DE1090363B - Mineralschmieroel - Google Patents

Description

• Mineralschmieröl Die Erfindung bezieht sich auf ein Mineralschmieröl mit einem Gehalt an einem hochschmierfähigen Trocken.schmierpigment in Form von Molybdändisulfid für aufeinander gleitende Körper.
• Einfache Abmischungen von Molybdändi.sulfid und reinem Mineralschmieröl ergeben nur sehr geringe schmierwirkungsverbessernde Eigenschaften durch den Molybdändisulfidzusatz. Ein wesentlicher Grund hierfür liegt darin, daß das Molybdändisulfid, bedingt durch sein vergleichsweise hohes spezifisches Gewicht, verhältnismäßig rasch mehr oder weniger vollständig sedimentiert. Das hat zur Folge, daß die bei besonders hohen spezifischen Belastungen hervorragend tragfähigen Molybdändisulfid-Lamellen mit dem normalen Ölstrom nicht mehr an die zu schmierenden Flächen herangebracht werden.
• Alle bisherigen Versuche, dem in vorbekannter Weise aus zwei Komponenten bestehenden Schmiermittel zum Zwecke des Vermeidens eines Sedimentierens der Trockenschmierpigmente eine weitere Komponente hinzuzusetzen, scheiterten praktisch daran, daß gewisse zusätzliche andersartige Nachteile in Kauf genommen werden müssen, womit deren Anwendung beschränkt oder ausgeschlossen ist.
• Es hat sich gezeigt, daß die Sedimentationsgeschwindigkeit wesentlich verringert wird, wenn geschwefelte öle als Suspensionsflüss.igkeit verwendet werden; geschwefelte Öle ergeben jedoch neben anderen Nachteilen ein Angreifen der zu schmierenden Flächen durch Korrosion.
• Ein anderer Vorschlag zur Erhöhung der Stabilität von Trockenschmierpigment-Öl-Suspensionen besteht darin, der Suspension, organische Kunststoffe zuzusetzen. Die Verschwendung solcher organischer Kunststoffe als Zusatzmittel zur Suspernsionsflüssigkeit begrenzt die zulässigen Temperaturen und setzt überdies die Schmierfähigkeit des Molybdändisulfids herab, da die einzelnen Molybändisulfid-Lamellen kapselartig vollkommen eingeschlossen Werden.
• Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile durch den Zusatz eines an das Trockenschmierpigment mechanisch anlagerungsfähigen weiteren Trockenpigments in Gestalt von Ruß, welcher im Verhältnis zu dem hochschmierfähigen Trockenschmierpigment ein sehr geringes spezifisches Gewicht bzw. Schüttgewicht, beispielsweise ein solches von 40 bis 50 g/1, besitzt. Zweckmäßig besteht das zusätzliche Trockenpigment aus aus der Gasphase hergestelltem Ruß.
• Die verhältnismäßig sehr feinen Rußteilchen lagern sich nur punktförmig an einzelne Stellen der Oberfläche der Molybdändisulfid-Lam-ellen an, so daß die übrigen Oberflächenteile der Molybdänidisulfid-Lamellen ihre volle Schmierfähigkeit auch bei sehr großen spezifischen Flächenbelastungen entfalten können. Die Rücksichtnahme auf die geringen Betriebstemperaturen entfällt. Ein Sedimentieren des Molybdändisulfids hat sich nicht mehr gezeigt. Eine laufende Überwachung des Schmierölbehälters hat im praktischen Betrieb ergeben, daß selbst nach einer mehrjährigen Betriebsdauer die mit dem leichten Ruß behafteten Molybdändisulfid-Lamellen sich noch immer gleichmäßig in der Suspensionsflüssigkeit in der Schwebe befanden. Hinzu kommt, daß Ruß selbst in vorzüglicher Weise Schmiereigenschaften besitzt.
• Das erfindungsgemäße Schmieröl unterscheidet sich von allen bekannten Schmiermitteln, die kein hochschmierfähiges Trockenschmierpigment in Gestalt des Molybdändisulfids enthalten, welches erfahrungsgemäß Druckbelastungen bis. zu 20 0001 kg/cm2 aushält, während Graphit nur Belastungen bis zu etwa 2000 kg/cm2 und Ruß noch niedrigere Belastungen aushält, sowie von solchen, die frei von der dritten Komponente in Form von Ruß als. weiteres Trockenpigment von sehr geringem spezifischem Gewicht bzw. Schüttgewicht sind und wobei dieses gegenüber dem hochschmierfähigen Trockenschmierpigment (Molybdändisulfid) mechanische Anlagerungsfäbigkeit besitzt. Bevorzugt wird aus der Gasphase hergestellter Ruß eingesetzt. Nur durch die gleichzeitige Verwendung der in erfindungsgemäßer Weise ausgewählten drei Komponenten können die erstrebten Wirkungen erreicht werden, nämlich ein Sedimentieren des hochschmierfähigen Trockenschmierpigments zu verhindern, ohne zusätzliche Nachteile, wie Verminderung der Schmiereigenschaften des Trockenschmierpigments, Beschränkung der zulässigen Temperaturbereiche und korrodierendes Verhalten gegenüber den zu schmierenden Flächen, in Kauf nehmen zu müssen.
• Die bekannten Schmiermittel aus Fluoriden mit flüssigen oder festen Trägern aus organischen Stoffen berühren daher vorliegende Erfindung nicht und ergeben Schmiermittel mit andersartigen Eigenschaften.
