Die Prüfung der Schmiermittel. Von Dr. Sigmund Kapff, Aachen. Die Prüfung der Schmiermittel. Der Prüfung der Schmiermittel wird in den meisten Fabrikbetrieben nicht diejenige Aufmerksamkeit zugewandt, welche sie in Wirklichkeit verdient. Man ist in der Regel zufrieden, wenn keine Warmlaufe vorkommen, die Lager nicht angegriffen werden, der Verbrauch von Oel nicht allzu gross und der Preis möglichst gering ist. Ein Wechsel im Oel wird nur ungern vorgenommen und meist nur dann, wenn ein anderes, äusserlich ähnliches Oel zu einem niedrigeren Preis angeboten wird. Bei etwa angestellten Kostenberechnungen der Schmierung werden in den allermeisten Fällen nur die zwei Grössen: Preis und Verbrauch, in Betracht gezogen. Diese beiden Grössen springen allerdings am deutlichsten in die Augen, allein sie sind nicht die einzigen, welche bei einwandsfreien Berechnungen herangezogen werden müssen, ja sie sind nicht einmal die wichtigsten. Der hauptsächlichste Zweck und die erste Bedingung eines Schmiermittels ist dessen Schmierfähigkeit, d.h. dessen reibungsvermindernde Kraft. Die mehr oder minder vollkommene Erfüllung dieses Zweckes äussert sich aber an einem Ort, der mit den Schmiermitteln merkwürdigerweise höchst selten in Verbindung gebracht wird, nämlich an dem Verbrauch an Kohlen bezw. Betriebskraft. Die Ersparnisse, welche hierin durch Anwendung passender Oele gemacht werden können, sind erfahrungsgemäss ganz bedeutende, denen gegenüber die durch billigere Oele erzielten Ersparnisse völlig in den Hintergrund treten. Dies ist leicht verständlich, wenn man bedenkt, dass zwischen den einzelnen in Frage kommenden Schmiermitteln Unterschiede von 40 % in Beziehung auf Reibungswiderstand vorhanden sind. Bei der Menge der in den Fabriken befindlichen Lagern äussern sich aber auch schon weit geringere Unterschiede in sehr bemerkenswerter Weise im Kraftverbrauch. So berichtet J. Grossmann in seinem Buche über die Schmiermittel von einer Baumwollspinnerei mit einer konstanten Wasserkraft, dass letztere für den Betrieb nicht mehr ausreichte und ein Arbeitssaal ausser Betrieb gesetzt werden musste, nachdem statt Oel ein konsistentes Fett zur Schmierung verwendet wurde. Hätte nun diese Spinnerei Dampfbetrieb gehabt, so wären durch die veränderte Schmierung eben mehr Kohlen verbraucht worden, doch wäre wahrscheinlich der Grund des Mehrverbrauchs nicht in der Schmierung, sondern irgendwo anders gesucht worden. In gleicher Weise gibt es heutzutage eine Menge von Betrieben, deren Kosten um eine ansehnliche Summe erniedrigt werden könnten, wenn den Schmiermitteln mehr Beachtung geschenkt würde; allein die Schmiermittel werden im allgemeinen als ganz nebensächlich behandelt und vielfach die Wahl derselben dem das Schmieren besorgenden Arbeiter überlassen. Welche Beweggründe diesen oft zur Wahl eines bestimmten Oeles veranlassen, möge unerörtert bleiben, doch sind es oft diese Gründe, wenn ein durch die Untersuchung für gut befundenes Oel im Betrieb sich nicht bewährt und man dann daraus den Schluss zieht, dass Oeluntersuchungen keinen Anhalt für ihre Brauchbarkeit geben. Aber abgesehen von solchen unehrlichen, leider immer noch allzu häufigen Beurteilungen kommt es dennoch vor, dass Schmiermittel sich im Betriebe nicht bewähren, trotzdem sie bei der Untersuchung für gut befunden wurden. Solche Widersprüche sind dann in einerunrichtigen Untersuchungsart begründet; denn die Untersuchung der Schmiermittel ist ziemlich umständlich und muss, soll sie wirklichen Wert haben, ebenso verschiedenartig ausgeführt werden, als es die Umstände sind, unter welchen die Schmiermittel verwendet werden. Diesem unbedingten Erfordernis wird aber nur in den allerseltensten Fällen Rechnung getragen, teils aus Unkenntnis der Sache, teils aus Mangel an den hierfür notwendigen Vorrichtungen und Maschinen. Es soll in kurzem angeführt werden, auf was alles. eine regelrechte Schmieröluntersuchung sich zu erstrecken hat; eine vollständige, ins Einzelne gehende Angabe des Prüfungsganges würde zu weit führen, es möge hierfür