DE1121256B

DE1121256B - Getriebeschmiermittel und Zusatzkonzentrat fuer Getriebeschmiermittel

Info

Publication number: DE1121256B
Application number: DEE18585A
Authority: DE
Inventors: Rosemary O'halloran; Louise K Armington
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1958-12-31
Filing date: 1959-12-02
Publication date: 1962-01-04
Also published as: US3211653A; FR1244676A; US3211647A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

E 18585 IVc/23 c

ANMELDETAG: 2. DEZEMBER 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 4. J A N U A R 1962

Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß gewisse Kombinationen von Aminen oder Aminderivaten mit Azomethinen, wenn sie Getriebeschmiermitteln zugesetzt werden, diejenigen Geräusche beseitigen oder stark vermindern, die häufig in der Kupplungsplattenanordnung der neuerdings verwendeten gleitungsbremsenden Differentiale für Kraftfahrzeuge auftreten, und daß Getriebeölgemische, die für sehr scharfe Arbeitsbedingungen (hohe Geschwindigkeit, hohes Drehmoment oder starker Stoß) bestimmt sind, sich für die Verwendung in gleitungsbremsenden Differentialen geeignet machen lassen, ohne daß sie zum Auftreten störender Geräusche Anlaß geben oder ihre Hochdruckeigenschaften verlieren, indem man geringe Mengen eines Amins und eines Azomethine zusetzt.

Der Zusatz von Aminen und Aminsalzen zu Schmierölen ist an sich bekannt. So ist es bekannt, Mineralschmieröle mit einem Gehalt an öllöslichen nichtaromatischen Aminen mit mindestens 7 Kohlenstoff- atomen oder Salzen derselben mit schwachen Säuren in Mengen von mindestens 5 Gewichtsprozent als Zylinderschmiermittel für Schiffsdieselmotore zu verwenden. Bekannt ist ferner der Zusatz einer Kombination aus öllöslichen Säureamiden und Aminen, insbesondere primären Aminen, in denen die Aminogruppe mit einem sekundären oder tertiären Kohlenstoffatom verbunden ist, zu technischen Ölen und Fetten auf Mineralölbasis zwecks Erhöhung ihrer Alterungsbeständigkeit. Es ist auch bereits bekannt, Gemische aus aromatischen oder aliphatischen Aminen oder Amiden mit Calcium- oder Magnesiumsalzen höherer Fettsäuren zu Schmierölen als Schlamminhibitoren und zur Erhöhung der Alterungsbeständigkeit zuzusetzen. Ebenso ist der Zusatz von verzweigtkettigen aliphatischen Aminen zu Motoren Schmierölen zwecks Verbesserung der Reinhaltung des Motors bekannt. Ein anderer bekannter Zusatz zu Schmierölen, der diese zur Verwendung bei sehr hohen Drücken, veränderlichen Geschwindigkeiten und innerhalb eines weiten Temperaturbereichs geeignet macht, ist ein öllösliches Salz eines verzweigtkettigen primären aliphatischen Amins mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen in Kombination mit einer organischen Säure des fünfwertigen Phosphors. Ferner sind Schmieröle bekannt, die ein Aminsalz von Pentachlorphenol als Rostverhinderungsmittel und als Mittel zur Erhöhung des Druckaufnahmevermögens enthalten, wobei das Amin ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Amin ist.

Auch der Zusatz von o-Oxyazomethinen für sich allein oder in Kombination mit anderen Schmier-Getriebeschmiermittel und Zusatzkonzentrat für Getriebeschmiermittel

Anmelder:

Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West, und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36 a,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 31. Dezember 1958 (Nr. 784 044)

Rosemary O'Halloran, Union, N. J., und Louise K. Armington, Cliffwood Beach, N. J.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

mittelzusätzen als Oxydationsverzögerer und Alterungsschutzmittel zu Schmierölen ist an sich bekannt. Schließlich ist es bekannt, Alkyleniminpolymerisate zu Schmierölen als Fließpunkterniedriger zuzusetzen.

Zusatzkombinationen aus Aminen bzw. Aminsalzen einerseits und Azomethinen andererseits sind jedoch noch nicht bekannt. Diese neuen Zusatzkombinationen beseitigen gemäß der Erfindung eine Schwierigkeit, die erst in neuerer Zeit seit der Erfindung der gleitungsbremsenden Differentiale aufgetreten ist.

