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Reperaturschweissung an getriebewellen, zahnräder usw...?

Verfasst: 2007-10-09 17:39:13
von Mathias
moin moin!
Kennt jemand eine empfehlenswerte Firma, die beschädigte getriebewellen und zahnräder mittels auftragsschweissen und schleifen/fräsen instandsätzt?
würde mir sehr helfen!
mfg: mathias

Verfasst: 2007-10-09 18:03:05
von aw_berthausen
Hi Mathias,

schon mal bei Winkler gefragt?

http://www.winkler.de/Nutzfahrzeug-Inst ... .html?&L=0

Grüße Bert

Verfasst: 2007-10-09 21:21:04
von Ingenieur
Hallo Mathias,

gehärtete Wellen (mit Zähnen) schweißen haben Felix und ich
gerade lang und ausgiebig diskutiert (PN und Tel.).
Wir sind zu dem Ergebnis gekommen, daß die Zugkräfte
vom 42CrMo4 (Standardwerkstoff für solche Anwendungen)
zwar übertragen werden können, aber das Härten
klappt nicht.
Also wird das Instandsetzen von Zahnrädern durch
Schweißen nicht klappen.
Es gibt aber Firmen, die fräsen Zahnräder neu und härten sie auch.

...

Verfasst: 2007-10-09 21:34:28
von Mathias
moin moin!
ok... villeicht etwas unpräzise...
die welle ist eigentlich ein rohr...(dummerweise das gehäuse vom planetenträger...darauf sitzt ein zahnrad...zahnrad und welle sind mittels nutstein,passfeder? verbunden...aus unbekannten gründen ist der nutstein total verschlissen,eingelaufen, so das man das zahnrad etwa 30° auf der welle verdrehen kann...
ganz schlecht...
notfalls könnte man es natürlich einfach festschweissen... oder halt den krater wo der nutstein sass zuschweissen und neu fräsen....
mfg: mathias
ps: ich stelle morgen mal fotos ein, dann ists anschaulicher... :huh:

Verfasst: 2007-10-09 22:16:02
von Nelson
Ingenieur hat geschrieben:Hallo Mathias,

Es gibt aber Firmen, die fräsen Zahnräder neu und härten sie auch.

...
Moin,

wie teuer ist denn so etwas? Können die besagten Firmen auch halbwegs günstig Zahnräder für Differentialgetriebe neu fräsen + härten?

Gruß
Nils

PS.: sorry, Mathias, ist kurz offtopic, aber ich bin wohl auch bald wieder "aus dem Weg" :dry:

Verfasst: 2007-10-09 23:27:49
von unihell
Röder Präzision machts möglich.
Lagerstellen aufchromen und schleifen ist eine Standard-Übung, ggf wird vorher mittels Auftragsschweißung/Flammspritzschweißen auch große Probleme beseitigt.
Habe dort selbst hoffnungslose Kolbenstange instandsetzen lassen und ein Bekannter die Lagerstellen von Antriebswellen aufarbeiten lassen.
Wegen Zahnrädern habe ich allerdings noch nichts machen lassen.

Verfasst: 2007-10-09 23:28:54
von felix
Hallo Matthias,

Wenn überhaupt noch was zu retten ist, dann indem man auf der gegenüberliegenden Seite in beide Teile eine Neue Nut für die Passfeder fräst. Problem: Du musst jemand finden, der bereit ist sein schönes Werkzeug an den gehärteten/Vergüteten Bauteilen zu vermurksen. Eventuell kannst du etwas durch eine Klebeverbindung von Welle/Nabe retten, google mal nach Locktite-Produkten, da gibt es Berechnungsgrundlagen. Oder schau mal, ob es alternative Verbindungstechniken für Welle/Nabe gibt und man z.B. das Zahnrad dafür passend umarbeiten kann.

Der Krater von der Passfeder ist doch erstmal kein Problem.


Ich hatte in Letzter Zeit einige Nachhilfe in Metallurgie :). Werde das mal umreißen.

