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Verfahren zur Zuführung von FlüsSigkeiten zu Werkzeugmaschinen Wässrige
Schneid- und Schleifflüssigkeiten werden in großen Mengen zum Schmieren und Kühlen
der Schnittwerkzeuge benutzt, die beim Drehen, Bohren, Fräsen, Nonen und Schleifen
Verwendung finden. Bei Betrieben, die eine Anzahl von Werkzeugmaschinen enthalten,
wird üblicherweise eine zentrale Zuführung der Schneid- oder Schleifflüssigkeit
zu allen Maschinen sowie eine zentrale Sammlung der bei diesen Maschinen überlaufenden
Flüssigkeit vorgesehen. Die gesammelte überschüssige Flüssigkeit wird beim Rücklauf
zum Zentralsystem zwecks Entfernung von Feststoffen aufbereitet; sie wird dann in
einem Behälter aufbewahrt, aus dem sie wieder zurück zu den zu kühlenden und zu
schmierenden Werkzeugen gepumpt wird.
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Die Funktion dieser Flüssigkeit besteht darin, das Schnittwerkzeug
zu schmieren, eine Kühlwirkung auszuüben und. Späne oder andere Fremdteilchen wegzuspülen,
damit das Werkstück relativ sauber bleibt. Damit die Schneid- oder Schleifflüssigkeit
diese Funktionen erfüllen kann, muß jeder Maschine eine verhältnismäßig große Flüssigkeitsmenge
zugeführt werden. Bei großen Betrieben kann daher die Gesamtmenge der in jedem Zeitpunkt
im System befindlichen Flüssigkeit mehrere hunderttausend Gallon betragen.
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Die beweglichen Teile einer Werkzeugmaschine mit Ausnahme des Schnittwerkzeuges,
beispielsweise die Spindeln, Schlitten und Getriebe, müssen während des Betriebes
der Maschine ständig geschmiert werden; die hierfür erforderliche Flüssigkeitsmenge
ist jedoch wesentlich kleiner als die für das Werkzeug benötigte Flüssigkeitsmenge.
Während des Betriebes der Werkzeugmaschine muß auch das hydraulische System der
Maschine mit dem hydraulischen Medium versorgt werden. Zum Schmieren beweglicher
Teile.einer Werkzeugmaschine, beispielsweise der Spindeln, Schlitten, Schnecken
und Getriebe, verwendet man üblicherweise ein wasserunlösliches flüssiges Schmiermittel,
insbesondere ein Mineralöl. Ein Mineralöl wird ferner im allgemeinen zur Betätigung
der hydraulischen Einrichtungen der Werkzeugmaschine verwendet.
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Wenngleich die Menge des wasserunlöslichen Schmiermittels und des
wasserunlöslichen hydraulischen Mediums, die zum Schmieren der Spindeln, Schlitten
und Getriebe sowie zur Betätigung der hydraulischen Einrichtungen einer Werkzeugmaschine
benötigt wird, verhältnismäßig klein ist gegenüber der Schnitt- und Schleifflüssigkeit,
so wurde doch festgestellt, daß diese wasserunlöslichen Schmiermittel und hydraulischen
Medien beim Betrieb der Werkzeugmaschine durch Leckströmungen in die wässrige Schnitt-
oder Schleifflüssigkeit gelangen und damit in das zentrale System geführt werden,
so daß die wässrige Schnitt- oder Schleifflüssigkeit durch hiermit unverträgliche
Stoffe verunreinigt wird. Wird die wässrige Schnitt- oder Schleifflüssigkeit im
Betrieb immer wieder verwendet, so vergrößert sich die Konzentration der wasserunlöslichen
Stoffe, beispielsweise des Mineralöles in der wässrigen Flüssigkeit. Ein Teil des
im Wasser unlöslichen öles gelangt an die Oberfläche und kann von dort abgeschäumt
werden. Ein noch größerer Anteil dieses unlöslichen öles kann durch Zentrifugieren
entfernt werden; ein
Teil des unlöslichen Öles wird jedoch als dichte
Emulsion in die wässrige Flüssigkeit eingemischt.
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In einem Zentral system zur wiederholten Umwälzung einer wässrigen
Schnitt- oder Schleifflüssigkeit wird diese Flüssigkeit durch verhältnismäßig große
Pumpen zu den Werkzeugmaschinen zurückgefördert. Diese Pumpen sowie die Turbulenz
in den Rohrleitungen haben das Bestreben, im System vorhandene wasserunlösliche
Schmiermittel und hydraulische Medien zu emulsionieren.
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Die unlöslichen emulsionierten Öle beeinträchtigen die Schnitt- oder
Schleifflüssvigkeit in mehrfacher Hinsicht erheblich': Die vergrößerte Viskosität
verschlechtert die. Kühlwirkung; die dispergierten öltröpfchen bilden eine große
O1-Wasser-Grenzfläche, welche das Bakterienwachstum begünstigt; die ölphase absorbiert
vorzugsweise jene Chemikalien, die eine stärkere Löslichkeit im öl aufweisen; dies
stört die ausgeglichene Zusammensetzung der wässrigen Schnitt- oder Schleifflüssigkeit
und beeinträchtigt die Wirkung der Schaumbildner; weiterhin kann die Emulsionierung
der unlöslichen Öle ein übermäßiges Schäumen der Schnitt- oder Schleifflüssigkeit'
bei der Metallbearbeitung zu Folge habe; wegen der vergrosserten Viskosität und
der Anwesenheit wasserunlöslicher Stoffe neigt die wässrige Flüssigkeit zur Bildung
eines Schlammes mit kleinen Abrieb-- oder sonstigen Fremdteilchen. Bei der Umwälzung
und erneuten Rückführung zerkratzen dann diese Teilchen leicht das Werkstück. Unter
tJmständen baut sich die Konzentration der waserunlöslichen Schmiermittel und hydraulischen
Medien in der wässrigen Flüssigkeit bis zu einem solchen Wert auf, däß die wässrige
Schnitt- oder Sch.leifflüssigkeit ranzig wird und nicht länger eiriwandfrei wirkt.
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Eine weitere Schwierigkeit, die--durch eine erhebliche Menge -von
in einer wässrigen Schnitt- oder Schleif£lüssigkeitemulsionierten,
wasserunlöslichen
Schmiermitteln und hydraulischen Medien hervorgerufen wird, besteht in der Atomisierung
der wasserunlöslichen Schmiermittel oder hydraulischen Medien beim Schnitt- oder
Schleifvorgang. Während ein beim Schnitt- oder Schleifvorgang aus einer wässrigen
Flüssigkeit erzeugter Wasserdampf im allgemeinen nicht störend ist, bildet ein atomisertes
wasserunlösliches Schmiermittel bzw. ein atomsiertes hydraulishes Medium einen überaus
störenden Hebel, der für die Bedienungsperson der Werkzeugmaschine sehr schädlich
ist.
