Nach fest kommt lose - was tun?

[mkiii]

Zitat:Original erstellt von oldsbastel: Grundsätzlich hast du recht, allerdings wird das Anzugsmoment hier für die Konstruktion bzw. die Wahl des Gewindes bzw. der Schraube nicht das entscheidende Kriterium sein, sondern eher die Selbsthemmung und die Scherkräfte. Deswegen kannst du auch keine dünnere Schraube und keine Schraube mit Vollgewinde verwenden. Das Anzugsmoment erreichst du auch mit Regelgewinde, ggf. in einer höheren Festigkeitsklasse. Um die Funktion der Bremsanlage als solche zu gewährleisten ist das Anzugsmoment von 120 Nm wohl eher nicht notwendig. So werden die Schrauben z.B. beim Olds nur mit 27 Nm bis ca. 40 Nm angezogen, und bei Motorrädern nur mit 35-40 Nm. Bei den 120 Nm dürfte es ausschließlich um die richtige Vorspannung der Schraube in Abhängigkeit vom Durchmesser gehen. Richtig konstruiert, hast du auf der Schraube keinerlei Zugbelastung - jedenfalls keine, die ein Anzugsmoment von 120 Nm erforderlich macht.Hinsichtlich der Selbsthemmung kannst du die Schrauben auch kleben oder andere Sicherungsmaßnahmen verwenden (z.B. Nord Lock Scheiben). Die Schraubensicherung sollte aber , je nach Befestigungsort, bis 80 oder 100°C temperaturstabil sein. Im Übrigen findest du auch ab Werk mikroverkapselte Schrauben mit Regelgewinde.Kerbwirkung hast du auch an den gerollten Gewinden. Da die Spannungsüberhöhung von der Form der Kerbe abhängt, dürfte der Unterschied zwischen gerollten und geschnittenen Gewinden unwesentlich sein - wenn es überhaupt einen gibt (Ich müsste nochmal meine alten Messprotokolle wälzen, die wir für Schrauben erstellt haben). Die Geometrie der Gewinde ist ja schließlich gleich. Für Gewinde beträgt der Kerbfaktor (glaube ich, müsste ich nochmal nachsehen) ungefähr 3-4. Bei dem Verlängern des Gewindes geht es nur darum, die Abmessungen der Originalschraube herzustellen, wenn die Norm keine passende Schraube vorsieht.Wie gesagt: 20 Jahre Erfahrung mit verschiedenen reparierten Gewinden an Bremsankern zeigt, dass das auch mit Regelgewinde geht - vorausgesetzt, du reparierst das richtig.Das ist ja interessant VW schreibt für diese Befestigung 120Nm vor, weil aber an irgendeinem Olds und an vielen Motorrädern 35Nm reichen kann man das entsprechend umsetzten???Das Anzugsmoment ist kein Kriterium für die Wahl eines Gewindes???Auf Schrauben ist keinerlei Zugbelastung??Eine Schraubverbindung wird immer auf Zugbelastung berechnet, nie auf Abscherung. Schraubverbindungen müssen solchermaßen beschaffen sein das sich die verschraubten Bauteile nicht gegeneinander verschieben können. Tut sie es trotzdem liegt eine Überlastung vor bzw sie wurde nicht richtig berechnet.Kerbwirkung gibt es an allen Stellen an denen Kerben im Bauteil sind, sagt ja schon der Name. Trotzdem sind gerollte Gewinde wesentlich stabiler gegenüber geschnittenen und eine Schraube deren Gewinde zwecks Verlängerung nachgeschnitten wurde ist nicht mehr geeignet die gleiche Zugkraft zu übertragen.Sicher werden heute viele Schraubverbindungen auch an der Bremsanlage mit Klebstoff gesichert, das wurde aber bei vielen tausend Testkilometer validiert und ist auf keinen Fall auf alle älteren Verbindungen übertragbar.Ich würde an Bremsanlagen keine abweichenden Schrauben verwenden, ich würde sie nicht durch nachschneiden verlängern, ich würde keine anderen als die vorgesehenen Steigungen verwenden, ich würde das vorgesehene Drehmoment einhalten, ich würde keine anderen als die vorgesehenen Sicherungsmittel verwenden.Gruß (mit originalen Bremsen unterwegs) Norbert

