Durchgangsbohrung

[w3llschmidt]

Ich stehe gerade aufm Schlauch.

Ich habe hier ein Bauteil wo eine Schraube M16 vorgeschrieben wird.

Das Durchgangsloch ist 16.31mm ... warum sieht die DIN 17mm (fein) vor?

Wie passt das zusammen? https://de.wikipedia.org/wiki/Durchgangsbohrung

[ClausLa]

Moin,
man zieht ja oft Schrauben mit einem definierten Drehmoment an.
Ich vermute der Grund ist, dass selbst beim genauen Arbeiten Toleranzen kaum auszuschliessen sind, so würde bei zu knappen Bohrungen ein oder mehrere Schrauben an einem grösseren Bauteil an der Lochwandung schrappen, was entweder zu verfälschtem Anzug, zu Verzug oder der Unmöglichkeit der Montage führen würde.

Wahlweise gammelt beim Fahrzeug eine Schraube in einer zu knappen Bohrung so fest, dass sie nur mit Gewalt wieder rausgeht; Rost vergrössert den Durchmesser, dessen Verhinderung durch Zink aber auch.
Gruß Claus

[buckdanny]

Die einzelnen Bohrungen in den Bauteilen haben ja auch Lagetoleranzen. Die Verschraubung soll ja nicht auf Scherung belastete werden, also ist es auch nicht wichtig das die Bohrung "genau" sind.

[stonedigger]

Die DIN 2768 regelt oder regelte die Toleranzen. Meistens arbeitet man im mittleren Toleranzfeld (m) D.h., wenn auf der Zeichnung im Zeichnungsfeld irgendwo das Toleranzfeld 2768-m eingetragen ist, müssen die Maßangaben auf der Zeichnung nicht extra toleriert werden. Es sei denn man benötigt eben mehr Genauigkeit als die DIN für das Maß vorgibt. Soviel erst einmal dazu.

In Deinem Fall könnte, wie vom Vorredner schon richtig argumentiert, das anzuschraubende Bauteil eine engere Tolerierung vorschreiben. Bzw. man möchte dem anzuschraubenden Teil nicht mehr Freiheit geben, weil es die Funktion beeinträchtigt (z.B. Getriebe...) Ein weiterer Grund wäre die Verwendung von Passschrauben., bzw. Schaftschrauben. Grundsätzlich hält die Reibung zwischen den Kontaktflächen in Verbindung mit der Montagevorspannkraft die Teile zusammen. Eine Schraube wird normalerweise nie auf Scherung beansprucht, am allerwenigsten die Gewinde. Ist doch Scherung vorhanden, nimmt man Passschrauben, die die Scherkraft über Lochleibung übertragen. Das könnte auch ein Grund für eine genauere Tolerierung sein.

Oder der Ingenieur, der aus Angst irgendwas könnte nicht passen, lieber genauer toleriert.

SD

[Konstrukteur]

Hallo,
die Antwort ist ganz einfach.
Wenn Du zwei Teile miteinander verschrauben willst, soll die Schraube ja schnell montierbar sein und nicht auf Scherung belastet werden.
Bohre zum Beispiel in ein Blech von 100mm Dicke ein Loch Ø16,3mm.
Je nachdem, was für eine Maschine Du nimmst und wie gut Dein Werkzeug geschliffen ist, kommt es dazu, dass Dein Bohrer beim Bohren verläuft.
Wenn Du dann zwei Bleche mit je 100mm Dicke miteinander verschrauben willst und die Bohrungen verlaufen sind, bekommst Du die Schraube
einfach nicht mehr montiert.
Durch die größere Kernlochbohrung gleichst Du einfach diese Fertigungstoleranzen aus.
Deine Schraube lässt sich trotz einem Verlaufen des Bohrers noch montieren.