auf die Sonderwerke wie: Benedikt, Untersuchung der Oele; Grossmann, Untersuchung der Schmiermittel u.s.w. hingewiesen werden. Zunächst soll das Oel weder ungelöste Beimengungen, noch feste Körper gelöst enthalten, da solche die Reibung ganz bedeutend erhöhen und die Lager angreifen. Wie sehr durch ungelöste Beimengungen, Staub u.s.w., die Reibungsarbeit erhöht wird, zeigt folgendes BeispielJ. Grossmann, Die Schmiermittel, 1894 S. 175.: Ein den Achsbüchsen entnommenes Rüböl zeigte einen Reibungskoeffizienten von 0,0534, dasselbe Oel filtriert einen solchen von nur noch 0,0137. Das verunreinigte Oel verursachte demnach eine 4 mal grössere Reibung, als das gereinigte. Es ergibt sich daraus, wie wichtig es ist, Oelbehälter und Lager vor Staub, überhaupt vor dem Zutritt von Unreinlichkeiten zu schützen und schon einmal gebrauchtes (abgetropftes) Oel vor dem Wiederverwenden zu filtrieren, ein Umstand, welcher im Fabrikbetrieb vielfach vernachlässigt wird. Ungelöste Beimengungen findet man leicht durch Filtrieren des heissen Oeles und Auswaschen des Filters mit Petroleumbenzin. Weiterhin dürfen die Oele nicht sauer sein, noch Neigung zum Sauerwerden besitzen, da durch einen Säuregehalt die geschmierten Flächen angefressen werden. In den Oelen können sowohl mineralische (Schwefelsäure), wie organische Säuren (freie Fettsäuren) enthalten sein, und beide wirken schädlich. In den pflanzlichen und tierischen Fetten können sich ausserdem auch während der Verwendung, z.B. durch die Wirkung des heissen Dampfes im Cylinder, oder während des Lagerns Säuren bilden. Die Mineralöle sind meistens vollständig säurefrei oder enthalten nur belanglose Spuren; die pflanzlichen und tierischen Oele sind dagegen meistens sauer, vor allem durch freie Fettsäuren, dann aber auch teilweise durch Schwefelsäure, welche bei der Raffination der Oele verwendet wird. Die Prüfung auf Säure geschieht durch Schütteln des Oeles mit Wasser und einem Tropfen Methylorangelösung bezw. durch Titrieren mit alkoholischer Natronlauge. Schmieröle dürfen sich an der Luft und in den Lagern nicht verändern, vor allem nicht dicker werden, eintrocknen oder harzen. Bei Mineralölen ist man diesem Uebelstande wiederum weniger ausgesetzt, als bei Pflanzenölen. Die Prüfung auf Harz kann auf verschiedene Weise geschehen, meist durch Schütteln einer Benzinlösung des Oeles mit einer bestimmten Menge von konzentrierter Schwefelsäure, wobei die Raummenge der Schwefelsäure nicht zunehmen und die Farbe derselben sich nicht in Gelb oder Braun verändern darf. Auch lässt sich ein Dick werden oder Verharzen derart feststellen, dass man je einige Tropfen der Oele zwischen zwei Glasplatten im Trockenschrank 3 bis 4 Tage bei 100° bis 110° erhält, oder auch die Oele in dünner Schicht auf Glas- oder Metallplatten streicht und an der Luft liegen lässt. Ferner sollen die Schmieröle ihr Volumen durch Verdunstung nicht verändern und bei höherer Temperatur keine leicht entzündlichen Gase entwickeln, d.h. sie müssen einen, der Verwendungsart entsprechend hohen Entflammungspunkt haben. Werden die Schmieröle erhitzt, wie dies bei heisslaufenden Lagern der Fall ist, so entwickeln sich bei einer bestimmten, je nach Art des Oeles mehr oder weniger hohen Temperatur entzündliche Gase, welche im Betrieb ein brennendes Lager verursachen. Pflanzliche Oele haben einen beträchtlich höheren Flammpunkt, als mineralische. Aus diesem Grunde halten viele Fabriken z.B. Rüböl in Bereitschaft, um dasselbe auf heissgelaufene oder brennende Lager zu schütten, wodurch dieselben meist betriebsfähig erhalten werden können. Zum Schmieren selbst werden ja nur in den seltensten Fällen noch pflanzliche Oele angewendet, weil dieselben mehr Kraft verbrauchen und ausserdem viel teurer sind, als Mineralöle. Letztere haben übrigens zu allermeist einen Flammpunkt, welcher bei regelmässigem Betrieb völlig ausreicht. Da jedoch mit Unregelmässigkeiten gerechnet werden muss, so empfiehlt sich die Bestimmung des Entflammungspunktes immerhin. Die Anforderung bezüglich der Höhe des