Transparant

Het probleem van aangetaste (rem)cilinders, zowel de hoofdremcilinder als de wielcilinders, zijn al veel mensen mee geconfronteerd geweest. De klassieke remvloeistoffen zijn hygroscopisch, nemen spontaan water in zich op. De synthetische DOT 5 remvloeistof heeft dat probleem niet. Je moet echter bijzonder oppassen aangezien DOT 5 stoffen bevat die de oude rubbers in onze oldtimer kunnen aantasten (week maken). Je moet vóór het gebruik zeker stellen dat er met de rubbers geen problemen zijn. 

De aanwezigheid van water in de remvloeistof heeft geen effect op het remvermogen maar leidt in de meeste gevallen tot aantasting van de cilinderwand. Als niet periodiek (iedere 2 á 3 jaar) de remvloeistof integraal wordt ververst kan dit ernstige probleem van corrosie ontstaan. Het gevolg van de aantasting zijn lekke cups/seals en worden meestal bij de APK keuring ontdekt. Afkeur is dan het gevolg.
De aantasting van de cilinderwand is meestal zodanig ernstig dat herstel door schuren en/of uitdraaien niet meer mogelijk is. Er is maar weinig tolerantie beschikbaar voor het uitdraaien. Bij een te grote inwendige diameter sluiten de cups/seals niet meer al en ben je even ver als met de inwendige aantasting.Er blijven dan nog maar twee mogelijkheden over:

  • nieuwe cilinders kopen; dit kan een dure grap zijn;
    de huidige cilinders voorzien van een RVS (Roestvast staal) bus; dit lost het probleem tot in de eeuwigheid op.


Afhankelijk van de beschikbaarheid en prijs van remcilinders is de aanschaf van nieuwe exemplaren een eenvoudige oplossing en mogelijk te verkiezen. Als de aanschaf van een nieuwe niet mogelijk/ te duur is kan de toevlucht gezocht worden in het verbussen van de cilinder.

Randvoorwaarde
Het verbussen van een cilinder is een techniek waarbij met een perspassing de bus in de cilinder wordt gebracht. De bus komt daarbij onder een drukbelasting en de cilinderwand onder een trekbelasting te staan. Het spanningsniveau wordt bepaald door:

  • het verschil tussen de buitendiameter van de bus en de binnendiameter van de cilinder;
  • de mechanische eigenschappen van RVS en cilindermateriaal in termen van rekgrens.

De trekbelasting in de wand van de cilinder kan aanleiding geven tot scheurvorming als deze te hoog wordt. Veel remcilinders zijn gemaakt van gietijzer en hebben daarmee een zeer beperkt vermogen te vervormen en trekkrachten op te nemen. Als de wanddikte van de cilinder gelijk  kleiner is dan van de RVS bus is het risico voor scheurvorming groot. Een vuistregel is dat de resterende wanddikte van de cilinder minimaal twee keer zo groot moet zijn als van de bus. Door de wanddikte van de bus kleiner te kiezen (draaien) kan dit worden bereikt.

In onderstaand plaatje is de rechter figuur de uitgangssituatie. Het gat d in het huis wordt bewerkt zodat de nieuwe afmeting net iets kleiner is dan de diameter van bus. Een perspassing wordt gerealiseerd als het verschil enkele honderdsten van millimeters bedraagt.

Wat is de situatie?
Het zal duidelijk zijn dat als de nieuwe bus enkele honderdsten van millimeters groter is dan het gat van de cilinder, de bus niet gemakkelijk kan worden geplaatst. Het plaatsen van de bus kan op twee manieren gebeuren:

  • Door het mechanisch inpersen op een hydrolische pers. De benodigde kracht is afhankelijk van het bereikte afmetingverschil en de lengte van de cilinder. De wrijvingskrachten langs de wand kunnen bijzonder hoog oplopen en is grof geweld nodig de bus in te persen. Een subtielere en aan te bevelen werkwijze is in 2. beschreven.
  • Door het inkrimpen; het handig gebruik maken van de uitzetting/inkrimping van materialen bij verwarmen resp afkoelen. Door de bus in vloeibare stikstof te plaatsen bij -196 0C krimpt de bus zoveel in dat de buitendiameter kleiner wordt dan die van het gat en de bus eenvoudig geplaatst kan worden. De bus komt dan snel weer op kamertemperatuur en neemt zijn oorspronkelijke afmetingen weer aan (groter dan het gat). De bus zit dan muurvast. Als de bus tijdens het plaatsen halverwege blijft steken heb je een probleem. De bus is dan alleen nog met een draaibewerking te verwijderen (op de draaibank). Als je niet beschikt over vloeibare stikstof (is te verwachten) kun je hetzelfde effect bereiken door de cilinder in een oven te verwarmen op bv 180 o C. De bus kun je dan in de diepvriezer leggen zodat je nog een twintig tal graden temperatuurverschil wint. Bij het inkrimpen wordt de bus ingestuikt en de cilinder opgerekt.

Een materiaal zet uit bij verwarming en

een materiaal krimpt bij afkoeling

Waarschuwing:
Het verhitten van metalen onderdelen moet met beleid gebeuren. Je moet het risico kennen van ongewenste materiaalomzetting bij de hoge temperatuur. In onderstaand voorbeeld is een veersysteem deel van de remcilinder. De eigenschappen van deze veer kunnen verloren gaan bij temperaturen boven 200 oC.  in het voorbeeld is daarom 180 oC gekozen.

