Viscosimeter für Maschinenschmieröle.Der Apparat ist zu beziehen von C. Desaga in Heidelberg. Von A. Künkler. Mit Abbildung. Viscosimeter für Maschinenschmieröle. Zur Bestimmung der Zähflüssigkeit mittels der gebräuchlichen Viscosimeter ist eine verhältnissmässig grosse Menge Oel nöthig, wie sie nicht immer zur Verfügung steht. Es ist dies stets der Fall, wenn ein aus fettem Oel und Mineralöl gemischtes Oel zur Prüfung vorliegt, denn die Trennungsmethode gestattet nicht, mit so grossen Mengen Oel zu arbeiten, um eine für die Zähflüssigkeitsbestimmung der einzelnen Bestandtheile genügende Menge zu erhalten. Es ist aber mindestens die Zähflüssigkeitsbestimmung des in dem Gemische enthaltenen Mineralöles erforderlich, denn diese ist das einzig sichere Mittel der Qualitätsbestimmung. Ich habe daher den nachstehenden Apparat construirt, welcher gestattet, die Zähflüssigkeitsbestimmung mit nur 30 ec Oel vorzunehmen. Bei diesem Apparate sind auch gleichzeitig die Nachtheile anderer Viscosimeter vermieden, welche darin bestehen, dass höhere Temperaturen nur durch besondere theure Vorrichtungen constant zu halten sind, das Arbeiten ohne diese aber schwierig ist und die Ergebnisse leicht ungenau werden, dass ferner die Bestimmungen bei allen Temperaturen unter denselben Bedingungen vorgenommen werden und deshalb bei höheren Temperaturen an Genauigkeit einbüssen. Bei letzteren sind nämlich die Unterschiede in den Auslaufzeiten sehr klein und die Fehler bei der Beobachtung in Folge dessen gross, so dass die Qualitätsunterschiede nicht mit der wünschenswerthen Schärfe hervortreten. Um dies zu erreichen, müsste man für höhere und niedere Temperaturen zwei verschiedene Apparate bezieh. Auslaufröhren verwenden. Einestheils um dies zu vermeiden, anderentheils um die Zähflüssigkeit als solche möglichst genau zu bestimmen, ist als Auslaufrohr eine Capillare gewählt, durch welche das Oel bei hohen und niederen Temperaturen unter verschiedenem Drucke durchfliesst. Mit dem Apparate arbeitet man auch bei höheren Temperaturen schnell und sicher, und die Unterschiede an den Zähflüssigkeiten treten bei allen Temperaturen scharf hervor. Das aus Messingblech gearbeitete und mit einem Kupferboden versehene cylindrische Gefäss w dient zur Aufnahme des Oel- bezieh. Wasserbades, welches mittels einer darunter gestellten Gas- oder Spiritusflamme erwärmt und dessen Temperatur an dem durch die Oese x gehaltenen Thermometer beobachtet wird. In dem Bade steht das ebenfalls aus Messingblech gefertigte herausnehmbare Gestell d, welches durch seine an die Wandungen des Gefässes w anstossenden vier Füsse, sowie durch zwei in Einschnitte des schrägen Gefässrandes eingreifende Arme h festen Halt hat. In diesem Gestelle ruht, durch die Federklammer i gehalten, das aus starkem Glas gefertigte Viscosimeter, bestehend aus dem 13 mm weiten und 65 mm langen Einfüllrohre k, der 40 mm weiten Kugel e, in welche das zu prüfende Oel bis zur Marke f eingefüllt wird, der Capillare c, der unteren Kugel a und dem Steigrohre b mit der Marke g, bis zu welcher 25 cc Oel durch die Capillare in die Kugel a und das Steigrohr b eingesaugt werden. Das in die Kugel e reichende Thermometer ist durch einen lose über das Einfüllrohr k gesetzten Kork gehalten. Der Abstand der Marke