Entflammungspunktes richtet sich naturgemäss nach der Verwendung. So genügt z.B. bei Spindelölen ein Entflammungspunkt von über 140°, während er bei Cylinderölen über 200 bis 250°, je nach dem Dampfdruck, liegen muss. Die Bestimmung des Entflammungspunktes wird in einfacher Weise derart ausgeführt, dass das betreffende Oel in einem Porzellantiegel innerhalb eines Sandbades so lange langsam erhitzt wird, bis ein von Zeit zu Zeit über das Oel gehaltenes kleines Flämmchen eine leichte Explosion hervorruft. Der Temperaturgrad, bei welchem dies eintrifft, wird als Entflammungspunkt bezeichnet. Genauer wird derselbe in den Apparaten von Martens, Pensky u.a. ermittelt. Am häufigsten werden die Schmieröle auf ihre Zähflüssigkeit (Viskosität) untersucht und zwar meistens mittels des Engler'schen Viskosimeters. Der Flüssigkeitszustand der Mineralöle bewegt sich von einer Dünnflüssigkeit, wie sie das Petroleum zeigt, bis zur Syrupdicke und Konsistenz. Welcher Flüssigkeitsgrad der richtige ist, dies hängt lediglich von der Verwendungsart des Schmiermittels ab, denn es ist einleuchtend, dass für Maschinenteile, welche unter geringem Druck laufen (wie z.B. die Spindeln der Spinnereien und Zwirnereien), ein dünnflüssiges Oel vorteilhaft ist, während dasselbe Oel von einer schweren Transmissionswelle z.B. weggedrückt würde. Ebenso verlangen hohe und niedere Umlaufszahlen verschiedene Flüssigkeitsgrade u.s.w. Ein dickflüssiges Oel verbraucht zur Ueberwindung seiner inneren Reibung mehr Kraft (die der Betriebskraft verloren geht), als ein dünnflüssiges Oel. Es wird also letzteres einem dickflüssigeren Oel vorgezogen werden müssen, sofern die Umstände dies zulassen, und auf einer, dem wirklichen Betrieb entsprechenden Oelprobiermaschine ermittelt worden ist, dass die reibungsvermindernde Kraft des dünnflüssigeren Oeles unter den gegebenen Verhältnissen wirklich grösser ist, als diejenige des dickflüssigeren Oeles. Bei geringem Lagerdruck, gewöhnlicher Temperatur, kleiner Umlaufzahl, wird die Reibung allerdings in dem Masse abnehmen, als das angewandte Oel dünnflüssiger wird; bei allen anderen Fällen, welche für die Verwendung der Oele die überwiegende Mehrzahl bilden, vor allem bei grossein Lagerdruck oder hoher Umlaufszahl, ist diese Uebereinstimmung von Flüssigkeitsgrad und Reibung nicht mehr vorhanden. Es ist deshalb falsch, von dem Flüssigkeitsgrad der Oele einen unmittelbaren Schluss auf deren reibungsvermindernde Kraft zu ziehen, wie dies von der Mehrheit sowohl der Oelverbraucher, als der Oelverkäufergethan und in den Anpreisungen mit Worten und mit Schaulinien ausgeführt wird. Ich werde dies später sowohl durch Belege aus dem wirklichen Betrieb, als durch Ermittelungen auf meiner Oelprüfungsmaschine beweisen. Entspricht ein Schmiermittel den allgemeinen Anforderungen bezüglich Reinheit, Säurefreiheit, Entflammungspunkt u.s.w., so kommen vor allem zwei Eigenschaften desselben in Betracht: seine innere Reibung (Kohäsion) und seine Anhaftungsfähigkeit an die Lagerflächen (Adhäsion). Letztere Eigenschaft ist unter allen Umständen notwendig, um eine Oelschichte zwischen den reibenden Flächen herzustellen, welche die unmittelbare Berührung der Lagerflächen und des sich darauf bewegenden Maschinenteiles verhindert, was man eben unter Schmierung versteht. Ist diese Anhaftungsfähigkeit gering, so wird bei grossem Druck oder hoher Umlaufszahl das Oel weggedrückt bezw. weggeschleudert, die Schmierung hört auf und ein Warmlaufen und damit ein bedeutend erhöhter Kraftverbrauch tritt ein. Je grösser also der Lagerdruck und je höher die Umlaufszahl ist, desto grösser muss auch das Anhaftungsvermögen des Schmiermittels sein; ausserdem wird auch der Verbrauch an Schmiermittel ein um so geringerer sein, je höher das Anhaftungsvermögen desselben ist. Das in das Lager gebrachte Oel wird durch die Umdrehung des Maschinenteiles zu einer dünnen Schichte verteilt, das Oel wird auseinander gerissen. Je stärker nun die Oelteilchen in sich zusammenhaften, d.h. je grösser ihre innere Reibung (Kohäsion) ist, desto