Die Herstellung solcher Bauteile ist die ganze große elektrische Eisenbahn:

Eine Solche Welle oder so ein Zahnrad werden aus einem Vergütungsstahl Formgeschmiedet. Bei Großserien im Gesenk. Dabei entsteht ein Feinkorngefüge und die Warmverformung sorgt für schöne Kraftlinien.

Normalerweise werden sie dann nach dem Schmieden direkt mit der vorhandenen Wärme vergütet und hinterher im Vergüteten Zustand endbearbeitet. Weil jeder weitere Erwärmungsvorgang zerstört das Gefüge, auch der fürs Vergüten.


Wenn du nun an dem Bauteil schweißt, passieren böse Dinge:
- Im Bereich der Schweißnaht entsteht ein Grobkorngefüge (Gussgefüge). Ist die Stelle nicht schwer belastet, wäre das kein großes Problem.
Bei nichtschmelzenden Schweißverfahren gibt es dieses Grobgefüge nicht. aber die Verfahren klappen nur auf speziellen Maschinen und auch nur bei ganz bestimmten Formen. (Z.B. Pressreibschweißen zweier Wellen voreinander)
- Viel Schlimmer aber: Du bringst bösartige Spannungen ins Material ein und im Bereich der Schweißnaht hast du ein ganzes Spektrum von Härtegraden. Bei Schwingungsbelastung, und Wellen oder Zahnräder sind massiv Schwingungsbelastet gehen genau von diesen Stellen Risse aus. Das Teil wird dann an Vibration sterben, nicht an Überlastung. Schon ein Hefter genügt, und nach 100.000km Straßenfahrt zerreißt es das Teil auf freier Strecke.

Diesen Problemen kann man durch passendes Vorwärmen (z.B. auf 400°C) und Temperaturüberwachung beim Schweißen begegnen. Muss dann aber auch klappen. Außerdem zerstört das Erwärmen die Vergütung, man könnte die Teile nach vergüten, aber die Originalqualität bekommt man nicht mehr hin, das nachträgliche Vergüten zerstört das Korn.
Ach ja, krumm und schief werden die Teile bei dem wilden erhitzen auch. Wieder richten muss auch erstmal klappen. Außerdem hat dabei wieder neuen Wärmeeintrag...

Zudem müssen beide Teile aus dem Selben Werkstoff sein und es muss der richtige Schweißwerkstoff verwendet werden. Eine Materialprüfung zerstört das Bauteil und kostet etwa 150EUR. Außerdem musst du für das Nachvergüten die Kernhärte wissen, auch dass lässt sich nur bei einer zerstörenden Materialprüfung herausfinden.

Ohne jetzt noch weiter ins Detail zu gehen: Klappt nicht!

Selbst wenn man eine 10.9er Schraube zum Lösen von Locktite auf 300°C erhitzt, so steht im Werkstatthandbuch, dass sie danach verschrottet gehört. Und die Wellen sind noch mal ne Hausnummer für sich, und zum Schweißen übersteigt schon das Vorwärmen diese 300°C... Und bei den 300° geht es nur um das Korngefüge, zudem kommen noch Werkstoffparungen, Aufhärtungen, Gussgefüge, Spannungszonen und Verzug.

Du könntest eventuell eine Welle durch Pressreibschweißen stumpf mit dem Zahnrad verschweißen. Da die Dinger vorher jedoch ineinandergesteckt waren geht das schlecht.

MlG,
Felix

P.S. Zum Thema Zahnradfräser: bei mir in der Gegend gibt es derer Zwei. Kompetent wäre die die Fa. Kobusch in Bielefeld (www.gelbe-Seiten.de). Ob die das können, was das Kostet u.s.w. musst du bei denen direkt anfragen. Es gibt bei Zahnrädern ganz unterschiedliche Qualitäten, ähnlich wie es auch Schrauben in 4.6 und in 12.9 gibt.
Eventuell ergibt sich aber auch hier das Problem, dass niemand genau weiß, welche Qualität die originalen Zahnräder eigentlich haben. Ist dann gar nicht einfach so etwas herauszufinden, da muss man sehr geschickt am Telefon sein und braucht ne gute Geschichte, warum man das nun wissen muss. Sofern einem überhaupt noch jemand weiterhelfen kann.