[oldsbastel]

Zitat:Original erstellt von mkiii: Das Anzugsmoment ist kein Kriterium für die Wahl eines Gewindes???Auf Schrauben ist keinerlei Zugbelastung??Eine Schraubverbindung wird immer auf Zugbelastung berechnet, nie auf Abscherung. Schraubverbindungen müssen solchermaßen beschaffen sein das sich die verschraubten Bauteile nicht gegeneinander verschieben können. Tut sie es trotzdem liegt eine Überlastung vor bzw sie wurde nicht richtig berechnet.Schraubverbindungen werden sehr wohl auf Scheren berechnet, wenn die Scherbelastung das entscheidende Kriterium für die Auslegung ist. Nicht umsonst gibt es auch für Schrauben Tabellen mit Werten hinsichtlich der zulässigen Scherkräfte in Abhängigkeit vom Werkstoff und dem Durchmesser. Und ich habe auch nicht gesagt, dass das Anzugsmoment kein Kriterium für das Gewinde ist und das Schrauben nicht auf Zug belastet werden (jede angezogene Schraube ist auf Zug belastet), sondern dass die Zugspannung bei einem Bremsanker mit ziemlich Sicherheit nicht das auslegungsentscheidende Kriterium ist. Wenn der Bremsanker sauber konstruiert ist (und davon gehe ich mal aus), dann ist das entscheidende Kriterium die Scherbeanspruchung, hervorgerufen durch die Bremsscheibe . Je nach Befestigungsart kommt evtl. noch ein geringer Teil Biegebeanspruchung auf die Schraube hinzu. Wo allerdings (abgesehen durch das Anziehen der Schraube als solches) bei dem Bremsanker (bei herkömmlicher Befestigungsart von der Seite wohlgermerkt!!!) eine nennenswerte Zugbespruchung herkommen soll, muss du mir nun doch mal erläutern.Und ich habe auch nicht gesagt, dass er irgendeine Schraube nehmen soll, sondern eine 12er Maschinenschraube, die für ein Anzugsmoment von 120 Nm geeignet ist. Und 120 Nm sind erstmal 120 Nm - egal mit welcher Schraube. Und wenn die 120 Nm vorher ausgereicht haben, dann reichen die 120 Nm auch jetzt. Entscheidend ist, dass die Schraube sich nicht löst und das Ganze als solches dauerfest ist. Und wenn rollgewalzte Gewinde belastbarer sind, dann sicher nicht duch unterschiedliche Kerbfaktoren, sondern wohl eher durch die Kaltverfestigung bei rollgewalzten Gewinden. Im Übrigen reden wir hier nicht von einer 8er Schraube in einer 12,5er Bohrung, die bei jedem Bremsvorgang vor und zurück rutscht, sondern von einer 12er Schraube in einer 12er Bohrung, deren Spiel lt. Sierra nach der Reparatur 0,1 mm beträgt und das auch vorher mit absoluter Sicherheit 0,1 mm betragen hat, weil die Schraube ja auch irgendwie eingesteckt und geschraubt werden muss. Also gibt es hier auch keine Änderung - auch nicht für den Fall, dass sich der Bremsanker tatsächlich verschieben sollte. Und das sich der Bremsanker verschiebt, kannst du in der Realität nicht ausschließen - schon deswegen nicht, weil auch Vertragswerkstätten an solchen Schrauben in der Regel nicht mit Drehmomentschlüsseln arbeiten (ich habe jedenfalls noch keinen gesehen). Die Schrauben werden angezogen und gut so. Dann hast du villeicht statt der geplanten 120 Nm nur 50, 60 oder 70 Nm drauf. Und dann? Ergo muss du die Schraube schon alleine deshalb aus Sicherheitsgründen auf Scherung betrachten. Schließlich kann sich die Schraube auch lockern, so dass sie die volle Scherbeanspruchung aufnehmen muss. Auch dann darf dir das Ding nicht abreißen.Und wenn es ums validieren geht: Ich habe diese Reparatur an mehreren Gewinden über einen Zeitraum von bis zu 20 Jahre mit den zugehörigen Kilometerleistungen validiert, ohne das mir alles um die Ohren geflogen ist. Voraussetzung ist wie immer im Leben, dass vernünftig gearbeitet wird. Glück oder einfach nur gesunder Menschenverstand?Wir müssen uns mal von theoretischen Betrachtungsweisen lösen, die im praktischen Leben völlig ad absurdum geführt werden. Den Käse erlebe ich auch bei meinen Kunden öfter mal. Kaum eine Werkstatt und kaum ein Maschinenbetreiber arbeiten entsprechend den Werksvorgaben. Häufig arbeiten nicht mal die werks-/herstellereigenen Werstatt-/Montagemitarbeiter entsprechend den hausinternen Vorgaben. Und trotzdem fliegt nicht alles gleich auseinander. Ganz im Gegenteil: Der Gesetzgeber verlangt sogar (nicht ohne Grund) explizit, dass ein Produkt bei vorhersehbarem Fehlgebrauch auch noch sicher sein muss. [Diese Nachricht wurde von oldsbastel am 07. November 2005 editiert.]

