Hallo,

an meinem IVECO ( 7,5to ) ist der federgelagerte Zwischenrahmen ( hinten ist das Festlager des Zwischenrahmens ) an den Federn mit M12 Schrauben befestigt.
Die ganzen Zwischenrahmen, die im Netz beschrieben werden, sind mit M14 oder gar M16 Schrauben befestigt.

Da ich kein Gefühl dafür habe welche Belastung da wirklich auftritt bin ich am Ãœberlegen vorsorglich die M12 8.8 Schrauben durch 10.9 oder 12.9 Schrauben zu ersetzen.
( Durchmesser vergrößern geht konstruktionsbedingt leider nicht )

Das hier habe ich mal zusammengetragen, hoffe die untere Formel zum Berechnen stimmt.




Mein Problem bisher:

- Nur große Abnahmemengen ( recht teuer )
- Festigkeit 12.9 gibt es nur in "unbehandelt", also nicht verzinkt, ist am Fahrzeugrahmen suboptimal.

Ich war nun schon beim lokalen, eigentlich gut sortierten Schraubenhändler, der hat aber in M12 nichts passendes.

Wer kennt Bezugsquellen für 4x M12 x 320 und 6x M12 x 200 in den hohen Festigkeitsklassen.

Wären Gewindestangen eine Alternative, oder sind die weniger belastbar als Schrauben?

Joachim

Hi,

12.9er Schrauben wird es nicht verzinkt geben, weil Schrauben dieser Festigkeit im Galvanikbad durch Wasserstoffaufnahme verspröden würden. Ich hoffe, das hat mein Langzeitgedächtnis so richtig abgespeichert. Bei 10.9er Festigkeit ist das Problem grenzwertig vorhanden. Aber oft genug findet man sie verzinkt.

Es gibt doch einige Online-Shops. Mir fällt spontan wegertseder.de ein. Guck da mal. Aber dass die gefragte Länge ein Problem ist, kann ich mir vorstellen

Wenns dir keine Ruhe lässt dann nimm 10.9

KEINESFALLS darfst du 12.9 nehmen, die sind viel zu spröde und völlig ungeeignet an der Stelle. Sie könnten einfach wegbrechen wenn das Chassis arbeitet unter Last.

Vielen Dank für den Hinweis.
Dann wäre 10.9 die Schraube der Wahl.

Gewindestangen in 10.9 sind leicht zu bekommen. Irgendwie habe ich da Sorge dass gewindestangen nicht so gut geeignet sind wenn die Schraubverbindung "arbeitet".
Da ist mir ein Schraubenschaft lieber.

Aus Sicht der Zugfestigkeit spricht allerdings nichts gegen eine gewindestangen.

Feingewinde haben aufgrund des größeren Kernlochdurchmessers eine leicht höhere Zugfestigkeit.
Das wäre auch noch eine Option.

Joachim

schau mal hier https://www.wegertseder.com/DIN-931-Sechskantschrauben-mit-Schaft-STAHL-10-9

Hallo Joachim,

jede der 8.8er Schrauben hat eine Zugfestigkeit von rund 5,9to. D.h. an einer einzelnen Schraube kannst du Dein ganzes Chassis hoch heben.


Zum Vergleich, bei der Ladefläche vom Unimog 406 ist die Wippe mit je einer Schraube M12 10,9 pro Seite am Rahmen fest.
Du hast mehr Schrauben, die durch die Länge auch noch deutlich weniger Last(spitzen) abbekommen.

Bei Verwindung wird vermutlich eine der vorderen Federn zuerst auf Block gehen.
Es ist doch recht unwahrscheinlich dass mehrere gleichzeitig auf Block kommen.
Also wird an einer Schraube alles hängen.
Oder habe ich einen Denkfehler?

Hi,

könnt ihr mir das mit dem "Spröde-sein" nochmal erklären?

Mir ist im Sinn, dass sich die Elastizität der Stahlschrauben gar nicht nennenswert unterscheidet. Egal welcher Festigkeit.
Heisst, bei zB 50 Nm dehnt sich M12er 8.8 Schraube genauso, wie die 12.9er. Nur wenn ich immer mehr anschraube, kommt bei der 8.8 viel früher der Bereich, ab dem ihr elastischer Bereich verlassen und der Bereich plastischer Verformung (Streckgrenze überschritten) beginnt. Die 12.9er kann zu diesem Zeitpunkt bloss noch viel weiter angezogen werden ..und die Bauteile fester zusammenfügen, was vielleicht gar nicht immer Sinn macht.
Die 12.9er Schraube ist auch härter. Aber bedeutet das automatisch, spröde zu sein .... ?

Hier gibt es 10.9er in verzinkt leider nur bis 130mm.

Bei Frantos aber auch in länger, bis 340mm.

