Titel: Künkler, zur Kenntniſs der Mineralschmieröle.
Autor: Künkler, Aug.
Fundstelle: 1889, Band 274 (S. 276–284)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj274/ar274042

Zur Kenntniſs der Mineralmaschinenöle; von Aug. Künkler.

Da es einer einfachen Methode für die Qualitätsbestimmung der Mineralmaschinenöle ermangelte, so fehlte bei der übergroſsen Menge der Fabrikate und der Verschiedenheit ihrer Eigenschaften das aus ihren Untersuchungen sich ergebende Material zum Vergleiche ihrer Qualitäten. Die übliche Beurtheilung aus dem Grade der Verflüchtigung oder Entzündlichkeit, dem specifischen Gewichte, dem Erstarrungspunkte und der Consistenz bei gewöhnlicher Temperatur, sowie der Farbe erwies sich in praxi als nicht ausreichend und ermöglichte nur ein Specificiren von Oelen gleicher Herkunft in leichte, mittlere und schwerere Maschinenöle und Cylinderöle. Daſs aber diese Möglichkeit eine sehr beschränkte ist und erst unter Berücksichtigung der specifischen Zähflüssigkeit eine sichere wird, geht, wie später näher ausgeführt wird, aus meinen Versuchen hervor. Da also die Bestimmung genannter Eigenschaften die Qualität der Oele nur annähernd erkennen lieſs, so versuchte man die Frage der genauen Qualitätsbestimmung dadurch zu lösen, daſs man die direkte Prüfung der Oele auf Schmierfähigkeit in einer Weise vornahm, wie sie der Verwendung in der Praxis möglichst entsprach, indem man die Oele auf eigens zu diesem Zwecke construirten Maschinen unter möglichster Berücksichtigung der in der Praxis auftretenden Umstände prüfte. Die mit den verschiedenen Maschinen erzielten Resultate sind indeſs vollständig abweichend, zu Vergleichen unter einander nicht verwendbar, da man bei der Construction jeder dieser Maschinen von anderen Gesichtspunkten ausging. Und selbst die auf ein und demselben Apparate vorgenommenen Prüfungen liefern nur dann zum Vergleiche unter einander brauchbare Resultate, wenn sie mit gröſster Sorgfalt und Sachkenntniſs durchgeführt werden. Bei keiner dieser Maschinen aber sind alle die Punkte berücksichtigt, die nothwendiger Weise bei einer Prüfung für die Praxis in Betracht kommen. Der Natur der Sache nach bleiben derartige Prüfungen in Ermangelung eines absoluten Maſses für die Schmierfähigkeit begrenzt auf einen Vergleich mit durch die Praxis als thatsächlich brauchbar anerkannten Oelen. Durch langjährige und verschiedenartigste Verwendung in der Praxis begründete erst die Erfahrung das Urtheil über die Schmierfähigkeit |277| bezieh. Brauchbarkeit bestimmter Oele zu bestimmten Zwecken, gab also den Maſsstab für die Schmierfähigkeit der jetzt in der Schmierölfabrikation als Norm geltenden Oele. Unter diesen Umständen ist es begreiflich, daſs die Oelprobirmaschinen nur beschränkte Verwendung finden und da eine einfache, richtige Methode zur Prüfung der Oele noch fehlt, wird das Geschäft in Schmiermittel zur Zeit noch als eine Vertrauenssache behandelt, denn nur die jedesmal meist mit Opfer an Zeit und Geld praktisch gewonnene Erfahrung kann über die Qualität bezieh. Zweckmäſsigkeit eines Oeles entscheiden. Letzterer Umstand hat seinen Grund in der verschiedenen Beschaffenheit der Maschinen bezieh. ihrer Construction, Leistungsfähigkeit und Material, sowie in der mannigfaltigen Art und Weise der Schmierung. Daſs nun die Praxis in dem verhältniſsmäſsig leichten Eigenschaftsnachweise eine wesentliche Stütze bei Beurtheilung der Oele finden kann, und zwar mit Umgehung der Oelprobirmaschinen, sollen die nachfolgenden Untersuchungen zeigen.

