DE1287723B

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Publication number: DE1287723B
Application number: DENDAT1287723D
Authority: DE
Priority date: 1964-05-15
Publication date: 1969-01-23
Also published as: GB1048884A; US3350307A

Description

Die Erfindung betrifft ein kohlenwasserstofffreies Schmierfett für Lagerflächen aus Stahl oder aus Stahl , und Bronze, das aus einer wäßrigen Lösung aus Natrium- und/oder Kaliumsilikat und einem üblichen Verdickungsmittel besteht.

Es ist bereits ein flüssiges Schmiermittel zur Anwendung in Sauerstoffkompressoren bekannt, das aus einer wäßrigen Lösung von Alkalisilikaten besteht. Das Molverhältnis von K₂O bzw. M₂O: SiO₂ in der Lösung ist hierbei größer als 1, damit das Schmiermittel die sauren Verbindungen bindet und eine Ausscheidung von Kieselsäure erst nach sehr langem Gebrauch eintritt. Die Schmiermittellösung soll also in keinem Fall mit den Lagerflächen zu einer Reaktion kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Schmierfett für besonders extreme Belastungsdrücke sowie auch für hohe Temperatureinflüsse durch Bildung eines widerstandsfähigen Schmierfilmes zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in ao einer wäßrigen Lösung aus Natrium- und/oder Kaliumsilikat und einem üblichen Verdickungsmittel in der Lösung das Molverhältnis von SiO₂: Na₂O 1,0:1 bis 4:1 bzw. von SiO₂: K₂O 1,0:1 bis 2,6:1 beträgt und die Lösung ein spezifisches Gewicht von 1,2 bis 1,7 aufweist.

Vor Zugabe des Verdickungsmittels soll die Silikatlösung ein spezifisches Gewicht von 1,2 bis 1,7 haben.

Als besonders geeignet haben sich Kaliumcarbonat und Calciumsilikat als Verdickungsmittel erwiesen. An anorganischen Verdickungsmitteln können noch Betonit, Kaolin, KaIk^ chemisch gefälltes Magnesiumoder Aluminiumsilikat oder Natriumcarbonat und als . organische, z. B. Karaya-Gummi, Gummiarabikum oder Natriumalginat sowie auch Verbindungen dieser genannten Verdickungsmittel in Frage kommen. Das Verdickungsmittel soll in solcher Menge beigegeben werden, daß ein thixotropes Fett entsteht.

Als besonders vorteilhaft hat sich wegen seiner Billigkeit die Verwendung von Natriumsilikat anstatt Kaliumsilikat für die Schmiermittellösung und als Verdickungsmittel Kaliumcarbonat erwiesen, weil letzteres sich rasch und vollständig in der Silikatlösung auflöst. Das Kaliumcarbonat kann in Form einer konzentrierten wäßrigen Lösung der Silikatlösung zugegeben werden. Das nächstbeste Verdickungsmittel ist chemisch gefälltes Calciumsilikat. Wenn gefälltes Calcium-, Magnesium- oder Aluminiumsilikat als Verdickungsmittel verwendet wird, ist es wünschenswert, die Natrium- oder Kaliumsilikatlösung zur Erleichterung der Gelbildung zu erwärmen.

Die obenerwähnten organischen Gummiverdickungsmittel sind etwas denOxydationseinflüssen unterworfen. Es ist daher besser, anorganische Verdickungsmittel zu benutzen, wenn das Fett von längerer Lebensdauer sein soll.

Ein Schmierfett gemäß der Erfindung läßt einen Schmierfilm aus einem Metallsilikat, das durch die Reaktion des Natrium- oder Kaliumsilikats mit dem Metall der Lagerflächen oder mit einer auf diesen Lagerflächen vorhandenen Oxydschicht gebildet wird, entstehen. Es wurde, gefunden,-daß dieses Metallsilikat einen Film erzeugt, der bis zu einer beträchtlich höheren Temperatur als herkömmliche Schmiermittel stabil bleibt. Dabei ist wichtig, daß das Reaktionsvermögen des Schmierfettes mit dem.Metall der Fläche ausreicht, um den benötigten schützenden Film zu bilden und zu erhalten. Das Schmierfett darf aber auch bei langer Anwendung nicht zu stark reagieren, da sonst eine chemische Korrosion an den Lagerflächen auftreten würde. Mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eines Schmierfetfes wird dieses Ziel gut erreicht. Auch Mischungen solcher. Lösungen können Verwendung finden. Die Silikatlösung soll natürlich nicht so konzentriert sein, daß Glas entsteht, noch soll die Konzentration zu gering sein.