Es gibt eine große Anzahl bekannter Getriebeöle, die für die Schmierung von Differentialen durchaus zufriedenstellend sind. Verwendet man diese bekannten Getriebeöle jedoch zur Schmierung gleitungsbremsender Differentiale, so tritt vielfach unter gewissen Bedingungen, die beim normalen Fahren eines Kraftwagens vorkommen, ein lautes Klappern in der Kupplungsplattenanordnung des gleitungsbremsenden Differentials auf. Die gleitungsbremsenden Differentialbauteile für die Hinterachsen von Kraftfahrzeugen bestehen aus einer Packung von drei bis fünf auf jeder Achse angebrachten Scheiben oder Platten, die die

109 758/500

3 4

Wirkung haben, die Bewegung des schneller laufenden Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 12 bis 24 Kohlenstoff-Rades (wenn z.B. ein Rad auf Schlamm oder Eis atomen bedeutet, in Mengen von 0,10 bis 1,5 Gewichtsgleitet) zu verzögern und das Drehmoment auf das prozent enthalten.

andere Rad zurückzuübertragen. Wenn also ein Rad Dabei hat die Schmierölbasis vorzugsweise eine zu gleiten beginnt, rücken die Kupplungsplatten auf 5 Viskosität im Bereich von 7,3 bis 47 cSt bei 98,9° C dieser Achse ein, verzögern die Bewegung des gleiten- und einen Viskositätsindex im Bereich von etwa —20 den Rades und übertragen so das Drehmoment auf bis +150, vorzugsweise von 60 bis 100.
das nicht gleitende Rad. Hierdurch wird ermöglicht, Vorzugsweise beträgt ferner das Gewichtsverhältnis daß der Wagen sich in solchen Fällen bewegen kann, von Amin zu Azomethin etwa 0,25: 4,0.
in denen ein gewöhnliches Differential die Drehkraft io Die erfindungsgemäßen Aminzusätze umfassen priweiter auf das gleitende Rad übertragen würde. Es märe Alkylamine mit verzweigt- oder geradkettigen hat sich nun bei der Untersuchung zahlreicher, mit Alkylgruppen mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen, gleitungsbremsenden Differentialen ausgerüsteter Kraft- Man kann auch Gemische primärer Alkylamine verfahrzeuge herausgestellt, daß in scharfen Kurven die wenden, wie die aus hydriertem Talg hergestellten Kupplung der Achse desjenigen Rades, welches den 15 primären Alkylamine. Beispiele für verwendbare äußeren Bogen der Kurve beschreibt, teilweise ein- Amine sind Octadecyl-, Hexadecyl-, Octadecenylrückt und dabei ein klapperndes und bumsendes und Dodecylamin. Gemische von primären Alkyl-Geräusch verursacht, welches zu einer Erschütterung aminen, die von hydriertem Talg abgeleitet sind, des ganzen Wagens führt. Diese Geräusche und Er- werden bevorzugt.

schütterungen kommen beim normalen Betrieb des so Das erfindungsgemäß zuzusetzende Azomethin wird Wagens so häufig vor, daß sie den Fahrer stören und durch Umsetzung von Formaldehyd mit einem aliphasich damit auch nachteilig auf die Hersteller von tischen Amin hergestellt und hat die allgemeine Formel Kraftwagen auswirken. Zur richtigen Schmierung R — N = CH₂, in der R eine Alkyl- oder Alkenylgleitungsbremsender Achsen braucht man ein Schmier- gruppe mit 12 bis 24, vorzugsweise mit 14 bis 16 Kohmittel, welches einen Hochdruckzusatz enthält, um die 25 lenstoffatomen bedeutet. Besonders bevorzugt werden Abnutzung der stark belasteten Hypoidgetriebe zu Azomethine, bei denen R eine tertiäre Alkylgruppe verhindern, und welches außerdem das Geräusch der mit 14 bis 16 Kohlenstoffatomen bedeutet. Vorzugseingerückten und insbesondere der in scharfen Kurven weise ist der Rest R von einem Polymerisat des Proteilweise eingerückten Kupplungsplatten beseitigt oder pylens abgeleitet. Die Umsetzung zwischen dem Alkylvermindert. 30 amin und dem Formaldehyd verläuft nach der folgen-

Es wurde nun gefunden, daß sich dieses störende den Gleichung:

Klappern der Kupplungsplatten beseitigen oder stark RNH +HCHO->- RN = CH +HO
vermindern läßt, wenn den Getriebeölen gewisse ² * *
Amine oder Aminderivate zugesetzt werden. Diese Geeignete Azomethine besitzen ein Verhältnis von aminhaltigen Getriebeöle verhalten sich in gewöhn- 35 Kohlenstoff zu Wasserstoff von etwa 5,6, einen Sticklichen Differentialen durchaus zufriedenstellend und stoffgehalt zwischen 5,5 und 7 Gewichtsprozent und ermöglichen außerdem den geräuschlosen Betrieb der einen Kohlenstoffgehalt zwischen 75 und 85 Gewichtsneuen gleitungsbremsenden Differentiale. Die Amin- prozent.

zusätze sind besonders wirksam bei Getriebeölen auf Die ölbasis für die erfindungsgemäßen Getriebeder Basis von Schmierölen von einer Viskosität von 40 schmiermittel kann ein Mineralöl oder ein synthetisches etwa 7,3 bis 47 cSt bei 98,9° C, die Hochdruckzusätze, öl sein. Mineralöle werden bevorzugt,
wie schwefel- und chlorhaltige Verbindungen oder Das erfindungsgemäße Getriebeöl kann außerdem phosphor-, schwefel- und chlorhaltige Verbindungen, noch bekannte Zusätze, wie Zusätze zur Verbesserung enthalten. Bei Getriebeölen, die für äußerst scharfe des Viskositätsindex, Oxydationsverzögerer oder Kor-Arbeitsbedingungen (hohe Geschwindigkeit, hohe 45 rosionsinhibitoren, enthalten und enthält normalerweise Drehkraft oder starker Stoß) bestimmt sind, wie Hochdruckzusätze, wie chlorierte Paraffine, Bleiseifen, Getriebeölen für Heeresfahrzeuge (d. h. Getriebeölen, Zinkdialkyldithiophosphat, geschwefelte öle usw. die der Norm Vorschrift MIL-L-2105 und strengeren Hochdruckzusäzte sind in der Schmieröltechnik Vorschriften genügen müssen), wirken sich die Amin- bekannt und werden Hypoidgetriebeschmiermitteln zusätze jedoch nachteilig aus, da diese Getriebeöle 50 normalerweise zugesetzt. Die bei den neuen Personendann nicht mehr den strengen Getriebeprüfungen und Lastkraftwagen auf die Hinterräder ausgeübte genügen. Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz höhere Drehkraft führt zu einer höheren Belastung der eines Azomethins zusätzlich zu dem Amin die Fähigkeit Hypoidgetriebe und macht die Anwendung von dieser Hochleistungsgetriebeöle verbessert, strengen Schmiermitteln erforderlich', die Hochdruckzusätze Getriebeprüfungen zu genügen, wie sie durch die 55 enthalten.

Heeresnormen vorgeschrieben sind. Gleichzeitig er- Die erfindungsgemäßen Zusätze können auch in

möglicht das ölgemisch, welches ein Amin und ein konzentrierter Form hergestellt werden. So kann man

Azomethin enthält, einen geräuschlosen Betrieb von durch Zusatz von etwa 2 bis 20 Gewichtsprozent

gleitungsbremsenden Differentialen mit diesen Hoch- Amin und 1,5 bis 15 Gewichtsprozent Azomethin zur

leistungsgetriebeölen. 60 Basis eines Getriebeschmieröles ein Konzentrat her-

Die erfindungsgemäßen Getriebeschmiermittel für stellen.

gleitungsbremsende Differentiale auf Schmierölbasis Die erfindungsgemäßen Gemische werden allgemein

mit einem geringen Gehalt an Aminen und/oder durch einfachen Zusatz des Amins und des Azo-

Aminsalzen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie ein methins zur Getriebeölbasis hergestellt,

primäres Alkylamin mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen 65 .