[oldsbastel]

Zitat:Original erstellt von Sierra:Buchse mit blauem Loctite eingeschraubt. Den Einsatz würde ich nicht mit blauem Loctite einkleben. Du solltest Klebstoff für Welle-Naben-Verbindungen (grüner Kleber, Nr. 243???) verwenden. Die Verbindungen sind hochfest (lassen sich mit normalem Werkzeug nicht mehr lösen) und temperaturbeständiger (bis 300°C). Außerdem überbrückt der Kleber auch einen Spalt bis 0,1 oder 0,15 mm. Damit sitzt der Einsatz dann bombenfest.Für die Schraube darfst du den Kleber nicht verwenden, da du die Schraube ohne Brenner nicht mehr lösen kannst. Für die Schraube solltest du einen mittelfesten Kleber verwenden.Wenn du die Scheiben einzeln beim Schraubenhändler bekommst, dann würde ich eine Nord Lock Scheibe unterlegen. Damit löst sich dann nix mehr.[Diese Nachricht wurde von oldsbastel am 07. November 2005 editiert.]

[mkiii]

Zitat:Original erstellt von oldsbastel: Schraubverbindungen werden sehr wohl auf Scheren berechnet, wenn die Scherbelastung das entscheidende Kriterium für die Auslegung ist. Nicht umsonst gibt es auch für Schrauben Tabellen mit Werten hinsichtlich der zulässigen Scherkräfte in Abhängigkeit vom Werkstoff und dem Durchmesser. Das ist gelinde gesagt Falsch. Wo gibt es diese Tabellen? Nirgens.Schon im 1.Semester Maschinenbau lernt man in Technischer Mechanik das Schrauben wenn sie sich lockern abscheren. Das kann aber nur passieren wenn die verschraubten Bauteile sich verschieben, damit dies nicht passiert müssen sie zusammengepresst werden. Dies geschieht mit einer Schraube. Wenn diese Schraube also die Teile zusammenpresst wird sie auf Zug belastet.Nietverbindungen (Also Formschlüssige Verbindungen) werden auf Abscheren berechnet. Zitat:Original erstellt von oldsbastel: Und wenn rollgewalzte Gewinde belastbarer sind, dann sicher nicht duch unterschiedliche Kerbfaktoren, sondern wohl eher durch die Kaltverfestigung bei rollgewalzten Gewinden.Mit dem Begriff Kerbfaktor bei Gewinden hast du ja wohl angefangen (hat bei Gewinden eigentlich nix zu suchen) ich hab lediglich darauf hingewiesen das gerollte Gewinde wesentlich fester (und damit eine höhere Zugspannung aufzubringen ist) sind als geschnittenen und man eine Schraube nicht einfach nachschneiden sollte weil dann ihr zulässige Zugspannung gemindert wird.Das gerollte Gewinde fester sind hast du ja eigentlich bestätigt oder?Im übrigen nennt man Schrauben deren Gewinde nicht bis zum Kopf geht Schaftschrauben.GrußNorbert[Diese Nachricht wurde von mkiii am 07. November 2005 editiert.]