Gruß Uwe

[buckdanny]

Inzwischen denke ich der TE will wissen warum seine Bohrung nicht der Norm entspricht, @stonedigger hat ja schon Hinweise gegeben

[Der Initiator]

Ein Originalteil oder ein von irgendjemand nachgebautes? Wenn Original, den Hersteller nach dem Warum fragen. Wenn nachgebaut, den Hersteller fragen, welchen Durchmesser die Bohrung haben soll.

[w3llschmidt]

Inzwischen denke ich der TE will wissen warum seine Bohrung nicht der Norm entspricht, @stonedigger hat ja schon Hinweise gegeben

Genau, ich wollte wissen warum die Bohrung nicht normgerecht 17mm ist ... sondern kleiner.
Darausfolgend hätte mich dann interessiert warum 16.30 und nicht 16.10 oder 16.40.
Die Schraube dazu ist 15.80

[Konstrukteur]

Inzwischen denke ich der TE will wissen warum seine Bohrung nicht der Norm entspricht, @stonedigger hat ja schon Hinweise gegeben

Genau, ich wollte wissen warum die Bohrung nicht normgerecht 17mm ist ... sondern kleiner.
Darausfolgend hätte mich dann interessiert warum 16.30 und nicht 16.10 oder 16.40.
Die Schraube dazu ist 15.80

Hallo,
diese Frage kann Dir jetzt wirklich nur noch der Hersteller beantworten!

Gruß Uwe

[Ingenieur]

Hallo,

Ein weiterer Grund wäre die Verwendung von Passschrauben., bzw. Schaftschrauben. Grundsätzlich hält die Reibung zwischen den Kontaktflächen in Verbindung mit der Montagevorspannkraft die Teile zusammen. Eine Schraube wird normalerweise nie auf Scherung beansprucht, am allerwenigsten die Gewinde. Ist doch Scherung vorhanden, nimmt man Passschrauben, die die Scherkraft über Lochleibung übertragen.

Nein.

Eine Schraube trägt normalerweise auf 'Scherung'.
- Regelfall -

In Ausnahmefällen trägt eine Schraube auf axialen Zug.
- Sonderfall -

Es gibt hochfeste Schrauben, mit denen man zwei Metallplatten so fest zusammenpressen
kann, wo dann eine gleitfeste Verbindung hergestellt wird.
Dazu ist aber eine Vorbereitung der Kontaktflächen erforderlich.
Voraussetzungen: Wenig duktile Grundwerkstoffe und eine ausreichende Klemmlänge.
Damit die Vorspannung nicht verloren geht, kann man verlängerungshülsen einbauen.

Schraubverbindungen der Reihe nach:
- SL (Scher, Lochleibungsverbindung)
- SLP (Scher, Lochleibungs, Passverbindung)
- GV (Gleitfeste Verbindung)
- GVP (Gleitfeste Passverbindung)

Für G-Verbindungen braucht man hochfeste Schrauben.
Also 10.9 und höher.
Verwendet man Schrauben 4.6 ('Gummistahl'), kann man keine Vorspannung aufbauen.

Für SL-Verbindungen kann man 'rohe' Schrauben 4.6 verwenden.
Da wird dann ein Millimeter größer als Schraubendurchmesser gebohrt.
Tragen tut eine SL-Verbindung nur im Schaft - nie im Gewindebereich.
Will man eine geringere Verschiebung der Knotenbleche, verwendet man
SLP-Verbindungen. Da wird dann Lochduchmesser = Schraubendurchmesser gebohrt.
Anschließend wird das Blechpaket einen Millimeter aufgerieben.
Deswegen haben "P"-Schrauben einen Schaft, der einen Millimeter dicker ist,
als der Nenndurchmesser.
Für "P"-Schrauben sind extra dicke Unterlegscheiben zu verwenden.
Hochfeste Schrauben dürfen nur als 'Garnitur' verkauft werden.
D.h. Schraube und Mutter und Unterlegscheiben von einem Hersteller.

...