grösser muss auch die Kraftaufwendung sein, welche zu diesem beständigen Auseinanderreissen oder Zerteilen des Oeles notwendig ist. Dieser Kraftaufwand geht für den Betrieb verloren. Damit ein Schmiermittel also den Anforderungen an gute Schmierung, d.h. Verminderung der Reibung, und an geringen Verbrauch entspreche, muss es eine möglichst geringe innere Reibung und zugleich ein gutes Anhaftungsvermögen haben. Das Verhältnis dieser beiden Eigenschaften zeigt aber bei den vorhandenen Schmiermitteln die grössten Unterschiede und diese bedingen eben die verschiedenen guten oder schlechten Sorten von Oelen, wobei allerdings zu bemerken ist, dass ein und dasselbe Oel für den einen Zweck gut, für einen anderen schlecht sein kann, weil es bis jetzt noch kein Schmiermittel gibt, welches bei geringster innerer Reibung zugleich ein allen Ansprüchen genügendes Anhaftungsvermögen besitzt. Wo für hohen Druck eine grosse Anhaftungsfähigkeit verlangt wird, muss auch eine höhere innere Reibung mit in Kauf genommen werden; Oele mit sehr geringer innerer Reibung haben auch ein entsprechend geringeres Anhaftungsvermögen, als Oele mit grösserer innerer Reibung. Wir sehen also, dass wir zur Beurteilung eines Oeles sowohl die innere Reibung, als das Anhaftungsvermögen kennen sollten. Welche Mittel stehen uns nun hierfür zur Verfügung? Der weitverbreiteten, aber irrigen Ansicht nach das Viskosimeter oder der Zähigkeitsmesser. Die üblichen derartigen Apparate geben aber aus Gründen, deren Ausführung hier zu weit führen würdeNäheres hierüber findet sich bei Petroff, Neue Theorie der Reibung, und J. Grossmann, Die Schmiermittel, 1894., weder die innere Reibung, noch die Anhaftungsfähigkeit je für sich an, sondern nur die sogen. Zähflüssigkeit, die sich aus den beiden ersteren Eigenschaften zusammensetzt. Es können deshalb zwei Oele mit gleichem Flüssigkeitsgrad als Schmiermittel sich sehr ungleichartig verhalten. Die Ermittelung des Flüssigkeitsgrades allein gibt also, wie schon erwähnt, keinen Anhalt für die Brauchbarkeit eines Schmiermittels, vielmehr müssen wir diese mittels Apparaten feststellen, in welchen die Oele unter gleichen oder ähnlichen Verhältnissen wirken können, wie bei ihrer Verwendung im Grossbetrieb, und welche eine genaue, rasche und bequeme Ablesung des Kraftverbrauches, d.h. der Schmierfähigkeit gestatten. Als äusserst wichtiges Erfordernis müssen ferner die Oele bei denjenigen Temperaturen geprüft werden können, bei welchen die Oele zu arbeiten haben, also Cylinderöle z.B. bei 160°, Transmissionsöle bei 40°, denn gerade die Temperatur übt den grössten Einfluss auf die Schmierfähigkeit der Oele aus. Oele, welche sich bei gewöhnlicher Temperatur gleich erhalten, können bei höherer Temperatur die grössten Unterschiede zeigen. Es macht sich dies namentlich bei Cylinderölen geltend, wie ich dies später praktisch beweisen werde. Textabbildung Bd. 315, S. 682 Fig. 1. Für diese mechanische Prüfung der Schmiermittel ist schon eine Reihe von Apparaten gebaut worden. Dieselben einzeln zu beschreiben und zu beurteilen, würde den Rahmen dieser Abhandlung überschreiten, ich verweise hierfür auf J. Grossmann, Die Schmiermittel, 1885 und 1894; auch in dem Lexikon der Verfälschungen von Dammer ist eine übersichtliche Darstellung der seitherigen Oelprüfungsapparate zu finden. Keiner der bestehenden Apparate entspricht jedoch den genannten Anforderungen, vor allem kann bei keinem der je nach der Oelsorte verschiedene Kraft verbrauch direkt abgelesen und auch nicht hinlänglich genau und zuverlässig berechnet werden. Für die praktische Schmierölprüfung konnten sich deshalb diese Apparate meines Wissens auch nicht in der Industrie einführen. Dieser Umstand veranlasste mich, gemeinschaftlich mit der Firma C. und E. Fein, elektrotechnische Fabrik, Stuttgart, einen neuen Apparat zu konstruieren, bei welchem die genaueste uns zur Verfügung stehende Kraftmessung, nämlich die elektrische, zur Anwendung gebracht ist. Die in dem zu prüfenden Oel laufende Spindel ist direkt mit einem