DE1937002A1 - Schmiermittel - Google Patents

Description

DR. ELISABETH JUNG₁ DR, VÜLKtfl VÜSSIUS, ÜIPL.-ING. GERHARD COLDEWEY

β MÖNCHEN 23HH^H^HH^|tELEFON 34S067 ■ T E LE G R A M M - AD R E SS E 1 N VE NT/M U N C H E N

TELEX 5 28 686

P 7652 (J/ku) 21. Juli I969

SIJ3LL IHl¹KRHAIIOMAIJa RBSEAlICH MAAISCHAPPIJ, U.V., Den Haas, Niederlande

" Schmiermittel ⁿ

Priorität 1 23, Juli 1968, V₆St.A., Anmelde-Hr. 746 772

Die Erfindung betrifft «in Schmiermittel, welches sioh insbesondere zum Schinieren von Mittelplatten der Eisenbahnwaggons eignet.

Es 1st seit langem in der einschlägigen Industrie bekannt, dass für das Schmieren der Mittelplatten von Jisenbahnwaggons ein fester Schinieratoff benötigt wird. Bieher bestand jedoch dae Problem darin, ein brauchbares Trägermaterial für diesen festen Schmierstoff au finden. Wenn beispielsweise der feste Schmierstoff in Kombination mit einem Schmierfett angewendet wird, so pressen die Kräfte der Mittelplatte das Schmierfett innerhalb kurser Zeit aus und damit auch den darin enthaltenen festen Schmierstoff« Mischungen aas Wachs und festen Schmierstoffen bieten zwar gewisse Vorteile gegenüber Sohaierfettmieohuiagen, doch zeigt auch eine solche Wachsmischung Immer noch eins Neigung dazu, von dar Arbeiteobsrflaehe abgepresst zu werdan. Auch bestehen bei der Herstellung der Mischung aus Wachs u»d festem Schmierstoff Schwierigkeiten, da der feste Stoff dasu neigt,

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sich ^:ung3.eicbm£issig^v"in uem Wachs zu verteilen.

Mit, dem "zunebiüei.äen Einsäts von Sisenbalmv/aggons hoher Tonnage ist.'sich insbesondere das BisenbahnpersOnal der "üfotwendigkeit ' einer befriedigenden Schmierung der Hittelplatten .bewusst geworr« denv Eine ausreichende und zufriedenstellende Schmierung der Mittelplatten würde verschiedene Vorteile bietenι "beispielsweise einen verminderten Verschieiss der Radflanicen, eine Verminderung j--. .■ des Seitenschubes auf diο allgemeinen Xager, eine Verminderung

des Verschleisses auf der Üittelpiatte selbst, eine Verminderung dee Auftretens yon heisagelaufenen Buchsen und eine gleichförmig gere Zugwiderstandskraft»

Seit vielen Jahren gibt es Vorschriften darüber, dassdie Mittelplatten geschmiert werden sollten, wenn sich ein Eisenbahnwaggon auf dem Reparaturgleis befindet und das V/agengehäuse von dem '..Fahrgestell-.abgenommen ist» Bis vor kurzem gab es Jedoch keine

genaueren Bestimmungen darüber, was für Schmiermittel für diesen fc Zweck verwenc iewerden sollten, ausser dass ein Schmierfett angegeben war. Es 1st jedoch eines der nachstehenden Schmiermittel als geeignet für die Schmierung von Mittelplatten empfohlen wqx-"-■'..-■' - den? .'. ".'-■ ■■.-.■■- "■■■ ■'■■"■■ - .. - ... " - - - " '■ '■ '"■■"'.'..'■

1) ein Schmierfett, welches eine kleinere Menge Molybdändisulfid '.'■■:■■-.', enthält? . ;- .; ■ - __ -

2)'.ein--Schmierfett« welches einen entsprechenden Anteil an Bleipulver enthält?