[er ka]

Hallo erstmal,liegt alles bei mir auch schon eine Zeit zurück, aber laut DIN 7990 heissen die Schrauben Stahlbauschrauben......wenn schon denn schon und jetzt dürft ihr weiter machen.Ich fahre(geschraubt)freundlich grüssender ka

[kat]

Hi,in meinem Bosch-Taschenbuch steht: Auf Scherung dürfen Schrauben nicht beansprucht werden.Das gilt aber wohl nicht generell: http://www.wuerth.de/de/service/dino/07 ... hlbau.html GrußStefan

[mkiii]

Ja Stefan, das stimmt,das sind Scher/Lochleibungsverbindungen mittels Passschrauben und dürfen nur im Stahlbau für Brücken und ähnliches verwendet werden.Im Maschinenbau übliche Schrauben scheren bei einer Überlastung durch die Axialkraft der Bauteile ab. D.H. aber nicht das sie dementsprechend berechnet werden, sondern sie müssen dermassen vorgespannt werden das die klemmenden Bauteile sich nicht verschieben können. Also wird über die Oberflächenreibung der Bauteile und die erwartete Axialkraft die Kraft ermittelt die nötig ist die Bauteile zu verspannen. Mit dieser Kraft bestimme ich nun die Anzahl, Güte und Durchmesser meiner Schrauben. Das zulässige Drehmoment der Schrauben bekomme ich aus Tab und aus diesem und der Steigung berechnet sich die Zugkraft pro Schraube, alle zusammen verpressen die beiden Bauteile und dies können sich nicht mehr verschieben und auch keine Scherkräfte auf die Schraube bringen. Je nachdem wieviel Sicherheit eingerechnet wurden können nun auch mal eine oder mehrere Schrauben verloren gehen, wegrosten oder einfach nicht montiert werden, es hält bis zu einem gewissen Punkt dann scheren die noch verbliebenen Schrauben ab, bei einem Bremssattel sind das aber nicht sehr viele.Ach ja als Lektüre empfehle ich: http://www.vieweg.de/pdf/3-528-05053-5_031-060.pdf oder die gedruckte ausgabe vom Dubbel oder Roloff/MatekGruß Norbert[Diese Nachricht wurde von mkiii am 07. November 2005 editiert.]

[oldsbastel]

