DD228559C2 - Verfahren zur erzeugung verschleissmindernder schmierfilme auf gleitenden teilen - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung verschleißmindernder Schmierfilme auf gleitenden Teilen läßt sich überall dort anwenden, wo Maschinenteile nach der mechanischen Bearbeitung gleichzeitig gereinigt und getrocknet werden und für kurzzeitige Funktionsproben bzw. Prüfläufe ein wirksamer Verschleißschutz erforderlich ist.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Die rationelle Fertigung von hermetischen Kältemittelverdichtern (HKV) bedingt sehr hohe Produktionsstückzahlen. Damit werden in der Fertigung, die vorzugsweise als Fließfertigung eingerichtet ist, möglichst niedrige Taktzeiten angestrebt. Aus diesem Grunde sind nicht nur die reinen Montagearbeitsgänge, sondern auch alle Hilfs- und Kontrollarbeiten sehr kurz bemessen. Zur Sicherung einer fehlerfreien Produktion und einer hohen Zuverlässigkeit der Erzeugnisse gilt es, in diesen Fertigungsprozeß eine möglichst rasche, aussagekräftige Funktionsprobe zu realisieren. Dazu ist es üblich, den HKV mit mehr oder weniger großen Mengen Öl zu versetzen und im offenen Zustand entweder einem längeren Einlauf mit anschließender Messung der Leistungskennziffern oder — unter Verzicht auf ein Einlaufen der gleitenden Teile — nur einer Funktionsprobe durch mehrmaliges, kurzzeitiges Anlaufen zu unterziehen. Es existieren auch Verfahren, bei denen der Verdichterblock ohne Kapsel in einer größeren Ölwanne geprüft wird.

Nachteilig für die weitere Verarbeitung ist bei diesem Verfahren der Umstand, daß der HKV vor dem endgültigen Verschließen durch Aufschweißen eines Deckels neben einer Trocknung auch noch eine Entfettung erfahren muß. Vorzugsweise geschieht das mittels eines Fluids, welches in einem kombinierten Verfahren gleichzeitig Öl und Feuchtigkeit entfernt. Bekannt ist hier u. a. der Einsatz von halogenierten Kohlenwasserstoffen. Oie HKV werden in die Dampfphase des Fluids gebracht und durch das kondensierende Fluid werden Entfettung und Trocknung gleichzeitig gewährleistet. Infolge der Ölanreicherung im Fluid treten jedoch nach bestimmten Betriebszeiten Zersetzungsreaktionen des Fluid/Öl-Gemisches unter Bildung aggressiver Medien ein. Das kann zu Schädigungen der HKV und der Vorrichtungen und Anlagen führen.

Der Verzicht auf die Entfettung und die Anwendung anderer Trocknungsverfahren, z. B. innere Erwärmung des HKV durch Aufheizen der Motorwicklung, äußere Wärmeeinwirkung, Evakuierung, Anwendung erwärmter gasförmiger Medien bzw. Kombinationen dieser einzelnen Verfahren, wie sie u.a. in der DE-OS 3135091 beschrieben wird, sind meist verbunden mit einer unzulässigen chemisch-thermischen Beeinflussung des Restöl-Anteiles sowie Schwierigkeiten beim Verschweißen der HKV-Kapseln.

Ziel der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, unter Reduzierung von Fertigungszeit und Material eine ausreichende Verschleißfestigkeit der gleitenden Maschinenelemente beim kurzzeitigen Prüflauf ohne Anwendung von Öl zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die in den vorgenannten Verfahren erwähnten Nachteile resultieren im wesentlichen aus der Anwesenheit des Schmiermittels, das in mehr oder weniger großen Mengen vor der Funktionsprobe bzw. dem Prüflauf an die gleitenden Teile gebracht wird. Bei Vermeidung dieser Zugabe werden neben Materialeinsparungen und Rationalisierungen im Ablauf auch die nachfolgenden Arbeitsprozesse, wie Entfetten und Trocknen, vermieden bzw. entlastet. Es ist aber unbedingt notwendig, daß die gleitenden Teile auch bei sehr kurzen Anläufen einen ausreichenden Verschleißschutz erhalten, da ansonsten bereits in dieser Phase Oberflächenschäden, verbunden mit Leistungsminderungen bis hin zum totalen Ausfall des Aggregates, entstehen können. Erfindungsgemäß wird ein solcher Verschleißschutz durch Erzeugung einer schmierwirksamen Schicht auf allen gleitenden Teilen realisiert.