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Wegen der Schwierigkeiten, die wie Verunreinigung, der wässrigen
Schnitt- oder Schleifflüssigkeit mit wasserunlctslichen Schmiermitteln und hydraulischen
Medien mitsichbringt, hat man schon verschiedene Anlagen entwickelt, um solche Verunreinigungen
zu entfernen. Eine bekannte Anlage dieser Art enthält einen großen Absetzbank, in
dem ein Teil der wasserunlöslichen Öle sich allnählich absondert und auf der Oberfläche
der wässrigen Flüssigkeit eine Schicht Bildet. Sicht emulsionierte Öle können auf
diese Weise jedoch nicht abgeschienen werden.
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Auch bei diesen Versuchen zur Absonderung verunreinigender, wasserunlöslicher
Öle aus der wässrigen Schnitt-oder Schleifflüssigkeit blieben die durch solche Verunreinigungen
verursachten Schwierigkeiten bestehen, wobei diese Verunreinigungen eine progressive
Verschlechterung, einschließlich einer Degeneration durch @akterienwachstum, verursachten.
Es ist daber bei großen Betrieben oft erforderlich, viele hunderttausend Liter wässriger
Flüssigkeit als Abfallprodukt zu entfernen, und zwar in erster Linie wegen der Verunreinigung
durch wasserunlösliche Schmiermittel und hydraulische Medien. Ein solcher FLüssigkeitsaustausch
bringt ni#cht nur im hinblick auf die benätigte Ersatsflässigkeit
erhebliche
Kosten mit sich, sondern bedingt auch eine längere Stillstandszeit der Anlage zum
Zwecke der Entleerung, Reinigung und erneuten Füllung. Das Entfernen einer großen
Menge von mit wasserunlöslichen Ölen verunreinigter, degenerierter wässrige Schnitt-
oder Schleifflüssigkeit wirft weiterhin erhebliche Probleme der Abwasserbeseitigung
auf.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Zuführung von Flüssigkeiten zu Werkzeugmaschinen zu entwickeln, bei dem die Schwierigkeiten
vermieden werden, die mit einer Verunreinigung der wässrigen Schntt- und Schleifflüssigkeiten
durch mineralische Öle und andere wasserunlösliche Medien verursacht werden, die
zum Schmieren sowie zur hydraulischen Betätigung beweglicher Werkzeugmaschinenteile
benutzt werden, beispielsweise von Spindeln, Schnecken,Getrieben und Schlitten.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden de verschiedenen Schmiermittel
und hydraulischen Medien so gewählt und so gehandhabt, daß die wässrige Schnitt-
und Schleifflüssigkeit nicht verunreinigt wird, da sie diese Schmiermittel und hydraulischen
Medien absorbiert, so daß diese ein integrierender, funktioneller Teil der wässrigen
Schnitt- und,Schleifflüssigkeit werden. Auf diese Weise kann die wässrige Schnitt-oder
Schleifflüssigkeit unbegrenzt wieder verwendet werden, ohne daß Fremdstoffe und
unverträgliche Schmiermittel oder hydraulische Medien entfernt werden müssen.
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Erfindungsgemäß werden den Spindeln und Schlitten sowie den hydraulischen
Betätigungseinrichtungen einer Werkeugmaschine Flüssigkeiten zugeführt, die Je -im
wesentlichen bestehen aus einer Mischung von Substanzen der Klasse, die wasserlosliche
Polyoxyalkylendiole enthält, sowie ihren wasserlöslichen äthern und Estern, wobei
diese Mischung die geeigneten
physikalischen Eigenschaften sowie
eine Verträglichkeit mit der den Schnittwerkzeugen zugeführten wässrigen Schnitt-
oder Schleifflüssigkeit besitzt. Die überfließenden Mengen von Schmiermittel, hydraulischem
Bledium und Schnitt- bzw. Schleifflüssigkeit werden bei jeder Werkzeugmaschine gemischt.
Die zusammengemischten Uberflußmengen werden von den einzelnen Werkzeugmaschinen
gesammelt, und es werden daraus die Feststoffe entfernt, so daß erneut eine saubere
Schnitt- oder Schleifflüssigkeit zur Verfügung steht.
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Von Zeit zu Zeit wird die Zusammensetzung der wässrigen Schnitt- oder
Schleifflüssigkeit durch Zugabe von Wasser, Schaumbildnern, keimtötenden Stoffen,
Korosionsinhibitoren und Schmierstoffen auf das gewünschte Verhältnis eingestellt.
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In der Zeichnung ist in einem Fließschema das erfindungsgemäße Verfahren
veranschaulicht.
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Die Zusammensetzungen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum
Schmieren der Spindeln und Schlitten sowie zur Betätigung der hydraulischen Einrichtungen
der Werkzeu£maschine benutzt werden, unterscheiden sich von den bisher für diese
Zwecke verwendeten Zusammensetzungen darin, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
eher wasserlösliche Stoffe als wasserunlösliche Stoffe sind. Ein Vorteil der bisher
zum Schmieren der Spindeln und Schlitten sowie zur Betätigung der hydraulischen
Einrichtungen der Werkzeugmaschinen benutzten, wasserunlöslichen Mineralöle besteht
darin, daß die üblichen Mineralöle ausgezeichnete korosionsverhindernde Higenschaften
besitzen. Jedes Wasser, das in einen Behälter gelangt, in welchem sich ein wasserunlösliches
Mineralöl befindet, löst sich jedoch nicht in diesem 01, sondern separiert sich
in einer Art "Tasche", wo es eine erhebliche lokale Korosion verursachen kann. Da
die erfindungsgemäß verwendeten Zusammensetzungen wasserlöslich sind, vermischt
sich
jegliches Wasser, das in das Schmier- oder hydraulische System
gelangt, mit der Flüssigkeit und kann infolgedessen keine lokale Korrosion verursachen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Schmiermittel und hydrauli:schen Medien erfordern
die Zugabe von Korosionsinhibitoren und anderen Zusätzen; wenngleich im wesentlichen
wasserfreie Flüssigkeiten erwünscht sind, kann. die Zugabe eines kleinen Wasseranteiles
erforderlich sein, um die Einfügung von Korosionsinhibitoren und anderen Zusätzen
zu erleichtern. Der Wasseranteil soll jedoch jedenfalls so klein sein, daß er die
Viskosität der Flüssigkeit nicht wesentlich verringert.
