Die Schmierölfrage. Von Dipl.-Ing. Reichelt in Königsberg i. Pr. REICHELT: Die Schmierölfrage. Inhaltsübersicht. Vergleich der gebräuchlichen Schmiervorrichtungen in bezug auf Wirtschaftlichkeit. Wiedergewinnung des gebrauchten Oeles. Zusatz- und Ersatzstoffe für Schmieröle. ––––– Den größten Teil der in unserem gesamten Wirtschaftsbetriebe verbrauchten Schmierstoffe bezogen wirbisher vom Auslande. Die bei Ausbruch des Krieges vorhandenen reichlichen Bestände haben bewirkt, daß ein eigentlicher Mangel auch jetzt noch nicht besteht, wenn auch die Preise naturgemäß in die Höhe geschnellt sind. Indes werden wir als sparsame und gewissenhafte Haushalter auch auf diesem Gebiete bei Zeiten Vorsorgen müssen, um für alle Fälle gerüstet zu sein, denn die Lebensfähigkeit unserer Maschinen ist schließlich ebenso wichtig wie die Ernährung des Volkes. Die folgenden Zeilen sollen sich mit der Frage beschäftigen, ob und wo gespart werden kann, und wie Ersatz für uns fehlende Schmiermittel zu beschaffen ist, wobei ich mich zum Teil auf die Verhandlungen des Mannheimer Bezirksvereins deutscher Ingenieure vom März d. Js. stütze. Gebraucht werden in erster Linie Oele mineralischen Ursprungs, also die gewöhnlichen Maschinenöle und dann besonders die Oele mit hochliegendem Flammpunkt, das sind die Heißdampf- und Verbrennungsmotorenöle. Bei diesen letzteren beiden Gruppen waren wir fast ganz auf das Ausland angewiesen. Unsere gesamte Einfuhr an Mineralölen betrug 300000 t im Jahr, die eigene Erzeugung in der Lüneburger Heide und im Elsaß nur 50000 t. Von Amerika sind wir fast vollständig abgeschnitten. Die Zufuhr von Rumänien ist gering. Hinzukommen wird aber bald wieder Galizien, denn sicherlich wird der Betrieb der galizischen Rohölgewinnung nach Vertreibung der Russen mit Energie wieder aufgenommen werden. Gegenüber den Mineralölen trat der Verbrauch an Oelen und Fetten pflanzlichen und tierischen Ursprungs bisher stark zurück. Jetzt wird zu prüfen sein, ob solche Schmiermittel trotz mancher Nachteile nicht an die Stelle von Mineralölen zu treten haben, um diese für Zwecke zu sparen, die Mineralöle unbedingt erfordern. Mit einem erheblichen Wenigerverbrauch wegen des Stillstandes oder der Produktionseinschränkung einzelner Industriezweige wird nicht mit Sicherheit gerechnet werden können, weil die gewaltige Industrie für Kriegsbedarf aller Art große Oelmengen beansprucht, und der unmittelbare Bedarf von Heer und Marine um ein Vielfaches größer ist als der Friedensbedarf. Die Möglichkeit der Oelersparnis wird auf folgenden Wegen zu suchen sein: 1. Verwendung sparsam arbeitender Schmiervorrichtungen. 2. Wiedergewinnung des verbrauchten Oeles. 3. Ersatz der Mineralöle durch andere Schmierstoffe. I. Die Schmiervorrichtungen. Betrachten wir die gebräuchlichen Schmiervorrichtungen: Dochtöler, Nadelschmiergefäße, Tropföler, Schmierpresse oder Pumpe- und Umlaufschmierung etwas näher, so treten folgende kennzeichnende Eigenschaften hervor. a) Die Dochtöler. Sie wirken selbsttätig und führen der Schmierstelle durch die Saugwirkung des Dochtes fortlaufend Oel zu, also auch während des Stillstandes der Maschine, was mithin eine Oelvergeudung bedeutet. Durch Hochziehen der Dochte könnte die Schmierwirkung während der längeren Betriebspausen