3) ein Schmierfetts welches eine kleine Menge Graphit enthält;

4) eine Mischuag aus einem Erdöllösungsmittel und Holybdändisul"-

Im Verhältnis 50 s 50 und

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5) ein ί'ΜΤ·υ\.-:ΐ.^:.\£ί^:.ν<-έ1α1, ν; tic Ii ου Mo Iy bdändi sul.fid enthält,

Gbv.'o^li.l eich cw. den vorstehende;! Ausführungen ergibt_f dass bisher allgemein u'ie I»o-tvendi£k5it der Verwendung eines festen ;Jcniui erstuf fe·.: fur tine befriedigende Schmierung der Mittelplatteri anerkannt v^:urue_r boßtancian jedoch erhebliche Heinungsdifferenaen bezüglich des booten 'Prägermaterials.'für den festen iJchrai er stoff, .oi-c gei-rechten Vorschläge reichen von lirüölJLösungs·= liitteln bic zv KuHB.tetoffsiu- I'.eines diener Schmiermittel ist ,jedoch garn: befx-iodige'if-y :Liro^.sondere für die neuerdings eingesetateri .'li&enbahmva^o.-is ni>; -..: v:w Toruiageo Es wurde bereits vor— stehend dnrav^!f hingew.ceen, crüs bei Verwendung von Schmierfetten als Srä^errap.tcrial iür don frrten Schmierstoff die Neigung besteht, dr.ss· das Fett janurli-lb .kurzer Zeit ausgepresst wird und den festen £cUnicrstof.f dabei mit austrägt_o Durch Verwendung eines Futters oder einer Auskleidung aus Kunstotoff könnte dieses Problem überwunden v/erdeny doch sind derartige Futter für die praktische -Anwendung viel au teuex-,

Erflndungsgemäse gelingt es. die vorstehenden Schwierigkeiten zu beseitigen,,

Das-erfiridungsgeraässe Schmiermittel ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Grundmasse aus einem Erdölwachs-Polymergemisch und einem darin homogen verteilten festen Schmierstoff besteht _a

Die Anwendung der Grundniasse aus einem Wachs und einem Polymer ermöglicht nicht nur die homogene Verteilung, des festen Schmierstoffes durch das ganze Trägermaterial hindurch_r sondern begünstigt auch die Ausbildung eines säheren Schmierfilmes_t welcher während gos praktischen Betriebes besser -an der Hittelplatte der

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Eisenbahnwaggonß haftete Auaserdem verbleibt der feste'.Schmier«- stoff auereichend „lang.e auf der Mittelplatte_f so dass die Be- ._ rührungsflachen derselben gleichförmig mit dem festen Schmier-., stoff überzogen oder bedeckt v/erden.

Die in den -eriindüngegemäsüen Schmiermitteln in der Grundmasse verwendeten Wachse verden beim Raffinieren von wachshaltigen Sehmierölbaseü. erhaltene Hierzu gehören sogenannte Destillatwach-" se. dch, Wachse, weiche beiß Raffinieren von Destillatschmierölen ^ anfallen und im allgemeinen einen Schmelzpunkt νοη etwa 48?9 bis Tb₁I-- C aufweisenο Ferner eignen sich im Rahmen der Erfindung sogenannte Rückstands wach se _P d_eh c Wachse^ welche beim Raffinieren τm Jiückßtandsschniierölen abgetrennt v/erden, beispielev^eise aus Brightstockölen,und im allgemeinen einen Schmelzpunkt von etwa 54,4 bis 82_f2⁰C aufweisen,, Die Destillatv/aehee haben im allgemeinen paraffinischeii Chäralcter)! v/obei sich das Verhältnis der lioriaalparaf f ine zu den Is oparaff inen uiagekehr t wie das Molekulargewicht änderte Die Rückstandswachse können andererseits aus ^: mikrokristallinen WachsenoderhbchschmeIzenden Paraffinwachsen oder aus V/achsen beiden Typs he stehen« Hauptsächlich handelt es , sich bei den Rückstandswachsen in der Regel um eine Mischung aus sowohl mikrokristallinen als auch Paraffinwachsen« Derartige Wachse können jedoch noch weiter raffiniert werden, so dass man verschiedene Wachsfraktionen erhält, von denen die einen im wesentlichen mikrokristallin sind und die anderen im wesentlichen parafflnisehen Charakter hahen. Jede dieser Wachsarten kann allein öder je nach der gewünschten 33ndzUBämraensetzung in Kombinat tion miteinander im fiahmen der Erfindung eingese-tzt werdena ^v ~~