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Die Hauptbestandteile in den erfindungsgemäß verwendet-en Schmiermitteln
und hydraulischen Medien sind wasserlösliche Polyoxyalkylendiole und ihre wasserlöslichen
Äther und Ester. Unter diesen Substanzen werden die Polyoxyalkylendiole selbst bevorzugt.
Diese Polyoxyalkylendiole stehen ebenso wie ihre Ester und Äther im allgemeinen
nur in Form komplexer Nischungen zur Verfügung, bei denen die einzelnen Moleküle
in der Größe und in der Anordnung, der das Molekül bildenden verschiedenen Gruppen
voneinander abweichen.
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Polyoxyalkylendiole Ein bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendetes,
wasserlösliches Polyoxyalkylendiol ist eine Ilischung, die Moleküle enthält, bei
denen die Polyoxyalylenketten vorwiegend aus Oxyäthylengruppen und Oxy-1,2-propylengruppen
besteht. Auch Oxybutylengruppen können vorhanden sein. Eine solche Mischung wird
in der Weise hergestellt, dab man Wasser oder ein Glykol mit einer Alkylenoxydmischung
zur Reaktion bringt, die im wesentlichen aus Äthylenoxyd und- 1,2-Propylenoxyd besteht
oder nur mit 1,2-Propylenoxyd allein. Wird 1 ,2-Propylenoxyd allein verwendet, so
wird die Reaktion vorzugsweise
so gesteuert, daß die resultierenfie
Mischung ein mittleres Molekulargewicht zwischen 200 wld 1000 besitzt.
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Die bevorzugte Mischung auz Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren
kann hergestellt werden durch Reaktion von Wasser oder einem zweiwertigen Alkohol
mit einer Mischung, von Äthylenoxid und 1 ,2-Propylenoxid, enthaltend wenigstens
ein Gewichtsteil 1,2- Propylenoxyd für je drei Gewichtsteile Äthylenoxyd. Eine solche
Reaktion is eine Additionsreaktion, bei der die Alkylenoxydmoleküle in Oxyalkylengruppen
umr;cwandelt werden. Das Produkt dieser Reaktion ist eine komplexe Mischung von
Polyoxyalkylendiolen, deren Polyoxyalkylenketten unterschiedliche Längen und einen
unterschiedlichen inneren Aufbau besitzen. Die meisten Moleküle enthalten sowohl
Cxyäthylengruppen als auch Oxy-1 ,2-propylengruppen.
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Die Moleküle in einer solchen Mischung weichen voneinander sowohl
in ihren Abmessungen als auch in den verschiedenen zufälligen Anordnungen der Oxyäthylenguppen
und der Oxy-1 ,2-propylengruppen ab. Die Zufallsverteilung der Oxyäthylengruppen
und der Oxy-1,2-propylengruppen in der Molekülmischung beruht auf der zusammenwirkenden
Reaktion von Äthylenoxyd und 1,2-Propylenoxid mit dem als Ausgangsmaterial verwendeten
Wasser oder zweiwertigen Alkohol.
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Spezielle Verfahren zur Durchführung einer solchen heaktion sind
in der US Patentschrift 2 425 845 beschrieben.
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In einer Mischung von Äthoxylenoxyd und 1 ,2-Propylenoxyd, das mit
Wasser oder einem Glykol zur Reaktion gebracht wird, um eine beim erfindungegemäßen
Verfahren verwendete Mischung von Polyoxyalkylendiolen zu erzeugen, beträgt der
Gewichtsanteil von Äthylenoxyd vorzugsweise wenigstens 25 % und der Gewichtsanteil
von 1 ,2-Propylenoxid vorzugsweise zwischen 25 und 75 %. Ein Anteil von wenigstens
25 % an Äthylenoxyd
in dem Oxydgemisch ist erwünscht, damit das
Reaktionsprodukt eine hohe Wasserlöslichkeit besitzt; ein Gehalt von wenigstens
25 Gewichtsprozent 1,2-Propylenoxyd im Oxydgemisch, das mit Wasser oder einem Glykol
zur Reaktion gebracht wird, ist erwünscht, damit die resultierende Mischung von
Polyoxyalkylendiolen eine verhältnismäßig niedrige Verfestigungstemperatur (Erstarrungstemperatur)
besitzt.
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Die Mischung wasserlöslicher Polyoxyalkylendiole, die beim erfindungsgemäßen
Verfahren verwendet wird, besitzt vorzugsweise eine Viskosität von 3 bis 100 Centistoke
bei 210°F.
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Die Viskosität der Mischung schwankt mit ihrem durchschnittlichen
Molekulargewicht, sie ist ferner größer bei einem höheren Verhältnis voh Oxyäthylengruppen
zu Oxy-1,2-propylengruppen.
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Das durchschnittliche Molekulargewicht einer erfindungsgemäß verwendeten
Mischung wasserlöslicher Polyoxyalkylendiole kann zwischen 200 und 5000 liegen,
vorzugsweise zwischen 400 und 11000.
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Ein besonderes Merkmal der beim erfindungsgemäßen Verfahren benutzten
Polyoxyalkylendiole ist ihre Wasserlöslichkeit. Die bisher bei Werkzeugmaschinen
verwendeten Schmiermittel und hydraulischen Medien wurden in einem wasserunlöslichen
Zustand hergestellt. Bei dem erfindungsgeinäßen Verfahren werden demgegenüber die
in den Schmiermitteln und hydraulischen Medien verwendeten Polyoxyalkylendiole in
wasserlöslichera Zustand hergestellt, indem das durchschnittliche Molekulargewicht
der Mischung von Polyoxyalkylendiolen auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert begrenzt
wird,- wie oben beschrieben, und/oder indem das Verhältnis von 0xy-1,2propylen und
höheren Oxyalkylenradikalen zu Oxyäthylenradikalen begrenzt wird. Für eine maximale
Wasserlöslichkeit der Mischung
von Polyoxyalkylendiolen enthält
eine Mischung von Äthylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd, die mit Wasser oder einem zweiwertigen
Alkohol zur Reaktion gebracht wird, vorzugsweise nicht mehr als 50 Gewichtsprozent
1,2-Propylenoxyd.
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Die Dichte des Gemisches von Polyoxyalkylendiolen vergrößert sich
bei Zunahme des Verhältnisses von Oxyäthyleng'ruppen zu Oxy-1,2-propylengruppen.
Die Dichte der Mischung kann zwischen 0,97 und 1,03 g/cm3 bei 2100F liegen.