[Ingenieur]

Hallo,

Genau, ich wollte wissen warum die Bohrung nicht normgerecht 17mm ist ... sondern kleiner.
Darausfolgend hätte mich dann interessiert warum 16.30 und nicht 16.10 oder 16.40.
Die Schraube dazu ist 15.80

Kleiner bohren ist bei SL-Verbindungen immer möglich (und zulässig).
Durchmesser nach Wahl des Konstrukteurs.

Ich habe mal rohe Schrauben 8.8 als Passchrauben verwendet,
und die Bohrung von einem Millimeter Untermaß auf Nennmaß aufgerieben.

.

.
Im Foto eine Krankonsole von meinem KAT.
Die beiden Gewindestangen M20 tragen auf Zug.
Die fünf Schraubverbindungen der Konsole am Rahmen sind SLP-Verbindungen.
Gebohrt 15mm, Aufgerieben auf 16,0mm, Schraube M16 8.8.

...

[w3llschmidt]

Danke, dass hilft mir weiter!

D.h. ich könnte das 15.5 Loch einer M14 (roh) auf 16mm aufreiben und eine M16 10.9 Passschraube verwenden?

[Ingenieur]

Hallo,

Danke, dass hilft mir weiter!

D.h. ich könnte das 15.5 Loch einer M14 (roh) auf 16mm aufreiben und eine M16 10.9 Passschraube verwenden?

Eine Passschraube M16 hat aussen 17mm Durchmesser.

Eine rohe Schraube M16 hat ausssen etwa 15,9mm Durchmesser.

Fahrzeugbauer sind keine Stahlbauer !
Die nehmen schon mal eine Schraube M14 und stecken die in ein Loch mit 16mm Durchmesser.
Dann zwei große Unterlegscheiben.
Sieht ja keiner.

...

[stonedigger]

Hallo,

Ein weiterer Grund wäre die Verwendung von Passschrauben., bzw. Schaftschrauben. Grundsätzlich hält die Reibung zwischen den Kontaktflächen in Verbindung mit der Montagevorspannkraft die Teile zusammen. Eine Schraube wird normalerweise nie auf Scherung beansprucht, am allerwenigsten die Gewinde. Ist doch Scherung vorhanden, nimmt man Passschrauben, die die Scherkraft über Lochleibung übertragen.

Nein.

Eine Schraube trägt normalerweise auf 'Scherung'.
- Regelfall -



...

Doch ! wo hast Du denn das gelernt ? Scherkräfte in tragenden Schraubverbindungen insb. in den Gewinden sollten (soweit möglich) vermieden werden. Da die Auslegung von Schraubenverbindungen, ihr Setzverhalten und damit Reduzierung der Montagevorspannkraft (oder Vorspannkraftverlust) sehr komplex ist, werden manche Verbindungen oftmals noch "sicherheitshalber" auf Scherung berechnet. Die Anzugsmomente in einer Kardanwelle z.B. ergeben sich hierdurch.

Man unterscheidet hier aber durchaus unterschiedliche Herangehensweisen in der Auslegung. Im Stahlbau z.B. geht man von Scherung aus, weshalb man - ich zitiere aus Roloff-Matek, 15. Auflage Seite 229: "...Sechskantschrauben, DIN7990, 4.6 und 5.6, mit Sechskantmuttern sollen stets mit 8mm dicken Futterscheiben verwendet werden. DAS GEWINDE SOLL DADURCH AUßERHALB DER VERSPANNTEN BAUTEILE ZU LIEGEN KOMMEN; DAMIT ALLEIN DER SCHAFT DIE SCHERKRAFT UND DEN LOCHLEIBUNGSDRUCH ÜBERTRÄGT."

