DE1644925A1 - Tractanten und Verwendungsverfahren - Google Patents

Tractanten und Verwendungsverfahren

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Description

DR. EULE DR. BERG DIPL.-ING. STAPF ;
PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2O 1644925
Dr, Eul« Dr, Barg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 2, Hilblertro6e 20
Be/Be
Anwalts-Akte 16 198
Ihr Ztlchen Unser Zeichtn
Datum
Tg1OKt.
Monsanto Company St. Louis, Missouri, U.S.A
"Tractanten und Verwendungsverfahren11
Mitziehen wird allgemein als die Abhäsionsreibung eines Körpers auf einer Oberfläche bezeichnet, auf der er sich
0-2308
—2—
109823/U31
bewegt. Mitziehvorrichtungen, wie sie bei der vorliegenden Erfindung in Betracht kommen, sind eolehe Vorrichtungen, in welchen Drehmoment duroh punkt- oder linienförmigen Kontakt, typisch bei einer rollenden Bewegung, übertragen wird. Obgleich mitunter als Reibungsantriebe bezeichnet, sind solche Vorrichtungen sachgemäßer als Mitziehvorrichtungen zu bezeichnen. Ein Mitziehantrieb könnte in vereinfaohter Form zwei parallele, zylindrische Hollen, beziehungsweise Walzen in tangentialem Kontakt umfassen, wobei eine Holle den Antriebsteil und die andere den Abtriebsteil darstellt. Das übertragbare Drehmoment eines solchen Mitziehantriebs ist eine unmittelbare Punktion des Kontaktdruoks zwischen den Hollen und dem Mitziehkoeffizienten der Rollenoberflächen. Die Bezeichnung "Mitziehkoeffizient"
wird dem Ausdruck "Reibungskoeffizient" zur Verdeutlichung des rollenden Kontakts vorgezogen.
Das Mitziehen, das bei den rollenden Kontakten von Kugel- und Walzenlagern besteht, kann, obwohl es bei den meisten Anwendungen als ungünstig angesehen wird, auch zur Übertragung von tangentialer Kraft verwendet werden. Wenn der Mitziehkoeffizient und die normale (radiale) Belastung an den rollenden Körpern zur Verhinderung des Rutschens ausreichend sind, kann Jedes Kugel- oder Rollenlager als ein Prototyp eines Mitziehantriebs dienen.
Ein charakteristisches Merkmal von Mitziehvorrichtungen
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-3-
"bestellt darin, daß im allgemeinen das Drehmoment von einem ■ Teil auf den anderen durch Mitziehen übertragen wird, was duroh punkt- oder linienförmigen Kontakt gebildet wird. Dies steht im Gegensatz zu einer tatsäohliohen Reibungsübertragung, wie einer automatischen Reibungskupplung oder einem Riemenantrieb, bei denen das Drehmoment duroh Flächenkontakt übertragen wird. Wenn die Bezeichnung "Punkt- oder Linienkontakt11 hier verwendet wird, so ist dies so zu verstehen, daß der tatsächliche Kontaktbereich etwas größer ist als ein Punkt oder eine Linie.
Zur weiteren Unterscheidung von Mitzieh- gegenüber Reibungsantrieben ist die Definition der Reibung darzustellen. Reibung wird als der Widerstand gegenüber der relativen Bewegung zwischen zwei in Kontakt befindlichen Körpern erläutert. Bei Reibungaantrieben ist ein hoher Widerstand gegenüber relativer (gegenseitiger) Bewegung erwünscht· Auf diese Weise wird der Widerstand gegenüber relativer Bewegung von zwei oder mehr in Kontakt befindlichen Körpern als Mittel zur Drehmomentübertragung ausgewertet. Bei Reibungsantrieben ist es daher wünschenswert unter stabilisierten Geschwindigkeitsbedingungen einen hohen Reibungskoeffizienten zu haben, um jeden rollenden oder gleitenden Kontakt zwischen den Teilen zu verringern oder zu vermeiden. Während Mitziehantriebe, wie oben erläutert, in best imnter I?orm von relativer Bewegung zwischen den lasttragenden Elementen einschließen und diese relative Bewegung
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nicht in der Form des Rutschens erfolgt. Ein "bekanntes Beispiel eines Beibungsantriebs enthält ein Antriebs- und ein Abtriebsteil mit abgestimmten, festsitzenden (verkeilten) Oberflächen, bei denen das Oberflächenmaterial einen hohen Beibungskoeffizienten besitzt. Das Oberflächenmaterial kann Faser, Asbest, Leder, usw. sein. Erhöhte Drehmomentkapazität wird hierbei durch festere Verkeilung der Teile erreicht, wobei diese mit einem Flächenkontakt zusammengebracht (gekuppelt) werden und damit Schlupf- oder relative Bewegung zwischen beiden vermieden wird.
Das Prinzip des rollenden Kontakts wurde zur Herstellung von Mitziehantrieben in weit komplizierterer Weise benutzt als dies indem oben angegebenen Beispiel der beiden Hollen angegeben wurde. Sehr weit variable Übersetzungsverhältnisse können mit vielen Mitziehantriebeinheiten erhalten werden. Typische Anwendungen für Mitziehvorrichtungen sind automatische Getriebe in Kraftfahrzeugen, Maschinenantriebe für verschiedene Geschwindigkeiten, Antriebe für konstante Geschwindigkeiten bei Plugzeugzubehör- und Kraftübertragungseinheiten für land- und Seefahrzeuge. Bei Werkstattausrüstungen werden zum Beispiel viele Antriebe unterschiedlicher Geschwindigkeit, wie bei leistungs- und Geschwindigkeit ssteuerungen von Drehbänken, Zylinderschleifmaschinen, Bohrwerken, Fräsmaschinen, Bohrmaschinen usw. benötigt.
Ein 5 HP (5,05 PS)-Mitziehantrieb variabler Geschwindigkeit
-5-109823/U31
zwischen 3*1 und 5s1 hat sowohl bei der Textilindustrie als auoh "bei der Werkzeugmaschinenindustrie Anwendung geiut^.c-fi. Ein Miniaturmitziehantrieb wurde für die Verwendung von extrem geringen Leistungen entworfen, wie sie zum Beispiel bei Kardiographen, Rechnern, optischen Antrieben, Oscillographen, Zeitgebern, Servomeohaniamen und Verfahrenkontrollgeräten benötigt werden.
Es gibt wenigstens sieben grundsätzliche Antriebsarten, die fi*r den Entwurf von weitgehend variablen Mitziehvorrichtt, ^gen verwendet werden können. Diese Antriebe werden in der folgenden Weise zusasmengefaßt:
T, Scheiben- und Gleitrollentyp mit voller Umkehrbarkeit
2. Doppelscheiben- und Gleitrollentyp, umkehrbar durch Kontaktänderung von einer Söheibe zur anderen
3. Zwei durch eine Gleitrolle verbundene Scheiben
4. Kegel- und Gleitrollentyp
5. Zwei sphärische Kegel und freidrehende Eolle
6. Sphärische Kegel und sohräglaufende Kugeln
7« Ringförmige Scheiben und schräglaufende Hollen.
Obwohl die oben angegebenen Elemente normalerweise aus Metall sein werden, könnte ein Mitziehantrieb aus nicht-metalliaohen Elementen, wie zum Beispiel verstärkter Faser, Hartgummi oder Kunststoffen wie Nylon, modifizierten Styrol-Butadienoopolymerisaten, Polycarbonaten, usw, anwendbar sein.
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Ea gibt viele im Handel erhältliche Aus führung s formen von Mitziehvorrichtungen, die die oben angegebenen Antriebsformen enthalten. Eine Ausführung weist einen schwimmenden Stahlring auf, der auf zwei Stahldoppelkegeln rollt. Ein Kegel von jedem di'eser Doppelkegel kann achsial versetzt werden, während der andere starr an seiner entsprechenden Achse befestigt ist. Der Ring kann dagegen jede Lage zwischen äen größten und kleinsten Durchmessern der Kegel einnehmen, wodurch stufenlos veränderliche Abnahmegeschwindigkeiten zwischen diesen Grenzen erzielt werden. Der linienförmige Eontaktdruck zwischen dem Ring und den Kegeln entsteht automatisch und ist der last proportional.
Eine andere Mitziehgetriebeausführung ist ähnlich einem Compoundplanetengetriebe,"wobei allerdings der nichtdrehende Teil ein Mitziehring ist, der konische Rollen mit wechselnden Durchmessern in Bewegung setzt. Der Mitzieh- oder Steuerring kann zur Geschwindigkeitsänderung achsial verschoben werden. Die Rollen sitzen so in einem Lager und sind in einem ihrem Konus gleichen Winkel geneigt, sodaß ihre Außenkanten parallel zu der Zentralaohse gehalten werden. Der benötigte Mitziehdruok zwischen den Rollen und dem Ring wird durch die Zentrifugalkraft der Rollen selbst erhalten.
Verschiedene Ausfuhrungsformen von Mitziehantrieben verwenden toroidförmige Scheiben und schrägstehende Rollen. In
10 9823/1431 -7-
jedem Fall sind verschiedene Rollen zwiaolien der Eintritt- und der Austritttoroidsoheibe angeordnet, wobei die Rollen aich in verschiedenen linkeistellungen zur Änderung dea Geschwindigkeitaverhältniaaes drehen laasen. Die Kombination von Toroidscheibe und Rolle kann zu einer Mitziehantriebseinheit zusammengesetzt werden.
Ein anderer handelsüblicher Mitziehantrieb verwendet eine Reihe von schräglaufenden Kugeln, die mit zwei sphärischen Kegelgliedern in Kontakt stehen. Die Kugeln sind zur Aufnahme von Spindeln in ihrer Mitte durohbohrt, die die Lagerverschiebung erleichtern. Wenn aich die Kegel bei gleichen Durchmeasern der Kugeln bewegen, 3ind Eingangs- und Aus gangs geschwindigkeit gleich. Y/enn jedoch die Kugelaohsen schräg gestellt werden, arbeitet ein Kegel auf einem verringerten Kugeldurchmeaaer und der andere auf einem vergrößerten Kugeidurehmesser. Die Kugeln können in jeder Richtung schräggestellt werden, wodurch ein stufenloses Übertragungsverhältnis von 9i1 erhalten wird.
Eine andere variable Geschwindigkeitsvorrichtung, die als Mitziehantrieb bezeichnet werden kann, ist ein Rollenkettenantrieb, bei dem die Kraft durch Mitziehen zwischen einer Spezialkeilrollenkette und glatten, konischen Rädern übertragen wird. In einer Ausfuhrungsform dieses Antriebs enthält jedes Kettenglied zylindrische Rollen mit konvexen oder sphärischen Enden, die in Arbeitsrichtung €fc*e gegen 109823/U31 _8_
die einschließenden, käfigähnlichen Seitenstege der Kettenglieder anliegen, jedoch um ihre, Hauptachse freibeweglich sind. Wenn die Kette auf die Eäder einwirkt, verkeilen sich die Hollen ;jeden Gliedes als solche fest in die V-förmigen Ausschnitte, die durch die konischen Räder gebildet werden, wobei die Rollenenden eine Drehbewegung auf den Arbeitsoberflächen der Räder und auf ihren eigenen Kontaktlinien durchführen.
Ein weiterer Mitziehantrieb im Bereich dieser Erfindung schafft zur Kraftübertragung Stapel, das heißt Übereinanderschichtungen von geflanschten und konischen Scheiben. Ein dünner Flüssigkeitsfilm wird zwischen den Antriebsscheiben und den angetriebenen Scheiben geschaffen. Die Abnahmegeschwindigkeit wird dadurch geändert, daß man die Tiefe ändert , in welcher die geflanschten Scheiben zwischen die konisclvsn Scheiben geschoben werden, wodurch der wirksame Durchmesser der konischen Scheiben geändert wird, während der Durchmesser der geflanschten Scheiben konstant bleibt.
Obgleich zahlreiche Ausführungsformen von Mitziehantrieben beschrieben wurden, ist es klar, daß die vorliegende Erfindung auf alle Arten von relativ drehbaren Teilen, beziehungsweise Elementen zur DrehmomentÜbermittlung gerichtet ist, bei der der Mitaiehkoeffizient Bedeutung hat· Es gibt hier also keine Einschränkung auf besondere Typen oder Klassen von Mitziebausriisttmgeix im mechanischen Sinne,
109823/U31 Q
Zu den Vorteilen der Mitzieheinrichtungen sind weicher und ruhiger Lauf, sicherer, mechanischer Antrieb, hoher Wirkungsgrad, kontinuierlich versetzbares (stufenloses) Übersetzungsverhältnis unter Last und Einfachheit zu zählen. Im Gegensatz zu den mehr herkömmlichen Antriebsarten können Drehmoment und Geschwindigkeit einheitlich bei Mit ziehantrieben ohne Drehstöße übertragen werden. Diese Stoßfreiheit ist besonders wertvoll, weil es ein grundsätzlich sicherer, mechanischer Antrieb ist, bei dem das gesamtnominale Übersetzungsverhältnis durch die Abmessungen der rollenden Körper bestimmt wird und nur leicht durch elastisches Kriechen (Schlupf) an den Kontakten berührt wird. Darüberhinaus können GesamtWirkungen über 90$ hinaus bei Mitziehantrieben, die sowohl Roll- als auch Drehbewegung in den Kontakten haben, erreicht werden. Bei Antrieben mit reinem Rollkontakt ist eine Wirksamkeit von 99$ bekannt« Dieser zuletzt angegebene Wirkungsgrad ist gleich oder besser als die Wirksamkeit eines Paars Sohneokenzahnräder gleicher Leistung.
Eine der bedeutendsten Eigenschaften, der Mitziehantriebe ist ihre Fähigkeit das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich unter Last verändern zu können, ohne daß die Last während der änderung weggenommen werden muß. Diese Eigenschaft kann mit Zahnradantrieben nicht erreicht v/erden und bei bestimmten Arten von hydraulischen Getrieben nur mit einer wesentlichen Einbuße des Y/irkungsgrades. Mitziehantriebe
109823/1431 _10_
- ίο -
können so entworfen werden, daß die abgetriebene Geschwindigkeit bei einer gegebenen Antriebsgeachwindigkeit unbegrenzt variabel ist zwischen festgelegten Maximal und Minimalgrenzen, zwischen M^aximalgrenze und Hull oder zwischen Maximalgrenze und über Null hinaus in den Bereich von Umkehrgesohwindigkeiten. Die zur Änderung des tJberset zungsVerhältnisses benötigten äußeren Kräfte können sehr klein sein im Verhältnis zur Größe der übertragenen Kraft, sodaß sich Mitziehantriebe für Servosteuersysteme empfehlen. Ein weiterer Vorteil liegt in der leicht herstellbaren■Form der : ... Übertragungselemente.