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Bei Herstellung einer Mischung wasserlöslicher Polyoxyalkylendiole
zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren kann man eine Mischung von Athylenoxyd
und 1,2-Propylenoxyd zur Reaktion mit Wasser oder einem zweiwertigen Alkohol bringen,
beispielsweise Athylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1, 3-Propylenglykol, einem Butylenglykol,
Diäthylenglykol, Dipropylenglykol, Triäthylenglykol, Tripropylenglykol oder einer
anderen zweiwertigen aliphatischen Verbindung. Die Wassermenge im Reaktionsgemisch
besitzt einen starken Einfluß auf das mittlere Molekulargewicht des Reaktionsproduktes;
das mittlere Molekulargewicht des Reaktionsproduktes kann durch Verringerung des
Wasseranteiles vergrößert werden.
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Zur Durchführung der Reaktion kann man die Reaktionspartner in flüssiger
Phase in innige Berührung bringen, und zwar bei Anwesenheit eines stark alkalischen
Katalysators, beispielsweise Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd in einer Menge
von 0,2 bis 1 Gewichtsprozent der Reaktionsstoffe. Der Katalysator soll gleichmäßig
über die flüssige Reaktionsphase dispergiert sein.
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Vorzugsweise wird die Reaktion bei einer Temperatur von 90 bis 1300C
durchgeführt, indem Athylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd in dem gewählten Anteilsverhältnis
in die Reaktionszone
mit einer solchen Geschwindigkeit eingebracht
werden, daß in der Reaktionszone ein etwa gleichmäßiger Druck zwischen 0,35 und
3,5 kgJcm2 aufrechterhalten wird. Vorzugsweise wird vor Beginn der Reaktion die
Luft aus dem Reaktionsgefäß durch eine neutrale Gasströmung, beispielsweise von
Stickstoff entferne, erwünscht ist weiterhin eine Bewegung des Reaktionsgefäßes
während der Reaktion.
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Am Ende der Reaktion kann der alkalische Katalysator neutralisiert
werden, beispielsweise durch Zugabe von Kohlenstoffdioxyd, so daß sich ein Salz
beispielsweise in Form eines iiiederschlages ergibt, der durch Filtration von den
Reaktionsprodukten entfernt werden kann.
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Das bevorzugte Ausgangsmaterial für die Reaktion mit einer Mischung
von Athylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd ist Diäthylenglykol. Das bevorzugte Verhältnis
der beiden Oxyde entspricht gleichen Gewichtsteilen. Üblicherweise liegt das Gewicht
des für die Reaktion verwendeten zweiwertigen Alkohols zwischen 1/3 und 125 des
Gewichtes der verwendeten Oxydmischung.
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Gewünschtenfalls können übliche Zusätze in die Mischung der erfindungsgemäß
verwendeten, wasserlöslichen Polyalkylendiole eingebracht werden. Beispielsweise
kann ein übliches Antioxydationsmittel, etwa ein aromatisches Amin, zugesetzt werden
wenn die Zusammensetzung als Schmiermittel für Spindeln und andere Teile verwendet
werden soll, die bei Temperaturen oberhalb 1500F oder unter Oxydationsbedingungen-betrieben
werden.
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Ather von Polyoxyalkylendiolen Ein bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
verwendeter, wasserlöslicher Äther eines Polyoxyalkylendioles ist eine Mischung,
die Moleküle enthält, in denen die Polyoxyalkylenketten vorwiegend aus Oxyäthylengruppen
und Oxy-1,2-propylengruppen gebildet werden. Eine solche Mischung kann hergestellt
werden, indem man einen einwertigen Alkohol zur Reaktion mit einer Alkylenoxydmischung
bringt, die im wesentlichen aus Äthylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd besteht.
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Eine beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugte s schung von Athern
kann hergestellt werden durch Reaktion eines einwertigen Alkohols mit einer Mischung
von Athylenoxyd urdl,2-Propylenoxyd, die zwischen 1 und 3 Gewichtsteile 1,2-Propylenoxyd
für je 3 Gewichtsteile Äthylenoxyd enthält.
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Das Produkt einer solchen Reaktion ist eine komplexe Mischung von
Polyoxyalkylendiol-Monoäthern , die Polyoxyalkylenketten von unterschiedlicher Länge
und unterschiedlichem inneren Aufbau aufweisen. Die meisten Moleküle enthalten sowohl
Oxyäthylengruppen als auch Oxy-1,2-Propylengruppen. Spezielle Verfahren zur Durchführung
einer solchen Reaktion sind in der US-Patentschrift 2 425 755 beschrieben.
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In einer Mischung von A"thylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd, die mit
einem einwertigen Alkohol zur Reaktion gebracht wird, um eine erfindungsgemäß verwendete
Mischung von tionoäthern herzustellen, ist der Gewichtsanteil von Athylenoxyd vorzugsweise
wenigstens 50 X, damit das Reaktionsprodukt eine ausreichende Wasserlöslichkeit
besitzt. Der Gewichtsanteil von 1,2-Propylenoxyd ist vorzugsweise wenigstens 25
'¢,, damit das Reaktionsprodukt eine verhältnismäßig niedrige Verfestigunstemperatur
aufweist.
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Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Mischung von Monoäthern
kann eine Viskosität von 3 bis 100 Gentistoke bei 210°F besitzten. Das durchsnittliche
Molekulargewicht des Mischung kann zwischen 500 und 5000, vorzugsweise zwischen
500 und 2000 liegen.
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Es muß darauf geachtet werden, daß eine wasserlösliche Mischung von
Monoäthern erhalten wird; zu diesem Zweck wird das mittelere Molekulargewicht der
Mischung wie oben beschrieben auf einem verhältnismäßig niedrigen Wert begrenzt;
es wird ferner der Anteil von 1 ,2-Propylenoxyd auf einen relativ niedrigen Wert
in dem Oxydgemisch begrenzt, das zur Erzeugung der Mischung von Monoäthern mit einem
einwertigen Alkohol zur Reaktion gebracht wird. Für eine maximale Wasserlöslichkeit
der Mischung von Momoäthern enthält das Gemisch von Äthylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd,
das mit einem einwertigen Alkohol zur Reaktion gebracht wird, vorzugsweise nicht
mehr als 40 Gewichtsprozent 1,2-Propylenoxyd.
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Vorzugsweise wird das Gemisch von Äthylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd
zu Reaktion mit einem einwertigen Alkohol gebracht, der eine bis vier Kohlenstoffatome
aufweist, etwa Methyl-, Äthyl-, Dutyl- oder Isobutylalkohol. Für die Reaktion kann
auch eine Mischung einwertiger Alkohole verwendet werden.