im Molekül oder ein Salz desselben in Mengen von Beispiel 1

0,2 ■ bis 2,0 Gewichtsprozent und außerdem ein Azo- Um zu zeigen, daß gewisse Amine oder Amin-

methin der Formel R — N = CH₂, in der R eine derivate die in gleitungsbremsenden Differentialen

häufig auftretenden Geräusche stark vermindern oder beseitigen, werden ein Mineralschmieröl (Ölbasis) und drei verschiedene Getriebeöle mit und ohne Zusatz des Amins in Kraftwagen verschiedener Bauarten geprüft, die mit gleitungsbremsenden Differentialen ausgerüstet sind. Ein auf herkömmliche Art geschmiertes gleitungsbremsendes Differential erzeugt beim normalen Fahren häufige und äußerst störende klappernde Geräusche; für die Prüfung wird jedoch unter den schärfsten Bedingungen gearbeitet, damit das Geräusch möglichst stark ist und Änderungen in der Stärke des Geräusches bemerkbar sind. Die in den nachstehenden Tabellen I und III angegebenen Werte werden unter den schärfsten Arbeitsbedingungen erhalten. Die Werte der Tabelle II entsprechen verschiedenen, verhältnismäßig scharfen Prüfbedingungen und zeigen Abstufungen in dem Verhalten der Schmieröle.

Bei den nachfolgenden Prüfungen werden die folgenden Öle verwendet:

ölbasis: Ein Mineralöl von einer bei 98,9° C gemessenen Viskosität von etwa 19 cSt und einem Viskositätsindex von 90, bestehend aus einem Gemisch von (1) einem entparaffinierten, entasphaltierten Rückstandsöl von einer bei 98,9° C gemessenen Viskosität von 45 cSt und (2) einem entparaffinierten, mit Phenol extrahierten, mit Adsorptionserde behandelten Destillat von einer bei 37,8⁰C gemessenen Viskosität von 54 cSt, wobei beide Komponenten aus einem Midkontinent-Rohöl gewonnen sind.

Getriebeöl A: Ein Hypoidgetriebeschmieröl, hergestellt durch Vermischen von 6,4 Gewichtsprozent eines schwefel- und chlorhaltigen Paraffins und 5,2 Gewichtsprozent eines Zinkdihexyldithiophosphats (dessen Hexylgruppen von Methylisobutylcarbinol abgeleitet sind) mit 88,4 Gewichtsprozent eines Mineral-Schmieröls vom Viskositätsindex 90 und einer bei 37,8⁰C gemessenen Viskosität von 237,5 cSt. Das schwefel- und chlorhaltige Paraffin ist nach der USA.-Patentschrift 2 124 598 hergestellt und enthält 30 Gewichtsprozent Chlor und 6 Gewichtsprozent Schwefel. Das Zinkdihexyldithiophosphat ist nach der USA.-Patentschrift 2 369 632 hergestellt.

Getriebeöl B: Ein Hypoidgetriebeschmieröl, bestehend aus 10 Gewichtsprozent des für das Getriebeöl A beschriebenen schwefel- und chlorhaltigen Paraffins in der obigen Ölbasis (Viskositätsindex 90; Viskosität 19cSt bei 98,9° C).

Getriebeöle: Ein Hypoidgetriebeschmieröl, bestehend aus 3,05 Gewichtsprozent des für das Getriebeöl A beschriebenen schwefel- und chlorhaltigen Paraffins und 2,48 Gewichtsprozent des für das Getriebeöl A beschriebenen Zinkdihexyldithiophosphats in der obengenannten Ölbasis (Viskositätsindex 90; Viskosität 19 cSt bei 98,9° C).

Tabelle I zeigt erstens, daß gleitungsbremsende Differentiale geräuschvoll arbeiten bei Schmierung mit (1) der Ölbasis (Versuch Nr. 1), (2) Getriebeölen bekannter Art mit schwefel- und chlorhaltigen Zusätzen (Getriebeöl B, Versuch Nr. 3) und (3) Ölen, die der Normvorschrift MIL-L-2105 entsprechen (Getriebeöl A, Versuch Nr. 7), zweitens, daß gewisse bekannte Mittel zur Erhöhung der Schmierfähigkeit das Verhalten der Öle nicht verbessern (Versuche Nr. 4, 5, 8, 9, 10 und 11), drittens, daß ein Zusatz von Amin T (einem Gemisch primärer Alkylamine, bestehend zu 30 °/o aus Hexadecylamin und zu 70 % aus Octadecylamin) zu einer starken Verminderung oder vollständigen Beseitigung des Geräusches führt (Versuche Nr. 2, 6, 12 und 13), und viertens, daß der Zusatz eines Gemisches von Amin T und Azomethin J (einem Cjg-Alkylmethylenimin) das Geräusch ebenfalls stark vermindert (Versuch Nr. 14).