Zur Erzeugung der genannten Oberflächenschichten ist folgender Ablauf erforderlich:

Die einzelnen Bauteile für Gleitpaarungen, wie Kolben, Zylinder, Lagergehäuse, Pleuel, werden in bekannter Weise nach Beendigung der mechanischen Bearbeitung einem Reinigungsprozeß unterzogen. Dazu benutzt man im allgemeinen Durchlaufanlagen mit mehreren Wasch- und Spülkammern sowie entsprechenden Trockenzonen. Besonders effektiv und energiesparend sind hierbei Trockenverfahren, welche Entwässerungsmittel mit selbstentwässerndem Charakter besitzen, sogenannte Dewatering-Fluids (Dewaflu), wie sie z. B. im DDR-Wirtschaftspatent 45452 beschrieben sind. Solche Fluids hinterlassen auf den jeweiligen Teilen eine dünne, antikorrosiv wirkende Schicht. Durch die Anwendung eines Dewaflu, welchem Substanzen mit verschleißhemmender Wirkung bzw. schmierwirksame Komponenten zugesetzt wurden, erreicht man, daß alle so behandelten Teile neben einer antikorrosiv wirkenden Schicht auch Notlaufeigenschaften im Falle eines Anlaufens ohne Öl besitzen.

Im einzelnen sind folgende Arbeitsschritte vorzunehmen:

— Waschen der mechanisch bearbeiteten Teile unmittelbar vor der Komplettierung zu Baugruppen bzw. HKV mit alkalischen, wäßrigen Reinigungsmitteln

— Spülen unter Zusatz von Korrosionsschutzmitteln

— Behandeln mit Oewaflu, dem 0,3 bis 6% eines löslichen oder emulgierbaren, verschleißmindernden Materials zugegeben wurden

— Komplettieren der trockenen, mit dünner Schicht versehenen Bauteile und Einhängen des kompletten Verdichterblocks in die Kapsel

— Funktionsprobe und Bestimmung der wichtigsten Leistungskennziffern am offenen Verdichter

— Trocknung der offenen Kältemittelverdichter entweder durch heißen Lösungsmitteldampf oder durch direkte oder indirekte Wärmeeinwirkung, Evakuierung bzw. entsprechende Kombinationen der genannten Verfahren

— Verschweißen der sauberen, trockenen Kältemittelverdichter und weiterer Ablauf in der üblichen Form, wie Dichtheitsprüfung, Oberflächenbehandlung, Konfektionierung bzw. Einbau in die Kältegeräte.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Trocknung mit heißen Lösungsmitteldämpfen, vorzugsweise halogenieren Kohlenwasserstoffen, vorgenommen wird. An den mit der Öffnung nach unten hängenden Verdichtern kondensieren sich die heißen Lösungsmitteldämpfe, garantieren durch die rasche Wärmeübertragung einen guten Trocknungseffekt und werden dabei nochmals von anhaftendem Schmutz gereinigt. Weiterhin konnte festgestellt werden, daß die durch das Lösungsmittel entfernten Reste der schmierwirksamen Schicht die Zersetzungsrate des Lösungsmittels merklich herabgesetzt wird. Beispielsweise wird bei Einsatz von Tetrachloräthen beim Korrosionstest gemäß TGL 9280 eine saure Reaktion nach 12h beobachtet. Bei Anwesenheit von Kältemaschinenöl KM 33 sinkt die Zeit auf 3 bis 5 h, erhöht sich jedoch bei Zugaben von 3 bis 5% CPS 30 auf durchschnittlich 20 bis 30h.

