Federbock ausgeschlagen - was mit den Nieten machen?

[Bernhard G.]

Hallo Leute,

mir bleibt wirklich nichts erspart. Vorne hatte ich ein ausgeschlagenes Federgehänge, das war recht leicht zu beheben.

Jetzt mußte ich feststellen, daß im hinteren Federbock fahrerseitig die Bohrung für den Bolzen ausgeschlagen ist. Das kann man reparieren bzw. Ersatz besorgen. Aber nun kommt mein Problem: der Federbock ist angenietet. Abbekommen werde ich den schon. Nieten ausbohren - werde ich schon schaffen! Aber wie mache den dann wieder fest?

1. Möglichkeit: wieder annieten. Wurde damals warm - oder kaltgenietet? Und wer macht sowas im Großraum München?

2. Möglichkeit: Paßschrauben verwenden und dazu die Bohrung entsprechend aufreiben. Geht das? Normale Schrauben darf man nicht verwenden, soweit ich weiß.

Am liebsten würde ich es wieder vernieten lassen. Aber dazu muß der Mercur erst wieder auf die Achse. Wenn ich den Federbock erst mal per Paßschrauben befestige, paßt dann hinterher das Nietloch nicht mehr?

Viele Grüße,
Bernhard

[Kami]

zu 1.: macht kein Mensch mehr - wär natürlich ideal, daher 2. - einfach dranschrauben....

Gruss

Kami

[aw_berthausen]

Idee: Mit dem Magnetbohrwerk ausbohren und wieder ausbuchsen. Dann brauchst du nix abbauen.

VG Bert

[Freddy]

soweit ich weiß ist die Schraubverbindung seit etwa mitte der 80er der Nietverbindung überlegen, zumindest bei Bauwerken. Allerdings muss Gewindesteigung, Härte und Drehmoment stimmen.

Gruß

Freddy

[Bernhard G.]

Hallo Bert,

Idee: Mit dem Magnetbohrwerk ausbohren und wieder ausbuchsen. Dann brauchst du nix abbauen.
VG Bert

das geht nicht, weil auf der Rahmenseite eine Buchse eingepreßt ist. Und die ist ausgeschlagen - da muß der Bock weg, sonst kann man die nicht auspressen. Die äußere Bohrung ist in besserem Zustand. Ist aber nur mit der Schiebleher gemessen und das ist nicht so genau.

Viele Grüße,
Bernhard

[joe`s mercur]

Nieten ausbohren, Buchse wechseln, Halter mit Rahmenschrauben anschrauben....fertichhh.
na ja , ganz so schnell nicht, die Nieten sind schon doof , wie im wahren Leben.
Kopf wegschleifen, Niet körnen, anbohren , möglichst groß aufbohren , aber nicht durch. Und dann mit Fäustel und großem Durchschlag die Reste vom Niet raustreiben.
Thomas

[Mark86]

Ich wuerde mal vermuten, dass da hinterher Passschrauben reingehören und die Löcher vorher auf das entsprechende Maß auf zu reiben sind...

[Bernhard G.]

Kommando zurück! Da ist doch keine Buchse drin. Das sah nur so komisch aus. Das Teil ist ab. Ich hab den ganzen Nachmittag gebraucht - nicht lachen, ich hab sowas ja noch nie gemacht. Die Nieten gingen ziemlich schwer raus, trotz anbohren. Die Mittte zu treffen ist nicht leicht, man verschätzt sich an Nietkopf. Abfelxen kann man die Köpfe nicht gescheit ein bisschen, weil der Sitz der Köpfe tiefergelegt ist . Bis auf eine kosmetische Scharte im Federbock hab ich es schadlos hinbekommen.

Nun zum Schaden: die äußere Bohrung ist leicht angegriffen, man sieht Spuren an der Lochwand:

Die innere Bohrung ist ganz ordentlich ausgeschlagen. Es hat sich ein Absatz in den Bohrung gebildet (Pfeil auf dem Photo), Dort endet der Bolzen - die Bohrung ist ein Stück länger. Ich sag mal, mindestens 3/10 laut Schieblehre. Auf dem Bild sieht man auch die komische Kante an der Öffnung der Bohrung. Das habe ich zuerst für eine eingepreßte Buchse gehalten. Es ist aber eine Fräskante.

Tja, wie repariert man das ganze? Bei meinem vorderen Federbock hab ich einen Übermaßbolzen fertigen und in das Gehänge und die Federbuchse einpassen lassen. Da war das kein Problem, weil die Federbuchse mehr Wandstärke hat. Hier sind es nur 2,5mm, also viel Aufbohren kann man die nicht.