Mitziehantriebe haben bestimmte festliegende Grenzwerte, von denen Drehmomentkapazität und Haltbarkeit die bedeutsamsten sind. Da die übertragbare Leistung von der Größe des MitZiehens abhängt und dieses Mitziehen andererseits von der Kraft abhängt, die am Berührungspunkt angewendet wird, beziehungsweise vorliegt, muß der spezifische Kontaktdruck sehr hoch sein, wenn die Kraftabführung wesentlich ist. Dieser hohe DAiok führt dazu, daß die Ermüdungsfestigkeit der Mitziehantriebsteile herabgesetzt wird. Obwohl dieses Problem durch die Schaffung von mehr als einem Kontaktpunkt oder durch angenäherte Berührungslinien als teilweise überwunden angesehen werden kann, ist die Drehmomentkapazität von Mitziehantrieben für eine gegebene physikalische Größe kleiner als eigentlich erwünscht, und dieser Mangel sohränkt die weitverbreitete Verwendung von Mitzieh-
vorriohtungen empfindlich ein. -11-
109823/1431
Die Größe der tangentialen Kraft, die durch einen gegebenen Rollenkontakt übertragen wird, ist unmittelbar proportional zu dem Produkt der am Berührungspunkt wirkenden normalen Last und dem Mitziehkoeffizient, der zwischen den beiden Körpern besteht. Wenn man annimmt, daß die Wirkung der tangentialen Belastung auf. die Lebensdauer der rollenden Kontaktflächen, beziehungsweise -elemente gering ist, im Verhältnis zur Wirkung der normalen Belastung, kann die Ermüdungsfestigkeit eines Mitziehantriebs aus den Daten von. Lagern mit Rollenkontakt, die unter ähnlichen Belastungen erhalten wurden, eingeschätzt werden. Daher ist die Lebensdauer eines rollenden Kontaktelements annähernd umgekehrt proportional der dritten Potenz der normalen (Radial·) Last, während die Drehmomentkapazität nur direkt proportional der ITormallast ist. Ee ist daher weit wünschenswerter die Erhöhung der Drehmomentkapazität durch Erhöhen des Mitziehkoeffizienten zu erreichen als durch Erhöhen, beziehungsweise Vergrößern der Radiallast,
Wenn man allgemein spricht, daß Mitziehelemente in Kontakt sind, wird allgemein angenommen, daß sich ein Flussigkeitsfilm dazwischen befindet. Fast alle Mitziehantriebe benötigen Flüssigkeiten zum Entfernen von Wärme, Vermeidung von Abnutzung an den Kontaktoberflächen und zur Schmierung der Lager und anderer mit dem Antrieb in Zusammenhang stehenden beweglichen Teilen. Daher wird, anstelle des Metall-auf- , Metall-Hollkoni Aktes ein lltlseigkeitafilm in die Last zone
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eingeführt. Die Art dieser Flüssigkeit hat einen tiefgreifenden Einfluß auf den Mitziehkoeffizienten des Antriebs.
Der Mitziehkoeffizient einer Mitziehvorrichtung kann als Quotient der tangentialen oder Mitziehkraft zur Radi%last definiert werden. Der obere Grenzwert des Mitziehkoeffizienten ist der Mitziehkoeffizient beim Schlüpfen, der beobachtet wird, wenn der rollende Kontakt in den Grenzwert des groben Schlüpfens übergeht. Bei einem gegebenen Mitziehantrieb kann der Mitziehkoeffizient errechnet werden, wenn man die .Radialbelastung an der Berührungsstelle kennt und* gleichzeitig die Mitziehkraft mißt. Die Formel , für den Mitziehkoeffizienten ist:
wobei in der Formel F, die tangentiale oder Mitziehkraft,
P " Radiallast oder Radialdruck und f. der Mitziehkoeffi- · η . υ
zient ist. .
Versuche an Mitziehantrieben haben gezeigt, daß der Mitziehkoeffizient beeinflußt wird durch die Rollgeschwindigkeit , den Radialdruck auf die Berührungsstellen, die Flüssigkeit szusammensetzung, die Flüssigkeitstemperatur und die Gestaltung der Rollen- bzw. Walzenoberfläche. Weil die Flüssigkeitszubereitung als der variable Schlüssel in
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der Gruppe der für die Bewirkung von Leistungsverbesaerungen der D^ehmomentkapazität einer gegebenen Mit ziehvorrichtung anzusehen ist, werden die Mitziehkoeffizienten hier den Flüssigkeiten selbst duroh vergleichende Prüfmittel zugeschrieben, damit ihre Mitziehvorzüge genau klassifiziert werden können. Wenn daher ein Mitziehkoeffizient einer Flüssigkeit zugeordnet wird, so ist damit ein relatives Maß der Mitziehwirkung dieser Flüssigkeit in einer Mitziehvorrichtung zu verstehen.
Jedem Mitziehantrieb sind bestimmte Belastungsgrenzen zügeordnet, die auf der physikalischen Größe der Öüsile,<l4n Entwurfs zahlen und dan Eigenschaften der verwerteten Metalle beruhen. Zur Erhaltung einer vernünftigen Ermüdungsfestigkeit der arbeitenden Teile ist daher eine bestimmte Drehmomentgrenze festzulegen und danaoh auoh einzuhalten. Viele Faktoren müssen zum Erreichen einer aioheren Drehmomentbegrenzung oder genauer einer siokeren Radialbelastuag b*~. rüolcsichtigt werden. Sorgfältige Überlegungen sind zur Messung des Mitziehkoeffizienten der hier verwendeten Flüssigkeit anzustellen. Diese Unterschiede in den Miteieheigenaohaften bei unterschiedlichen HerstellungsChargen einer gegebenen Flüssigkeit müssen erwartet werden, aodaß ein Sicherheitsfaktor für die Grenze der Radialbelastung zur Kompensierung vorgesehen werden sollte.
Ein weiterer Faktor, der die Grenze der Radialbelastung be-
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einflußt, entsteht durch DrallVerluste. Drallverluste oder Drehmoment Verluste treten bei jedem Mitziehantrieb mit veränderlicher Obersetzung auf. Diese sind der relativen Drehung, um eine Achse senkrecht zu der Kontaktzone herum, zwischen der Kontakt zone auf einem mitziehenden Teil und der entsprechenden Zone auf dem mitlaufenden (kämmenden) Teil, zuzuschreiben. Drallverluste steigen mit zunehmender ■k Radialbelastung. Es kann daher ein besserer Wirkungsgrad erreicht werden, wenn die Badialbelaatung unter gleichzeitiger Beibehaltung des gewünschten Arbeitsleistungdrehmoments verringert werden kann, und dies kann mit einer Flüssigkeit erreicht werden, die einen erhöhten Mitziehkoeffizi ent en hat.
Vom Standpunkt der potentiellen Verbesserung der Drehmomentkapazität kommt der Hitziehantrieb-Flüssigkeit bei einem Mitziehantrieb eine Schlüsselstellung zu, wobei die Schlüsseleigenschaft der Flüssigkeit ihr Mitziehkoeffizient ist. Die Vorteile, die bei Flüssigkeiten mit erhöhten Mitziehkoeffizienten auftreten, wurden längere Zeit bei der Entwioklung von Mitziehvorrichtungen erforscht, und es wurden aufwendige Anstrengungen in dieser Hinsicht unternommen. Diese beinhalten jedoch die Bewertung von ia Handel erhältlichen Petroleumölfraktionen, synthetischen Ölen und Öladditiven mit dem Ziel Flüssigkeiten mit verbesserten Mitziehkoeffizienten und anderen gewünschten Eigenschaften, wie Viskosität, Schmierfähigkeit, OxidationsStabilität, AntikorrMion und Anti sohauMliildung· eigenschaft en zu ergeben.
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Die bisher für Mitziehanwendungen brauchbaren Schmiermittel besitzen jedoch nicht jene Eigenschaften, die den hohen Mitziehkoeffizienten herstellen, der für eine verbesserte Drehmoment kapazität notwendig ist., und diese' Anstrengungen haben nicht zu praktisch verwendbaren Flüssigkeiten mit Mitziehkoeffizienten geführt, der solchen der besten Petrol eumölfrakt ionen deutlich überlegen ist. Daher ist die Drehmomentkapazität von bekannten Mitziehantrieben geringer als dies für viele technische Anwendungen erwünscht ist.
Zusätzlich zu den Anstrengungen Flüssigkeiten mit erhöhten Mitziehkoeffizienten durch die Bewertung verfügbarer öle zu erhalten, mußten viele Aufsätze über theoretische und experimentielle Arbeiten in der technischen Literatur der vergangenen Jahre ausgewertet werden, um ein Verständnis für Mitziehantriebe und die Phänomene des rollenden Kontakts zu erlangen,'ein Verständnis, das zur Ermittlung von Flüssigkeiten mit verbessertem Mitziehkoeffizient führen konnte. Obwohl ein Verständnis der Eigenschaften, die den Mitziehkoeffizienten einer Flüssigkeit beeinflussen, nooh nicht vollständig erreicht ist, konnten bestimmte grundsätzliche Phänomene in dem Bereich geklärt werden, wo zwei mit Flüssigkeit überzogene Rollenoberflächen, die sich umeinander bewegen, sehr nahe bis zur Berührung kommeii. Wenn die Hollen stehen und sich unter Last befinden, sind diese Oberflächen im wesentlichen in Kontakt über einemsohmalö^, im wesentlichen planparallelen Bereich, der durch die me-
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ciianisolien Ausmaße und die Elastizitätsmodule der Walzen "bestimmt wird. Die Ausdehnungen dieses Bereichs und die darin bestehende Druckverteilung können aus den Parametern der bekannten Hertz'sehen Gleichungen berechnet werden, und der Bereich ist allgemein als die Hertzfsche Zone bekannt .
Wenn die Hollen sich unter Last drehen, zieht diese Bewegung Flüssigkeit durch diese Zone, die die optische, Röntgen- und Kapazität3mes3ungen zeigen, die Oberflächen veranlassen durch eine dünne, keilförmige Schicht von Flüssigkeit getrennt zu werden, der sich in Richtung der nachlaufenden Kante der Kontakt zone zuspitzt und eine mittlere, Stärke hat, die die Summe der Höhen der Oberflächenrauhheiten der Rollen im allgemeinen überschreitet. Die Stärke dieser Schicht und Druck- und Temperaturverteilung darin können für zylindrische Rollen annäherungsweise durch neuerdings entwickelte Rechentechniken ermittelt werden.
Die Mitziehflüssigkeit läuft durch die Hertz-Zone in extrem kurzer Zeit und wird hier außergewöhnlich hohen Drücken ausgesetzt, die durch die elastische Deformierung der Rollen bestimmt werden und die die Ursache sind, daß die Viskosität der Flüssigkeit stark erhöht wird. Wegen der äusserst geringen Stärke der flüssigen Schicht wird sogar leichter Sohlupf zwischen den Rollen, hohe Scherverhältnisse beziehungsweise -kräfte verursacht, die in der Flüssigkeit
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entwickelt werden. Die Plötzlichkeit, mit der eine Flüssigkeit in der Hertz'sehen Zone zusammengedrückt wird, die hohen Drücke und Viskositäten, die hier vorliegen und die hohen Scherkräfte zielen insgesamt auf den Wunsch hin die rheologischen Eigenschaften solcher flüssigkeiten in Betracht zu ziehen, wenn man versucht ihre Mitzieheigensohaften einzuschätzen. Die Erfolge rheologischer Eigenschaften zum Mitziehverhalten in klare Beziehung zu bringen, waren jedoch gering, und es konnte keine Theorie gefunden werden, die "brauchbar über die Art der Flüssigkeiten mit verbesserten Mitziehkoeffizienten angewendet werden konnte.
Im Hinblick auf die vorausgehenden empirischen und theoretischen Anstrengungen naoh dem Stand der Technik, die ohne Erfolg zur Verbesserung der Mitziehkapazität von zur Verwendung in Mitziehantrieben vorgesehenen Flüssigkeiten vorgenommen wurden, hat die vorliegende Erfindung bemerkenswerte Fortschritte gegenüber dem Stand der Teohnik duroh die Entdeokung von Flüssigkeiten, die hervorragende Mitzieheigensohaften haben, gebraoht. Diese Flüssigkeiten werden hier Traotanten genannt. Wegen ihrer erhöhten Mitziehkoeffizienten, dienen die Traotanten der vorliegenden Erfindung dazu einen großen Naohteil der herkömmlichen Mitziehantriebe, nämlich der begrenzten Drehmomentkapazität
entgegenzuwirken. Mit der Verfügbarkeit der Traotanten treten ebenso bestimmte, wirteohaftlioha Vorteil· auf. Beispielsweise kann die physikalische QrH2% der
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den Teile einer beat eilenden Mitziehantriebseinheit ala Ergebnis der erfindungsgemäßen Tractanten verringert werden, während gleichzeitig gleioh^e Drehmomentkapazität und die Lebensdauer der Teile erhalten bleibt. Umgekehrt ist unter Beibehaltung der gleichen physikalischen Größe und bei Verwendung von Traotanten eine größere Drehmomentkapazität verfügbar, ohne Verringerung der Lebensdauer der arbeitenden Teile. Wenn die (Gerät)Größe der Einheit beibehalten und daa Drehmoment nicht vergrößert wird, dient die Verwendung von Tractanten dazu die Lebensdauer der Teile zu verlängern, weil die Hadiallast kleiner wird.
Die Größe der durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung erreichbaren, wirtschaftlichen Vorteile kann leicht erläutert werden. Zum Beispiel werden üntersuohungszahlen nachfolgend gegeben, die aufzeigen, daß einige dieser Tractanten Mitziehkoeffizienten haben, die durchweg 30$ größer sind als die besten Mitziehflüssigkeiten naoh dem Stand der Technik« Allgemein ermöglicht eine 30$ige Vergrößerung des Mitziehkoeffizienten einer Flüssigkeit annähernd eine 30#tge Verkleinerung der Größe des Mitziehantrieba, in welchem sie verwendet wird, während die gleiohe Leistung beibehalten wird. Solch eine Größenverringerung gewährt eine wesentliche Kosteneinsparung allein duroh Reduzierung der Metallköaten. Ei* Handlichkeit des Mitzienanti^isba wird durah &as verringerte öewioht und ά&ι* Varklalnerfee
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Volumen verbessert. Es können daher Tractanten verwendende Mitziehantriebe in Anwendungen verwendet werden, von denen sie bisher wegen der Kosten, Größe oder dem Gewicht ausgeschlossen waren.
Es ist daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, bestimmte Flüssigkeiten zu schaffen, die für Mitziehantriebe überlegene Eigenschaften haben.
Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung besteht darin, bestimmte Klassen von Flüssigkeiten zu schaffen, die Bäitziehkoeffizienten haben, die wesentlich höher sind als die Flüssigkeiten, die bisher für Mitziehantriebe zur Verfügung standen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin Mitziehantriebe mit erhöhter Drehmomentkapazität durch die Verwendung von Traetanten zu schaffen.
Weiterhin ermöglicht die vorliegende Erfindung die Verringerung der Größe bestehender Mitziehantriebe duroh die Verwendung der erfindungsgemäßen Traotanten.
Es wurde nunmehr gefunden, daß organische Verbindungen mit bestimmten Struktureinheiten oder Elementen innerhalb ihrer Moleküle überlegene Materialien zur Verwendung in Mitziehvorrichtungen, wie oben beschrieben, sind. Diese erfindungsgemäßen Materialien, die hier als Tractanten beschrieben
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werden, sind solche organische Verbindungen
(1) mit von ungefähr 12 bis ungefähr 70 Kohlenstoffatomen, wobei bis zu 8 derselben durch andere als Kohlenstoffatome ersetzt werden und aus solchen Atomen wie ' ,^sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und silicium ausgewählt werden können und
(2)
(a) die wenigstens 1 gesättigten i\onlenstoff-'tomenthaltenden Hing mit wenigstens 6 Gliederatcrnen haben, oder
(b) eine acyclische Struktur, in welcher wenigstens 3 quarternäre Kohlenstoff atome sind, enthalten und
(3) einen Mitziehkoeffizxenten von wenigstens 0,06 haben, wie dies durch die ihrust Bearing l'estmaschine, die nachfolgend beschrieben wird, gemessen wird.
Dieser bemerkenswerte Portschritt der vorliegenden Erfindung ist bestimmten, strukturellen Merkmalen innerhalb der extrem breiten Kategorie der Kohlenstoffverbindungen zuzuschreiben, die zu Flüssigkeiten mit Hervorragenden Mitzieheigenschaften führen, wobei diese Flüssigkeiten als J'rectanten bezeichnet werden. Beispiele von l'ractanten der vorliegenden Erfindung, die hohe Mitziehkoeffizxenten aufweisen, sind Gyclododecan, Bicyclohexyl, 1,2-Tercyclohexyl, Dxcyclohexylmethan und 2,3-Dicyclohexyl-2,5-dimethylbutan.