unterbrochen werden. Doch ist dies unsauber und umständlich und wird vom Maschinisten meist unterlassen, schon wegendes Bedenkens, ob nicht beim Wiederinbetriebsetzen der Maschine das Einschieben der Dochte vergessen wird. b) Die Nadelschmiergefäße. Sie beruhen bekanntlich auf der minimalen Pumpwirkung, die durch die Erschütterungen einer lose auf der Welle ruhenden Nadel bewirkt wird, und sollen nur während des Ganges schmieren. Wie weit diese Absicht voll verwirklicht wird, ist eine andere Frage. Je größer der Spielraum der Nadel ist, desto stärker der Oelabfluß. Um nun gegen Versagen infolge von Dickerwerden des Oeles bei Temperaturveränderungen gesichert zu sein, wird man den Spielraum leicht zu groß wählen, was zu reichliche Schmierung und Abfluß während der Stillstände bewirkt, also zur Oelvergeudung führt, zumal bei der jetzt stark wechselnden Beschaffenheit. c) Die Tropföler. Sie sind den Docht- und Nadelölern in bezug auf Sparsamkeit überlegen, denn sie gestatten eine Regelung des Oelverbrauchs in weiten Grenzen, also Anpassung an die Eigenart des betreffenden Lagers. Die Möglichkeit der Vereinigung einer größeren Anzahl von Tropfölern zu Zentralschmierapparaten erleichtert die Ueberwachung der einzelnen Schmierstellen. Indessen wird vom Maschinisten nicht zu erwarten sein, daß er mit der Uhr in der Hand die Tropfgeschwindigkeit der einzelnen Düsen fortwährend kontrolliert. Er wird sich dieser Mühe gern entziehen und lieber reichlich schmieren. Also auch hier besteht die Möglichkeit der Oelvergeudung. d) Die Preßschmierung. Sie kommt zur Anwendung, wenn Oel an Teile gebracht werden muß, die in abgeschlossenen, unter Druck stehenden Räumen laufen, wie die Kolben und inneren Steuerungsteile der Satt- und Heißdampfmaschinen, und erfolgt meistens durch Schmierpressen. Die Förderung der Presse oder Pumpe ist in ausreichendem Maße regelbar. Es kann hierbei sehr viel gespart und sehr viel vergeudet werden. Zur Vermeidung von Störungen wird man natürlich auch hier bestrebt sein, eher etwas zu reichlich zu schmieren, zumal wenn es möglich ist, einen Teil des Oeles aus dem Abdampf zurückzugewinnen. Bisher galt auch hier der Grundsatz: Bestes Oel und sparsamste Schmierung, der leider durch den Krieg zu schänden geworden ist. Die besten Oele sind verschwunden, und bei den geringwertigen wird der Verbrauch natürlich steigen. Preßschmierung kommt ferner vor bei hochbelasteten, wichtigen Lagern, z.B. bei größeren Dampfturbinen. In solchen Fällen ist die Schmierung wohl stets als Umlaufschmierung ausgeführt. e) Die Umlaufschmierung. Vom wirtschaftlichen wie vom betriebstechnischen Standpunkt ist die Umlaufschmierung die richtigste. Sie beruht auf dem Grundsatz, große Oelmengen durch die Lager laufen zu lassen, das Oel aber sorgfältig aufzufangen und immer wieder zu verwenden. Die am meisten verbreitete Anwendung hat die Umlaufschmierung bei den Ringschmierlagern gefunden. Mit Recht werden diese als Sparlager bezeichnet, denn trotz reichlichster Schmierung ist der Oelverbrauch sehr gering, weil die Lager mit einer Oelfüllung gewöhnlich wochenlang laufen, und das schließlich abgelassene Oel nach Filtrieren wieder verwandt werden kann. Es ist nicht möglich, die älteren, minderwertigen Transmissionen nun sämtlich mit