FI98640C

FI98640C - Voiteluseos

Info

Publication number: FI98640C
Application number: FI915748A
Authority: FI
Inventors: Kelvin Spencer Chiddick; Joseph Kalousek
Original assignee: Kelsan Technologies Corp
Priority date: 1989-06-08
Filing date: 1991-12-05
Publication date: 1997-07-25
Also published as: FI98640B; DK0474750T3; JP2876551B2; AU639465B2; DE69028776D1; JPH04507259A; AU5837490A; GB2250750A; ES2095254T3; WO1990015123A1; EP0474750A1; CA2058448A1; DE69028776T2; GB9125888D0; CA2058448C; FI915748A0; EP0474750B1

Description

98640

Voiteluseos - Smörjningsblandning Tämän keksinnön kohteena ovat voiteluseokset ja erityisesti kiinteät tai joustavasti kiinteät voiteluseokset (jäljempänä käytetään yksinkertaisesti nimitystä kiinteät voiteluseokset).

Kitkaominaisuuksista kaikkein perustavinta laatua on "kitkakerroin", joka on (tangentiaalisen) kitkavoiman ja (pystysuoran) normaalin voiman välinen suhde. Nämä voimat vaikuttavat kappaleisiin, jotka liikkuvat toistensa suhteen ja ovat toisiinsa kosketuksessa. Yleisesti sanoen kitkavoima ei riipu suhteellisen liikkeen nopeudesta. Tähän on kuitenkin monia poikkeuksia.

Kahden kappaleen välisen liukumisen aloittamiseen tarvittava kitkavoima (lepokitka) on tavallisesti suurempi kuin voima, joka tarvitaan ylläpitämään näiden kahden kappaleen välinen liukuminen (liikekitka). Tämä on johtanut teoriaan, että kitkakertoimia on kaksi, nimittäin staattinen (lepotilassa oleville pinnoille) ja dynaaminen (liikkeessä oleville pinnoille).

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet tämän teorian liian yksinkertaiseksi, ja että lepokitkakerroin on kontaktiajän funktio, kun taas liikekitkakerroin (dynaaminen kitkakerroin) on nopeuden funktio koko nopeuksien alueella kahden toistensa suhteen liikkuvan kappaleen välillä. Liikekitkakertoimen muutos on huomattava, jos suhteelliset liukumisnopeudet ovat äärimmäisen alhaisia tai äärimmäisen korkeita tai jos kappaleiden välinen kosketus on vierivä ja liukuva. Kun kitka kasvaa nopeuden myötä, sen kuvataan omaavan positiivisen kitkatyypin, kun taas sen pienetessä nopeuden myötä, sillä tiedetään olevan negatiivinen kit-katyyppi. Jäljempänä nimitys "postiviinen kitkatyyppi tarkoittaa, että kitkakerroin kasvaa liukumisnopeuden kasvaessa, ja nimitys "korkea" tarkoittaa kitkakerrointa, joka on suurempi kuin 0,10.

98640 2

Liukumissysteemeillä, joilla on negatiivinen kitkatyyppi, voi syntyä kitkan heilahteluja, mikä aiheuttaa monille liukumissys-teemeille tunnusomaista kitinää ja kirskumista. Tätä kitisemistä ja kirskumista voidaan pienentää tai se voidaan poistaa: a) tekemällä mekaaninen systeemi tai laitteisto, jossa sitä esiintyy, erittäin jäykäksi; b) pienentämällä toistensa suhteen liikkuvien osien välinen kitka erittäin alhaiseksi; tai c) muuttamalla kitkatyyppi negatiivisesta positiiviseksi.