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Die in der Grundtaasse .der erfindungegemäDsen Schmiermittel vorliegenden Polymere können allgemein, als Substanzen definiert v/er«- den, welche eine lange Kohlenwasserstoff kette aufweisen, die .. statistisch und unregelmässig niit Seitenketten substituiert ist β Insbesondere handelt es sich bei diesen Polymeren um Mischpolymerisate aus Äthylen und endständige äthylenisch ungesättigte Bindungen aufweisenden organischen Verbindungen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im Molekül» Bevorzugt werden im Rahmen der Erfindung Mischpolymerisate eingesetzt _t welche -sich aus Monomeren der nachstehenden Art herstellen lassen:' Of-Olefine_? Ester, die sich von endständige, äthylenisch ungesättigte Bindungen aufweisenden Monocarbonsäuren und"gesättigten aliphatischen Alkoholen^ ableiten j, sowie Es tor, die sich iron gesättigten Monocarbonsäuren und äthylenisch ungesättigte Bindungen aufweisenden aliphatischen Alkoholen ableiten, Beispiele für derartige Monomere sind ungesättigte Ester, v/ie Yiny lace tat, Äthylacrylat_P Äthyl- oder Methylmethacrylatyund normale niedrige tf-Olefine, beispielsweise Propylen, Buten-! und Penten~l₀ ■_ ' \

Mischpolymerisate aus Äthylen und Vinylacetat_?-/welche, in den erfindungsgemässen Schmiermitteln .angewendet werden können, ent« sprechen der nachstehenden allgemeinen Formel:

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W \j ~ X/ L/ ————· — -r ft

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In dieser hat n einen Wer"⁵; 1·ϊ '^>;j.reich γοη etv/a 15 bis etwa 250-Die Acetatgruppen-'Sute ültueiitou län^s der K.ohlenwasserßtof"fjfcett"e sind in der Praxis statistisch vex^eilt und daher bedeutet aie ZaLl w die mittlere kr^ziSxX von .^thyloneinhol ten je Vinylacetat-■ einheit in, dent bstrsfisuden liülskül» Jit. kannnicht voxaue&ese-tKt v/orden,- das B die in der voroteiiCiiaan J'r.^el in Klaiantern angegebenen Gruppen in regela-assiger ,\nordnune erscheinen,, in haS. im allgemeinen V/erte im Bereich von 6_f5 biu ctva 30 und vorzugsweise von etwa 3 bis"."14 = ·. \ . "■-■"-,..."

Im Rahmen der ,Krfindmi£ lcöiiiieii auch KiiicLpolynierisate au& Äthyl en" und einem Ü-C;le£in verwendeΐ werden und diese v/eisen die naeh-

steiiends allgemeine lineare .ionxi^uratiaji auf;

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In dieser Formel hat η einen mittleren Wert von eti/a 10 bis etwa 50 und vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 4-0, R ist ein "ICoKLenwäs-^;" serstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatösen und die Einheit (CH₂)_r ist· eine unversweigte. Kohlenwasserstoff kette,- Diese Mischpolymerisate haben ein -DürchöchnittBmolekulargev/ioht von etv/a 20 000 bis 800 0OC und vorzugsweise von etwa 200 OCO bis 400 OGO₅ Die Mischpolyffierlaate können auch durch den Wert für die GrenzvisJio™ sität,geinessen in .Decalin bei 150⁰C, charalcterisiert werden/ wobei die Grensviskositäten Verte im Bereich von. vorzugsweise etwa I₅O bis 6,0 dl/g ai\fweisen.- Das Holvexhältnis von Äthylen._; zu dem höheren Alkyl en. in dem HischpolyEsrisat kann im Bereich von .etwa 60 bis etwa .95. ■$""variieren« lim das Auftreten einer zu hohen Kleb-:

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rl^keit sü vermeide«, werden hoehkristalline Mischpolymerisate bovoraußt_? dch«, "solche mit einem Gehalt an Äthyleneinheiten von

SO biß 95 ^, -

Die verschiedenen Mischpolymerisate können dem-.Wachs allein oder i/i Korabination einverleibt werden j d«h«, in Kombination eine3 Mischpolymerisates aus Äthylen, und Propylen und eines Mischpolymerisates- aus Äthylen und. Vinylacetat oder in Form einer Kombination aus Mischpolymerisaten von Äthylen und Vinylacetat bav/c Äthylen und Methylmethacrylat..

Als feste Schmierstoffe eignen sieh für die erfindungsgeniässen Schmiermittel Uoa= Molybdändisulfid, Graphit, Kupferpu3-ver oder Bleipulver, Lagermetall (Ca₀ 65 Ms 95 Teile Sn, 8 bis 3J2 Teile Sb_f. 1 Teil Cu) in Form von Granulaten oder Pulver, Mennige _t Zinkoizyd» Zinlcpulver und Talcunu Molybdändisulfid und- Graphit sind dabei als feste Schmierstoffe bevorzugt«. - - ■

Die Konzentration der einzelnen Komponenten in den erfindungsgemässen Schniiexmitteln kann inerhalb eines -weiten-Bereicheer variierer..«- Schmiermittel, welche 5 bis 50 GeWo«^ festen Schmierstoff _f 5 bis 3C u-ewc~4> Mischpplynierisat^ und als Restbestandteil das Erdölwachs enthalten, sind sehr geeignet,wobei jedoch Schmiermittel mit einer PolymerkonzenträtiOn von 5 bis 15 Gew_o~^ und einem Gehalt an festem Schmierstoff von 20 bis 25 Gew_o=»56 bevorzugt sind» :

Die Schmiermittel lassen, sich herstelieäf indem man den festen " Schmierstoff in einer■ geschmcslsenen Mischung-,aus der Wächskompo-=» nente und der Polymerkomponente homogeh verteilt. Mr die Lage·='

rung und die Verschiif-ang kann das feste Schmi&rmittel in der _;.,V . 909885/1461

verschiedensten Formeingesetzt-werdezu Wenn die Schmelze der Mischung ausreichend, beständig iet_? kann das Schmiermittel im ♦ Spritzgussverfahren verformt und dann in kleine Teilchen zerschnitten werden,. Eine andere -Arbeitsweise besteht darin, dass "nan das Schmiermittel in Folienform vergiessto Auch durch das Spritzgussverfahren oder durch Formpressen lassen sich aus dem Schmiermittel Folien oder Platten bilden/

Das Schmiermittel kann der Mittelplatte der Bisenbahnv/aggone in der verschiedensten Form augeführt werden_e Derartige Mittel-' platten haben im allgemeinen einen Durchmesser von etwa 3Of5 bis 4O₇6 cm und weisen in der Mitte ein Loch mit einem Durchmesser von 5/1 bis 7,6 cm auf₀ Die erfindungsgeinässen Schmiermittel lassen eich zu einem Futter bzw_s einer Auskleidung mit etwa dem Durchmesser der "Mittelplätte' und einer Zentralöffnung von 5,1 bis 7f6 cm verformen, wobei sie je nach der gewünschten Stärke eine Dicke von etwa O ρ 79 bis 6,35 mm aufweisen* Eine andere Methode besteht darin, das Schmiermittel in Form kleinerer runder; Platten auf die Mittelplatte aufzubringen und zwar im Bereich zwischen dem äusserenDurchmesseE und der Innenöffnüng der Mit- _: telplatte* Gewunschtenfails kann daal Schmiermittel auch in Form kleiner Teilchen auf die Mittelplatte aufgebracht werden?

