Titel: Ueber die Lieferungsbedingungen für Mineralschmieröle bei den königl. preussischen Staatseisenbahnen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 285 (S. 67–70)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj285/ar285018

Ueber die Lieferungsbedingungen für Mineralschmieröle bei den königl. preussischen Staatseisenbahnen.

Von Dr. M. Albrecht in Hamburg.

Mit Abbildung.

Nachdem vor dem Jahre 1890 eine Zusammenstellung der Lieferungsbedingungen für Mineralschmieröle auf den preussischen Staatseisenbahnen eine grosse Mannigfaltigkeit der an solche Oele gestellten Anforderungen gezeigt hatte, wurde mit diesem Jahre bei den Verwaltungen dieser Bahnen das Bedürfniss erkennbar, die Lieferungsbedingungen einheitlich zu gestalten, in Folge einer bei dem königl. preussischen Ministerium der öffentlichen Arbeiten gegebenen Anregung seitens einiger Fabrikanten von Mineralölen, welche im Herbst 1888 die Misstände der mangelnden Einheit in den Lieferungsbedingungen in einer Eingabe an den Herrn Eisenbahnminister klarlegten. Zugleich wurde in dieser Eingabe darauf hingewiesen, dass gleich wichtig wie die Einheit der Lieferungsbedingungen die Einheit der Prüfungsmethoden und die Veröffentlichung derselben als Anhang der Lieferungsbedingungen anzusehen sei. Auch diesem Wunsche wurde seitens der königl. preussischen Eisenbahnverwaltungen Folge gegeben und seit 1890 wurden bei denselben einheitliche Prüfungsmethoden für Mineralschmieröle eingeführt und den Submittenten gleichzeitig mit den Lieferungsbedingungen bekannt gegeben.

Die Lieferungsbedingungen selbst gestalteten sich bei den verschiedenen Verwaltungen in den meisten Punkten einheitlich, wiesen aber bis zum Beginn des laufenden Jahres in dem Haupterfordernisse – der Viscosität des Oeles – noch sehr einschneidende Verschiedenheiten von einander auf. Man hatte die Viscosität eines Rüböles bei 20° C, welches bei dieser Temperatur 15mal so dickflüssig ist als destillirtes Wasser, als Einheit genommen und festgesetzt, dass die Viscosität des Oeles betragen solle:

bei 20°C 30°C. 40°C. 50°C.
untere Grenze:
obere Grenze:
1,5
2,5
0,8
1,3
0,5
0,8
0,4
0,6
gegen Rüböl
bei 20° C. = 1

Diese Ziffern waren offenbar für ein Oel einer ganz bestimmten Provenienz passend gefunden worden, sind aber für Mineralöle anderer Herkunft, als für diejenigen, auf welche sie zugeschnitten waren, nur sehr schwer und bei einigen Oelen nur auf Kosten der Schmierfähigkeit des Oeles zu erfüllen gewesen. Die Schwierigkeit liegt darin, dass Mineralöle verschiedener Herkunft und verschiedener Reinheit ganz verschiedene Ausdehnungscoefficienten haben. In der Praxis langjährig bewährte Waggonöle russischer Herkunft beispielsweise, deren Viscosität bei 50° C. etwa 0,5 beträgt, also in der Mitte zwischen den bei dieser Temperatur geforderten Ziffern liegt, sind bei 20° C. erheblich dicker wie 2,5, während russische Oele, deren Viscosität bei 20° C. zwischen 1,5 bis 2,5 liegt, bei 50° C. nur knapp 0,4 erreichen.

Diese Schwierigkeiten, die Anforderungen der Bahnverwaltungen zu erfüllen, mussten sehr erheblich wachsen, als einige Verwaltungen für Winteröl – d.h. ein Oel, welches bei – 15° C. noch vollkommen flüssig sein soll – ein dickflüssigeres Oel verlangten, als für Sommeröl, für welches – 5 ° C. als die Temperatur vorgeschrieben wird, bei welcher das Oel noch fliessen soll. So hatten thatsächlich einige Verwaltungen im vorigen Jahre vorgeschrieben, das Sommeröl solle die obigen Viscositäten haben, also bei 20° C. minimal 1,5 und maximal 2,5 und das Winteröl solle bei 20° C. mindestens die Viscosität von 2,5 – d. i. die Maximalgrenze für Sommeröl – haben, ohne weitere Beschränkung der Viscositäten bei höheren Temperaturen. –