f von der Mündung der Capillare ist 35 mm. Die Weite der 30 mm langen Capillare ist dadurch bestimmt, dass in ihr destillirtes Wasser von 20° C. 50 mm hoch aufsteigt. Die Höhe des Steigrohres b, welches mit dem Apparate noch durch die Stütze l verbunden ist, beträgt 125 mm, seine lichte Weite, wie auch die des Anschlussrohres am Saugapparat 5 mm. Dieses Anschlussrohr, sowie der wagerechte Theil des Steigrohres b sind je 75 mm lang und durch einen 120 mm langen starkwandigen Gummischlauch verbunden. Beide Röhren sind mit Hähnen m und o versehen. Die Kugel r des Saugapparates, welche die Druck- bezieh. Saugflüssigkeit bis zur Marke p enthält, ist 48 mm weit und durch das Rohr 5 mit der zur Aufnahme der Flüssigkeit dienenden 56 mm weiten Kugel t verbunden. Die Druckhöhe, von der Marke p bis in die Mitte der Mündung des Rohres s gemessen, ist genau 160 mm. Die offene Röhre v dient zum Einfüllen der Druckflüssigkeit und die Kanne y zum Vorwärmen des Oeles. Der Apparat ist mit wässeriger Glycerinlösung von 1,110 spec. Gew. bei 20° C. unter Verwendung von Quecksilber als Druckflüssigkeit zu aichen. Die gefundene Auslauf zeit der Glycerinlösung von 20° C. in Secunden (aus drei Bestimmungen das Mittel) gilt als Einheit, worauf die für die verschiedenen Oele gefundenen Auslaufzeiten bezogen werden können. Textabbildung Bd. 290, S. 282 Die Zähflüssigkeit der Oele bestimmt man bei ihrer mittleren Verwendungstemperatur, somit die der Maschinenöle bei 50° C. und die der Cylinderöle bei 150° C., und verwendet im ersten Falle Quecksilber, im letzteren Wasser als Druckflüssigkeit, wie überhaupt bei allen Temperaturen bis einschliesslich 100° C. Quecksilber und bei solchen über 100° C. Wasser zu verwenden ist. Die Prüfung der Oele bei anderen als den genannten mittleren Temperaturen hat indessen nur in einzelnen bestimmten Fällen Zweck, in welchen die Abweichungen von den Durchschnittstemperaturen auch nicht gross sind. Man wird vielleicht im Einzelfalle ein Maschinenöl noch bei 80° C. prüfen, nicht aber bei 100° C., und ebenso wenig ein Cylinderöl bei letzterer Temperatur. Gebrauchsanweisung. Man füllt durch die untere Kugel t des Saugapparates nach- und nach so viel Druckflüssigkeit (Wasser oder Quecksilber) in die obere Kugel r ein, dass diese bis zur Marke p gefüllt und ein wesentlicher Ueberschuss in der unteren Kugel nicht vorhanden ist, da die bei dem Versuche ausfliessende Flüssigkeit nicht bis über die Mündung des Verbindungsrohres s in der unteren Kugel steigen darf. Bei Verwendung von Quecksilber muss der nach oben gerichtete Meniscus bei Verwendung von Wasser, der nach unten gerichtete mit der Marke p in gleicher Höhe sein. Den Gummischlauch, welcher den Saugapparat mit dem Viscosimeter verbinden soll, zieht man über das Ende des Steigrohres b, dessen Hahn m man schliesst, setzt das Viscosimeter in das aus Blechstreifen gefertigte Gestell d ein und schiebt die an letzterem befestigte Federklammer i über die Stütze l, welche das Steigrohr b und das Einfüllrohr k verbindet, so dass das Viscosimeter mit dem Gestelle fest verbunden im Bade am Auftriebe gehindert ist. Der ganze Apparat wird in das zur Aufnahme des Bades bestimmte Blechgefäss w derart eingestellt, dass die beiden Arme h des Gestelles d in die Einschnitte