Elektromotor verbunden, dessen von dem Reibungswiderstand der einzelnen Oele abhängiger Kraftverbrauch ohne weiteres an dem Ampèremeter abgelesen werden kann. Braucht z.B. der Apparat bei einem Oel 0,50 Ampère, bei einem anderen 0,55 Ampère, so erspart das erstere Oel also 10 % Kraft. Ein Betrieb, eine Transmission u.s.w., welche mit dem ersten Oel geschmiert 50 PS verbraucht, wird bei Verwendung des zweiten Oeles 55 PS nötig haben, und dies ist, was die Praxis zu wissen verlangt. Die vom Ampèremeter angezeigte Zahl gibt den Gesamtkraftverbrauch an, mag nun die Kraft durch zu geringe Adhäsion des Oeles sich in Wärme umsetzen, oder zur Ueberwindung der inneren Reibung des Oeles verzehrt werden. Ob mehr der erstere, oder mehr der zweite Fall vorliegt, kann ausserdem an dem dicht unter dem Lager mündenden Thermometer abgelesen werden. Für die Praxis ist jedoch lediglich der Gesamtkraftverbrauch wesentlich, da die nötige Adhäsionsfähigkeit doch nur von dem zu schmierenden Lager abhängig ist, und also auch nur im Betrieb ausprobiert werden kann und muss, wie dies später näher beschrieben werden wird. Textabbildung Bd. 315, S. 682 Fig. 2. Der Apparat ist so eingerichtet, dass die Untersuchungen bei beliebiger Temperatur, Umlaufszahl und Druck ausgeführt werden können. Durch ein eventuell auf die Achse aufgesetztes Gyrometer (R. Grradenwitz, Berlin) kann die Umlaufszahl jederzeit abgelesen werden. Der die Spindelhülse umgebende Mantel verhindert einerseits die Wärmeausstrahlung, und kann andererseits zur Erwärmung und Abkühlung benutzt werden. Der Elektromotor ist durch einen Mitnehmer mit der Spindel verbunden, Zahnräder-, Schnur- oder Riemenbetrieb ist nicht vorhanden, die Krafmessungen werden also durch keinerlei Nebenfaktoren beeinflusst, ein und dasselbe Oel gibt immer wieder dieselbe Zahl. Die Handhabung ist äusserst einfach, der Wechsel eines Oeles in wenigen Minuten bewerkstelligt. Betrieben kann der Apparat durch jede elektrische Kraft- oder Lichtleitung von 110 Volt werden. Die Betriebskraft ist ungefähr dieselbe, wie die einer mittleren Glühlampe. Fig. 1 und 2 mögen die Beschreibung unterstützen: In dem Gehäuse M befindet sich der Elektromotor, dessen Achse durch den Mitnehmer K mit der Spindel s verbunden ist. Diese läuft in dem mit Löchern und Nuten (für den Oelumlauf) versehenen Lager i auf dem auswechselbaren Zapfen Z; unter letzterem mündet durch eine Stopfbüchse e das Thermometer T. Der Oelraum ist sowohl von oben, als von unten durch die Schraube a leicht zugänglich. Der mit einer Wärmeschutzmasse b umgebene Mantel L schützt das Lager vor Ausstrahlung und kann andererseits im Verein mit dem Heizkörper H zur Erwärmung des Lagers dienen. Die Belastungsgewichte G und das Gryrometer werden unmittelbar auf die Achse aufgesetzt und durch Stellschrauben gehalten. Mittels der Schrauben m und m' lässt sich der Motor für sich allein abnehmen. In folgendem soll nun die Anwendung und Wirkungsweise des Apparates an Beispielen erläutert werden. Betrachten wir zunächst die Resultate mittels der zuletzt von Prof. Martens konstruierten OelprobiermaschineGrossmann, Tafel XIV., so ergibt sich, dass ohne Ausnahme der Reibungskoeffizient mit der Zunahme der Dickflüssigkeit steigt. Petroleum, als das dünnflüssigste Oel, hat auch den niedrigsten Reibungskoeffizienten. Dieses Verhältnis bleibt bei der Martens'schen Maschine bestehen, mag der Druck pro Quadratcentimeter 10, 25 und 40 kg und die Geschwindigkeit 0,5, 1 oder 2 m/Sek. betragen. Danach würde also die Bestimmung der Viskosität genügen, um zugleich zu wissen, welches von verschiedenen Oelen die geringste Kraft beansprucht und die Messung der letzteren mit besonderen Maschinen überflüssig sein. Wie schon früher erwähnt, wird auch bei Anpreisungen von Oelen diese scheinbare Uebereinstimmung der Viskosität mit der Schmierfähigkeit häufig benutzt, um die Ueberlegenheit eines Oeles über ein anderes zu beweisen. Für die praktische Nutzanwendung der Oele, und um diese allein handelt es sich hier, ist jedoch weder die Viskosität, noch