autol top 2000 - baumann

AUTOL TOP 2000
ein
Mythus
Wälzlager
Aufgabe des Schmierstoff
• Trennung der Reibpartner
• Aufbau eines tragfähigen Schmierfilm
• Schutz der Oberfläche der Oberflächen
• Verminderung von Verschleiß
• Verschleiß-Definition: ungewollter Materialabrieb
•
Erhaltung der Oberflächenstruktur
• Verhinderung von Schmutzeintrag
• Verminderung von Reibung
• leichten Bewegungsstart geringes Losbrechmoment
•Verlustleistung reduzieren
• Korrosion verhindern
• Aufbau einer Schutzschicht
• Verhinderung des Feuchtigkeitszutritt
• Geräuschdämpfung
Verhältnisse im
Schmierspalt
Grenzschmierung
Mischreibung
Flüssigkeitsreibung?
Filmdicke << Rauhigkeit
Filmdicke = Rauhigkeit
Filmdicke >> Rauhigkeit
ca.
75µm
Schmutz
menschl. Haar ca. 75µm
Sichtbare Größe max. 40µm
1 µm
Grenzschmierung
Schmierfilmdicke
Mischreibung
Schmierfilmdicke
Hydrodynamik
Schmierfilmdicke
0,005 – 0,1µm
0,01 – 1,0 µm
1,0 – 100µm
Verschleißmechanismen
Additivpaket
Additiv-
paket
Bifunktionales
Grundöl
+
+
AUTOL TOP
2000
Verdicker
(spez. Ca)
Funktion eines Fettes
Bei der Fettschmierung sorgt hauptsächlich das Grundöl mit seinen
Eigenschaften (Viskosität, Additivierung) für die Schmierung.
Durch den Verdicker (Art und Struktur) wird die Ölabgabe und die
Schmierfilmstabilität beeinflusst
Der Verdicker hält das Grundöl wie der
Schwamm die Flüssigkeit
Unter Druck wird das Grundöl
abgegeben
Schritte der
Fettherstellung
Koch-Prozess
Verdicker (Seife)
Herstellung
• Definierte Temperaturführung
• Aufheizen
• Halten abkühlen
Grundöleinarbeitung
Bifunktionales Grundöl
• Definierte Dosierung
• Abgestimmte Mischtemperatur
IR- Vergleichsmethode
Qualitätskontrolle
Aufbau eines Fettes
•
Das Schmierfett besteht aus
einem Verdickersystem, dem
Grundöl und den Additiven
Gedankenmodell für ein Fett
Der Schwamm (Verdicker)
• Poroses Gebilde
Grundölanteile
bis 95 %
Verdickeranteil
bis 20%
Eigengewicht (Trocken)
50 Gramm
• Kann Vielfaches des
. Eigengewicht aufnehmen
Die Flüssigkeit (Grundöl)
• Viskosität
• Farbe = Additive
Gewicht der Flüssigkeit
200 Gramm
Additive
bis 5%
Vollständig gesättigter
Schwamm (Verdicker)
• Flüssigkeit wird gehalten
• Unter Eigengewicht Öl
Flüssigkeit abgegeben
Kennbuchstaben
nach DIN 51 502
P- chemische
Hochdruckzusätze
F - Festschmierstoff
NLGI
Klasse 2
min. +120°C
Geringe
Wasserbeständigkeit
-30°C
Einsatzbereich
Einsatztemperatur
-30°C
Fließdruck
1200 m bar
mittlerer
Durchmesser dm
Drehzahlkennwert dm x n = 300 000
Stabilität
+120°C FAG FE 9 Test
ausbluten
+150°C
Drehzahl n
bestanden
Tropfpunkt
Tropfpunkt
Tropfpunkt
in °C
Tropfpunkt - gibt die Temperatur an, bei
der Öl aus dem Verdicker tropft.
Folge: Fett blutet aus
Lagerschäden durch fehlende
Schmierung
Fett
Wärme
Wärme
Verdicker
1. Öltropfen
Wasserbeständigkeit
Temperaturobergrenze °C
Tropfpunkt °C
Lithium-12Hydroxystearat
Gut
120
170 - 200
Lithium-Komplex
Gut
140
> 260
Kalzium
Sehr gut
60
80 - 100
Kalzium-Komplex
Sehr gut
130
> 260
Natrium
Schlecht
100
150 - 190
Bentonit
Gut
180
> 260
Aluminium-Komplex
Sehr gut
150
>250
Polyharnstoff (Urea)
Sehr gut
190
>250
Spez. Kalzium
Sehr gut
120
ca. 150
Struktur-Stabilität
NLGI-Klasse
Geschmeidigkeit des Fettes =
Eindringtiefe des Prüfkegel in
das Fett (Ruhepenetration)
NLGI-Klasse
Walkpenetration
Veränderung der
Struktur (Festigkeit)
nach Scherbelastung im
Fettkneter.
Hierbei wird das Fette
durch Lochscheibe
gedrückt (60 bzw.
10.000 Doppelhübe)
000
00
0
1
2
3
4
5
6
Walkpenetration
445 bis 475
400 bis 430
355 bis 385
310 bis 340
265 bis 295
220 bis 250
175 bis 205
130 bis 160
85 bis 115
Struktur
fließend
fast fließend
äußerst weich
sehr weich
weich, geschmeidig
mittel
fest
sehr fest
äußerst fest
fest
geschmeidig
fließend
Ölseparation
Ölseparation – ein Qualitätsmangel
freies Öl
Fett
Die Ölabscheidung ist ein
Qualitätsmerkmal und kann bei der
Produktion gesteuert werden
Ölabscheidung ist ein Zeichen für ein
vollständig gesättigtes Verdickersystem
Das freie Öl wird durch das Eigengewicht
des Fettes in Verbindung den Vibration
aus dem Verdickersystem freigesetzt.
Ziel der Ölabscheidung ist die
Schmierung des Fettfolgedeckels durch
den Ölfilm an der Gebindewandung.
Einfluss von Wasser im
Schmierstoff auf die
Lagerlebensdauer
Relative Bearing Service Life
2
1,5
1
0,5
0
< 0,01
0,01
0,03
0,06
Water Content in %
0,10
0,50
1,00
Warum Lagerausfälle?
Hochdruckeigenschaften
Belastung
TOP 2000
DIN
Unter
Belastung
verschweißte
Kugeln
VKA-Schweißlast
DIN –Grenzwert
für EP- Fette
VKA Schweißlast
(verschweißte Kugeln)
AUTOL
TOP 2000
3000 N
Grundölviskosität
Typische Grundölviskosität
Grundölviskosität Autol TOP 2000
100 -150 mm/s (max. 400 mm²/s)
800 mm/s
Schmierfilm
Reibpartner
Reibpartner
Normale
Grundölviskosität
hohe Grundölviskosität
Dünner Schmierfilm
dicker Schmierfilm
Geringer Schutz bei
Stoßbelastung
maximaler Schutz bei
Stoßbelastung
Korrosionsschutz
(künstliches Salzwasser)
AUTOL TOP 2000
Bewertung: pass
Dynamischer Test mit
Serienlager im
Bike-Test
Unzulässige Korrosion
(Hochwertiges Li-EP-Fett)
Bewertung: Fail
dynamische
Wasserbeständigkeit
(Finger-Test)
Li-EP Fett
(frisches Fett)
AUTOL TOP
2000
Kein einemulgiertes
Wasser , leichte
Farbveränderung
Praxis: optimales
Schutz der Lager
Li-EP Fett
(frisches Fett)
Li-EP Fett
Einemulgiertes
Wasser führt zu
deutlichen
Farbveränderung
Praxis:
Rostbildung in
Lager
Statische
Wasserbeständigkeit
(10°C/24 Stunden)
Frischfett bei
Testbeginn gleiche
Schichtdicke
Li
EP- Frischfett
AUTOL
TOP 2000
Frischfett
Fett im Wasserbad
nach 5 Std. bei ca.
10°C
AUTOL TOP 2000
nach 24 Std. im
Wasserbad
Li EP-Fett
nach 24
Std. im
Wasserbad
Fett nach 24 Std. bei ca. 10°C
• Deutliche Farbveränderung beim Li-fett
•Verursacht durch einemulgiertem
Wasser
Haftvermögen
Li EP-Fett
AUTOL TOP 2000
Allgemeine Oberflächen-Affinität
Allgemeine Oberflächen-Affinität
kein typischer Fadenzug
mit typischer Fadenzug
Folge: schneller Abriss
Fäden elastisch und flexibel
Folge: kein Schmierfilmabriss
Fäden sichern Schmierung
Verhältnis der
OberflächenAffinität
1 (Lithium EP-Fett) zu 2 (AUTOL TOP 2000)
Förderverhalten
Förderdruck
Druck
Notwendiger Druck um
das Fett durch eine
definierte Leitung zu
fördern
Zulässiger DIN - Wert
1200 mbar
525 mbar
290 mbar
120 mbar
0°C
-10°C
-20°C
-25°C
-30°C
Fett-Temperatur
Ergebnis: AUTOL TOP 2000 ist für Zentralschmieranlagen geeignet
Es lässt sich bis -30°C fördern