwerken angetrieben, meistens in der Ausführung als Mantelstromtriebwerk oder Turbojet. Während des Betriebs von Strahltriebwerken kommt es zu einer Verschmutzung verschiedener Komponenten des Triebwerks, insbesondere zu einer Ablagerung von anorganischen und/oder organischen Substanzen wie z.B. Ruß, Salzen und Kohlenwasserstoffen auf den Schaufeln der Turbine. Diese Ablagerungen können mit zunehmender Betriebsdauer des Triebwerks zu Leistungsverlusten, Beschädigungen und somit auch zu einer Beeinträchtigung der Sicherheit des Flugbetriebs führen. Eine regelmäßige Reinigung der Strahltriebwerke ist daher unerlässlich.

Um eine entsprechend effektive Reinigung durchführen zu können, ist es bisher in den meisten Fällen erforderlich, das Strahltriebwerk zumindest teilweise zu demontieren. Wegen des erheblichen Arbeitsaufwands für die Demontage und Montage, der zusätzlich zur eigentlichen Reinigung des Triebwerks anfällt, führt dies zu wirtschaftlichen Verlusten durch die lange Ausfallzeit des Triebwerks. Es ist daher äußerst wünschenswert, die Reinigung von Turbinen-Strahl- triebwerken im vollständig montierten Zustand am Luftfahrzeug durchzuführen, wofür entsprechend effektive Reinigungsmittel benötigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungslösung und ein Konzentrat für deren Herstellung vorzuschlagen, die eine effektive Reinigung von Turbinen-Strahltriebwerken insbesondere auch in montiertem Zustand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Konzentrat, welches eine wässrige Lösung mit folgenden Inhaltsstoffen umfasst:

- ca. 16 bis ca. 20 Gew.% eines oder mehrerer Glycolether,

- ca. 7 bis ca. 9 Gew.% eines oder mehrerer Fettalkoholalkoxylate,

- ca. 4 bis ca. 6 Gew.% eines oder mehrerer tertiärer Alkylamin-N-oxide,

- ca. 8 bis ca. 10 Gew.% 2-Propylheptanolethylether,

- ca. 0,5 bis ca. 1,0 Gew.% eines oder mehrerer Alkylglykoside,

- ca. 0,5 bis ca. 1,5 Gew.% Triethanolamin,

- ca. 0,1 bis ca. 0,5 Gew.% eines oder mehrerer Polycarboxylate, und

- ca. 0,1 bis ca. 0,5 Gew.% eines oder mehrerer Korrosionsinhibitoren.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass eine Reinigungslösung mit den genannten Inhaltsstoffen, die durch Verdünnen des erfindungsgemäßen Konzentrats mit Wasser erhältlich ist, eine besonders effektive Reinigung von Turbinen-Strahltriebwerken ermöglicht, insbesondere im Hinblick auf die effektive Entfernung von Ablagerungen auf den Turbinenschaufeln. Zum Erreichen dieser guten Reinigungswirkung ist es hierbei ausreichend, die Reinigungslösung in das montierte Strahltriebwerk einzubringen, insbesondere einzusprühen, wie weiter unten im Einzelnen erläutert wird.

Als Hauptinhaltsstoff umfasst das erfindungsgemäße Konzentrat einen oder mehrere Glycolether. Bevorzugt ist es, wenn das Konzentrat als Glycolether ca. 9 bis ca. 11 Gew.% Dipropylenglycolmonomethylether und ca. 7 bis ca. 9 Gew.% Diethylenglycolmonobutylether enthält.

Als Fettalkoholalkoxylat enthält das erfindungsgemäße Konzentrat vorzugsweise ca. 7 bis ca. 9 Gew% eines C9- bis Cn-Fettalkoholethoxylats.

Günstigerweise kann das Konzentrat als zusätzlichen Inhaltsstoff auch ca.

0,1 bis 0,5 Gew.% eines weiteren Fettalkoholalkoxylats enthalten, welches als Entschäumer wirkt.