der mittels der Martens'schen Maschine bestimmte Reibungskoeffizient massgebend, weil bekannter- und erwiesenermassen Oele von gleicher Viskosität und somit, nach der Martens'schen Maschine, gleichem Reibungskoeffizienten sich im Gebrauch ganz verschieden verhalten. Es ist dies sofort einleuchtend, wenn man bedenkt, dass Oele gleicher Viskosität durch die verschiedensten Mischungen und Herstellungsarten erhalten werden können. So lässt sich z.B. durch Mischung von Petroleum mit einem ordinären Maschinenöl ein in Aussehen und Viskosität dem besten amerikanischen Spindelöl gleiches Oel herstellen, im Gebrauch wird aber das amerikanische Spindelöl doch weit überlegen sein. Noch deutlicher treten diese praktischen Unterschiede bei Cylinderölen auf, wie ich dies sogleich nachweisen werde. Es geht deutlich daraus hervor, dass nicht die physikalische Eigenschaft der Viskosität einen Massstab für die praktische Verwendung abgeben kann, sondern dass es wesentlich die chemische Zusammensetzung der verschiedenen Oele ist, welche die mehr oder weniger gute Schmierfähigkeit bedingt. Durch chemische Untersuchung, etwa durch fraktionierte Destillation und Prüfung der einzelnen Fraktionen, konnte jedoch bisher ein sicherer Schluss auf die praktischen Eigenschaften der Oele nicht gezogen werden. Mit der Ausführung dahin gehender Versuche bin ich zur Zeit beschäftigt; so lange dieser Weg nicht zum Ziele führt, ist man auf die erwähnten, der Wirklichkeit möglichst nahe kommenden mechanischen Prüfungen angewiesen. Aus folgender Zusammenstellung sind die Prüfungsergebnisse verschiedener Oele bei 25° mittels des erwähnten Apparates ersichtlich: Oel Viskosität(Wasser = 52,4°) Reibungswider-stand in Ampèrebei 110 Volt Rüböl 500'' 0,51 Spindelöl I 238'' 0,41 Mischung von Spindelöl I und Pe-   troleum 95 : 5 189'' 0,37 Spindelöl II 183'' 0,34 Spindelöl III 170'' 0,30 Mischung von Spindelöl I und Pe-  troleum 90 : 10 170'' 0,36 Mischung von Spindelöl I und Pe-  troleum 88 : 12 143'' 0,35 Mischung von Spindelöl I und Pe-  troleum 50 : 50   78'' 0,38 Petroleum   57'' 0,44 Hieraus ergibt sich zunächst der bedeutend geringere Kraftverbrauch der Mineralöle gegenüber dem immer noch viel benützten Rüböl; ferner entgegengesetzt den Resultaten mittels des Martens'schen Apparates die Nichtübereinstimmung der Viskosität und des Reibungswiderstandes, indem das dünnflüssige Petroleum und die Mischungen desselben mit Spindelölen einen höheren Kraftverbrauch zeigten, als die dickflüssigeren Oele II, III bezw. I. Praktisch ist dies auch bekannt und durch dynamometrische Vergleiche an Spindelbänken erwiesen. Die innere Reibung und die hierfür aufzuwendende Kraft ist zwar bei Petroleum und dessen Mischungen geringer, als bei den sonstigen Mineralölen, allein gleichzeitig ist die Adhäsion für die praktischen Anforderungen zu gering, das Oel wird von den Lagerflächen weggedrückt oder weggeschleudert, die letzteren berühren sich direkt und die Reibung und der Kraftverbrauch steigen. Es wäre also, von der Feuersgefahr ganz abgesehen, unpraktisch, Petroleum als Spindelöl, oder gar als Transmissionsöl zu benutzen. Textabbildung Bd. 315, S. 683 Fig. 3. Kraftverbrauch in Ampère (110 Volt); Teile Petroleum; Teile Spindelöl; Viskosität bei (Wasser 52,4'') Die folgende Linie zeigt ebenfalls, dass durch Verdickung oder Erhöhung der Viskosität von Petroleum durch Beimischung eines dickflüssigeren Oeles bis zu einer gewissen Grenze der Reibungswiderstand erniedrigt wird, eben weil die zuerst ungenügende Adhäsion durch diese Beimischung erhöht wird. Setzt man die Verdickung fort, so tritt die dadurch erhöhte innere Reibung wieder durch eine Steigerung des Kraftverbrauches in Erscheinung (Fig. 3). Textabbildung Bd. 315, S. 683 Fig. 4. Kraftverbrauch in Ampère (110 Volt). Sehr deutlich zeigt sich in folgendem Bild der offenbare Einfluss der chemischen Zusammensetzung der Oele auf ihre Adhäsion und Schmierfähigkeit. Die Linien zeigen den Kraftverbrauch von drei Cylinderölen bei allmählicher Steigerung der Temperatur