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Es wurde gefunden, daß das KohlenstoffSkelett von hervorragender Bedeutung ist, während andererseits die Funktionalität und Bindung keine solche bedeutenden Faktoren sind. -.Veiixi man beispielsweise die einzelnen Bindungen, die die Cyclohexylgruppen in dem 1,3-Tercyclohexyl mit den Äther-, !.!ethylen- oder Estergruppen verbinden, ersetzt, wird der Mitaiehkoeffizient nicht wesentlich verringert. Das ist nur eine Erläuterung dafür, daß sowohl Kohlenstoff enthaltende Ringe mit wenigstens 6 Gliederatomen wie die Cyclohexyl verbindungen, die nachfolgend beschrieben werden, als auch größere Kohlenstoff enthaltende Ringe überlegene Mitzieheigenschaften verleihen, im Vergleich zu den acyclischen Estern und Äthern, die in der Literatur erwähnt v/erden. Daraus ergibt sich ebenso, daß Ketone mit den gleichen Skelettpartnern gute Mitzieheigenschaften aufweisen. Ein Beisx^iel ist Dicyclohexylketon.
Tractanten dieser Erfindung, die wenigstens 1 gesättigten Kohlenstoff enthaltenden Ring mit wenigstens 6 Gliederatomen enthalten, 2(a) oben, schließen ein Gycloalkane, beisjjielsweise Cyclododecan, ebenso die höheren Homologen und die gesättigten, heterocyclischen Verbindungen derselben wie Dioxacyclododecan, die Kohlenwasserstoff substituierten Cycloalkane, beispielsweise Alkyl-subat.Gycloalkane, in ,velenen die Alkylgruppe ein normaler oder verzweigter Alkyl- oder ein Cycloalkylrest ist, der ebenso mit einem normalen und/oder verzweigtketti£jen Al&ylrest oder einem ar;
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Cyoloalkylrest substituiert sein kann und ebenso Cycloalkyl-subst .normale oder verzweigte Alkyle. Typische Beispiele von Substituenten, die vorhanden sein können (so lange der Gesamtatombedarf und der geforderte Mitziehkoeffizient zufriedenstellend sind), schließen ein: AIiphatisohe Beste, beispielsweise Alkylreste; zum Beispiel Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, sek.Butyl, Isobutyl, tert.Butyl, sek.Amyl, Isoamyl, tert.Amyl; Hexylreste, zum Beispiel 2,2-Dimethyl-3-butyl, 2,2-Dimethyl-4-butyl, 2,3-Diniethyl-2-butylj Heptylreste, zum Beispiel 2,2,3-Trimethyl-3-*butyl; Octylreste, zum Beispiel Diisobutyl; Nonylrestej Decylreste; Dodecylreste; Tetradecylrestej Hexadecylreste; Octadecylreste; und andere verzweigte Alkylreste, die die IOrmel CnHgn-,; Alkenylreste, zum Beispiel Propenylreste, zum Beispiel Allyl, Isopropenyl; Butenylreste, zum Beispiel n-Butenyl-1, n-Butenyl-2, n-Butenyl-3, Isobutenyl; Pentenylreste; Hexenylreste, zum Beispiel 4f4-Dimethylbutenyl-2, 3,4-Dimethylbutenyl-1; Heptenylreste; Ootenylreste, zum Beispiel Diisobutenyl; Nonenylrestβj Decenylreste; Dodecenylreste, zum Beispiel Triisobutenyl und andere verzweigte Alkenylreste, die die Pormel CnHgn--J haben; cycloaliphatische Eeste, zum Beispiel Cyoloalkylreste, zum Beispiel Cyclopentyl-, alkylierfc.-Cyolopentyl-.* Cyclohexyl- und alkyliert. Cyolohexylrest e, zum Beispiel Mono- und Polymethyli-yeXopentylrestesf Mono-
Hoxic- and Poii-fiifcylcyeloaylreite, Mone-
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und Poly-tert.amylcyclohexylreste, Diisobutyleyclohexyl-(das heißt tert.Octylcyclohexyl)-Beste, Nonylcyclohexylreste; Cycloalkenylreste, zum Beispiel Cyclopentenyl-, alkyliert.Cyclopentenyl-, Cycloliexenyl- und alkyliert,-Cyelohexenylreste, zum Beispiel Mono- und Polymethylcyclopentenylreste, Mono- und Polymethylcyolohexenylreste, Mono- und Polyäthyleyclohexenylreste, Mono- und Polyisopropylcyolohexenylreste, Diisobutylcyelohexenylreste, Nonylcyelohexenylreste; Cycloalkyl-subst. aliphatische Reste, zum Beispiel Phenyl-, Alkylphenyl-, Phenylalkyl- und Alkylphenylalkylreste, zum Beispiel Tolyl, Phenyläthyl, Isopropylphenyl, Cumyl, Benzyl, Dimethylbenzyl; Cyclohexyl- und Alkylcyclohexyl-subst.alkylreste, zum Beispiel Cyclohexyläthyl, Methylcyclohexyläthyl, Äthylcyclohexyläthyl, Cyclohexylpropyl, tert.Butylcyclohexylbutyl.
Zusätzlich können die Tractanten Säuerst off-enthaltende substituierte Cycloalkane sein, in welchen die Sauerstoffenthaltenden Substituenten beispielsweise sein können: Alkoxy, Alkoxyalkyl, Cycloalkoxy, Cycloalkoxyalkoxy, Alkoxycycloalkyl, Cycloalkoxycycloalkyl, Alkenoxy, Cycloalkoxyalkenyl und Alkenoxyalkenyl und ebenso Alkenoxyalkyl. Kennzeichnende Beispiele von Substituenten in solchen Materialien sind Sauerstoff- enthaltende aliphatische Reste, zum Beispiel Alkoxy-subst.alkylreste, zum Beispiel Propoxyäthylreste, zum Beispiel n-Butoxyäthyl, Isobutoxyäthyl, ,
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tert.Butoxyäthyl; Octoxyäthylreste, zum Beispiel Diisobutoxyäthyl; Dibutoxypropylreste, zum Beispiel 2,3-di-n-But oxypropyl, 3»3-Diisobutoxypropyl; Dioctoxypropylreste, zum Beispiel 2,3-bis(Diisobutoxy)-propyl; Cycloalkoxysubst .alkylreste, zum Beispiel Cyolohexoxymethyl-, Cyclohexoxyäthylreste, zum Beispiel B-Cyclohexoxyathyl, a-Cyclohexoxyäthyl; Cyolohexoxybutylreste, zum Beispiel 2-(Cyclohexoxy)-butyl, 2,3-Dicycloh.exoxybutyl; Methylcycloiiexoxypropylreste, zum Beispiel 2-(2-Methylcyclohexoxy)-propyl, 2-(4-Methylcyoloh.exoxy)-propyl; Butylcyclohexoxyäthylreste, zum Beispiel :-(4-tert .Butylcycloh.exoxy)-äthyl, a-(2-sek.-Butylcyclohexox/)-äthylj Cyclopentoxyäthylreste, zum Beispiel a-Cyclopentoxyäthyl, fi-Cyclopentoxyäthyl; propylcyclopentoxymethylreste, zum Beispiel Isopropylcyclopentoxymethylrest e, n-Propyloyclopent oxymethylrest e; Alkenoxysubst.alkylreste, zum Beispiel Propenoxyäthylreste, zum Beispiel Allyloxyäthyl, Isopropenoxyäthyl; Octenoxyäthylreste, zum Beispiel Diisobutenoxyäthyl; Oioctenoxypropylreste, zum Beispiel 2,3-bis(Diisobutenoxy)-propyl; Säuerst off -ent halt ende cyoloaliphatisohe Beste, zum Beispiel Alkoxy-, Alkenoxy- und Aroxy-subst.cyoloalkylreste, zum Beispiel Alkoxy-subst .cyolopentylreste, zum Beispiel ίίοηο- und Polyäthoxycyolopentyl-, Octoxycyclopentylreste, zum Beispiel Diisobutoxycyolopentylj Alkoxy-subst«cyclohexylrest β, zum Beispiel Mono- und Polymethoxy cyclohexyl-, Octoxycyelohexylreste, zum Beispiel Diieobutoxycyolohexylj
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Alkenoxy-subst.cyolppentylreste, zum Beispiel Propenoxycyclopentylreste, zum Beispiel Isopropenoxycyolopentyl; Alkenoxy-subst,eyclohexylreste, zum Beispiel Vinyloxycyclohexyl-, Propenoxycyclohexylreste, zum Beispiel Isopropenoxycyclohexyl; Octenoxycyclohexylreste, zum Beispiel Diisobutenoxycyclohexylj Aroxy-subst.cyclopentylreste, zum Beispiel Phenoxycyclopentyl und Toloxycyclopentyi; Aroxyaubat.cyclohexylreste, zum Beispiel Phenoxycyclohexyl und Toloxycyclohexylj Propylphenoxycyclohexylreste, zum Beispiel Isopropylphenoxycyclohexylreste; Garboalkoxyalkylreste
0 0
(R-OC-R1-), z.B. Carbomethoxymethyl, (GH3-O-G-GH2-) carbo-
äthoxyäthyl; Carboalkoxycycloalkylreste,. zum Beispiel Carboäthoxycyclopentyl.
Andere Elemente oder zusätzlich zu Sauerstoff können Elemente vorhanden sein, wie Alkylreste, die Silicium enthalten,
zum Beispiel
°2H5 .
O2H5 —^- Si - 22 O2H5
GycloalkyIreste, die Silicium enthalten, zum Beispiel CH2-CH2 "X GH2-GH2 CH2-CH2 G
CH-O A Si-O-CH N CH- j CH2 Si
CHCH X OHCUi Q%
Die erfindungsgemäßen Tractanten, die wenigst ans sir«rt ge 109823/1431 -26-
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sättigten Kohlenstoff- enthaltenden Ring haben, der wenigstens 6 Gliederatome hat und die oben angegebenen Bedürfnisse erfüllt, können ebenso Ister sein, wie Ester von Mono- oder Polycarboxy-subst.cycloalkanen und mono- und poly-Alkohole oder umgekehrt Mono- oder Polyhydroxy-subst.-Oycloalkane und Mono- und Polycarboxy-organisohe Säuren. Kennzeichnende Beispiele solcher Tractanten sind beispielsweise Verbindungen der Formeln
0 und! R'- 0 - C
in welchen η und χ ganze Zahlen von wenigstens 1 sind, y gleich 0 oder eine ganze Zahl, R1 ein einwertiger Rest, wie vorausgehend angegeben, und R ein Rest ist, der eine Wertigkeit gleich der Summe von χ und y und das Kohlenstoffskelett von irgendeinem der vorausbezeichneten Reste hat. Ee ist klar, daß die Kohlenstoff-enthaltenden Ringe in den oben angegebenen Formeln irgendeinen der vorausgehend beschriebenen Substituenten, zusätzlich zu der Ester- oder Carboxyfunktion enthalten können. Ebenso sind Komplexester von Hydroxysäuren eingeschlossen. In jedem falle müssen die Bedürfnisse des Gesamtkohlenstoffatomgehalts und des Mitziehkoeffizienten noch zufriedengestellt werden.
Darüberhinaus können die Traotanter. di^i^ iärfinivuxg Oli-U; a e 2 3 / U 3 1 "27"
gomere von gesättigten, Kohlenstoff- enthaltenden Eingen sein, beispielsweise Oligomere, in welchen zwei oder mehr carbocyclische Gruppen miteinander verbunden sind duroh eine einzelne Bindung oder duroh einen verbindenden Rest, wie ein Sauerstoffatom, ein Alkyl-subst.stickstoffatom, ein Alkyl-subst.phosphoratom, ein Dialkyl-aubat.siliciumatom, eine Methylengruppe, eine Carbonylgruppe, eine Garboxygruppe oder eine Dialkylsiloxygruppe. Solche Polymerisate haben die IOrmel
in welcher m, η und ρ Grundzahlen sind, aber wenigstens eines der m, η und ρ 1 ist, χ null oder eine ganze Zahl und A der Binderest ist. Natürlich kann einer oder die ge samten Ringe irgendeinen der verschiedenen, vorausgehend bezeichneten Substi'tuenten enthalten.
Zusätzlich können die Tractanten dieser Erfindung tert.-Amine sein, in welchen wenigstens ein Cyoloalkylrest mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen in dem Ringteil derselben ist, beispielsweise solche Amine der Formel
worin η eine Grundzahl von wenigstens eins und jedes der R irgendein Substituent sein kann, der zusammen mit den Resten
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solcher Amine den vorausgehend angegebenen Erfordernissen genügt. Typisoherweise kann jedes R aus irgendeinem der vorausgehend beschriebenen Substituenten ausgewählt werden. Ebenso können die R zusammen mit dem Stickstoffatom einen heterocyclischen Ring bilden.
Zusätzlich zu den oben angegebenen Möglichkeiten können die erfindungsgemäßen Tractanten solche organische Verbindungen mit acyclischer Struktur sein, in welchen wenigstens 3 quarternäre Kohlenstoff atome vorhanden sind, wie oben unter 2(b) angegeben, wobei jedes quarternäre Kohlenstoffatom die nachfolgende allgemeine !Formel
R-C-R
R
hat, worin die R irgendeiner der verschiedenen, einwertigen Substituenten und oben aufgezählten Reste oder irgendein mehrwertiger Rest mit dem Kohlenstoff Skelett von einem dieser Substituenten und Reste sein kann, und wo die R zusätzlich zu Kohlenstoff und Wasserstoff andere Atome, wie Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor usw. enthalten können. Es ist klar, daß die einwertigen und mehrwertigen Reste so ausgewählt werden, daß sie ein neutrales Molekül bilden. Beispielsweise sind in der nachfolgenden Verbindung
CH3
CH3-CH2-CH2-C-CH2-CH2-CH2-CH2-C-CH2-CH2-CH2-CH2-C-CH2-Ch2-CH7 CH2 CH2 CH2
CH- CH, CH,
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die drei einwertigen Reste für jedes der ersten und dritten quarternären Kohlenstoffe Äthyl, Methyl und Propyl, während der einzelne, zweiwertige ßest Äthylen ist. Die zwei Seste für den sekundären, quarternären Kohlenstoff sind Äthyl und Methyl, während die zwei zweiwertigen Beste beide Äthylen sind.
Die erfindungsgemäßen Tractanten, die eine acyolische Struktur haben, in welcher wenigstens drei quarternäre Kohlenstoff atome sind und die anderen, oben angegebenen Bedürfnisse gegeben sind, können zusätzlich zu der oben erläuterten Klasse der Kohlenwasserstoffe, ebenso Glieder anderer Klassen sein, wie Ester, zum Beispiel Neopentylglycol-2,2-dimethylbutyrat, Äther, zum Beispiel 2,2-bis-(3»3-Dimethylpentoxymethyl)-propan, Amine, zum Beispiel tris(2,2-Dimethylhexyl)-amin, Silicate, zum Beispiel Tetrakis(2,2-dimethylbutyl)-orthosilicat, usw..
Ebenso eingeschlossen in den Bereich der vorliegenden Erfindung sind Tractanten, die Gemische von zwei oder mehr der vorausgehend angegebenen Verbindungen sinjd, oder Gemische von eintr dieser Verbindungen mit Verbindungen außerhalb des Erfindungsbereichs, vorausgesetzt, daß der sich ergebende Mitziehkoeffizient wenigstens ungefähr 0,06 ist.
Ee wurde ebenso gefunden, daß es wünschenswert ist Viskosität sind ax( VI) verbesserer mit einigen de? (Dractsnten und
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Gemisohen von Tractanten zu verwenden, um den Temperatur-Viskositätserfordernissen für bestimmte Mitziehantriebverwendungen zu erfüllen. Es ist klar, daß andere als VI-Indexverbesserer in kleinen Mengen verwendet werden können, wie Antioxidationsmittel, Eostinhibitoren, Dichtaufquellmittel , Antischaumadditive, Antiabnützungsadditive, Antikorrosionsadditive, Dispergiermittel, Farbstoffe und andere brauchbare Substanzen den Tractanten einverleibt werden können.