[Buclarisa]

Federbock aufbohren Buchse mit leichtem Übermaß und dann einschrupfen. Fertig. Selbst wenn du die Buchse mit Wurfpassung machst, wo soll sie hin.

[Bernhard G.]

Sie könnte Richtung Rahmen wandern (da sind einige Millimeter Platz) oder sich drehen, also einschrumpfen muß man das wohl schon.

Die Federbolzen hat 25mm, die Bohrung ist ca 10mm breit. Was sind denn da sinnvolle Werte für Außendurchmesser und Übermaß?

[Bernhard G.]

Ich wollte mal einen Update geben.

Ich habe einen Ersatzfederbock auftreiben können, NOS, aber mit deutlichen Lagerspuren. Der meiste Rost ist nur kosmetisch. Natürlich gab es auch Rost in der Bolzenbohrung, aber mit feinem Schleifpapier (P400) ließ sich der entfernen - Rostnarben sind nicht zu sehen. Ich hoffe mal, daß der Korrosionsteufel sich nicht doch noch was böses für mich ausgedacht hat ...

Der neue Federbock muß aber erst mal montiert werden. Das Werkstatthandbuch meint, man kann Niete durch Paßschrauben M12 ersetzen. Die Idee ist wohl, daß der 13er Schaft am besten in ein 12-er-Nietenloch geht. Schließlich ist das auch 13. Pustekuchen! Die Nietlöcher waren bei mir saumäßig gebohrt und unrund von 13,2 bis fast 14. Den ausgetriebenen Nieten sieht man es deutlich an. Was also tun? M12er-Paßschraube in den Löchern macht m.E. keinen Sinn. Da der Zureiber für den Hausgebrauch noch nicht erfunden wurde, habe ich Schrauben M14 ins Auge gefaßt. Da gibt es Rahmenschrauben für den Fahrzeugbau mit Sperrverzahnung in 10.9. Die längeren Exemplare haben einen Schaft, der bei einer M14x1,5x60 noch weit in den Querträger reicht. Außerdem bekommt man mit M14-Feingewindeschrauben eine fast doppelt so hohe Vorspannkraft wie bei M12er Paßschrauben.

Ja, ich weiß, da gibt es das Thema Passung und Formschluß. Nur schreibt erstens das Werkstatthanbuch nichts von Passung und zweitens hatte schon der NOS-Federbock Löcher mit ca. 13,15. Soviel zum Thema Passung H7. Das werden die wohl beim Schreiben des Werkstatthandbuchs auch gewußt haben. Wird schon alles passen! (Ja, das ist Pfeifen im Wald..)

Für das Aufbohren der Löcher habe ich mir bei ebay günstig einen 14mm-Aufbohrer mit MK2-Aufnahme besorgt (gibt es nicht anders). Das ist ein dreischneidiger Bohrer, der sich nicht so schnell verhakt wie ein normaler zweischneidiger Spiralbohrer.

Der Tipp kam von Thomas, dem ich an dieser Stelle für seine Hilfe und noch für viele weitere Tipps danken möchte.

Den Federbock habe ich an meiner Säulenbohrmaschine aufgeboht. Das ging super! Da der Federbock so groß ist, mußte ich mir eine MK2-Verlängerungshülse besorgen (gibt es für ein paar Euro:

Dann war das Problem mit den Löchern im Rahmen. Da mußte die Handbohrmaschine ran. Da die keine MK2-Aufnahme hat, hab ich im Netz einen MK2-Zylinderadapter gesucht. Und tatsächlich bietet eine Firma in Luxenburg sowas für 9 Euro.

Trotz Aufbohrer ging es mit der Hand nicht gar so schön und es hat ein paar Mal richtig gezwickt. Ja, meine neue Fein hat ein ordentliches Drehmoment, sieht man der kompakten Maschine nicht an! Schuld waren sicher auch die total vergurkten Nietlöcher und die ungünstigen Platzverhältnisse. Geschafft habe ich es dann doch.

Dann kam natürlich das nächste Problem: das Lochbild des neuen Bocks hat nicht 100% zum Rahmen gepaßt. Zum Glück war der Versatz nur sehr gering. Den Federbock probemontiert und in drei Löcher nochmal kurz mit dem Bohrer reingefahren und jetzt sitzen alle saugend .

Hier ist der neue Federbock schon mal probemontiert:

Die Schrauben sind noch nicht die endgültigen, sondern normale M14x80 mit viel zu langem Schaft. Aber für die Anprobe hat es gereicht:

Jetzt hoffe ich mal, daß alles gut wird ...