Verfasst: 2007-10-10 7:32:15
von Krusty
Bei uns ist jemand der macht "Verlustfrei Materialprüfung" also nix putt machen. Habe da schon nen Termin angefragt für meine Kofferlagerung zum Röntgen lassen :blush:

grüsse

markus

Ich kann mich mal schlau machen was der für sowas aufruft, zur Not bei uns ums Eck ist auch eine grosse Firma die Wellen und Räder, Gehäuse für Generatoren uns solche Geschichten herstellt.

Verfasst: 2007-10-10 8:33:56
von AL28
Hallo
Wen schweisen nicht geht , aber kleben reicht .
Wie wäre es den mit Hartlöten ?
Natürlich mit vorher anwärmen .
Gruß
Oli

Verfasst: 2007-10-10 8:43:32
von Ingenieur
Hallo Oli,

mit dem Erwärmen auf Hartlöttemperatur ist die
Umwandlungshärtung der Zähne eines Zahnrades futsch.

...

Verfasst: 2007-10-10 12:01:58
von DäddyHärry
@Matthias:
Hat es nur die Paßfeder zerrieben, oder sind die Nuten selber beschädigt?
War (ist) die Gesamthöhe der Nuten größer als die Höhe der Paßfeder?? Das muß konstruktiv so sein!
Die Paßfeder ist ja eine reine Verdrehsicherung. Also:
Tragen die Kontaktflächen Rohr/Zahnrad vollflächig? (Mit Touchierpaste, Edding o.ä. überprüfen.) Es muß eine leichte Preßpassung vorhanden sein, die 20-Meter-Wurfpassung macht die Paßfeder kaputt!

Das Problem der zerstörten Paßfeder (hier Scheibenkeil), hatten wir mal bei der Schwungscheibe einer BMW R12 :wub: .
Wir hatten drei Kurbelwellen und vier Schwungräder zur Verfügung, und hatten 7(!) Konuswinkel für die Paßfläche! :wack: :wack: :wack:
Also nimmt man die Teile mit der größten tragenden Fläche...
(Über die Technikodysseen mit dem Gespann könnt ich noch sooooo viel erzählen...)

Gruß Härry

Verfasst: 2007-10-10 13:55:23
von felix
Hallo Markus,

ich denke wir sprechen von verschiedenen Dingen: Du meinst eine Rissprüfung.

Ich meine eine Materialprüfung. Dafür wird eine Scheibe aus dem Material geschnitten, poliert, geätzt und dann unter dem Mikroskop und Spektrometer die Werkstoffzusammensetzung, die Härte außen und im Kern so wie das Gefüge bestimmt.

Das hat mit Röntgen nix zu tun.

MlG,
Felix

Verfasst: 2007-10-10 14:06:34
von Krusty
@Felix

Meine Lagerung lasse ich auf Risse prüfen. Diese Firma macht aber auch Materialanalysen.

Schao mal bei google unter zerstörungsfreie Materialprüfung da gibts jede Menge. Ich habe den Vorteil das in 20km Audi ihr Stammwerk hat, deshalb gibts solche schuppen bei uns zuhauf.

markus

Verfasst: 2007-10-10 19:30:00
von Mathias
moin moin!
die nut ,in der die passfeder sitz ist massiv zerstöhrt...das zahnrad ist leicht beschädigt...
der sinnigste schritt wird sein mittels senkerodieren die nächstgrössere passfeder in die welle einzulassen und das zahnrad daran anzupassen(ebenfalls senkerodieren...)
das ganze wirde dann mittels locktite fügekleber ordentlich verbappt... :D
mfg: mathias :D

Verfasst: 2007-10-10 23:27:01
von WEYN
Mathias hat geschrieben: ...
wird sein mittels senkerodieren die nächstgrössere passfeder in die welle einzulassen
...
also normal fräst man das einfach....

ist die Welle so hart, das nur erodieren geht, dann ist was anderes faul....