Zum Vergleich der Mitzieheigenschaften von verschiedenen Flüssigkeiten, ist es notwendig einen Standard für die Messung festzulegen. Es wurden zahlreiche Verfahren und Techniken zur Vermessung des Reibungskoeffizienten, wo ein Flüssigkeitsfilm die rollenden Kontaktoberflächen trennt, vorgeschlagen. Weil sich diese Techniken jedoch im Hinblick auf die Arbeitsweise und das Meßverfahren unterscheiden, ist eine ideale Beziehung, hinsichtlich relativer oder absoluter Größe der Zahlen durchweg nicht erhältlich. Es wurden jedoch mit bestimmten Typen von Testmaschinen übereinstimmende Ergebnisse erreicht und diese können erfolgreich für Vergleiohsmessungen verwendet werden«
In der technischen Literatur ist eine Testmaschine beschrieben, die Längsdruck-belastete Kugellager zur Bestimmung des Mitziehkoeffizienten benutzt. Siehe "Effect of Lubricant Composition on Friction as Measured with Thrust EaII
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Bearings" bei I1.G.Rounds (j.Chem. and Eng. Data, Band 5» Nr. 4, Seite 4-99 (i960)). Diese Maschine mißt das Drehmoment , das von einer zentralen Antriebsachse auf einen drehmoment en Arm über zwei Längskugellager übertragen wird, die in die Testflüssigkeit eingetaucht werden. Die Lager sind achsial befestigt und können gedreht werden, während sie einer achsialen Stoßbelastung unterworfen werden. Die Stoßbelastungen werden hydraulisch oder durch Zusammendrücken von kalibrierten Belleville-3?edern erzeugt. Ein an der Antriebachse angebrachtes Tachometer mißt die Drehgeschwindigkeit. Thermoelemente, die 1/8 inch (3,572 mm) in die Kugeln des TestkugeIlagers eingebettet sind, messen die Temperatur der Testflüssigkeit, die bei verschiedenen, vorausbestimmten Temperaturen durch Erhitzen oder Kühlen der Mantelflüssigkeit in einem, die Testkammer umgebenden Gehäuse konstant gehalten wird.
Die einzelnen Kugeln neigen sich ebenso um eine Achse, parallel zur Kugellagerhauptachse zu drehen, als auch längs der Kugellaufbahn zu rollen. Im Endergebnis tragen rollende und gleitende Bewegungen zum Mitziehen bei. Das Abgangdrehmoment wird mit dem drehmoment en Arm gemessen, der zwischen den beiden Kugellagern befestigt ist. Dieses gemessene Drehmoment wird dann in Werte des Mitziehkoeffizienten für den zu bewertenden Tractanten übertragen. Die mit dieser Maschine erhaltenen Koeffizienten sind vergleichbar mit Werten, die in tatsächlichen Mitziehantrieben
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gemessen wurden. Daher ist die Maschine zur Beurteilung von Prüfflüssigkeiten geeignet.
Das Bewertungsverfahren für Mitzieheigenschaften einer Flüssigkeit, wie der oben angegebenen Maschine, besteht im Einsetzen eines neuen Kugellagersatzes in die Testflüssigkeit und der darauf folgenden Messung des Drehmoments, das über die Kugellager als funktion von Last, fe Geschwindigkeit und Flüssigkeitstemperatur übertragen wird. Um die Beeinflussung einer Heßflüssigkeit auf die nächste zu vermeiden, wird für jeden Test ein neuer Kugellagersatz benutzt. Während des Versuchs läßt man die Maschine so lange unter !Pestbelastungen und -temperaturen arbeiten, bis stabile Mitziehwerte erreicht werden. Dies dauert, abhängig von der Test flüssigkeit, mehrere Minuten bis mehrere Stunden.
Wenn in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung und den ' , nachfolgenden Ansprüchen Mitziehkoeffizienten angesprochen werden, so ist darunter zu verstehen, es sei denn, daß dies anders angegeben ist, daß diese Koeffizienten auf dem Meßverfahren mit der Längskugellager-Testmasohine, wie sie oben angegeben wurden, beruhen und daß sie mit den in der Tabelle I angegebenen Teatbedingungen erzielt wurden. Es zeigte eioh bei den Zahlen, hinsichtlich der Wiederholbar keit von Versuchen mit dieser Maschine, unter Verwendung von hydraulischen Belaetungemitteln, daß für die gleiche
T eet flüssigkeit bei gegebenen Test bedingungen die Standard-109823/U31 ,,
abweichung bei jedem gemessenen Mitziehkoeffizienten im allgemeinen geringer als 3$ seines Wertes ist.
Zum Vergleich der in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen Mitziehdaten wurden die meisten der hier aufgezählten Verbindungen ebenso mit einer Rollscheibenmaschine geprüft, einer Vorrichtung, die nachfolgend im einzelnen beschrieben wird. Im allgemeinen wurde eine zufriedenstellende Wechselbeziehung zwischen den Mitziehwerten der Längskugellagerversuchsmaschine und der Rollscheibenmaschine erhalten.
In der oben angegebenen Untersuchung bei der Längskugella-
hei, germaschine werden Untersuchungsergebnisse/Mineralölen, synthetischen Ölen und Mineralölen mit Additiven angegeben. Die geprüften, synthetischen [Flüssigkeiten sind beispielsweise Fettsäuren, Alkohole, Ester, Silicone und halogenierte Verbindungen, wie chloriertes Biphenyl. Unter den Additiven findet man Säuren und Alkohole, Schwefel- und Chlorverbindungen, Stickstoffverbindungen, Phosphorverbindungen und Metall-organische Verbindungen, Es ist aufgezeigt, daß sowohl das Basisöl als auch der Additivtyp eine ausgeprägte Wirkung auf das Mitziehen ausübt, öle auf Kaphthenbasis ergeben beispielsweise höhere Mitziehwerte als öle auf Paraffinbasis.
Im allgemeinen nimmt der Mitziehkoeffizient in dem Ausmaß
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ab in dem Öltemperatur, Kugelgeschwindigkeit oder Last sich erhöhen, wie dies aus den Ergebnissen zu ersehen ist, die mit der Längskugellagertestmaschine erhalten werden. Zu einem sinnvollen Vergleich der verschiedenen Flüssigkeiten, im Hinblick auf ihre Mitzieheigenschaften, müssen Jedoch Standardtestbedingungen angewendet werden. Die in dem obigen Bericht angegebenen Zahlen wurden mit einer Flüssigfc keitstemperatur von 200°!' (93°C) und unter einer Durchschnittshertzbeanspruchung von 400 000 psi (28 100 kg/cm ) gemessen. Die Bezeichnung "Hertz-Beanspruchung" bezieht sich auf die nominale Druckbeanspruchung in der Belastungszone. Die lineare Kugelgeschwindigkeit wurde von 0 bis 600 feet pro Minute verändert. Bei Verwendung der bei 600 feet pro Minute erhaltenen Ergebnisse lagen die bei der Längskugellagermaschine gemessenen Mitziehkoeffizienten in ei- ■ nem breiten Bereich von 0,004 bis 0,061 bei allen hier ausgeführten Flüssigkeiten. Es wurde kein Koeffizient über 0,061 erreicht. Der mit 0,061 erhaltene maximale Koeffizient wurde bei Verwendung von Trifluorchloräthylenpolymerisat erhalten. Ein anderes synthetisches «schmiermittel, Fluoralkylcamphorat, hatte einen Mitziehkoeffizienten von 0,058. Die Koeffizienten der anderen synthetischen Schmiermittel, wie der Silicone und Diester, fallen ungefähr in den Mineralölbereich von 0,035 bis 0,055. Obgleich diese Zahlen aufzeigen, daß der Mitziehkoeffizient sich weitgehend mit
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der Flussigiceitsstruktur ändert, sind sie jedoch zu sehr eingeengt, um Erkenntnisse darüber zu geben, weiche strukturellen Einheiten zu hohen Koeffizienten führen.
Die hervorragenden Mitzieheigenschaften der Tractanten werden durch die voraus beschriebene Längskugellagertestmaschine aufgezeigt. Ausgenommen die Kugelgeschwindigkeit, waren die Testbedingungen die gleichen, v/ie bei dem oben angegebenen Aufsatz. Die Tractantentemperatur wurde bei 20O0F gehalten, die Hertz-Beanspruchung war 400 000 psi (28 100 kg/cm ) und die lineare Kugelgeschwindigkeit 750 feet pro Minute. Die bei den vorliegenden Testbedingungen verwendete leicht höhere Geschwindigkeit verringert die erkennbare Verbesserung gegenüber den Flüssigkeiten nach dem jtand der Technik, weil der Mitziehkoeffizient sich mit der Erhöhung der Geschwindigkeit verringerte
Die nachfolgende Tabelle gibt Zahlenangaben für den Mitziehkoeffizienten für verschiedene Tractanten. Die Testbedingungen sind oben angegeben. Ebenso ist der Prozentsatz der Verbesserung über den maximalen nominalen Koeffizienten nach dem Stand der Technik von 0,060, gemessen nach der Längskugellagermaschine, ebenso aufgezeigt. Die se Tabelle dient ausschließlich der Erläuterung und beinhaltet nicht die gesamten Verbindungen oder Klassen von Verbindungen, diejnach der vorliegenden Erfindung vorge-.!' sehen sind.
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Tabelle I
Mitzieh- % über Tractant koeffizient 0,060
leodecylcyclohexan
Isopentadecylcyclohexan Oyclododecyn
Bicyclohexyl
4-(1-Methyläthyl)-bicyclohexyl
4,4'-Bis(1-methyläthyl)-bicyclohexyl
x-Isohexyl-4'-isopropylbicyclo-
hexyl
x-Cyclopentylbicyclohexyl Dicyclohexylmethan
(x-Äthylcyclohexyl)-cyclohexyl-
methan
fx-Cyclohexyl-Ci-methyläthyl)] eyelohexylmethan
Bis-(2,4,6-trimethylcyclohexyl)-
raethan
1,1-Dicyclohexyläthan 1,1^-Tricyclöhexylpropan
Trimethylolpropantricyclohexyncarboxylat
1,2-Tercyclohexyl
1,3-Tercyclohexyl
x-(1,1-Dimethylbutyl)-1,3-tercyclohexyl
x-(1,1-Dimethylbutyl)-1,2-tercyclohexyl
1^-Isopropyltercyclohexyl
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0,066 10
0,061 2
0,075 25
0,074 23
0,069 15
0,064 7
0,062 3
0,061 2
0,072 20
0,071 18
0,065 9
0,061 2
0,076 27
0,068 14
0,067 12
0,073 21
0,070 17
0,064 7
O1070 16
0,067 11
Tabelle I (Fortsetzung)
Tractant Mitzieh
koeffizient		 % über
06ο
1,3-lsopropyltercyclohexyl 0,065 9
3is(1,3-cyclohexyloxy)-cyclohexan 0,074 23
1,x-Bis(raethylcyclohexyl)-
cyclohexan		 0,067 12
Dicyclohexylcyclohexan-1,3-
dicarboxylat		 0,065 9
χ,χ'-Quartercyclohexyl
6-Äthyl-2,2,4,4,11,11,13,13-octamethyltetradecan und 2,2,4-,4-,13,13,15,15-Octamethylhexadecan
Tricyclohexylmethan li-Cyclohexylpiperidin n-Is opropyltri cyclohexyl Neopentylglycoldineotridecarioat ßicycloöctyl
Bicyclododecyl
Cyclohexylcyclododecan Cycloheptylcyclohexancarboxylat (Jycloöctyl cyclohexancarboxylat Cyciododocylcyclohexanoorboxylat
Eis ci.c>» und ti·aas 1,2-cyclohexyli
1,1-M eye lohe xyl-«'^-methyl pr «pan 1, i-iücy;! ohexyl ~'<.l-m<-thj 1 bn Ι.μπ Ί , 1 -Dicy:
1 ,i-Lae^c
f>I;hyΙί
0,070
0,062
'■■,(. «71.
17
o,O73 21
0,068 ' 14
0,071 18
0,061 2
0,065 9
0,064 7
0,070 17
0,062 3
0,067 12
ο, 070 17
18
■ t,ÜUb
10
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BAD Oi'
Tabelle I (Fortsetzung)
Mitzieh- % über
Tractant koeffizient 0,060
1,2-Dicyclohexylpropan 0,073 21
i^-DiCx-äthylcyclohexyl)-propan 0,067 12
2,2-Dicyclohexylpropan 0,065 9
2,3-Dicyclohexyl-2,3-dimethylbutan 0,067 12
1,3~Dicyclohexyl-2-methylbutan 0,062 3
1,3-Dicyclohexylbutan 0,067 12
1,2,3-Tricyclohexylpropan 0,074 23
Cyclopentamethylendicyclohexyl- n
silan u
Aus den Zahlen der Tabelle I ist zu ersehen, daß Tractanten wesentliche Zunahmen gegenüber dem Koeffizienten von 0,060 für Flüssigkeiten nach dem Btand der Technik aufweisen. Es ist daher nunmehr möglich die Drehmomentkapazität für Mitziehantriebe bedeutend durch die Verwendung der oben angegebenen Tractanten zu erhöhen.
Zur Erläuterung der hervorragenden Eigenschaften von Tracfconten in einer Testmaschine, in welcher die Größe der Mitziehelemento und (iev Umfang, dos durch diose Elemente übertrnperlen Drehmoments annähernd einer praktischen Vorr'i.chhurip· isl~, wur-Hen vier aus der 'L'abelle I aui»j;Bw;:hlte 'I'factnriten mit drei führenden, im Handel erh" J.tlirhon Miti',:i ohf Lii.siiiL-r.i/it^'u in ui.ihü· K'ol I Pchoibennnsohirie vergln cnen. hi t..-rti.· ii?i;-.ch i rif, ilif -inni Vor.;\vLcii io.<; !''Lüh'J : t.e;i h.sverluilt.'UP ho-j i;.--»t:r.'i i'Dct! Uli l Vv-V'-.'.iuleVOSl'OV ir(;i
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ist", enthält zwei gehärtete Stahlrollen, die gegeneinander belastet und mit Jeder gewünschten Geschwindigkeit angetrieben werden können. Die Flüssigkeit wird zwischen die Rollen eingeführt und die Verhältnisse zwischen angewendeter Last, Oberflächengeschwindigkeit der Sollen, relativer Rutschgeschwindigkeit zwischen den beiden Rollen und dem von der einen Rolle zur anderen durch den Kontakt zwischen denselben übertragenen Drehmoment, sind ein Maßstab für die tatsächliche Leistung der Flüssigkeit bei einem Getriebe mit veränderlicher Geschwindigkeit. Literaturhinweise auf diese Rollscheibenmaschine sind zu finden bei M.A. Flint [Proceedings of the Inst, of Mech. Engrs., Bo. 180, Sten 225, 313 (1965-66)] ; "The Lubrication of Rollers, I" by A.W. Grook £Phil. Trans. A 250, 38?, (1958)J ·, und "The Lubrication of Rollers, IV, Measurements of Friction and Effective Viscosity" by A.W. Crook D?hil. Trans. A 255, 281, (1963a)j:
Die beiden Testrollen aus 1$igeni Ohromkugellagerstahl werden an den Enden von Achsen getragen, die in Schwerlastkugel- und Rollenlagern laufen. Di® Rollen, die auf .62 bis 65° Rockwell C gehärtet werden, haben einen Durchmesser von 6 in.(15»24 cm) und sind mit einer Kronenrandelung von 3 in. Radius (7|62cm) zur Bildung einer umlaufenden Konraktzone versehen. Die Rollen werden durch Festgewichte# gegeneinander gedrückt, die über 10ϊ1 Hebelarme-betätigt werden,
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wobei die oberen Rollenlager in einem Gleitlager geführt werden. Die Rollenachsen werden durch bewegliche Kupplungen mit einem Stirnradgetriebe verbunden, das auswechselbare Abnahmegetriebe hat. Durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses kann tangentialer Bchlupf zwischen den Rollenoberflächen entstehen, und es kann Kraft von einer zur andern übertragen werden. Die untere Achse des Getriebekastens wird durch einen Elektromotor über einen gezahnten Riemen angetrieben, wobei der Motor auf Drehzapfen zur Ermöglichung der Messung des zugeführten Drehmoments zur Maschine montiert ist. Der Getriebekasten ist ebenso auf Zapfen gelagert und die Drehmomentwirkung, die durch einen Hebelarm und ein Federgleichgewicht gemessen wird, wird zu dem zwischen den Rollen übertragenen Drehmoment in Bezug; gebracht. Ein Bremszylinder, der für bestimmte Versuche, die merkliche Instabilität beinhalten, benötigt wird, kann ■'■' an dem Drehmomentenarm, des Getriebekastens angebracht wer-} den. Die Rollen sind -von einem Pölymethylmethacrylatgehäuse umgeben, und die unter Prüfung stehende Qlprobe, die ungefähr TOO ecm beträgt, ist so in dem Gehäuse, daß die untere Rolle in das Öl eintaucht. Die Temperatur der Rollenoberfläche wird durch ein Chromaluminiumthermoelement gemessen, das am Ende einer Blattfeder getragen wird und'leicht gegen den Rand der unteren Rolle drückt, während ein weiteres Thermoelement die Temperatur der ülprobe in dem Gehäuse angibt.