Erst im Laufe der letzten Jahre erkannte man die Bedeutung der Zähflüssigkeitsbestimmung für die Beurtheilung der Qualität der Mineralöle, und in kürzester Zeit sind eine Reihe von Apparaten zu diesem Zwecke construirt worden. Versuche und Erfahrung zeigten, daſs die Zähflüssigkeit in engster Beziehung zur Schmierfähigkeit steht. Die Zähflüssigkeit bestimmt jedoch niemals die absolute Schmierfähigkeit, sondern deren relatives Maſs gegenüber der Zähflüssigkeit eines erprobten Oeles. Damit erfüllt aber die Feststellung der Zähflüssigkeit unter gleichzeitiger Beobachtung der übrigen Eigenschaften eigentlich annähernd denselben Zweck, wie die zu diesem Behufe construirten Oelprobirmaschinen, und wird in den meisten Fällen ausreichen. Man ist daher mit Recht dazu übergegangen, die Qualität der Oele in erster Linie nach ihrer Zähflüssigkeit zu beurtheilen und von diesem Gesichtspunkte aus habe ich eine Reihe Oele verschiedenster Herkunft untersucht, um so das zum Vergleiche ihrer Qualitäten nöthige, in der Tabelle angegebene Material zu gewinnen.

Da bisher unter den Eigenschaften der mineralischen Schmieröle nur die Bestimmung des Paraffingehaltes, des specifischen Gewichtes gleichsiedender Fractionen, sowie deren Lichtbrechungsexponent zur Erkennung der Abstammung eines Oeles dienten, veranlaſste mich dieses, eingehende Versuche vorzunehmen, ob und inwieweit etwa die specifische Zähflüssigkeit der Oele diese bis jetzt schwierige Unterscheidung erleichtern könnte. Die vorliegende Arbeit soll die Belege für die Bedeutung dieser Eigenschaft auch in der angegebenen Richtung liefern.

Ich bediente mich bei meinen Untersuchungen des Engler'schen Viscosimeters, betreffs dessen ich auf Chemiker-Zeitung, 1885 S. 189, verweise. Als Versuchsmaterial bezog ich in der Praxis hauptsächlich Verwendung findende, anerkannt gute Mineralschmieröle direkt von den |278| Producenten, so daſs diese Oele als Normalöle betrachtet werden können, und verdanke deren Erhalt der freundlichen Vermittelung des Herrn Prof. Dr. C. Engler hierselbst.

Die Bestimmung der Zähflüssigkeit ist, der Verschiedenheit der Destillate und somit auch dem Verwendungszwecke entsprechend, bei verschiedenen Temperaturen für ein und dasselbe Oel vorgenommen worden. Aus diesen Bestimmungen ist gleichzeitig zu ersehen, in welchem Maſse die Zähflüssigkeit von Oelen verschiedener Herkunft mitzunehmender Temperatur verschieden abnimmt.

Neben der Viscosität sind noch, wie die nachfolgende Tabelle zeigt, die übrigen maſsgebenden Eigenschaften der betreffenden Oele des Vergleiches halber untersucht worden.

Das specifische Gewicht ist meist mittels Pyknometer, in wenigen Fällen mit einer hydrostatischen Wage von Westphal ermittelt.

Der Beginn des Verdampfens, sowie Flamm- und Brennpunkt sind in üblicher Weise in einem kleinen Porzellantiegel, der Erstarrungspunkt in Reagenzgläsern gewöhnlicher Gröſse beobachtet. Die Destillationsprobe (Siedeanalyse) vollzog ich nach der von C. Engler (Chemiker-Zeitung, 1886 S. 1238) für Brennöl mitgetheilten Methode, nur benutzte ich, um allzu starke Condensation der Dämpfe zu verhüten, ein Fractionskölbchen mit weniger hohem Steigrohre.

Die untersuchten Oele sind amerikanischer, russischer und deutscher Herkunft; von einer Untersuchung der ebenfalls im deutschen Verkehre befindlichen englischen Schieferöle sah ich ab. Im Vordergrunde der Untersuchung stehen die russischen und amerikanischen Oele, die auch für die Praxis das wesentlichste Interesse beanspruchen. Die sächsischen Braunkohlentheeröle, denen die genannten englischen Schieferöle sehr nahe stehen, finden als Schmiermittel für sich kaum Verwendung, theils ihrer Natur und theils der Art der Verarbeitung wegen. Dieselben dienen als Surrogate zum Verschneiden von zähflüssigen Oelen, bei Herstellung von Fetten und Schmieren und zur Denaturirung von Pflanzenölen in Anbetracht des billigen Preises. Die englischen Oele verdienen vor den sächsischen den Vorzug, auch bezüglich Qualität der sogen. Mischöle stehen Ruſsland und Amerika hinter England zurück. Die Oele von Hannover und Elsaſs nehmen an der Gesammtproduction von Schmierölen nur untergeordneteren Antheil. (S. Tabellen S. 280 bis 283.)