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Zur Durchführung der Reakion kann man die Reaktionspartner in flüssiger
Phase in innige Berührung bringen, und zwar bei Anwesenheit eines stark alkalischen
Katalysators, etwa von Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd in einer Menge von 0,2
bis 1,0 Gewichtsprozent der Reaktionspartner.
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Vorzugsweise wird die Reaktion bei einer Temperatur von 100 bis 130°C
durchgeführt, indem Äthylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd in den gewählten Anteilsverhältnissen
mit einer solchen
Geschwindigkeit in die Reaktionszone eingeführt
werden, daß dort ein etwa gleichförmige. Druck zwischen 0,35 und 3,5 kg/cm² aufrechterhalten
wird Vorugsweise wird vor Beginn der Reaktion die Luft aus dem Reaktionsgefäß entfernt,
beispielsweise mittels eines Stromes von neutralem Gas, etwa Stickstoff. Zweckmäßig
werden ferner die Reaktionspartner während der Reaktion in Bewegung gehalten Da
die Oxyde mit wasser reagierens ist es erwünscht, die Reaktion unter wasserfreien
Bedingungen durchzuführen; das Vohandensein von Feuchtigkeitsspuren ist jedoch nicht
störend.
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Am de der Reaktion kann der alkalische Katalyator neutralisiert werden,
beispielsweise durch Rinfhhrung von Kohlenstoffdioxyd, wodurch sich ein Salz in
Form eines Niederschlages ergibt, der von den Reaktionsprodukten abgefiltert werden
kann.
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Das Gewicht des fur die Reaktion verwendeten einwertigen Alkohols
liegt üblicherweise zwischen 1 und 20 % des Gewichts der verwendeten Oxydmischung.
Wenn sich die Menge des einerwertigen Alkohols vergrößert, tendiert das Molekulargewicht
des Reaktionsproduktes zur Verringerung.
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Diäther von Polyoxyalkylendialen zur Verwendung bein erfindungsgemäßen
Verfahren können hergestellt werden durch Veräthern der Grenzydroxygruppe der beschriebenen
Monoäther.
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Man kann beispielsweise die Grenzyhydroxygruppe eines der beschriebenen
Monoäther durch Reaktion des Monoäthers mit Di-äthylsulfat in eine Äthoxygruppe
unwandeln. Das Di-äthylsulfat kann auch, statt mit dem Diäther, mit dem entsprechenden
Polyoxyalkylendiol zur Reaktion gebracht werden, so daß sich ein Di-äthyläther des
Diols ergibt.
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Bei einer solchen' Reaktion können 2 bis 4 Mol Di-äthylsulfat für
jedes Mol Diol verwendet werden und 1 bis 2 Mol Di-äthylsulfat für jedes Mol Monoäther.
Zusätzlich werden 2 Mol Alkalimetallhydroxyd, beispielsweise Natriumhydroxyd, bei
der Reaktion für jedes Mol Di-äthylsulfat verwendet.
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Als Lösungsmittel kann gewünschtenfalls auch Dibutyläther oder Toluol
benutzt werden. Die Reaktion kann in der Weise ausgeführt werden, daß alle Bestandteile
mit Ausnahme des Di-äthylsulfats tei einer -Temperatur von 70 bis 800C zusammengerührt
werden. Dann wird das Di-äthylsulfat, langsam zugegeben, wobei die Temperatur auf.
maximal- et-wa 950C begrenzt wird. Nach- Zugabe, des Di-äthylsulfats wird die Reaktionsmischung
bei einer Temperatur zwischen 90 und 100 0C während drei bis fünf Stunden zwecks
vollständiger Beendigung der Reaktion gerührt.- Das Reaktionsprodukt wird. dann
mehrfach mit Wasser bei 80°C gewaschen oder mit Kohlenstoffdioxyd oder Phosphorsaure
neutralisiert. Das Produkt wird dann weiter aufbereitet, indem es unter Vakuum bei
einer Temperatur von 1850C- erhitzt wird, bis ein Druck unter 2Q mm erreicht-ist;
das Endprodukt wird dann-zur Entfernung von Salzen filtriert.
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Ein anderes Verfahren zur Herstellung eines Diäther besteht darin,
das Diol mit etwa 8 Mol eines organischen Halogenids pro Mol Diol zur Reaktion zu
bringen oder 1 Mol des Monoäthers mit etwa 4 Mol eines organischen Halogenids zusammen
mit etwa 1,25 Mol Natriumhydroxyd pro Mol des organischen Halogenids reagieren zu
lassen. Die Reaktionspartner können mit einer gleichen Gewichtsmenge Toluol verdünnt
sein und werden. -auf eine Te,mperatur zwischen 100 und 140°C während 20 bis 30
Stunden- zur vollständigen Durchführung der Reaktion erhitzt. Das Reaktionsprodukt
wird filtriert, mit Wasser gewaschen und in der oben enläuterten Weise aufbereitet
und gefiltert.
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In den so hergestellten Diä,thern können die Grenz-bzw. Schlußgruppen
dieselben oder unterschiedliche gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffradikale
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sein, wie Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-oder Oktylradikale.
Organische Halogenide, die für die Reaktion mit einem Diol oder einem Monoäther
benutzt werden können, sind Butylchlorid, Oktylchlorid und 2-Äthylbutylchlorid.
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Spezielle Verfahren zur Herstellung solcher Diäther sind in der US-Patentschrift
2 520 C11 beschrieben.
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Ester von Polyoxyalkylendiolen Ein wasserlöslicher Mono- oder Diester
eines Polyoxyalkylendioles zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfaren kann hergestellt
werden, indem ein oben beschriebenes Polyoxyalkylendiol zur Reaktion gebracht wird
mit einer Fettsäure, einem Fettsäurechlorid oder einem Anhydrid. Da das Polyoxyalkylendiol
eine Mischung ist, ist auch ein hieraus hergestellter Mono- oder Diester eine Mischung.
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Die Mischung von Polyoxyalkylendiolen, aus denen der Ester hergestellt
wird, wird vorzugsweise gewonnen durch Reaktion von Wasser oder einem zweiwertigen
Alkohol mit einem Gemisch von Äthylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd. Vorzugsweise enthält
eine solche Oxydmischung, wenigstens 50 % Äthylenoxyd, damit der Ester eine Diole
Wasserlöslichkeit besitzt.
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Ferner enthält die Mischung wenigstens 25 Gewichtsprozent 1, 2-Propylenoxyd,
damit der Ester eine verhältnismäßig niedrige Verfestigungstemperatur besitzt.
