Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Verschraubung - Beilagscheibe dreht mit Schraubenkopf mit


von Mechanicker (Gast)


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Hallo,

Habe ein Problem aus dem Automobilbau:
Eine Stahlschraube mit Beilagsscheibe wird auf ein Aluminiumteil 
geschraubt (Drehmoment + Drehwinkel bis zur plastischen Verformung der 
Schraube). Seit einiger Zeit tritt das Problem auf, dass das Drehmoment 
am Ende des Sicherungsvorganges (Drehwinkelgesteuert) ueber der 
Spezifikation des Drehmomentes zu liegen kommt.
Es schaut so aus, als ob der Grund dafuer das Mitdrehen der 
Beilagscheibe ist (sie dreht mit dem Schraubenkopf mit und bewegt sich 
somit relativ auf dem Aluminiumteil).

Eine mechanische Verformung des recht glatten Aluminiumuntergrundes 
(damit die Reibung steigt und die Beilagscheibe nicht dreht) fuehrte zur 
Verbesserung.

Hat jemand eine Ahnung oder Erklaerung welche Ursache das Problem haben 
koennte?

Nette Gruesse
Christian

von BitPulse (Gast)


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...das kommt daher weil du nur ein ´Mechanicker´ bist....

Aber von der Textgestaltung her bräuchtest du dich doch mit solchen
profanen Fragen gar nicht zu beschäftigen, die Bürokraten in Brüssel
suchen jederzeit Leute welche neue witzige Gesetzestexte über die
Soll-Form von Bananen, Gurken und Regenschirmen kreieren ;-)

von heinz (Gast)


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Naja - die Ursache ist ja klar. Die Reibung zwischen Schraubenkopf und 
Scheibe ist grösser als die zwischen Scheibe und Alu-Teil

Irgendwas geändert?

von Martin (Gast)


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Es ist höchst unplausibel daß sich ein größeres Moment ergibt wenn die 
Scheibe durchrutscht. Nenn mal Zahlen: Drehmoment bei Ende des 
momentgesteuerten Schraubvorganges, erwartetes Moment am Ende des 
Zusatzwinkels, Moment gemessen am Ende des Zusatzwinkels.

Außerdem würde mich die Materialpaarung interessieren.

von Klaus W. (mfgkw)


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Martin schrieb:
> Es ist höchst unplausibel daß sich ein größeres Moment ergibt wenn die
> Scheibe durchrutscht.

Nee....

Es wird mit einem gewissen Moment angezogen (im ersten Schritt, vor dem 
festen Winkel).

Dieses Moment (a), das von außen aufgebracht wird, teilt sich auf in (b) 
die Reibung unter Kopf und (c) das Moment, mit dem der obere Teil des 
Schafts gedreht wird.

Also a=b+c

Wenn jetzt a gleich bleibt und b kleiner wird, ist c größer.

: Bearbeitet durch User
von Martin (Gast)


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@ Klaus Wachtler

Anscheinend schreiben wir aneinander vorbei.

Man mißt doch nur das von außen aufgebrachte Moment a, weil man an b und 
c nicht 'ran kommt.

> Wenn jetzt a gleich bleibt und b kleiner wird, ist c größer.

Nachdem a das aussen meßbare Moment ist, ist es im ersten Schritt genau 
so groß wie man es gewünscht hat, da man Drehmomentgesteuert schraubt, 
und im 2. Schritt schreibt Mechanicker (Gast) daß das Moment größer ist 
als erwartet.

Wenn aber b duch rutschen kleiner ausfällt als normal, ist auch a 
kleiner, solange man davon ausgeht, daß sich an c nicht ebenfalls was 
ändert.

von Helge A. (besupreme)


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Es muß sich ja irgendwas geändert haben. Ziehölreste, anderes KS-Wachs 
auf der Schraube, Oberfläche.

Vielleicht ist auch der Prozeß selber noch nit sicher genug. Das 
Überdrehen ohne Momentenüberwachung sollte möglichst klein gehalten 
sein, sonst reißen die Schrauben bei den kleinsten Parameteränderungen 
weg. Dafür kann es schon ausreichen, daß das Blech aus ner anderen 
Walzstraße kommt.

: Bearbeitet durch User
von Klaus W. (mfgkw)


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Martin schrieb:
> Anscheinend schreiben wir aneinander vorbei.
>
> Man mißt doch nur das von außen aufgebrachte Moment a, weil man an b und
> c nicht 'ran kommt.

Naja, da müsste der OP mal was dazu sagen...

Wir haben ja nur:

Mechanicker schrieb:
> Eine Stahlschraube mit Beilagsscheibe wird auf ein Aluminiumteil
> geschraubt (Drehmoment + Drehwinkel bis zur plastischen Verformung der
> Schraube). Seit einiger Zeit tritt das Problem auf, dass das Drehmoment
> am Ende des Sicherungsvorganges (Drehwinkelgesteuert) ueber der
> Spezifikation des Drehmomentes zu liegen kommt.

