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VKA-Test

Prüfinstrument bei OELCHECK: HPM Vierkugel-Apparat VKA 110
Probenmenge: ca. 100 ml
Einheit: Newton, mm, %
Ermittelte Werte: VKA-Schweißkraft, Kalottendurchmesser, Scherstabilität (KRL-Test)
Messbereich: 2000 N bis 7500 N, > 0,22 mm
Untersuchung für: Industrieöle, Schmierfette und Metallbearbeitungsöle mit hoher Druckbelastung
Kurzbeschreibung: Das Prüfgerät besteht aus einer Lauf- und drei Standkugeln, einem Antrieb sowie einem Lastarm mit den Prüfgewichten. Material und Durchmesser der Kugeln sind genormt. Die Standkugeln sind in einem Kugeltopf eingespannt. Der Kugeltopf wird so weit mit dem zu prüfenden Schmierstoff (10 ml) gefüllt, dass die Standkugeln ganz von ihm bedeckt sind. Ein horizontaler, am Gehäuse abgestützter Arm sichert den Kugeltopf gegen Drehen.

Über dem Topf befindet sich eine senkrecht gelagerte Prüfspindel. An ihrem unteren Ende ist eine Aufnahme für die in einem Kugelhalter eingespannte Laufkugel. Die Prüfspindel wird durch einen Elektromotor angetrieben und rotiert mit 1450 min-1. Ein Motorschutzschalter unterbricht die Stromzufuhr, wenn die Prüfkugeln durch Verschweißen den Lauf blockieren. Im unteren Teil des Gehäuses befindet sich der Hebelmechanismus zum Aufbringen der Prüfkraft. Durch Variation der aufgelegten Gewichte und der Hebellänge wird die Prüfkraft eingestellt. Über einen senkrechten Stößel wird die Prüfkraft direkt auf den Kugeltopf übertragen und presst die Standkugeln gegen die Laufkugel.
Aussage: Das Verfahren kommt vor allem für Schmierstoffe zum Einsatz, die großen Belastungen und Drücken standhalten müssen. Sie enthalten daher Wirkstoffe (EP-Additive), die eine hohe Flächenpressung im Mischreibungsgebiet zulassen sollen. Bei der Gut- und Schweißkraft wird der VKA-Wert in N (Newton) angegeben. Je höher dieser VKA-Wert eines Öls oder Fetts ist, desto besser ist seine Schmierwirkung bei Druckbelastung. Zum Vergleich: Bei einem konventionellen Industriegetriebeöl CLP 320 beträgt die Schweißkraft etwa 2200 N. Mit einem modernen synthetischen Höchstleistungs-Getriebeöl der gleichen Viskositätsklasse lassen sich Werte von über 3600 N erreichen. Alternativ kann der Test so durchgeführt werden, dass bei niedrigeren Kräften und langer Laufzeit das Verschleißschutzverhalten (Anti-Wear-Verhalten) eines Schmierstoffs geprüft wird.

Bei der Entwicklung und Qualitätskontrolle von Ölen und Fetten, die sehr druckstabil sein müssen, ist ein VKA-Test unerlässlich. Auch, wenn die Situation im Testgerät nur bedingt auf die Praxis übertragbar ist, stellt der VKA-Test eine wichtige Grundlage zur Be­urteilung der Schmierwirkung eines Schmierstoffs bei hoher Druckbelastung dar. Der einfache und kostengünstige Test erlaubt damit auch direkte Rückschlüsse auf das Leistungsvermögen der jeweiligen EP-Additive und Anti-Wear-Wirkstoffe.
Zugrundeliegende Prüfnorm: DIN 51350 Teil 1-5
Abweichende Methoden: ASTM D4172 (Öle, 1200 Umdrehungen/Minute)
ASTM D2266 (Fette, 1200 Umdrehungen/Minute)
ASTM D2783 (1760 Umdrehungen/Minute, Bestimmung Load-Wear-Index)