Etwas leichter ist dem gewissenhaften und sachkundigen Fabrikanten von Eisenbahnschmierölen seine Aufgabe in diesem Jahre von den königl. preussischen Eisenbahndirectionen in Bezug auf die Viscositäten gestellt worden. Die Grenzen der Dickflüssigkeit bei 20° C. sind etwas heraufgesetzt worden, unter Beibehaltung der früheren Grenzen für die höheren Temperaturen und unter Abrundung der oberen Grenzen bei 30° C. und der unteren Grenze bei 40° C. Als Einheit hat man das Rüböl verlassen und statt desselben einfach die Auslaufgeschwindigkeit des destillirten Wassers bei 20° C. auf Engler's Viscosimeter gesetzt. Auf Wasser bei 20° C. = 1 bezogen waren im J. 1891 die Auslaufgeschwindigkeiten auf Engler's Viscosimeter bei nachstehenden Temperaturen vorgeschrieben:

bei 20° C. 30° C. 40° C. 50° C.
untere Grenze: 22,5 12 7,5 6
obere Grenze: 37,5 19,5 12 9

während die diesjährigen Submissionsbedingungen der königl. preussischen Verwaltungen für Sommer- und Winteröl im Allgemeinen folgende Ziffern forderten:

bei 20° C. 30° C. 40° C. 50° C.
untere Grenze: 25 12 8 6
obere Grenze: 45 20 12 9

Nur eine grosse preussische Verwaltung hat für dieses Jahr die vorjährigen oberen Grenzen bei den verschiedenen Temperaturen als unterste Grenzen vorgeschrieben, ohne Beschränkung der Dickflüssigkeit nach oben, verlangt also:

bei 20° C. eine Auslaufgeschwindigkeit von
mindestens 37,5 gegen Wasser
bei 30° C. eine Auslaufgeschwindigkeit von
mindestens 19,5 gegen Wasser
bei 40° C. eine Auslaufgeschwindigkeit von
mindestens 12 gegen Wasser
bei 50° C. eine Auslaufgeschwindigkeit von
mindestens 9 gegen Wasser
|68|

während eine andere Verwaltung für Sommeröl die oben angeführten Grenzen, bei 20° C. von 25 bis 40 u.s.w., für Winteröl dagegen einen Flüssigkeitsgrad von mindestens 37,5 bei 20° C. verlangt, also für den Wintergebrauch ein erheblich dickeres Oel als für den Sommergebrauch.

Daneben wird für das Sommeröl ein Kältepunkt von – 5° 0., für das Winteröl von – 15° C. verlangt, d.h. die Oele sollen bei diesen Temperaturen, einem gleichbleibenden Drucke von 50 mm Wassersäule ausgesetzt, in einem Röhrchen von 6 mm innerer Weite noch mindestens 10 mm in einer Minute steigen.

Der Entflammungspunkt der Oele soll über 160° C. und das specifische Gewicht bei 20° C. zwischen 0,900 und 0,925 liegen. Die Oele sollen wasserfrei und säurefrei sein, dürfen nur schwachen Geruch besitzen und sollen sich in Petroleumbenzin von 0,67 bis 0,70 spec. Gew. vollkommen lösen lassen. Das Oel darf keine fremdartigen Beimengungen enthalten und selbst nach längerem Lagern keinen Bodensatz bilden; auch darf es keine trocknenden Eigenschaften besitzen, d.h. in dünnen Lagen längere Zeit den Einwirkungen der Luft ausgesetzt weder verharzen, noch zu einer firnissartigen Schicht eintrocknen.

Die Bestimmungen der früheren Lieferungsbedingungen über das Verhalten der Oele bei der Einwirkung von Natronlauge, Schwefelsäure und Salpetersäure sind in den letzten Jahren fallen gelassen worden.

