Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen einer
Vorrichtung für die Aufhängung bei einem Automobil gegen Korrosion.
Die Vorrichtungen für die Aufhängung für Automobilfahrzeuge umfassen
allgemein zylindrische Schraubenfedern, deren oberes und unteres Ende sich jeweils
an Federtellern abstützt.
Da die Federn und die Abstützfederteller allgemein aus nicht galvanisiertem
Stahl bestehen, treten an ihrer Grenzfläche Korrosionsphänomene auf, die für vorzeitiges
Brechen oder vorzeitige Abnutzung verantwortlich sind, insbesondere bei Federn unter
großer Belastung.
Diese Phänomene sind noch ausgeprägter, wenn die Federteller und insbesondere
die unteren Federteller mit einem Zwischenstück aus einem elastomeren Material versehen
sind, welches Fremdpartikel (Splitt, Salz, Sand, ...) zurückhält, die in dem Metall
Narben und/oder elektrochemische Spannungseffekte bewirken.
Es gibt bereits Lösungen für dieses Problem, die darin bestehen, dass
man an dem Federteller eine aufbrauchbare Anode befestigt, oder dass man die Enden
der Federn mit einer Hülle aus Kunststoffmaterial versieht.
Diese Lösungen sind aber nicht wirtschaftlich, da sie Zusatzteile
erforderlich machen, welche bei der Herstellung und der Montage Zusatzkosten erzeugen.
Das Patent-Abstract von Japan Volumen 059, Nr. 004 vom 31. Mai 1995
und die JP 07003494 A offenbaren
eine Vorrichtung für die Aufhängung bei einem Automobil, welche eine zylindrische
Schraubenfeder umfasst, die einer Antikorrosionsbehandlung unterzogen wurde, die
darin bestand, dass man eine Schutzbeschichtung auf der Grundlage eines Metalls
in kleinteiliger Form aufgebracht hat.
In US-A-3948686 hat das kleinteilige Metall die Form von Zinkpartikeln,
die in einem Bindemittel dispergiert sind, und in US-A-3464906 sind diese Partikel
mit einem nicht polaren Material überzogen, um die Abnutzung der Beschichtung zu
verlangsamen.
Derartige Beschichtungen neigen jedoch dazu, mit dem Metall der Feder
elektrochemische Spannungsphänomene zu erzeugen, die manchmal sogar von Freisetzungen
von Wasserstoff begleitet sind.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die vorher bestehenden technischen
Probleme in wirksamer und wirtschaftlicher Weise zu lösen.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens zum Schützen
der Grenzfläche zwischen den jeweiligen Stahlteilen des Endes einer zylindrischen
Schraubenfeder zur Aufhängung bei einem Automobil erreicht, und einem Federteller,
auf welchem sie sich abstützt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man auf zumindest
einen Teil der Endwindung der Feder und/oder des Federtellers eine Beschichtung
aufbringt, welche in einem Bindemittel zumindest 50 Gewichtsprozent eines Metalls
in kleinteiliger Form aufweist, dessen elektrochemisches Potenzial kleiner als –0,45
V ist.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das Metall Zink und/oder
Aluminium.
Vorzugsweise bringt man vor dem Beschichten eine Grundierungs-Haftschicht
und eine Farbschicht auf, welche gegenüber elektrochemischen Spannungseffekten eine
Barriere bilden.
Gemäß einer vorteilhaften Eigenschaft bringt man die Beschichtung
auf einen Teil auf, der sich über einen Bereich erstreckt, der zwischen der Hälfte
und drei Vierteln der Endwindung der Feder liegt.
Gemäß einer weiteren Eigenschaft verwendet man eine Beschichtung,
in welcher das Metall in Form von Schuppen vorliegt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für die
Aufhängung für Automobilfahrzeuge der Art, welche insbesondere zylindrische Schraubenfedern
umfasst, die sich auf Federtellern abstützen, wobei zumindest ein Teil der Endwindungen
der Federn und/oder der Federteller mit einer Antikorrosionsbeschichtung versehen
ist, die in einem Bindemittel zumindest 50 Gewichtsprozent eines Metalls in kleinteiliger
Form aufweist, dessen elektrochemisches Potenzial kleiner als –0,45 V ist,
dadurch gekennzeichnet, dass es unter der Beschichtung (R) eine Grundierungs-Haftschicht
(1) und eine Farbschicht (2) enthält, welche gegenüber elektrochemischen
Spannungseffekten eine Barriere bilden.
Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet einen wirksamen und dauerhaften
anodischen Schutz der Stahlgrenzfläche Feder/Federteller, indem einfache und wirtschaftliche
sowie leicht einzusetzende Mittel verwendet werden.
Die Erfindung erlaubt es ferner, Federteller mit einem Kautschukbesatz
zu verwenden, welcher eine gute Schallisolierung gewährleistet, ohne dass Korrosionsprobleme
hervorgerufen werden.
Die Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung besser
ersichtlich, die von den 1 und 2
begleitet ist, welche Teilansichten im Schnitt bzw. in geöffneter Perspektive der
Windungen einer erfindungsgemäßen zylindrischen Schraubenfeder darstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu bestimmt, die Grenzfläche
zwischen den jeweiligen Stahlteilen des Endes einer zylindrischen Schraubenfeder
für die Aufhängung und eines Federtellers, mit dem dieses Ende in Kontakt, evtl.
in Abstützkontakt, steht, gegen Korrosion zu schützen.
Für dieses Ziel bringt man auf zumindest einen Teil der Endwindung
S der Feder und/oder des (nicht dargestellten) Federtellers eine Beschichtung R
auf, die zumindest ein Metall in kleinteiliger Form aufweist, dessen elektrochemisches
Potenzial kleiner als –0,45 V ist, d. h. als das niedrigste Potenzial von
Eisen ist.
Vorzugsweise bringt man diese Beschichtung auf Stahloberflächen
auf, die zuvor gereinigt oder abgebeizt wurden, und auf welche man eine Grundierungs-Haftunterschicht
1 (Zusammensetzung auf der Grundlage von Phosphat, sei es amorph oder kristallin,
welches evtl. einen kleinen Anteil von Zink umfasst) und anschließend eine Farbschicht
2 (Epoxy- oder Kataphorese-Farbe) aufgebracht hat, welche eine Barriere
bilden, um den direkten Kontakt zwischen dem Stahl und dem Metall der Beschichtung
R zu verhindern, welcher dazu neigt, einen elektrochemischen Spannungseffekt mit
Freisetzung von Wasserstoff zu erzeugen. Die Farbschicht 2 bildet auch
einen komplementären mechanischen Schutz gegenüber äußeren Einwirkungen (Auftreffen
von Steinchen, ...).
Vorzugsweise hat die Beschichtung R einen sehr reichen Metallanteil
und umfasst in einem Bindemittel zumindest 50 Gewichtsprozent, beispielsweise Zink
und/oder Aluminium, in Form von Teilchen, wie etwa von Schuppen oder Pulver.
Die Beschichtung R wird vorzugsweise in situ durch Hinzufügung eines
Anteils eines Lösungsmittels (Xylen, ...) zum Anpassen der Viskosität und der Homogenität
vorgenommen.
Die Beschichtung R wird beispielsweise aufgebracht, indem man die
Endwindung der Feder und/oder den entsprechenden Federteller in einen Behälter taucht,
der mit der Zusammensetzung für die Beschichtung R (Mischung aus Metallschuppen
und Bindemittel) gefüllt ist, und indem man anschließend, evtl. mittels Heizen,
eine Trocknung der Beschichtung vornimmt.
Es ist vorgesehen, vorzugsweise die Teile der Endwindung der Feder
und/oder des Federtellers zu beschichten, die in ständigem gegenseitigen Kontakt
miteinander stehen, und die daher der Korrosion am meisten unterworfen sind.
In der Praxis liegt dieser Teil zwischen der Hälfte und drei Vierteln
des Umfangs der Windung.
Das Zink und das Aluminium haben elektrochemische Potenziale von –0,81
V bzw. –0,48 V, die kleiner als die des Eisens sind (–0,3 V bis –0,45
V), welches das Hauptmaterial des Stahls ist.
Wenn somit das Zink und/oder das Aluminium an Stahl gebracht werden,
spielen sie die Rolle einer Anode, indem sie Elektronenquellen bilden, und daher
werden sie an Stelle des Stahls korrodiert.
Selbstverständlich können andere Metalle (reine oder in Legierungen)
geeignet sein, deren elektrochemische Potenziale kleiner als –0,45 V sind.