Monet teräksisiin kiskopyöriin perustuvat kuljetusjärjestelmät, mukaan lukien rahdin, matkustajien ja massan kauttakulkusystee-mit, kärsivät kitinästä tai muun tyyppisistä voimakkaista äänistä, jotka aiheuttavat häiriötä lähellä tällaisia systeemejä asuville ihmisille. Tällaisen kitinän alkuperä voidaan jäljittää negatiiviseen kitkatyyppiin voitelemattoman teräspyörän ja te-räskiskon välillä. Jokaisessa dynaamisessa teräspyörä/teräskis-ko-systeemissä on koko ajan liikkeessä oleva kontaktivyöhyke. Tarkastelun ja analyysin helpottamiseksi on tarkoituksenmukaista pitää kontaktivyöhykettä paikallaan pysyvänä niin, että kisko ja pyörä liikkuu kontaktivyöhykkeen läpi. Kun kisko liikkuu kontak-tivyöhykkeen läpi juuri samalla nopeudella ja samaan suuntaan kuin sylinterimäinen pyörä, pyörä on optimaalisessa tilassa (huomattavaa kitkaa ei ole), jossa se pelkästään vierii kiskon yli. Koska kuitenkin kiskolla ja pyörällä on profiilit ja ne eivät ole yhdensuuntaisia ja ne ovat alttiita muille liikkeille kuin puhtaalle vierimiselle, vastaavat nopeudet, joilla kisko ja pyörä liikkuvat kontaktivyöhykkeen läpi, eivät ole samoja. Näin tapahtuu liukumista. Liukumisen suuruus ja nopeus riippuu kiskon ja pyörän nopeuksien prosentteina ilmoitetusta erosta kosketuskohdassa. Tätä prosenttieroa kutsutaan ryömimiseksi.

Kun ryömimistä tapahtuu, koko kontaktivyöhyke pyörän ja kiskon välillä on liukumistilassa, ja syntyy kitkavoimia. Koska useimmilla voitelemattomilla "teräs terästä vastaan" -pinnoilla on negatiivinen kitkatyyppi (kitkavoima pienenee liukumisnopeuden 98640 3 mukana) kiskon ja pyörän väliseen pintaan kehittyy värähtelyjä, ja näin syntyy ääntä, jolla on laaja taajuusalue.

Äänen synnyttämisen lisäksi aiheuttaa värähtelyliike kiskon ja pyörän välipinnassa värähtelevän aaltokuvion kiskon tai pyörän pinnoille. Ajan kuluessa tällaisessa liikkeessä muodostuu kiskon ja pyörän pinnoille lyhyttaajuisia (yleensä noin 5 cm) aaltomaisia kuvioita. Näitä aaltoiluja kutsutaan yleisesti harjanteiksi. Kiskoa, jossa harjanteita esiintyy, kutsutaan joskus "pauhaavaksi kiskoksi). Kun tätä esiintyy äänimäärät nousevat suuremmiksi kuin kiskon ja pyörän välipinnan ollessa sileä. Tavallisesti tämä ongelma korjataan poistamalla kiskon harjanteet hiomalla tai koneistamalla kiskon tai pyörän pinta, mutta käytössä harjanteita muodostuu uudelleen ajan kuluessa. Tällainen kiskojen ja pyörien hiominen on lisäksi aikaa vievää ja kallista.

Kiskoajoneuvojen ja raiteiden rakenteen luonteesta johtuen näitä järjestelmiä ei voida tehdä jäykiksi, eikä näin voida poistaa ryömimisen muodostamaa ääntä. Lisäksi kitkan alentaminen hyvin alhaiseksi estäisi ajoneuvojen jarruttamisen tai kiihdyttämisen liian pienen pyörän otteen vuoksi.

Käsillä olevan keksinnön tavoitteena on tuoda esiin voiteluseos, joka kykenee tehokkaasti pienentämään lyhyttaajuisten harjanteiden muodostumista. Tämä saadaan aikaan voiteluseoksella, jolla on korkeat ja positiiviset kitkaominaisuudet.

Keksinnön mukaisesti tuodaan siten esiin voiteluaineseos käytettäväksi vierivässä ja liukuvassa kosketuksessa olevien *: teräskappaleiden voitelussa, joka seos sisältää (a) vähintään 20 paino-% polymeerikomponenttia; (b) vähintään 5 paino-% kiinteää voiteluainetta; ja (c) vähintään 5 paino-% kitkansäätöainetta, jota kitkansäätöainetta ja kiinteätä voiteluainetta on seoksessa suhteessa 1:1 ± 2,5 paino-%, joka seos on kiinteä ja saa aikaan tällä seoksella voideltujen kappaleiden välille, yli 2,5 % ryö- 98640 4 mimisellä, yli 0,10 suuruisen kitkakertoimen, joka kasvaa kappaleiden välisen suhteellisen liukumisliikkeen kasvaessa.

Edullisesti voiteluseos, joka sisältää: a) 20 - 90 paino-% polymeerikomponenttia; b) 5-40 paino-% kiinteää voiteluainetta, c) 5-40 paino% kitkansäätöainetta.

Mainittu kiinteä voiteluaine aiheuttaa teräskappaleiden välille kitkakertoimeksi 0,03 - 0,2 ja mieluummin noin 0,06.

