Schmierfette

Wir bieten Ihnen ein ausgewogenes Komplett-Programm, das für eine große Anzahl von Schmierfettanwendungen in der Industrie und im Bereich Automotive die optimale Lösung sowohl aus technischer als auch wirtschaftlicher Sicht ermöglicht.


Bei der Schmierfettauswahl sind folgende Kriterien von Bedeutung:

  • Betriebstemperatur

  • Betriebsbelastung

  • Drehzahlen und Geschwindigkeiten

  • Umgebungsbedingungen (Wasser, Staub, Säuren, Laugen etc.)

  • Dichtungsmaterialien und Kunststoffe


In Zusammenarbeit mit namhaften Herstellern von Zentralschmieranlagen können wir Ihnen auch immer eine geeignete Lösung zur Aufbringung der Schmierfette anbieten.



Begriffe und Prüfungen


Einleitung


Schmierfette sind konsistente Schmierstoffe, die aus Grundöl und einem speziell ausgewählten Dickungsmittel bestehen. Zur Verbesserung der Eigenschaften sind den Schmierfetten Additive zugefügt. Schmierfette sind Konstruktionselemente, besonders wenn sie als Langzeitschmierstoffe zur Lebensdauerschmierung eingesetzt werden. Für viele Anwendungsfälle sind Schmierfette von Vorteil, sie schmieren, d. h. verhindern den Kontakt zweier Reibpartner soweit wie möglich, minimieren somit die Reibung und den Verschleiß und erhöhen den Wirkungsgrad. Schmierfette bieten gegenüber den Schmierölen eine Reihe von Vorteilen:

  • Geringerer Wartungsaufwand

  • Lebensdauerschmierung möglich

  • Einfache Dichtungsausführung

  • Geringerer konstruktiver Aufwand

  • Geringere Leckagegefahr

  • Unterstützung der Abdichtwirkung von Dichtungen durch „Fettkragenbildung“


Wenige Gramm Schmierstoff können darüber entscheiden, ob hohe Reparaturkosten anfallen; ganz abgesehen von den Folgekosten beispielsweise durch lange Stillstandszeiten der Maschinen. Es lohnt sich also, den Schmierfetten eine besondere Aufmerksamkeit zu schenken.



1. Bezeichnung und Einteilung am Beispiel der Schmierfette K nach DIN 51502


Schmierfette werden auf Grund der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten und der unterschiedlichen Zusammensetzungen nach verschiedenen Gesichtspunkten eingeteilt und beschrieben. Nach DIN 51502 ergibt sich folgende Einteilung:


Beispiel: Schmierfett DIN 51502 – K 1 G -20


  • „Schmierfett“ Benennung
  • „DIN 51502“ Norm-Nummer
  • „K“ Kennbuchstabe (Schmierfettart, siehe Tabelle 1)
  • „1“ Konsistenzkennzahl (NLGI-Klasse, siehe Tabelle 2)
  • „G“ Zusatzkennbuchstabe (siehe Tabelle 3)
  • „-20“ Zusatzkennzahl (siehe Tabelle 4)



Tab. 1. Kennbuchstaben für Schmierfette


Schmierfettart

Kennbuchstabe(n)

Schmierfette für Wälzlager, Gleitlager und Gleitflächen nach DIN 51825

K

Schmierfette für geschlossene Getriebe nach DIN 51826

G

Schmierfette für offene Getriebe, Verzahnungen (Haftschmierstoffe ohne Bitumen)

OG

Schmierfette für Gleitlager und Dichtungen (geringere Anforderungen als an Schmierfette K)

M

Schmierfette auf Synthesebasis werden in ihren Grundeigenschaften wie die vorstehenden auf Mineralölbasis gekennzeichnet.

Hinzufügen der Kennbuchstaben nach Tabelle 1, Stoffgruppe 3




Tab. 2. NLGI-Klassen


NLGI- Klasse

Walkpenetration in 0,1 mm DIN ISO 2137

Beschreibung

000

445 / 475

sehr fließend

00

400 /430

fließend

0

355 / 385

noch fließend

1

310 / 340

sehr weich

2

265 / 295

weich-salbenartig

3

220 / 250

noch weich

4

175 / 205

mittelfest

5

130 / 160

fest

6

85 / 115

sehr fest




Tab. 3. Zusatzkennbuchstaben für Schmierfette


Zusatzkennbuchstabe

obere
Gebrauchstemperatur

Verhalten gegenüber Wasser nach DIN 51807 Teil 1 Bewertungsstufe DIN 51807 2)