Das lese ich so, daß erst ein definiertes Moment aufgebracht wird, dann 
ein definierter Winkel gedreht wird (oder zumindest versucht).

Daß dann am Ende ein Drehmoment "ueber der Spezifikation des 
Drehmomentes zu liegen kommt", könnte m.E. entweder daher kommen, daß 
seine plastische Verformung zu groß ist (die Schraube oder das 
Gegengewinde reisst?), oder er merkt etwas von der plastischen 
Verformung und bricht vor dem erwarteten Winkel bereits ab.
Spätestens hier wird es spekulativ...

Daß aber die Spannungen in der Schraube größer werden (bei definiertem 
Moment von außen), wenn man Gewinde und Kopf schmiert, ist nicht neu.
Etwas schmieren ist gleichbedeutend mit stärker festdrehen.

: Bearbeitet durch User
von ??? (Gast)


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Also entweder Schrauben, Scheiben und Alu-Profil waschen oder schmieren. 
Damit werden klare Verhältnisse geschaffen.

von Mechanicker (Gast)


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Hallo zusammen,

Danke für die Rückmeldungen und Denkanstöße!

Noch zur Erläuterung:
Es wird auf ein gewisses Drehmoment geschraubt (z.B. 60 Nm) dann mit 
einem fixen Drehwinkel (z.B. 60 deg) weitergedreht. Während des gesamten 
Weiterdrehens wird das Moment überwacht. Wenn es über das zulässiges 
Moment geht (lt. Spezifikation), wird der Schraubvorgang noch vor dem 
Endwinkel (60 deg) beendet damit die Schraube nicht reißt.
Das Ziel ist, die Schraube leicht im plastischen Bereich zu Verformen um 
eine maximale Klemmfestigkeit der Verbindung zu erreichen.

@Heinz:
Eine Änderung der Reibung (Kopf-Beilagscheibe und/oder 
Beilagscheibe-Alubauteil) wird vermutet. Kann dies einen derart großen 
Unterschied ausmachen? Der Reibkoeffizient zwischen Alu-Stahl (verzinkt) 
und Stahl-Stahl (beides verzinkt) ist meines Erachtens nicht so 
unterschiedlich?!

@Helge:
Stimme zu. Irgendetwas muss sich geändert haben. Ggf. wird das 
Aluminiumteil (das wegen dem Gewinde und der bearbeiteten Oberfläche an 
dem die Beilagscheibe anliegt) z.B. mit einer anderen Kühlfluessigkeit 
bearbeitet, dass schlussendlich zu einem kleinerem Reibkoeffizienten 
führt?! Dann wuerde sich die Änderung in einem Durchdrehen der 
Beilagscheibe visuell bemerkbar machen und wegen der zusätzlich 
geringeren Gewindereibung ein stark erhoehtes Moment zur Folge haben.

@Klaus: Absolut richtig. Stimme vollends zu.

@???: Das ist keine schlechte Idee jedoch sehr aufwendig. Hat jemand 
eine Idee wie das einfacher zu Überprüfen ist?


lg
Christian aka. Mechanicker

von heinz (Gast)


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Das beste ist die Schraubenverlängerung zu messen. Da gabs mal Versuche 
mit aufgesetztem Piezo und Ultraschall zu messen ( war glaub ich Fiat).

von heinz (Gast)


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von Helge A. (besupreme)


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Einer von den Spezis für Bosch-Schrauber stellte mal die Behauptung auf, 
30° ist OK und bei mehr als 45° wäre das System unsicher (wörtlich: "Da 
fängt der Wahnsinn an..")
Das waren Verschraubungen von Getriebedeckeln mit 8.8-Gewindeschrauben, 
die wir damals optimiert hatten. Die Deckel wurden 1-2 mal imprägniert 
je nach Qualität vom Druckguß.
Nur so als Vergleichswert.

von Klaus W. (mfgkw)


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Helge A. schrieb:
> Einer von den Spezis für Bosch-Schrauber stellte mal die Behauptung auf,
> 30° ist OK und bei mehr als 45° wäre das System unsicher (wörtlich: "Da
> fängt der Wahnsinn an..")

Wozu sinnlose Zahlen in die Runde werfen, als ob sie allgemeingültig 
wären?

Eine Schraube mit kurzem Schaft reisst du bei einem Winkel ab, den eine 
lange Schraube noch gar nicht merkt.

Um auf 30 oder 45 oder ganz andere Grad zu kommen, muß man den 
Einzelfall anschauen (Werkstoff und Geometrie Schraube + Gehäuse, 
Vorspannung, Schmierung, ...).


Ich kenne auch jemanden, der sagte mal unter 90° geht gar nix...

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