Die Straßenprüfungen der Tabelle I werden durch Fahren enger Kreisbahnen bei Geschwindigkeiten von 3,2 bis 16 km/Std. und Bremsen in den Kurven ausgeführt.

Tabelle I

	Zusatz in Gewichtsprozent	keiner	Getriebe öl	Geräusch in scharfen Kurven	Anwendung der Bremse
Versuch		1 % Amin T	01	unter	DeSoto Pontiac
		keiner		Chrysler	1958 1958
	0,25 °/₀ Trikresylphosphat	Ölbasis	1958
1	0,5 °/o Trikresylphosphat	Ölbasis	stark	— ! —
2	0,5% Amin T	B	keines	— stark
3	keiner	B		— stark
4	25 % geschwefeltes Walratöl	B	—	— ! stark
5	0,5 % Ricinusöl	B	—	— ι keines
6	0,25% dimerisierte Linolsäure	A	—	stark —
7	0,5% Trikresylphosphat	A		stark —
8	1,0% Amin T	A	—	stark —
9	0,5% Amin T	A	—	stark
10	0,33% Amin T + 0,14% Azomethin J	A	—	stark —
11		A	—	keines —
12	A	—	— —
13	C	sehr schwach	— —
14	Spur

Tabelle II zeigt, daß andere Amine und Aminsalze ebenfalls zu einer deutlichen Verbesserung der Geräusche führen. Aus den Ergebnissen läßt sich schließen, daß von Ölen, die diese anderen Zusätze enthalten, erwartet werden kann, daß sie sich auf der Straße unter normalen Fahrbedingungen bei allen

außer den empfindlichsten Wagen zufriedenstellend verhalten werden. Die Tabelle zeigt ferner, daß primäre Alkylamine zu bevorzugen sind.

Tabelle II

Alle Prüfungen werden mit dem gleichen Kraftwagen, Bauart Chrysler, Modell 1958, im Verlauf einer Woche durchgeführt. Jedes Öl wird vor Beginn der Prüfung mindestens 11 km eingefahren

	nptriehenl	Geräusch der gleitungsbremsenden	I stark	Langsamer	Kupplung	Langsamer
Hilfszusatz		Linkswendungen	stark	Antrieb		Antrieb
in Gewichtsprozenten		Verlangsamung	sehr schwach	stark	Rechtswendungen	mäßig
	A	mittel	stark	0	Starke Ver-	0
keiner	A	stark	stark	schwach	langsamung	Spur
Amin T	A	0		schwach	mäßig	Spur
Amin S*	A	stark	0
Aminsalz D**		stark	0
		0

* Dimethyl-Sojaamin, d. h. ein tertiäres Amin (RN(CH₃)₂.
·* Dioleat von N-Talg-propylendiamin.

Tabelle III zeigt die Fähigkeit verschiedener Aminzusätze, in verschiedenen Konzentrationen das Klappern der gleitungsbremsenden Kupplung zu unterdrücken. Weiter zeigt die Tabelle, daß das Methylenimin für sich allein zwar das Geräusch des gleitungsbremsenden Differentials nicht unterdrückt, sich jedoch in Kombination mit primären Alkylaminen zufriedenstellend verhält. Aus der Tabelle ergibt sich ferner, daß Amine, und zwar insbesondere primäre Amine, in Konzentrationen oberhalb 0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des Getriebeölgemisches, sowohl für sich allein als auch in Kombination mit Azomethinen das Klappern gleitungsbremsender Differentiale beträchtlich vermindern.Die

as Prüfungen haben den besonderen Zweck, die Fähigkeit des Zusatzes zur Unterdrückung klappernder Geräusche zu bestimmen, die in scharfen Kurven bei Geschwindigkeiten von etwa 8 bis 24 km/Std. auftreten. Unter diesen Bedingungen rücken die Kupplungsplatten auf der Achse des in bezug auf die Kurve äußeren Rades teilweise ein.