C

+60 °C

0–40 oder 1–40

D

2–40 oder 3–40

E

+80 °C

0–40 oder 1–40

F

2–40 oder 3–40

G

+100 °C

0–90 oder 1–90

H

2–90 oder 3–90

K

+120 °C

0–90 oder 1–90

M

2–90 oder 3–90

N

+140 °C

nach Vereinbarung

P

+160 °C

R

+180 °C

S

+200 °C

T

+220 °C

U

über +220 °C


2) 0 bedeutet keine Veränderung

1 bedeutet geringe Veränderung

2 bedeutet mäßige Veränderung

3 bedeutet starke Veränderung




Tab. 4. Zusatzkennzahlen für Schmierfette


Zusatzkennzahl

untere Gebrauchstemperatur

-10

-10 °C

-20

-20 °C

-30

-30 °C

-40

-40 °C

-50

-50 °C

-60

-60 °C




2. Konuspenetration nach DIN ISO 2137


  • Unter der Penetration eines Schmierfettes versteht man die Eindringtiefe – gemessen in 0,1 mm – eines Standardkonus unter definierten Bedingungen. (Bsp.: 26,5 mm Eindringtiefe = 265 x 0,1 mm)

  • Im Allgemeinen werden Schmierfette, nachdem sie mechanisch bearbeitet wurden, etwas weicher. Deshalb unterscheidet man nach:

    • Ruhepenetration Pu

    • Walkpenetration Pw



3. Walkpenetration nach DIN ISO 2137


  • Vor der Messung der Penetration erfolgt eine mechanische Beanspruchung des Schmierfettes im Schmierfettkneter

    • Pw60 = 60 Doppelhübe

    • Pw100.000 = 1 x 105 Doppelhübe

  • Aus der Walkpenetration ergibt sich die Einteilung in die NLGI-Klassen



4. Konsistenzeinteilung nach DIN 51 818


Die Einteilung erfolgt in NLGI-Klassen entsprechend der Walkpenetration (siehe Tab. 2).



5. Walkbeständigkeit


  • Die Walkbeständigkeit ist das Widerstandsvermögen eines Schmierfettes gegenüber mechanischer Zerscherung des Seifenverbandes

  • Ein Maß zur Beurteilung der Walkbeständigkeit ist die Walkstabilität

    • Walkstabilität = Pw – Pu

    • Je geringer die Differenz, desto besser ist die Walkbeständigkeit des Schmierfettes.



6. Grundöl


In 95 % aller Schmierfette wird Mineralöl als Grundöl eingesetzt. Als weitere Grundöle kommen Polyalphaolefine, native und synthetische Ester, Glykole, Polyether, Siliconöle u. a. zum Einsatz.

Je nach Verdickertyp und gewünschter Schmierfettkonsistenz beträgt der Grundölanteil im Fertigfett zwischen 65 % und 95 %.

Die Grundölart und Grundölviskosität sind von entscheidender Bedeutung für einige grundlegende Eigenschaften von Schmierfetten. Gebrauchstemperaturbereich, Förderbarkeit, Lastaufnahmevermögen, Alterungsstabilität, Elastomerverträglichkeit, Haftfestigkeit, Ölabscheidung und Geräuschdämpfung sind nur einige herausragende Merkmale eines Schmierfettes, die direkt durch das Grundöl bestimmt oder beeinflusst werden.



7. Verdicker


Die Verdicker werden in Seifen- und Nichtseifenverdicker unterteilt und beeinflussen grundlegende Eigenschaften, wie z. B. Gebrauchstemperatur, Wasserbeständigkeit und Lastaufnahmevermögen.

Die Seifenverdicker lassen sich in einfache Seifen und Komplexseifen aufteilen. Komplexseifen lassen aufgrund ihres höheren Tropfpunktes eine höhere obere Gebrauchstemperatur zu. In unseren Schmierfetten kommen u.a. folgende Verdicker zum Einsatz:


Einfache Seifen und Komplexseifen von

  • Lithium

  • Calcium

  • Aluminium

  • Natrium


Nichtseifenverdicker

  • Bentonit

  • Hochdisperse Kieselsäure

  • Polyharnstoff

  • PTFE



8. Additive


Additive dürfen Schmierfetten zum Erreichen von speziellen Eigenschaften zugegeben werden. Der Anteil der Additive kann in Schmierfetten bis zu 10 % betragen.