[lunschi]

...ich hätte jetzt gedacht dass die Passlöcher alle mit den verspannten Bauteilen gebohrt werden müssen, d.h. Federbock irgendwie am Rahmen festspannen, erstes Loch bohren, Passschraube rein, 2. Loch bohren, Passschraube rein, den Rest bohren.

Was Du da gemacht hast sind irgendwie eigentlich keine Passlöcher.

Gruss
Kai

[Bernhard G.]

Da hast Du recht, nur ist Durchbohren bei vorhandenen, unrunden Löchern, die zwischen 13,2 und fast 14 schwanken und ein nicht exakt passendes Lochbild aufweisen, gar nicht möglich (hab ich versucht, Bohrer frißt sich sofort, weil er seinen eigenen Weg suchen will). Es hätte sich auch da kein Paßloch eingestellt, da man auch nach dem Aufbohren auf 14 noch stellenweise die alten Wand sieht. Die Löcher wurden wohl am Band passend aufgefeilt.

Warum schreibt das Werkstatthandbuch überhaupt Paßschrauben M12 vor?

- Aus einem 13er-Loch für eine 12er Niete (gibt die DIN-Norm vor) kann niemand keine Passung für eine Paßschraube M12 (hat einen 13er Schaft) herstellen. H7 wären maximal 2/100. Schon die neuen Löcher waren 13,15. Ich denke, das wußte auch Magirus.

- Mercedes erlaubt meines Wissens nach (Pirx hat das mal geschrieben) normale 8.8er Schrauben als Nietersatz. Warum reicht es bei denen?

- Die Klemmkraft von M14x1.5 ist fast doppelt so hoch wie bei M12 Paßschrauben. Ich komme jetzt auf eine Haftreibungskraft von ca. 100kN, wenn ich mu =0.2 annehme (Klemmkraft = 6 mal 83 kN). Stahl auf Stahl wird mit 0,15 bis 0,2 angegeben, bei gestrahlten Oberflächen sind 0,4 und da die Längsträger gestrahlt sind und der Bock auch rauh ist, ist es wohl eher über 0,2. Bei maximal zulässiger Achslast habe ich ca. 16kN statische Last pro Federaufhängepunkt. Das ist ein Faktor vom mehr als 6 für die mögliche, dynamische Last. Erst darüber würde überhaupt Kraft über den Schaft übertragen.

Ich denke, daß ich also mit den 14er Rahmenschrauben besser dran bin, als mit M12 Paßschrauben.

Ich bin offen für Verbesserungsvorschläge. Ich habe halt versucht, angesichts der Gegebenheiten das beste zu machen.

[lunschi]

Hallo Bernhard,

das unter den gegebenen Umständen Beste hast Du dann wohl gemacht bzw. herausgeholt.

Zur Information: soweit ich weiß wurden die original-Niete warm geschlagen, d.h. "kirschrot" warmgemacht und dann vernietet. Dann lässt sich zum einen der Kopf besser formen und zum anderen erreicht man beim Abkühlen eine erhebliche Zug-Eigenspannung im Niet. Daher braucht man dann auch kein Passloch dafür, die Nietverbindung hält durch Reibschluss.

Üblicherweise vertraut man bei (Ersatz-) Schraubverbindungen an dieser Stelle dann nicht mehr auf den Reibschluss sondern setzt auf eine echte Passverbindung. Warum das so ist kann ich Dir auch nicht erklären.

Gruss
Kai

[Bernhard G.]

Ich denke, daß das mit dem Setzverhalten der Nieten zu tun hat:

Rohloff/Matek, Kap. 7.3.2, schreibt zum Thema Warmnietung:

Infolge der Durchmesserschrumpfung beim Abkühlen und der Verringerung des Schaftdurch-
messers durch die Zugspannungen liegt der Nietschaft nicht an der Lochwandung an. Wird nun
die Verbindung über den Reibungswiderstand hinaus belastet, so gleiten die Bauteile gegen-
einander, bis der Nietschaft an der Lochwandung anliegt. Dieses Nachgeben der Verbindung
nennt man Setzen oder Schlupf. Durch die hohe Arbeitsaufnahme beim Setzen haben Nietver-
bindungen bei Überlastung oder Stoßlasten große Tragreserven.