Tabelle IH Geräuschprüfungen an gleitungsbremsenden Differentialen

	Getriebeöl	Gewichts	Geräusch in Linkskurven beim Bremsen	DeSoto 1958	Chrysler 1958	Chevrolet 1958	Oldsmobil 1958
Zusatz		prozente des Getriebeöles	stark	stark	stark	stark
keiner	A		sehr schwach	—	—	—
Aminsalz D	A	0,5	keines	—	—
Amin T	A	1,0	—	stark	—	—
Amin T	A	0,1	—	stark	—	—
Amin T	A	0,3	—	sehr schwach	—	mäßig
Amin T	A	0,5	stark	—	—	—
Azomethin J	} A j	1,0	—	sehr schwach	—	—
Amin T + Azomethin J	*} !**	0,5 0,25	—	—	keines	keines
Amin T + Azomethin J	I η ί	0,7 0,3
Amin T	I ^c t	0,33		Spur
+ Azomethin J	0,14

Beispiel 2

Wie oben erwähnt, besitzen aminhaltige Getriebeölgemische nicht ganz so gute Hochdruckeigenschaften wie das ursprüngliche Getriebeöl. Durch den Zusatz eines primären Amins findet eine geringe Verstärkung der Abnutzung statt, wie es auch im Falle anderer Amine und Aminderivate der Fall ist. Das Azomethin vermindert jedoch die Abnutzung, und wenn es dem aminhaltigen Getriebeölgemisch zugesetzt wird, verleiht es ihm eine Abnutzungsbeständigkeit, die größer ist als diejenige des Getriebeöles ohne Aminzusatz, obwohl das Amin für sich allein einen nachteiligen Einfluß auf die Abnutzungsbeständigkeit des Getriebeöles hat.

Tabelle IV zeigt, daß ein Zusatz der Amine gemäß Tabelle II zu Hochleistungsgetriebeölen, die der Norm-Vorschrift MIL-L-2105 entsprechen, die Hochdruckeigenschaften dieser Getriebeöle verschlechtert. Weiter sieht man aus der Tabelle, daß beim Zusatz eines Azomethinsoder einerKombination von Azomethin und

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Amin zu dem gleichen Getriebeöl die Hochdruckeigenschaften nicht verschlechtert, sondern verbessert werden.

Tabelle IV gibt die Ergebnisse von Versuchen wieder, die nach einem abgeänderten SAE-Verfahren durchgeführt werden. Die Schmierölbasis für diese Prüfung ist ein Hypoidgetriebeöl, welches nachstehend als Getriebeöl D bezeichnet wird und mit dem Getriebeöl A mit der Ausnahme übereinstimmt, daß es 6,9 Gewichtsprozent an schwefel- und chlorhaltigem Paraffin und 5,7 Gewichtsprozent Zinkdihexyldithiophosphat enthält. Die Hochdruckeigenschaften des Getriebeöles D werden an dem Öl allein sowie nach Beigabe verschiedener Zusätze mit Hilfe der SAE-Hochdruckprüfmaschine (CRC-Normvorschrift L-17-545) untersucht. Diese Prüfung ist in dem »Coordinating Research Councils Handbook«, 1946, herausgegeben vom »Coordinating Research Council, Inc.«, Verlag J. J. Little and Ives Company, New York, beschrieben. Bei diesem Test werden zwei zylinderförmige Prüfkörper, die längs einer Linie miteinander in Berührung stehen, in entgegengesetzten Richtungen gedreht, wobei die Berührungslinie zwischen den umlaufenden Zylindern unter Druck steht. Für eine Anlaufzeit von 15 Minuten wird unter

ίο einer Belastung von 25 kg gearbeitet, die dann auf 50 kg erhöht wird, wobei die Zylinder 1 Stunde bei 107⁰C umlaufen gelassen werden. Die Welle läuft mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 500 U/Min, bei einem Übersetzungsverhältnis von 3,4 : 1 zwischen den Testzylindern und der Welle. Es wird der Gewichtsverlust der Testzylinder in Milligramm gemessen.

Tabelle IV

Abgeänderte SAE-Prüfung 15 Minuten Anlaufzeit unter 25 kg Belastung, dann 1 Stunde bei 107⁰C und 50 kg Belastung

	keiner	Gewichtsprozente	1	Gewichtsverlust	der Ringe (mg)	27
Z^ U id Ii	Amin T	des Getriebeöles	/	oben	unten	84
Amin D*	0	I	63	15	34
Dioleat von Amin D**	0,5	Funken; starke Abnutzung	20
Oleinsäure	1,0	253	10
Dimeres von Linolsäure	1,0	102	1 Λ
Azomethin J	0,25	123	12
Amin T	0,25	154	20
4-Azomethin J	0,5	10
Amin T + Azomethin J	0,5
0,5	11
0,7 0,3	18

* Amin D ist ein N-Alkylpropylendiamin, bei welchem die Alkylgruppen aus einem Gemisch von C₁₀- bis C₁₈-Alkylgruppen und einer Kette von 18 Kohlenstoffatomen mit einfacher Doppelbindung bestehen.

