DD296953A5 - Daempfungsfluessigkeit fuer schwingungsdaempfer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Daempfungsfluessigkeiten fuer hydraulische Schwingungsdaempfer, die insbesondere fuer den Einsatz im Straszen- und Schienenfahrzeugbau geeignet sind. Erfindungsgemaesz bestehen solche Fluessigkeiten aus paraffinbasischen Mineraloelkomponenten mit 1-4 * Zinkdialkyldithiophosphat, 0,1 bis 2 * hochbasischen geschwefelten Calciumalkylphenolat und 0,1 bis 0,5 * Fettsaeureamid.{Daempfungsfluessigkeit; hydraulische Schwingungsdaempfer; Straszenfahrzeugbau; Schienenfahrzeugbau; paraffinbasische Mineraloelkomponenten; Zinkdialkyldithiophosphat; Calciumalkylphenolat; Fettsaeureamid}

Description

Anwendungsgebiet dor Erfindung

DIo Erfindung betrifft qualitätsverbesserto Dämpfungsflüssigkeiten für hydraulische Schwingungsdämpfer, die insbesondere für einen Einsatz im Straßen- und Schionenfahrzeugbau geeignet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungun

Die Hauptaufgabe aller Schwingungsdämpfer liegt in der Umwandlung der Schwingungsonergio in Wärme, womit ein Abklingen der Schwingungen einhergeht.

Im modernen Fahrzeugbau sind dio ehemals angewandten Reibungsdämpfer so gut wie völlig von den hydraulischen Dämpfern verdrängt werden, bei denen man zwischen Hebel- und Teleskopdämpforn unterscheidet. Im Gegensatz zu den weniger gebräuchlichen Hebeldämpfern sind die Teleskopdämpfer langhublg und verfügen über größere Kühlflächen. Sie werden als Zwei- und Einrohrdämpfer gebaut. Die normalerweise zum Einsatz gelangenden Zweirohrteleskopdämpfer benötigen eine Dämpfungsflüssigkeit. An diese Flüssigkeit werden hohe Anforderungen gestellt, da es im Einsatz zu hohen Belastungen kommt und dio Fahrzeugsichorheit mit davon abhängt.

So wird beim Einfedern die Masse der Dämpfungsflüssigkeit durch den Kolben nach unten gedruckt und dabei wird die Menge Dämpfungsflüssigkeit, die dem eindringenden Kolbenstangenvolumen entspricht, durch Ventile an don Kolbenboden gedrückt.

Die Dämpfungsflüssigkeit wird in den Reserveraum zwischen dem inneren und äußeren Rohr gepreßt. Beim Ausfedern, wenn der Kolben hochgezogen wird, läuft der umgekehrte Vorgang ab, d.h.,die Dämpfungsflüssigkeit wird in den Arbeitsraum zurückgesaugt. Nun setzt das Saugventil am Kolbenboden in diesor Zugstufe dem Dämpfungsflüssigkeitsstrom einen größeren Widerstand entgegen. Dadurch wird die Dämpfungskraft beim Ausfedern größer als beim Einfedern.

Bei diesem ständig Durchpressen durch dlefeinen Ventile wird dia Dämpfungsflüssigkeit außer einer starken thermischen auch einer hohen mechanischen Scherbelastung ausgesetzt, die alle nicht scherstabilen Zusätze zerreiben würde. So bedeutet z.B. eine zweijährige Garantiezeit bei 40000 Fahrkilometern eines Kraftfahrzeuges, daß die eingesetzte Dämpfungsflüssigkeit 70millionenmal durch die engen Ventile gep'cßt wird. Bei Resezugwagen soll der Einsatz von 130000 auf 400000 Reisekilometern ausgedehnt werden.

Daraus ergibt sich, daß neben einer niedrigen Viskosität, einer hohen Alterungsstabilität und mechanischen Stabilität auch das Verhalten gegenüber Luft (minimale Schaumnoigung) von ausschlaggebender Bedeutung Ist. Somit kann nicht mehr von einer

Schaumbildung im eigentlichen Sinne unter den geschilderten Bedingungen gesprochen werden, denn es existiert kein klares Öl mehr mit einer Schaumkrone, sondern das öl ist in Abhängigkeit von der Standhöhe, der Temperatur und der Verweilzeit mehr oder weniger stark mit Luftbläschen durchsetzt, die auch zur Oberfläche aufsteigen und dort eine gewisse Menge Oberflächenschaum (OFS) bilden.

Im Verhal'an gegenüber Luft Ist also eine en sich gegenläufige Forderung zu erfüllen, Zerstörung von OFS und möglichst

luftarmes Öl, ausgedrückt durch ein gutes Luftabgabevermögen (LAV).

Es ist bekannt, Mineralöle unterschiedlicher Legierung als Dämpfungsflüssigkeiten einzusetzen.

So werden in der DAS 2413518 für Achsdämpfer an Kraftfahrzeugen öle vorgeschlagen, die über einen stark erniedrigten Verdampfungsvtrlust bei einer Viskositätslage von 21 bis 25mmVs bei 2O⁰C verfugen, wobei es sich um eine Mischung von

paraffinbaslschon und naphthenbasisch«»! Erdölfrektlonon hondolt. Hinsichtlich des Verhaltens gegenüber Luft bzw. auch Wasser worclon koine Aussagon getroffen.

Hochlelstungsstoßdämpferölo gemäß DD-PS 12527? gohon von einer Mischung olnos Hydraullkölos der Viskositötsklasso SAE 1OW mit Trafoöl der Viskositätsklaese SAE 6W und einem geringen Zusatz Sllikonöl aus.

Dioso Mischung ist 2war in der Lage, Obcrf löchenschaum zu beseitigen, aber das Sllikonöl in der zugegebenen Form begünstigt bekanntermaßen die Kugolschnumstablllslorung, d.h. das Luftabgabevermögen verschlechtert sich ständig, Hinzu kommt, daß

mit der willkürlichen Mischung von Hydraulik· und Transformatorenöl nicht nur die Eigenschaften dieser Öle, die für andere Einsatzfälle vorgesehen sind, berücksichtigt worden müsson, sondorn auch deren z.T. gegenläufigen Additivierung Rechnung

gotragen werden muß. So worden z. ß. durch den hohon Antoll nophthenbasischor öle das VT-Verhalton und die Alterungsstabilität nogativ beeinträchtigt.

Neben! den bereits aufgezeigten Mängeln, den hohen Kosten für Material bzw. die aufwendige Herstellung gonügen die bisher vorwondeton Dämpfungsflüssigkeiten nicht mehr allen on sie gestellten Fordorungon, wie z.B. Korrosionsschutz und Verschleißschutz.

Ziel der Erfindung

Ziol der Erfindung Ist os, langlobigo, den modornen hydraulischen Schwingungsdämpfern qualitativ angepaßte Dämpfungsflüssigkeiten zu entwickeln, dio Fahrsicherheit und Fahrbequomllchkoit gegenüber dom bekannten Stand der Technik verbessern.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Kombination entsprechender Zusätze mit einem geeigneten Grundöl Dämpfungsflüssigkeiten für Schwingungsdämpfer zu schaffen, die über eine verbesserte Alterungsstabilität, verbessertes Verhalten speziell gegenüber Luft vorfügen und ausreichenden Korrosionsschutz sowie gewissen Verschleißschutz aufweisen, ohne daß andere wichtige Gebrauchseigenschaften nachteilig beeinflußt werden.

Erfindungsgemäß enthalten die Dämpfungsflüssigkeiten für Schwingungsdämpfer hydroraf finiorte, destillierte, entparaff inierte und gegebenenfalls gebleichte Mineralölkomponenten einer Viskosität von 10 bis 20mm'/s bei 40°C, vorzugsweise 13,5 bis 16,5mmVs bei 4O⁰C, einem Flammpunkt o.T. größer 150⁹C, erforderlichenfalls zur Einstellung des Stockpunktes 0,3 bis 0,8Ma.-% Dopreasator vom Paraflow-Typ sowie eine spezielle Additivkombination, gekennzeichnet dadurch, daß das Grundöl ausschließlich paraffinbasischer Provenienz ist, vorzugsweise sowjetisches Erdölblending, und eis spezielle Additivkombinationen

1 bis 4 Ma.-% eines Zinksalzes einer Dialkyldithlophosphorsäure mit einer mittleren Alkylkettenlänge von C_e mit einem

Wirkstoffgehaltvonca.50%

0,1 bis 2 Ma.-% eines hochbasischen geschwefelten Calziumalky!phenolates 0,1 bis 0,5 Ma.-% Fottsäureamld, welches durch Kondensation von Fettsäuren des Kottenlängenberelches Ci₆ bis C₂₂ und Aminen, vorzugsweise Diethanolamin, gewonnen wird,

enthalten sind.

Das hochbasische geschwefelte Calciumalkylphenolat wird vorteilhaft durch gemeinsame Vorlage von Alkylphenol, Erdalkalimetallsulfonat, hochmolekularem Alkohol, Verdünnungsöl und Schwefel nach der Zugabe von einem Calziumoxid-/ -hydroxidgemisch, einem Schauminhibitor von Typ Dlmethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 35000 mPas bei 2O⁰C und einem mehrwertigen Alkohol, in einem Zuge bei 120 bis 18O⁰C geschwefelt, hergestellt und neutralisiert und anschließend carbonisiert.

Überraschenderweise zeigte sich, daß die erfindungsgemäße Lös jng eine Dämpfungsflüssigkeit ergibt, die sich durch eine wesentlich erhöhte Alterungsstabilität, bei gutem Korrosions- und Verschleißschutzvorhalten und einem verbesserten Verhalten insbesondere gegenüber Luft auszeichnet, ohne daß andere Gebrauchseigenschaften dabei negativ beeinträchtigt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß neben der Verbesserung des Oberf lächenschaumverhaltens, d. h. eine rasche Zerstörung von einmal gebildetem Polyederschaum, auch das Luftabgabevermögen sich nicht verschlechtert, sondern leicht verbessert, obwohl bekanntermaßen sonst eine Verschlechterung zu beobachten ist.

Ausführungsbeisplele

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein paraffinbasisches Minoralölgemisch, ausgehend von sowjetischem Erdölblending, das durch die Verfahrensschritte Hydroraffination von Erdölvakuumdestillation, Destillation und Entparaffinierung erhalten wird und bei 40°C eine Viskosität von 14,9mmVs,einen Flammpunkt o.T. von 173°C und nach Zugabe von 0,5Ma.-%desDepressators(F!uhyzet V-VEB Hydrierwerk Zoitz) einen Stockpunkt von -52⁰C auweist, wird mit 2,5Ma.-% einer 50%lgen öligen Lösung eines Zinksalzes einer Dialkyldithiophosphorsäure (Hypreß P-VEB Hydrierwerk Zoitz) mit einer mittleren Alkylkettenlänge von C₈, mit 0,2 Ma.-% eines hochbasischen geschwefelten Calziumalkylphenolates mit einer TBN von 251 mgKOH/g und mit 0,1 Ma.-% Rübölfettsäurediethanolamld (Elromid RD - DHW Rodleben) versetzt. Die Vermischung erfolgt in beliebiger Reihenfolge und gegebenenfalls bei leichter Erwärmung, wobei eine homogene klare ölige Mischung erhalten wird.

Beispiel 2

Ein paraffinbasisches Mineralölgomlsch, gewonnen durch Hydroraffination von EVD, Destillation, Entparaffinierung und Kontaktbleichung aus sowjetischem Erdrtlblending, weist eine Viskosität von 15,3mm²/s bei 4O⁰C auf, der Flammpunkt o.T. ist 176⁰C, und der Stockpunkt betrögt nach 0,5Ma.-% Depressatorzugabe (Fluhyzet V) -61⁰C, Hierzu gibt man 2Ma,-% des Zlnksalzoa einer Dialkyldithiophosphorsäure mit einer mittleren Alkylkettenlänge von C₈ mit einem Wirkstoff von 60% Hypreß P, 0,5Ma.-% eines hochbasischen geschwefelten Calzlumalkylphenolates und 0,1 Ma.-% Rübölfettsäuredlethanolamld (Elromid

Die erfindungsgemäße Lösung wird Insbesondere hinsichtlich des Alterungsverhaltens und des Verhaltens gegenüber Luft mit dem Stand der Technik verglichen.