Ausfuhrungsbeispiele Nach der kompletten mechanischen Bearbeitung werden Teile für Gleitpaarungen, wie Kolben, Pleuel, Lagergehäuse, Welle,

folgendermaßen weiterbehandelt:

Beispiel 1: Reinigung in einer 4-Kammer-Reinigungsanlage im Sprühverfahren Kammer 1,2: Industriereiniger U64 bei Temperaturen von 80 bis 90°C und Konzentrationen von 0,5 bis 1 % Kammer 3: Spülen mit Wasser bei Temperaturen von 70 bis 80⁰C und zusetzen des handelsüblichen Korrosionsschutzmittels

KC20 Kammer 4: Tauchen in einer Lösung handelsüblichem Oewaflu, Type I, der 0,3 bis 5% Chlorparaffin, Type R40R, oder

Schneidöl-Additiv CPS30 zugesetzt wurden.

— Komplettieren der Teile und Einhängen des Verdichterblocks in eine offene Kapsel

— Ermittlung der Leistungskennziffern sowie Funktionsprobe durch kurzzeitiges Anlaufen des Verdichters

— Durchlauf des offenen Verdichters durch eine Lösungsmitteldampf-Phase, die Temperaturen von 373 bis 413K aufweist; Durchlaufzeit: ca. 15 bis 20 Minuten. Als Lösungsmittel dienen halogenierte Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Tetrachloräthen mit Siedepunkt 394K.

— Durchlauf einer Trockenzone, in der Temperaturen von 393 bis 413K herrschen; Durchlaufzeit: ca. 15 bis 20 Minuten.

— Verschließen des Verdichters in heißem Zustand Beispiel 2:

Reinigen in einer 4-Kammer-Reinigungsanlage im Sprühverfahren wie Beispiel 1

— Komplettieren der Teile

— Ermittlung der Leistungskennziffern sowie Funktionsprobe am Verdichterblock ohne Kapsel

— Durchlauf der geprüften Verdichterblocks durch eine Lösungsmitteldampf-Phase; Bedingungen wie Beispiel 1

— Durchlauf durch eine Zone mit trockener Heißluft; Temperatur 373 bis 413K Durchlaufzeit: 5 bis 15 Minuten

— Einhängen des Verdichterblocks in die gereinigte, trockene Kapsel und Verschließen Beispiel 3:

Reinigen in einer 4-Kammer-Reinigungsanlage im Sprühverfahren wie Beispiel 1

— Komplettieren der Teile

— Ermittlung der Leistungskennziffern sowie Funktionsprobe am Verdichterblock ohne Kapsel

— Durchlauf des geprüften Verdichterblocks durch einen Wärmetunnel, in welchem durch Konvektion und Strahlung dieser auf Temperaturen von 393 bis 413K gebracht wird. Durchlaufzeit: 60 bis 90 Minuten.

— Einhängen des Verdichterblocks in die gereinigte, trockene Kapsel und Verschließen

Claims (3)

1. Erfindungsansprüche:

   1. Verfahren zur Erzeugung verschleißmindernder Schmierfilme auf gleitenden Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß die gleitenden Teile nach der mechanischen Bearbeitung und den entsprechenden Reinigungsprozessen eine Behandlung erfahren, bei welcher durch ein entwässe'ndes Medium gleichzeitig eine verschleißverhindernde Substanz an die Oberfläche der betreffenden Teile gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleißmindernden Substanzen dem Entwässerungsmittel in Konzentrationen von 0,3 bis 6% zugesetzt werden und gemeinsam mit den paraffinischen Bestandteilen des Entwässerungsmittel einen Oberflächenfilm bilden.
3. 3. Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß als verschleißmindernde Substanzen vorzugsweise metallorganische Additives, beispielsweise MetalIstearate, phosphorhaltige organische Verbindungen, beispielsweise Zinkthiophosphat, und halogenierte organische Verbindungen zur Anwendung gelangen.