** Amin-D-Salz derTabelle II (Dioleat von N-Talg-propylendiamin).

Um die Laboratoriumswerte der Tabelle IV zu bestätigen, werden Getriebeprüfungen in Naturgröße mit dem Getriebeöl A allein und dem Getriebeöl A nach Zusatz derjenigen Mittel durchgeführt, die bei den Straßenprüfungen gemäß den Tabellen I, II und III die klappernden Geräusche unterdrücken.

Die inNaturgröße durchgeführten Getriebeprüfungen sind die folgenden:

1. Prüfung gemäß CRC-L-37-756 bei hoher Geschwindigkeit und hohem Drehmoment

Die Prüfnorm CRC-L-37-756 wurde für das USA.-Waffenamt entwickelt und trägt die Bezeichnung »Research Technique for Determining Load-Carrying Wear and Extreme Pressure Characteristics of Universal Gear Lubricants in Axles Under Conditions of High-Speed, Low Torque Operation, Followed by Low-Speed, High Torque Operation«. Diese Prüfung wird folgendermaßen durchgeführt:

Die Prüfanlage besteht aus dem Hypoid-Hinterachsenrahmen eines neuen ³/₄-t-Heereslastwagens, Übersetzungsverhältnis 5,83: 1, eingebaut im eigenen Gehäuse. Die Anlage wird von einer Sechszylinder-Chevrolet-Lastwagenmaschine (Hubraum 3851 ecm) mit Normalzündung, Vergaser und den üblichen Transmissionen, Kupplungen und Dynamometerteilen angetrieben.

Periode 1 der Prüfung besteht aus einem 100 Minuten dauernden Betrieb bei einer Getrieberinggeschwindigkeit von 440 ± 5 U/Min, und einem Getrieberingdrehmoment von 10899 +_ 173 cm · kg. Die Getriebeöltemperatur beträgt maximal 149°C.

Periode 2 der Prüfung besteht aus einem 24 Stunden dauernden Betrieb bei einer Getrieberinggeschwindigkeit von 80il U/Min, und einem Getrieberingdrehmoment von 48160 ± 173 cm · kg. Die Öltemperatur beträgt 135 ± 1,7°C.

Am Ende der Prüfung werden Ring und Triebrad des Getriebes auf Oberflächenabnutzung untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt.

2. Buick-10-A-Straßenprüfung

Die Buick-10-A-Prüfung ist eine Straßenprüfung und besteht aus zehn Schnellfahrperioden mit Fahrgeschwindigkeiten von 96 bis 175 km/Std., drei Stoßperioden von 80 bis 56 km/Std., von 96 bis 72 kg/Std. bzw. von 112 bis 88 km/Std., gefolgt von zehn weiteren Schnellfahrperioden bei Geschwindigkeiten von 96 bis 175 km/Std. Die Schnellfahrperioden werden durch-

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geführt, indem der Wagen rasch von 96 auf 175 km/Std. beschleunigt und dann das Gas fortgenommen wird, bis der Wagen wieder eine Geschwindigkeit von 96 km/Std. erreicht hat. Diese Periode wird dann wiederholt. Die Stoßperioden werden ausgeführt, indem der Wagen, beginnend bei der höheren Ge-

schwindigkeit, ohne Gas gefahren wird, bis er die niedrigere Geschwindigkeit erreicht hat, worauf der niedrige Gang eingeschaltet wird. Am Ende der Prüfung wird das Differential auseinandergenommen und der Ring und das Treibrad des Getriebes auf Abnutzung untersucht.

Tabelle V Getriebeprüfungen in Naturgröße

Prüföle Zusätze in Gewichtsprozenten des Getriebeöles A	CRC-L-37-Prüfung, hohe Geschwindigkeit, hohes Drehmoment	—	Buick-10- A-Straßen-Stoßprüf ung °/o Abnutzung	genügt; 3	—
keiner	sehr schwache Rillen	versagt; schwache bis mittelstarke Rillen	5 bis 10 (interpoliert)
0,5%AminT	versagt; schwache Rillen	genügt; 5
0,5% Amin T + 0,25 °/₀ Trikresyl- phosphat	versagt; mittelstarke Rillen	Grenzlinie; 10
0,7 % Amin T + 0,3 % Azomethin J	genügt	—
0,5 % Amin T + 0,25 % Azomethin J
0,5% Amin T+ 0,5% Phosphor- säuredioctylester

Die obige Tabelle zeigt, daß nur der erfindungsgemäße Zusatz (d. h. die Kombination von primären Amin mit Azomethin) sowohl die Geräusche der gleitungsbremsenden Differentiale vermindert als auch dem Getriebeöl Hochdruckeigenschaften verleiht.

Beispiel 3

35

Es wurde weiter gefunden, daß die erfindungsgemäß zuzusetzenden Gemische von Aminen und Azomethinen auch die Hochtemperaturbeständigkeit von Getriebeölen verbessern. Um dies aufzuzeigen, werden Proben des Getriebeöles A einmal ohne Zusatz und ein anderes Mal nach Zusatz von »Amin T« und »Azomethin J« 100 Stunden unter Luftzutritt auf 121⁰C erwärmt. Nach dem Abkühlen wird die prozentuale Viskositätszunahme bei 98,9° C und die Schlammbildung in Prozenten des in Heptan unlöslichen Bodensatzes bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle VI.

Tabelle VI

Getriebeöloxydationsprüfungen
100 Stunden bei 121⁰C

Zusatz in Gewichtsprozenten	Ge triebe öl	Viskositäts zunahme bei 98,9° C (°/₀)	In Heptan unlöslicher Bodensatz (·/·)
keiner 0,6% Amin T + 0,24% Azomethin	A A	9,2 4,3	2,6 0

50

55

60

Hieraus ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Zusätze in Gesamtkonzentrationen von 0,75 bis 1,0% des Getriebeöles A bei der Oxydation nicht nur die Viskositätszunahme vermindern, sondern auch die Sedimentbildung verhinderd. ■-'' ' ·'

Aus den Beispielen 1 bis 3 geht hervor, daß durch den Zusatz geringer Mengen eines Amins die Geräusche in gleitungsbremsenden Differentialen sowie die Schlammbildung bei der Lagerung vermindert werden und daß durch Kombination dieses Zusatzes mit einem Azomethin die Hochdruckeigenschaften des Schmiermittels verbessert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Getriebeschmiermittel auf Schmierölbasis mit einem geringen Gehalt an Aminen und/oder Aminsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß es ein primäres Alkylamin mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen im Molekül oder ein Salz desselben in Mengen von 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent und außerdem ein Azomethin der Formel R—N = C H₁, in der R eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen bedeutet, in Mengen von 0,10 bis 1,5 Gewichtsprozent enthält.

2. Getriebeschmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölbasis eine Viskosität im Bereich von 7,3 bis 47 cSt bei 98,9° C und einen Viskositätsindex im Bereich von etwa —20 bis +150 hat.

3. Getriebeschmiermittel nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Amin zu Azomethin etwa 0,25:4,0 beträgt.

4. Zusatzkonzentrat für Getriebeschmieröle zum Schmieren von gleitungsbremsenden Differentialen auf der Basis eines Schmieröles von einer Viskosität im Bereich von 7,3 bis 47 cSt bei 98,9⁰C und von einem Viskositätsindex von etwa —20 bis +150, dadurch gekennzeichnet, daß es ein primäres Alkylamin mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen im Molekül oder ein Salz desselben in Mengen von 2 bis

13 14

20 Gewichtsprozent und außerdem ein Azomethin In Betracht gezogene Druckschriften:

der Formel R — N = C H₂, in der R eine Alkyl- Deutsche Patentschriften Nr. 917 425, 942 523,

oder Alkenylgruppe mit 12 bis 24 Kohlenstoff- 944 623, 962 367;

atomen bedeutet, in Mengen von 1,5 bis 15 Ge- Patentschrift Nr. 10 347 des Amtes für Erfindungswichtsprozent enthält, wobei das Gewichtsver- 5 und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone hältnis von Amin zu Azomethin etwa 0,25:4,0 Deutschlands;
beträgt. USA.-Patentschriften Nr. 2 641 578, 2 758 086.