Seos sisältää hyvänä pidetty suoritusmuodossa 56 - 80 paino-% polymeerikomponenttia, 10 - 22 paino-% kiinteää voiteluainetta ja 10 - 22 paino-% kitkansäätöainetta.

Polymeerikomponentti voidaan valita joukosta, johon kuuluvat epoksiesterihartsi, polyuretaanihartsi, polyuretaani-akryyli-hartsi, polyesterihartsi, polyetyleenihartsi ja polypropyleeni-hartsi tai näiden yhdistelmät.

Kiinteä voiteluaine voidaan valita joukosta, johon kuuluvat mo-lybdeenidisulfidi ja grafiitti tai näiden yhdistelmät.

. Jauhemainen mineraalikitkansäätöaine voidaan valita joukosta, johon kuuluvat jauhemaiset kalsiumkarbonaatti, magnesiumsili-kaatti, magnesiumkarbonaatti, bentoniitti, hiilipöly, bariumsul-faatti, jauhemaiset asbestit, alumiinisilikaatti, silika, amorfinen silika, synteettinen silika, luonnonsilika, saviliuske-jauhe, piimää, jauhettu hartsi, sinkkistearaatti, alumiinis-.· tearaatti, sinkkioksidi, antimonioksidi, dolomiitti, ja lyijy-karbonaatti, kalsiumsulfaatti, lyijyoksidi, naftaleenisynemiit-ti, ja jauhemaiset polyetyleenikuidut tai näiden yhdistelmät.

Polymeerikomponentti muodostaa mieluummin vähintään 40 paino-% seoksesta.

li 98640 5

Kiinteää voiteluainetta ja kitkansäätöainetta on seoksessa mieluummin mukana suhteessa 1:1 ± 2,5 paino-%.

Polymeerikomponentti voi muodostaa noin 40 paino-% seoksen painosta. Kiinteä voiteluaine muodostaa mieluummin noin 30 paino-% seoksen painosta, ja jauhemainen kitkansäätöaine muodostaa noin 30 paino-% seoksesta.

Kitkansäätöaineen partikkelikoko voi olla välillä 0,5 mikronia - 5 mikronia. Partikkelikoko on mieluummin välillä 1 mikroni - 2 mikronia.

Kitkansäätöaine voi aiheuttaa teräskappaleiden välille kitkaker-toimeksi 0,4 - 0,8 ja mieluummin 0,45 - 0,5.

Seos aiheuttaa suositellusti teräskappaleiden välille kitkaker-toimeksi 0,17 - 0,32 liukumisen suhteellisen nopeuden kasvaessa 2,5 %:sta 30 %:iin.

Eräässä yksittäisessä suoritusmuodossa keksintö tuo esiin voite-luseoksen, jolla on korkea positiivinen kitka ja joka sisältää: (a) 40 ± 2,5 paino-% polyesterihartsikomponenttia; (b) 30 + 2,5 paino-% kiinteää molybdeenidisulfidivoiteluainet- . ta, joka aiheuttaa teräskappaleiden välille kitkakertoimek- si noin 0,06/ ja (c) 30 + 2,5 paino-% jauhemaista talkkia (magnesiumsilikaatti) kitkansäätöaineena, joka aiheuttaa teräskappaleiden välille kitkakertoimeksi 0,45 - 0,5.

.· Saatu seoksen terästen välinen kitkakerroin on yli 0,15, ja se « kasvaa suoraan liukumisnopeuden kasvun kanssa.

Polyesterihartsikomponentti voi olla ortoftaalihappo- tai vaihtoehtoisesti isoftaalihappokomponentti. Seos voi sisältää kiinteänä voiteluaineena grafiittia molybdeenidisulfidin asemesta tai näiden yhdistelmää.

98640 6

Keksinnön eräässä hyvänä pidetyssä suoritusmuodossa tuodaan esiin voiteluaineseos, jolla on korkea ja positiivinen kitka ja joka sisältää: (a) 70 ± 2,5 paino-% polyesterihartsikomponenttia; (b) 14 + 2,5 paino-% kiinteää molybdeenidisulfidivoiteluainet-ta; (c) 14 ± 2,5 paino-% jauhemaista talkkia (magnesiumsilikaatti); (d) 0,3 ±2,5 paino-% promoottoreita, jotka parantavat ja nopeuttava kovettumisaikaa ja geeliytymisaikaa; ja (e) 1,7 ± 2,5 % polymeroitumisen käynnistimiä.

