DE10084148B4

DE10084148B4 - Schmierfettzusammensetzung für Gleichlaufgelenke

Info

Publication number: DE10084148B4
Application number: DE10084148T
Authority: DE
Inventors: Gareth Stourbridge Fish; Jennifer Sarah Wolverhampton Cooper; E. Wolverhampton Jisheng; Trevor David Sutton Coldfield Davies; Robert Gareth Solihull Isaac
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: GB2346892B; US6656890B1; FR2790265A1; DE10084148T1; BR0008308B1; GB9903380D0; FR2790265B1; JP2002537441A; BR0008308A; JP4421781B2; AU2310000A; WO2000049112A8; GB2346892A; WO2000049112A1

Abstract

Schmierfett, bestehend aus:
a. einer Basisölzusammensetzung aus 10 bis 35% eines oder mehrerer Poly-α-Olefine, 3 bis 15% eines oder mehrerer synthetischer organischer Ester, die ein Reaktionsprodukt aus einer Dicarboxyl-Säure und aliphatischen Alkoholen sind, 20 bis 30% eines oder mehrerer naphthenbasischer Öle, wobei der Rest der Zusammensetzung aus einem oder mehreren Paraffinöien besteht, wobei die Prozentangaben sich auf das Gewicht der gesamten Basisölzusammensetzung beziehen und das Verhältnis des Gewichts des/der Esters) in der Zusammensetzung zum Gewicht des Poly-α-Olefins/der Poly-α-Olefine nicht größer als 1 : 3 ist;
b. 2 bis 15 Gew.-% Lithiumseife-Verdickungsmittel, bezogen auf das gesamte Schmierfett;
c. 1 bis 5 Gew.-% Molybdändithiophosphat, bezogen auf das gesamte Schmierfett, mit der folgenden allgemeinen Formel:

wobei X oder Y entweder S oder O darstellen und jeder Rest R¹ bis R⁴ einschließlich gleich oder verschieden sein kann und wobei jeder eine primäre (gerade Kette) oder sekundäre (verzweigte Kette) Alkyl-Gruppe, die zwischen...