Die Alterungsstabilität wurde nach TGL 17745 mittels Kurzzeitmethode bei 120°C, 95h, 6l Luft/h und der Zugabe vonjelOOppm Cu- bzw. Fe-naphthonat ermittelt. Hierbei werden der Zentrifugenschlamm und die Differenz der NZ- bzw. Harzwerte (vor und nach der Alterung) als Meßgröße herangezogen, vgl. Tabelle 1.

Tabelle 1: Alterungsvergleich	Produkt nach Beispiel 1	Beispiel 2	Stand der Technik nach DD-PS 125277
	0,05 -0,46 0,76	0,05 -0,03 1,00	0,62 0,97 4,20
Zentrifugen schlamm (Ma.-%) NZ(mgKOH/g) Harz (mg)

Hieraus läßt sich bereits eine deutlich verbesserte Alterungsstabilität ablesen.

Hinsichtlich des Verhaltens gegenüber Luft wurde die Bestimmung des Oberflächenschaumes (nach TGL 31167) und des Luftabgabevermögens (nach TGL 32432) durchgeführt und die Ergebnisse dem den Stand der Technik entsprechenden Produkt in Tabelle 2 gegenübergestellt.

Tabelle 2: Verhalten gegenüber Luft

Produkt nach Stand der

Beispiel 1 Beispiel 2 Technik nach

DD-PS 125277

LAV	bei 250C (min)	3	4	6
OFS	240C (ml/ml/min)	100/0/30"	20/0/15"	260/0/1-45"
	94°C (ml/ml/min)	35/0/15"	20/0/15"	40/0/15"
	240C (ml/ml/min)	190/0/1	keine	310/0/2
			geschlossene
			Schaumdecke

Claims (2)

1. Dämpfungsflüssigkeiten für Schwingungsdämpfer aus hydrorafflnierten, destillierten, entparaffinierten und gegebenenfalls gebleichten Minoralölkompononten einer Viskosität von 10 bis 20mm²/s bei 4O⁰C vorzugsweise 13,6 bis 16,5mm²/s bei 4O⁰C einem Flammpunkt o.T. größer 160"C, erforderlichenfalls zur Einstellung des Stockpunktes 0,3 bis 0,8Ma.-% Depressator vom Paraflow-Typ sowie einer speziellen Additivkombination, gekennzeichnet dadurch, daß das Grundöl ausschließlich paraffinischer Provenienz ist, vorzugsweise aus sowjetischem Erdölblending, und als spezielle Additivkomblnatlon

0,6 bis 2 Ma.«% eines Zinksalzes einer Dialkyldithiophosphorsäure mit einer mittleren

Alkylkettenlänge von Cg

0,1 bis 2 Ma.-% eines hochbasischen geschwefelten Calziumalkylphenolates 0,1 bis 0,5 Ma.-% Fettsäuroamid, welches durch Kondensation von Fettsäurendes

Kettenlängonberelches C₁₆ bis C₂2 und Aminen, vorzugsweise Diethanolamin,

gewonnen wird,
enthalten sind,

2, Dämpfungsflüssigkeiten nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das hochbasische geschwefelte Calziumalkylphenolat durch gemeinsame Vorlage von Alkylphenol, Erdalkalimetallsulfonat, hochmolekularen Alkohol bzw. Alkoholgemisch, Verdünnungsöl und Schwefel nach der Zugabe von einem Calziumoxid'/hydroxidgemisch, einem Schauminhibitor vom Typ Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 35000mPas bei 2O⁰C und einem mehrwertigen Alkohol in einem Zuge bei 120 bis 18O⁰C geschwefelt und neutralisiert und anschließend carbonisiert wird.