WEYN

Verfasst: 2007-10-11 18:47:24
von Mathias
moin moin!
hier mal ein paar bilder vom teil...Bild
Bild

das ganze wurde dem örtlichen erodiercenter übergeben, sie fertigen eine neue passfeder mit übermass und arbeiten welle und zahnrad passend um...
mfg: mathias :D
ps: zahnrad und glocke sind übrigends bei MAN lieferbar... für 4000 euro! :wack: :ohmy: :mad:

Verfasst: 2007-10-12 0:42:37
von WEYN
einfach die Nut wieder ein bischen hübsch Fräsen und eine Passfeder schnitzen....
ein bischen zu groß damit nix spielt hat und ausschlagen kann....fertig...

ich persönlich würde die Passfeder nicht zu hart machen. Besser die gibt nach als der Rest....wobei ja eigentlich nichts nachgeben soll...

WEYN

Verfasst: 2007-10-12 10:33:16
von DäddyHärry
Jetzt hilf mir doch mal einer auf die Sprünge...
Das Zahnrad ist auf der Welle durch (leichte) Preßpassung fixiert und mit einer Paßfeder gegen Verdrehung gesichert. Wozu zum Henker brauchts dann in Welle und Zahnrad eine Ölnut???
Und die Sitzflächen sehen mir auch etwas angegammelt aus, tendiert doch mehr zur Wurfpassung. :ninja:

Härry
(der gerade etwas an seinen ME-Vorlesungserinnerungen zweifelt)

Verfasst: 2007-10-12 12:35:46
von felix
Hallo,

hat mich ach schon gewundert. Veilleicht sitzt innen ein Nadellager, welches sein Öl durchs Zahnrad über die Nuten bekommt, da es sonnst verdursten würde...

MlG,
Felix

Verfasst: 2007-10-12 16:09:22
von Mathias
moin moin
ja, innen läuft diverses ... eine verzahnte welle die innen in den planetenträger greift...
die passflächen sind in der tat nicht mehr so schön... aber loktite fügekleber(extra für ausgeschlagene passungen) wirds sicherlich richten... :D
mfg: mathias

Verfasst: 2007-10-12 19:28:36
von DäddyHärry
Ich kanns mir immer noch nicht vorstellen, das Öl soll an der Paßfeder vorbei in die Ölnut? Sind doch nur ein paar µ??
Das hätt mir mein KÜ-Prof um die Ohren gehauen!
(Aufgabe: Konstruktion einer doppeltwirkenden Gleitringdichtung, die auch im hintersten Afrika noch einsetz- und reparierbar sein soll. Wie löst Härry die Leckölanschlüsse? Bremsleitungsbördel! :D
Prof: :eek:
Härry: Das findet sich in jeder Autowerkstatt, auch da unten! :angel: )

Verfasst: 2007-10-12 20:02:56
von Mathias
moin moin!
das zahnrad hat innen auch eine ölnut (siehe fotos)
und kleine bohrungen, die quer durchs zahnrad gehen!!!
also wird vermutlich durch zentrifugalkraft öl von innen ind den eigentlichen zahnradtrieb gefördert...
mfg: mathias :D

Verfasst: 2007-11-15 12:05:29
von Mathias
moin moin!
der örtliche erodierfritze... hat das zahnrad und die glucke nacherodiert und eine übermasspassfeder passend geschitzt...
kostet: ca 500 euro... :dry:
das ganze habe ich jetzt mit reichlich fügekleber wieder zusammengebaut und werde es demnächst montieren!
mfg: mathias :D

Verfasst: 2007-11-15 13:22:58
von biglärry
Hier gibt's oft Fragen bezüglich Metallverarbeitung , Passungen usw. . Wenn ihr in dieser Hinsicht Antworten von echten Profis braucht wie Maschinenbauingenieuren , Dreher , Fräser , Konstruktionsschlossern , Technickern usw. kann ich Euch mit ruhigem Gewissen folgendes Forum empfehlen .

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Ohne dass dieses Forum in Konkurenz mit "unserem" Allrad-Forum treten könnte da völlig andere Themen , hoffe ich dies Empfehlung hier aussprechen zu dürfen . Die Jungs und Mädels vom CAD stehen für alle technischen Fragen und Antworten bereit . Konnte dort schon etliche Antworten finden die einen wirklich überzeugten .