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Schmierfett, das in erster Linie zur Verwendung in Gleichlaufdrehgelenken gedacht ist, die im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen benutzt werden.
Hintergrund der Erfindung
Die Bewegungen der Komponenten in Gleichlaufgelenken (CVJ) sind komplex und bestehen aus einer Kombination von Abrollen, Gleiten und Drehen. Wenn die Gelenke mit Drehmoment beaufschlagt werden, werden die Komponenten gemeinsam belastet, wodurch nicht nur Verschleiß an den Kontaktflächen der Komponenten verursacht werden kann, sondern auch Rollkontaktermüdung sowie beträchtliche Reibungskräfte zwischen den Flächen entstehen können. Der Verschleiß kann zu einem Versagen der Gelenke führen und die Reibungskräfte können Geräusche, Vibrationen und Rauhigkeit (NVH) im Antriebsstrang verursachen. NVH wird üblicherweise durch Bestimmung der Axialkräfte „gemessen", die in einem Gleichlaufverschiebegelenk auftreten. Im Idealfall müssen die in Gleichlauf gelenken verwendeten Schmierfette nicht nur den Verschleiß verringern, sondern auch einen niedrigen Reibungskoeffizienten haben, um die Reibungskräfte zu reduzieren und NVH zu verringern oder zu verhindern.
Gleichlaufgelenke sind auch mit abdichtenden Manschetten aus Elastomeren ausgestattet, die üblicherweise die Form eines Faltenbalgs aufweisen, wobei ein Ende mit dem Außenteil des CVJ und das andere Ende mit der Zwischen- oder Abtriebswelle des CVJ verbunden ist. Der Faltenbalg hält das Schmierfett im Gelenk und hält Schmutz und Wasser draußen.
Das Fett muß nicht nur den Verschleiß und die Reibung vermindern sowie den vorzeitigen Beginn von Rollkontaktermüdung in einem CVJ verhindern, es muß auch mit dem Elastomerwerkstoff verträglich sein, aus dem der Faltenbalg besteht, da es sonst zu einem Qualitätsverlust des Faltenbalgwerkstoffs kommt, durch den ein vorzeitiges Versagen des Faltenbalgs mit Schmierfettaustritt verursacht wird, wodurch letztendlich ein Versagen des CVJ eintritt. Die zwei Hauptwerkstofftypen, die für CVJ verwendet werden, sind Polychloroprengummi (CR) und thermoplastische Elastomere mit Äther-Esterblock-Copolymeren (TEEE).
Typische Schmierfette für CVJ enthalten Basisöle aus Mischungen von naphthenbasischen Mineralölen (gesättigte Ringe) und paraffinischen Mineralölen (gerade und verzweigte gesättigte Ketten). Syntheseöle können ebenfalls zugesetzt sein. Es ist bekannt, daß diese Basisöle einen großen Einfluß auf die Qualitätsminderung (Aufquellen oder Schrumpfen) der Faltenbälge aus Polychloroprengummi haben. Alle Basisöle aus Mineralölen und Syntheseölen entziehen den Werkstoffen des Gummifaltenbalgs die Weichmacher und andere Schutzstoffe. Paraffinische Mineralöle und Poly-α-Olefin-(PAO)-Synthese basisöle diffundieren nur in sehr geringem Maße in den Polychloroprengummi und bewirken ein Schrumpfen, während andererseits naphthenbasische Mineralöle und synthetische Ester in den Polychloroprengummi hineindiffundieren, als Weichmacher wirken und ein Aufquellen verursachen können. Die in Polychloroprengummi für Faltenbälge verwendeten Weichmacher haben typischerweise Fließpunkte unter –50°C, was dem Polychloroprengummi gute Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen verleiht. Die in Schmierfetten für CVJ verwendeten naphthenbasischen Mineralöle haben einen Fließpunkt, der typischerweise um –35°C liegt, obwohl dies von der Viskosität und dem Raffinationsverfahren der naphthenbasischen Öle abhängig ist. Der Austausch des/der Gummiweichmacher/s gegen das naphthenbasische Mineralöl kann dadurch die Leistungsfähigkeit des Gummis bei niedrigen Temperaturen beträchtlich verringern und zu einem Versagen der Gummifaltenbälge durch Kaltrisse führen, wodurch es schließlich zum Versagen des CVJ kommt. Wenn ein beträchtliches Aufquellen oder Erweichen auftritt, wird die Fähigkeit des Faltenbalgs, höchste Drehzahlen zu tolerieren, aufgrund von mangelnder Stabilität bei hohen Drehzahlen und/oder übermäßiger radialer Aufweitung herabgesetzt.
Das Hinzufügen eines Weichmachers zu einem Basisöl für Schmierfett hilft, die Leistungsfähigkeit von Polychloroprengummi bei niedrigen Temperaturen nach der Alterung beizubehalten, indem der Verlust von Weichmachern aus dem Polychloroprengummi verringert wird, es hat aber die folgenden schädlichen Auswirkungen:

1. es vergrößert die Volumenveränderung des Polychloroprengummis nach der Alterung; und
2. es verringert die Viskosität des Basisöls und erhöht damit die Reibung und den Verschleiß, und es kann eine Rollkontaktermüdung im CVJ fördern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schmierfett bereitzustellen, in erster Linie für CVJ, das eine gute Verträglichkeit mit Faltenbalgwerkstoffen aus Polychloroprengummi aufweist und geringen Verschleiß und geringe Reibung sicherstellt sowie den vorzeitigen Beginn von Rollkontaktermüdung im CVJ verhindert.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Schmierfett bereitgestellt, bestehend aus:

a. einer Basisölzusammensetzung, umfassend 10 bis 35% eines oder mehrerer Poly-α-Olefine, 3 bis 15% eines oder mehrerer synthetischer organischer Ester, die ein Reaktionsprodukt aus eine Dicarboxylsäure und aliphatischen Alkoholen sind, 20 bis 30% von einem oder mehreren naphthenbasischen Ölen, wobei der Rest der Zusammensetzung ein oder mehrere paraffinische Öle enthält, wobei die Prozentangaben sich auf das Gewicht des gesamten Basisölzusammensetzung beziehen und wobei das Verhältnis des Gewichts des Esters/der Ester in der Zusammensetzung zum Gewicht des Poly-α-Olefins/der Poly-α-Olefine nicht größer als 1 : 3 (vorzugsweise etwa 1:4) ist;
b. 2 bis 15 Gew.-% Lithiumseifenverdickungsmittel, bezogen auf das gesamte Schmierfett;
c. 1 bis 5 Gew.-% (vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-%) eines Molybdändithiophosphats, bezogen auf das gesamte Schmierfett, mit der folgenden allgemeinen Formel:
wobei X oder Y entweder S oder O darstellt und jeder Rest R¹ bis R⁴ einschließlich gleich oder verschieden sein kann und wobei jeder eine primäre Alkyl-Gruppe (gerade Kette) oder eine sekundäre Alkyl-Gruppe (verzweigte Kette), die zwischen 1 und 24 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine Aryl-Gruppe darstellt, die zwischen 6 und 30 Kohlenstoffatome umfaßt;
d. 1 bis 5 Gew.-% (vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-%) eines Zink-dialkyldithiophosphats, bezogen auf das gesamte Schmierfett, mit der folgenden allgemeinen Formel: (R⁵O)(R⁶O)SP-S-Zn-S-PS(OR⁷)(OR⁸) wobei jeder Rest R⁵ bis R⁸ einschließlich gleich oder verschieden sein kann und jeder eine primäre oder sekundäre Alkyl-Gruppe mit 1 bis 24 (vorzugsweise 3 bis 8) Kohlenstoffatomen darstellt;
e. 1 bis 5 Gew.-% (vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-%) eines schwefelfreien reibungsreduzierenden Additivs, bezogen auf das gesamte Schmierfett; und
f. einigen oder allen üblichen Schmierfettzusätzen wie Oxidationsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Hochdruckzusätzen und Mitteln zur Verbesserung der Haftfähigkeit.

