DE2156567A1 - Wasseremulgierbarer kuehlschmierstoff fuer die herstellung von geschweissten rohren durch kaltverformung - Google Patents

Wasseremulgierbarer kuehlschmierstoff fuer die herstellung von geschweissten rohren durch kaltverformung

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Description

Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff für die Herstellung von geschweißten Rohren durch Kaltverformung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff für die Herstellung von geschweißten Rohren durch Kaltverformung, enthaltend Emulgatoren und antikorrosive Wirkstoffe.
Zur Herstellung von Rohren werden warmgewalzte Bleche über mehrstufige Biegepressvorgänge zu einem Rohr geformt, das anschließend an seiner Längsnaht verschweißt wird. Das Rohr wird dann durch einen Expandiervorgang auf die vorgeschriebene Dimension gebracht,, wobei das Weiten des Rohres entweder hydraulisch (Weiten des Rohres über ein wäßriges Medium) oder mechanisch (Weiten des Rohres über ein mit Segmenten versehenes Expandierwerkzeug) erfolgen kann. Bevorzugt wird das mechanische Expandieren angewandt, da hier eine höhere Genauigkeit erreicht werden kann. Hierbei muß noch nachträg-
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lieh auf Dichtigkeit geprüft werden, wozu das Rohr unter Druck mit einem wäßrigen Kühlschmierstoff enthaltenden Medium gefüllt wird. Eventuelle Fehler in der Schweißnaht lassen sich auf diese Weise feststellen. Hinterher müssen die Rohre fettfrei sein, damit sie ohne weitere Prozesse einer Oberflächenbehandlung (Beizen, Bituminieren usw.) unterzogen werden können.
Bei den einzelnen Arbeitsvorgängen zur Herstellung von geschweißten Rohren sind nun Hilfsstoffe erforderlich, die verschiedene Aufgaben haben. Sie sollen einmal beim Biegepressen einen Schmierfilm zwischen Werkzeug und Rohrwandung bilden, müssen kühlend wirken, da bei den einzelnen Vorgängen erhebliche Erwärmung auftritt, dürfen selbst keine für die Weiterbehandlung nachteiligen Rückstände hinterlassen und müssen außerdem noch eine entfettende Wirkung besitzen, um ölrückstände, die von Leckölmengen oder im Expander verwendeten Gleitbahnölen stammen, von den Rohrwandungen zu entfernen. Schließlich sollen sie auch biologisch abbaubar sein.
Man setzt dazu vorwiegend wäßrige Emulsionen von Schmierstoffen, sogenannte Kühlschmierstoffe ein. Solche Emulsionen haben den Vorteil, daß sie eine hohe Schmierwirkung besitzen und gleichzeitig durch die Anwesenheit des Wassers kühlend wirken. Die bei der Herstellung von geschweißten Rohren bisher verwendeten Kühlschmierstoffe führten Jedoch zu keinen befriedigenden Ergebnissen.
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So hat man als schmierfilmbildenden Zusatz schon mineralölhaltige Bohröle verwendet. Diese bestehen im wesentlichen aus Mineralöl (60 - 80 %), Emulgatoren, Korrosionszusätzen und Antiseptika. Sie werden in Form von 3- bis !Obigen wäßrigen Emulsionen in Biegepreß- und Expandier-Anlagen und auch als Preßwasserzusatz eingesetzt. Diese Emulsionen haben jedoch den Nachteil, daß sie selbst einen Ölfilm auf den Rohren hinterlassen. Auch besitzen sie keine entfettende Wirkung und sind nicht biologisch abbaubar.
Bekannt sind auch wassermischbare Kühlschmierstoffe mit geringem Anteil an Mineralöl (ca. 10 - 40 %). Aber auch hiermit bekommt man keine öl- und fettfreien Rohre.
Eingesetzt wurden auch schon mineralölfreie Medien. Es sind dies Gemische aus Wasser, Emulgatoren und antikorrosive Zusätzen. Diese Produkte hinterlassen zwar selbst keinen Ölfilm auf den Rohren und sind auch biologisch abbaubar, jedoch besitzen sie keine entfettende Wirkung, um ölverschmutzungen durch Leckölmengen, durch andere Gleitbahnöle usw. von den Rohrwandungen zu entfernen, so daß auch diese Produkte für die Herstellung von fettfreien geschweißten Rohren nicht geeignet sind.
Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile nicht auftreten, wenn man bei der Herstellung von geschweißten Rohren durch Kaltverformung einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff einsetzt, der
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30 - 80 %, vorzugsweise 50 - 70 % mehrwertige Alkohole oder deren Äther oder Ester
5 - 30 %, vorzugsweise 5 - 20 % waschaktive Substanz
5 - 30 #, vorzugsweise 10 - 20 # Emulgator bzw. Emulgatorgemisch
3 - 20 %t vorzugsweise 5 - 10 % mineralölfreie Gleitzusätze
5 - 20 % sonstige Zusätze wie antikorrosive Wirkstoffe, Bakterizide, Fungizide, Geruchsverbesserer
enthält.
Der erfindungsgemäße wasseremulgierbare Kühlschmierstoff besitzt im Gegensatz zu den bekannten Produkten den Vorteil, daß er sowohl ein ausgezeichnetes Emulgiervermögen als auch eine ausgezeichnete entfettende Wirkung besitzt, so daß absolut ölfreie Rohre erhalten werden, die direkt jeder Oberflächenbehandlung wie Beizen, Phosphatieren, Beschichten usw. unterzogen werden können. Das erfindungsgemäße Produkt sorgt bei den Biegepreßvorgängen für einen guten Schmierfilm, löst im mechanischen Expander das beim Expandieren verwendete Schmiermittel (Gleitbahnöl) von den Rohrwandungen und nimmt im anschließenden Prüfpreßverfahren noch die letzten ölrückstände und Fremdölanteile auf. Der erfindungsgemäße Kühlschmierstoff ist auch biologisch abbaubar, weshalb keinerlei Abwasserprobleme auftreten.
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mehrwertige Alkohole wie Glykole, Polyglykole, Glyzerin, Ester von mehrwertigen Alkoholen, z.B. Polyäthylenglykolester von Fettsäuren, Äther von mehrwertigen Alkoholen, z.B. Glykoläther,-/"ßesonaerk hat sich hier der Diäthylenglykolmonobutyläther bewährt.
Als waschaktive Substanzen sind nichtionogene und anionaktive Substanzen geeignet, insbesondere Oxäthylate wie Alkylphenolpolyglykoläther, vorzugsweise Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol Äthylenoxid.
An Emulgatoren werden die üblichen in Schmiermitteln bekannten Emulgatoren verwendet, vorzugsweise werden eingesetzt Carbonsäureester, beispielsweise Ölsäurepolyglykolester, Fettsäurealkanolamide, Triäthanolammoniumseife von Wollfett-Olein, Alkanolaminsalze der Öl- und Abietinsäure bzw. Gemische der Emulgatoren.
Als Gleitzusätze sind vorzugsweise Phosphatester wie Alkylarylpolyäthylenoxid-;Phosphatester, Fettsäureester wie Sojafettsäuremethylester geeignet. Es können aber auch andere mineralölfreie Gleitzusätze verwendet werden.
Als antikorrosive Wirksubstanzen werden vorzugsweise ölsäurediäthanolamid, Kokosfettsäurediäthanolamid oder Sorbitanester zugegeben. Außerdem können die erfindungsgemäßen Produkte noch andere Zusätze wie Bakterizide, Fungizide, Geruchsstoffe enthalten.
Zur Anwendung gelangen 0,1- bis 10#ige wäßrige Emulsionen, wobei beim Biegepreßvorgang vorzugsweise 5- bis 10$ige wäßrige Emulsionen, unmittelbar nach dem mechanischen Expandieren vorzugsweise 0,1- bis 5#ige wäßrige Emulsionen und beim Prüfpreßverfahren vorzugsweise 2- bis 4#ige wäßrige Emulsionen verwendet werden.
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Der Reinigungseffekt im Expander kann noch verstärkt werden, wenn die Emulsion unter Druck aufgebracht wird.
Nach dem PrüfpreßVorgang ist es vorteilhaft, das Rohr noch mit klarem Wasser innen und außen abzustrahlen, um noch letzte Spuren des wäßrigen Preßmediums zu entfernen. Die Rohre liegen dann vollkommen fettfrei vor, was bei den bisher bei der Herstellung von Rohren eingesetzten Kühlschmiermitteln noch nicht erreicht werden konnte.
Der erfindungsgemäße wasseremulgierbare Kühlschmierstoff läßt sich in üblicher Weise durch Mischen herstellen, wobei als Mischtemperatur ca. 200C gewählt werden kann.
Der erfindungsgemäße Kühlschmierstoff ist indifferent gegen Aluminium und Kupferlegierungen, schont die Werkzeuge wie Pumpen und Ventile und ist auch dermatologisch unbedenklich.
