Vorteile von Dehnkopfschrauben?

  • Hallo,


    seit Jahren (fing schon beim T3 an) werden bei VAG in den Motoren an den Wellenanschlüssen ausschließlich Dehnkopfschrauben verwendet, die z.T. mit brachialem Kraftaufwand nachgezogen werden müssen, damit sie sich nicht lockern.
    Früher ging es auch ohne, da fab es halt entsprechende Unterlegscheiben oder man hat die Schrauben mit Sicherungsmittel vor dem lockern bewahrt. Ich ärgere mich regelmäßig, wenn ich 1. die Alte aus hochwertigem Metall, quasi unversehrt, aber unbrauchbar wegwerfen und 2. die Neue kaufen muß.
    Kann mir irgendjemand mal was zu den Vorteilen technischer Art sagen oder ist das wieder nur ein Konstruktionstrick, um die Leute mit unpassendem Werkzeug vom Schrauben abzuhalten?


    Gruß


    Thomas

    2001 ACV, 6 Sitzer Bus mit Selbstbau zur Not-Womo-Nutzung, friesengün, seit 09.11.09 offiziell grüne Plakette

  • Moin,


    Du meinst Dehnschrauben?


    Die können schwankende Belastungen (Schwellbelastungen) deutlich besser aufnehmen als normale Schrauben, und bleiben dabei in der Regel zuverlässig fest.



    [...]

    Zitat

    ist das wieder nur ein Konstruktionstrick, um die Leute mit unpassendem
    Werkzeug vom Schrauben abzuhalten?


    Es kann doch das gleiche Werkzeug genutzt werden wie bei den normalen Schrauben?!?

  • Hallo UdoZ

    Zitat

    Es kann doch das gleiche Werkzeug genutzt werden wie bei den normalen
    Schrauben?!?


    Das ist richtig, aber man muß nicht mit der Gewalt dran. Egal ob Zylinderkopfschrauben oder die Zentralschaube am Riementrieb. Früher hat man das schön sauber gemacht und dann mit dem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen.
    Bei den Dehnschrauben fehlt mir jedes Gefühl. Mal eben 180° drehen und nach 500 km noch mal 90° egal, welche Gewalt man anwenden muß. Das hat nichts mit Meßwerten oder Gefühl zu tun und ein solches habe ich beim Schrauben nun mal gern. Der Spruch "Nach fest kommt ab" stimmt da einfach nicht, wobei ich eben nicht weiß, wo die Grenze liegt. Ich mag die Dinger einfach nicht, weil ich nie sicher bin, wie weit die sich unter der ensprechenden Belastung denn noch dehnen würden. Bei einer Zylinderkopfschraube mag das noch klar berechenbar sein, der Druck steht fest, aber bei einer Zentralschraube, wo auch Scherkräfte wirken?


    Gruß


    Thomas

    2001 ACV, 6 Sitzer Bus mit Selbstbau zur Not-Womo-Nutzung, friesengün, seit 09.11.09 offiziell grüne Plakette


  • -> Eben genau mit Meßwerten: x NM + y Grad ist die Standard-Angabe für Dehnschrauben. Da eine Dehnschraube (wie der Name schon sagt) sich ab einer bestimmten Kraft 'dehnt', steigt ab diesem Punkt das Drehmoment (am Werkzeug) nicht mehr - Du kannst die Schraube somit per Drehmomentschlüssel gar nicht in den gedehnten (vorgespannten) Bereich bringen.



    Zitat

    oder Gefühl zu tun


    -> Gott sei Dank! Denn da hat jeder ein anderes, und die Motoren sollen ja schließlich trotz hoher Literleistung hohe Laufleistungen erreichen...


    Gruß
    Wolf

  • Hallo Wolf


    Das ist mir schon klar. Ich verbaue die Dinger schließlich schon ein paar Jahre, aber eben immer mit einem schlechten Gefühl. Mir liegen Schrauben ohne "Toleranz" einfach mehr. Da kennt man aus der Erfahrung den Punkt, ab dem es nicht mehr weiter geht und vertraut ansonsten dem Drehmomentschlüssel. Daß bei der Dehnschraube das Drehmoment eben nicht mehr steigt, macht sie ja so "schwammig".


    Gruß


    Thomas

    2001 ACV, 6 Sitzer Bus mit Selbstbau zur Not-Womo-Nutzung, friesengün, seit 09.11.09 offiziell grüne Plakette


  • Hallo Thomas,
    dann hilft nur eines: Fahr' bzw. schraube an Oldtimern. Die haben die Dinger noch nicht. Im modernen Maschinenbau gehts leider nicht mehr ohne (Warum Dehnschrauben -> siehe Posting weiter oben).


    Gruß
    Wolf

  • Hallo Wolf


    Zitat

    dann hilft nur eines: Fahr' bzw. schraube an Oldtimern. Die haben die
    Dinger noch nicht. Im modernen Maschinenbau gehts leider nicht mehr ohne
    (Warum Dehnschrauben -> siehe Posting weiter oben).


    Tja, wenn das mal so einfach wäre. Ich habe meinen 80er T2 leider schon 11 Jahre nicht mehr. Der Nachfolger 90er T3 hatte sie schon drin, wenn auch nicht ganz so durchgehend. Den hätte ich bestimmt auch noch über die nächsten 10 Jahre gebracht, allerdings sank die Akzeptanz der Familie für dieses doch laute und z.T. unbequeme Fahrzeug zum Schluss so rapide, daß ich nicht umhin kam, umzuschwenken. Jetzt muß ich halt scheinbar mit Dehnschrauben allerorten leben. Ich muß sie ja nicht lieben.


    Gruß


    Thomas

    2001 ACV, 6 Sitzer Bus mit Selbstbau zur Not-Womo-Nutzung, friesengün, seit 09.11.09 offiziell grüne Plakette

  • Also auch schon im Käfer und T2 dürfen für Pleul und Kurbelwellenlager Dehnschrauben verwendet worden sein, die mit Drehmomentangebe und eventuell +90° oder 180° angezogen werden.


    Nur leistete der Käfermotor aus 1,6 Liter in Serie vieleicht 45 PS


    Die TDI holen etliche Mehrleistung bei geringern Drehzahlen und damit höheren Drehmomenten sprich Kräften aus einem Liter Hubraum.


    Dazu sind die Schwankungen (Schwingungen) bei Diesel-Direkteinspritzer wesentlich höher als bei einem Benzinmotor (nicht umsonst hat der Tdi Schwingungsdämpfer und 2-Massenschwungrad.


    Obendrein halten die Motoren heute 300.000 Km und mehr, wenn nicht irgendwelche Nebenaggregate vorher zu Exitus führen.

  • Reihenuntersuchungen an Schraubverbindungen haben gezeigt, dass die Vorspannkraft beim Anziehen mit vorgegebenem Drehmoment je nach Versuchsbedingung zwischen +/- 25% bis +/- 40% schwanken können. Selbst unter idealen Laborbedingungen lassen sich Schwankungen in der Vorspannkraft von bis zu +/- 20% feststellen. Eine Schraubverbindung muss also so dimensioniert werden, dass sie auch bei der geringst möglichen Vorspannkraft noch sicher hält bzw. die Kräfte überträgt und auf der anderen Seite bei größt möglichem Anzugsmoment nicht abreißt. Das führt natürlich zu relativ groß dimensionierten Schraubverbindungen.


    Die Gründe für die relativ großen Schwankungen liegen zum einen in den Toleranzen der Drehmomentschlüssel (lässt sich reduzieren durch regelmäßige Kalibrierung, aber wer macht das schon), zum anderen auch in der unterscheidlichen Handhabung. Den größten Einfluss hat allerdings die Reibung, die starken Schwankungen unterworfen ist.