• Sinterkörper, die unter Verwendung von Kupfei und Molybdändisulfid verpreßt sind, liegen außerhalb des Rahmens der Erfindung, weil es sich um feste Schmierkörper handelt, bei denen die Aufgabe, eir Sedimentieren des Trockenschmierpigments (Molybdändisulfid) in der Suspensionsflüssigkeit zu verhindern, nicht auftreten kann. Das gleiche trifft zu für die bekannten festen Schmierkörper aus Molybdändisulfid, Graphit und einem Bindemittel sowie für feste Schmierkörper, welche aus festen Kunststoffein und schmierfähigen Trockenstoffen gemischt und verpreßt sind.
• Auch ein bekanntes pastöses Schmiermittel aus Metalldisulfiden aus Metallen der II. Gruppe des Periodischen Systems in Mineralölen, Glycerinen, Siliccnen oder in technischen Fetten liegt außerhalb der Erfindung; denn es fehlt Malybdändisulfid als hochschmierfähiges Trockenschmierpigment, und es fehlt ferner der mechanische Träger des Molybdändisulfids in Gestalt von Ruß, vorzugsweise aus der Gasphase hergestelltes Ruß.
• Eine bekannte schnelltrocknende Überzugsmasse, die ein Gemisch aus 1Iolybdändisulfid und feinverteiltem Zinkoxyd enthält und zum Behandeln gewisser verhältnismäßig weicher Metalle, wie Thorium und Zirkon, vor deren Ziehvorgang bestimmt ist, betrifft vorliegende Erfindung nicht.
• Bei den bekannten, für die Schmierung von Sauerstoffzählern bestimmten Schmiermitteln, bestehend entweder aus Siliconö1en und Graphit oder aus Siliconölen und Molybdändisulfid, fehlt jeweils die erfindungsgemäße dritte Komponente im Sinne des Rußes mit sehr geringem Schüttgewicht.
• Des weiteren wurde bereits vorgeschlagen, den Schwebezustand der Molybdändisulfid-Lamellen in der Suspensionsflüssigkeit dadurch beständig zu machen, daß bei Verwendung öliger Flüssigkeiten mit Metallsulfiden in Gelform die so gebildeten Schmiermittel einen überwiegenden Anteil von Koblenwasserstcffölen enthalten, die mit einem geringen Anteil kolloidalem Gel von Metallsulfiden verdickt sind, welche eine Löslichkeit in Wasser unter 0,0005 g je 100 ccm Wasser bei 20° C aufweisen, wobei die Struktur der kolloidalen Gele im wesentlichen die gleiche ist wie diejenige eines Aerogels. Es handelt sich hier also nur um ein Gelierverfahren; während vorliegende Erfindung die mechanische Anlagerung eines spezifisch sehr leichten Stoffes in der Gestalt von Ruß als dritte Komponente des als Suspension vorliegenden flüssigen Schmiermittels betrifft.
• Schließlich hat man vorgeschlagen, die korrosionsfördernde Eigenschaft des Trockengchmierstoffes Malybdändisulfid dadurch zu beseitigen, daß dem Molybdändisulfid als korrosionsverhindernder Zusatz ein solcher von 0,2 bis 25 Gewichtsprozent einer chemischen Verbindung des sechswertigen Chroms zugesetzt wird; hierbei handelt es sich wieder um einen im trockenen Zustand verwendeten Schmierstoff. Des weiteren wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, zum leichteren Aufbringen der Trockenschmierstoffe auf die Gleitflächen flüchtige Suspensionsmittel zu verwenden. Das erfindungsgemäße Problem der Vermeidung des Sedimentierens des Molybdändisulfids in der Suspensionsflüssigkeit auch nach längeren Betriebszeiten wird hierdurch nicht berührt.
• Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an einem Beispiel näher erläutert. Es wird eine Suspension aus einem handelsüblichen Markenöl für schwere Getriebe und Molybdändisulfid-Trockenschmierpigment hergestellt, der 30 Gewichtsprozent eines aus der Gasphase hergestellten Rußes., bezogen auf das eigentliche Trockenschinierpigment, beigefügt waren. Diese Suspension wird als Füllung für ein Kammwalz- und Differentialgetriebe mit einer ölfüllmenge von 60001 benutzt (Gesamtgehalt an Trockenschmierpigment 8,5 kg). Während einer Versuchsdauer von 11/z Jahren wird die Ölfüllung regelmäßig untersucht. Am Ende dieser Versuchszeit ist die Suspension unverändert stabil, d. h.. es ist zu keinerlei Sedimentbildung gekommen. Diese Tatsache ist durch einen Filtertest sowie durch analytische Untersuchungen nachgewiesen.
• Das Mischungsverhältnis von Ruß und dem Trockenschmierpigment hängt von der Art des Rußes sowie der Suspens.ionsflüssigkeit ab. Insbesondere hängt es auch von der Pigmentgröße beider Pigmente ab. Bei einem verwendeten Ruß von einer Korngröße in der Gegend von 25 bis 50 mu, und einem Molybdändisulfid-Trockenschmierpi,-ment von 1 bis 3 u liegt das Mischungsverhältnis vorzugsweise zwischen 10 und 30, Gewichtsprozent.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Mineralschmieröl mit einem Gehalt an Molybdändisulfid, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Ruß einer kleineren Teilchengröße als das Modybdändisulfid in Mengen bis zu 30 Gewichtsprozent, bezogen auf Molybdändisulfid.
2. 2. Mineralschmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruß Gasruß ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. &9'8.064; deutsche Auslegeschriften Nr. 1032 872, 1038 68:7; USA.-Patentschriften Nr. 2 284 785, 2 619 458, 2 715 617, 2 736 700; Chemie-Ingenieurtechnik (19'55), S. 164; Research Co:rrespondence, Research Supplement, 3 - 8. (1952), S. 384.