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Das durchschnittliche Molekulargewicht der erfindungsgemäß verwendeten
Mono- oder Diester kann zwischen 400 und 4000 liegen.
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Das Gemisch der Polyoxyalkylendiole kann im wesentlichen vollständig
verestert werden, indem 2 Mol einer Fettsaure für jedes -/Iol der Diole zur Reaktion
gebracht wird; es kann auch eine teilweise Veresterung erfolgen, indem weniger als
2 Mol einer Fettsaure pro Mol der Diole zur Reaktion gebracht werden. Die Zahl der
für die Reaktion benutzten Diole von Diolen wird auf der Basis des durchschnittlichen
Molekulargewichtes der Diolmischung errechnet. Die Reaktion der Diolmischung mit
einer Fettsäure kann bei An-Anwesenheit eines Mineralsäurekatalysators wie Schwefelsäure,
und eines mitreißenden Stoffes, wie- Benzol, durchgeführt werden; zur Unterstützung
beim Entfernen des als Nebenprodukt der Reaktion gebildeten Wassers kann auch Diisopropylather
verwendet werden. Die verwendete Fettsäure hat vorzugsweise nicht mehr-als 12 Kohlenstoffatome,
beispielsweise Essigsäure, Propionsäure, Buttersaure, 2-Äthylbuttersäure, 2-Äthyl-capronsäure
oder Laurinsäure. Statt Essig- oder Propionsäure ist es oft auch zweckmäßig, Säureanhydrid
zu verwenden.
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Statt einer Fettsäure oder eines- Anhydrids kann auch das entsprechende
Säurechlorid, beispielsweise Athylhexylchlorid, oijne Verwendung eines Katalysators
zur Reaktion mit dem Gemisch der Diole gebracht werden. Das Säurechlorid kann der
Mischung der Diole während einer Zeitdauer von ein bis zwei Stunden bei 25 bis 40°C
unter Rübren zugesetzt werden-; das Rühren kann dann fortgesetzt werden, während
Kohlenstoffdioxyd durch' d-as Reaktionsprodukt während fünf Stunden geblasen wird,
um Salzsäure zu entfernen. Das Produkt wird dann von überschü-ss,igem Säurechlorid
und Salzsäure durch Erhitzen auf 13()0C bei einem Druck von 12 Inm befreit.
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Monoester, die frei von Diestorn sind, können auch hergestellt werden,
indem ein Monoester von Äthylen-oder Propylenglykol
an Stelle
eines einwertigen Alkohols benutzt wird, wobei das oben für die Herstellung eines
Monoäther beschriebene Verfahren benutzt wird.
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Spezielle Verfahren zur Herstellung von Estern von Polyoxyalkylendiolen
sind in der US-Patentschrift 2 457 139 bes cjirieben.
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Schmiermittel Bei de erfindungsgemäßen Verfahren wird zum Schmieren
der Spindeln und Schlitten von Werkzeugmaschinen ein flüssiges Schmiermittel verwendet,
das im wesentlichen aus einer Mischung von Substanzen der Klasse besteht, die wasserlösliche
Polyoxyalkylendiole und ihre wasserlöslichen Ester und Äther enthält. Den Schnittwerkzeugen
der Werkzeugmaschinen wird dagegen eine wässrige Flüssigkeit zugeführt. Es versteht
sich, daß das Schmiermittel nicht nur für die Spindeln und Schlitten, sondern auch
für die verschiedenen anderen beweglichen Teile der Werkzeugmaschine (mit Ausnahme
der Schnittwerkzeuge) , wie Schrauben und Getriebe benutzt wird.
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Das verwendete Schmiermittel (Diol, Ätller oder Ester) muß ein geeignetes
Molekulargewicht besitzen, so daß das Schmiermittel die gewünschte Viskosität aufweist.
Im allgemeinen hat ein l-;ster eine etwas niedrigere Yiskosit'it als ein Diol o(ler
ein Äther von entsprechender Molekularstruktur und Molekulargewicht.
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Da die beim erfindungsgemäßen Verfahren als Schmiermittel verwendeten
Diol, Ester und Äther wasserlöslich sind, ist es wahrscheinlich, daß sie einen beträchtlichen
Wassergehalt aufweisen und dadurch korosiv wirken. Um eine Korosion
durch
das erfindunsgemäß verwendete Schmiermittel zu verhindern, kann dem Schmiermittel
ein Korosionsinhibitor beigesetzt werden, beispielsweise Triäthanolaminborat. Andere
Zusätze für das erfindungsgemäße Schmiermittel sind Kopplunsstoffe wie Glykoläther
und Extremdruckzusätze, wie Triäthanolaminoleat.
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Ein typisches Beispiel eines beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten
Schmiermittels ist ein Polyoxyalkylendiol, welches das Reaktionsprodukt von 1 Gewichtsteil
Diäthylenglykol, 2 Gewichtsteilen Äthlenoxyd und 2 Gewichtsteilen 1,2-Propylenoxyd
darstellt, dem ein Zusatz Triäthanolaminborat von 1 Gewichtsprozent des Diols zugegeben
ist.
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Ein anderes Beispiel eines Schmiermittels ist ein Polypropylenglykol
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 400, dem 2 Gewiciitsproznt
eines Kondensationsproduktes von Formaldehyd und Monoäthanolamin zugesetzt sind,
das als Keimtötungsmittel und als Korosionsinhibitor dient.
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Hydraulischen Medium Ein hydraulisches Medium dient nicht nur zur
Druckübertragung, sondern zugleich zur Schmierung von Teilen der hydraulischen Einrichtung,
beispielsweise der Kolben.
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Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete hydraulische Redium
kann identisch mit dem benutzten Schmiermittel sein. Nachdem jedoch eine relativ
niedrige Viskosität bei einem hydraulischen Medium erwünscht ist, haben das für
das hydraulische Medium ausgewählte Diol der äther oder Ester vorzugsweise eine
Viskosität zwischen 3 und 20 Centistoke bei 210°F.
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Wie hinsichtlich des Schmiermittels, so ist auch das besondere Kennzeichen
der erfindungsgemäß verwendeten hydraulischen Mediums seine Wasserlöslichkeit, die
auf der Wasserlöslichkeit des Diols, Äthers oder Esters beruht, die den Haupthestandteil
des hydraulischen Mediums bzw.
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Schmiermittels bilden.