Saatu terästen välinen kitkakerroin on noin 0,15, ja se kasvaa suoraan liukumisnopeuden kasvun kanssa.

Keksinnön mukaista voiteluainetta, jolla on korkea positiivinen kitka, voidaan käyttää hyödyksi säädettäessä vetovoimaa veturin pyörästön ja raiteen välillä, kun pyörästöön kohdistuu vetävä vääntömomentti tai dynaaminen jarrutus. Positiivisesta kitkaker-toimesta johtuen tämä voi aiheuttaa paremman veto- ja jarrutus-vaikutuksen .

Edellä tarkastellun kiskoon ja pyörään liittyvän käytön lisäksi , keksinnön mukainen voiteluaine sopii käytettäväksi missä tahansa tilanteessa, jossa luiskahtamisen ja tarttumisen poistamiseen tarvitaan korkeaa kitkaa, välillä 0,15 - 0,35, ja toiminnan äänettömyyttä tai molempia. Keksintö sopii erityisesti vetovoiman siirtolaitteiden (sekä kiinteäsuhteisten että muuttuvasuhteis-ten) voitelemiseen kiinteällä aineella.

• < t Käsillä olevan keksinnön mukaisesti tuodaan myös esiin menetelmä melun pienentämiseksi teräspyörä/teräskisko-systeemissä laittamalla pyörän kulutuspinnalle ja/tai kiskon pinnalle voiteluseos-ta, joka kykenee muuttamaan kiskon ja pyörän välisen negatiivisen kitkatyypin positiiviseksi kitkatyypiksi.

li 98640 7

Piirustus esittää kaaviollisesti kitkan ja ryömimisen keskinäistä käyttäytymistä keksinnön erään suoritusmuodon mukaisella voiteluaineella, mutta kuvaa ei tule pitää millään tavoin keksinnön aluetta rajoittavana.

Erään keksinnön suoritusmuodon mukaisesti tuodaan esiin voitelu-seos (seos A), jolla on korkea, positiivinen kitka ja joka sisältää : (a) noin 40 paino-% polyesterihartsikomponenttia; (b) noin 30 paino-% molkybdeenidisulfidivoiteluainetta; ja (c) noin 30 paino-% kitkansäätöaine-talkkia.

Samanlaisia keksinnön mukaisia kiinteistä voiteluaineita, joilla on korkea, positiivinen kitka, voidaan formuloida valitsemalla seuraavista yksi tai useampi komponentti, voiteluaine ja kitkansäätöaine :

Komponentit

Epoksiesterihartsi - (amiinikovetettu ja polyamidikovetettu)

Kaksipakkauksinen polyuretaanihartsi . Polyuretaani-akryylihartsi

Polyesterihartsi - (mukaan lukien pehmennetyt ortoftaalihappo-ja isoftaalihappohartsit)

Polyetyleenihartsi

Polypropyleenihartsi - Kiinteä voiteluaine *

Molybdeenidisulfidi - MOS2 Grafiitti - C

98640 8

Kitkansäätöaine (jauhe)

Espanjanvalkoinen - (kalsiumkarbonaatti (CaC03))

Magne s iumkarbonaa11 i

Talkki - magnesiumsilikaatti (MgSi02)

Bentoniitti - (luonnonsavi)

Hiilipöly - (jauhettu hiili)

Baryytit - (bariumsulfaatti (BaS04))

Blanc fix - (kalsiumsulfaatti (CaS04))

Asbestit - (asbestien asbestiinijohdos)

Kaoliini - (alumiinisilikaatti (AlSi02) )

Silika - amorfinen - (synteettinen - (Si)) luonnossa esiintyvä (Si) liuskasavijauhe - (Si) piimää - (Si) jauhettu kvartsi - (Si02)

Sinkkistearaatti

Alumiinistearaatti

Magnesiumkarbonaatti - MgC03

Lyijyvalkoinen - PbO

Emäksinen lyijykarbonaatti - PbC03

Sinkkioksidi - Zn02

Antimonioksidi - Sb203

Dolomiitti - MgC03CaC03

Kalsiumsulfaatti

Naftaleenisynemiitti

Polyetyleenikuidut

Eräässä hyvänä pidetyssä keksinnön suoritusmuodossa voiteluseos sisältää noin 70 paino-% tulenkestävää bromattua isoftaalipoly-esterihartsia, jossa on noin 3 % antimonitrioksidia hartsista laskettuna; noin 14 paino-% molybdeenidisulfidia ja noin 14 paino-% talkkia. Tässä hyvänä pidetyssä esimerkissä lisätään muita katalyyttejä; esimerkiksi 12 % kobolttinaftenaattia promoottorina, joka nopeuttaa geeliytymisaikaa; n, n-dimetyyliani-liinia promoottorina, joka parantaa kovettumisnopeutta, ja me-

II

98640 9 tyylietyyliketoniperoksidia (50 %), jolla orgaanisella peroksi-dilla käynnistetään polymeroitumisreaktio.