■ ' ": ' ■■ -41-
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Antriebsgeschwindigkeit und Übersetzungsverhältnis werden zur Bildung der gewünschten Rollen- und Schlupfgeschwindigkeiten ausgewählt, und man läßt die Maschine 6 bis 8 Minuten mit einer Last laufen, die auf .die Rollen mit ungefähr 1/6tel der vollen Testlast aufgebracht wird. Dies stellt sicher, daß die Lager aufgewärmt werden und die parasitären Verluste einen stetigen Wert erreichen. Dann werden Ablesungen der verschiedenen Drehmomente und Temperaturen vorgenommen, wobei die gesamte Last von den Rollen entfernt wird und mit 5 unterschiedlichen Lasten zwischen Minimum und Maximum, und zuletzt wird eine nochmalige Überprüfung der Drehmomente im Leerlauf, d.h. unter Entfernung der gesamten Last von den Walzen, bzw. Rollen, vorgenommen.
Oberhalb einer bestimmten minimalen Geschwindigkeit ist der Mitziehkoeffizient eine Funktion der ochlupfgeschwindigkeit, zum Beispiel der Differenz der Geschwindigkeiten der beiden rcollenoberf lachen, und er ist im wesentlichen in Unabhängigkeit von der Last und Durchschnittsgeschwindigkeit der Hollenoberflächen. Bei einer praktischen Transmission für veränderliche Geschwindigkeit liegen die iJchlupfverhältnisse, die bei der Kraftübertragung vorf Bedeutung sind, gewöhnlich im Bereich von ungefähr 1 in./üek. bis zu ■ 50 in./oek. iiis ist daher für Ver^leichszwecke das beste Kriterium für die Mitzieiilcapazität einer Flüssigkeit dor Mit beiwert des Mibziehkoeffx^ienben oberhalb des -angeführten-..chlupfboreichß.
-42-1098 2 3/ HtM
Der Mittelwert des Mitziehkoeffizienten wird durch statistische Methoden aus den Werten des Mitziehkoeffizienten einer Flüssigkeit ermittelt, die sich hei verschiedenen Lasten, mittleren Oberflächengeschwindigkeiten und Schlupfgeschwindigkeiten ergeben.
Die drei führenden Mitziehantriebflüssigkeiten, die in dem Rollscheibentest zum Vergleich mit Tractanten verwendet werden, sind'als Flüssigkeit "A", "B" und "C" bezeichnet. Die Flüssigkeit "A" ist ein synthetischer paraffinischer Kohlenwasserstoff mit einer Viskosität von 45 es bei 1000F (37,80C) und 6,7 es bei 2100F (99°O). Die Flüssigkeit "B" ist ein Öl auf Naphthenbasis' mit einer Viskosität von 47 es bei 1000F und 6,6 es bei 2100F, und Flüssigkeit "C" ist ein Mineralöl mit ähnlichen Viskositätseigenschaften. Die Tractanten werden als Flüssigkeit' "D" , 11E" , "F" und "G" bezeichnet. Flüssigkeit "D" ist ein 70:30 Volume-Gemisch von 1,2- und 1,3-Tercyclohexyl. Flüssigkeit "E" ist ein Gemisch von 6-Äthyl-2,2,4,4,11,11,13,13-octamethyltetradecan und 2,2,4,4,13,13,15,15-octamethylhexadecan. Flüssigkeit "!.<"'. ist ein Gemisch von Isomeren von Isopropylbicyclohexyl und=Flüssigkeit "G" Heopent.ylclycoldineotridecanoat.
Die Tabelle Π zeigt die Ergebnisse dieses Vergleichsbesbs, wobei die Überlegenheit der l'ractanten der vorliegenden l'lrfindung leicht ersichtlich ist. Alle Zahlen beziehen
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sich auf eine Flüssigkeitsteinperatur von 1600F (71°C) und
2 eine Hertz-Beanspruchung von 224 000 psi (15780 kg/cm ). Der Mitζiehkoeffizient ist der Durchschnittskoeffizient eines Bereichs von der bchlupfgeschwindigkeit von 1 in./sek. bis 50 in./Sek. (18,29 m/Min, bis 914 m/Min.) und den Hauptoberflächengeschwindigkeiten von 770 ft/Min (13,08 km) bis 4,640 ft./Min (84,865 km/Min.).
Tabelle II
Ergebnisse des Rollenscheibentests
Mitziehdurchschnitts- ^Zunahme gegenkoeffizient bei 160 F über d.Flüssig-" (71 0) keit "A"
-22 - 6 +54 +20 +19 +14
Zur Erläuterung eines verbesserten Mitziehkoeffizienten bei einer typischen mechanischen Vorrichtung, wurde der vorausgehend als Flüssigkeit "D" bezeichnete Tractant in einem Doppelt or oid-variableii Antrieb, wie er für die Verwen dung bei automatischen Kraftfahrzeugübertragungen ausge-
-44-10982-3/U31
Flüssigkeit A 0,069
Flüssigkeit B 0,054
Flüssigkeit C 0,065
Flüssigkeit D , - 0,106
Flüssigkeit E 0,083
Flüssigkeit F 0,082
Flüssigkeit G1 0,079
legt ist, geprüft. Ein Dynamometerteststand, der zum"Mes-"sen des Mitziehkoeffizienten eingerichtet war, wurde für diesen Test verwendet. Im Vergleich wurden die beiden führenden, im Handel erhältlichen Mitziehantriebflüssigkeiten, die vorausgehend als Flüssigkeit "A" und "B" bezeichnet wurden, unter ähnlichen Testbedingungen bewertet.
Die nachfolgende Tabelle III zeigt die Ergebnisse dieser Vergleichsuntersuchung, wobei die Überlegenheit des Tercyclohexyltractanten der vorliegenden Erfindung leicht zu ersehen ist. Alle Zahlen wurden bei 2000F (93°O) Tractant- oder Flüssigkeitstemperatur abgenommen und die Rollengeschwindigkeit wechselte von 500 bis 4000 ft./Min (152 m 1291 m/Min.) bei Hertz-Beanspruchungen von 200 000 und 400 OQO psi (14100 und 28100 kg/cm2).
Tabelle III
Dynamometer Testergebnisse
Mitziehkoeffizient bei 2000F (950O)
Flüssig- , 200 OQO psi (14 100 kg/cm ) Hertz-Beanspruchung keit =
5OQ ft/Min. 100Q 2000 3000 4000 (152 m/Min.) (304 m) (6O9 m) (914 m) (1219 m) '
A Q ,057 0 ,056 ο, 054 .0 O1 045
B Q ,053 0 ,048 °» 044 ö o, 038
,083 - ό ,081 ο 0, 066
■ . . -45-
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A 0,057
B 0,056
0,064-
Tabelle III (Fortsetzung)
Flüssig- . 400 GOO psi (28 100 kg/cm2) Hertz-Beanspruchung keit
500 ft/Min. 1000" 2000 3000 4000
0,051 0,040 \ 0,033 0,028
0,051 0,046' 0,041 - 0,037
' 0,061 0,053 0,044 0,042
+ Geraisch von 1,2- und 1,3-Tercyclohe:xyl
Die nachfolgenden Beispiele beschreiben im einzelnen die Herstellung von kennzeichnenden Tractanten. Im allgemeinen können die erfindungsgemäßen Tractanten nach Standardverfahren für organische iJynthesen, wie sie dem Fachmann bekannt sind, hergestellt werden. Beispielsweise werden viele, in der Erfindung offenbärten Tractanten.durch kataly_ tische Reduktion eines geeigneten, aromatischen oder olefinischen Zwischenprodukts hergestellt. Während einige dieser Zwischenprodukte aus Kohlenteer oder Petroleum isoliert werden können, werden andere durch solche Reaktionen hergestellt wie säurekatalysierte Alkylierung eines geeigneten aromatischen oubstrats mit einem Olefin, freies Restkuppeln benzylischer Verbindungen, Veresterung geeigneter aromatischer Säuren und Alkoholen und durch kupf^katalysiertes Kuppeln von Phenoxiden und Arylhalogeniden;, Andere Tractanten wurden hergestellt nach Verfahren einschließlich
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Grignardreaktionen wie beispielsweise durch Kuppeln allylischer Halogenide, v/eitere können durch katalytisch^ Oligomerisierung geeigneter Olefine hergestellt werden.
- Beispiel 1 - ■ a =
Cyclopentylbicyclohexyl
Ein Gemisch aus 2504g(11,3 WoI) Cyclopentylbiphenyl, ft ■ 251 g 65/oigem Nickel-auf-Kieselgur-Katalysator und 3IOO ml η-Hexan wurden in einen 3-Gallonen (11,35 1) gerührten Druckkessel eingebracht. Die Reduktion begann bei 13005Ci
2 und einem Anfangswasserstoffdruck von 1600 psig (112 kg/cm ).
Die Wasser st off absorption v/ar quantitativ. Der Katalysator wurde durch "Filtern und das Lösungsmittel durch Destillation entfernt. Das Produkt wurde bei reduziertem Druck durch eine 3 χ 90 cm Füllkörperkolonne destilliert, .Siedepunkt 116,5O0 (0,6 mm), 1260O (0,95 mm) n^0= 1,4977;d^°= 0,9260; Analyse: errechnet für die Bruttoformel -CL7H^0: 87,1^G, 12,9^H; gefunden: 86,7^0, 13,2^0 H.
Die Viskosität dieser Tractanten, gemessen nach dem AoTM-Verfahren D 445-61, war 14,42 es bei 10O0F (37,8°0) und 3,03 es bei 2100I" (99°G). Der Mitaiehkoeffizient war 0,061, gemessen mit der Längskugellager-Versuchsmaschine. .
Beispiel 2
p-Tercyclohexyl ~
Ein. 3OO ml-wippender-Druckkessel wurde mit 100 g
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(O,435 Mol) p-Terphenyl, 20 ml Methanol und 6 g 62,5^igem Nickel-auf-Kieselgur-Katalysator beschickt. Bei einem Anfangsdruck von 120 Atmosphären Stickstoff bei 215°0 entsprach die Stickstoffaufnähme einem Drittel der theoretisch, für die vollständige Reduktion erforderlichen Menge.
Der Inhalt des Druckkessels wurde in Petroläther aufgenommen, der Katalysator durch Filtrieren und das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt. Der Druckkessel wurde nochmals mit 56 g des teilreduzierten Materials und 6 g Katalysator beschickt. Die Reduktion wurde bei einem Anfangswasserstoffdruck von 160 Atmosphären bei 220 - 2500C fortgesetzt bis die Wasserstoffaufnähme beendet war. Das Reduktionsgemisch wurde in Petroläther aufgenommen, der Katalysator durch Filtrieren und das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt. Die Destillation ergab einen weissen Feststoff, Siedepunkt 15O°ö/O,O8 mm, Schmelzpunkt. 152 - * 155°O.
Der Mitziehkoeffizient war ungefähr 0,072 bei einem 50/50 Gemisch mit o-Tercyclbhexyl ,da p-'fer cyclohexyl ein lest-» ■ stoff ist, der hauptsächlich bei 152 - 1530G bei Versuchsbedingungen schmilzt.
Beispiel· 3 ·".-,.- ... >;
- Bicyclohexyl
Im Handel erhältliches Biphenyl mit 99»9#iger Reinheit wur-'' ." :" ; ■' . 1 09823/1
de bei 1200C und I5OO psig (106 kg/cm ) reduziert unter Bildung von Bicyclohexyl. Die Viskosität dieses Tractanten, gemessen nach dem ASTM-Verfahren D445-61, war 3»04 es "bei 1000E (37,80O) und 1,22 es bei 2100F. Der Mitziehköeffizient war 0,074, gemessen nach der Längskugellager-Testmaschine.
Beispiel 4 _ .- ·
Bis(1}3-cyclohexyloxy)-cyclohexan
306 g (1,17 Mol) m-di-Phenoxybenzol, 10 g Rhodium-auf-Kohle und 600 ml Methylcyclohexan wurden in einen 2-Liter-Druck— kessel eingebracht, dreimal gespült, 1200 psi (84,4 kg/cm ) Druck angewendet und auf Dichtigkeit geprüft. Das Material wurde auf 5O0G erhitzt, 1500 psi (105 kg/cm2) Druck angewendet, wobei die exotherme Hydrierung anlief. Das Hydrierungsverhältnis wurde durch Zugaben beim Abfallen auf 900 psi (65,3 kg/cm2) und Ansteigen auf I5OÖ psi (105 kg/cm2) gesteuert. Die Temperatur erhöhte sich während 20 Minuten auf 1000C9 wonach'allmähliche WasserstoffZuführungen weniger verbraucht zu werden seheinen. Das Keaktionsgemisch wurde schließlich auf 1500C und einen Druck von 3000 psi (211 kg/cm. ) erhitzt und blieb unter diesen Bedingungen drei. Stunden lang. Das gekühlte Reaktionsgemischv-rWurde filtriert, überschüssiges Lösungsmittel unter. Vakuum ^-entfernt und ;4(ie Konzentrate unter Vakuum destilliert, Siedepunkt-,. ZP-IOi?= mm· D?-s Material· wurde dureh Alujniniumoxid^zur-:
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Entfernung von Alkoholspuren filtriert, Reinheit >99,5# über Dampfphasenchromatographie (VPG).
Die Viskosität dieses Traetanten, gemessen nach dem ASTM-Verfahren D445-61, war 55,72 es bei 1000F (37,80G) und 4,60 es bei 2100F. der Mitziehkoeffizient war 0,074, gemessen mit der Längskugellager-Versuchsmaschine.