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Wässrige Schnitt- oder Schleifflüssigkeit Im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann jede gewünschte wässrige Schnitt- oder Schleifflüssigkeit benutzt
werden. Der Hauptbestandteil einer solchen Flüssigkeit ist Wasser, das als Kühlmedium
und als Träger der anderen Bestandteile der Flüssigkeit dient. Der Wasseranteil
liegt in einer solchen Flüssigkeit zwischen 75 und 99 -, im lJ-gemeinen zwischen
90 und 97 Gewichtsprozent.
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Ein weiterer wesentlicher Bestandteil einer wässrigen Schnitt- oder
Schleifflüssigkeit ist eine Substanz, die der Flüssigkeit gewisse Schmiereigenschafen
veleicht. Eine solche Substanz kann anionisch, kationiscli oder nicht-ionisel sein.
Die wasserlöslichen Polyoxyalkylendiole und ihre wasserlüslichen Äther und ester
sind nicht-ionisch und dauer mit einem anionischen oder einem kaionischen System
verträglich.
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Es ist beim erfindungsgemäßen Verfahren cft; vorteilhaft, eine wässrige
Schnitt- oder Schleifflüssigkeit zu verwenden, in der die Schmiersubstanz eine Mischung
wasserlöslielier Diole, Äther und/oder Ester ist, die den Mischungen entspricht,
die als Schmiermittel und hydraulischen Medium benutzt werden. In diesem Falle ändert
nämlich das Einströmen der als Schmiermittel und als hydraulischen Medium benutzten
Mischungen wasserlöslicher Diole, Äther oder Ester
in die wässrige
Schnitt- oder Schleifflüssigkeit sowie die Akkumulierung darin nicht wesentlich
die Zusammensetzung der wässrigen Schnitt- oder Schleifflüssigkeit, da eine gleichartige
Mischung einen der Hauptbestandteile der wässrigen Schnitt- oder Schleifflüssigkeit
bildet. Wenn sich die wasserlöslichen Diole, Äther oder Ester in der wässrigen Schnitt-
oder Schleifflüssigkeit akkumulieren, nehmen allmählich die Anteile der anderen
Bestandteile der wässrigen Flüs-sigkeit ab. Diese allmähliche Abnahme kann durch
periodische Zugabe dieser anderen Bestandteile in solcher enge verringert werden,
daß die Konzentrationen dieser Bestandteile auf ihren Anfangswerten gehalten werden.
Auf diese Weise bleibt die anfängliche Zusammensetzung der wässrigen Schnitt- oder
Schleifflüssigkeit bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im wesentlichen
unverändert.
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Statt einer Mischung wasserlöslicher Diole, Ather oder Ester, die
nicht-ionisch sind, kann die erfindungsgemäß verwendet, wässrige Schnitt- oder Schleifflüssigkeit
einen Schmierbestandteil enthaltenes der anionisch oder kationisch ist. Auch in
diesem Halle werden die Mischungen wasserlöslicher Diole, Ather oder Ester, die
als Schmiermittel und als hydraulisches Medium verwendet werden, allmählich in der
wässrigen Schnitt- oder Schleifflüssigkeit akkumulieren. Eine solche allmähliche
Anreicherung verunreinigt jedoch die wässrige Flüssigkeit nicht, sondern ändert
allmählich die Schmierbestandteile der wässrigen Flüssigkeit in dem Maße, wie sich
die Mischungen wasserlöslicher Diole, Athe-r oder Ester.in der wässrigen Flüssigkeit
anreichern, und zwar zusätzlich zu dem anionischen oder kationischen Schmierbestandteil,
der von Anfang an in der wässrigen Flüssigkeit vorhanden ist.
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Ein typischer anionischer Sehrnierbeßtandteil, der bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren in der wässrigen Schnitt-oder
Schleifflüssigkeit benutzt
werden kann, ist ein Reaktionsprodukt von Borsäure und einem aliphatischen Amin
mit 1 bis 3 aliphatischen Radikalen, von denen jedes 1 bis 1i Kohlenstoffatome enthält
und wenigstens eine flydroxygruppe (OH-Gruppe) an einem Kohlenstoffatom aufweist.
Rin solcher anionischer Schmierbestandteil ist in der US-Patentschrift 2 999 064
beschrieben. Beispiels derartiger Bestandteile sind Triäthanolaminborat, Äthanolaminborat
und Diäthanolaminborat.
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Beispiele für kationische Schmierbestandteile, die beim erfindungsgemäßen
Verfahren in der wässrigen Schnitt-oder Schleifflüssigkeit benutzt werden können,
sind bestimmte Borate und Benzoate komplexer Amine, wie sie beispielsweise in der
US-Patentschrift 3 186 946 beschrieben sind.
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Komplexe Amine, deren Borate und Benzoate benutzt werden können, werden
durch Reaktion eines langkettigcn primären Amins mit Akrylnitril herg;estellt, wonach
eine Hydrierung zur Frzeugung eines sekundären Amins erfolgt, in dem eines der Wasserstoffatome,
das in dem ursprünglichen primären Atom mit dem Stickstoffatom verbunden war, durch
eine Aminopropylgruppe ersetzt ist. Polyoxyäthylen-nerivate, deren Borate oder Benzoate
als Schmierbestandteil in der wässrigen Schnittflüssigkeit Verwendung finden können,
können auch dadurch hergestellt werden, daß entweder ein langkettiges primäres Amin
oder ein in der erläuterten Weise hergestelltes sekundäres Amin mit 2 bis 5 Aquivalentgewichten
von Athylenoxyd zur Reaktion gebracht werden.
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Ein weiterer Schmierbestand-teil,tler beim erfinclungsgemäßen Verfahren
in einer wässrigen Schnitt flüssigkeit benutzt werden kann, um bei hohen Leistungen
die Lasttragefähigkeit der wässrigen Schnittflüssigkeit zu erhöhen, ist ein Salz
einer ungesättigten Fettsäure (mit 18 bis 22 ohlenstoffatomen
)
mit einem wasserlöslichen Amin. wie Triäthanolamin, Diäthanolamin oder Athanolamin.
Beispiele solcher ungesättigter Fettsäuren sind Ölsäure und Linolsäure.
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Die beim erfindungsgemä'ßen Verfahren benutzte, wässrige Schnittflüssigkeit
kann noch weitere übliche Bestandteile enthalten, beispielsweise Silikon-Antischäumstoffe
und Substanzen, die als Korosionsinhibitoren wirken. Geeignete Korosionsinhibitoren
sind Alkalimetallborate und Alkali-,metallnitriten die eine Stahlkorosion verhindern.
In die wässrige Schnittflüssigkeit können gewünschtenfalls auch Stoffe eingefügt
werden, die die Korosion von Tupfer und andere,n Nichteisenmetallen verhindern,
beispielsweise das Natriumsalz von Merkaptobenzothiazol.
