Ueber Schmiermittel und deren Untersuchung. Mit Abbildungen auf Tafel 27. Ueber Schmiermittel und deren Untersuchung. Zur Bestimmung der Kohlenwasserstoffe in Schmierölen verseift A. H. Allen (Chemical News, 1881 Bd. 44 S. 161) 5g derselben mit alkoholischer Kalilauge, verdunstet den Alkohol, löst in etwa 90cc Wasser, schüttelt mit Aether aus und läſst diesen verdunsten. Es ist zu berücksichtigen, daſs fast jedes Oel nach dem Verseifen etwa 1 Proc. an Aether abgibt, so daſs obiger Aetherrückstand nicht reines Mineralöl ist. Ferner kann Walrathöl auf diese Weise nicht untersucht werden, da der bei der Verseifung abgeschiedene Cetylalkohol in Aether löslich ist (vgl. 1880 236 488). L. Palmieri (Beiblätter zu Poggendorff's Annalen, 1881 S. 525) empfiehlt zur Untersuchung von Oelen und Geweben das Diagometer (vgl. 1880 236 492). Er bringt zu diesem Zweck an dem oberen Ende einer trockenen Säule, welche frei in einem Glascylinder aufgebaut ist und deren obere Platte der besseren Isolation wegen den Glascylinder nicht berührt, einen um eine horizontale Achse drehbaren Hebel an, welcher an einem Ende einen verticalen Metalldraht trägt. Ein ebensolcher Hebel ist mit dem Ladungsdraht des Elektrometers verbunden. Bringt man nun das zu untersuchende Oel in einen Glastrog und senkt die beiden Metalldrähte in dasselbe stets in gleicher Weise ein, so gibt die Zeit, welche verstreicht, bis das Elektrometer einen bestimmten Ausschlag zeigt, ein Maſs für die Leitungsfähigkeit des Oeles. Bei reinstem Olivenöl ist letztere sehr klein, bei mit anderen Oelen versetztem dagegen wesentlich gröſser. Eine Ausnahme machen allein Haselnuſs- und Pinienöl, mit denen aber Verfälschungen nicht zu befürchten sind. Ersetzt man das Oel durch den Faden eines Gewebes, so läſst sich in derselben Weise erkennen, ob dasselbe aus der nicht leitenden Seide oder der leitenden Baumwolle oder beiden hergestellt ist. E. J. Maumené (Comptes rendus, 1881 Bd. 92 S. 721 und 723) bestätigt seine frühere Beobachtung (1852 126 204), daſs Schwefelsäure, welche zuvor auf 320° erhitzt wurde, nach dem Erkalten sich mit Oelen weit stärker erwärmt als die gleiche, aber nicht vorher erhitzte Säure. Er beobachtete u.a. beim Mischen von 25cc Leinöl und 5cc Schwefelsäure folgende Temperaturerhöhungen: Oel aus Samen von Alte Säure Frisch erhitzte Säure   1) Bombay, 3jährig   + 66,2°   + 148°   2) Dep. du Nord, gekocht mit wenig Glätte + 59,0 + 146   3) Lille, 2jährig + 58,2 –   4) Arras, frisch + 55,0 + 133   5) Ruſsland, 1jährig + 55,0 + 133   6) Gemischt, halbjährig + 44,0 –   7) Gemischt, 2jährig + 44,0 + 120   8) Ruſsland, Auslese, gekocht ohne Siccativ + 44,0 –   9) Desgl. 1 Jahr im Finstern aufbewahrt + 43,3 – 10) Lille, 1 Monat alt + 38,0 + 112 Maumené empfiehlt ferner zur Untersuchung der Oele, die Menge des zur Verseifung erforderlichen Alkalis zu bestimmen. Er erwärmt zu diesem Zweck 10cc Oel mit 20cc Kalilauge, welche 123cc einer Doppelnormalschwefelsäure neutralisirten, und titrirt im Filtrat das überschüssige Kali mit Schwefelsäure. Bei der Prüfung einiger der oben erwähnten Leinölsorten wurden so statt 123cc Schwefelsäure nach dem Abfiltriren der gebildeten Seife gebraucht bei:     cc   cc Nr. 4   93,6 Säure   Nr. 7 76,4 Säure 1 105,0   8 77,1 2   84,7 10 72,3 Danach erscheint es denn doch sehr fraglich, ob dieses Verfahren zur Prüfung von Oelen praktisch brauchbar ist. Zur Untersuchung von Olivenöl auf Verfälschung mit Baumwollsamenöl erwärmt Conroy (Pharmaceutical Journal and Transactions, 1881 S. 933) 9 Th. Oel mit 1 Th. Salpetersäure von 1,42 sp. G. und rührt bis zur Beendigung der Reaction. Reines Olivenöl erstarrt nach dem Abkühlen zu einer gelblichen festen Masse, Baumwollsamenöl wird orangeroth und bleibt flüssig. Baumwollsamenöl hat nach C. Widemann (Moniteur scientifique, 1881 S. 453) bei 14° ein specifisches Gewicht von 0,9313, gereinigt bei 16° von 0,9265. Beim Vermischen mit Schwefelsäure wird es violett, mit Schwefelsäure und dichromsaurem Kalium roth, nach dem Verseifen mit Natronlauge an der Oberfläche blauviolett. – C. Scheibe (Pharmaceutische Zeitschrift für Ruſsland, 1881 S. 431) fand bei 17° 0,923 sp. G., für Olivenöl 0,912. Bei der Elaidinprobe (vgl. 1880 236 489) erstarrt Baumwollsamenöl unvollständig und wird braun. Nach de la Souchère (Moniteur scientifique, 1881 S. 790) hat Baumwollsamenöl 0,923 sp. G., Olivenöl 0,915 bis 0,916, Rapsöl 0,9142, Sesamöl 0,922 und Erdnuſsöl 0,917. Im Olivenöl wird das Oel von Cruciferen durch die Heparreaction nach dem Verseifen mit Natron erkannt, Sesamöl durch die Rothfärbung beim Schütteln mit gleichen Theilen Salzsäure von 1,18 sp. G. und etwas Zucker, Baumwollsamenöl durch die Braunfärbung beim Schütteln mit Salpetersäure von 1,38 sp. G., Erdnuſsöl durch die sich aus der heiſsen alkoholischen Lösung der abgeschiedenen Fettsäuren beim Erkalten ausscheidende perlmutterartig glänzende Arachninsäure. R. Jähns in Köln (* D. R. P. KL 42 Nr. 14857 vom 27. Januar 1881) hat einen Apparat zur Prüfung von Schmierölen angegeben, welcher sich bestens bewähren soll. Zur Ermittlung der Fähigkeit des Schmieröles, die Reibung zweier auf einander gleitender Flächen zu vermindern, dient der mit a bezeichnete Theil des hohlen Zapfens x (Fig. 5 und 6 Taf. 27). Zur Vermeidung der Einflüsse verschiedener Zustände der beiden gleitenden Flächen ist der Radius der auf a schleifenden Schale b (Fig. 7) aus gehärtetem Stahl etwas gröſser gewählt als der der äuſseren Fläche des Zapfens selbst, so daſs die Berührung beider Flächen nur in einer Linie parallel der Drehungsachse des Zapfens stattfindet. Die äuſsere Fläche des Zapfens bei a wird mit dem zu prüfenden Schmiermittel ausreichend benetzt. Sobald nun der Zapfen in Drehung versetzt wird, neigt sich die durch den Schwerpunkt s des Bügels c gehende Senkrechte (Fig. 8) im Sinne der Drehung (Fig. 9 und 10) und stellt sich bald unter einem Winkel x zur Verticalen. Je gröſser nun die gesammte Reibung selbst, je geringer somit die Fähigkeit des betreffenden Schmiermittels ist, die Reibung zwischen den beiden Berührungslinien des Zapfens und der Schale zu vermindern, desto gröſser wird die Neigung des Bügels aus seiner senkrechten Ruhelage heraus werden, weil das die Reibungsgröſse am Umfang des Zapfens darstellende y gröſser wird. Die Neigung des Pendelbügels c gibt also das Maſs für die Fähigkeit des Schmiermittels, die Reibung zu vermindern, und wird am Umfang des untern Bügeltheiles in Einheiten des Umfanges direct abgelesen. Zur Prüfung, ob das Schmiermittel die Fähigkeit hat, in einem dem bestimmten Zwecke entsprechenden Grade den Einwirkungen derjenigen Arbeit auf genügende Dauer hin zu widerstehen, welche es bei seiner Verwendung zu verrichten hat, soll der Grad der Erwartung benutzt werden, welche die innere Arbeit des Schmiermittels in der Schicht zwischen Zapfen x und Lager y (Fig. 5 und 11) erzeugt. Damit die beobachtete Erwärmung nur aus der Schicht selbst stammt, wurde dem arbeitenden Zapfen die Form eines Umdrehungskörpers gegeben, dessen parallel zur Drehachse gerichtete Fläche nach einem Kreisbogen gekrümmt ist, dessen Mittelpunkt aber auſserhalb der Achse selbst liegt; die auſserdem benutzte Lagerschale schlieſst sich auf einem Theile der oberen Fläche des Zapfens diesem genau an. Auf der Lagerschale selbst ruht durch Vermittelung zweier Spitzen der Hebel h, welcher im Gestell befestigt ist und somit die Stellung der Lagerschale und, da dieselbe den Zapfen umgreift, auch die Lage des letzteren bestimmt. Nach unten ist der Zapfen nur durch die beiden Rollen e unterstützt. Die Lagerschale, dessen Bauchfläche als Versuchsfläche wirkt, übernimmt auf diese Weise gleichzeitig die Führung des Zapfens und nur die Stützung desselben wird durch die Rollen e bewirkt. Die Schmierung des Zapfens zum Zweck einer Prüfung geschieht nun durch einfaches Auftropfen des zu prüfenden Schmieröles, und zwar werden etwa 12 Tropfen desselben auf die Oberfläche des Zapfens und der Lagerfläche vertheilt und durch den kleinen Lederstreifen n (Fig. 5), welcher während der Umdrehung des Zapfens durch den schrägen Ring w hin und her bewegt wird, auch gleichmäſsig vertheilt erhalten. Der Antrieb des Zapfens geschieht bei x in der Mitte desselben durch Riemen r; der Zapfen selbst ist hohl gedreht, auf einer Seite mit einer federnden Stahlplatte gasdicht verschlossen und mit Schwefelätherdämpfen angefüllt, deren Ausdehnung durch die Wärme in den hier in Frage kommenden Grenzen etwa 10mal so groſs ist als die der atmosphärischen Luft. Wird nun der Zapfen durch seine Umdrehung und die Wärmeabgabe der Schmiermaterialschicht erwärmt, so theilt sich die entwickelte Wärme den im Innern desselben befindlichen Dämpfen mit, diese bewirken ein Auswärtsfedern der Federplatte f, deren Bewegungen auf einen Schreibstift t mit der erforderlichen Uebersetzung übertragen werden und dessen verschiedene Stellungen daher verschiedenen Temperaturen des Zapfens und der Schicht entsprechen. Vor diesem Stift t vorüber bewegt sich ein Papierband p durch Räder und Schrauben vom Zapfen bei o (Fig. 12) aus, so daſs einer bestimmten Umdrehungszahl desselben stets eine bestimmte Länge des abgewickelten Papierstreifens entspricht. Die Verhältnisse sind dabei derart gewählt, daſs das Papierband um 3mm,75 in der Minute fortschreitet, wenn der Zapfen 250 Umdrehungen macht. Damit der Stift indessen ohne Widerstände auf das Papier seine Stellungen angeben kann, ist die Einrichtung bei v (vgl. Fig. 12) getroffen, daſs das Papierband nur jede 15. Secunde einmal leicht gegen den Stift gedrückt wird, um ihn darauf sofort wieder los zu lassen, so daſs dieser seine Stelle aufs Neue verändern kann, ohne hemmend auf die freie Beweglichkeit der Federplatte zurück zu wirken. Der Mechanismus des Schreibstiftes ist auſserdem so angeordnet, daſs sich die Spitze des Stiftes geradlinig und parallel der Fläche des Papierbandes fortbewegt. Während sich nun dieses Papierband, sobald der Zapfen in Drehung versetzt worden ist, in Richtung seiner Länge fortbewegt, verändert der Stift nach Maſsgabe der im Zapfen erzeugten Wärme seine Stellung rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Papierbandes. Die innerhalb je 15 Secunden erfolgenden Markirungen der Lage des Stiftes bilden sodann Punkte einer Curve, welche ein vollkommenes Bild der Wärmeentwickelung in der Oelschicht, im Lager und im Zapfen, in Bezug auf den Weg des Papierstreifens, also der Umdrehungszahl des Zapfens gibt. Die vom Schreibstift aufgetragene Curve bildet sehr bald eine gerade Linie, welche parallel der Bewegungsrichtung des Papierbandes läuft; denn die Temperatur des Zapfens bleibt sehr bald nach Beginn seiner Umdrehung constant, wenn die Wirkung der Abkühlung durch die umgebende Luft ebenso groſs ist als die der nur geringen Wärmeentwickelung in der noch frischen Schmierschicht. Läſst man nun den Zapfen genügend lange drehen, so wird das Schmiermittel schlieſslich mehr oder weniger verändert; die Temperatur des Zapfens steigt im Verhältniſs zu den Arbeitswiderständen des Schmiermittels selbst, so daſs die Curve nun ihre Richtung nach aufwärts annimmt. Je schneller das Schmiermittel seinen normalen Zustand ändert, je mehr es verbraucht wird, um so schneller steigt die Curve aufwärts. Die Abscissen der einzelnen Punkte dieser Curve stellen die Umdrehungen des Zapfens, die Ordinaten die Gröſse der schädlichen inneren Widerstände der Oelschicht nach Wärmemengen dar. Man hat also in der Curve ein Bild der Beziehungen zwischen Weg und Widerstand und gibt das Product beider somit die Gröſse derjenigen Widerstandsarbeit an, welche das Schmiermittel in sich selbst durch die Beanspruchung zwischen Zapfen und Lager entwickelt hat. Dieses Product wird unmittelbar durch die Fläche dargestellt, welche von der Curve selbst und der durch den Umfangspunkt derselben gehenden Abscisse begrenzt wird. Bei verschiedenen Schmiermitteln sind also die inneren Widerstandsarbeiten unter sonst gleichen Umständen diesen Flächenräumen proportional, ihre mechanische Dauerhaftigkeit also diesem umgekehrt proportional. Wenn man auſserdem die Gröſse des Winkelausschlages am Pendelbügel berücksichtigt, welche ebenfalls umgekehrt proportional ist der Fähigkeit des Schmiermittels, die Reibung zwischen den auf einander arbeitenden Flächen zu vermindern, so kann man die relativen Gesammtwerthe verschiedener Schmiermittel direct durch die Gröſse von Parallelepipeden von gleichen Grundflächen ausdrücken, deren Volumen gleich den Producten aus den durch die Curve begrenzten Flächenräumen in die Gröſse der Sinus der Winkelausschläge sind, und geben sodann die Höhenverhältnisse dieser Parallelepipeden das directe Güteverhältniſs der verschiedenen Materialien in Bezug auf alle Gesichtspunkte gleichzeitig unmittelbar an. Nachfolgende Tabelle zeigt die Prüfungsresultate mehrerer Oelsorten in Bezug auf deren Nutzwerth, während Fig. 13 die Curven in ⅙ n. Gr., in welcher sie von dem Apparat erzeugt werden, darstellt. Nr. desDia-grammes Namen Preis für100k SchmierwerthGröſse der von den Curven umschlosse-nen Widerstandsarbeitsfläche, deren Ab-scissen die Zeit und deren Ordinatendie Temp. des Versuchszapfens in jedemZeitpunkte des Versuches darstellen. Nutzwerth inBezug auf Preisu. Schmierfähig-keitRüböl = 1 Schmieröl Absolut Relativ 1 Rohes Rüböl 57,00 M.    53,70qc 1 1 2 Achsenöl I   42,00 49,50     1,08     1,47 3 Oleonaphta   28,50 80,00     0,66     1,33 4 Petrosine   26,00 62,44     0,86     1,88 Um zuverlässige Angaben über das Verhalten der Achsschenkel bei rollenden Eisenbahnfahrzeugen, sowie über deren Lager und Schmiermittel zu erhalten, hat P. L. M. Bahn (Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens, 1882 S. 11) das zu erprobende Räderpaar bezieh. dessen Achslager sammt Schmiermittel, entsprechend seiner Bestimmung, sammt Federn in 2 Ständern gelagert und mit dem Aequivalent des betreffenden Wagengewichtes durch angehängte Gewichte an den Federenden belastet (Fig. 14 und 15 Taf. 27), welche gleich der Federspannung nach Belieben zu verändern sind. Die Schienen, auf denen das Räderpaar laufen sollte, sind hier durch ein Reibungsräderpaar ersetzt, welches auf seiner Achse eine Riemenscheibe trägt, die ihre Bewegung von einer an einer Transmission angebrachten Stufenscheibe empfängt, so daſs die Anzahl der Umdrehungen des Räderpaares nach Erforderniſs bestimmt werden kann. Das Reibungsräderpaar trägt ferner noch auf der Mitte seiner Achse eine Schnecke, welche einen einem Regulator völlig ähnlichen Geschwindigkeitsmesser betreibt, auf dessen sichtbaren Quadranten constant die Geschwindigkeit bequem abgelesen werden kann, mit welcher die Umdrehung (bezogen auf die Stunde) erfolgt. Ein daran anschlieſsendes Zählwerk notirt endlich die Anzahl der auf solche Weise zurückgelegten Kilometer. Um jedoch auch die Wirkungen der Schienenstöſse mit in das Bereich der Erforschungen zu ziehen, sind die Reibungsräder mit einer Excentricität von 2mm,5 angeordnet, wodurch nun allerdings die Wirklichkeit nicht vollständig nachgeahmt erscheint, aber immerhin in bestimmten Zwischenräumen eine jenen Wirkungen ähnliche Vermehrung des Federdruckes auf die Achsschenkel stattfindet. Bis auf die Wirkungen in den Schienenbögen ist somit Alles berücksichtigt, was auf das Verhalten und hauptsächlich auf die Schmierung eines Achsschenkels Bezug hat. Zum Schmieren der Dampfcylinder von Locomotiven empfiehlt E. Belleroche (Revue universelle, 1881 Bd. 9 S. 440) reines Mineralöl, für die übrigen Theile der Locomotiven ein Gemisch von gleichen Theilen Mineralöl und Baumöl und für die Wagen Mineralöl, mit der doppelten Menge von Baumöl gemischt.