Beispiel 1 . ■ V . ' ^; ■; ·'■" ; .;.; ■_-■; '^: V: ;" ^r

Eine geschmolzene Mischung aus .'Destillat'=- und ßüc]i:standser<iöl~ vaehsen wird mit einem aufgeschmolzenen Mischpolymerisat aus Ethylen und Vinylacetat mit einem Vinylacetatgehalt von etwa 28 Mol·»^ vermiBGhto Zu dieser Schmelze setzt man soviel Molybdän'-disulfid ZU₈ dass das fertige Schmiermittel etwa 25 &ew_o-56 des festen Schiaierstoffes enthalte Es werden mehrere solcher Mischen=· ·

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gen mit unterschiedlichem Polyniergehalt hergestellt, wobei die Polymerkonzentmtion zwischen 5 und 50 Gewv-# variiert₀" Die Schmiermittel enthalten daher einen Wachsgehalt von 4-5 bis 70 Gbw»—>«.o Jedes Schmiermittel wird zu kreisrunden Platten mit einem Durchmesser von I₉ 6 cm und einer Stärke von 5,18 mm verformt_a Für die weitere Prüfung werden jeweils 4 solcher Platten eines. Schmiermittels auf Mittelplatten von Eisenbahnwaggons aufgebracht, und zwar jeweils eine Platte in jeden Quadranten der Mittelplatte

Diese Mittelplatten werden dann in Erzwaggons von 110 Tonnen Fassungsvermögen geprüft. Im praktischen Betrieb legen diese Erzwaggons eine Entfernung von etwa 19 312 km je Monat zurück» Nach 90 Tagen Betriebsdauer, d_oh» nach, einer Betriebsstrecke von etwa 57 937 km findet die erste Inspektion der Eisenbahnwaggons statte Die visuelle Prüfung zeigt-, dass noch beträchtliche Mengen des Schmiermittels auf den Mittelplatten zurückgeblieben sindo Es zeigen sich keine Anzeichen von Metallfressteilen oder der Bildung von Aushöhlungen„

Beispiel 2

Die Prüfung von Beispiel 1 wird mit einem Schmiermittel wiederholt,, welches als Trägermaterial nur Wachs_p aber keine Polymerkomponente, sowie 25 Gew_o-# Molybdändisulfid enthalte Nach der Prüfung zeigt sich, dass das gesamte Wachs aus der Mittelplatte fortgepresst worden ist;, bevor sich der feste Schmierstoff mit der Mittelplatte verbinden kann» Auf der Mittelplatte zeigt sich sichtbar ein Metallverschleiss und das Auftreten von Aushöhlungen,

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19370G2

Grundmasse aus .'Wachs und MsehpolyHierisäty welche etwa 16 Gevi_o~$ KoXybdäriüioulfid enthält und aus 7?5 Gew,-# eines Äthyleii-Propylenr-MischpolyaeriBate? sov/ie 82_f5 Gewc·^ einer Mischung aus DeüSX'ilat- und Krdölrücks tandsv/aehsen besteht _} wird zu einem Futter für eine Mittelplatte verformt, welches einen Ausßendurchi!iest;er von 35 ₉ 6 cm und ein? Stärke von etwa 3>13 iaiu auf v/eist ο uieseo Futter-wird auf der frlittelplatte eines schwer belauenen Öltransportvvt^ens aufgebracht und arbeitet ■während einer Betriebsdauer von 12 Monaten befriedigend_P ohne dass Fresstc-llen una iiusliöhlun^en 5.m He tall eiclitbar werden-.

