DE4326571A1 - Füllöl für hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselemente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Füllöl für hydraulische Ventilspiel-Aus­ gleichselemente wie Tassenstößel, Rollenstößel, Kipphebel-Einsteck­ elemente oder Abstützelemente für Schlepphebel, das aus Funktions­ gründen bzw. zum Zwecke der Konservierung in Ölvorratsräume und einen Druckraum eingefüllt ist.

Hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselemente werden seit geraumer Zeit in Großserienfertigung in verschiedenen Bauformen für alle gängigen Motorenkonzepte hergestellt.

Für derartige Ausgleichselemente wird zum großen Teil korrosionsemp­ findlicher Stahl verwendet, so daß sich beispielsweise bei einer längeren Lagerung Korrosionsprobleme einstellen können. Um Rostansatz zu vermeiden, werden die Elemente vom Hersteller mit Korrosionsschutz­ papier abgedeckt. Dieses sog. VCI-Papier (Volatile Corrosion Inhibi­ tor) enthält flüchtige Korrosionsschutzwirkstoffe, die sich auf der Oberfläche des Bauteiles niederschlagen und so deren Korrosion verhin­ dern bzw. zeitlich verzögern. Die Abdeckung erfolgt dabei derart, daß entweder jede Lage der übereinander gestapelten Elemente oder zumin­ dest deren oberste Lage mit VCI-Papier abgedeckt wird.

Der Nachteil dieser Art von Korrosionsschutzmaßnahme besteht darin, daß bei Gebrauch der Ausgleichselemete das VCI-Papier entfernt werden muß. Dadurch kann einerseits durch das Papier ein Automatisierungs­ prozeß, beispielsweise durch Robotertechnik erschwert werden und andererseits muß dieses meist nach einmaligem Gebrauch kostenintensiv entsorgt werden.

Der Korrosionschutz im Inneren der fertig montierten Ventilspiel- Ausgleichselemente wird durch das eingeschlossene Füllöl übernommen. Bei unsachgemäßer Füllung der Elemente kann es jedoch vorkommen, daß im Spaltbereich zwischen Gehäuse und Hydraulikteil die vorhandene Luft nicht durch Öl verdrängt wird, so daß in diesem Bereich bei längerer Lagerung verstärkte Korrosionsanfälligkeit gegeben ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Korrosionsschutz von hydrauli­ schen Ventilspiel-Ausgleichselementen zu vereinfachen und auch im Inneren der Elemente im Spaltbereich zwischen Gehäuse und Hydraulik­ teil eine Rostbildung zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Füllöl für die hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselemente ein VCI-Wirkstoff, d. h. ein flüchtiger Korrosionsschutzwirkstoff vorhanden ist.

Im Gegensatz zum Öl, das bei Raumtemperatur einen niedrigen Dampfdruck besitzt, weist der VCI-Wirkstoff bei Raumtemperatur einen erheblich höheren Dampfdruck auf, so daß er ausdampft, sich an den kälteren Teilen niederschlägt und dadurch eine Schutzwirkung erzielt.

Gegenüber der bisherigen Abdeckung mit VCI-Papier bedeutet das einen beachtlichen Vorteil, da durch den Befüllungsvorgang mit VCI-haltigem Öl in einem Arbeitsgang ohne zusätzlichen Aufwand sowohl die außen­ liegenden Teile der Ausgleichselemente als auch deren Inneres vor Korrosion geschützt werden. Ferner wird das bisher benötigte Abdeckpa­ pier sowie dessen Entsorgung eingespart. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß beim Hersteller oder Verbraucher notwendige Automatisie­ rungsprozesse, beispielsweise innerhalb des Lagerprozesses der Ventil­ spiel-Ausgleichselemente oder bei deren Endmontage durch Roboter nicht behindert werden.

Als vorteilhaft hat es sich nach Anspruch 2 erwiesen, wenn das Füllöl 0,1 bis 5 Gewichtsprozente VCI-Wirkstoffe enthält. Dadurch wird einer­ seits der erforderliche Korrosionsschutz gewährleistet, während ande­ rerseits die für das Funktionieren des hydraulischen Ventilspiel- Ausgleichelementes bedeutsame Viskosität des Füllöles nicht bzw. nur geringfügig verändert wird.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 sollen als VCI-Wirk­ stoffe Dicyclohexylamin, Derivate des Morpholins und/oder andere in Mineralölen, synthetischen Kohlenwasserstoffen oder Estern lösliche VCI-Wirkstoffe eingesetzt werden.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläu­ tert. Die einzige Figur zeigt ein hydraulisches Ventilspiel-Aus­ gleichselement in Form eines Tassenstößels, teilweise geschnitten.

Der Tassenstößel besteht im wesentlichen aus einem Führungsteil und einem Hydraulikteil. Der Führungsteil setzt sich zusammen aus dem Tassengehäuse 1 und einem damit fest verbundenen Gehäuseinnenteil 2, der Hydraulikteil aus einem Hohlzylinder 3, einem Kolben 4 sowie einem Kugel-Rückschlagventil 5. Hohlzylinder 3 und Kolben 4 schließen einen Hochdruckraum 6 ein. Zwischen beiden Teilen ist eine Rückstellfeder 7 angeordnet. Sie drückt den Kolben 4 und den Hohlzylinder 3 ausein­ ander. Ein Spiel zwischen Tassengehäuse 1 und Nocken 8 wird in der Grundkreisphase des Nockens 8 ausgeglichen, wobei gleichzeitig der Hochdruckraum 6 über das Rückschlagventil 5 mit Öl gefüllt und auf­ grund des Öldrucks öldicht abgeschlossen wird.

Bei jedem Nockenhub wird über den Leckspalt 9 eine geringe, definierte Ölmenge aus dem Hochdruckraum 6 ausgepreßt. Über das federbelastete Rückschlagventil 5 wird während der Grundkreisphase das im Hochdruck­ raum 6 fehlende Ölvolumen aus dem Ölvorratsraum 10 wieder angesaugt.

Beim Zusammenbau eines derartigen Tassenstößels wird in bekannter Weise zunächst das Tassengehäuse 1 selbst ganz oder teilweise mit Öl aufgefüllt, was dadurch geschehen kann, daß man dieses in einen mit Öl gefüllten Behälter einsetzt.

Ebenso kann das hydraulische Spielausgleichselement selbst, bestehend aus dem Hohlzylinder 3, dem Kolben 4 und dem Kugel-Rückschlagventil 5, mit Öl gefüllt werden. Falls erforderlich, kann dies auch in einem unter Vakuum stehenden Ölbehälter geschehen.

Anschließend wird das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement in das Gehäuseinnenteil 2 des Tassengehäuses 1 eingeschoben. Dabei liegt es im Bereich des möglichen, daß durch Luftansammlungen in den Ölvor­ ratsräumen 10 und im Hochdruckraum 6 der Leckspalt 9 bzw. die präzise Spielpassung 11 zwischen Hohlzylinder 3 und Gehäuseinnenteil 2 nicht vollständig mit Öl bedeckt ist, so daß an diesen inneren Stellen ein bevorzugter Korrosionsangriff bei langen Lagerzeiten sehr wahrschein­ lich ist.

Ein Tassenstößel wurde erfindungsgemäß mit VCI-haltigem Füllöl ge­ füllt. Dies geschieht in der bereits beschriebenen Weise derart, daß zunächst das Tassengehäuse 1 einerseits und das hydraulische Spielaus­ gleichselement andererseits jedes für sich mit Öl gefüllt werden.

Als Füllöl wurde ein Mineralöl verwendet, dessen Kohlenwasserstoffe 8 bis 20 C-Atome enthalten. Als VCI-Wirkstoff wurde dem Füllöl Morpholinoleat in zwei verschiedenen Konzentrationen zugesetzt. Diese Tassenstößel wurden einem Schwitzwassertest unterzogen, wobei die Tassenstößel in drei Schichten (oben, Mitte, unten) übereinander gelagert waren. In einer Ebene wurden jeweils 68 komplett montierte Tassenstößel mit der Lauffläche nach unten gelagert.

