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Verfahren zur Herstellung eines Komplexfettes und danach hergestelltes Schmierfett
Die Qualität der Schmierfette, deren Erzeugung bisher noch nicht auf wissenschaftlich unterlegter Gesetzmässigkeit beruht, verbessert sich durch empirische Massnahmen in der Herstellungstechnologie, unter anderem grundsätzlich in dieser Weise :
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<tb>
<tb> 1. <SEP> durch <SEP> Sortenänderung <SEP> oder <SEP> Kombination <SEP> der <SEP> Eindicker,
<tb> 2. <SEP> durch <SEP> Änderung <SEP> oder <SEP> Modifizierung <SEP> der <SEP> flüssigen <SEP> Phase,
<tb> 3. <SEP> durch <SEP> Herstellung <SEP> von <SEP> Komplexfetten,
<tb> 4. <SEP> durch <SEP> Verwendung <SEP> von <SEP> Schmierfettzusätzen.
<tb>
Als die erfolgreichste Technik erwies sich die Herstellung von Komplexschmierfetten, die sich unter anderem durch bedeutende mechanische Stabilität auszeichnen und durch Eigenschaften, die ihre
Anwendung im breiteren Bereich der Arbeitsbedingungen ermöglichen.
Die Definition "komplexes" Schmierfett ist nicht genau begrenzt, dennoch können Komplexfette in zwei Hauptgruppen geteilt werden :
1. Fette, in deren Eindicker eine niedermolekulare und eine hochmolekulare Säure kombiniert wird (USA-Patentschrift Nr. 2, 197,263),
2. Fette, die einen gewöhnlichen Seifen-Eindicker und Metallhydroxyde kombinieren (z. B. DDRPatentschrift Nr. 21328).
Erfindungsgemäss wird nun die kombinierte Verwendung eines durch Verseifung einer für die Herstellung von Schmierfetten bekannten niedermolekularen und einer hochmolekularen Säure gebildeten komplexen Eindickers und eines Zusatzes von Metallhydroxyd, vorzugsweise Aluminiumhydroxyd, vorgeschlagen, wobei der Eindicker mit an sich bekannten Fettrohstoffen in bekannter Weise zu einem Komplexfett verarbeitet wird, in welchem das Metallhydroxyd im wesentlichen als solches enthalten ist.
Die Komplexschmierfette wurden nach allgemein bekannten Verfahren hergestellt, unter anderem auf der Basis von Stearin, Elain, gehärteter Fischsäure und Montansäure bei Anwendung paraffinischer und nichtparaffinischer Öle mit einer Viskosität von 2 bis 80 E/500 C, ferner Eisessig als niedermolekularer Säure und stets mit einem Zusatz von 0,3 bis 3,0 % Al (OH). Das Aluminiumhydroxyd kann man in Form von Hydrogel oder in harter kristallischer Form verwenden. Die erwähnten Komplexfette sind nach allgemein bekannten Verfahren hergestellt worden, wobei das Al (OH) zusammen mit dem Kalziumhydroxyd im entsprechenden Anteil des Mineralöles zugegeben wurde.
Die hergestellten, Fette, die alle charakteristischen Eigenschaften komplexer Fette besitzen, sind insbesondere vom Standpunkt ihrer wichtigsten Betriebseigenschaft aus zu betrachten, d. h. der mechanisch-dynamischen Festigkeit im Verlauf der Penetrationskurve. Die Penetrationskurve drückt die Fettkonsistenz aus, d. h. die mechanische Festigkeit nach verschieden langer Anstrengung in dem Kneter laut CSN 656307 (tschechoslowakische Norm). Ausserdem wurde bei allen Ölen die kolloidale Stabiltät laut CSN 656313 bestimmt.
Auf Grund dieser Prüfungen ist festgestellt worden, dass Komplexfette gemäss dieser Erfindung im allgemeinen bessere mechanische Festigkeit und geschmeidigere Textur als gewöhnliche Komplexfette besitzen. Als Beispiel sind die Penetrationskurven von zwei durchschnittlichen Schmierfetten, unter anderem mit und ohne Al (OH) 3 angeführt :
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<tb>
<tb> Schmierfett
<tb> A <SEP> B <SEP>
<tb> 250C <SEP> 80 C <SEP> 25 C <SEP> 80 C
<tb> Penetrationswert <SEP> 215 <SEP> 224 <SEP> 187 <SEP> 198
<tb> Penetrationswert <SEP> nach <SEP> 60 <SEP> Huben <SEP> 262 <SEP> 292 <SEP> 209 <SEP> 224
<tb> Penetrationswert <SEP> nach <SEP> 500 <SEP> Huben <SEP> 285 <SEP> 305 <SEP> 209 <SEP> 230
<tb> Penetrationswert <SEP> nach <SEP> 1000 <SEP> Huben <SEP> 292 <SEP> 321 <SEP> 210 <SEP> 241
<tb> Penetrationswert <SEP> nach <SEP> 5000 <SEP> Huben <SEP> 308 <SEP> 335 <SEP> 217 <SEP> 256
<tb> Penetrationswert <SEP> nach <SEP> 10000 <SEP> Huben <SEP> 308 <SEP> 340 <SEP> 217 <SEP> 289
<tb> Penetrationswert <SEP> nach <SEP> 15000 <SEP> Huben <SEP> 314 <SEP> 350 <SEP> 218 <SEP> 286
<tb> nach <SEP> 24 <SEP> h <SEP> Stillstand <SEP> 275 <SEP> 295 <SEP> 198 <SEP> 227
<tb> das <SEP> Öl <SEP>
schei-
<tb> Ölabscheidung <SEP> CSN <SEP> 65 <SEP> 6313-1000 <SEP> C <SEP> 0,0% <SEP> det <SEP> nicht <SEP> ab
<tb> das <SEP> Öl <SEP> schei-
<tb> Ölabscheidung <SEP> CSN <SEP> 65 <SEP> 6313-150 <SEP> C <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP> % <SEP> det <SEP> nicht <SEP> ab
<tb> Al <SEP> (OH) <SEP> a-Inhalt-% <SEP> 0,0 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Die Schmierfette A und B wurden in folgender Zusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass B l, 5 Ufo Alp 3'bezogen auf das Fett, enthält :
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<tb>
<tb> hydrierte <SEP> Fischsäure <SEP> 370 <SEP> g
<tb> Eisessigsäure <SEP> 78 <SEP> g
<tb> Ca <SEP> (OH) <SEP> 2 <SEP> 105,5 <SEP> g
<tb> Mineralöl <SEP> 1500 <SEP> g
<tb> Al <SEP> (OH) <SEP> (Hydrogel) <SEP> 167 <SEP> g
<tb>
Aus diesem stichweise gewählten Beispiel ist der härtende Einfluss von Al (OH) 3 auf die Schmierfettstruktur sichtbar, wobei auch das Aussehen des Fettes mit Al (OH) 3 (Schmierfett-Textur) viel günstiger ist.