Eingesetzt werden vor allem:

  • Extreme Pressure (EP) Additive: zur Erhöhung des Lastaufnahmevermögens

  • Anti-Wear (AW) Additive: als Verschleißschutz

  • Korrosionsschutzadditive: als Korrosionsschutz

  • Antioxidantien (AO): zur Erhöhung der Alterungsstabilität

  • Haftzusätze: zur Steigerung der Haftfähigkeit

  • Festschmierstoffe: für Notlaufeigenschaften



9. Gebrauchstemperaturbereich


Für alle Schmierfette wird ein Gebrauchstemperaturbereich angegeben, in dem die Schmierfette ihre zugesicherten Eigenschaften voll entfalten. Der Gebrauchstemperaturbereich wird mittels Prüfmethoden und anhand von Einsatzerfahrungen festgelegt.



10. Alterung


Die Alterung von Schmierfetten beruht im Wesentlichen auf Oxidationsprozessen, d. h. auf Reaktionen mit Sauerstoff. Hierbei ist der Temperaturbereich, in dem die Schmierfette eingesetzt werden, von entscheidender Bedeutung. Die Alterung wird durch höhere Temperaturen begünstigt und beschleunigt.



11. Mischbarkeit von Schmierfetten


Immer wieder stellt sich bei der Nachschmierung einer Anlage die Frage nach der Mischbarkeit unterschiedlicher Schmierfette. Nicht alle Schmierfettarten sind miteinander verträglich. Schmierfette mit gleichem Verdicker und gleicher Grundölart gelten im Allgemeinen als miteinander verträglich. Da diese Verträglichkeit jedoch auch von den enthaltenen Additiven abhängt, kann eine generelle Aussage nicht getroffen werden. Bei unverträglichen Schmierstoffen stellt sich im Allgemeinen eine Herabsetzung des Tropfpunktes und eine Erweichung oder Verhärtung des Schmierfettes ein. Eine Vermischung von Schmierfetten sollte deshalb vermieden werden. Eine Lagerreinigung und Neubefüllung stellt die bessere Lösung dar. Kann eine Lagerreinigung nicht durchgeführt werden, so ist vor der Nachschmierung mit einem neuen Schmierfett eine Rücksprache mit unserer Anwendungstechnik ratsam.



12. Elastomerverträglichkeit – Kunststoffverträglichkeit


Die Verträglichkeit von Schmierstoffen mit Elastomeren und Kunststoffen kann wegen der Vielzahl der Materialien nicht allgemein gültig beantwortet werden. Prinzipiell kann man von einer Verträglichkeit von Mineralölen mit NBR-Elastomeren ausgehen, jedoch kann die Verträglichkeit einzelner Additive nicht immer sofort beantwortet werden. Synthesefette verändern Thermoplaste stark, während Mineralölfette hier relativ unproblematisch sind. Als Auswirkung kann sich bei einer Unverträglichkeit des Elastomers oder Kunststoffes mit dem Schmierfett eine unzulässig hohe Schrumpfung oder Quellung des Werkstoffes, eine zu große Änderung der Shore-A-Härte oder der Reißdehnung zeigen. Für viele Werkstoff/Schmierstoffkombinationen liegen uns Erfahrungen vor. So haben wir mit den meisten unserer Schmierfette Verträglichkeitsuntersuchungen mit SRE-NBR 1 durchgeführt. Anhand dieser Werte kann ein Dichtungshersteller das Verhalten seines Werkstoffes beurteilen. Es empfiehlt sich, bei unbekannten Kombinationen unter Berücksichtigung der Betriebstemperatur eine Beständigkeitsprüfung beim Dichtungshersteller durchzuführen.



Elastomer-Verträglichkeits-Index (EVI)


Eine zuverlässige Methode zur zahlenmäßigen Beschreibung der Einwirkung von Schmierstoffen auf Elastomere bietet der sogenannte Elastomerverträglichkeitsindex (EVI) bei Verwendung von repräsentativen Standard-Referenz-Elastomeren (gemäß ISO 6072 bzw. DIN 53 538). Dabei bilden die Änderungen von Volumen, Härte, Reißfestigkeit und Reißdehnung eines Standard-Referenz-Elastomers durch Einwirkung des Fluids unter festgelegten Prüfbedingungen den EVI dieses Fluids. Die Volumenänderung eines Standard-Referenz-Elastomers steht in linearer Wechselbeziehung zum Quellverhalten von Gebrauchselastomeren, sodass anhand der Volumenänderung vom Standard-Referenz-Elastomer in einem Schmieröl oder Schmierfett eine Vorhersage zur Volumenänderung der Gebrauchselastomere des gleichen Produktes gemacht werden kann, ohne dass in jedem Einzelfall Quellversuche durchgeführt werden müssen. Entsprechende Informationen werden von den Elastomerherstellern zur Verfügung gestellt.