Wir fanden heraus, daß die Verwendung der vorgenannten Basisölzusammensetzung zusammen mit der Aufnahme von Molybdändithiophosphat (MoDTP), Zink-dialkyl-dithiophoshat (ZDTP) und dem schwefelfreien reibungsreduzierenden Additiv ein Schmierfett ergibt, das eine deutlich weniger schädigende Wirkung auf den Polychloropropengummiwerkstoff der Faltenbälge hat, sowohl gute Verschleiß- als auch Reibungseigenschaften aufweist, den Beginn von Rollkontaktermüdung verhindert und die Axialkräfte in Gleichlaufverschiebegelenken reduziert.
Die organischen Ester sind Dicarboxylsäurederivate mit Untergruppen auf der Basis von aliphatischen Alkoholen. Vorzugsweise ist die Dicarboxylsäure eine Sebacinsäure und die Alkohole weisen primäre, gerade oder verzweigte Kohlenstoffketten mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen auf. Der bevorzugte synthetische Ester ist deshalb Dioctylsebacat (DOS), wobei jedoch Dioctyladipat (DOA), Dioctylphthalat (DOP) oder Dioctylazelat (DOZ), die ebenfalls als Weichmacher in den Faltenbalgwerkstoffen aus Polychloroprengummi Verwendung finden, auch verwendet werden können.
Vorzugsweise ist das schwefelfreie reibungsreduzierende Additiv ein Organo-Molybdänkomplex, vorzugsweise ein Komplex eines Organoamids, wie es z. B. in der US-4 889 647 beschrieben wird, auf dessen Offenbarung hier verwiesen wird.
Bei dem Molybdändithiophosphat kann es sich um geschwefeltes Oxymolybdän-2-äthylhexyl-phosphoro-dithioat handeln und das Zink-dialkyl-dithiophosphat kann eine Mischung aus primären und sekundären oder nur aus sekundären Alkyldithiophosphaten mit Kohlenstoffketten mit 3 bis 14 Atomen sein.
Das Verdickungsmittel kann eine einfache Lithiumseife sein, die aus Stearinsäure, 12-Hydroxystearinsäure oder aus anderen ähnlichen Fettsäuren oder Mischungen daraus, oder den Methylestern dieser Säuren besteht. Als Alternative kann eine Lithiumkomplexseife verwendet werden, die z.B. aus einer Mischung von langkettigen Fettsäuren zusammen mit einem Komplexbildner gebildet wird, z. B. einem Borat oder einem oder mehreren Dicarboxylsäuren. Die Verwendung von Lithiumkomplexseifen ermöglicht es, das Schmierfett bei einer Temperatur von bis zu etwa 180°C zu verwenden, während Schmierfette mit einfachen Lithiumseifen nur bis zu einer Temperatur von etwa 120°C benutzt werden können.
Das Schmierfett kann 0,5 bis 3 Gew.-% eines Calciumsulphonatsalzes als Korrosionsinhibitor umfassen. Typischerweise ist der letzte Vorgang vor der Montage eines CVJ ein Waschvorgang, um Spanreste zu entfernen; es ist daher erforderlich, daß das Schmierfett alle Spuren des Restwassers aufnimmt und verhindert, daß das Wasser Korrosion verursacht und die Leistungsfähigkeit des CVJ nachteilig beeinflußt.
Das Schmierfett kann auch 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines metallfreien Schwefel oder Phosphor enthaltenden Hochdruckzusatzes umfassen, dessen Schwefelgehalt zwischen 15 und 35 Gew.-% und dessen Phosphorgehalt zwischen 0,5 und 3 Gew.-% liegt und der wirkungsvoll den Verschleiß hemmt und ein Blockieren der CVJ verhindert. Wenn der Phosphorgehalt die oben definierte obere Grenze übersteigt, kann dies eine schädigende Wirkung auf den Faltenbalgwerkstoff haben. Wenn der Schwefelgehalt die oben definierte obere Grenze übersteigt, kann dies den Beginn von Rollkontaktermüdung der in Kontakt stehenden Metallkomponenten fördern.
Das Schmierfett kann 0,1 bis 2 Gew.-% eines Oxidationsinhibitors enthalten, um einen Qualitätsverlust des Basisöls durch Oxidation zu verhindern und die Lebensdauer des Schmierfetts zu verlängern, wodurch auch die Lebensdauer des CVJ verlängert wird. Der Oxidationsinhibitor kann ein Amin sein, vorzugsweise ein aromatisches Amin, z. B. Phenylalphanaphtylamin oder Diphenylamin oder ein Derivat davon.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
Um die Wirkung der verschiedenen Öle auf die Qualitätsminderung des Gummiwerkstoffs zu bestimmen, wurden Prüfstücke eines Standard-Polychloroprengummis für CVJ für 70 Stunden bei 120°C vollständig in verschiedene Schmierfett-Basisölkomponenten eingetaucht. Es wurden die Änderungen der Härte (ΔH (Shore A) und des Volumens (ΔV %) der Gummiprüfstücke nach der Alterung durch Untertauchen bestimmt und diese sind in Tabelle 1 zu sehen. Je größer die Veränderung der Gummieigenschaften, um so größer ist die Qualitätsminderung des Polychloroprengummis.