Das erfindungsgemäße Konzentrat enthält ferner ein oder mehrere tertiäre Alkylamin-N-oxide, und zwar bevorzugt ca. 4 bis ca. 5 Gew.% Tetradecyl- dimethylamin-N-oxid.

Das erfindungsgemäße Konzentrat enthält ca. 0,5 bis ca. 1,0 Gew.% eines oder mehrerer Alkylglykoside, und zwar bevorzugt ca. 0,5 bis ca. 1,0 Gew.% Pentyl-D-Xylosid.

Das erfindungsgemäße Konzentrat enthält ferner einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren. Bevorzugt enthält das Konzentrat als Korrosionsinhibitor ein Reaktionsprodukt von Maleinsäureanhydrid, 2-Ethylhexylamin und Triethanolamin.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Konzentrat eine wässrige Lösung mit folgenden Inhaltsstoffen:

- ca. 10 Gew.% Dipropylenglycolmonomethylether,

- ca. 8 Gew.% Diethylenglycolmonobutylether,

- ca. 8 Gew.% eines C9- bis Cn-Fettalkoholethoxylats,

- ca. 5 Gew.% Tetradecyl-dimethylamin-N-oxid,

- ca. 0,6 Gew.% Pentyl-D-Xylosid,

- ca. 1 Gew.% Triethanolamin,

- ca. 0,4 Gew.% eines oder mehrerer Polycarboxylate, - ca. 0,1 Gew.% eines als Entschäumer wirkenden Fettalkoholalkoxylats, und

- ca. 0,2 Gew.% eines Korrosionsinhibitors, insbesondere eines Reaktionsprodukts von Maleinsäureanhydrid, 2-Ethylhexylamin und Triethanolamin.

Andere als die in der vorstehenden Beschreibung genannten Inhaltsstoffe, die in Wasser gelöst sind, sind für die gute Reinigungsleistung einer auf dem erfindungsgemäßen Konzentrat hergestellten Reinigungslösung nicht erforderlich, aber grundsätzlich auch nicht ausgeschlossen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungform der Erfindung enthält das Konzentrat außer den genannten Inhaltsstoffen und Wasser jedoch weniger als ca. 1 Gew.% an weiteren Bestandteilen, bevorzugt weniger als ca. 0,5 Gew.%, weiter bevorzugt weniger als ca. 0,1 Gew.%.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält das Konzentrat außer den genannten Inhaltsstoffen und Wasser keine weiteren Bestandteile.

Zur Herstellung einer anwendungsfertigen Reinigungslösung wird das erfindungsgemäße Konzentrat mit Wasser verdünnt. Die Bereitstellung in Form eines Konzentrats reduziert die Transport- und Lagerkosten, da das Verdünnen unmittelbar vor Ort durchgeführt werden kann.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Reinigungslösung für Turbinen-Strahltriebwerke von Luftfahrzeugen, die durch Verdünnen des erfindungsgemäßen Konzentrats mit Wasser im Verhältnis von ca. 5:95 bis ca. 30:70 erhältlich ist. Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von ca. 10:90 bis ca. 20:80, zumal das erfindungsgemäße Konzentrat bereits in einer solchen 10 bis 20%igen Verdünnung eine sehr gute Reinigungsleistung zeigt.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungslösung für die Innenreinigung eines Turbinen-Strahltriebwerks, insbesondere eines Mantelstromtriebwerks oder eines Turbojets. Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Anwendung der erfindungsgemäßen Reinigungslösung vorzugsweise in einem vollständig montierten Zustand des Strahltriebwerks, wodurch dessen Ausfallszeit erheblich reduziert werden kann.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung wird die Reinigungslösung bevorzugt von der Anströmseite des Verdichters in das Strahltriebwerk eingebracht und an der Abströmseite der Turbine aus dem Strahltriebwerk abgesaugt. Günstigerweise kann die Reinigungslösung auch in einen Kreislauf geführt werden, d.h. die an der Abströmseite der Turbine abgesaugte Reinigungslösung wird von der Anströmseite des Verdichters erneut in das Strahltriebwerk eingebracht.

Das Einbringen der Reinigungslösung in das Strahltriebwerk erfolgt günstigerweise mittels einer Sprühlanze, bevorzugt mit einem Druck von 5 bar oder weniger. Höhere Drücke sind für die Effektivität der erfindungsgemäßen Reinigungslösung nicht erforderlich und sollten zudem vermieden werden, um etwaige Beschädigungen zu vermeiden. Prinzipiell kann auch ein üblicher Hochdruckreiniger für das Einbringen der Reinigungslösung in das Strahltreibwerk verwendet werden, wobei je nach Druckeinstellung und Sprühabstand auch hier eine materialschonende und zugleich effektive Reinigung möglich ist.

Beim Einsprühen der Reinigungslösung in das Strahltriebwerk wird diese günstigerweise vernebelt und durchströmt die Komponenten des Triebwerks, wobei die Reinigungslösung insbesondere mit den Schaufeln der Turbine effektiv in Kontakt kommt, um dortige Ablagerungen von Salzen, Ruß usw. zu entfernen.

Das Absaugen der Reinigungslösung an der Abströmseite der Turbine erfolgt günstigerweise mittels einer Haube, die an der Abströmseite auf das Strahltriebwerk aufgesetzt wird.

Es ist besonders bevorzugt, wenn die Reinigungslösung mit einer Temperatur von ca. 40 bis ca. 60 °C in das Strahltriebwerk eingebracht wird. Es wurde gefunden, dass die Reinigungsleistung in diesem Temperaturbereich besonders gut ist.

Für eine effektive Reinigung wird die Reinigungslösung vorzugsweise während eines Zeitraums von ca. 5 bis ca. 10 Minuten in das Strahltriebwerk eingebracht und aus diesem abgesaugt, vorzugsweise in einem Kreislauf wie oben beschrieben. Danach wird das Strahltriebwerk günstigerweise während eines vergleichbaren Zeitraums mit Wasser gespült.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiele

1. Herstellung eines erfindunosoemäßen Konzentrats und einer erfindungsgemäßen Reiniounaslösung

In der nachfolgenden Tabelle 1 sind für ein konkretes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Konzentrats die eingesetzten Komponenten mit den jeweiligen Gewichtsanteilen angegeben.

Tabelle 1 : Zusammensetzung eines erfindungsgemäßen Konzentrats Zur Herstellung des Konzentrats wurden sämtliche Komponenten in dem Wasser gelöst. Es wurde eine klare Lösung erhalten.

Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Reinigungslösungen für die nachfolgend beschriebenen Versuche wurde das Konzentrat, wie jeweils angegeben, im Verhältnis von 5:95, von 10:90 oder von 20:80 mit Wasser verdünnt.

2. Prüfung der Reiniounasleistung im Gardener-Test

Für einen quantitativen Vergleich der Reinigungsleistung verschiedener Reinigungslösungen im Gardener-Test wird ein Testschmutz mit definierter Zusammensetzung auf ein weiß lackiertes Stahlblech aufgetragen und anschließend mit der zu prüfenden Reinigungslösung unter Verwendung einer Wischtestmaschine abgereinigt.

Der für die vorliegende Prüfung verwendete Testschmutz hat in Anlehnung an DIN ISO 11379-1-B.4 folgende Zusammensetzung: ca. 88 Gew.% feinster Quarz ca. 9 Gew.% Kaolin ca. 1 Gew.% Flammruß ca. 2 Gew.% Paraffinöl

2 Teile dieses Testschutzes wurden mit 3 Teilen Motoröl (0W40) gemischt, um eine für die Wischtestversuche geeignete Konsistenz zu erhalten. Diese Mischung wurde mit einer Malerrolle gleichmäßig auf die weiß lackierten Testbleche aufgetragen.