Aus einer Flanschverbindung bei Tiefbohranlagen kann ich ein Lied davon singen. Am Bohrantrieb des ca. 1200m langen Bohrgestänges liegt z.T. ein Moment von 30.000 !!!! Nm und 50t Zuglast an. Der Andruck am Bohrkopf wird durch den Einbau von sogenannten Schwerstangen (massive, mehrere Tonnen schwere Vollmetallkörper) erzeugt. Diese sind mit Flanschverbindungen zusammengeschraubt und - jetzt kommts: Mit Drehmomentschlüssel, kreuzförmig angezogen und mit Nordlock-Scheiben gesichert, da letztere das einzige Sicherungsmedium ist, welches die Montagevorspannkraft aufrechterhält. Lässt eine solche Verbindung nach, werden die Schrauben augenblicklich auf Scherung beansprucht und die Verbindung versagt. Das bedeutet meistens den Totalverlust des Bohrkopfes.

Soviel aus der Praxis. Zusammenfassend also: Hoch belastete Schraubenverbindungen entweder mit einer (äußerst komplexe Auslegung) korrekten Montagevorspannkraft (Anzugmoment) ausführen, oder mit Passschrauben oder zumindest Schaftschrauben, bei der die Last über Lochleibung und nicht mit Lasteinleitung im Gewinde übertragen wird.

Natürlich macht man das nicht mit "untergeordneten" Verbindungen. Kein Mensch legt im allg. Maschinenbau die Verschraubung eines Werkzeugkastens so aufwendig aus. So ein Werkzeugkasten würde wohl auch mit 4 Stück korrekt ausgelegter und korrekt angezogener M8er Schrauben halten. Wenn er dann mit M10 verschraubt ist, kann die Schraube auch gerne auf Scherung belastet werden.

Ach so: Und vergesst den Irrglauben an andere Schraubensicherungen: Sprengring, etc. - das ist alles Grütze weshalb die Normen alle zurückgezogen wurden. Überhaupt sind Unterlegscheiben tödlich für jede Schraubenverbindung. Jede Trennfuge erhöht nur die Setzbeträge und machen die Verbindung letztendlich unkalkulierbar. Besser: Schrauben mit Flansch nehmen!

Sorry - aber das Schrauben insb. die Gewindegänge auf Scherung belastet werden sollen, konnte ich so nicht stehen lassen.

Aber vielleicht haben wir ja auch aneinander vorbeigeredet.

SD

[Ingenieur]

Hallo,

von Scherkräften an Gewinden habe ich ich nix geschrieben !


...

[Ingenieur]

Hallo,

werden manche Verbindungen oftmals noch "sicherheitshalber" auf Scherung berechnet.

Wat sind denn das für Dilletanten ?

Wenn wir eine SL-Verbindung berechnen, dann trägt die auch das was sie soll.

Der Sicherheitsbeiwert (Gamma) ergibt sich aus dem Vorhaltemaß.

(Siehe oben die Krankonsole. Da habe ich eine SLP-Verbindung berechnet.
Die Schrauben sind so gekürzt, und mit Unterlegscheiben bestückt, dass der Schaft trägt)


...

[Ingenieur]

Hallo,

Überhaupt sind Unterlegscheiben tödlich für jede Schraubenverbindung. Jede Trennfuge erhöht nur die Setzbeträge und machen die Verbindung letztendlich unkalkulierbar.

Wat is denn das für ein Blödsinn ?

Passschrauben dürfen nur mit Unterlegscheibe eingebaut werden !

Wenn wir Brückenträger berechnen, können schon mal 10 Trennfugen
in den Flanschblechen zusammenkommen.
Da ist nichts "unkalkulierbar".

...

[w3llschmidt]

(...) oder zumindest Schaftschrauben, bei der die Last über Lochleibung und nicht mit Lasteinleitung im Gewinde übertragen wird.

(...) Ach so: Und vergesst den Irrglauben an andere Schraubensicherungen: Sprengring, etc. - das ist alles Grütze weshalb die Normen alle zurückgezogen wurden.

Ok, Schaftschrauben in der ganzen Verbindung (Loch) mit Nordlock auf beiden Seiten sollte es dann im Rahmenbereich bringen?!

@Ingenieur, sorry ich hatte Passschrauben und Schaftschrauben verwechselt.

[stonedigger]

Hallo,

Überhaupt sind Unterlegscheiben tödlich für jede Schraubenverbindung. Jede Trennfuge erhöht nur die Setzbeträge und machen die Verbindung letztendlich unkalkulierbar.

Wat is denn das für ein Blödsinn ?

Passschrauben dürfen nur mit Unterlegscheibe eingebaut werden !

Wenn wir Brückenträger berechnen, können schon mal 10 Trennfugen
in den Flanschblechen zusammenkommen.
Da ist nichts "unkalkulierbar".

...

Ja, ich sehe: "Stahlbau" - also irgendwelche T-Träger die für ne Halle zusammengezimmert werden. Das ist aber kein Maschinenbau! (auch wenn das die Stahlbauer oft nicht hören wollen).
Natürlich interessiert mich bei einer SL-Verbindung die Trennfuge nicht. Warum? Weil die Last über Lochleibung übertragen wird. Daher habe ich ja Passschrauben und - damit das überhaupt funktionieren kann - mache ich U-Scheiben rein, um eben kein schwächendes Gewinde dort habe, wo ich Scherkräfte habe. Hab ich ja oben schon geschrieben.

Dennoch: Jeder Unterlegscheibenturm ist Gammel und Pfusch. Nicht umsonst nehmen sie im Fahrzeugbau die mit Flansch. Schaut mal an Eure Fahrzeugrahmen. Da ist keine einzige U-Scheibe zu finden. (Hoffe ich)

Wenn mich nicht alles täuscht ging es hier aber mal um Toleranzen. Auch die sind im Stahlbau, bei der 12m lange Träger, am Kran baumelnd, von Leuten auf Gerüst oder Steigern irgendwie zusammengezimmert werden müssen, anders als im Maschinenbau.

Auf jeden Fall ist die Herangehensweise Schraubenverbindungen im Maschinenbau nach Stahlbaunorm auszulegen schlicht und ergreifend falsch.

Ach so: Die Schraubenverbindung, bei der 10 Trennfugen zusammenkommen möchte ich sehen.

Theoretisch kann man jedenfalls einen Kragarm an eine Platte schrauben, ohne dass die Schraube auf Scherung oder Lochleibung belastet wird. Das ist nur leider sowohl von der Berechnung her aufwendig als auch von der praktischen Ausführung, weshalb halt nun mal im Stahlbau die Anschlüsse schon während der Montage gerne mal auf den Schrauben liegen, die dann eben die Scherkräfte aushalten müssen.

SD

[burkhard]

Sagt mal. Ist das besagte Bauteil zufällig der Schäkelhalter aus dem anderen Beitrag. Das sind sowieso keine sonderlich präzise gefertigten Bauteile. Zinküberzug + Lack + Messfehler macht aus einer 17er Bohrung schnell eine gemessene 16,31 Bohrung. Mit einen Messschieber mist du praktisch immer einen etwas kleineren Innendurchmesser als es tatsächlich ist. Für ganz genaue Messungen des Innendurchmessers benötigst du ein Innenfeinmessgerät.

[w3llschmidt]

Sagt mal. Ist das besagte Bauteil zufällig der Schäkelhalter aus dem anderen Beitrag.

Hallo Burkhard, nee, das Teil ist in der Tat ein Klump - 18mm Löcher + M16 Schrauben!

Es geht um den UFS.

[burkhard]

Der UFS von Ringfeder und auch die anderer Hersteller sind ebenfalls keine Präzisionsbauteile und müssen das auch nicht sein. Auch hier macht der KTL Korrosionsschutz + Messfehler aus einer 17er Bohrung schnell eine gemessene 16,31 Bohrung, wobei es wahrscheinlich gar keine Bohrung sondern nur ein gelasertes Loch ist.