13. Fließdruck nach Kesternich nach DIN 51805


Der Fließdruck ist der Druck, der erforderlich ist, um einen Schmierfettstrang aus einer definierten Düse herauszupressen. Er gibt Aufschluss über die Konsistenz eines Schmierfettes in Abhängigkeit von der Temperatur. Die erreichte Temperatur bei einem Fließdruck von 1400 hPa stellt die untere Gebrauchstemperatur für Schmierfette dar.



14. FAG-Wälzlagerprüfgerät FE9 nach DIN 51821-1 und -2


  • Verfahren zur Ermittlung der Schmierfettgebrauchsdauer in Wälzlagern unter praxisähnlichen Bedingungen

  • Prüfkörper: 5 FAG Schrägkugellager

  • Belastung: axial 1500, 3000, 6000 N

  • Drehzahl: 3000 und 6000 min–1

  • Prüftemperatur: bis +250 °C

  • Prüfkriterium: F10 und F50 in h

  • Die Prüftemperatur, bei der der F50-Wert über 100 Bh liegt, liefert die obere Gebrauchstemperatur für Schmierfette K nach DIN 51825.



15. Korrosionsschutzverhalten EMCOR-Prüfung nach DIN 51802


  • Prüfung von Schmierstoffen auf korrosionsverhindernde Eigenschaften unter betriebsnahen Bedingungen

    • 2 Pendelkugellager 1306 K

    • 7 Tage Zyklus (8h Lauf – 16h Stillstand . . .)

    • n = 80 min–1

    • dest. Wasser

    • oder dest. Wasser mit 3 % NaCl

    • Prüfkriterium ist der Korrosionsgrad der Außenringe



Korrosionsgrad

Bedeutung

Beschreibung der Oberfläche

0

Keine Korrosion

Unverändert

1

Spuren von Korrosion

Max. 3 Stellen > 1 mm

2

Leichte Korrosion

< 1 % der Oberfläche

3

Mäßige Korrosion

> 1 % bis 5 %

4

Starke Korrosion

> 5 % bis 10 %

5

Sehr starke Korrosion

> 10 % der Oberfläche




16. Bestimmung der Ölabscheidung nach DIN 51 817


Diese statische Methode gibt Hinweise über die Ölabscheidung von Schmierfetten während der Lagerung. Es sind keine allgemein gültigen Rückschlüsse auf die Schmierwirkung eines Fettes möglich. Auf das mit Schmierfett befüllte Prüfgefäß wird ein 100 g Gewichtsstück gesetzt.

  • Prüfdauer: 18 h bzw. 7 Tage

  • Prüftemperatur: +40 °C

  • Prüfkriterium: abgeschiedene Ölmenge in %


In Fettgebinden findet man mitunter Ölansammlungen in Vertiefungen. Dies ist für Schmierfette ein typisches Phänomen und stellt keinen Qualitätsmangel dar. Vorhandenes Öl kann problemlos mit geeignetem Rührwerkzeug eingerührt werden.



17. Tropfpunkt nach DIN ISO 2176 bzw. IP 396


Der Tropfpunkt ist die Temperatur, bei der ein Schmierfett unter Prüfbedingungen ein bestimmtes Fließvermögen erreicht hat, d. h. aus dem Prüfgerät heraustropft. Der Tropfpunkt hat nur eine begrenzte Aussagekraft bezüglich des Schmierfett-Verhaltens in der Praxis. Der Tropfpunkt kann nach IP 396 mit einem automatischen Prüfgerät oder nach DIN ISO 2176 mit manuellen Prüfgeräten bestimmt werden.



18. Verhalten gegenüber Wasser – Statische Prüfung nach DIN 51 807-1


Das Verfahren soll aufzeigen, wie sich Schmierfette unter statischen Bedingungen gegenüber destilliertem Wasser verhalten.