Beispiel 5 ■ '
2,2,4,4,13,13,15,15-Octamethylhexadecan und 6-lthyl-2,2-4,4,11,11,13,13-Octamethyltetradecan (ein Gemisch von Kohlenwasserstoffen)
Magnesiumspäne (31,9 g - Atom), 125 ml trockenes Tetrahydrofuran und 20 g (Atom) Dodeeenylehlorid wurden mit einem Jodkristall zur Einleitung der Reaktion erhitzt. Die War- · me wurde danach entfernt, die Reaktion zwischen 45 - ^00G durch schnelle tropfenweise Zugabe von I5OO ml Tetrahydrofuran, das 510 g (2£2 Mol) Dodeceriylehlorid enthielt> während einer 4-Stunden-Zeitdauer durchgeführt. Das Re.aktionsgemisch wurde 28 stunden unter Rückfluß genommen, mit 1Obiger Salzsäure und Eis zum Zerfall gebracht, die organische Schicht abgetrennt, mit einer gesättigten Lösung von Natriumchlorid gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Tetrahydrofuran wurde unter Vakuum entf«3?nt und das gewünseht© Miolefingemiseh als farblose Flüssigkeit gesammelt;, - die hauptsächlich bei 12O0OZQ11OS mro
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BAD ORIGINAL
_ 50-
kochte; Reinheit >99,5'P über Dämpfphasenchromatographieanalyse.
Das 02Z, Diolefingemisch wurde bei 17O0O, 3200 psi (225 kg/
cm ) Wasserstoff 6 Stunden katalytisch reduziert., wobei Methylcyclohexan als Lösungsmittel und. 10'g 5/»iges Eh/G verwendet, die Reaktionspartner filtriert und unter Vakuum konzentriert wurden. Das gewünschte Kohlenwasserstoffge- f) misch siedete hauptsächlich bei 135 — 14-0°G/0,03 mm; Reinheit >99,5$ über Dampfphasenchromatographie und zeigte keine Spur von Ungesättigtheit bei der Kern-magnetischen Resonanz-Analyse. ■
Die Viskosität dieses Tractanten, gemessen nach dem AöTM-Verfahren D445-61, war 26,08 es bei 100°f (37,80C) und 4,24 es bei 2100F (99°G). Der Mitziehkoeffizient war 0,062, gemessen mit der Längskugellager-Versuchsmaschine.
ψ Beispiel 6
1,2-1,3-Tercyelohexyl-Gemisch
Gemischtes o- und m-Terphenyl (7SS kg, 34 Mol), 1. Gallone (3,785 1) Methylcyelohexan und 75 g Rhodium-auf-Kohlenstoff wurden in.einen 5-Gallonen (18j925 1) Druckkessel "einge-" bracht, unter Druck gesetzt, dreimal gespült und auf 80°C ■ erhitzt, nachdem man bei 1200 psi <84S4- kg/cm ) Wasserstoffdruek auf Undichtigkeit geprüft hatte, Das Gemisch wurde
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schnell bei diesen Temperaturen und Drücken (10O0C, 1500 psi (105 kg/cm )) hydriert und der Wasserstoff wurde unter Aussetzen beschickt, derart, daß die exothermen Eigenschaften der Reaktion in dieser Weise gesteuert wurden« Die Reaktion wurde bei 3000 psi (211 kg/cm2) und 2000G zwei Stunden lang, nachdem keine feststellbare Aufnahme von Wasserstoff mehr stattfand, beendet. Die Reaktionspartner wurden unter Vakuum unter mildem Erhitzen konzentriert, die Konzentrate unter Vakuum destilliert, Siedepunkt 120 135°G/0t05 mm, ηψ 1,5018.
Die Viskosität dieses Tractanten, gemessen nach dem ASTM-Verfahren D44-5-61, war 33,2? es bei 10O0F (37,80G) und 4,15 es bei 2100S1 (990G); der Mitziehkoeffizient war 0,072, gemessen mit der Iiängskugellager-Versuchsmaschine.
Beispiel 7
Tricyclohexylmethan
200 g Triphenylmethan, 200 ml Methylcyclohexan und 8 g 5$iges Rhodium-auf-Kohle wurden in einen 1-Liter Druckkessel eingebracht. Die Hydrierung begann bei 500G und die Reaktion wurde bei 2QO0G und 3OOO psi (211 kg/cm2) abgeschlossen. Der Autoklav wurde gekühlt, die Reaktionspartner filtriert, das Filtrat unter Vakuum destilliert, wodurch man 180 g 'Tricyclohexylmethan erhielt; Siedepunkt = 155°Ö/5 mm, oclimelzpunkt = 45°C; n^Q = 1,5020, spezifisches
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Gewicht =0,922?.
Der Mitziehkoeffizient war 0,073, gemessen mit der Längs kugellager-Versuchsmaschine .
Beispiel 8
2,5—Dicyclohexyl-2,3-dimethylbutan
2,3-i)ipiieiiyl-2t3-dimetIiylbutan (378 g, I159 Mol), 25 g' Rhodium-auf-Kohlenkatalysator und 4-00 ml Methylcyclo-
hexan wurden in einen 1-Liter Autoklaven eingebracht,, die-
s er dreimal gespült, auf 1200 ρ si (84-,4 kg/cm ) abgedrückt und auf TJndichtheit geprüft. Das Material wurde auf 60°C,
1400 psi .(98f^ kg/cm. ) erhitzt, wobei eine exotherme Hydrierung einsetzte. Die Hydrierungsgeschwindigkeit wurde
durch Zugaben zwischen Abfällen auf 900 psi (63,3 kg/cm ) und Erhöhungen auf 2000 psi (141 kg/cm ) gesteuert, Die Hauptreduktion wurde bei 100°C während einer neunzig l-iinuten Zeitdauer bei diesen Drücken durchgeführt. Mach dieser Behandlung wurden die Reaktionspartner auf 20Q0C, 3000 psi (211 kg/cm ) 4 stunden erhitzt, um die vollständige Reduktion sicherzustellen. Das gekühlte Reaktionsgemisch wurde filtriert, überschüssiges Lösungsmittel unter Vakuum entfernt und die Konzentrate untej? Vakuum destilliert, Siedepunkt 135°G/0,02 mm. Diese wasserklare Flüssigkeit n^ 1,5020 war frei von Spuren an Ungesättigtheit wie dies durch KMR-AnaIyse festgestellt wurde und wies eine Reinheit
. -109.823/1431 ■
von >99,5$ bei Analyse durch Dampfphasenchromatographie
(DPC) auf. ' -■
Die Viskosität dieses 'Draetanten, gemessen nach dem ASTM-Verfahren 13445-61,war 32,01 es bei 100°ϊ (37,80C) und
4,826 es bei 2100J1 (99°C). Der Mitziehkoeffizient war
0,074, gemessen mit der Roilscheibenversuchsmaschine.
2,3-Mphenyl-2,3-dimethylbutan (Schmelzpunkt 117-119°O)
wurde in 60~70$iger Ausbeute durch t-Butylperoxidbehandlung von Isopropy!benzol hergestellt»
Beispiel 9
Gyclopentamethylendicyclöhexylsilän
Im Handel erworbenes Cyclopentamethylendiphenylsilari
(200 gT 0,79 Mol), 20 g 5^iges Rhodium-auf-Kohle und 500 ml Methylcyclohexan wurden in einen 2-Liter Autoklaven eingebracht und die Heaktionspartner bei 3000 psi (211 kg/cm ) (2000O) 6 Stunden hydriert« Nach herkömmlichem Aufarbeiten der Produkte zeigte die KMR-Analyse, daß■ 85$ des Ausgangsmaterials (η«*3 1,5662) reduziert wurden, Es wurden daher
die Reaktionsprodukte weiter unter den gleichen Reaktionsbedingungen reduziert, wobei 15 S 5$iges Rhodium-auf-Kohle verwendet wurde und die gekühlten Reaktionsprodukte wurden filtriert, in Vakuum konzentriert und destilliert. Der gewUiiücht e -.'!rmss&rab off, Gy c L opentamet hylendi cyclohexyl si lan,
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109823/1431
BAD ORiGiNAL
wurde als wasserklare Flüssigkeit gesammelt Lind siedete hauptsächlich bei 135°C/O,O5 mm (200 g, 96#Lge Ausbeute). Das KMR-Spektrum dieses Kohlenwasserstoffs (n|p 1,5088) zeigte keine Spitzen unter -2,0 ppm in CGl^, wodurch die vollständige Hydrierung angezeigt wird und das Dampfphasenchromatogramm zeigte nur einen Bestandteil (Reinheit
Die Viskosität dieses Tractanten, gemessen nach dem Ät>TM-Verfahfen D445-61, war .25,48 es bei 1000F (37,8°C) und 3,857. es bei 2100F (990G). Der Mitziehkoeffizient war 0,064, gemessen nach dem Rollscheibentest.
Beispiel 10 -
Cyclododecylcyclohexanearboxylat
Cyclododecemol (168 g, 1 Mol) gelöst in 600 ml Pyridin wurde mit Cyclohexancarbonylchlarid (146 g, 1 Mol) während einer Zeitdauer von 1 Stunde bei Eisbadtemperaturen ('5-100G) behandelt. Man ließ die Reaktionspartner siefe auf Zimmertemperatur unter Rühren sich erwärmen und nahm sie 1 Stunde bei 600C unter milden Rückfluß. Das überschüssige Pyridin wurde unter Vakuum unter mildem Erhitzen (50-600U) entfernt und die zurückbleibende Schlämme in einem Überschuß von Äther- und Wasser gelöst. Die Ätherschicht wurde abgetrennt, mit 1 Liter 5$ige Salzsäure, 1 Liter 5^igem Kaliumhydroxid dreimal mit 1 Liter Wasser gewaschen. Die getrock-
109823/143Ί
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net en Äther lösungen (Mg. SO^.) wurden unter Vakuum konzentriert und die Rückstände vakuumdestilliert. Der gewünschte Ester, Cyclododecylcyclohexancarboxylat, wurde als leicht gelbe Flüssigkeit gesammelt mit einem Siedepunkt hauptsächlich bei 135-14O°C/O5T mm (246 g 84#ige Ausbeute). DPO- und IH-Analyse dieses Esters (n^-7 1,4869) zeigten keine Spur Verunreinigung durch Cyclododecanol. Berechnet für die Bruttoformel C19H3^O2: 77,49$ C; 11,64^H; Mol-Gewicht 294,5. Gefunden: 77,52$ 0, 11,6o^ H; Mol-Gewicht j 297-
Die Viskosität dieses Tractanten, gemessen nach dem ASTM-Verfahren D445-61, war 58,96 es bei 1000F (37,80G) und 6,267 es bei 2100F (99°C). Der Mitziehkoeffizient war 0,070, cerneoseii mit der Längskugellager-Versuchsmaschine.
Beispiel 11
2 5 2-Dicyclohexylpropan
Im Handel erhältliches 2,2-Dipheny!propan (200 g, 1,02 Mol), ' 15 g 5$iger Rhodium-auf-Kohle-Katalysator und 500 g Methylcyclohexan wurden in einen 2-Liter Autoklaven eingebracht, dieser dreimal gespült, auf 1200 psi (84,4 kg/cm ) abgedrückt und auf Undichtheit geprüft. Die Hydrierung erfolgte sofort bei Zimmertemperatur, wenn die Heaktionspartner in dem Autoklaven geschüttelt wurden. Die Temperatur stieg auf 8O0G^ in fünfzehn Minuten mit einem I7OO psi (120 kg/cm2)
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-56- ' : . 1844925
'Druckabfall an.- Die Reaktionsp/aartn er wurden allmählich. auf 2000C, 300OpSi-(211 kg/cm }. während eiaeü· Zeitdauer· von neunzig Minuten nach der schnellen AEdLa^gsfeydrierung erhitzt;. Das Gemisch wurde bei 2000C, 30OO psi (211 kg/cm2 zwei Stunden, erhitzt- und. geschüttelt,, w/onacli. keine weitere Aufnahme von-Wasserstoff auftrat (GesamtreaktioiOLSiaeit 6 Stunden). Das geköJalte Reaktionsgemdschi würde- filtriert,, . überschüssiges. !Lösungsmittel Hinter ¥afctima enrfcfernt und die P Konzentrate unter Yakuum destilliertt Siedepunkt 110-115° O1,05 mm» Diese wasserklare· Flüssigkeit war frei τοπ. Spuren ■ψοη üngesättigtiteit, wie dies durch KHS-An.alyse aufgezeigt wurde und wies bei DPC-lnalyse eine Reinheit >99»5/^ auf.
Die Tiskosität dieses Tractanten, gemessen ,nach.,dem ASTM-Verfahren D445-61, war 9,922 es bei 1000F (37,80Q) und 2,>4-11 es bei 2100F (990C). Der Mitziehkoeffizient war 0,065, gemessen mit der Längskugellager-Testmaschine.
* - Beispiel 12
1,2-3-Tricyc.lohexy !propan
1,2,3-Triphenyl-l-propen (128 g, 0,4-7 Mol), 15 g 5$iger Rhodium-auf-Köhle-Katalysator und 500 ml Methyleyclohexan wurden in einen 2-Liter Autoklaven eingebracht, dieser dreimal gespült, auf 1200 psi (84-,4- kg/cm2) abgedrückt und auf Undichtheit geprüft. Die Reaktionspartner wurden auf 650C, 1500 psi (105 kg/cm2) erhitzt, wonach eine·exö-■
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therme Hydrierungeinsetzte. Die
keit wurde durch Zugabe. unter -Abfallen auf "9ÖÖ-.psi (©^ kg/cm ) auf Erhöhungen von 1500 psi (105 ki/öffi ) ge steuert. Der wesentlich© ieil der ReduktioEL/wurde bei 95°G während einer einstündigen Zeitdauer bei diesen Drüfe ken duröhgeführt* Nach dieser Behandlung wurden die fieak*- tionspartner auf SOO0O^ JOOÖ psi (211 kg/©mg) 5 Stunden erhitzt, um die vollständige Reduktion siehergusteileno Das gekühlte Reaktiönsgemisöh vmrde filtriertι das überschüssige Lösungsmittel unter YaküUffi entfernt.und die Eon zentrate unter Vakuum destilliert', Siedepunkt 140^0/0
ptl
Diese wasserkläre Flüssigkeit> ηψ 1,,494S1 War. frei von irgendwelchen Spülen an Ungesätti'g*heitf wie'dies duröh KMR*inalyse ausgewiesen würde und hätte bei DiO^Änalyse eine Reinheit >99$* Die Meinne'it dieses iCohlenwagserStoffs wurde weiterhin durch Eölonnen^öhröiäatögräphleren verbes« sert^ wobei Huiainiunioxid 2ur Entfe^nunf von BpUrenalköhölverunreinigungen und trockenes Heptan als loSuhgsMttel* medium verwendet wurden-. Das wasserklaiee reine 1 f2,%~Tr±*·
Site ' '
cjclohexylpropan, n^ 1^960, zeigte keine Spürenvertia* reinigungen mehry nachdem es über die DPGViKöiönne gelaufen war. Analyse: Berechnet für die BruttOforfflel 0'^Hagi 86, G, 13,18$ Hj Mol*Gewiöht 290^5* Gefunden* 86,8?#0» Mol-Gewicht 299* " .
Die Viskosität' dieses Tractanten, gemessen nach dem -MJiL1M*
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Verfahren D445-61, war 278,4 es bei 10O0F (57,80C) und 7,688"es bei 2100F (990C). Der Mitziehkoeffizient war 0,083, gemessen nach dem Rollscheibentest.
1,2,3-Triphenyi-l-propan, Siedepunkt :15Q°G/O,O5 mm» wurde in 98$iger Ausbeute durch ..Jodkatalysierte Dehydratisierung von 1,2,J-Triphenyl-2~pröpanol hergestellt, wobei Toluol·*' rückfluß zur azeotropen Entfernung des während der Dehydrati-™ sierung gebildeten Wassers verwendet wurde. 1,2,S-Triphenyl-E-propanol, Siedepunkt 155pC/ö,1 mm, wurde in 50?ager Ausbeute durch Grignardzugabe von Phenylmagnesiumbromid zu 1,5-Diphenylaceton nachfolgender herkömmlicher Hydrolyse und Aufarbeitungen hergestellt.