Tabelle 1
Die Öle
Das PAO war ein Ziegler-katalysiertes n-Dec-1-en und hatte eine Viskosität von 8 Zentistokes bei 100°C. Das naphthenbasische Öl war ein durch Lösungsmittel raffiniertes straight-cut Öl mit einer Viskosität von 130 Zentistokes bei 40°C.
Das Paraffinöl in den Beispielen C, D und H war ein 1ösungsmittelneutrales Öl mit einer Viskosität von 500 SUS (Saybolt-Viskosität) bei 100°F. Das Paraffinöl in den Beispielen I, J und K war ein durch Hydrotreating und Lösungsmittel extrahiertes Öl mit einer Viskosität von 650 SUS bei 100°F.
Das DOS war eine Mischung aus C8-Sebacinsäurederivaten mit einer Viskosität von etwa 2 Zentistokes bei 100°C.
Der synthetische Ester war ein Hochviskositäts-Polymerester mit einer Viskosität von 115 Zentistokes bei 40°C.
Die Verträglichkeit des Basisöls des Schmierfetts mit dem Polychloroprengummi hängt vom Typ und dem Raffinationsverfahren des Öls ab. Tabelle 1 zeigt, daß naphthenbasisches Öl (Probe A) eine große Volumenerhöhung bei dem Polychloroprengummi und eine starke Verringerung der Härte verursacht. Die chemische Analyse zeigte, daß das naphthenbasische Öl vom Gummi absorbiert wurde und daß trotz des Verlusts des Weichmachers die große Volumenerhöhung des Polychloroprengummis und eine entsprechend starke Verringerung der Härte stattfand. Die Zugabe von 10% DOS verschlechterte die Ergebnisse (Probe B).
Das Paraffinöl (Probe C) hatte nur eine geringe Wirkung auf die Härte des Polychloroprengummi und die Volumenänderung, da der Verlust des Weichmachers durch die Aufnahme des Öls ausgeglichen wurde, obwohl dies von der Viskosität des Öls und dessen Raffinationsverfahren abhängt. Die Zugabe von 10% DOS (Probe D) brachte eine Volumenvergrößerung und Härteabnahme, wie dies beim naphthenbasischen Öl der Fall war, aber insgesamt hat sie die Verträglichkeit mit dem Polychloroprengummi nicht wesentlich beeinflußt.
Das PAO (Probe E) hatte einen gegenteiligen Effekt im Vergleich zu dem von naphthenbasischem Öl, als daß es nämlich eine Vergrößerung der Härte des Polychloroprengummis und eine starke Volumenverringerung zur Folge hatte. Die chemische Analyse zeigte, daß das PAO dem Polychloroprengummi die Weichmacher und andere Schutzstoffe entzogen hat, ohne selbst vom Polychloroprengummi aufgenommen zu werden und dadurch eine Qualitätsminderung des Gummis verursachte. Die Zugabe von 10 DOS (Probe F) verbesserte die Resultate etwas.
Synthetische Ester sind bekannt dafür, daß sie ein Aufquellen und einen Härteverlust bei Polychloroprengummi (Probe G) verursachen und daß sie eine ähnliche Wirkung auf Polychloroprengummi haben wie naphthenbasische Öle, d.h. eine Volumenvergrößerung und Härteverringerung verursachen.
Probe H zeigt, daß ein übermäßiger Anteil an naphthenbasischem Öl in der Mischung (d.h. 30% oder mehr) ein zu starkes Aufquellen bewirkt.
Die Proben I bis K zeigen die Wirkungen von verschiedenen Ölmischungen, wie sie unten in den Tabellen 2 und 3 spezifiziert sind. Es wird sich zeigen, daß die reine Volumen- und Härteänderung durch Vermischen verschiedener Basisöle mit einem Weichmacher auf ein Minimum reduziert werden kann, wobei die besten Resultate von Probe I erzielt wurden, welche eine Mischung aus Paraffin- und naphthenbasischen Ölen mit DOS ist. Wir hielten es jedoch für erforderlich, PAO im Basisöl aufzunehmen, um die Wirkungen des MoDTP, welches ein Aufquellen und Weichwerden des Polychloroprengummis verursacht, im vollständig formulierten Schmierfett zu dämpfen. Daher hat in der Praxis das beste verwendbare Resultat die Ölzusammensetzung der Probe K, die naphthenbasisches Öl, Paraffinöl, PAO und Dioctylsebacat enthält.
Bei dem vollständig formulierten Schmierfett steuern die Diffusionsraten der Öle in den Polychloroprengummi die Verträglichkeit des Schmierfetts mit dem Polychloroprengummi, wie sie durch die Volumen- und Härteänderungen gemessen wurde. Die chemischen Wirkungen der Zusätze müssen jedoch durch Messung der Veränderungen der mechanischen Eigenschaften, d.h. der Zugfestigkeit und Dehnung nach der Alterung, bestimmt werden.
Beispiele