des schrägen Gefässrandes eingreifen; hierdurch steht der Apparat nach allen Seiten hin unbeweglich fest. Als Badflüssigkeit dient bei Temperaturen bis 100° C. Wasser und bei höheren Temperaturen ein möglichst dünnflüssiges, aber hochsiedendes Oel, welches bei 150° C. keine belästigenden Dämpfe entwickelt. Die Flüssigkeit wird mit Rücksicht auf ihre Ausdehnung nur bis nahe an die Unterkante des schrägen Gefässrandes eingefüllt und nach ihrer Erwärmung noch so viel zugegossen, dass sie bis an die Unterkante reicht und die ganze obere Kugel des Viscosimeters bis an die Mündung des Einfüllrohres bedeckt. Das Bad wird mit einer darunter gestellten Gas- oder Spiritusflamme unter Umrühren mit einem beigegebenen hölzernen Rührscheit bis auf die gewünschte Temperatur erwärmt und auf dieser Temperatur constant erhalten. In der beigegebenen kleinen Kanne y erwärmt man das zu prüfende Oel für Bestimmungen bei 50° C. auf etwa 53° C. und für solche bei 150° C. auf etwa 165° C., hebt dann das Viscosimeter mit dem Gestelle so weit aus dem Bade (etwa ½ Minute lang), dass die untere Kugel a sich etwas abkühlt, und giesst, indem man gleichzeitig die untere Kugel wieder eintaucht, das Oel bis zur Marke f in die obere Kugel e ein. Durch das Eintauchen wird die beim Herausnehmen des Apparates abgekühlte Luft in der unteren Kugel wieder ausgedehnt und das Einfliessen des Oeles in diese verhindert. Ist die Temperatur des Oeles in der oberen Kugel noch zu hoch, so hält man diese noch eine Zeitlang über dem Bade in die Höhe, jedoch nur so lange, bis die Temperatur des Oeles noch 4° C. höher ist als die Bestimmungstemperatur, setzt dann den Apparat ganz in das Bad und lässt die Temperatur sich vollständig ausgleichen. Auf diese Weise arbeitet man rascher und sicherer, als wenn man das Oel im Viscosimeter durch das Bad erwärmt. In jedem Falle ist darauf zu achten, dass die Temperatur des Bades um die untere Kugel stets steigt bezieh. constant bleibt, nicht aber sinkt, da sonst die Luft in der unteren Kugel zusammengezogen und Oel in diese einfliessen würde. Aus demselben Grunde ist auch das Bad während des Temperaturausgleiches und der Bestimmung selbst fleissig umzurühren. Ist der Temperaturausgleich vollzogen, so zieht man den Gummischlauch über das Rohr des Saugapparates, öffnet zunächst den Hahn o an diesem, dann den Hahn m am Steigrohre b und beobachtet die Zeit, in welcher das Oel, vom Oeffnen des Hahnes m an gerechnet, bis an die Marke g in das Steigrohr b gesaugt wird. Wenn das zu prüfende Oel nicht zweifellos rein und wasserfrei ist, so ist es vorher zu filtriren und durch Erwärmen auf 110° C. zu trocknen, bis es nicht mehr schäumt. Der Kork, welcher das in die obere Kugel reichende Thermometer trägt, muss lose und nicht etwa luftdicht auf dem Einfüllrohre aufsitzen; das Thermometer darf auf der Mündung der Capillare nicht aufstehen. Der Apparat wird bei abgenommenem Gummischlauche durch das Steigrohr entleert und mit Aether (auch vorher mit Erdöl oder Benzin) gereinigt. Die Aetherdämpfe müssen durch Erwärmen oder Aussaugen vor der Bestimmung entfernt werden. Der Saugapparat muss, wenn er nass ist, vor dem Einfüllen des Quecksilbers durch auf einander folgendes Ausspülen mit Alkohol und Aether getrocknet werden und darf ebenfalls