  • Prüfmedium: dest. Wasser

  • Prüfobjekt: Schmierfett auf Glasstreifen

  • Prüfdauer: 3 Stunden

  • Prüfkriterium: optische Veränderung

  • Bewertungsstufe: 0 bis 3, unter Angabe der Prüftemperatur, z.B.: 0–40 oder 0–90



Bewertungs-
stufe

Bedeutung

Beschreibung


0

keine Veränderung

Keine der bei den folgenden Bewertungsstufen genannten Merkmale

1

geringe Veränderung

Farbänderung (Aufhellung) der Schmierfettoberfläche, beruhend auf einer geringfügigen Wasseraufnahme der Oberflächenschicht des Schmierfettes

2

mäßige Veränderung

Beginnende Auflösung des Schmierfettes, beobachtbar durch Bildung einer weiß-gelblich-schleimigen Oberflächenschicht und mäßiger bis starker Trübung des Wassers

3

starke Veränderung

Teilweise oder vollständige Auflösung des Schmierfettes, meist unter Ölabscheidung und Bildung einer milchig-weißen Öl-in-Wasser-Emulsion




19. Korrosionswirkung auf Kupfer nach DIN 51811


Das Prüfverfahren dient der Feststellung, inwieweit Schmierfette auf Kupfer korrosiv wirken.


  • Prüfmedium: Schmierfett

  • Prüfobjekt: geschliffener Kupferstreifen

  • Prüfdauer: 24 h

  • Prüfkriterium: Korrosionsgrad nach der Kupferverfärbung

  • Korrosionsgrad: 1 bis 4, unter der Angabe der Prüftemperatur, z. B.: 1–100



Korrosionsgrad

Bedeutung

Beschreibung

1

Leichte Anlauffarben

Schwach orange, kaum verändert gegenüber einem frisch geschliffenen Kupferstreifen, dunkelorange

2

Mäßige Anlauffarben

Weinrot / lavendelblau / vielfarbig mit lavendelblau und/oder silbernem Überzug auf weinrot / silbern / messingfarben oder golden

3

Starke Anlauffarben

Magentafarbener (anilinfarbener) Überzug auf messingfarbenem Streifen / vielfarbig mit rotem und grünem Schimmer (pfauenartig), aber nicht grau

4

Korrosion

Durchsichtig schwarz, dunkelgrau oder braun mit pfauenartigem, kaum grünem Schimmer / graphitschwarz oder glanzlos schwarz / glänzend oder pechschwarz




20. Bestimmung der Oxidationsbeständigkeit nach DIN 51 808


Die Oxidationsbeständigkeit gibt Hinweise auf die Widerstandsfähigkeit des Schmierfettes gegenüber Sauerstoff unter statischen Bedingungen. Eine Schmierfettprobe wird unter definierten Bedingungen einem Sauerstoffdruck ausgesetzt. Der Druckabfall ist ein Maß für die Oxidationsbeständigkeit. Je geringer der Druckabfall, umso größer ist die Oxidationsbeständigkeit des Schmierfettes. Normalerweise wird bei 100 h/100 °C gemessen. Bei guten Schmierfetten liegt der Druckabfall unter 0,5 bar.



21. Prüfung im Vierkugel-Apparat nach DIN 51 350 (VKA)


Das Verfahren dient zur Ermittlung von Kennwerten für Schmierstoffe mit Wirkstoffen, die im Mischreibungsgebiet den Verschleiß mindern.

  • Prüfkörper: VKA-Kugeln

  • Drehzahl: 1420 min–1

  • Belastung: 150–12000 N

  • Prüfdauer: 1 min bzw. 1 h

  • Prüfkriterien: Schweißlast [N] Kalottendurchmesser [mm]


Schmierfette mit einer VKA-Schweißlast ab 2000 N werden als EP-Schmierfette bezeichnet.



22. Lagerfähigkeit/Verwendbarkeit


Im Gegensatz zu Lebensmitteln unterliegen Schmierfette keinem Verderblichkeitsprozess. Daher sind damit im Zusammenhang stehende gebräuchliche Begriffe wie z. B. Haltbarkeit und Verfallsdatum nicht anwendbar. Schmierfette sind auf Jahre hinaus verwendbar! Z.B. sind für die problemlose Verwendbarkeit der FUCHS RENOLIT Industrieschmierfette mindestens folgende Zeiträume in ungeöffneten Originalgebinden unter Beachtung der ordnungsgemäßen Lagerbedingungen anzusetzen:

  • Schmierfette auf Rapsölbasis: 2 Jahre

  • Schmierfette auf Mineral- und Syntheseölbasis: 3 Jahre