Beispiel:-15
1 ,S-DiCx-äthyleyölohexyl)-»propan
Konzentrierte Schwefelsäure (1',5δ 1, 28 Mol) wurde zu ί ' ÄthylbenÄOl (2,980 g, 28,1 Mol) unter Rühren und Kühlen' auf "-10° bis O0C während einer Zeitdauer von einer Stunde zugegeben» Allylalkohol (0,595 1, 8,75 Mol) wurde zu.diesem Gemisch während einer Zeitdauer von 2 Stunden zugegeben, wobei die Temperatur unter Kühlen unter 25°C gehalten würde. Die -Reaktionspartner wurden zusätzlich 18 Stunden, gerührt, in einen Eisbecher gehebert und die Wasserschicht durch .-? Mischen der Emulsion mit 5 1 Benzol abgetrennt. Die organi-
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sehe. Schicht -wurde mit Wasser, 1Obigem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen und die Lösung unter Vakuum konzentriert. Das rohe Produkt (ca. 1 1) wurde durch Destillation gesammelt, !Siedepunkt 135°0/0,2 mm. Das rohe Produkt wurde über 2 g Natrium wieder destilliert und ein wasserklares Destillat, Siedepunkt 135°/0,2 - mm (744 g, 35$ Aus-PS
beute) , -B-T) 1 »5460, wurde zur Reduktion gesammelt. 1,2-Di(x-äthylphenyl)-propan (744 g, 2,94 Mol), 20 g 5$iger Rhodium-auf-Kohle-Katalysator und 800 ml Methylcyclohexan wurden in einen 3-Li*er-Autoklaven eingebracht und bei 3500 psi. (246 kg/cm2) (200°0) 6 1/2 Stunden hydriert. Die gekühlten Reaktionspartner wurden filtriert, unter Vakuum konzentriert und die.'Eonzentrakte vakuumdestilliert. Der gewünschte Kohlenwasserstoff, 1,2-Di(x-äthylcyclohexyl)— propan, wurde als wasserklare Flüssigkeit gesammelt mit einem Siedepunkt hauptsächlich bei 130-140°/0,25 mm (755 S» 99$ige Ausbeute). Die KMR-Analyse dieses Kohlenwasserstoffgemischs (nip 1,4812) zeigte keine Spitzen unter -2,0 ppm in GCIn, wodurch die vollständige Sättigung angezeigt wurde. Errechnet für die Bruttoformel G19H56: 86,28$ C, 13,72$ H1 Mol-Gewicht 264,5. Gefunden: 86,32$ G, 13*72$ H; Mol-Gewicht 277. ■ ' -
Die Viskosität dieses Tractanten, gemessen nach dem ASTM-Verfahren D445-61, war 18,55 es bei 1000F (37,80G) und ' 3,172 es bei 2100F (99°G). Der Mitziehkoeffizient war 0,074,
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gemessen in der RoIIscheibenmaschine * .
Beispiel 14
Gyclohexylcy/clododecan
Bas Grignardreagens, Phenylmagnesdumbromddie in 600 ml wasserfrei em Äther, wurde nach herkömmlichen SachnikeE hergestellt j. wobei 24-, 3 g (1 g-Atom) Magpesiumspäne 157' S (1 Mol) Brombensol verwendet wurden» Gyelododecanon (14-5·.,6 gt O1S Mol) in 400 ml wasserfreiem Ither gelöst, : wurde zu diesem jlrignardreagens während einer 2 1/2 Stunden Zeitdauer unter Sühren zugegeben und unter milden Rückflußbedingungen 18 Stunden unter Rühren erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Eis (ca. 2 kg) und Ammoniumchlorid (ca. 200 g) hydrolisiert, die unlöslichen Salze durch Filtrieren abgetrennt und die wässrige Schicht verworfen. Die Itherschicht wurde dreimal mit 1 1 Wasser, gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert, unter Vakuum konzentriert und die Konzentrate zwei Stunden bei 110-1200C mit einem Jodkristall erhitzt. Das rohe Reaktionsprodukt wurde "über Kopf" durch eine 18 inch (ca. 4-5 cm) luftgekühlte Vigreuxkolonne genommen und das Destillat, Siedepunkt 95-14Ο°/Ο,1 mm (158 g), zeigte bei DPC-Analyse, daß es mit Oyclododecanon verunreinigt war. Cyclododecanon, Siedepunkt 85-110°/0,1 mm, wurde aus den gewünschten 1-Cyclohexyl-l-cyclododecen "herausgeschwitzt" ("bled - away"), durch vierstündiges Destillieren unter Vakuum bei einer
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Topftemperatur von "K)O0O und einer Kolonnentemperatur von
C. Die DPC-Analyse des Topfrückstände zeigte kein Vorhandensein von Cyclododecanon. Das gewünschte Olefin wurde als leicht gelbe Flüssigkeit gesammelt mit einem -Siedepunkt hauptsächlich bei 116°/0,07 mm (136 g, 56$ Ausbeute), wobei das IR-Spektrum keine Carbonyl-Bande und eine starke Olefin-Bande zeigte. Das KMR-upektrum dieses Olefins (n^-7 1,54-78) entsprach der": vorgeschlagenen Struktur und das DPÖ-Ohromatögramm zeigte das Vorhandensein sowohl der eis- als auch trans-Tsomeren. Errechnet für die Bruttoformel O18H26; Mol-Gewicht 242, Gefunden: 253..
Ein Gemisch von i-Phenyl-l-cyelododecen (203,6 g? 0,84· Mol), 15 g 5^igem Rhodium-auf-Kohle-Katalysator und 500 ml Methylcyclohexan wurden in einem 2-Liter-Autoklaven bei 3Q00 psi (211 kg/cm2) (2000O) 4- 1/2 Stunden hydriert. Die gekühlten Reaktionspartner wurden filtriert-, unter Vakuum konzentriert und die Konzentrate vakuumdestilliert. Der gewünschte Kohlenwasserstoff, Öyclohexylcyelododeoan, wurde als wasserklare Flüssigkeit, gesammelt mit einem Siedepunkt hauptsächlich bei 133-137°/O,1 mm (198 g, 94# Ausbeute). Die KMPA/inalyse. dieses Kohlenwasserstoffs (n|^ 1,4960) zeigte keine Spuren von vinylischen oder aromatischen Protonen,. Errechnet für die BruttofOrmel G18H3^: 86)32?f G, 43,68$ H; Mol-Gewicht 250,4, Gefunden; 86,28$ 0, 13,72^ Hj Mol-Gewicht 258. . .■; '
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Die Viskosität dieses Tractanten, gemessen nach dem ASTM-Verfahren D445-61, war 30,58 es bei 1000E (37,80G) und 4 245 es bei 210°^ (99°C). Der Mitziehkoeffizient war 0,070, gemessen mit der Längskugellager-Testmaschine.
Es ist klar, daß die, in der Tabelle I offenbarten und in den vorausgehenden Beispielen angegebenen Tractanten nur ^ -der Erläuterung dienen. Es gibt viele andere Verbindungen und Gemische innerhalb dem Bereich der vorliegenden Erfindung. Andere beispielhafte Verbindungen umfassen Dodecyl-= bicyclohexyl, Nonylbicyclohexylj sec-Dodecylcyclohexan, Diisopropy!bicyclohexyl, i^'-BisCi-PiperidinyD-cyclohexan, 1,3-Bis(methylpentamethylensilyl)-propan, Bis(methylpentamethylensilyl)-äther, I\r,W-Dimethyldodecahydro-2,2lbipyridyl, 1,4-Di(1-mOrpholin)-cyclohexan, Ιί,Ν'-rdcyclohexylpiperazin, Λ ,3-Bis(cyclohex3''ldimethylsilyl)-2,2-dimethyl-1,3-diaza-2-silacyclohexan und Tricyclohexylamin.
Ein hervorragender Gegenstand der vorliegenden Erfindung liegt in der Verwendung von Gemischen verschiedener Verbindungen als Tractanten. Es ist auf diese weise möglich, optimale Eigenschaften eines Tractanten durch vernünftige Auswahl der zu mischenden Verbindungen zu erreichen. Die Viskosität ist eine bedeutende Eigenschaft bei bestimmten Mitziehanwendungen, Beispielsweise erfordern bei Äutomobilinitziehgetrieben die gewünschten Viskositätseigen-
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schäften bei einem Tractanten eine minimale Viskosität von 55O es bei 210°F (99°C) und eine maximale Viskosität von 1800 es bei O0F (-17,80G), gemessen nach dem ASTM-Verfahren D4A5-61. Ein Traetant, der beispielsweise diese Eigenschaften erreicht, ist 2,3-Bicyclohexyl-2,3-dimethyl~ butan. Es wurde jedoch ge'funden, daß viele Verbindungen, die hohe Mitziehkoeffizienten haben, denen es aber an Viskositätseigenschaften fehlt, noch als Traetanten verwendet werden können. Beispielsweise kann eine Verbindung mit übermässiger Viskosität bei niederer Temperatur Anteile haben von einem sorgfältig ausgewählten Gemisch, um den
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gewünschten Grad von Viskositätsverringerung: zu haben,/ das heißt, eine Zubereitung mit einem geeigneten Stock punkt zu schaffen. In gleicher Weise können-Verbindungen oder Gemische, die hinsichtlich der Viskosität gering sind, zu gewünschten Forderungen mit Viskositätsindex-CVI^erbes-. serern gebracht werden.
Viele VX-Verbesserer sind zur Verwendung mit diesen Irak— tanten geeignet. Erfolgreiche Ergebnisse wurden erhalten
™ mit Polyalkyl-methacrylaten, die aus der Polymerisation von
Aikylmethacrylaten herrühren, in welchen die Alkylgruppen, ungefähr 2 bis 16 Kohlenstoff atome haben können, beispielsweise Äthyl, Propyl, Butyl, Amyl, Hexyl usw«, und Gemische derselben sein können. Die Alkylgruppen können (femische sein, wie solche, aus einem Gemisch von Alkoholen, wobei sie in diesem Falle Alkylgruppen, die so nieder sind wie ein Kohlenstoffatom und so hoch wie ungefähr 18 Kohlenstoffatome, beinhalten können. Die Zahl der Kohlenstoff atome in der Alkylgruppe sollte eine solche sein, daß das Polymerisat mit dem besonderen, zur Verbesserung vorgesehenen Traktanten verträglich ist. Die Alkylgruppe ist vorzugsweise eine normale Alkylgruppe, kann aber eine verzweigt-kettig© oder Cycloalkylgruppe sein. Die Molekulargröße des Polyalkylmethacrylat sollte groß genug sein, um die Viskosität des hergestellten Grundansatzes zu erhöhen, jedoch klein genug um damit verträglich zu sein.
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Ein Beispiel eines, zur Verwendung mit Traktantai geeigneten Vl-Verbesserers ist ein Copolymer!sat von Butyl- und Laurylmethacrylat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 40 000, Ein weiteres Beispiel ist ein OJerpolymerisat von Butylmethaerylat, Laurylmethaerylat und Vinylpyrrolidon, bei welchen das Molekulargewicht ungefähr 40 000-ist. Ein weiterer Viskositätsverbesserer ist Polyisobutylen, das durch säurekatalysierte Polymerisation von Isolautylen bis zu einem Molekulargewicht zwischen 20 000 und 40 000 hergestellt wird. Ein anderes ist Polyalkylstyrol, das durch Polymerisieren von Alkylstyrol hergestellt wird, wobei die Alkylgruppe vorzugsweise Lauryl ist und das Molekulargewicht 45 000 bis 50 000 beträgt. Ein weiterer, in der vorliegenden Erfindung brauchbarer Vl-Verbesserer ist ein Copolymerisat von Venylacetat und Alkylf umarat, mit einem Molekulargewicht zwischen 40 000 und 60 000.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern den Grad der, mit typischen Traktanten und Geraische derselben erreichbaren Viskositätsverbesserung. Ein im Handel erhältlicher VI-Verbesserer wurde in einer 3-volum^igen Menge verwendet. Die zulässige Konzentration eines Vl-Verbesserers kann hierbei beträchtlich wechseln und die ausgewählte !enge ist natürlich eine lunktion des gewünschten Grads der Vis*- kositätsäa-deruag« Koßzentrationen von 1-Volum^ wuräea in jeden der Verbindungen der nachfolgenden Beispiele vor den
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3-Yo1ub$ Untersuchungen geprüft, obgleich die Ergebnisse der ersteren nicht angegeben werden. Bin praktischer Bereich der VI-Verbesserer-Zugabe für Traktanten ist von ungefähr .0,3$ bis ungefähr 10 Volum$, bezogen auf den Trak tantenbasisansatz.
Beispiel 15
Isopropylbicyclohexyl hatte eine Anfangsviskosität von 6,30 es bei 1000F (37,90O) und 1,81 es bei 2100F (99°G) und ein YI von 60 nach dem ASTM-Verfahren D567-53· Pem Basisansatz wurden 3 VoI,^ eines im Handel erhältlichen TI-Verbesserers zugegeben. Der VI -ITer besser er umfaßte ein Copolymerisat von Butylmethacrylat und Laurylmethacrylat mit einem Molekulargewiohtsbereich von ungefähr 80 000 bis ungefähr 100 000, wobei die Laurylgruppe ein &emisch von Q1Q bis O18 NormalketteiL war* Das Ergebnis war eine Viskosität von 20,9 es bei 1000F (37,80C) und 6,22 es bei 2100P (99°0) und ei%p von 192.
Beispiel 16
Ein 2,2*4,4,13»13»15,IS-Octamethylhexadecan-und 6-Äthyl-2,2,4,4i11,n,13,13-octamethyltetradecan-Gemisch hatte eine Anfangsvisko sit ät von 25,02 es bei 10O0F (37,80C)und 4,19 os bei 2100F (990C) und ©inen VI von 62. Die Zugabe vöü 3VoI*i» im Handel erhältlichen Vl-Verbesserer ergab ViskositSt von 54958 os bei 1000F (37,8°0) und
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10,47 es bei 2100P (99°0) und einen VI von 151. Der VI-Verbesserer war ein Copolymerisat von Butylmethacrylat und Laurylmethacrylat, hatte einen Molekülargewichstbereich von ungefähr 80 000 bis ungefähr 100 000 und in ihm, war die Laurylgruppe ein Gemisch von CL0 bis CLg Normalketten.
Beispiel 17
Ein 70-30$ Gemisch von 1,2- und 1,3-Tercyclohexyl hatte eine Anfangsviskosität von 35,37 es bei 1000P (37,8°C) und 4,20 es bei 210°P (99°C) und einen VI von -76. Die Zugabe von 3 VbI.$ eines im Handel erhältlichen Vl-Verbesserers ergab eine Viskosität von 57,80 es bei 1000P (37>8°C) und 6,94 es bei 2100P (990O) und einen VI von 79. Der VI-Verbesserer war ein Copolymerisat von Butylmethacrylat und Laurylmethacrylat, hatte einen Molekulargewichtsbereich von ungefähr 80 000 bis ungefähr 100 000 und die Laurylgrupin ihm war ein Gemisch von 0. bis O40 Normalketten.
Es wurde vorausgehend aufgezeigt, daß die Viskositätseigenschaften der Traktanten und Traktantgemische geändert werden können. Es ist nun aufzuzeigen, daß die Mitzieheigenschaften mittels Gemischen geändert werden können» Die Versuchsergebnisse der vorliegenden Erfindung haben aufgezeigt, daß im allgemeinen der Mitziehkoeffizient eines Gemische annähernd gleich ist der Summe der "Produkte des Koeffizienten und der Konzentration der entsprechenden Komponenten.
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16U925
Dieses Verhältnis wird durch die nachfolgende Formel
ft = ^1C1+ft2c2 ............ + ftncn
erläutert, worin ft der Mitziehköeffizient des Gemischej ft-, ft« und ft_ die einzelnen Mitziehkoeffizienten der Komponenten und C-, Cp und C die entsprectiendai Eonzen-^ · trationen der Komponenten in dem Gemisch sind.