bis 160° (Fig. 4). A behält seine Schmierfähigkeit auch bei 160° vollständig bei, während B und C schon bei 120° bezw. 130° anfangen, sich zu zersetzen und ihre Schmierfähigkeit zu verlieren. Bei der einem Dampfdrucke von 6 bis 7 at entsprechenden Temperatur von 160° verbrauchen B und C schon etwa 25 % mehr Kraft, als A. Ohne weiteres darf daraus auch geschlossen werden, dass der zur Aufrechterhaltung einer richtigen Schmierung nötige Oelverbrauch bei B und C weit grösser sein wird, als bei A, was praktische Versuche am Dampfcylinder auch bestätigt haben. Der Preis der Oele war A = 100 M., B = 64 M., C = 74 M. Es wäre also, wie dies allerdings sehr häufig geschieht, sehr unrationell, des Preises wegen B oder G vorzuziehen. Es soll damit nicht gesagt sein, dass immer nur die teuersten Oele die rationellsten seien, vielmehr soll dasjenige Oel gewählt werden, welches sich bei der Prüfung als bestes herausstellt. In den meisten Fällen freilich wird dieses das teuerste sein, doch spielen diese Preisunterschiede, wie schon anfangs erwähnt, keine Rolle gegenüber den Ersparnissen an Kraft und meist auch an Oel selbst. Da es nun, wie gesagt, kein Oel gibt, das bei geringster innerer Reibung eine allen Ansprüchen genügende Adhäsion besässe, vielmehr bei einer gewissen Adhäsionsfähigkeit immer auch eine mehr oder weniger grosse innere Reibung mit in Kauf genommen werden muss, da ferner streng genommen jedes einzelne Lager je nach Konstruktion, Zustand, Druck, Umlaufszahl u.s.w., ein besonderes Oel von bestimmter Adhäsion nötig hätte, so ist es klar, dass lediglich auf Grund der Bestimmung des Reibungswiderstandes, überhaupt der physikalischen und chemischen Eigenschaften eines Oeles dasselbe unmöglich allgemein als gut oder als schlecht bezeichnet werden kann, sondern dass hierzu notwendigerweise auch eine Prüfung im Betrieb erforderlich ist. Diese Prüfung mit jedem einzelnen Lager vorzunehmen, ist praktisch nicht durchführbar. Die Oelfabriken liefern deshalb für die grossen Hauptgruppen von Lagern je besondere Oele, wie leichte und schwere Transmissionsöle, leichte und schwere Spindelöle, Cylinderöle für hohen und niederen Druck, Dynamoöle u.s.w., doch ist natürlich innerhalb dieser Gruppen ein weiter Spielraum; Unterschiede von 20 % im Kraftverbrauch, z.B. unter den Spindelölen oder den schweren Transmissionsölen, sind nichts seltenes. Dann werden sehr häufig zu dickflüssige und zu viel Kraft verzehrende Oele verwendet in dem irrigen Glauben, dafür einen geringeren Oelverbrauch, billigere Schmierung und Sicherheit vor dem Warmlaufen zu erzielen. So wurde z.B. das Kurbellager einer 100pferdigen Dampfmaschine mit einem hierfür üblichen schweren Transmissionsöl geschmiert; ich verwendete statt dessen ein allerdings etwas teureres sogen. Dynamoöl, das mittels des Apparates geprüft etwa 25 % weniger Reibungswiderstand zeigte. Der Erfolg war, dass die Temperatur des Lagers sank und der Oelverbrauch auf ⅓ des früheren Oeles vermindert werden konnte. Wurde der Verbrauch bei dem ersten Oel vermindert, so erhöhte sich die Temperatur. Es beweist dies, dass das Dynamoöl trotz der grösseren Dünnflüssigkeit einerseits eine grössere Adhäsion hatte, als das erste Oel, denn der Verbrauch konnte erniedrigt werden, andererseits eine geringere innere Reibung, denn die Temperatur im Lager war eine geringere. Die Lagertemperatur ist, abgesehen von dem Zustand des Lagers, Mangel an Oel, Schmutz im Lager und dergleichen Zufälligkeiten, abhängig von der Adhäsion des Oeles, d.h. der Fähigkeit, zwischen den reibenden Flächen eine dauernde Schichte zu bilden, und von der inneren Reibung des Oeles. Ist die Adhäsion zu gering, so berühren sich die Reibungsflächen und die Temperatur steigt beständig bis zum Heisslaufen; ein solches Oel ist gefährlich und unbrauchbar. Ist die Adhäsion genügend, die innere Reibung jedoch zu gross, so steigt die Temperatur ebenfalls, allein nur bis zu einer gewissen, ganz ungefährlichen Höhe, und bleibt dann stehen. Solche Oele sind zwar ungefährlich, verzehren jedoch unnötig