Bei der Prüfung der Oele soll zur Feststellung des Flüssigkeitsgrades ein geaichtes Engler'sches Viscosimeter, zur Feststellung des Entflammungspunktes ein offener, auf einem Sandbade ruhender Porzellantiegel und zur Feststellung der Kältebeständigkeit des Oeles ein ziemlich complicirter, bei der königl. Eisenbahndirection Berlin zusammengestellter, von G. A. Schultze in Berlin ausgeführter Apparat benutzt werden. Die beiden letzteren Apparate sind in den Lieferungsbedingungen neben beigedruckten Abbildungen genau beschrieben.

Namentlich die Bestimmungen des Flüssigkeitsgrades und der Kältebeständigkeit haben zu häufigen Differenzen zwischen den Abnahmeorganen der Eisenbahnverwaltungen und den Lieferanten Anlass gegeben.

Obgleich das Engler'sche Viscosimeter ein einfach zu handhabender, leicht übersichtlicher Apparat ist, erfordert das Arbeiten mit demselben grosse Genauigkeit und Sorgfalt und vor allen Dingen gleichmässig construirte und sorgfältigst geprüfte Apparate, wenn von zwei Experimentatoren zur Vergleichung brauchbare, übereinstimmende Resultate erhalten werden sollen. Selbst mit best hergestellten und geaichten Apparaten können mit dickflüssigen Oelen und bei höheren Temperaturen genau übereinstimmende Zahlen nicht erhalten werden, da bei einer Versuchsdauer von 5 Minuten und darüber, welche bei sehr dickflüssigen Mineralölen sich sogar bis zu einigen Stunden für einen Versuch ausdehnt, mit dem allgemein gebräuchlichen, einfachen Apparate die Temperatur nicht constant erhalten werden kann. Es sind deshalb zur Vermeidung dieses für genaue Versuche sehr schwer wiegenden Uebelstandes sowohl von Engler und Künkler1), als auch von A. Martens2) Viscosimeter zur Prüfung von Oelen bei constanter Temperatur construirt worden. Das ursprüngliche, einfachere Engler'sche Viscosimeter3) gibt nur dann für die Praxis genügend brauchbare Resultate, wenn die in Engler's Beschreibung des Apparates vorgeschriebenen Dimensionen bei der Anfertigung genau eingehalten werden, wenn diese Dimensionen bei der Aichung geprüft, die Thermometer selbstverständlich verglichen werden und wenn vorzüglich das Ausflussröhrchen des Apparates genau auf Länge und Durchmesser untersucht und wenn nöthig mit einem genauen Dorn nachgearbeitet wird, damit die lichte Weite desselben überall gleichmässig 3 mm, wie vorgeschrieben, beträgt.

Eine Aichung der Apparate, welche nur die Abweichung der Thermometer und die Ausflusszeit für destillirtes Wasser feststellt; wie solche jetzt üblich ist, genügt in keiner Weise als Beweis für die Richtigkeit und Brauchbarkeit derselben, wie folgendes Beispiel recht drastisch zeigt.

Ich habe im Januar dieses Jahres ein geaichtes Engler'sches Viscosimeter von einer bestbekannten Berliner Firma bezogen und von derselben unter Nr. 73 mit einem Aichscheine von der physikalisch-technischen Reichsanstalt zu Charlottenburg geliefert erhalten. Nach diesem Schein betrug die Ausflusszeit für destillirtes Wasser von 20° C. auf diesem Apparate 53 Secunden. Dieselbe Ausflusszeit hatte laut Aichschein der grossherzogl. badischen chemischtechnischen Prüfungs- und Versuchsanstalt ein anderer, in meinem Besitz befindliches Engler'sches Viscosimeter Nr. 469, welcher aus Heidelberg bezogen war. A priori hätte man also annehmen sollen, dass diese beiden Apparate, welche für Wasser von 20° C. genau dieselbe Ausflusszeit ergaben, auch für Oele übereinstimmende Ziffern ergeben müssten. Der Berliner Apparat erwies sich aber bei genauerer Prüfung als gänzlich abweichend von dem Heidelberger Apparate; während das Ausflussröhrchen des letzteren vorschriftsmässig 20 mm lang ist, ist das Ausflussröhrchen des Berliner Apparates um 5 mm länger, und zwar von dem Verfertiger absichtlich länger gemacht worden, um das Röhrchen ausserhalb des Bodens durch eine Schraubenmutter haltbarer mit dem letzteren verbinden zu können. Es ist einleuchtend, dass eine derartige Abweichung in der Länge des Ausflussrohres die Ausflusszeiten für dicke Oele wesentlich beeinflussen musste, obgleich auf die Ausflusszeit des Wassers, welches wenig Adhäsion an die Gefässwand hat, die grössere Länge des Röhrchens ganz ohne Einfluss geblieben war. In der That wurden für Oele auf dem Berliner Apparate derartig abweichende Ausflusszeiten gefunden, dass der Apparat als gänzlich unbrauchbar bei Seite gestellt werden musste. Nachstehende Zusammenstellung zeigt die auf beiden Apparaten erhaltenen Zahlen:

Wasser
bei
20° C.
Rüböl
bei
20° C.
Rüböl
bei
50° C.
Waggonöl
bei
20° C.
Waggonöl
bei
50° C.
Apparat Nr. 73 aus
Berlin mit Aich-
schein aus Charlot-
tenburg, ddo. 9. Ja-
nuar 1892




53




875




270




2025




432
Apparat Nr. 469 aus
Heidelberg mit Aich-
schein von Karls-
ruhe, ddo. 24. Januar
1891




53




710




227




1570




318
|69|

Die Berliner Verfertiger lehnten die Zurücknahme des falschen Apparates ab, behauptend, ihre Apparate seien die richtigen! Wenn ein solcher Apparat in die Hände einer preussischen Eisenbahnverwaltung gelangt, so sind gleich bedeutende Differenzen bei den Viscositätsbestimmungen, wie die vorstehend gezeigten; die unausbleibliche Folge.

Es wäre im Hinblick auf vorstehendes Beispiel sehr zu empfehlen, wenn bei der Aichung der Engler'schen Viscosimeter, neben der Controle der durch Engler vorgeschriebenen Maasse und der Bestimmung der Ausflusszeit des Wassers, die Ausflusszeit eines fetten hochgereinigten Mineralöles, von einer bekannten, auf einem genauest gearbeiteten Normalapparate gegen Wasser ermittelten Viscosität, bei 20° C. und 50° C. bestimmt und in dem Aichscheine angegeben würde, um wie viel die Ausflusszeit dieses Mineralöles auf dem geprüften Apparate abweiche von der auf dem Normalapparate ermittelten. Ich würde zu diesem Zwecke ein best gereinigtes helles russisches Mineralöl von 0,905 bis 0,908 spec. Gew. und einer Viscosität bei 50° C. von etwa 6mal Wasser von 20° C. empfehlen, welches Oel in einer verschlossenen Flasche von dunklem Glase aufzubewahren ist. Von Zeit zu Zeit ist die Viscosität dieses Normalöles auf dem Normalviscosimeter mit der ursprünglich festgestellten Viscosität zu vergleichen und das Oel durch frisch raffinirtes Oel zu ersetzen, sobald sich seine Viscosität durch längeres Lagern erheblich verändert hat.

Wenn wir auf diese Weise geaichte Apparate und dadurch die Möglichkeit erhalten, die gekauften Apparate mit einem Normalapparate vergleichen zu können, werden die Differenzen bei den Viscositätsbestimmungen ein und desselben Oeles an zwei Versuchsstellen seltener werden.

Ausser durch die Ungenauigkeit der Apparate, die Sorglosigkeit oder Ungeübtheit des Experimentators, werden die Versuchsresultate auf dem Engler'schen Viscosimeter auch beeinflusst durch zufällig und ausserhalb der Controle des Fabrikanten in das Oel gerathene mechanische, feine Verunreinigungen oder mikroskopische Ausscheidungen und durch hygroskopische Feuchtigkeit, welche das Oel auf der Reise durch Lagerung im Freien an Bahnhöfen, Quais, Magazinhöfen u.s.w. mittels der nass gewordenen Fassdauben angezogen hat.

Speciell bei dunklen Mineralschmierölen empfiehlt es sich daher zur Erlangung genauer Resultate, falls das Oel beim Erhitzen im Reagensglase schäumt, stösst oder in dünner Schicht an der Rohrwand eine weisse Emulsion bildet, was auf Wassergehalt hindeutet4), dasselbe durch so lange unter Umrühren in der Porzellanschale auf 110° C. bewirktes Erwärmen, bis es ruhig fliesst, zu trocknen und es danach durch ein trockenes Faltenfilter zu filtriren und abkühlen zu lassen, ehe man die Viscositätsbestimmung vornimmt.