Wir unterscheiden im Allgemeinen zwischen Maschinenölen und Cylinderölen; die letzteren umfassen die höchst siedenden Destillate, während erstere sämmtliche Destillate, von dem Solaröle bezieh. Mischöle bis zu dem des Cylinderöles steigend, einschlieſsen. Die Cylinderöle bilden eigentlich nur eine abgegrenzte Gruppe für ein und denselben Gebrauchszweck, während die Maschinenöle, die mannigfaltigsten Verwendungen findend, sich demgemäſs in verschiedene Gruppen eintheilen |279| lassen. Wie aus der Tabelle ersichtlich, steigen die specifischen Gewichte der untersuchten Cylinderöle russischer Herkunft von 0,911 bis 0,923, deren Flammpunkte von 188 bis 238° C.; die specifischen Gewichte der Maschinenöle eben solcher Herkunft von 0,893 bis 0,920, deren Flammpunkte von 138 bis 197° C. Für die untersuchten Maschinenöle amerikanischer Abstammung schwankt das specifische Gewicht von 0,884 bis 0,920, deren Flammpunkte von 187 bis 206° C., für Cylinderöle das specifische Gewicht von 0,886 bis 0,899, deren Flammpunkte von 280 bis 2830 C.

Betrachten wir nun die Cohärenz der Oele mit Rücksicht auf ihren Verwendungszweck, so zeigt sich, daſs sich thatsächlich alle für denselben Zweck bestimmten Fabrikate einem einheitlichen Flüssigkeitsgrade bei einer bestimmten Temperatur nähern und daſs die Viscosität in engster Beziehung zur Schmierfähigkeit steht, somit sich letztere aus ersterer hinreichend beurtheilen läſst.

So besitzen von Oelen russischer Herkunft die Spindelöle bei einem specifischen Gewichte von 0,893 bis 0,895 eine specifische Zähflüssigkeit von 3,15 bis 3,44 bei 50° C., die hellen Oele für Dampfmaschinen als Ersatz von Rüböl, Olivenöl u.s.w. bei einem specifischen Gewichte von 0,903 bis 0,909 eine solche von 5,86 bis 6,34, die Cylinderöle bei einem specifischen Gewichte von 0,911 bis 0,923 diejenige von 2,07 bis 2,88 bei 100° C. Dunkle Oele für ein und denselben Verwendungszweck lagen mir nicht vor, es sei jedoch bemerkt, daſs solche meist gewöhnlichen Schmierzwecken dienen, also für Achsen, Transmissionen, gewöhnlichere Maschinen, und daſs die Eigenschaften dieser Oele in Folge entsprechender mäſsiger Preislage derart beeinfluſst sind, daſs mit Ausnahme weniger Fälle auf gleichmäſsiges Material kaum zu rechnen sein dürfte. Zu diesen Oelen sind in erster Linie die Brennölrückstände, sogen. Residuen, zu rechnen. Von den Oelen amerikanischer Herkunft zeigen die Spindelöle bei 0,908 bis 0,911 spec. Gew. einen Viscositätsgrad von 3,13 bis 3,32 bei 50° C., helle amerikanische Oele für Dampfmaschinen und als Ersatz von Rüböl u.s.w. sind mir nicht bekannt geworden. Das einzige mir vorliegende helle Oel dieser Art zeigt 0,920 spec. Gew. bei einem Viscositätsgrade von 4,23 bei 50° C. und ist nur in beschränktem Maſse für genannte Zwecke zu verwenden. Für diese Zwecke sind also aus amerikanischem Rohöle helle Oele nicht oder doch nur unvortheilhaft herzustellen. Die Cylinderöle zeigen bei einem specifischen Gewichte von 0,886 bis 0,899 einen Viscositätsgrad von 4,17 bis 4,82 bei 100° C.