Um die Erfindung darzustellen, wurden verschiedene Schmierfettproben aus den in den Tabellen 2 und 3 angegebenen Bestandteilen zusammengestellt. Die prozentualen Anteile der Bestandteile sind in Gewichtsprozent des gesamten Schmierfetts angegeben, mit der Ausnahme, daß die Gewichtsprozente der Bestandteile der Basisölzusammensetzung in Klammern sich auf die Gesamtheit dieser Zusammensetzung beziehen. Die Öle sind die gleichen wie oben beschrieben, wobei das Paraffinöl das aus den Beispielen I, J und K ist. Liste weiterer Bestandteile

Molyvan 855:	Organo-Molybdänkomplex aus organischem Amid;
RC 3580:	2-Äthylhexyl-molybdän-dithiophosphat in Mineralöl
Molyvan L:	Molybdändithiophosphat
Molyvan 822:	Organo-molybdändithiocarbamat
RC 3038:	} Zink-dialkyl-dithiophosphat mit
	} primären und sekundären
LZ 1360:	} Alkyl-Gruppen in Mineralöl
RC 3180:	2-Äthylhexyl-zinkdithiophosphat
LZ 1375:	Zink-dialkyl-dithiophosphat sekundäre Alkyl-Gruppen mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen
NaSul 729:	50% Calcium-dinonylnaphthalensulphonat in leichtem Mineralöl
Alox 165:	gemischtes Calcium-Petroleum-Sulphonat
Mobilad G305:	20–30% Alkyl-Phosphorsäureester-Aminsalz (Aminphosphat) und 55–65% geschwefeltes Isobutylen (geschwefeltes Öl)
RC 7130:	N-Phenyl-alpha-naphthylamin (PAN) (> 98%)
Oloa 9750	borhaltiger Zusatz