Ringschmierlagern zu versehen, wenn auch solcher Umbau in größerem Maßstabe erwünscht wäre, aber bei neu zu errichtenden Anlagen wäre zu erwarten, daß andere als Ringschmierlager weder angeboten noch bestellt würden, es sei denn, daß es sich um Fälle handele, in denen die Oelschmierung durch Starrschmiere (Staufferbüchsen) ersetzt werden kann. Eine ausgedehnte Anwendung hat die Umlaufschmierung bei den Automobilmotoren gefunden. Hier ist das Kurbelgehäuse als geschlossener Oelbehälter ausgebildet. Das Oel wird umhergeschleudert, schmiert alle erforderlichen Teile reichlich und läuft im Sumpf des Behälters wieder zusammen. Durch eine Oelpumpe wird gewöhnlich das Oel den wichtigeren Schmierstellen, z.B. den Kurbelwellenlagern zugeführt, von wo das überflüssige Oel dem Sammelbehälter zufließt. Ein Vergeuden und Verspritzen von Oel nach außen ist wegen der vollkommen geschlossenen Bauart des Kurbelgehäuses ausgeschlossen. Anders bei Maschinen mit freiliegender Kurbel und Gleitbahn. Hier werden im Laufe der Zeit große Oelmengen durch Abschleudern vergeudet. Mitunter trieft nicht nur die Maschine, sondern auch das Fundament von Oel. Bei der überreichlichen Schmierung durch Docht- und Tropföler muß das reichlich an den Lagerstellen austretende Oel fortwährend abgewischt werden. Wird, wie oft üblich, die Putzwolle verbrannt, so fallen auf diese Weise große Oelmengen der Vernichtung anheim. In allen solchen Fällen sollte unbedingt der Versuch gemacht werden, Umlaufschmierung wenigstens in einfachster Form einzuführen, durch Schutzbleche das abgeschleuderte Oel aufzufangen, einer Sammelstelle zuzuführen und durch eine kleine Pumpe nach einem höher stehenden Behälter zu heben, von wo es den Verwendungsstellen wieder zufließt. Das würde die allerausgiebigste Schmierung aller Stellen ermöglichen und trotzdem große Ersparnisse erzielen. Die Kosten der Umänderung dürften hierbei gar keine Rolle spielen. Die einzig maßgebende Erwägung müßte die zu erwartende Oelersparnis sein. II. Wiedergewinnung des verbrauchten Oeles. In ordnungsmäßigen Betrieben war es von jeher Brauch, das aus den Lagern abgetropfte und in Oelfängern, im Kurbelgehäuse, in der Gleitbahn und anders wo angesammelte Oel abzuziehen und zu filtrieren, um es wieder für Schmierzwecke von Transmissionen und dergleichen zu verwenden. In der gleichen Weise wird das schmutzig gewordeneOel der Ringschmierlager und Umlaufschmiereinrichtungen wieder brauchbar gemacht durch Vorreinigung in Schleudermaschinen mit anschließender Filtration. Die im Abdampf der Kolbenmaschine enthaltene Oelmenge kann bis zu 80 v. H. wieder gewonnen werden, wenn man den Abdampf durch einen Oelabscheider hindurchgehen läßt. Die Oelabscheider sind in unzähligen Formen gebaut worden. Sie halten nicht immer das, was sie versprechen. Hier, wenn es nicht auf vollkommene Entölung des Dampfes, sondern nur auf Gewinnung des größten Teiles des enthaltenen Oeles ankommt, werden sie gute Dienste leisten. Meistens sind sie nach dem Grundsatz gebaut, durch plötzliche Richtungsänderung des Dampfstromes oder Schleuderwirkung bei Spiralbewegung des Dampfstromes das Oel abzustoßen. Auch durch Gefäße mit gelochten Blechwänden, eingehängten Ketten und sonstigen Anordnungen mit großer Oberfläche kann dem Dampf Gelegenheit gegeben werden, das enthaltene Oel abzusondern, das sich im unteren Teile des Gefäßes ansammelt und nach Bedarf abgelassen werden kann. Bei Kondensationsmaschinen geht das Oel ins Kondensat über. Es kann gewonnen werden, wenn das Kondensat in Behältern der Ruhe überlassen wird. Das von der Oberfläche abgezogene Oel wird dann im Oelabscheider vollständig vom Wasser getrennt. Natürlich ist das aus dem Abdampf oder dem Kondensat zurückgewonnene Oel nicht vollwertig. Zur Schmierung von Sattdampf- und Niederdruckzylindern aber soll es gute Dienste leisten, besonders wenn es gleich warm wieder verwendet wird. Große Oelmengen sind bisher mit der Putzwolle zusammen verloren gegangen. Jetzt ist es nicht mehr angängig, die verbrauchte Putzwolle einfach zu verbrennen, dazu sind beide Stoffe, Wolle und Oel, uns zu wertvoll geworden, vielmehr muß die ölgetränkte Putzwolle gesammelt und einer chemischen Industriestelle zugeführt werden, die sich mit der Reinigung und Wiedergewinnung des Oeles befaßt. Eine Schwierigkeit besteht darin, daß ölhaltige, in großen Mengen lagernde Putzwolle sich erhitzt und leicht selbst entzündet. Aufbewahrung unter Luftabschluß ist nicht immer mit Sicherheit zu erreichen. Daher ist die Aufbewahrung unter Wasser vorgeschlagen worden. Es sollten Sammelstellen eingerichtet und das Material in Eisenbahnladungen der Reinigungsstelle zugeführt werden. III. Ersatz der Mineralöle durch andere Schmierstoffe. Am wichtigsten ist die Frage der Ersatzbeschaffung für die Oele mit hochliegendem Flammpunkt. Für die Heißdampföle ist meines Wissens noch kein Ersatz gefunden, dagegen hat man Sattdampfzylinder mit gewöhnlichem Mineralöl unter Zusatz von etwa 5 v. H. Talg geschmiert und soll damit gute Erfahrungen gemacht haben. Große Ersparnis an Zylinderöl, angeblich 50 v. H., ist durch Zusatz von Graphit zu erreichen. Es kommt darauf an, daß der Graphit vollständig rein, also frei von schädlichen mineralischen Bestandteilen ist, die eine schleifende, schmirgelnde Wirkung hervorrufen würden. Er muß auch in solch feiner Körnung angewandt werden, daß er sich leicht im Oel schwebend erhält und nicht zu Boden setzt. Zur Unterstützung dieses Bestrebens sind Oelpressen mit Rührwerk konstruiert worden. Die Suspension des Graphitstaubes im Oel hat man auch durch Seifenzusatz erreicht, allerdings ist diese Mischung gegen Wasser (kondensierten Dampf) empfindlich, weil die Seife sich dann löst und der Graphit zu Boden fällt. Die günstige Wirkung des Graphits beruht darauf, daß er in die mikroskopisch kleinen Unebenheiten der Oberfläche eindringt, sie glättet und einen Spiegel erzeugt, wodurch der Oelverbrauch vermindert wird. Am besten hat sich der auf elektrischem Wege hergestellte Flockengraphit bewährt, einmal wegen seiner chemischen Reinheit, und dann weil er sich wegen seiner äußerst feinen Verteilung von selbst schwebend erhält. Bezüglich des künstlichen Graphits waren wir bisher ganz auf Amerika angewiesen. Es soll aber möglich sein, ihn auch bei uns herzustellen. Auch Zusatz eines besonders hergestellten Russes zum Oel soll sich bewährt haben, wobei den Rußteilchen die Aufgabe zufällt, das Oel schwammartig aufzusaugen und für Erhaltung der Schmiermittelschicht zu sorgen. Es sind auch Versuche mit einer Graphitschmierung