Bei Vergleich der amerikanischen und russischen Oele mit einander für die berührten Gebrauchszwecke ergibt sich betreffs ihrer Zähflüssigkeit ferner, daſs den Maschinenölen russischer Abstammung wesentlich höhere Schmierfähigkeit eigen ist gegenüber denjenigen amerikanischer, steht doch das amerikanische Oel von 0,920 spec. Gew. für Maschinenschmierung

|280|
Textabbildung Bd. 274, S. 280–281
|281| |282|
Textabbildung Bd. 274, S. 282

mit 4,23 um 1,63 hinter dem tiefst stehenden russischen hellen Maschinenöle mit 5,86 zurück. Im Gegensatze hierzu sind die amerikanischen Cylinderöle den russischen bezüglich ihrer Zähflüssigkeit wesentlich überlegen. In Ergänzung dieser Eigenthümlichkeiten sei bemerkt, daſs nach den Versuchen von C. Engler (Das Erdöl von Baku, 1886 S. 76) wiederum bei den leichteren Destillaten der Rohöle, dem Brennöle, das Verhältniſs umgekehrt ist, indem die amerikanischen Brennöle eine höhere Viscosität als die russischen besitzen.

Verfolgen wir ferner das Verhalten des specifischen Gewichtes bei steigendem Siedepunkte, so nimmt dasselbe bei den russischen Oelen stetig zu, für die Spindelöle von 0,893 bis 0,895, für helle Maschinenöle von 0,903 bis 0,909, dunkle Maschinenöle von 0,900 bis 0,920 und für |283| Cylinderöle 0,911 bis 0,923. Ganz anders verhalten sich in dieser Beziehung die amerikanischen Oele, welche zeigen: für Spindelöle 0,908 bis 0,911, helles Maschinenöl 0,920, dunkles Maschinenöl 0,884 und endlich für Cylinderöle 0,886 bis 0,899 spec. Gew. Es zeigen also die Cylinderöle als höchst siedende Destillate ein weit niedrigeres specifisches Gewicht als die vorhergehenden leichteren Antheile. Die Dichte der Cylinderöle liegt innerhalb derjenigen der dunklen Maschinenöle und Mischöle und erreicht nicht einmal diejenige der Spindelöle.

Die wechselseitige Stellung gestaltet sich bei steigendem Siedepunkte derart, daſs die amerikanischen Oele von 0,908 bis 0,920 spec. Gewicht in Zähflüssigkeit und somit auch Gebrauchszweck den russischen von 0,893 bis 0,900 spec. Gew. entsprechen, dagegen diejenigen amerikanischer |284| Herkunft von 0,884 bis 0,899 spec. Gew. denjenigen russischer Herkunft von 0,900 bis 0,923 spec. Gew. Es differirt also für Oele gleicher Zähflüssigkeit das specifische Gewicht um 0,015 bis 0,020 bezieh. 0,016 bis 0,024.

Diese Zahlen lassen aber noch weiter erkennen, daſs die amerikanischen Cylinderöle in Zähflüssigkeit und Flammpunkt und somit Schmierfähigkeit denjenigen russischer Herkunft überlegen sind und umgekehrt die russischen Maschinenöle denjenigen amerikanischer Herkunft.

Daſs dies thatsächlich der Fall ist, hat sich auch in der Praxis bei versuchter Einführung russischer Cylinderöle gezeigt. Der Vorzug amerikanischer Spindelöle vor den russischen ist, wie aus unseren Versuchen hervorgeht, keineswegs der Viscosität zuzuschreiben; hier kommt vielmehr auſser Farbe, Geruch und absoluter Reinheit in erster Linie die höhere Preislage der russischen Spindelöle in Betracht.

Um irrigen Auffassungen zu begegnen, sei bemerkt, daſs in die für amerikanische Oele angezogenen Grenzen von 0,884 bis 0,899 spec. Gew. auch die Mischöle fallen, die jedoch eine Berücksichtigung nicht fanden und ebenso, wie die russischen Mischöle von 0,870 bis 0,885 spec. Gew., denen sie entsprechen, in der Tabelle fehlen.

(Schluſs folgt.)

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: