Zahnkranz auf Trommelbremse

Moderator: Gerry

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KayTee
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse

Beitrag von KayTee »

Moin!

Wie gesagt, es geht um prinzipielle vor- und Nachteile. Natürlich kann und wird eine Schraubverbindung halten, wenn die richtig ausgeführt wird, aber besser ist eine Nietverbindung.

An der Stelle kommen Vollniete zum Einsatz, also nicht die Blindniete, die man gemeinhin kennt und die mit einer Nietzange gesetzt werden.

Vollniete sind Metallstifte mit einem gerundeten, dicken Ende. Diese werden in die vorgesehgenen Löcher eingesetzt, das unverformte Ende schaut auf der anderen Seite aus dem Werkstück. Dann wird das "dicke" Ende mit einem Widerlager ggen das Werkstück gedrückt gehalten, während mit einem Hammer oder einer Presse und (idealer Weise) einem entsprechenden Werkzeug das andere Ende "genietet" wird bis es aufgebaucht ist und an dem Werkstück fest anliegt. Im besten Fall sehen beide Seiten dann gleich aus. Dafür gibt es eine Art dicke Körner mit einer Einbuchtung, so dass ein runder Kopf entsteht.

Nach dieser öffentlichen Provokation habe ich das passende Werkzeug bei der Regierung angefragt ;)

Gruß,
KayTee
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KayTee
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von KayTee »

HIER
Zwei davon: eins als Widerlager im Schraubstock, das zweite mit Hammer zum Vernieten.

Keine Raketenwissenschaft.

Gruß,
KayTee
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YunLung
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von YunLung »

KayTee hat geschrieben:
Keine Raketenwissenschaft.

Gruß,
KayTee

Stimmmt. Ich glaube das Zeug gabs schon etwa 133 Jahre bevor Schrauben erfunden wurden...

Und in USA wurden damals auch schon ganze Häuser damit vernietet!!
Bild

8) :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

Chrischan
Shovelpeter
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von Shovelpeter »

Hi,

das angeführte Beispiel mit den Hochhäusern trifft es irgendwie nicht so ganz: Erstens nietet heute keiner mehr (es wird geschweißt oder geschraubt, die Technik entwickelt sich weiter) und zweitens wurde damals warmgenietet. Das hat den Vorteil, das sich durch das Erkalten des verformten Niets eine Zugspannung ergibt, die für eine zusätzliche Verspannug der Verbindung sorgt. Das fällt beim Kaltnieten weg. Ist jetzt eine gute Frage, welches Verfahren die Company vorgesehen hat.
Bei der Schraubverbindung gilt, dass durch die Vorspannkraft ein Lösen verhindert wird. Wenn auftretende Druckkräfte die Vorspannkraft überschreiten, fängt die Verbindung an zu klappern und die Schraube löst sich. Das wird dann durch Scheiben (zweifelhafte Wirkung, aber die Geister scheiden sich...) oder sichernde Muttern oder einen Kleber verhindert. Selbstsichernde Muttern wirken also genauso wie Loctite, nicht nur als Verliersicherung sondern auch als Sicherung gegen Lösen. Übrigens werden die Verbindungen beim Zahnkranz auch auf Schub beansprucht (Torsionsmmoment, welches übertragen wird), die Zugkräfte ergeben sich durch die Vorspannung. Die Vorspannkraft sollte so hoch sein, dass über die Flächenpressung ein Verdrehen des Kranzes verhindert wird, ansonsten tritt eine Art Scherung mit hohen Spannungsspitzen auf die das Ganze recht schnell zerlegt. Das gilt auch für die Nietverbindung, diese würde wie eine Schraubverbindung abscheren.

Ob jetzt eine Schraub- oder Nietverbindung bei dieser Belastung unter dynamischer Gesichtspunkten überlegen ist, weiß ich nicht. ich tippe mal generell auf die Nietverbindung bei entsprechender Ausführung, da die Kerbwirkung der Gewindegänge wegfällt. Dazu gibt es eine Reihe von Untersuchungen, deren Randbedingungen aber immer mal für das eine oder andere Verfahren vorteilhaft waren. (Lastrichtung, Grenzspannungsverhältnis, Überlast...) (Das Beispiel mit dem Flugzeugbau trifft es auch nicht so ganz, da dort stark auf Gewicht geachtet wird und die Schraubverbindung da in jedem Fall unterlegen ist und alternative Verfahren wie Punktschweißen bei den verwendeten Werkstoffen nicht möglich oder nicht prozesssicher genug ist).

So, jetzt ohne blöde Theorie: mit den vorgeschlagenen Methoden die optimale Nietverbindung zu erzeugen ist glaube ich schwierig. Einfacher ist es für den geübten Schrauber die Schrauben (auch mit der Hand) richtig anzuziehen als mit genauen Hammerschlägen die Verbindung so plastisch zu verformen, dass sich die gewollte Vorspannung ergibt. Ich will jetzt keinem seine Methode schlechtreden, nur: "Schrauben ist hier schlechter als Nieten" trifft es sicherlich nicht in jedem Fall. Aber vermutlich ist die Verbindung von Hause aus so überdimensioniert, das es eh egal ist...

Gruß, Peter
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YunLung
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von YunLung »

Shovelpeter hat geschrieben:Hi,

das angeführte Beispiel mit den Hochhäusern trifft es irgendwie nicht so ganz(...)
Sollte auchn Spass sein! :roll:

Bei der Schraubverbindung gilt, dass durch die Vorspannkraft ein Lösen verhindert wird. Wenn auftretende Druckkräfte die Vorspannkraft überschreiten, fängt die Verbindung an zu klappern und die Schraube löst sich.(...)
Du meinst Zugkräfte, denn Druck kriegen die Schrauben ja nicht. Ist nur Wortklauberei, aber wenn du schon ins Detail gehen möchtest...
Ansonsten:
Das is so richtig. Und das schrob ich ja auch.
Selbstsichernde Muttern wirken also genauso wie Loctite, nicht nur als Verliersicherung sondern auch als Sicherung gegen Lösen.
Das ist definitiv falsch.

Siehe Tabelle (Auszug aus: Roloff/Matek: "Maschinenelemente - Tabellenbuch", vieweg Verlag).
Und beachte auch den unterschied "Mutter mit klemmteil" (also gequetschte) und "Mutter mit Kunststoffeinsatz")

Bild

Übrigens werden die Verbindungen beim Zahnkranz auch auf Schub beansprucht (Torsionsmmoment, welches übertragen wird), die Zugkräfte ergeben sich durch die Vorspannung. Die Vorspannkraft sollte so hoch sein, dass über die Flächenpressung ein Verdrehen des Kranzes verhindert wird, ansonsten tritt eine Art Scherung mit hohen Spannungsspitzen auf die das Ganze recht schnell zerlegt. Das gilt auch für die Nietverbindung, diese würde wie eine Schraubverbindung abscheren.
Kein Torsionsmoment, ein Drehmoment soll übertragen werden.
Schubspannung entsteht nur in den Schrauben, wenn fehlerhafte Verbindung/zu geringes Anzugsmoment
Die Vorspannung muss SO hoch sein, dass das übertragbare Drehmoment größer ist als das zu übertragene (also das Brems- oder Antriebsmoment). Das ist quasi eine starre Kupplung zweier Wellen.


Boah, ist das Studium lange her *seufz*


Chrischan


PS: Ich denke, bei der Tabelle werden einige Fachleute große Augen machen. Habe ich damals auch, als ich sie das erste Mal vom Prof gezeigt bekam....



8)
Shovelpeter
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von Shovelpeter »

Hi,

Du meinst Zugkräfte, denn Druck kriegen die Schrauben ja nicht. Ist nur Wortklauberei, aber wenn du schon ins Detail gehen möchtest...

Nein, ich meine Druckkräfte. Wenn diese auf die Verbindung wirken und die Vorspannkraft überschreiten, fällt diese weg. Kann bei wechselnder dynamischer Belastung auftreten (Spannungsverhältnis R<0, um ins Detail zu gehen), also wenn die Bauteile auf Zug und Druck beansprucht werden. Außerdem kann beispielsweise Setzen einen Wegfall der Vorspannkraft bewirken.

Das ist definitiv falsch.

Siehe Tabelle (Auszug aus: Roloff/Matek: "Maschinenelemente - Tabellenbuch", vieweg Verlag).
Und beachte auch den unterschied "Mutter mit klemmteil" (also gequetschte) und "Mutter mit Kunststoffeinsatz")


Will auch was zitieren, allerdings quantifizierbar. Quelle ist der Hersteller Henkel, bezogen auf das Produkt Loctite (http://www.henkel.de/de/content_data/89 ... g_0708.pdf).
Der Gefälligkeitsfaktor gegenüber mechanischen Sicherungselementen sollte damit gering sein (wobei auch hier gilt: Gerade im dynamischen Bereich kann man mit Prüfbedingungen einiges bewirken...):

Bild

Da ist zu erkennen, dass die Vorspannkraft auch mit der Mutter mit Polyamidring teilweise erhalten bleibt. Womit auch sie die Mutter am Lösen hindern, nach Quelle natürlich bei weitem nicht so gut wie Loctite.

Kein Torsionsmoment, ein Drehmoment soll übertragen werden.
Meinte ich auch, gut aufgepasst :-)

Schubspannung entsteht nur in den Schrauben, wenn fehlerhafte Verbindung/zu geringes Anzugsmoment
Die Vorspannung muss SO hoch sein, dass das übertragbare Drehmoment größer ist als das zu übertragene (also das Brems- oder Antriebsmoment). Das ist quasi eine starre Kupplung zweier Wellen.


Schubspannungen können durch die Verformung der Bauteile bewirkt werden. Zack, und noch eine (Quelle Böllhoff:http://www2.boellhoff.com/web/centres.n ... dungen.pdf)



Bild

Die Schraube sollte übrigens kein Drehmoment übertragen, die meintest vermutlich, dass (auf unser Beispiel bezogen) die Vorspannung so hoch sein sollte dass die im Betrieb auftretenden Kräfte (also hier die Querkraft, die sich durch das Moment ergibt) den Reibschluss zwischen den Bauteilen nicht überwinden kann. Die zwei Wellen kann ich nirgendswo finden.

Gruß, Peter

P.P.S.: So ist das mit der Wissenschaft, sie denkt immer sie wüsste alles. Wobei für Vorlesungsunterlagen immer das große Kopieren einsetzt und die Quelle/Verlässlichkeit der Erkenntnisse selten hinterfragt werden.
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Socker
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von Socker »

Seid ihr Dozenten an an der Uni? Ich raffe gar nix... Ich glaube, wenn mir das Teil abschmiert, dann kaufe ich lieber ein neues :D

Vorspannzugkraftscherkräfte... Zu hoch für mich.
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Indiansteelworks
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von Indiansteelworks »

Guten Abend ...

n interessanter Fred ....

Nieten hin, Schrauben her. Ich staune nur das HD den Zahnkranz genietet hat und die Trommel auf der ja der Zahnkranz sitzt aber letztendlich an der Nabe geschraubt wird.

Gruß, Niko
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Chriss
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von Chriss »

Hi,
nur um das alles mal wieder auf ein normales Level zu heben:
Kalt vernietet heist ja, dass die beiden Werkstücke nicht oder nur undefiniert gegeneinander Gepresst werden. Eine Schraubverbindung sorgt dafür, dass die beiden Werkstücke gegeneinander gepresst werden, zumindest solange das richtige Drehmoment eingehalten wird. Also die Schraube wird nicht permanent gelängt. (Mir fällt der Fachbegriff grade nicht ein.) Ich denke nicht, dass das so einfach mit den kalten Nieten geht. Wie die Firma das im original so gemacht hat, würde mich das wundern, die werden wohl auch warme Nieten genommen haben.

Ich würde auch lieber Schrauben, geht wohl schneller und lässt sich viel viel besser wieder lösen. Oder habt ihr schon mal eine Niete mit nem Rundkopf Aufgebohrt?


Gruß,

Chriss
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Landmark
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von Landmark »

Moin,

Rundkopfnieten entfernen -> Kopf abschleifen/ -flexen und dann mit Hammer und einem "Durchtreiber"/Dorn herausschlagen.
Hab dann aber auch den neuen Zahnkranz verschraubt.

Gruß!

Landmark
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Chriss
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von Chriss »

Hi Landmark,

da ist mir doch jede Schraubverbindung der Welt lieber... 8)
Das Entfernen klingt für mich nach einer Arbeit für Jemanden der Vater und Mutter erschlagen hat.


Gruß,

Chriss
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von Mischirojo »

Denke doch das die Nieten (ob Warm/Kalt) immer mit einer Maschine erledigt wird.So präzise kann keiner von Hand nieten.
Ich persönlich würde einer Verschraubung des Kranzes mit entsprechenden Schrauben einer Hand-Kalt-Vernietung vorziehen.
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YunLung
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Re: Zahnkranz auf Trommelbremse - Werkzeug

Beitrag von YunLung »

Schön! :D :D :D :D

So machts spaß!

Dann will ich auch nochmal!
Shovelpeter hat geschrieben:Hi,

Du meinst Zugkräfte, denn Druck kriegen die Schrauben ja nicht. Ist nur Wortklauberei, aber wenn du schon ins Detail gehen möchtest...

Nein, ich meine Druckkräfte. Wenn diese auf die Verbindung wirken und die Vorspannkraft überschreiten, fällt diese weg. Kann bei wechselnder dynamischer Belastung auftreten (Spannungsverhältnis R<0, um ins Detail zu gehen), also wenn die Bauteile auf Zug und Druck beansprucht werden. Außerdem kann beispielsweise Setzen einen Wegfall der Vorspannkraft bewirken.
Hm. Nein. Es treten in Schrauben niemals Druckkräfte auf. Eine Schraube wir immernur auf Zug beansprucht, es sei denn, durch "fehlerhafte" Konstruktion, sprich: Irgendetwas klemmt und quetscht die Schraube zwischen Kopf und Ende. Wie soll man mit dem Anziehen einer Mutter auf einer Schraube (egal, ob dazwischen noch was ist?) eine Druckkraft auf die Schraube aufbringen?
Richtig ist: Auf die verschraubten Bauteile wird durch das Anziehen eine Druckkraft ausgeübt. Wobei ich das eher Flächenpressung nennen würde, und eben diese einen gewissen (materialbezogenen Festigkeits-)Wert nicht überschreiten darf, da auch sonst sich die Verbindung durch "Fliessen" des Materials im Verschraubten Bauteil lösen könnte.
Die Schraubenvorspannkräfte in einer Schraubverbidnung ergeben zwischen den verschraubten Bauteilen eine Flächenpressung (meinetwegen auch Druckkraft!) , welche wiederum einen gewissen Reibwiderstand herstellt. Dieser muss zwingen größer sein, als das zu übertragene Drehmoment (in diesem Fall: Antriebsmoment des Getriebes). Ansonsten rutscht die Schraubverbindung durch, und dann kommt es an den Schrauben zur Querschubbelastung. Diese hält meist nur einen Bruchteil der korrekt ausgeführten Schraubverbindung aus.
Danach SCHEREN die Schrauben ab.

Will auch was zitieren, allerdings quantifizierbar. Quelle ist der Hersteller Henkel, bezogen auf das Produkt Loctite (http://www.henkel.de/de/content_data/89 ... g_0708.pdf).
Der Gefälligkeitsfaktor gegenüber mechanischen Sicherungselementen sollte damit gering sein (wobei auch hier gilt: Gerade im dynamischen Bereich kann man mit Prüfbedingungen einiges bewirken...):

Bild

Da ist zu erkennen, dass die Vorspannkraft auch mit der Mutter mit Polyamidring teilweise erhalten bleibt. Womit auch sie die Mutter am Lösen hindern, nach Quelle natürlich bei weitem nicht so gut wie Loctite.
Genau. Die Tabelle besagt eigentlich das, was ich auch sagte: Eine Mutter mit Klemmteil hält eben NICHT die ursprünglich hergestellte Vorspannkraft aufrecht.
Bei erreichen von nur noch 20% der Vorspannkraft, rutscht eine Flansch-Schraubverbindung unter maximallast mit Sicherheit durch. Auch wenn die Schrauben "optisch" noch fest sitzen mögen und noch nicht "klappern".

Aus deinem Diagram ist perfekt zu erkennen: Flüssige Schraubensicherung sind quasi die einzige funktionierende Schraubensicherung...
Muttern mit Sägezahnprofil machen was anderes: Die halten aufgrund mechanischer verblockung des Materials. Die Schraube frisst auf den Planflächen quasi sich selbst fest. Ist aber nicht wiederverwendbar so eine Mutter. Aber Loctite ja auch nicht :D

Schubspannung entsteht nur in den Schrauben, wenn fehlerhafte Verbindung/zu geringes Anzugsmoment
Die Vorspannung muss SO hoch sein, dass das übertragbare Drehmoment größer ist als das zu übertragene (also das Brems- oder Antriebsmoment). Das ist quasi eine starre Kupplung zweier Wellen.


Schubspannungen können durch die Verformung der Bauteile bewirkt werden. Zack, und noch eine (Quelle Böllhoff:http://www2.boellhoff.com/web/centres.n ... dungen.pdf)

Bild
Sag ich ja. Steht drei Zeilen weiter oben.
Dein Diagramm sacht: "Man spricht von selbstätigem Lösen, Hierbei wirken so starke Querkräfte, daß sich die verschraubten Bauteile gegeneinander hin- und herbewegen."

Die Schraube sollte übrigens kein Drehmoment übertragen, die meintest vermutlich, dass (auf unser Beispiel bezogen) die Vorspannung so hoch sein sollte dass die im Betrieb auftretenden Kräfte (also hier die Querkraft, die sich durch das Moment ergibt) den Reibschluss zwischen den Bauteilen nicht überwinden kann. Die zwei Wellen kann ich nirgendswo finden.
Stimmt, vertippt. Die Schraub-VERBINDUNG soll natürlich das Drehmoment übertragen. Alles andere schrieb ich ja :D
Die zwei Wellen waren nur als Hinweis auf die Berechnung gedacht:
Die übertragbaren Kräfte einer Zwei-Flansch-Schraubverbindung wird quasi gerechnet wie zwei Wellen, die mit einer starren Kupplung verbunden sind. Oder eben umgekehrt. War nur ein Gedanken-Flupp.
Egal!
P.P.S.: So ist das mit der Wissenschaft, sie denkt immer sie wüsste alles. Wobei für Vorlesungsunterlagen immer das große Kopieren einsetzt und die Quelle/Verlässlichkeit der Erkenntnisse selten hinterfragt werden.


Ist doch alles gut? Alles in allem sind wir glaube ich der gleichen Meinung. Und da das auch meine ist, muss sie richtig sein! 8) :D :D

Quatsch: Du hast mit deinen Diagrammen meine Argumente gefestigt, also Danke dafür! :D


Chrischan


PS: Ich liebe sachliche Diskussionen!!!! :D
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