viel Kraft. Und dies sind die in der Praxis am häufigsten vorkommenden Fälle. Das oben erwähnte Kurbellager konnte z.B. anstandslos mit einemCylinderöl geschmiert werden, die Temperatur des Lagers stieg dabei auf 44° und blieb beständig auf dieser Höhe stehen. Der unnötige Mehrverbrauch an Kraft gegenüber dem Dynamoöl betrug aber sicher 50 %. – Aus demselben Grund ist die Anwendung von Starrschmieren (konsistenten Fetten) in allen Fällen, wo ebensowohl Oel verwendet werden könnte, unrationell. Nach diesen Ausführungen würde also die Wahl eines Schmieröles folgendermassen vorzunehmen sein: Man prüft erst die verschiedenen Oele mittels des Apparates und zwar Spindelöle bei 35°, Transmissions- und Maschinenöle bei 40° und schmiert dann ein oder mehrere Lager mit demjenigen Oel, welches die niedrigste Reibungszahl ergeben hat. Kommen dabei Tropföler in Betracht, so stellt man den Zufluss ebenso ein, wie bei der seitherigen Schmierung; das Lager spült man womöglich mit dem neuen Oel erst aus. Vor dem Versuch wurde die Temperatur des Lagers festgestellt (mittels eines dünnen, durch das Schmierloch bis auf die Achse gehenden Thermometers); nach 20 Minuten misst man die Temperatur wieder; ist sie gleich oder geringer als zuvor, so misst man nach einigen Stunden wieder; ist sie auch dann noch gleich oder geringer, so verringert man, wo dies angängig, den Oelzufluss und stellt auf diese Weise zugleich den richtigen Oelverbrauch fest. Hat man sich dann noch von der Säurefreiheit und sonstigen Reinheit des Oeles überzeugt, so ist man sicher, mit diesem Oel die beste und billigste Schmierung zu haben, selbst wenn das Oel teurer als das seitherige wäre. Steigt jedoch bei den Versuchen die Temperatur, so wird diese Probe sofort ausgeschieden, denn es beweist dies, dass für die vorliegenden Zwecke die Adhäsion des Oeles zu gering ist. Man nimmt hierauf dasjenige Oel mit der nächst höheren Reibungszahl und verfährt ebenso. Bei Cylinderölen jedoch kann man natürlich nicht derart verfahren, da die Temperatur im Dampfcylinder von dem einströmenden Dampf abhängig ist, und die durch zu geringe Adhäsion entstehende Wärmesteigerung nicht gemessen werden kann. Man ist hierbei lediglich auf die Prüfung im Apparat und auf das Gehör angewiesen. Aus der Viskositätsbestimmung kann auch bei Cylinderölen nichts gefolgert werden, was nach meinen Erfahrungen schon daraus hervorgeht, dass der Viskositätsgrad von guten und schlechten Cylinderölen bei 160° oft gar nicht und oft nur ganz unbedeutend verschieden ist. Man füllt die Proben in den Apparat ein, erhitzt und setzt den Motor bei etwa 100° in Gang. Nun beobachtet man den Zeiger des Ampèremeters, der bei steigender Temperatur allmählich zurückgehen wird. Ist das Oel gut, so wird das stete Sinken des Ampèremeters bis zu 160 und 200° anhalten; ist das Oel schlecht, so wird, wie dies aus der Fig. 4 ersichtlich ist, schon bei 120 bis 130° eine Veränderung des Oeles eintreten, die Adhäsion ungenügend werden und dadurch der Kraftverbrauch steigen. Diese Oele sind ungeeignet und kennzeichnen sich durch hohen Verbrauch an Kraft und Oel. Man wird also nur solche Oele nehmen, welche bei 160 oder 180° den niedrigsten Reibungswiderstand zeigen. Die zur richtigen Schmierung nötige Oelmenge bestimmt man dann noch durch stetige Verringerung des Oelzuflusses und Behören des Cylinders. Sobald der Oelzufluss ungenügend wird, entsteht das bekannte brummende Geräusch. Wenn den Schmiermitteln die Aufmerksamkeit geschenkt wird, die sie verdienen, und die Prüfungen in der beschriebenen Weise ausgeführt werden, so wird man in sehr vielen Betrieben erstaunt sein, wie viel Kraft, Oel und Geld erspart werden kann an einem Artikel, den man im allgemeinen so wenig beachtet, der aber sowohl in praktischer, wie auch in wissenschaftlicher Beziehung wert ist, dass man sich mit ihm beschäftigt. Denn gerade durch die seitherige unzureichende wissenschaftliche Erforschung und Charakterisierung der Schmiermittel werden dieselben noch grossenteils als Vertrauenssache behandelt.