Einige der Schmierfettproben wurden gegenüber dem Standard-Polychloroprengummi vor und nach einer einseitigen Alterung über 70 Stunden bei 120°C beurteilt. Härteänderungen auf der Luftseite und auf der Schmierfettseite wurden ebenso gemessen wie die Glastemperatur. Je größer die Härteänderung ausfiel, desto höher war der Grad der Qualitätsminderung des Polychloroprengummis und desto schlechter die Verträglichkeit bei hohen Temperaturen. Je niedriger die Glastemperatur, desto besser die Leistungsfähigkeit des Gummi bei niedrigen Temperaturen. Damit der Faltenbalg eine zufriedenstellende Haltbarkeit bei niedrigen Temperaturen nach der Alterung zeigt, ist es erforderlich, daß die Glastemperatur des Polychloroprengummis so niedrig wie möglich bleibt. Einige der Schmierfettproben wurden nach Alterungstests durch Untertauchen für 168 Stunden bei 100°C mit dem Standard-Polychloroprengummi beurteilt.
Alle Proben wurden auf statische und dynamische Reibung sowie Verschleiß geprüft. Das dazu verwendete Gerät war der Optimol-Instruments SRV (Schwingungen/Reibung/Verschleiß)-Tester. Die Prüfung besteht darin, daß sich ein oberes Kugelprüfstück unter Last auf einem unteren flachen Scheibenprüfstück hin- und herbewegt, wobei das Schmierfett für die Schmierung des Kontakts sorgt. Dies ist ein industrieller Standardtest und ist besonders relevant für Schmierfettprüfungen für CVJ.
Eine Reihe von Meßtechniken mit dem SRV-Tester sind als angemessen für die Prüfung von Schmierfetten für CVJ erkannt worden. In diesem Fall kamen die folgenden Bedingungen zu Anwendung:
Die Ergebnisse in den Tabellen 2 und 3 zeigen die Durchschnittswerte von vier Testläufen, wobei jeweils zwei Läufe unter den vorgenannten Bedingungen der Prüfung 1 und der Prüfung 2 durchgeführt wurden.
In den Tabellen 2 und 3 ist zu erkennen, daß die Verschleiß- und die Reibungswerte sowie die Werte für die Gummischädigung bei den Schmierfetten der Tabelle 3, welche der Erfindung entsprechen, viel besser ausfallen, als bei den Schmierfetten der Tabelle 2, die nicht der Erfindung entsprechen.
Tabelle 2
Tabelle 3
Probe 4, die nicht der Erfindung entspricht, enthält weder den schwefelfreien Reibungsmodifizierer, noch DOS und auch kein PAO. Probe 5 enthält weder DOS noch MoDTP. Probe 6 hat kein MoDTP oder DOS, enthält aber einen Hochviskositäts-Polymerester. Probe 7 enthält die Ester und den schwefelfreien Reibungsmodifizierer, hat aber kein MoDTP. Probe 8 enthält einen borhaltigen Anti-Verschleiß-Zusatz, der zwar einen niedrigen Verschleißwert ergibt, aber einen relativ hohen Reibungskoeffizienten verursacht. Die Proben 7 und 8 enthalten mehr DOS als optimal wäre, so daß die Härte des Schmierfetts in einem nicht vertretbaren Maße verringert wird
Die Proben in Tabelle 3 enthalten die erforderliche Basisölzusammensetzung, das MoDTP, das ZDTP, den schwefelfreien Reibungsmodifizierer und die anderen Zusätze und weisen ausgezeichnete Verschleiß- und Reibungsergebnisse sowie niedrige Werte für die Gummischädigung auf. Alle Verschleißwerte liegen unter 500 mm³/m, was als obere Grenze für ein zufriedenstellendes Schmierfett betrachtet wird.
Die anderen obengenannten Ester können durch DOS ersetzt werden.
1 zeigt vergleichend die Axialkräfte, die durch ein Tripode-Verschiebegelenk bei verschiedenen Beugungswinkeln erzeugt werden. Schmierfettprobe 4, die nicht der Erfindung entspricht, zeigt eine deutlich schlechtere Leistung als die erfindungsgemäße Schmierfettprobe 10.
Zusammenfassend weist das erfindungsgemäße Schmierfett also eine sehr gute Verträglichkeit mit dem in den Faltenbälgen für CVJ verwendeten Polychloroprengummi auf, während es gleichzeitig dem CVJ hervorragende Reibungs- und Verschleißeigenschaften verleiht und geringe Axialkräfte dritter Ordnung in Verschiebegelenken ergibt.