Die Reinigungsleistung der jeweiligen Reinigungslösung ergibt sich aus den spektroskopisch ermittelten Weißgraden des unverschmutzten Bleches (WO), des verschmutzten Bleches (Wl) und des gereinigten Bleches (W2) nach folgender Formel:

Reinigungsleistung = 100% * (W2 - Wl) / (WO - Wl)

Die Reinigungsleistung der erfindungsgemäßen Reinigungslösung gemäß Beispiel 1 in einer Verdünnung von 5%, 10% und 20% wurde mit der Reinigungsleistung einer kommerziell erhältlichen Reinigungslösung für Strahltriebwerke in denselben Verdünnungen verglichen. Bei dem Vergleichsreiniger handelt es sich um das Produkt „ZOK MX Gold Standard" des Herstellers ZOK International Group Ltd. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2: Reinigungsleistungen im Gardener-Test

Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäße Reinigungslösung dem Vergleichsprodukt deutlich überlegen ist, und zwar in allen untersuchten Verdünnungen. Insbesondere zeigt die erfindungsgemäße Reinigungslösung bereits in einer 10%igen Verdünnung eine bessere Reinigungsleistung als das Vergleichsprodukt in einer 20%igen Verdünnung, welche in der Praxis standardmäßig eingesetzt wird.

Die Möglichkeit, bei verbesserter Reinigungsleistung deutlich geringere Mengen des erfindungsgemäßen Konzentrats einzusetzen, führt im Vergleich zu dem Vergleichsprodukt zu Kostenersparnissen und einer verringerten Umweltbelastung. 3. Prüfung der Reiniounasleistung anhand der Oberflächenrauiakeit

Die während des Betriebs erfolgenden Ablagerungen auf den Turbinenschaufeln von Strahltriebwerken (insbesondere von Salzen, Ruß und/oder Kohlenwasserstoffen) führen zu einer Erhöhung der Oberflächenrauigkeit der Schaufeloberflächen, wodurch die Leistungsfähigkeit des Triebwerks beeinträchtigt werden kann.

Die Bestimmung der Oberflächenrauigkeit gemäß DIN EN ISO 25178 bzw. der Vergleich der Rauigkeiten vor und nach einer Reinigung ist somit ein sehr aussagekräftiger Parameter für die Effektivität von Reinigungslösungen für Strahltriebwerke.

Mittels eines Tauch-Tests wurden diesbezüglich die Reinigungsleistungen der erfindungsgemäßen Reinigungslösung gemäß Beispiel 1 und des Vergleichsproduktes „ZOK MX Gold Standard" miteinander verglichen, jeweils in einer Verdünnung von 20:80. Hierfür wurden originale verschmutzte Turbinenschaufeln für 4 oder 10 Minuten in die jeweilige Reinigungslösung eingelegt und anschließend mit Wasser gespült. Der Versuch wurde bei verschiedenen Temperaturen der Reinigungslösungen durchgeführt (20, 30, 40, 50 und 80 °C).

Die Oberflächenrauigkeiten der Turbinenschaufeln wurden vor und nach der Reinigung gemäß DIN EN ISO 25178 als Rauheitswert S _a bestimmt. Als Ergebnis ist die prozentuale Verringerung des Rauheitswertes durch die Reinigung (AS _a ) in der nachfolgenden Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3: Verringerung der Oberflächenrauigkeit (AS _a ) im Tauch-Test

Trotz der relativ hohen Streuung der einzelnen Ergebnisse bei den Wiederholungsversuchen zeigt sich in der Tendenz eindeutig die höhere Effektivität der erfindungsgemäßen Reinigungslösung gegenüber dem Vergleichsprodukt bei der Verringerung der Oberflächenrauigkeit von verschmutzten Turbinenschaufeln.

Die Verringerung der Oberflächenrauigkeit wurde zusätzlich mittels eines Sprüh-Tests untersucht. Hierbei wurden die verschmutzten Turbinenschaufeln mit der jeweiligen Reinigungslösung (Verdünnung 20:80) bei 20 °C oder 40 °C mit einem Druck von 5 bar besprüht und anschließend mit Wasser gespült. Die Bestimmung von AS _a erfolgte wie beim Tauch-Test. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4: Verringerung der Oberflächenrauigkeit (AS _a ) im Sprüh-Test

Auch hier zeigt sich die deutlich verbesserte Reinigungsleistung der erfindungsgemäßen Reinigungslösung gegenüber dem Vergleichsprodukt, insbesondere bei einer erhöhten Temperatur von 40 °C.