Voor het bepalen van het gewenste afmetingsverschil en daarmee temperatuurverschil moet een berekening worden gemaakt op basis van de aanwezige materiaalsoorten.  De uitzettingscoëfficiënten van de verschillende materialen zijn daarbij nodig. Voor de meest voorkomende materialen in dit verband zijn deze (ongeveer):

Materiaal

Uitzettingscoëfficiënt

Aluminium

22,2

Koper

16,5

Brons

18,7

Gietijzer

10,8

Staal

12,5

RVS

16,5

De uitzettingscoëfficiënt α wordt uitgedrukt in mm/mm/oC

Als we een overmaat van 0,04 mm hebben en een speling willen creëren van 0,03 mm moeten we 0,07 mm via het thermische effect overbruggen.Voor de berekening van het afmetingsverschil geldt:(((T0 – T2) x α RVS) + ((T1 – T0) x α GY) ) x DT0 de temperatuur waarbij de afmetingen van bus en cilinder zijn gemeten.
T1 de temperatuur van de cilinder (met het gat)
T2 de temperatuur van de bus
α    Uitzettingscoëfficiënt  met RVS = bus en GY is gietijzer cilinderhuis
D    Diameter cilinder / busVoorbeeld:
We hebben een gietijzeren cilinder met een diameter van 38,1 mm (Jaguar MK2). Een nieuwe remcilinder kost €250. Per wiel zijn er twee cilinders, tel uit je winst! De keuze vernieuwen of verbussen is daarmee snel gemaakt

De afmetingen zijn bepaald bij kamertemperatuur (20 oC). De bus wordt in de diepvries afgekoeld tot – 20 oC en de cilinder wordt in een oven verwarmd tot 180 oC.
Het afmetingverschil dat hierdoor ontstaat is 0,092 mm en is voldoende voor het plaatsen van de bus. Als de diameter echter geen 38,1 maar 20 mm is houden we nog maar 0,048 mm aan verschil over. Dit is onvoldoende en zullen we de bus nog verder moeten afkoelen. Het is niet aan te bevelen de cilinder  op nog hogere temperatuur te brengen. Bij een bustemperatuur van -196 oC wordt het verschil 0,109 mm en is daarmee weer voldoende.

De aantasting zit in het midden van de cilinderwand en is ongeveer 0,1 mm diep. Het staafje in het midden is onderdeel van het terugtrekmechanisme van de remcuphouder en heeft in dit verband geen betekenis.

Werkwijze aanbrengen cilinder
De werkwijze voor het  thermisch aanbrengen van de RVS bus is als volgt:

  • Draai of kotter de binnendiameter uit zodat een bus met een wanddikte van ong. 1,5 mm geplaatst kan worden. Houd rekening met de bovenstaande randvoorwaarde. De effectieve maat moet wel worden afgestemd op de aanwezigheid van geschikt en beschikbaar  pijpmateriaal voor de bus. Meet de gerealiseerde inwendige diameter met een micrometer (ook wel schroefmaat genoemd) en schrijf deze op. De lengte van de bus moet iets groter zijn dan de benodigde lengte in de cilinder. De overmaat wordt later verwijderd.
  • Draai uit een RVS pijp/buis de gewenste bus waarbij de buitendiameter 0,02 – 0,04 mm groter moet zijn dan de diameter van het gat; Maak aan één zijde van de bus aan de buitenzijde een schuin kantje (zoekrandje) zodat de bus bij het plaatsen niet kan schrapen. De binnendiameter moet iets kleiner (0,2 – 0,3 mm)  zijn dan de gewenste uiteindelijke maat.
  • Maak een keuze voor het inbrengen van de bus: koud persen of thermisch plaatsen.
  • Als gekozen wordt voor het thermisch plaatsen moet nog een keuze worden gemaakt in afkoelen of verhitten (dan wel een combinatie van beiden). Hoe groter het temperatuurverschil tussen de bus en de cilinder des te groter is de speling en wordt het plaatsen eenvoudiger.
  • Maak een ondersteuning voor de cilinder zodat deze goed draagt en snel geplaatst kan worden (in geval van verhitting). Maak een opname voor de bus zodat bij het persen/plaatsen de rand overal draagt en de bus evenwijdig ingebracht kan worden. Besteedt veel tijd en aandacht aan de voorbereiding.
  • Verhit de cilinder en koel de bus op de gewenste temperaturen. De doorwarming moet minimaal een half uur bedragen anders is de kern van onvoldoende op temperatuur.
  • Pers of plaats de bus in één snelle beweging in de cilinder. Als de bus halverwege vast komt te zitten wordt verplaatsen zeer moeilijk.
  • Draai de overmaat lengte van de bus af (glad met de cylinderrand).
  • Draai de binnendiameter van de bus op de gewenste maat van de remcups.
  • Controleer of het oliegaatje niet afgedekt is door de bus. Als dit het geval is moet dit open geboord worden.

De handpers met de voorgevormde ondersteuning om de remcilinder stabiel neer te kunnen zetten.

Het inpersen van de afgekoelde bus in het hete huis.


Vier remcilinders voorzien van een nieuwe RVS lining. De overmaat lengte is verwijderd (vlak gedraaid) en de binnendiameter uitgedraaid op de gewenste cupmaat.

Transparant