Als Vergleichsproben wurden mit normalem Mineralöl gefüllte Tassen­ stößel herangezogen, die mit VCI-Papier auf der obersten Lage bzw. zwischen jeder Lage abgedeckt waren. Die Rostanfälligkeit der Tassen­ stößel wurde am Gehäuse (G) und am Trichter (T) beurteilt, wobei der Rost in Prozent bezogen auf die Anzahl gelagerten Tassenstößeln ange­ geben ist. Der Wert G 50 sagt also aus, daß von 68 Tassenstößeln 34 Rosterscheinungen am Gehäuse zeigten. Nach einer Versuchsdauer von sieben Tagen (168 Std.) zeigte sich folgendes Bild:

Probe Nr. 1 (VCI-Papier nur auf der obersten Lage)
Oben: T 0, G 0
Mitte: T 10, G 50
Unten: T 25, G 70

Probe Nr. 2 (VCI-Papier zwischen jeder Lage)
Oben: T 4, G 0
Mitte: T 3, G 10
Unten: T 0, G 10

Probe Nr. 3 (Füllöl mit 2,0 Gewichtsprozent VCI-Wirkstoff)
Oben: T 0, G 0
Mitte: T 0, G 0
Unten: T 0, G 0

Probe Nr. 4 (Füllöl mit 0,7 Gewichtsprozent VCI-Wirkstoff)
Oben: T 0, G 0
Mitte: T 0, G 0
Unten: T 0, G 0

Der Vergleich der Proben zeigt, daß bei mit normalem Mineralöl gefüll­ ten Tassenstößeln die Korrosion durch Abdeckung der obersten Lage mit VCI-Papier nicht bzw. nur für die obere Lage gestoppt werden kann. Ein Abdecken aller Lagen mit VCI-Papier bringt zwar eine spürbare Verbes­ serung des Korrosionsschutzes, kann aber die Korrosion letztendlich nicht verhindern.

Im Gegensatz dazu weisen die mit erfindungsgemäßem Mineralöl gefüllten Tassenstößel weder am Gehäuse noch am Trichter irgendwelche Korro­ sionspunkte auf.

Damit ist der Beweis erbracht, daß durch das Ausdampfen des VCI-Wirk­ stoffes aus dem Mineralöl ein wirksamer Korrosionsschutz sowohl auf der äußeren Oberfläche der Ventilspiel-Ausgleichselemente als auch in derem Inneren erzielbar ist. Dies ist insbesondere für das Innere der Ventilspiel-Ausgleichselemente von Bedeutung, da nach dem bisherigen Stand der Technik bei vorhandenen Luftspalten kein Korrosionsschutz erzielt werden konnte. Auch im Leckspaltbereich der Ausgleichselemente bestand die Gefahr, daß bei längerer Lagerung durch ein Weglaufen des niedrig viskosen Öles eine verstärkte Rostanfälligkeit gegeben war. Durch das erfindungsgemäße Mineralöl wird auch in diesem Spaltbereich durch das Ausdampfen des VCI-Wirkstoffes ein wirkungsvoller Korro­ sionsschutz möglich. Der niedergeschlagene VCI-Wirkstoff schützt die sich im µ-Bereich bewegenden Spalten im Inneren der Elemente ohne diese zu verkleben.

Bezugszeichenliste

1 Tassengehäuse
2 Gehäuseinnenteil
3 Hohlzylinder
4 Kolben
5 Kugel-Rückschlageventil
6 Hochdruckraum
7 Rückstellfeder
8 Nocken
9 Leckspalt
10 Ölvorratsraum
11 Spielpassung

Claims (3)

1. Füllöl für hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselemente wie Tassen­ stößel, Rollenstößel, Kipphebel-Einsteckelemente oder Abstütztelemente für Schlepphebel, das aus Funktionsgründen bzw. zum Zwecke der Kon­ servierung in Ölvorratsräumen (10) und einen Druckraum (6) eingefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß es VCI-Wirkstoff enthält.

2. Füllöl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 5 Gewichtsprozent VCI-Wirkstoff enthält.

3. Füllöl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Dicyclohexylamin, Derivate des Morpholins und/oder andere in Mineral­ ölen, synthetischen Kohlenwasserstoffen oder Estern lösliche VCI- Wirkstoffe enthält.