Zitat:Schon im 1.Semester Maschinenbau lernt man in Technischer Mechanik das Schrauben wenn sie sich lockern abscheren. Das kann aber nur passieren wenn die verschraubten Bauteile sich verschieben, damit dies nicht passiert müssen sie zusammengepresst werden. Dies geschieht mit einer Schraube. Wenn diese Schraube also die Teile zusammenpresst wird sie auf Zug belastet.Also, entweder reden wir aneinander vorbei, oder du willst mich nicht verstehen. Ich habe nie was anderes behauptet, als dass Schraubenverbindungen auf Zugbelastung dimensioniert werden und bei Scherung versagen. Du wirst mir aber auch recht geben, das es aber Schraubenverbindungen gibt, die trotz zu niedriger Vorspannung (ich meine nicht locker, sondern nicht richtig vorgespannt!) nicht sofort versagen dürfen, wenn sich die Bauteile gegeneinander verschieben. Und bei einem Bremsanker ist das mit Sicherheit der Fall. Damit sich die Bauteile verschieben können, ist im Übrigen nicht nur eine zu geringe Vorspannung notwendig, sondern auch soviel Spiel in den Bohrungen, dass sich die Bauteile überhaupt verschieben können, so sie denn nicht mehr richtig geklemmt werden. Bei einer 12er Schraube in einer 12er Bohrung mit 0,1 mm Spiel wird es da schon knapp. Und da kaum eine Werkstatt mit einem Drehmomentschlüssel die Schrauben am Bremsanker anzieht, bleibt die Frage, ab welchem Anzugsmoment die Schraubenverbindung die Bauteile nicht mehr sauber klemmt, sprich wieviel Sicherheit ist in der ganzen Verbindung. Zuviel ist nicht das Problem, denn nach fest kommt los (wie bei Sierra). Bleibt die Frage nach der unteren Grenze. Und in Anbetracht der üblichen Werkstattpraxis steckt hier mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit einige Sicherheit drin, denn sonst wären schon reihenweise Autos und Motorräder mit abgescherten Bremssätteln - Hecke auf, Hecke zu - im Gebüsch gelandet. Da das aber nicht so ist und du aber nicht davon ausgehen kannst, dass die Schrauben in den Werkstätten überall mit dem vorgeschriebenen Anzugsmoment angezogen werden, darf die Schraubenverbindung in diesem Fall auch nicht versagen, wenn sie mal nicht mit dem Nennmoment vorgespannt ist. Oder um es ganz praktisch zu machen (vielleicht kriegen wir das ja dann endlich auf die Reihe ): Wir beschäftigen uns hier u.a. mit Maschinensicherheit und mit Produkthaftung. Wenn eine (sicherheitsrelevante) Schraube zwar richtig auf Zug dimensioniert wurde, aber vorhersehbar ist (die Gefahrenanalyse lässt grüßen! ), dass das erforderliche Anzugsmoment nicht immer sicher eingehalten werden kann/wird (sei es durch Fertigungsungenauigkeiten, beim Anziehen der Schrauben durch den Mechaniker oder später durch Korrosion der Gewinde), dann hast du als Hersteller hinsichtlich der Produkthaftung im Schadensfall ein wirklich ernsthaftes Problem, dass dich bei einem guten gegenerischen Anwalt oder Staatsanwalt deinen Betrieb kostet, falls die Verbindung dann sofort vollständig versagt.Also baust du als Konstrukteur entweder ein paar zusätzliche Angstschrauben ein, oder du dimensionierst die eine Schraubenverbindung so groß, dass selbst dann nichts passiert, wenn die Schraube nur mit einem Wert weit unterhalb des erforderlichen Nennwertes angezogen wird und deshalb Scherung auftreten könnte(!). Wie gesagt: Es geht nicht darum, dass die Schraube locker in der Bohrung klappert, sondern nur darum, dass die Bauteile nicht mit dem Nennmoment geklemmt werden.Das heißt, der Hersteller muss/sollte bei kritischen Teilen schon aus Eigeninteresse und blankem Selbsterhaltungstrieb davon ausgehen, das die Schraube auf Scherung beansprucht werden könnte(!) und dabei nicht gleich völlig versagt. Darf das nicht passieren, so muss er in der Wartungsanleitung regelmäßige Kontrollintervalle vorgeben. Das eine lockere Schraube natürlich irgendwann versagen kann, steht auf einem anderen Blatt. Die einzige Branche, die ich kenne, bei der selbst sicherheitsrelvante Bauteile aus Gewichtsgründen soweit irgendmöglich mit einfacher Sicherheit dimensioniert werden, ist der Flugzeugbau. Da sich dort auch keine Schrauben