Beispiel 1
Glyzerin 63 %
Nonylphenolpolyglykolather
mit 7 Mol Äthylenoxid 15 %
Olsäurepolyglykolester 5 %
Wollfett-Olein 3 %
Triäthanolamin 6 %
Alkylarylpolyäthylenoxid-
Phosphatester 1 515
ölsäurediäthanolamid 6 %
Triazinderivat (Antiseptikum) 1 %
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T 101
Die obige Zusammensetzung ergibt einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff3 mit dem in der empfohlenen Gebrauchskonzentration (O5I- bis 10#ige wäßrige Emulsion) absolut ölfreie Rohre erhalten werden.
Beispiel 2
1,2-Propylenglykol 45 % Honylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid 12 Jg
ölsäurepolyglykolester 6 %
Wollfett-Olein 3 %
Triäthanolamin " 7 %
Alkylarylpolyäthylenoxid-Phosphatester 2 %
Sojafettsäuremethylester 18 %
Kokosfettsäurediäthanolamid 5 %
Triazinderivat (Antiseptikum) 2 %
Die Komponenten werden bei 200C zusammengemischt und ergeben einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff, der neben einer guten Schmierwirkung auch eine ausgezeichnete entfettende Wirkung besitzt. Zur Anwendung gelangen 0,1- bis lO^ige wäßrige Emulsionen.
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Beispiel 3
Äthylenglykolmonobutyläther (Butylglykol) 60 %
Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid 10 %
Ölsäurepolyglykolester 4 %
Wollfett-Olein 3 %
Triäthanolamin . 8 %
Sojafettsäuremethylester 8 %
Sorbitanester 6 %
Triazinderivat (Antiseptikum) 1 %
Die obige Zusammensetzung ergibt einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff mit ausgezeichneter entfettender Wirkung.
Beispiel 4
Diäthylenglykolmonobutyläther (Butyldiglykol) 52 % Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid 8 %
ölsäurepolyglykolester 6 %
Wollfett-Olein 3 $
Triäthanolamin 7 %
Sojafettsäuremethylester 17 %
ölsäurediäthanolamid 6 %
Triazinderivat (Antiseptikum) 1 %
Die obige Zusammensetzung ergibt einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff, mit dem in der empfohlenen Gebrauchskonzentration (0,1- bis lOJ&ige-wäßrige Emulsionen) absolut ölfreie Rohre erhalten werden.
30982Z/%967
Beispiel 5
Polyäthylenglykol 52 % Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid 8 %
Olsäurepolyglykolester 6 %
Wollfett-Olein 3 %
Triäthanolamin 7 %
Sojafettsauremethylester 17 %
ölsäurediäthanolamid 6 %
Triazinderivat (Antiseptikum) 1 %
Die Komponenten werden bei 2O0C zusammengemischt und ergeben
einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff, der eine gute Schmierwirkung und eine ausgezeichnete entfettende Wirkung besitzt.
- 10 -
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff für die Herstellung von geschweißten Rohren durch Kaltverformung, enthaltend Emulgatoren und antikorrosive Wirkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß er aus
    30 - 80 %t vorzugsweise 50 - 70 % mehrwertigen Alkoholen oder
    deren Äthern oder Estern .
    5 - 30 %t vorzugsweise 5 - 20 ^^waschaktiver Substanz 5 - 30 %> vorzugsweise 10 - 20 % Emulgator oder Emulgator-
    gemisch ^
    3 - 20 %> vorzugsweise 5-10 % ÄLneralöl-^reien Gleitzusätzen
    5 - 20 %> Vofiö4L34^L^iis^^^ii^wl^ antikorrosive^Wirkstoffe,^
    Bakterizide^, Fungizide^ Geruchsverbesserer/^ besteht. \ i^H^/AJ
    2, Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Glykoläther, vorzugsweise Diäthylenglykolmonobutyläther enthält.
    3. Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff nach Anspruch 1 bis 2,
    fc dadurch gekennzeichnet, daß als waschaktive Substanz Oxäthylate wie^Alkylphenolpolyglykoläther, vorzugsweise Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol Äthylenoxid
    . Verwendung des Kühlschmierstoffes in 0,1- bis lO^iger wäßriger Emulsion.
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NL7215462A (de) 1973-05-17
FR2160405A1 (en) 1973-06-29
DE2156567B2 (de) 1974-09-26
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