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Andere übliche Bestandteile, die in die wässrige Schnittflüssigkeit
eingefügt werden können, sind keimtötende Mittel> wie die Natrimsalze von Merkaptobenzothiazol
und Dithiokarbaminsäure.
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Der Hauptbestandteil der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten
wässrigen Schnittflüssigkeit ist der nicht ionische, kationische oder anionische
Schmierstoff, wie oben beschrieben. Die übrigen Bestandteile sind in der Lösung
in verhältnismäßig kleinen Anteilen vorhanden. Eine typisehe Zusammensetzung einer
wässrigen Schnitt flüssigkeit ist folgende: Wasser 100 Teile nicht-ionischer, kationischer
oder anionischer Schmierstoff 4 Teile rfriä.thanolaminoleat 1 Teil Kaliumnitrit
0,5 Teil Natriumditbiokarbamat 0,1 Teil
In der obigen Zusammensetzung
sind Gewichtsteile der einzelnen Bestandteile angegeben.
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Eine andere verwendbare wässrige Schnitt- oder Schleifflüssigkeit
besteht aus einer 2 bis 3 gicrren wässrigen Lösung einer Zusammensetzung, die aus
98 Gewichtsprozent Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht wn etwa 400 sowie
2 Gewichtsteilen eines Kondensationsproduktes von Formaldehyd und Monoäthanolamin
besteht. Findet eine wässrige Lösung dieser Zusammensetzung als wässrige Schnitt-
oder Schleifflüssigkeit Verwendung, so wird vorteilhaft dieselbe Zusammensetzung
als Schmiermittel und als hydraulisches Medium benutzt.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens (vgl. die Zeichnung)
wird das hydraulische System von wenigstens einer Werkzeugmaschine von einem Vorratsbehälter
9 mit hydraulischer Druckflüssigkeit versorgt. Gleichzeitig wird ein Schmiermittel
von einem Vorratsbehälter 10 den beweglichen Teilen jeder Werkzeugmaschine zugeführt,
beispielsweise den Spindeln, Schlitten, Schnecken,Getrieben usw. (ausgenommen die
Schnittwerkzeuge). Das hydraulische Medium ist in der Zeichnung jeweils mit 1 und
das Schmiermittel mit L bezeichnet. Beides sind Mischungen wasserlöslicher Polyoxyalkylendiole,
Äther und/oder Ester. Das Schmiermittel wird von jedem Vorratsbehälter 10 durch
Schwerkraftwirkung ojer durch eine Dosierpumpe in der richtigen Menge zugeführt,
so daß die verschiedenen beweglichen Maschinenteile optimal geschmiert werden. Die
verschiedenen Werkzeugmaschinen sind in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen W bezeichrlet.
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Wenngleich das hydraulische Medium 1 und das Schmiermittel L identisch
sein können, so besteht doch üblicherweise das hydraulische Medium H aus einer Mischung
von Substanzen
mit einem niedrigeren durchschnittlichen Molekulargewicht
und einer niedrigeren Viskosität als die Mischung der S,ubstanzen, die das Schmiermittel
L bilden.
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Von einer Versorgungsleitung 11 wird dem Arbeitswerkzeug (z.B. Schnitt-
oder Schleifwerkzeug) jeder Werkzeugmaschine eine wässrige Schnitt- oder Schleifflüssigkeit
zugeführt.
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Die an jeder Werkzeugmaschine als Überschuß abfließende Schnitt-
oder Schleifflüssigkeit wird in einem geeigneten Sumpf gesammelt; die Leckströmung
des hydraulischen Mediums gelangt ebenso wie das überschüssige Schmiermittel von
den Spindeln und Schlitten in- denselben Sumpf, wo es sich mit der überschüssigen
wässrigen Schnitt- oder Schleifflüssigkeit mischt. Von dem Sumpf jeder Werkzeugmaschine
führt eine Leitung 12 zu einer gemeinsamen Sammelleitung 13.
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Diese Sammelleitung 13 führt zu einer Einrichtung 14, in der in bekannter
Weise die Feststoffe entfernt werden.
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Diese Einrichtung 14 kann Filter, magnetische Separatoren oder Zentrifugen
enthalten, mit denen die Feststoffe, beispielsweise bei der Werkstückbearbeitung
angefallene Späne oder Schleifstaub, entfernt werden.
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Die in der Einrichtung 14 von den -Feststoffen befreite Flüssigkeit
wird über eine Leitung 15 abgefGhr» die eine Wasserleitung 16 angeschlossen ist.
Üblicherweise ist der Wassergehalt der Flüssigkeit in der Leitung'15geringer--als
der Wassergehalt der über die Leitung 11 zugeführten Flüssigkeit, da Wasser einmal
verdampft und im übrigen die,erähnte Leckströmung des wasserlöslich'e'-n- hydraulischen
Mediums bzw. das überströmen des wasserlöslichen Schmienni--tte:l's (die von den
Vorratsbehältern 9 und 10 he'rkommen) auftritt.
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Es wird infolgedessen der Wassergehalt der Flüssigkeit in der Leitung
15 gemessen und hiernach über die Wasserleitung 16 soviel Wasser zugesetzt, daß
der Wassergehalt wieder auf den ursprünglichen Wert gebracht wird. In gleicher Weise
wird auch der Gehalt der Flüssigkeit in der Leitung 15 bezüglich weiterer, kleinerer
Bestandteile gemessen und fehlende Mengen solcher Bestandtelle zur Herstellung der
ursprünglichen Konzer4-ration über die asserleitung 16 zugesetzt.
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Die so aufbereitete Flüssigkeit gelangt dann in den Vorratsbehälter
17.
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Ehe das System eingeschaltet wird, wird der Vorratsbehälter 17 mit
einer bestimmten Menge von wässriger Schnitt-oder Schleifflüssigkeit der gewünschten
Zusammensetzung gefüllt. Bei richtiger Einstellung der Beigabe von Wasser und kleineren
Zusätzen über die Leitung 16 ist die Konzentration von Wasser und kleineren Bestandteilen
in der zum Behälter 17 im Betrieb zurückgefünrten Flüssigkeit etwa dieselbe wie
die entsprechende Konzentration in der wässrigen Schnitt-oder Schleifflüssigkeit,
mit welcher- der Behälter 17 anfänglich gefüllt wurde.
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Mit einer Pumpe 18 wird die wässrige Schnitt- oder Schleifflüssigkeit
vom Behälter 17 zrich zu den Werkzeugmaschinen W gefördert.