Voiteluseos voidaan valmistaa seuraavalla menetelmällä. Kun käytetään kaksikomponenttista hartsisysteemiä, tämä kaksikomponent-tinen polyesterihartsi laitetaan huoneen lämpötilassa sekoitus-rumpuun. Samalla kun kaksikomponenttista hartsisysteemiä sekoitetaan, kitkasäätöainetta kuten talkkia lisätään hitaasti hartsiin, johon se dispergoituu. Sen jälkeen lisätään seokseen hitaasti molybdeenidisulfidia ja dispergoidaan hartsiin. Kun komponentit ovat täysin sekoittuneet, ne pumpataan monilinjäiseen sekoituspäähän, jossa katalyytti lisätään. Tyypillisiä katalyyttejä ovat metyylietyyliketoniperoksidi, ja n, n-dimetyyliamiini ja kobolttinaftenaatti. Hartsin kovettumisnopeus säädetään säätämällä näiden kahden suhdetta. Kovettuneen hartsin tarttuvuuden poistamiseksi voidaan haluttaessa laittaa mukaan vahaa noin 1 paino-%:n konsentraatiossa (5-prosenttinen parafiiniliuos styreenissä) . Haluttaessa voidaan seokseen lisätä myös noin 5 % asetonia viskositeettia alentamaan.

Hartsin, voiteluaineen ja kitkansäätöaineen sekoitettu seos yhdessä katalyyttien ja muiden modifiointlaineiden kanssa siirretään sekoitusputken kautta avoimiin muotteihin, jotka ovat kul-jettimellä. Täytetyt muotit siirretään kovetusuunin läpi, millä nopeutetaan tuotteen kovettumisaikaa. Sen jälkeen kovetettu tuote pudotetaan muoteista nämä ylösalaisin kääntämällä ja pakataan asiakkaille toimittamista varten.

Jos käytetään termoplastisia hartseja, hartsien, voiteluaineen ja kitkansäätöaineen seos ruiskuvaletaan yleensä lämpötilavälil-lä 180 - 200°C kahden - kolmen ilmakehän paineessa kovetetuksi lopputuotteeksi, jolla on mikä tahansa haluttu, ruiskutusmuotin määräämä muoto.

Keksinnön kiinteä voiteluaine on tyypillisesti molybdeenidisul-fidi tai grafiitti. Kitkansäätöaine on mieluummin luonnossa 98640 10 esiintyvä mineraali, mutta voidaan käyttää myös tiettyjä synteettisiä mineraaleja, joilla on sopiva partikkelikoko. Kitkan-säätöaineen partikkelikoko voi olla suuruusluokkaa 0,5 mikronia - 5 mikronia. Partikkelikoko on mieluummin 1 mikroni - 2 mikronia .

Kitkansäätöaineen tulisi mieluummin aiheuttaa teräskappaleiden välille kitkakertoimen, joka on huomattavasti korkeampi kuin kiinteän voiteluaineen aiheuttama. Kitkansäätöaineen kitkakerroin voi olla 0,4 - 0,8. Kitkakerroin on mieluummin 0,45 - 0,5. Talkki, jonka partikkelikoko on 1 mikronin ja 2 mikronin välillä, antaa terästen väliseksi kitkakertoimeksi 0,45 - 0,5.

Tyypillinen terästen välinen kitkakerroin molybdeenidisulfidillä on noin 0,06. Keksinnön mukaisilla voiteluseoksilla tulisi terästen välisen kitkakertoimen mieluummin kasvaa noin 0,17:sta noin 0,32:een, kun ryömiminen kasvaa noin 2,5 %:sta noin 30 %:iin. Voiteluseoksen aiheuttaman terästen välisen kitkakertoimen tulisi olla alle 0,3.

Voiteluaineseokselle voidaan haluttu kitkakertoimen suuruus saada sekoittamalla suhteessa oikeat määrät kitkansäätöainetta, jolla on korkea kitkakerroin, ja kiinteää voiteluainetta, jolla on hyvin alhainen kitkakerroin. Kiinteää voiteluainetta ja kitkansäätöainetta on seoksessa mieluummin mukana yhtä suuret määrät, mutta määrät voivat erota toisistaan noin 5 %:iin asti ilman, että vaikutetaan seoksen kitkaominaisuuksiin.

Esimerkit 1-4

Edellä mainituista tuotteista on valmistettu yhdistelmiä seuraavasti : li 98640 11

Alueiden ylä- ja alarajat painoprosentit ien 1%)_ 1) Epoksihartsi-peruskomponentti 90 30

Talkki 5 35

Molybdeenidisulf idi 5. 35 100 100 2) Kaksipakkauksinen polyuretaani- 90 30 hartsi - peruskomponentti

Talkki 5 35

Molybdeenidisulf idi 5. 35 100 100 3) Polyuretaaniakryylihartsi - 90 30 peruskomponentti

Talkki 5 35

Molybdeenidisulf idi 5. 35 100 100 4) Polyesterihartsi 90 30

Talkki 5 35

Molybdeenidisulf idi 5. 35 100 100

Kaikki edellä mainitut yhdistelmät formuloitiin myös korvaamalla molybdeenidisulfidi grafiitilla.

Esimerkki 5 v Testatulla voiteluseoksella (seoksen A mukainen) havaittiin olevan positiivisen terästen välisen kitkatyypin välillä 0,15 -0,35, kun liukumisnopeus (ryöminen) kasvoi noin 2,5 %:sta noin 30 %:iin. Nämä kitkatasot ovat korkeampia kuin terästen väliset kitkakerrointasot, jotka liittyvät tavanomaisiin kiinteisiin, puolikiinteisiin ja nestemäisiin voiteluaineisiin. Kiskon pinnalle tai pyörän kulutuspinnalle laitettuna seoksen havaittiin 98640 12 lievittävän (mahdollisesti poistavan) lyhyttaajuuksisten harjanteiden muodostumisen käynnistymisen ja niiden kehittymisen. Melu, joka sai alkunsa kitkavärähtelyistä kiskon ja pyörän väli-pinnalla, poistui lähes kokonaan.

Esimerkki 6

Kitkaltaan positiivisen voiteluaineen (seos A) kitkaominaisuudet testattiin Amslerin kulumistestauslaitteessa (eräs sveitsiläinen yhtiö valmistaa kaupallisesti Amsler-laitetta). Amslerin kulu-mistestauslaite on suunniteltu sylinterimäisten näytteiden testaamiseen, joiden halkaisija on 3 cm:stä 5 cm:iin. Laitteella testataan näytteiden kitka- ja kulumisominaisuudet vierimisen ja liukumisen olosuhteissa. Muuttamalla näytteiden halkaisijaa ja laitteen välityssuhdetta voidaan näytteisiin kohdistaa laaja ryömimisalue. Laitetta voidaan käyttää myös kitkakertoimen mittaamiseen ja sen vuoksi sitä käytetään arvioimaan voiteluaineiden kitkaominaisuuksia.

Kun voiteluseos laitettiin teräsnäytteille, jotka olivat koostumukseltaan ja kovuudeltaan tyypillisiä kisko- ja pyöräteräksiä, saatiin joukko kitkakertoimia. 2,5 %:n ja 30 %:n ryömimisellä mitatut keskimääräiset kitkakertoimet olivat vastaavasti 0,17 ja 0,32. Kaikki muut testit tällä voiteluaineella antoivat kitka-kertoimen, joka oli kuvassa esitetyllä varjostetulla alueella.

Esimerkki 7

Edellä kuvatulla tavalla valmistettiin voiteluseos käyttämällä ·. seuraavia komponentteja: li 98640 13

Paino-%

Palamista hidastava aine, bromattu, isoftaali- happo-polyesterihartsi + 3 % antimonitioksidia 69,87

Molybdeenidisulfidi 14,08

Talkki 44-26 14,08 12 % kobolttinaftenaatti (geeliytymisajan nopeuttamiseen käytetty promoottori) 0,25 n, n-dimetyylianiliini (kovettumisnopeuden parantamiseen käytetty promoottori) 0,03

Metyylietyyliketoniperoksidi (50 %) (polymeroitumisreaktion käynnistämiseen käytetty orgaaninen peroksidi) 0.69 100,00 Tämän voiteluseoksen aiheuttama terästen välinen kitkakerroin muuttuu noin 0,17:sta noin 0,32:een liukumisnopeuden kasvaessa noin 2,5 %:sta noin 30 %:iin.

Voiteluseokset, joilla on korkeat ja positiiviset kitkaominai-suudet, tarjoavat erittäin houkuttelevan ratkaisun tilanteelle, jossa tapahtuu liukumista terästen välillä. Kun näitä laitetaan kiskon ja pyörän välipinnalle riittävä määrä, ne pienentävät tai poistavat voitelun avulla melun ja samanaikaisesti mahdollistavat sen, että ajoneuvon veto riittää eteenpäin kuljettamiseen, kiihdyttämiseen tai jarruttamiseen. Tällaisten voiteluaineiden lisäetuna on, että kisko- ja pyöräterästen kulumisnopeus tulee pienemmäksi. Pienemmän kitkan (ja melun) ja pienempien kiskon ja pyörän kulumisen lisäksi voi voiteluaineen, jolla on korkea ja positiivinen kitka, käyttö estää lyhyttaajuisten harjanteiden muodostumisen käynnistymisen ja kasvun, koska tämän voiteluseoksen käyttäminen estää tai poistaa värähtelyliikkeet, joita ke 98640 14 hittyy negatiivisen kitkan läsnäollessa kiskon ja pyörän väli-pinnassa.

Edellä olevan kuvauksen valossa on alan ammattimiehille ilmeistä, että tätä keksintöä toteutettaessa on mahdollista tehdä monia muutoksia ja muunnelmia poikkeamatta seuraavien patenttivaatimusten määrittelemästä keksinnön piiristä.

Claims

98640

1. Voiteluaineseos käytettäväksi vierivässä ja liukuvassa kosketuksessa olevien teräskappaleiden voitelussa, tunnettu siitä, että se sisältää: (a) vähintään 20 paino-% polymeerikomponenttia; (b) vähintään 5 paino-% kiinteää voiteluainetta; ja (c) vähintään 5 paino-% kitkansäätöainetta, jota kitkansäätöainetta ja kiinteätä voiteluainetta on seoksessa suhteessa 1:1 ± 2,5 paino-%, joka seos on kiinteä ja saa aikaan tällä seoksella voideltujen kappaleiden välille, yli 2,5 % ryömimisellä, yli 0,10 suuruisen kitkakertoimen, joka kasvaa kappaleiden välisen suhteellisen liukumisliikkeen kasvaessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen voiteluseos, tunnettu siitä, että seos sisältää: (a) 20-90 paino-% polymeerikomponenttia; (b) 5-40 paino-% kiintää voiteluainetta; ja (c) 5-40 paino-% kitkansäätöainetta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen seos, tunnettu siitä, että mainittu kiinteä voiteluaine saa aikaan teräskappaleiden välissä 0,03 - 0,2 suuruisen kitkakertoimen.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen seos, tunnet -t u siitä, että mainittu kitkansäätöaine sisältää jauhemaista mineraalimateriaalia.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen seos, tunnet -V t u siitä, että kiinteää voiteluainetta ja kitkansäätöainetta on mukana oleellisesti yhtä suuret määrät.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen seos, tunnet -t u siitä, että se sisältää 56-80 paino-% mainittua polymeeri-komponenttia , 10-22 paino-% kiinteää voiteluainetta ja 10-22 paino-% kitkansäätöainetta. 98640