    Man kann diese Schwankungen umgehen mit dem sogenannten "Streckgrenzen gesteuerten Anziehverfahren", da man sich hier (fast) nur auf die Schwankungen in der Materaileigenschaft der Schraube verlassen muss. Die Streck- (od. Dehn-)-grenze eines Materials (einer Schraube) lässt sich bei einer Serienfertigung relativ genau reproduzieren. In der ursprünglichen Form des Streckgrenzen gesteuerten Anziehverfahren wird ein kontinuierlich aufzeichneder "Drehmomentschlüssel" (in der Serienmontage häufig motorisch angetrieben) genutz, der beim verlassen des linearen Zusammenhangs zwischen Drhemoment und Drehwinkel das Erreichen der Streckgrenze erkennt und ein Signal gibt bzw. aufhört anzuziehen. Hiermit lassen sich Schwankungen von unter +/- 10% erreichen. Das Verfahren xxNm + yy Grad ist eine Abwandlung dieses Verfahrens für den Werkstatteinsatz, dass mit Schwankungen von +/- 15% bis 20% aber immer noch genauer ist, als das Anziehen mit Drehmomentschlüssel.


    Da die Schraube durch das Erreichen der Streckgrenze kaltverfestigt wird, hat sie natürlich beim nächsten mal anderen Materialeigenschaften und muss daher gegen eine neue Schrasube ersetzt werden.


    Eigentlich könnte man diese Schraubverbindungen auch nach Gefühl anziehen. Wenn das Drehmoment nicht mehr merklich ansteigt, ist die Streckgrenze erreicht und man kann aufhören anzuziehen. Ob das Gefühl aber bei 100Nm + 2x 90° noch so gut ist???


    Also, wie Wolf schon schrieb, alles im Dienste einer höheren Genauigkeit, man will sich auf das "Gefühl" von vielen verschiedenen Leute nicht verlassen, sondern eine möglichst exakte Vorspannung erreichen.


    Übrigens, beim Anziehen von Hand (nur Schraubenschlüssel) geht man von Schwankungen von +/- 60% und mehr aus (d.h. die höchst mögliche Vorspannkraft kann 4 mal größer sein, als niegrigst mögliche). Und dies gilt auch nur für erfahrene Monteure, die vorher das Anziehen mit definiertem Schraubenschlüssel geübt haben.


    Gruß


    Wolfgang

  • Hallo,


    Zitat

    Also auch schon im Käfer und T2 dürfen für Pleul und Kurbelwellenlager
    Dehnschrauben verwendet worden sein, die mit Drehmomentangebe und
    eventuell +90° oder 180° angezogen werden.


    Kurz: Der T2 1,6 Diesel und der TD von 1980 hatten nicht eine Dehnschraube drin (Der Käfermotor übrigens auch nicht). Im 1.8 D und 1,6 TD ab 1986? (mit Umstellung auf T3) waren die Vielzahnhauptwellenschraube und die Zylinderkopfschrauben als Dehnschrauben ausgelegt. Sonst nichts.


    Es mag sein, daß an den Dehnschrauben nichts vorbei führt, nur so die richtige Erklärung, warum nicht auch eine "starre" Schraube mit entsprechenden Eigenschaften(Elastizität, Bruchfestigkeit, Torsionssteifigkeit etc)und einem festen Anzugsdrehmoment diese Aufgaben erledigen kann, hat noch Keiner geliefert. Vielleicht muß ich die Frage nochmal anders formulieren.


    Gruß


    Thomas

    2001 ACV, 6 Sitzer Bus mit Selbstbau zur Not-Womo-Nutzung, friesengün, seit 09.11.09 offiziell grüne Plakette

  • Hallo

    Zitat

    Dazu sind die Schwankungen (Schwingungen) bei Diesel-Direkteinspritzer
    wesentlich höher als bei einem Benzinmotor (nicht umsonst hat der Tdi
    Schwingungsdämpfer und 2-Massenschwungrad.


    Ohne Dich oder die Ingenieurszunft angreifen zu wollen, aber meine Meinung dazu ist, daß wenn ich solche Dinge zusätzlich brauche, das Grundkonzept Fehler hat.
    All diese nachträglichen "Anbauten" sind doch nur dann notwendig, wenn ich den "Grundmotor" nicht sauber zum Laufen kriege.
    Das Viertaktprinzip gilt seit über 100 Jahren unverändert, die Direkteinspritzung läuft fast genauso lang in LKW-Motoren (500tkm und mehr). Neu ist einzig die elektronische Steuerung der Einpritzung und die damit verbundene Simulation der Vorkammer zur Lärmreduktion (2 Einspritzschübe) und Leistungserhöhung.
    So what? Dafür muß das Schrottgewicht der Maschine erhöht und ein Haufen zusätzliche, tauschanfällige Teile eingebaut werden?
    Da wurde an Symptomen herumoperiert, weil man scheinbar nicht in der Lage war, die Krankheit zu kurieren.
    Und was soll der Schwachsinn mit dem 2. über die Nockenwelle! getriebenen Zahnriemen für die Einspritzung bei den 2,5 TDI-Maschinen? Damit muß die Nockenwelle stärker und verwindungssteifer ausgelegt werden und die Steuerung der Einspritzpumpe wird zu einem aufwändigen Apparat auf der Gegenseite. Bei den anderen Maschinen gings doch auch auf der Hauptriemenseite! Nächstes Thema wäre die dort integrierte WaPu. Auch so eine fragwürdige Errungenschaft, die bisher nichts als Ärger produziert hat und den Wechsel unnötig erschwert.
    Von der Genialität eines Ferdinand Porsche ist das, was ich in und an den heutigen Maschinen sehe, jedenfalls Lichtjahre weg.
    Gut, die Tage der klassischen Verbrennungsmaschine scheinen eh gezählt; die Energieknappheit wird uns langfristig bei der individuellen Mobilität auf andere Wege leiten müssen. Mal schauen, ob, wann und wie uns ein genialer Kopf dieses Problem löst. Ich hoffe für uns alle, daß dieser Weg so genial, wie technisch einfach und durchdacht sein wird.


    Gruß


    Thomas

    2001 ACV, 6 Sitzer Bus mit Selbstbau zur Not-Womo-Nutzung, friesengün, seit 09.11.09 offiziell grüne Plakette

  • Bei einem großen Elektromotor an einer schweren Maschine rissen immer die Befestigungsschrauben ab, auch dickere Schrauben mit dem ganzen drum und dran (größer bohren, neue Gewinde schneiden) halfen nicht. Ich habe dann 3 mal so lange Schrauben mit einer Hülse drauf verwendet, seit dem war Ruhe.


    Durch die Dehnzone können Schwingungen besser aufgenommen werden, das Material bleibt im elastischen Bereich. Nur ist an Pluellagern etc meißt kein Platz um die Schrauben überstehen zu lassen und Hülsen anbrinegen zu können, also verlegt man die Dehnzone ins innere der Verbindung, um Kerbspannungen zu verringern werden die Dehnzohnen auch noch gerundet ausgeführt. Ggf weren auch 2 Dehnzohnen verwendet, da z.B. bei den Pluellagerschalen diese auch noch seitlich geführt werden müssen.


    Der Zahnriemenantrieb der Nockenwelle hat in der tat ein Problem, da über selbigen die Wasserpumpe angetrieben wird.


    Die Einspritzpumpe mußte über einen 2. Zahnriemen angetrieben werden, da durch die vervierfachung des Einspritzdruckes die zu übertragenden Kräfte zu groß wurden und der Zahnriemen mit einer viertel-Umschlingung wie bei den Vorkammerdieseln die nötige Karft nicht übertragen könnte.