lockern dürfen, gibt es auch die regelmäßigen (mehr oder weniger engen) Wartungs- und Kontrollintervalle.Und um nix anders ist es auch hier. Du wirst mir recht geben, dass ich oben gesagt habe, er soll die Schraube mit 120 Nm anziehen, oder habe ich irgendwo gesagt er soll die Schrauben mit - was weiß ich - 50 Nm anziehen? Und die Praxis zeigt schlicht und ergreifend, dass die Schraubenverbindungen an Bremsankern auch mit Regelgewinde halten, so sie denn mit dem vorgeschriebenen Anzugsmoment befestigt werden. Feingewinde ist besser, Regelgewinde geht auch.Das ist dann mal ganz praktisch - aus dem Leben für das Leben! Also bleibt die Frage der Schraubensicherung. Und dafür gibt es eine ganze Reihe langjährig bewährter Methoden, die du vielleicht nicht im Baumarkt findest, aber ansonsten durchaus üblich sind. Im Übrigen macht auch eine Autowerkstatt selbst bei ursprünglich mikroverkapselten Schrauben nichts anderes, als ins Regal zu greifen, eine Flasche Loctite rauszukramen und die Schraube wieder einzuschmieren. Da aber davon nicht gleich alle von der Straße fliegen, kann es so schlimm auch nicht sein. Oder anders gesagt: Der Hersteller ist gut beraten, diese Fälle bei der Konstruktion zu berücksichtigen, da diese Fälle durchaus in den Bereich des vorhersehbaren Fehlgebrauchs fallen dürften. Hier schlägt dann die Stunde der Anwälte. Im Ürigen gibt es auch zahlreiche Schraubenverbindungen, bei denen sich die Bauteile gewollt gegeneinander bewegen sollen. Und für diese Fälle gibt es die Tabellen (Muss ich raussuchen). Das ist dann zwar keine kraftschlüssige Verbindung mehr, aber immer noch eine Schraubenverbindung. Nicht jede Schraube muss bis zur Streckgrenze angezogen werden, damit sie ihre bestimmungsgemäße Aufgabe erfüllt. Auch wenn für die Konstrukteure die Welt ein rein konstruktives Problem ist, von dem sie glauben es durch ihre Konstruktion gelöst zu haben, so gibt es meistens auch außerhalb der ursprünglich vorgesehen Lösung Mittel und Wege. Es gibt so wunderschöne Ersatzlösungen, die eigentlich nie funktionieren dürften - glaubt man dem ursprünglichen Konstrukteur. Mein Schlüsselerlebnis hatte ich schon zu Uni-Zeiten, als wir für einen Bergbaubetrieb eine Untertagemaschine auf Basis eines Untertage-Radladers konstruiert haben. Bis ins letzte durchdacht, da die Platzverhältnisse sehr beengt waren, bis ins Detail durchgerechnet und mit Standsicherheitsnachweis bei 8 m waagerecht ausgefahren Teleskop-Ausleger. Supergeiles Gerät! Als der Radlader von dem Maschinenbaubetrieb, der ihn dann gebaut hat, zurück kam, ist er nach vorne übergekippt, als der Ausleger ausgefahren wurde. Und woran lag es? Statt der berechneten 8 mm Wandstärke für den Ausleger wurden wir mit der Aussage konfrontiert "Unter 20 mm Wandstärke fangen wir erst gar nicht an. Punkt!". Noch Fragen? Ich bin auch lange genug im Geschäft, um zu wissen wie Konstrukteure Bauteile dimensionieren. Und das die Schrauben ohne Vollgewinde Schaftschrauben heißen, weiß ich auch. Die Frage ist aber, ob Sierra das weiß. Ich hätte auch schreiben können, Schraube nach - was weiß ich - DIN 931. Meinst du, Sierra wäre damit geholfen?. Ingenieure gehören sicher zu der Spezies, die ganz groß sind, wenn es darum geht, Begriffe zu

[arondeman]

Zitat:Original erstellt von oldsbastel: Ingenieure gehören sicher zu der Spezies, die ganz groß sind, wenn es darum geht, Begriffe zu erfinden, die keine Sau versteht. Mein Technischer Redakteur hier bemüht sich redlich, den Konstrukteuren diese Unsitte abzugewöhnen. Möge ihm Erfolg beschieden sein! Die Inschinörs-/Konstrukteurszunft ist - wenn es darum geht, das Konstruierte in schriftlicher Form zu dokumentieren - leider nach wie vor voll von Fachchinesisch-Autisten.

[mkiii]

Zitat:Original erstellt von oldsbastel: Glaubst du daran? Nee, nicht glauben, ich weis es, bzw ich weis es von OPEL, aber VW wird das ähnlich handhaben, wo es gilt für eine Jahresproduktion von 100000 eine Einsparung von einigen 10tel hier und einigen 10tel dort zu erreichen wird schon etwas genauer gesucht. Nicht so aus dem Bauch raus. GrußNorbert