Beispiel 4 . ·

Die in Beispiel■-}.'.-beschriebene Mischung aus'einem .Wachs und .;■" einem Miechpolymerißat aus Äthylen und Vinylacetat mit einem Vlnylacetatgehalt von 15 -Gew. —p v/ird ,mit^ Molybdändisulfid ver-,. iniBcht, so dass das fertige ,Schmiermittel 25 Gev/„-^ des festen Schmierstoffes und 60 -G'ewe--^ Erdölwachs enthält _o Aus dieser Masse wird ein Futter mit einer Stärke von 3,18 mm für die Mittelplatte eines Hopperwagens von 100 Tonnen Fassungsvermögen hergestellt. Nach einer Betriebsdauer von 17 Monaten, wobei der Eisenbahnwaggon eine Wegstrecke von 254 4-36 km zurücklegte, zeigte eine visuelle Prüfung, daes eich sowohl der Behälter als auch die Mittelplatte des Waggons in ausgezeichnetem Zustand befanden und es wurde weder ein Verklemmen, noch ein festfressen im Metall festgestellt»

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Claims (1)

1. Pa ten t an 3 ρ r ü c h e

   ' ^: '■■■ -

   Schmiermittel* ■■ dadurch g ei e η η ze 1 c h η e t_f

   aase es aus einer Grundmasee aus einem Brdölwachs-Polymergemisch und einem darin homogen -verteilten festen Schmierstoff bestellt ο

   2„ Schmiermittel nach Anspruch l_t dad u roh g e ~. Ic e η η ζ e i c h.n-e t_f dass es als festen Schmierstoff MolybdändisulfId _P Graphit_f.. Lagermetall--(Ca₀ 65 bis 95 Teile Sn₉ 8 bis 12 Teile Sb und 1 Teil Cu)_r Blei_s Kupfer* Mennige,. Zink-*'. oxyd_c Zinkpulver und/oder Talcuni enthält »

   3 α Schmiermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e η η ζ e i ohne t_t dass die Gründmasse ein oder mehrere Mischpolymerisate aus Äthylen und endeiändige* äthylenisch ungesättigte Bindungen -aufweisenden organischen Verbindungen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen- im Molekül enthalte

   Ao Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 5_f da d u r c h g e k en η ζ e i e h η e t-V dass die Grundmasse Hischpolymerisate aus Äthylen und ly-Olefinen und/odez? Estern enthält.» die sich von gesättigten Carbonsäuren und endstäadige, äthylenieoh unge^ sättigte Bindungen aufweisenden aliphatischen Alkoholen bzw* von gesättigten aliphatischen Alkoholen.und endständige, äthylenisch ungesättigte Bindungen aufweisenden Carbonsäuren ableiten»

   5ο Schmiermittel nach. Anspruch 1 bis 4_E d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η et, dass die Gründmasse ein Mischpolymerisat aus Ithylen und Vinylacetat und/oder aus Äthylen und Methylacrylat und/oder aus Äthylen vsn&.!Propylen enthalte

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   6ö .Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 5» d a d u r c h g e Ic e η η ze i c h n.e t> dass die Grundmasße ein Destillat-rwache, ein Rückstandswachs oder ein Gemisch dieser Wachearten enthalte

   7o Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e ken η ζ e i c h η et, dass es 5 bis 30 Gewe-# festen Schmierstoffe 5 bis 30 Gew,—^ Hiachpolymerisat und 40 bis 90 Gewe-?6 Erdölwachs enthalte

   8ο Verwendung des Schmiermittels nach Anspruch 1 bis 7 zum Schmieren der Mittelplatten von Eisenbahnwaggons in Form von mehreren kleinerenkreisrunden Platten, von körnigen Teilchen, oder in Form einer Auskleidung mit etwa dem gleichen Durchmesser, ■'wie die zu schmierende Mittelplatte>■ '

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