Die folgenden Tabellen geben geeignete Mengen der obengenannten Verdickungsmittel zur Verwendung mit verschiedenen Silikatlösungen an:

Tabelle Natriumsilikatlösungen

	Gewichts verhältnis SiO₂: NaaO	Spezifisches Gewicht	Natrium- oder Kaliumkarbonat in Gewichtsprozent der Lösung	Verdickungsmittel	organischer Gummi Benanntet- Art	Betonit, Kaolin oder Talk in Gewichtsprozent der Lösung
Be	1,0 bis 2,0	1,6 Minimum	6 bis 25	Calcium-, Magnesium- oder	in Gewichtsprozent der Lösung	7 bis 125
reich	1,6 bis 1,8	1,65 bis 1,7	12 bis 19	Aluminiurhsilikat in Gewichtsprozent der Lösung -	4 bis 16	25 bis 90
1	2,0 bis 2,5	1,55 Minimum	3 bis 20	7 bis 32	8 bis 13	15 bis 110
	2,0 bis 2,2	1,6 bis 1,7	6 bis 10	14 bis 23	2 bis 13	20 bis 50
2	2,5 bis 3,3	1,4 Minimum	2 bis 18	4 bis 25	4 bis 7	4 bis 80
	2,6 bis 2,8	1,4 bis 1,5	3 bis 7	7 bis 12	1 bis 12	6 bis 35
3	3,3 bis 4,0	1,25 Minimum	0,75 bis 12	2 bis 23	1,5 bis 4	2 bis 60
	3,4 bis 3,6	1,3 bis 1,35	1 bis 2,5	4 bis 10	0,5 bis 8	4 bis 12
4			1 bis 15	0,75 bis 2
	Ibis 3

	Gewichts verhältnis SiO₂=K₂O	3	1 287	723	4	Verdickungsmittel	organischer Gummi genannter Art in Gewichtsprozent der Lösung	Betonit, Kaolin oder Talk in Gewichtsprozent der Lösung
	1,0 bis 2,0					Calcium-, Magnesium- oder Aluminiumsilikat in Gewichtsprozent der Lösung	3 bis 15	10 bis 110
	1,4 bis 1,6		Tabelle 2		4 bis 27	7 bis 11	25 bis 80
	2,0 bis 2,2		Kaliumsilikatlösungen	15 bis 21	2 bis 13	15 bis 100
	2,0 bis 2,2	Spezifisches Gewicht		4 bis 24	6 bis 9	40 bis 60
Be reich	2,2 bis 2,6	1,4 Minimum	Natrium- oder Kaliumkarbonat in Gewichtsprozent der. Lösung	10 bis 15	0,2 bis 10	12 bis 80
1	2,2 bis 2,4	1,5 bis 1,6	3,5 bis 22	3 bis 19	4 bis 8	35 bis 50
		1,3 Minimum	11 bis 18	7 bis 12
2	1,35 bis 1,4	3 bis 19
	1,2 Minimum	8 bis 12
3	1,25 bis 1,3	2,5 bis 16
	5,5 bis 10

Es wurde gefunden, daß das Fett bessere Schmiereigenschaften aufweist, wenn Silikatlösungen aus den in den Tabellen angegebenen Bereichen mit geringerem Säuregehalt gewählt werden. So ist der beste Bereich der Natriumsilikatlösungen der, bei dem das Gewichtsverhältnis SiO₂: Na₂O 1 bis 2,5:1 und der

Kaliumsilikatlösungen, wenn das Gewichtsverhältnis des SiO₂: K₂O 1 bis 2,2:1 beträgt. Es ist vorzuziehen, in einigen Verbindungsbereichen der Silikatlösungen die am meisten konzentrierte Lösung innerhalb des Bereiches anzuwenden, da dann weniger Verdickungsmittel erforderlich sind.

Spezifische wäßrige Silikatlösungen der nachfolgenden Ausführungsbeispiele haben folgende Zusammensetzungen in Gewichtsverhältnissen:

	Na₂O %	SiO₂ %	K₂O %	H₂O 0/ /0	Spezi fisches Gewicht
ClOO	14	28,1		57,9	1,5
Al 40	18 9,4	36 29,9 26,5	12,4	46 60,7 61,1	1,7 1,42 1,38
P 84
K 76

Claims

Patentansprüche:

1. Schmierfett für Lagerflächen aus Stahl oder aus Stahl und Bronze für hohe Leistungen, bestehend aus einer wäßrigen Lösung aus Natrium- und/oder Kaliumsilikat und einem üblichen Verdickungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß in der wäßrigen Lösung das Molverhältnis von SiO₂: Na₂O 1,0:1 bis 4:1 bzw. von SiO₂: K₂O 1,0:1 bis 2,6:1 beträgt und die Lösung ein spezifisches Gewicht von 1,2 bis 1,7 aufweist.

2. Schmierfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Verdickungsmittel Kaliumcarbonat oder Calciumsilikat enthält.