keine Aetherdämpfe mehr enthalten. Bei der Aichung taucht man gleichzeitig mit dem Einfüllen der Glycerinlösung in die obere Kugel die untere Kugel a in lauwarmes Wasser, um das Einfliessen der Glycerinlösung in letztere zu verhindern. In den nachfolgenden Tabellen sind die mit diesem Viscosimeter und dem Engler'schen erhaltenen Resultate verzeichnet. Aus dem Vergleich dieser geht hervor, dass das Engler'sche Viscosimeter, dessen Auslaufrohr nicht capillar ist und daher wie andere Viscosimeter den für die ganz genaue Bestimmung der Zähflüssigkeit zu stellenden Anforderungen nicht in allen Fällen genügt, jedenfalls für die Praxis genügend richtige Verhältnisszahlen liefert. Ist die Menge eines Oeles, dessen Zähflüssigkeit auf dem Engler'schen Apparat bestimmt werden soll, nicht ausreichend, so kann die specifische Zähflüssigkeit auf diesem Apparate annähernd genau bestimmt werden, wenn man das auf meinem Apparate erhaltene Ergebniss, bezogen auf Glycerinlösung (nicht die Auslaufzeit in Secunden), bei 20° C. durch 1,50, bei 50° C. durch 1,33 und bei 150° C. durch 8,40 theilt. Der Umstand, dass bei 20° C. eine Anzahl Maschinenöle nur in Tropfenform aus dem Engler'schen Apparat ausfliessen und auch bei 50° C. einige zähflüssige Oele gegen Ende des Versuches dasselbe Verhalten zeigen, hat zu der Ansicht geführt, dass die Bestimmung solcher tropfenden Oele mindestens ungenau sei. Diese übrigens nach theoretischen Erwägungen irrthümliche Meinung ist ebenfalls durch die obigen Versuche widerlegt; es ergeben auch die austropfenden Oele für die Praxis durchaus richtige Zahlen. Es sei hier noch bemerkt, dass die Zähflüssigkeit des Valvoline-Cylinderöles, welches die anderen Cylinderöle an Schmierfähigkeit übertrifft, hinsichtlich der Zähflüssigkeit von diesen nicht in demselben Maasse abweicht, so dass der allgemein gültige Satz: „je zähflüssiger die Mineralöle, desto schmierfähiger (schlüpfriger)“ in diesem Falle nicht zutrifft. Es ist anzunehmen, dass seine Zusammensetzung (anderes Rohmaterial) von derjenigen der übrigen amerikanischen Cylinderöle, wenn auch nicht sehr wesentlich, unterschieden ist. Ergebnisse mit dem Künkler'schen Viscosimeter. Zähflüssigkeit m Secundenbei Glycerinlösung von1,110 spec. Gew.bei 20° C.(66 Secunden) = 1 20° C. 50° C. 150° C. 20° C. 50° C. 150° C. 1) Raffinirtes Rüböl 1220 380 – 18,48 5,76 – 2) Leberthran   760 262 – 11,51 3,97 – 3) Helles amerikani-    sches Maschinen-    öl 0,905   905 215 – 13,71 3,26 – 4) Helles russisches    Maschinenöl 0,908 4320 595 – 65,50 9,01 – 5) Helles amerikani-    sches Cylinderöl – –   750 – – 11,36 6) Dunkles ameri-    kanisches Cylin-    deröl – – 1005 – – 15,23 7) Valvoline-Cylin-    deröl – –   885 – – 13,41 Ergebnisse mit dem Engler'schen Viscosimeter. Zähflüssigkeit m Secundenbei Wasser von 20° C.(54 Secunden) = 1 20° C. 50° C. 150° C. 20° C. 50° C. 150° C. 1) Raffinirtes Rüböl   660 224 – 12,22 4,15 – 2) Leberthran   430 165 –     7,96 3,06 – 3) Helles amerikani-    sches Maschinen-    öl 0,905   475 140 –    8,80 2,59 – 4) Helles russisches    Maschinenöl 0,908 2340 355 – 43,33 6,57 – 5) Helles amerikani-    sches Cylinderöl – – 75 – – 1,39 6) Dunkles ameri-    kanisches Cylin-    deröl –   95 – – – 1,76 7) Valvoline-Cylin-    deröl – – 85 – – 1,57