Claims

Schmierfett, bestehend aus: a. einer Basisölzusammensetzung aus 10 bis 35% eines oder mehrerer Poly-α-Olefine, 3 bis 15% eines oder mehrerer synthetischer organischer Ester, die ein Reaktionsprodukt aus einer Dicarboxyl-Säure und aliphatischen Alkoholen sind, 20 bis 30% eines oder mehrerer naphthenbasischer Öle, wobei der Rest der Zusammensetzung aus einem oder mehreren Paraffinöien besteht, wobei die Prozentangaben sich auf das Gewicht der gesamten Basisölzusammensetzung beziehen und das Verhältnis des Gewichts des/der Esters) in der Zusammensetzung zum Gewicht des Poly-α-Olefins/der Poly-α-Olefine nicht größer als 1 : 3 ist; b. 2 bis 15 Gew.-% Lithiumseife-Verdickungsmittel, bezogen auf das gesamte Schmierfett; c. 1 bis 5 Gew.-% Molybdändithiophosphat, bezogen auf das gesamte Schmierfett, mit der folgenden allgemeinen Formel:
wobei X oder Y entweder S oder O darstellen und jeder Rest R¹ bis R⁴ einschließlich gleich oder verschieden sein kann und wobei jeder eine primäre (gerade Kette) oder sekundäre (verzweigte Kette) Alkyl-Gruppe, die zwischen 1 und 24 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine Aryl-Gruppe darstellt, die zwischen 6 und 30 Kohlenstoffatome umfaßt; d. 1 bis 5 Gew.-% eines Zink-dialkyl-dithiophosphats, bezogen auf das gesamte Schmierfett, mit der folgenden allgemeinen Formel: (R⁵O)(R⁶O)SP-S-Zn-S-PS(OR⁷)(OR⁸) wobei jeder Rest R5 bis R8 einschließlich das gleiche oder verschieden sein kann und jeder eine primäre oder sekundäre Alkyl-Gruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen darstellt; und e. 1 bis 5 Gew.-% eines schwefelfreien reibungsreduzierenden Additivs, bezogen auf das gesamte Schmierfett; und f. einigen oder allen üblichen Schmierfettzusätzen wie Oxidationsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Hochdruckzusätze und Mittel zur Verbesserung der Klebrigkeit.
Schmierfett nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis des Gewichts des/der Esters) zum Gewicht des/der Poly-α-Olefins/-Olefine etwa 1 : 4 ist.
Schmierfett nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der prozentuale Anteil des Molybdändithiophosphats zwischen 1 und 2% beträgt.
Schmierfett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der prozentuale Anteil des Zink-dialkyl-dithiophosphats zwischen 1 und 2% beträgt.
Schmierfett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der prozentuale Anteil des schwefelfreien reibungsreduzierenden Additivs zwischen 1 und 2% beträgt.
Schmierfett nach Anspruch 1, wobei die Dicarboxylsäure eine Sebacinsäure ist und die Alkohole primäre, gerade oder verzweigte Kohlenstoffketten mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen aufweisen.
Schmierfett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das schwefelfreie reibungsreduzierende Additiv ein Organo-Molybdänkomplex ist.
Schmierfett nach Anspruch 7, wobei der Organo-Molybdänkomplex ein Komplex eines Organoamids ist.
Schmierfett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Molybdändithiophosphat um geschwefeltes Oxymolybdän-2-äthylhexyl-phosphordithioat handelt.
Schmierfett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zink-dialkyl-dithiophosphat eine Mischung aus primären und sekundären oder nur aus sekundären Alkyldithiophosphaten ist, die Kohlenstoffketten mit 3 bis 14 Atomen umfassen.
Schmierfett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 0,50 bis 3 Gew.-% des gesamten Schmierfetts aus einem Calciumsulphonatsalz als Korrosionsinhibitor besteht.
Schmierfett nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend ein Calciumsalz eines substituierten aromatischen Sulphonats als Korrosionsinhibitor.
Schmierfett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen oder mehrere metallfreie(n) Schwefel oder Phosphor enthaltende(n) Zusatz/Zusätze als Hochdruckzusatz/-sätze in einer Menge von zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Schmierfett, wobei diese Zusätze zwischen 15 und 35 Gew.-% Schwefel und zwischen 0,5 und 3 Gew.% Phosphor enthalten.
Schmierfett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein aromatisches Amin als Oxidationsinhibitor.
Schmierfett nach Anspruch 15, wobei das Amin in einer Menge von 0,1 bis 2 Gew.-% der gesamten Bestandteile des Schmierfetts vorliegt und entweder ein Phenyl-alpha-naphtylamin oder ein Diphenyl-amin ist, oder Derivate davon.