Bei den, durch die obige Formel erläuterten Unter suchungen, fe wurden die nachfolgenden 6 Komponenten verwendet:
- Komponente As ein 40# hydriertes Terphenyl Komponente B: 2,6,10,15t19»23-Hexamethyltetracosan Komponente Ci 1,2-Terphenyl
Komponente Di ein 7O#-3O ToI.^-Gemisch von 1,2— und 1,3-Tercyclohexyl
Komponente Ei n-Octaeosan
Komponente Fs Pentaerythritol-tetravalerat
Alle Zahlen wurden für eine Flüssigkeitstemperatur von * 20Ö°F (930O), eine lineare Kugelgeschwindigkeit von
750 ft/Min· (35 cm/Sek) und eine Hertz-Belastung von 400 000 psi (28 100 kg/cm^) gegeben. Zur Unterstüttung der Interpretation der Testergebnisse sind die gesamten Mitziehkoeffizienten in den nachfolgenden Tabellen in $ über oder unter dem Koeffizienten nach dem Stand der Technik von 0,060 angegeben. Pluswerte sind über und Minuswerte sind unter 0,060.
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16U925
Die Tabelle ITgibt die gemessenenMi tziehkoeffizienten der Komponenten A bis P vor dem Mischen, Komponenten mit negativen Koeffizientprozentsätzen, das heißt, einen Koeffizienten, der geringer als0,060 ist, liegen ausserhalb dem Bereich der vorliegenden Erfindung.
Tabelle IV Mitzi ehkoeffizi ent
Komponente (# über oder unter 0,060)
- ■ - -12,0
A- - 0,1
B -28,4
0 +19,3
D -52,7
+ 2,2
Die Zahlen in der nachfolgenden Tabelle V zeigen die Veränderungen des Mi tziehlco effizient en, der durch das Mischen . des Komponenten D mit jedem der anderen erreicht,wurde· Bei den meisten dieser binären Gemische erfolgte eine ausreichende Verbesserung, um den Koeffizienten nach dem Stand der Technik von 0,060 zu übersteigen. DieG-emisehe sind in Vol.?S angegeben. Die Versuchsbedingungen waren die selben, wie sie bei Tabelle IV.verwendet wurden.
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Tabelle V
Gemisch
25# "A" und 75*
MA« und 50# .»D» WAW und 25$ wDn
25$ WBW und
"B" und 5O9& 11D" WB« und 25# "D"
"C" und 75?^ 11D" 50$ "C" und 50?έ »«D·· 7556 "C".und 25# 11D"
11E" und 15$ "I>" «Έ» und 5Ο9έ "D" 7554 «Ε» und 25^ "D"
25$ "I1" und 15$ "D" 5096 "F" und 50^ 11D" 7596 »·>" und 25 5δ "D" Mitziehkoeffizient
(S^ über und unter 0,060)
■<■-. + 7,4
+ 0,6
+15,9 + 5,9 + 2,6
+ 9,5
- 1,5 -19,9
+ 8,5 -11,0 -28,9
+22,6 +14,2
- 3,2
Pur die Zwecke der vorliegenden Erfindung wurden die Traktanten nach bestimmten strukturellen Begrenzungen und bestimmten Mitziehkoeffizient-Erfordernissen beschrieben.
Obgleich dies vorausgehend nicht erwähnt wurde, ist es eine bestimmte strukturelle Konfiguration, die oftmals mit
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höheren Mitziehkoeffizienten verbunden ist. Diese Konfiguration wird nicht als Einschränkung hinsichtlich der Örunddefinition der Traktanten angesehen, sondern eher als eine Ausführungsform: einer "bevorzugten Klasse von Traktanten iflt Bereich1der vorliegenden Erfindung. Traktanten dieser Erfindung können verschiedene,, acyclische Kohl enwass erst off -Substituenten enthalten, einschließlich solche, in welchen Polymethylenketten vorhanden sind, jedoch ist dies nicht aie eine erforderliche Bedingung. Wenn jedoch'Polymethylenketten vorhanden sind, wurde gefunden, daß ein bevorzugter Bereich für diese Ketten besteht. Wo daher die Struktur einen oder mehrere Kohlenstoff enthaltende, gesättigte cyclische Binge umfaßt, wurden überlegene Mitzieheigenschaften erreicht, wo keine acyclischen Polymethylenkettenbest andt eile größer als Trimethylen vorhanden sind. Während, wenn die Struktur mit wenigstens drei quaternär en Kohlenstoffatomen acyclisch ist, beste Ergebnisse dann erhalten werden, wo keine acyclischen Polymethylenkettenbestandteile, größer als Hexamethylen vorhanden sind..
Eine andere bevorzugte Klasse von Traktanten innerhalb dem Berreich der vorliegenden Erfindung umfaßt solche Verbindungen, die einen Mitziehkoeffizienten von wenigstens ungefähr 0,06 haben und von ungefähr 15 bis ungefähr 40 Kohlenstoff atome enthalten, wobei bis zu 8 derselben durch Atome, *wie Sauerstoff» Stickstof f, Phosphor und/oder Siü-
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cium ersetzt werden können und die, wenigstens einen gesättigten Kohlenstoff enthaltenden, cyolischen Ring haben,' der wenigstens 6 und bis zu 24 G-liederatome hat.
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Claims (31)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Terbesserung des Mitziehkoeffizienten zwischen relativ rotierbaren Gliedern in Drehmoment übertragendem Verhältnis, dadurch gekennzeichnet daß man auf die Mitziehoberflächen der Glieder eines Traetanten einführt einem Mitziehkoeffizienten von wenigstens ungefähr 0,06, wobei der Tractant von ungefähr 12 bis ungefähr 70 Kohlenstoffatome enthält, bis zu 8 derselben Sauerstoff-, /Stickstoff-, Phosphor- und/oder Siliciumatome ersetzt werden können und der Tractant eine struktur hat, von
(a) wenigstens 1. gesättigten 'Kohlenstoff-enthaltenden cyclischen Hing-mit wenigstens 6 Gliederatomen oder
(b) eine acyclische otruktur, in welcher wenigstens 5 quarternäre Kohlenstoffatome vorhanden sind.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch" gekennzeichnet,-daß der Tractant von ungefähr 1$ bis ungefähr 4-0Kohlenstoff atome und wenigstens einen gesättigten Kohlenstoff-enthaltenden cyclischen Ring, der wenigstens 6 und bis zu 24 Gliederatome hat, enthält«
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant eine carbocyclische struktur hat.
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4-, Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,, daß der Tractant von ungefähr 15 bis ungefähr 30 Kohlenstoffatome und von ungefähr 2 bis ungefähr 3 Cyclohexylringe enthält, die durch nicht mehr als 3 Kohlenstoffatome getrennt sind. ■
5. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
fe der TDractant umfaßt einen Ester einer Cycloalkan-alkansäure mit von 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, herrührend von- einem Cycloalkanol mit von 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und worin der Ester von ungefähr 13 bis ungefähr 25 Kohlenstoffatome enthält»»
6. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch'gekennzeichnet, daß der (Tractant umfaßt einen Ester einer Cycloalkan-alkansäure mit von 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, herrührend von einem Oycloalkandiol mit von 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und worin der Ester von ungefähr 13 bis ungefähr 38 Kohlenstoffatome enthält.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,·daß
' der Tractant von ungefähr 2 bis ungefähr 5 OyclOhexylringe. und von ungefähr 13 bis ungefähr 30 Kohlenstoffatome ent-^ hält, wobei bis zu 4 Kohlenstoffatome außer den Ringen durch !Sauerstoffatome ersetzbar und worin keine der Sauerstoffatome miteinander benachbart sind.
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8. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Träctant Bicyclohexyl, Nonylbicyclohexyl, .'Percyclohexyl, Quartercyclohexyl und/oder Quinquicyclohexyl ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant Dicyclohexylme.than, Dicyclohexyläthan und/oder Dicyclöhexylpropan ist. . ■■-- . ι
10. Verfahren gemäß .Anspruch 1" dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant 213-Dicyclohexyl-2,3-dimethylbutan ist.
11. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant Cyclododecan ist.
12. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant 4— (l-Methyläthyl)-bicyclohexyl ist.
13. Verfahren" gemäß'Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,"daß , der Tractant ein Gemisch von Tractanten, die Kohlenstoffenthaltende cyclische Ringstruktur haben,, umfaßt. ■ ·
14. Verfahren gemäß Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß
\ der Tractant ein 70^-30 VoT. ^-Gemisch von 1,2- und 1,3'-Ter- \cyclohexyl* ist." ' - " .
15· Verfahren ^gemäß- Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant ein Gemisch.von Tractanten mit;acyclischer ■·.-Struktur umfaßt.
■i -" . -76-.
109823/U31 rSH\S;;ft^;^
— (Ό ~
16. Verfahren gemäß Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß der Iractant ein Gemisch von 2,2,4-,4-,13,13/15,15-Octa- . , methylhexadecan und 6-lthyl-2,2,4,^,11,11,13,13-Octamethyl-
■ tetradecan ist. ■
17. Verfahren zur Verbesserung des Mitziehkoeffizienten zwischen relativ rotierbaren Gliedern in Drehkraft übertragendem' Verhältnis dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Mit— ziehoberflächen der Glieder einen Träctanten einführt, der einen Mitzielikoeffizient von wenigstens 0,06 hat, der Tractant von ungefähr 12 bis ungefähr 70 Kohlenstoffatome enthält, bis zu 8 von diesen durch Sauerstoff-, Stickstoff-, Phosphor— und/oder Siliciumatome ersetzt werden können und der Tractant eine Struktur hat, von
(a)wenigstens 1 gesättigten Kohlenstoff-entfraltenden, : eyelischeii Hing mit wenigstens 6 Gliederatomen,
■ ".■-.."■- oder "".·-. ..-."■ V- . .. ; " Y' (Jo) eine acyclisohe Struktur hat> in welcher wenigstens j quarternäre Kohlenstoffatome vorhanden
■ . ■'■: .. sind '■;;·■"■ . ;■■._.■«■■
und dem Tractanten ein Viskositätsindex-(Vl)verbesserer in einer Menge zugegeben wird die wirksam ist, den Vis-kositätsindex desselben zu verbessern.
18. Verfaßren gemäß Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß der Viskositätsindex-Verbesserer eine Polyalkylmethacrylat-
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Zubereitung ist, die einen Durchschnitt von ungefähr 4- bis ungefähr 12 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe enthält, und in einer Menge von ungefähr 0,3 bis ungefähr 10 Vol."#, bezogen auf den Tractantbasisansatz, vorhanden ist.
19. Mitziehantrieb mit wenigstens zwei relativ rotierbaren Gliedern in Drehmoment übertragendem Verhältnis dadurch gekennzeichnet, daß auf den Mitziehoberflächen der Glieder ein Tractant verfügbar ist, der einen Mitziehkoeffizient von wenigstens ungefähr 0,06 hat, der Tractant von ungefähr 12 bis ungefähr 70 Kohlenstoffatome enthält, bis zu 8 von diesen durch Sauerstoff-, Stickstoff-, Phosphor- und/oder öiliciumatome ersetzt werden können und der Tractant eine Struktur hat, von
(a) wenigstens 1 gesättigten Kohlenstoff-enthaltenden cyclischen Ring mit wenigstens 6 Gliederatomen oder
(b) eine acyclische Struktur hat, in welcher wenigstens 3 quarternäre Kohlenstoffatome vorhanden sind„
20. Witziehantrieb gemäß Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant von ungefähr 15 bis ungefähr 4-0 Kohlenstoffatome und wenigstens einen gesättigten Kohlenstoffenthaltenden cyclischen Hing mit wenigstens 6 und, bis zu· 24 Gliederatome enthält,
21. Mitziehantrieb gemäß Anspruch- 19 dadurch gekennzeichnet,
109823/1431 "7Ö"
daß der Tractant eine carbocyclische Struktur hat.
22. Mitziehvorrichtung gemäß Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant Bicyclohexyl, Nony !bicyclohexyl-, Tercyclohexyl, Quartercyclohexyl und/oder Quinquicyclohexyl ist.
23. Mitziehvorrichtung gemäß Anspruch 19 dadurch gekenn-™ zeichnet, daß der Tractant Dicyclohexylmethan, Dicyclo-
hexyläthan und/oder Dicyclohexylpropan ist.
24. Mitziehantrieb gemäß Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant 2,3-Mcyclohexyl-2,3-dimethylbutan ist,
25« Mitziehvorrichtung gemäß Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant ein Gemisch von Tractanten mit Kohlenstoff-enthaltender cyclischer Hingstruktur umfaßt,
P 26, Mitziehvorrichtung gemäß Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant ein 70-^-30 Vol.^-Gemisch von 1,2- und 1,3-Tercyclohexyl ist.
27· Mitziehantrieb gemäß AnspruchΊ9 dadurch gekennzeichnet, daß der Tractant ein Gemisch von Tractanten mit acyclischer struktur ist.
28. Mitziehanbrieb gomäß Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet,
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daß der Tract ant ein Gemisch von 2,2,4,4,13,13,15,15-Octamethylhexadecan und 6-Ithyl-2,2,4,4,11,11,13,13-octamethyltetradecan ist.
29. Mitziehvorrichtung mit wenigstens 2 verhältnismäßig rotierbaren Gliedern in Brehkraft übertragendem Verhältnis, dadurch gekennzeichnet j daß auf den Mitziehoberflächen der Glieder ein Tractant zur Verfügung steht mit einem Mitziehe koeffizienten von wenigstens ungefähr 0,06, der Tractant " von ungefähr 12 bis ungefähr JQ Kohlenstoffatome enthält, bis zu 8 von diesen durch Sauerstoff-, Stickstoff-, Phosphor- und/oder Siliciuinatome ersetzt werden können, wobei der Tractant eine 'Struktur hat * von
(a) "wenigstens 1 gesättigten Kohlenstoff-enthaltenden cyclischen Eing lait wenigstens 6 Gli^deratomen oder ■
(t>) eine acyclisohe Struktur hat, in weicher wenigstens 5 quarternäre Kohlenstoffatome vorhandensind
und dem (Eractanten ein ITiakositaiisindex-'Verbesserer in einer Menge zugegeben wird» die wirksam ist, den Viskositätsindex desselben zu verbessern«
30« Mitziehvorrichtuag geMäß JkispruGh 29 dadurch gekennzeichnet, daß der Viskositätsindex-Verbesserer eine FoIyalkyimethacrylat-Zubereitaiig. ist, die einen Durchschnitt
; -SO-
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von ungefähr 4- bis ungefähr 12 Kohlenstoffatome in der .Alkylgruppe enthält, und in einer Menge von ungefähr 0s3 .bis ungefähr 10 Vol.#, bezogen auf den Tractantbasisansa.tsj"
vorhanden ist. , - -.
31. Mitziehantrieb umfassend eine Zuführung-Toroidschsibe und eine Abtrieb-Toroidscheibe, eine Vielzahl von Rollen in Kontiguität mit den Scheiben, Last übertragende Mittel, die dazu vorgesehen sind, die Scheiben gegen die Rollen zu drük«=- ken, Verhältnis ändernde Mittel, die dazu vorgesehen sindr die Iieigung der Rollen zu ändern und Mitaiehoberflächen des Antriebs, auf denen zur Verfügung steht ein Tractant rait einem Hitziehkoeffizienten von wenigstens ungefähr 0,06, der Tractant von ungefähr 12 bis ungefähr 70 Kohlenstoff ~- atorae enthält, bis zu 8 von diesen durch üaueretoff-, -..;ticlrstoff-, Phosphor- und/oder öiliciumatome ersetzt werden können und der l'ractant eine struktur hat, von
(a) wenigstens 1 gesättigten Kohlenstoff-enthaltcndeti cyclischen Eing mit wenigstens 6 Gliederatomen oder
(b) eine acyclische Struktur hat. in welcher wenigstens 3 quarternäre Kohlenstoffatome vorhanden sind.
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Date Code Title Description
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