Das wird man wohl durch Paßschrauben ebenfalls erreichen wollen. Allerdings weiß ich nicht, wie haltbar die ursprüngliche Nietverbindung wirklich ist. Es ist eine einschnittige Verbindungen und zu der meint Rohloff/Matek:

In einschnittigen Verbindungen (z. B. Überlappungs- und einseitige Laschennietung) führt die
exzentrische Kraftübertragung zu zusätzlichen Biegespannungen in den Bauteilen und Nieten
sowie zu einer sehr ungleichmäßigen Verteilung des Lochleibungsdruckes). Die Dauerfestigkeit solcher Verbindungen ist sehr gering.

Und eigentlich werden die Nieten auch noch statisch und dynamisch auf Zug beansprucht, weil sich ja ein Kippmoment durch die Krafteinleitung in den Federbock ergibt. Und das ist eigentlich ein No-no:

Nietverbindungen sind in der Regel für die Übertragung von Scher- und Lochleibungskräften
zu bemessen. Zugbeanspruchung versucht man zu vermeiden.

Ich habe das schon mal für meine Schrauben abgeschätzt, um die Betriebskraft ermitteln zu können. Annahme: Federbock und Unterlage sind unendlich steif, dann wäre die Kraft auf die einzelnen Schrauben/Nieten proportional zum Abstand zur oberen Bauteilkante - das folgt rein aus dem Strahlensatz und dem Hookschen Gesetz. Da das Zeug alles recht massiv ist, dürfte die Annahme ganz gut passen. An die 20kN pro Schraube der untersten Reihe können im Extremfall (maximale Achslast, Faktor 6 dynamische Last) auftreten. Bei einer Mindestzugfestigkeit von 125kN für eine M14x1,5 hört sich das für mich beherrschbar an. Aber ich bin kein Maschinenbauer, vielleicht übersehe ich da was.

Ein geschlagener 12er Stahlniet liegt wohl bei ca. 50kN Mindestzugfestigkeit (Zugfestigkeit 400N/mm^2 sind laut Roloff/Matek anzunehmen). Nun sind ja Nieten schon sehr stark vorgespannt, theoretisch bis zur Fließgrenze denkbar. Müßte da einem 12er Niet bei solchen Belastungen nicht der Kopf abreißen oder er sich zumindest lockern?

Was schließe ich daraus? Nimmt man diese Belastungen an, sollte man mehr als ernsthafte Bedenken an der Haltbarkeit der werksmäßigen Nietverbindung haben. Da aber diese erfahrungsgemäß hält, sind die realen Belastungen wohl doch nicht so hoch.

[Bernhard G.]

So, der Federbock ist wieder montiert. Weil er Lagerspuren hatte, hab ich den Federbock zunächst gründlich sandgestrahlt. In Hohenbrunn gibt es eine Firma mit Selbststrahlkabinen - da kostet die Stunde 30 Euro und die liegt sogar auf meinem Arbeitsweg. Nach nur 5 Minuten mit feinem Korund war der Federbock perfekt lack- und rostfrei.

Die Anlageflächen am Rahmen und am Federbock habe ich nur dünn lackiert (jeweils nur ein Spritzgang EP-Grundierung und PUR-Chassislack anstelle der üblichen 3 Spritzgänge) und vor der Montage nochmals alles gründlich entfettet und mit P180 angeschliffen, um die Oberflächenrauhigkeit zu erhöhen. Sieht dann so aus:

Und dann konnte ich den Federbock endlich montieren. Wegen der Schrauben habe noch ich länger rumüberlegt. Sechskant-Normschrauben habe ich letztendlich verworfen, weil damit die Grenzflächenpressung weit überschritten worden wäre. Die ist bei ST37 490N/mm^2 und bei Normschrauben hätten sich ca. 800 N/mm^2 ergeben. Daher habe mich doch für die Rahmenschrauben M14x1,5 in 10.9 von Würth entschieden. Die haben einen Flaschdurchmesser von 27,5 - das paßt genau in die Anlageflächen am Federbock. Damit ergibt sich eine Flächenpressung von ca. 200 N/mm^2. Des weiteren haben die Schrauben und Muttern eine Verrippung, die ein sebstständiges Lösen nahezu ausschließen.

Vor dem endgülten Anziehen der Muttern habe ich die Bohrungen noch mit Brantho Korrux eingepinselt - ich hätte zwar lieber EP-Grundierung verwendet, aber dafür ist es viel zu kalt. Angezogen habe ich die Muttern mit 200Nm (das ist der Wert für mu = 0.12). Nun hoffe ich, daß das ganze hält.

An dieser Stelle möchte ich nochmals Thomas und Horst ganz herzlich für ihren Rat danken!