Nimm die Schrauben die Ringfeder mitgeliefert hat und wenn die zu kurz sind weil bei dir noch eine Platte dazwischen kommt nimm die Rahmenschrauben und Muttern von Mercedes. NORD-LOCK Scheiben kannst du die an der Stelle sparen. Die bringen in diesem Fall keinen Vorteil.

Ob du die Rahmenlöcher auf 16,31, 16,5 oder 17,0 mm aufreibst ist für den Rahmen völlig egal. Er wird dadurch nicht schwächer oder sonst irgendwie "beschädigt".

[Apfeltom]

Auch wenn @ burkhard das jetzt auflöst- für mich als gelernten KFZ ler ohne Berufs- und nur Hobbypraxis und halbem Maschbau eine hochspannende Debatte!
Danke Jungs
Gruß
Thom

[w3llschmidt]

Nimm die Schrauben die Ringfeder mitgeliefert hat und wenn die zu kurz sind weil bei dir noch eine Platte dazwischen kommt nimm die Rahmenschrauben und Muttern von Mercedes.

Das ist ein kleines Problem.

Die Schrauben die Ringfeder mitliefert sind bei mir zu kurz, weil (siehe Piktogramm) >

Und die MBN haben einen Kopfdurchmesser von 34.5 was bei einem 50mm Raster nicht nebeneinander passt

Nordlocks (25.4) passen auch nicht

[burkhard]

Dann nimm die Teckentrup Sperrkantscheibe in der Ausführung NSK-L.

Die Nord-Lock Keilsicherungsscheiben sind sowieso für diese Anwendung nicht die richtigen. Die Nord-Lock Keilsicherungsscheiben sind gut, wenn das Bauteil sehr hohen Vibrationen ausgesetzt ist. Das ist aber beim UFS nicht der Fall. Bei Rahmenbauteilen hat man es wegen der lackierten Oberflächen eher mit Setzerscheinungen zu tun. Dagegen können die Nord-Lock Scheiben nichts machen, die MB-Rahmenschrauben und Teckentrup Sperrkantscheiben durch die hohe Federwirkung aber sehr wohl.

https://www.teckentrup.de/downloads.htm ... df&cid=833

Die Schrauben von Ringfeder einfach durch längere gleicher Bauart zu ersetzten geht natürlich auch.

[burkhard]

Sorry, ich habe ich den Abmessungen in einer Zeile verlesen. Die Teckentrup sind auch zu groß für dein Lochmaß.

[Ingenieur]

Hallo,

Die Nord-Lock Keilsicherungsscheiben sind gut, wenn das Bauteil sehr hohen Vibrationen ausgesetzt ist. Das ist aber beim UFS nicht der Fall. Bei Rahmenbauteilen hat man es wegen der lackierten Oberflächen eher mit Setzerscheinungen zu tun. Dagegen können die Nord-Lock Scheiben nichts machen,

Einfache Abhilfe:

Der Lack muss ab.

Und bitte nicht Schnorr-Scheiben nicht mit Nord-Lock verwechseln.


...

[burkhard]

Natürlich wäre das eine Abhilfe, wenn man auf den Korrosionsschutz verzichten kann. Die extremen Vibrationen sind aber auch ohne Lack beim UFS immer noch nicht da. Man würde also etwas nehmen was man für die Anwendung gar nicht braucht. Dann doch lieber die (Rahmen-) Schrauben nehmen, die gleich für diesen Anwendungsfall gedacht sind.

[Weickenm]

Moin,

und die Schraubenköpfe, Unterlegscheiben und Co mittels Winkelschleifer zu beschneiden (Man könnte ja einen Teil des Kopfes einfach abflexen...) ist keine Option?

Beste Grüße
Florian

[Ingenieur]

Hallo,

Moin,

und die Schraubenköpfe ... mittels Winkelschleifer zu beschneiden
(Man könnte ja einen Teil des Kopfes einfach abflexen...) ist keine Option?

Auch eine vernünftige Idee.

Bringt gleich noch einen Verdrehschutz her.


...