ohne Oelzusatz angestellt worden. Diese Art der Schmierung soll sich aber nur bei gering belasteten, wahrscheinlich auch langsamlaufenden Lagern bewährt haben. Für die gewöhnlichen Mineralschmieröle ist leichter Ersatz zu beschaffen, wenn auch hier große Schwierigkeiten zu überwinden sind. Von den tierischen Fetten ist der Fischtran zur Schmierölgewinnung herangezogen worden. Die damit angestellten Versuche sollen Erfolg versprechen. Am nächsten aber liegt ohne Zweifel die Heranziehung der aus dem Braunkohlen- und Steinkohlenteer gewonnenen Oele. Der Braunkohlenteer liefert das Paraffinöl, ein an sich zu dünnflüssiges Oel. Es sind aber aussichtsreiche Versuche im Gange, dieses wenig schmierfähige Oel so weit einzudicken, daß es Schmierfähigkeit erlangt. Wenn dieses gelingt, dann dürfte unsere jährliche Schmierölerzeugung um weitere 20000 t vermehrt werden. Von sachverständiger Seite wird ferner die Hoffnung geäußert, es werde gelingen, auch aus dem Steinkohlenteeröldurch Zusatz von Mineralölen oder anderen Stoffen ein brauchbares Schmieröl herzustellen, das für Lagerschmierung geeignet ist. Versuche, die mit Wagen der Badischen Staatsbahn angestellt wurden bezw. noch im Gange sind, sollen günstige Ergebnisse gezeitigt haben, was sehr zu begrüßen wäre, denn wir könnten auf diese Weise unsere Schmierölerzeugung auf weitere 60000 t vermehren, vorausgesetzt, daß die jetzt von der Marine verfeuerte Teerölmenge durch andere Brennstoffe ersetzt werden kann. Wird, wie beabsichtigt, die deutsche Erdölgewinnung um 10000 t jährlich gesteigert, also auf 60000 t gebracht, so würden uns durch eigene Erzeugung im ganzen 140000 t zur Verfügung stehen, womit wir vielleicht unter Anwendung aller Sparmöglichkeiten auskommen könnten, wenn man berücksichtigt, wieviel Oel bei den früheren niedrigen Preisen vergeudet wurde. Trotzdem ist man emsig auf der Suche nach neuen Quellen. Wir haben in Deutschland große Schieferlager, die ebenfalls zur Rohölgewinnung herangezogen werden können. Leider ist der Schiefer ziemlich ölarm, und zur Bewältigung der erforderlichen großen Schiefermengen sind teure Anlagen erforderlich, die nach dem Kriege keinen Nutzen abwerfen würden. Deshalb ist dieser Weg noch nicht beschritten. Es ist klar, daß man auch nach Ersatzstoffen für Oel überhaupt gesucht hat. Daß nicht ausschließlich Oel, sondern auch Wasser zur Schmierung dient, wissen wir von den Unterwasserzapfen der Turbinen und den Außenlagern der Propellerwellen bei Schiffen. Als Baustoff für das Lager dient hierbei Pockholz auf Bronze. Durch die Art des Betriebes im Wasser ist bei geringer Geschwindigkeit für beste Wärmeabführung gesorgt. Als Ersatzstoff für Schmieröl ist auch eine Lösung von Zellulose in Chlor-Zink versucht worden, die gute Schmierfähigkeit besitzen soll. Es genügt allerdings, die Schmierfähigkeit allein nicht für die Brauchbarkeit eines Schmiermittels, sondern es muß auch verlangt werden, daß die Welle nicht angegriffen wird. Dieser Forderung scheint das Schmiermittel nicht zu genügen, sofern es sich um Eisen handelt. Ohne Zweifel sind von vielen Seiten Versuche im Gange, für Oel neue Schmiermittel zu finden, und wie so oft große Erfindungen durch die Not geboren wurden, können uns auch hier noch Ueberraschungen bevorstehen.