DE2156567B2 - Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff für die Herstellung von geschweißten Rohren durch Kaltverformung - Google Patents

Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff für die Herstellung von geschweißten Rohren durch Kaltverformung

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Description

besteht.
2. Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß er als Komponente a) Glykoläther, vorzugsweise Diäthylenglykolmonobutyläther enthält.
3. Wasseremulgierbarer Kühischmierstoff nach den Ansprüchen I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als waschaktive Substanz Oxäthylate, insbesondere Alkylphenolpolyglykoläther, Vorzugsweise Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol Äthylenoxid enthält.
4. Verwendung des Kühlschmierstoffs nach den Ansprüchen 1 bis 3 in Form einer 0,1 bis 10%igen wäßrigen Emulsion.
40
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff für die Herstellung von geschweißten Rohren darch 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 nachträglich 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, Biluminieren usw.) unterzogen werden können.
Bei den einzelnen Arbeitsvorgängen zur Herstellung von geschweißten Rohren sind nun llilfsstoffe erforderlich, die verschiedene Aufgaben haben. Sie sollen einmal beim Biegepressen einen Schmierfilm zsvischcn 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 einthohe Schmierwirkung besitzen und gleichzeitig durch die Anwesenheit des Wassers kühlend wirken. Die bei der Herstellung von geschweißten Rohren bisher verwendeten Kühlschmierstoffe führten jedoch .; keinen befriedigenden Ergebnissen.
So hat man als schmierfilmbildenden Zusatz m!,: . mincralölhaltige Bohröle verwendet. Diese besu-h ■ im wesentlichen aus Mineralöl (60 bis 80",,). hm gatoren, Korrosionszusätzen und Antiseptika. . werden in Form von 3 bis IO°(,igen wäßrigen Lr.·.■ sionen in Biegepreß- und Expandier-Anlagen und uv.·:'.-. als Preßwasserzusatz eingesetzt. Diese Emulsiui-· ■ haben jedoch den Nachteil, daß sie selbst einen Ölf:1 auf den Rohren hinterlassen. Auch besitzen sie k<·: entfettende Wirkung und sind nicht biologisch .·.: bau bar.
Bekannt sind auch wassermischbarc Kühlschm.· : stoffe mit geringem Anteil an Mineralöl (etwa K) 40%). Aber auch bei Anwendung dieser Schmiert ■ werden keine öl- und fettfreien Rohre erhalten.
Eingesetzt wurden auch schon mineralölfreic ' '. dien. Es sind dies Gemische aus Wasser, Emulgator ι, und antikorrosiven Zusätzen. Diese Produkte hinu rlassen zwar selbst keinen Ölfilm auf den Rohren >;:■..; sind auch biologisch abbaubar, jedoch besitzen κ keine entfettende Wirkung, um Ölverschmut/uii;<■■<: durch Leckölmengen, durch andere Gleitbahn·.;_■ usw. von den Rohrwandungen zu entfernen, so <.i.:i> auch diese Produkte für die Herstellung von fcltfi cp η geschweißten Rohren nicht geeignet sind.
In der deutschen Offenlegungsschrift 1644X71 werden Estergemische geradkcttiger Fettsäuren nut 6 bis 14, vorzugsweise 8 bis 12 Kohlenstoffatomen mit mehrwertigen Alkoholen als Schmiermittel empfohlen und aus der deutschen Offeniegungsschrift I 444 903 ist ein Kühlr.chmicrstoff für die spangebende Metallbearbeitung bekannt, der ein Polyoxyalkylenglykol mit Molgewicht 200 bis 600 enthält. Diese Kühlschmiermittel haben die Aufgabe einen Schmierfilm auf dem Werkstück und Maschine zu bilden. Sie sind jedoch zur Kaltverformung von geschweißten Rohren nicht geeignet, da sie neben der Schmierwirkung keine reinigende und emulgierendc Wirkung besitzen.
Das gleiche gilt auch für die in der deutschen Offenlegungsschrift I 444 840 genannten Schmierstoffe. Diese Schmierstoffe werden unverdünnt eingesetzt oder als Zusatz zu Mineralölschmierstoffen verwendet. Sie enthalten höher molekulare Stoffe und lassen sich nicht mit höherem Wasseranteil zu stabilen Emulsionen verdünnen. Dies ist jedoch Voraussetzung für Kühlschmierstoffe zur Kaltverformung von Großrohren, da nur mit solchen Mitteln neben der Schmierwirkung noch eine Entfettung der Rohre erzielt werden kann.
Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile nicht auftreten, wenn man bei der Herstellung von gesth weiß-
ten Rohren durch Kaltverformung einen wasseremulgierbaren Kühischmierstoff einsetzt, der
a) 30 bis 80%, vorzugsweise 50 bis 70% mehrwertige
Alkohole oder deren Äther oder Ester
b) 5 bis 30%, vorzugsweise 5 bis 20% waschaktive
Substanz
c) 5 bis 30%, vorzugsweise 10 bis 20% Emulgator
bzw. Emulgatorgemisch
d) 3 bis 20%, vorzugsweise 5 bis 10% mineralölfreie
Gleitzusätze und
e) 5 bis 20% antikorrosive Wirkstoffe, Bakterizide,
Fungizide, Geruchsverbesserer
enthält.