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen seos, tunnet -t u siitä, että polymeerikomponentti sisältää mitä tahansa yhtä tai useampaa komponenttia valittuna joukosta, johon kuuluvat epoksiesterihartsi, polyuretaanihartsi, polyuretaani-akryyli-hartsi, polyesterihartsi, polyetyleenihartsi ja polypropy-leenihartsi.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen seos, tunnet -t u siitä, että kiinteä voiteluaine on valittu joukosta, johon kuuluvat molybdeenidisulfidi, grafiitti ja näiden yhdistelmät.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen seos, tunnet -t u siitä, että kitkansäätöaine sisältää yhtä tai useampaa ainetta valittuna joukosta, johon kuuluvat kalsiumkarbonaatti, magnesiumsilikaatti, magnesiumkarbonaatti, bentoniitti, hiilipö-ly, bariumsulfaatti, jauhemaiset asbestit, alumiinisilikaatti, silika, amorfinen silika, synteettinen silika, luonnon silika, saviliuskejauhe, piimää, jauhettu kvartsi, sinkkistearaatti, alumiinistearaatti, sinkkioksidi, antimonioksidi, dolomiitti, lyijykarbonaatti, kalsiumsulfaatti, lyijyoksidi, nafta-leenisynemiitti ja jauhemaiset polyetyleenikuidut.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen seos, tunnet -t u siitä, että mainittu polymeerikomponentti muodostaa 40 paino-% seoksesta, mainittu kiinteä voiteluaine muodostaa 30 paino-% seoksesta ja mainittu kitkansäätöaine 30 paino-% seoksesta.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen seos, t u n - V n e t t u siitä, että mainitun kitkansäätöaineen hiukkaskoko on välillä 0,5 μτη - 5 μπι.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen seos, tunnettu siitä, että mainittu kitkansäätöaine aikaansaa teräs-kappaleiden välillä kitkakertoimen, joka on välillä 0,4 - 0,8. Il 98640

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen seos, tunnettu siitä, että seos aikaansaa teräskappaleiden välillä kitkakertoimen, joka vaihtelee välillä 0,17-0,32 kun suhteellinen liukunopeus kasvaa 2,5 %:sta 30 %:iin.

14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää: (a) 40 ± 2,5 paino-% polyesterihartsikomponenttia; (b) 30 ± 2,5 paino-% kiinteää molybdeniumdisulfidivoiteluai-netta, joka aikaansaa teräskappaleiden välillä noin 0,06 suuruisen kitkakertoimen; ja (c) 30 ± 2,5 paino-% jauhettua talkkia (magnesiumsilikaattia), joka aikaansaa teräskappaleiden välillä kitkakertoimen, joka on suuruudeltaan 0,45-0,5.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen seos, tunnet -t u siitä, että se sisältää: (a) 70 ± 2,5 paino-% polyesterihartsikomponenttia; (b) 14 ± 2,5 paino-% kiinteää molybdeenidisulfidivoiteluainet-ta; ja (c) 14 ± 2,5 paino-% jauhettua talkkia (magnesiumsilikaattia) siten, että yhdisteenä saatu teräs-teräskitkakerroin on välillä 0,17-0,32, kun suhteellinen liukumisnopeus kasvaa 2,5 %:sta 30 %:iin. ! . · 4

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää yhden tai useamman katalyytin, joka on valittu ryhmästä, jonka muodostaa kobolttinaf-tenaatti, n,n-dimetyylianiliini ja metyylietyyliketoniperoksidi.

17. Menetelmä melun pienentämiseksi teräs- pyörä/teräskiskosysteemissä, tunnettu siitä, että pyörän kulutuspinnalle ja/tai kiskon pinnalle laitetaan voite-luseosta, joka kykenee muuttamaan kiskon ja pyörän välisen negatiivisen kitkatyypin positiiviseksi kitkatyypiksi, joka seos sisältää: 98640 (a) vähintään 20 paino-% polymeerikomponenttia; (b) vähintään 5 paino-% kiinteää voiteluainetta; ja (c) vähintään 5 paino-% kitkansäätöainetta.

18. Menetelmä kulumisen pienentämiseksi teräspyörä/teräskisko-systeemissä, tunnettu siitä, että pyörän kulutuspinnal-le ja/tai kiskon pinnalle laitetaan voiteluseosta, joka kykenee muuttamaan kiskon ja pyörän välisen negatiivisen kitkatyypin positiiviseksi kitkatyypiksi, joka seos sisältää: (a) vähintään 20 paino-% polymeerikomponenttia; (b) vähintään 5 paino-% kiinteää voiteluainetta; ja (c) vähintään 5 paino-% kitkansäätöainetta.

19. Menetelmä luiskahtamisen ja tarttumisen vähentämiseksi tai poistamiseksi teräspyörä-teräsraidejärjestelmässä, tunnettu siitä, että pyörään jatkuvasti syötetään voitelu-aineseos, joka sisältää: (a) vähintään 20 paino-% polymeerikomponenttia; (b) vähintään 5 paino-% kiinteää voiteluainetta; ja (c) vähintään 5 paino-% kitkansäätöainetta.

20. Patenttivaatimuksen 17, 18 tai 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että voiteluseos laitetaan filmin muodossa pitämällä kiinteä kappale seosta kosketuksessa pyörän t “ kulutuspinnan kanssa.