Der Apparat zur Bestimmung der Kältebeständigkeit der Oele ist in den neuesten Lieferungsbedingungen der preussischen Eisenbahnen wie nachstehend beschrieben:

„Die Vorrichtung besteht aus dem Apparate zur Herstellung des gleichmässigen Luftdruckes von 50 mm Wassersäule und dem Apparate zur Abkühlung des Oeles auf eine bestimmte Temperatur.

„In das Glas a ist ein durch ein Gewicht beschwerter Glastrichter b umgestülpt, welcher mittels Gummischlauch und -Zwischenstück mit dem Manometerrohre c in Verbindung steht. Letzteres ist durch den Arm eines Ständers g gehalten. Beim Eingiessen von Wasser in das Glas a und das Rohr c wird die Pressung der in dem Trichter eingeschlossenen Luft sich in dem Unterschiede der beiden Niveaus in dem Rohre c zeigen. Diese Pressung lässt sich, bevor der Schlauch d auf das Oelprobirglas gesteckt wird, mittels der Schlauchklemme f genau auf 50 mm reguliren und danach durch Absperrung dauernd erhalten. In den Schlauch d ist mittels -Stück ein Luftauslasschlauch mit der Klemme e eingeschaltet, um beim Aufsetzen des Schlauches auf das Probirglas eine vorzeitige Luftpressung auf das Oel zu verhüten. Die Abkühlung des Oeles geschieht in -förmigen mit Centimeter-Theilung versehenen 6 mm weiten Röhrchen in dem mit einer bei – 5 ° C. bezieh. – 15° C. gefrierenden Salzlösung gefüllten Gefäss h, welches in dem mit einer Kältemischung aus Eis und Viehsalz gefüllten grösseren irdenen Topf i steht.

„Um mehrere Proben zu gleicher Zeit ausführen zu können, sind vier Oelprobirgläschen an dem beweglichen Statif k aufgehängt, in dessen Arme mit Klemmen sie leicht eingesetzt und ausgelöst werden können. Das Thermometer l in der Salzlösung zeigt die Temperatur der Lösung bezieh. des Oeles an.

Textabbildung Bd. 285, S. 69
„Die mit Oel etwa 30 mm hoch gefüllten Probirgläschen sollen, sobald die Salzlösung ihren Gefrierpunkt erreicht hat, so weit in dieselbe gesenkt werden, dass das Oel 10 mm unter dem Niveau der Lösung steht.

„Nach 1 Stunde wird der Schlauch d des fertig gemachten Druckapparates bei offener Klemme e auf ein Probirglas geschoben, dasselbe so weit aus der Lösung gezogen, dass man die Oelkuppe sehen kann, und nach Schliessen der Klemme e die Klemme f geöffnet. Hiernach beobachtet man, ob unter dem eintretenden Drucke das Oel in 1 Minute um 10 mm im Schenkel steigt.

„Nach Schliessen der Klemme f und Oeffnen der Klemme e wird der Schlauch d abgelöst und kann die Prüfung der übrigen Oele erfolgen.

„Die Kältemischung (aus 1 Th. Viehsalz und 2 Th. zerkleinertem Eis) gibt Temperaturen von weniger als – 15° C. Zur Erzeugung der constanten Temperatur von |70| – 5° C. dient eine Lösung von 13 Th, Kaliumnitrat und 3,3 Th. Kochsalz auf 100 Th. Wasser, der Temperatur von – 15° C. eine Lösung von 25 Th. Chlorammonium auf 100 Th. Wasser.

„Bei Verwendung chemisch nicht reiner Salze kann eine Correctur des Gefrierpunktes durch Kochsalz herbeigeführt werden, indem geringe Zusatzmengen den Gefrierpunkt herabziehen.“

(Schluss folgt.)

|68|

D. p. J. 1890 276 42.

|68|

Mittheilungen aus den königl. technischen Versuchsanstalten Berlin, 1889 Ergänzungsheft 5 S. 6.

|68|

Chemiker-Zeitung, 1885 S. 189.

|69|

Mittheilungen aus den königl. technischen Versuchsanstalten Berlin, 1889 Bd. 7 S. 74.

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