Die hier angeführte Penetrationskurve des Komplexfettes ist vorläufig ein allgemein anerkanntes Kriterium fürmechanisch-dynamischeEigenschaften labormässig erzeugter Schmierfette. Etliche Anga- ben dieser Kurve sind auf den ersten Blick wenig instruktiv und deshalb ist in der Schmierfettwertung ein neuer dimensionsloser Parameter eingeführt worden, unter anderem auf diesem Prinzip :
Nach mechanischer Beanspruchung des Schmierfettes in dem Kneter gemäss CSN 65 6307 in der Dauer von maximal 4 h (entspricht 15000 Durcharbeitungshuben des Kneters) stellt man einen gewissen Penetrationswert fest, der mit P4 bezeichnet ist. Das ursprüngliche nicht durchgearbeitete Schmierfett weist einen Penetrationswert von P auf.
Mit Rücksicht auf die Arbeitsfähigkeit des Schmierfettes ist im Betrieb auch seine thixotrope Regeneration wichtig, d. h. in welchem Masse der Penetrationswert des Schmierfettes (Fettkonsistenz) nach mechanischer Beanspruchung zum ursprünglichen Penetrationswert zurückkehrt, falls das Fett einige Zeit rastet. (Als Ruhezeit wurden 24 h gewählt. ) Der so festgestellte Penetrationswert ist mit PR be-
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h.mechanischer Beanspruchung (im Stillstand) auf den ursprünglichen Penetrationswert. Das Produkt der beiden Verhältnisse, multipliziert mit hundert, ist"PMSR"benannt, nämlich mit dem Parameter der mechanischen Stabilität und der Regenerationsfähigkeit des Schmierfettes. Dieser Parameter drückt durch eine Nummer eindeutig den Grad der mechanischen Stabilität des Fettes aus.
Dieser eingeführte Parameter ist so instruktiv, dass man mit Hilfe desselben das Schmierfett in bezug auf mechanische Stabilität auch bei andern Temperaturen als 250 C charakterisieren kann.
Durch Überprüfung grosser Fettmengen ist der Beweis der Gültigkeit und Richtigkeit des eingeführten Parameters erbracht, was nachfolgenden Beispielen hervorgeht.
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man den"PMSR"desselben Fettes für Verhältnisse bei 250 C auf 229 aus. Beide Werte, weit entfernt vom idealen Wert 100, zeigen deutlich schlechtere Eigenschaften des getesteten Fettes vom Standpunkt seiner mechanischen Stabilität.
2. Ein aus der Serie der laufend erzeugten Komplexfette, das als Beispiel (Fett A) in dieser Erfin-
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3. Ein aus der Serie komplexer Schmierfette gemäss dieser Erfindung (Fett B) zeigte folgende Penetrationswerte :
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: Po = 187, P" =sehen :
EMI3.4
<tb>
<tb> Parameter <SEP> laufend <SEP> erzeugtes <SEP> Na-Fett <SEP> Fett <SEP> A <SEP> Fett <SEP> B
<tb> "PMSR"bei <SEP> 25 <SEP> C <SEP> 229 <SEP> 185 <SEP> 121
<tb> "PMSR"bei <SEP> 80 <SEP> C <SEP> 273 <SEP> 221 <SEP> 183
<tb>
Diese Tabelle zeigt z. B. sehr deutlich, dass das Fett gemäss dieser Erfindung bei 800 C praktisch genau so mechanisch widerstandsfähig ist wie das Fett A bei 250 C und besser die ursprüngliche Struktur regeneriert.
Es ist klar, dass der"PMSR"auch bei andern Temperaturen gemäss vorausgesetzten Betriebsverhältnissen bestimmt werden kann. Die Werte über 100 charakterisieren thixotrope Fette, hingegen Werte unter 100 rheopektische Fette.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Komplexfettes, gekennzeichnet durch die kombinierte Verwendung eines durch Verseifung einer für die Herstellung von Schmierfetten bekannten niedermolekularen und einer hochmolekularen Säure gebildeten komplexen Eindickers und eines Zusatzes von Metallhydroxyd, vorzugsweise Aluminiumhydroxyd, wobei der Eindicker mit an sich bekannten Fettrohstoffen in bekannter Weise zu einem Komplexfett verarbeitet wird, in welchem das Metallhydroxyd im wesentlichen als solches enthalten ist.