Der erfindungsgemäße wasseremulgierbare Kühlschmierstoff besitzt im Gegensatz zu den bekannten Produkten den Vorteil, daß er sowohl ein ausgezeichnete:, Emulgierverni /gen 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. Zusätzliche Reinigungsprozesse, um Schmierfilme vor der Weiterverarbeitung der Rohre zu entfernen, siüd bei den erfindungsgemäßen Kiihlschmiermitteln nicht erforderlich, was gegenüber den bisher bekannten Kühlschmiermitteln einen großen technischen Fortschritt bedeutet. Das erfindungsgem"Qe Produkt sorgt bei den Biegepreßvorgängen für einen guten Schmierfilm, löst im mechanischen Expander das beim Expandieren verwendete Schmiermittel (GleitbJinöl) 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.
Es können mehrwertige Alkohole wie Glykole, Polyglykole, Glyzerin, Ester von mehrwertigen Alkoholen, z. B. Polyäthylenglykolester von Fettsäuren. Äther von mehrwertigen Alkoholen, z. B. Glykoläther eingesetzt werden. Besonders hat sich hier der Diäthylenglykolmonobutyläther bewährt.
Als waschaktive Substanzen sind nichtionogene und anionaktive Substanzen geeignet, insbesondere Oxäthylate wie Alkylphcnolpolyglykoläther, 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 Gießzusätze sind vorzugsweise Phosphatester wie Alkylarylpolyäthylcnoxid-Phosphatester, Fellsäureester 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%igc wäßrige Emulsionen, wobei beim Biegepreßvorgang vorzugsweise 5 bis IO%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. 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, wai bei den bisher bei der Her-Si.ellung von Rohren eingesetzten Kühlschmiermitteln noch nicht erreicht werden konnte.
Der erfindungsgemäße wasseremulgierbare Kühl-Schmierstoff läßt sich in üblicher Weise durch Mischen herstellen, wobei als Mischtemperatur ίίν,ν 2O0C gewählt werden kann.
Der erfindungsgemäße Kühlschmierstoff ist indifferent gegen Aluminium und Kupferlegierungen, schont
so die Werkzeuge wie Pumpen und Ventile und ist auch dermatologisch unbedenklich.
Beispiel 1
Glyzerin 63%
Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid 15%
Ölsäurepolyglykolester 5%
Wollfett-Olein 3 %
Triäthanolamin 6%
Alkylarylpolyäthylenoxid-Phosphatester 1 %
Ölsäurediäthanolamid 6%
Triazinderivat (Antiseptikum) 1 %
Die obige Zusammensetzung ergibt einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff, mit dem in der empfohlenen Gebrauchskonzentration (0,1 bis 10%ige wäßrige Emulsion) absolut ölfreie Rohre erhalten werden.
Beispiel 2
1,2-Propylenglykol 45 %
Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid 12%
Ölsäurepolyglykolester 6 %
Wollfett-Olein 3%
Triäthanolamin 7%
Alkylarylpolyäthylenoxid-Phosphatester 2%
Sojafettsäuremethylester 18%
Kokosfettsäurediäthanolamid 5%
Triazinderivat (Antiseptikum) 2%
Die Komponenten werden bei 20" C zusammengemischt und ergeben einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff, der neben einer guten Schmierwirkung auch eine ausgezeichnete entfettende Wirkung besitzt. Zur Anwendung gelangen 0,1 bis 10%ige wäßrige Emulsionen.
Beispiel 3
Äthylenglykolmonobutyläther
(Butylglyl.ol) 60%
Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid 10%
Ölsäurepolyglykolester 4%
Wollfett-Olein
Sojafettsäuremethylester 8 %
Sorbitanester 6 %
Triazinderivat (Antiseptikum) I %
Die obige Zusammensetzung ergibt einen wasseremulgierbaren Kühlschmierstoff mit ausgezeichneter entfettender Wirkung.
Beispiel 4
Diäthylenglykolmonobutyläther
(Butyldiglykol)
Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid
ölsäuxepolyglykolester
Wollfett-Olein
Triüthanolamin
Sojafettsäuremethylester
Ölsäurediäthanolamid
Triazinderivat (Antiseptikum)
8% 6%
17% 6% 1% Die obige Zusammensetzung ergibt einen wasser-
emulgierbaren Kühlschmierstoff, mit dem in der empfohlenen Gebrauchskonzentration (0,1 bis 10%ige
wäßrige Emulsion) absolut ölfreie Rohre erhalten werden.
Beispiel 5
Polyäthylenglyko! 52 %
Nonylphenolpolyglykoläther mit 7 Mol
Äthylenoxid 8 %
ölsäurepolyglykolester 6 %
Wollfett-Olein 3%
Triäthanolamin 7 %
Sojafettsäuremethylester 17 %
ölsäurediäthanolamid 6%
Triazinderivat (Antiseptikum) 1 %
Die Komponenten werden bei 200C zusammengemischt und ergeben einen wassp smulgierbaren Kühi-Schmierstoff, der eine gute Schmienvirkung und eine ausgezeichnete entfettende Wirkung besitzt.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff für die Herstellung von geschweißten Rohren durch Kaltverformung, enthaltend Emulgatoren und antikorrosive Wirkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß er aus
a) 30 bis 80%, vorzugsweise 50 bis 70% mehr- iq
wertigen Alkoholen oder deren Äthern oder Estern,
b) 5 bis 30%, vorzugsweise 5 bis 20% wasch
aktiver Substanz,
c) 5 bis 30%, vorzugsweise 10 bis 20% Emul
gator oder Emulgatorgemisdi.
d) 3 bis 20%, vorzugsweise 5 bis 10% mineralöl
freien Gleitzusätzen und
e) 5 bis 20% antikorrosiven Wirkstoffen, Bak
teriziden, Fungiziden und/oder Geruchsverbesserern
DE2156567A 1971-11-15 1971-11-15 Wasseremulgierbarer Kühlschmierstoff für die Herstellung von geschweißten Rohren durch Kaltverformung Expired DE2156567C3 (de)

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BE790655A (fr) 1973-02-15

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