Die 12.9 sind für absolut starre Verschraubungen geeignet, Flansche von Druckleitungen oder Hydraulikzylinder nur als Beispiel.
Bei dynamischen Verschraubungen wo sich Bauteile gegeneinander verschieben können unter Last brechen die Schraubenköpfe weg.
Simpel gesagt, einseitiger Druck auf die Kontaktfläche des Schraubenkopfen und Knack, weg.

Andere Frage, ist das Fahrzeug vom TüV geprüft?

Ja, das Fahrzeug ist mit dem vom Vorbesitzer selbstgebauten Zwischenrahmen getüvt,
dabei wurde das Fahrzeug auch von Feuerwehr auf ATL umgeschrieben.



Joachim

Altteillager ?

Warum hast du denn Bedenken, du sagst selber dass du Laie bist und es wurde vom Fachmann abgenommen.
Ich bin auch DaPos Meinung, das passt so.

Gruss Ozy

Ozy, ich will Dir ja glauben. Ich bin technisch auch zu wenig ausgebildet, um alles zu überschauen. Nun, aber, wenn sich die Bauteile unter Last verschieben können, also zB zwei miteinander verschraubte Bleche, dann ist doch an der Schraubverbindung was falsch. Es ist doch beispielsweise nicht die Scherung auf den Bolzen, die diese zwei Bleche am auseinanderrutschen hundert, sondern die Reibung zwischen den Blechen. Dass es diese Reibung gibt, dafür sorgt die Schraube.
Wenn beim Fahrgestell etwas "flext", ist es das Chassis zwischen Schraubverbindungen.

Nicht, dass ich jetzt 12.9er Schrauben propagieren will, oder je bei eigenen Bauteilen verwendet hätte.
Gibt es ein Diagramm zu Werkstückeigenschaften der Schrauben, an dem ich das von dir beschriebene Verhalten ablesen kann?

Hallo,

ein einzelnes Diagramm, wo Du für 8.8 und 10.9/12.9 was ablesen kannst, ist mir so nicht bekannt.

Denn gerade aufgrund des unterschiedlichen Verhalten der Werkstoffe, werden Schrauben bis 8.8 anders angegeben als Schrauben ab 10.9:
bis 8.8 wird üblicherweise die "Streckgrenze" angegeben, am 10.9 die "0,2% Dehngrenze".

Hier sieht man beide Diagramme nebeneinander (auch wenn sich der Link eher mit Federstählen befasst, da ist es aber analog zu Hochfest).

Kurzum, bei einer 8.8er Schraube schnürt diese sich bei Ãœberbelastung ein, längt sich. Das merkt man -je nach Einbausituation- dann daran, daß die Verbindung sich lockert.
eine 12.9er knallt einfach ohne Vorankündigung weg, 10.9 sind da oft noch ein guter Kompromiss.

Hoffentlich nerve ich nicht.
Darf ich noch eine Sichtweise zur Diskussion stellen?

Also wenn die 8.8er Schraube in den Bereich kommt, wo sie sich "dünnt", dann ist es um sie geschehen. Sie hält da ja nur noch einen Bruchteil einer neuen 8.8er Schraube.
Dazu darf es doch im Grunde nie kommen. Falls doch ist falsche Auslegung oder Mißbrauch im Spiel.
Doch wenn an ebendieser Stelle nun eine 12.9er Schraube gewesen wäre... Die eben postulierte Ãœberlastung hätte sie noch nicht gejuckt. Da wäre ich mit ihr doch genaugenommen viel besser dran. Und wenn nun noch einmal mehr missbräuchliche Belastung obendrauf kommt... Irgendwann gibt der Schraubenkopf nach. Ein Jedes hat seine Grenze. Und wenn ohne Vorwarnung was bricht ist es immer Mist. Aber die 8.8er Verbindung hätte schon "2x" aufgegeben. In der Praxis kommt es in meiner Hypothese also eher nicht zum Defekt der 12.9er... . Oder wo steckt mein Gedanke Fehler.

Ich denke gerade analog an die WPC- Holzbohlen auf der Terrasse. Das knackt auch ohne Vorwarnung weg, während eine Holzbohle bricht und splittert. Im echten Leben stört mich das aber nicht, weil ich nie in Belastungsregionen komme, wo dieser Nachteil auftaucht.

Hallo,

das erkläre mal den Flugzeugbauern. Dort wird die plastische Verformung in die Konstruktion mit eingerechnet. D.h. die Verbindungselemente sind so ausgelegt, daß sie sich verformen. Leichtbau...


Wenn es nur um den reinen Zug ginge, hättest Du wohl Recht.

In der Praxis kommt es aber sehr häufig zu (Zug-)Spannungsspitzen, im obigen Fall wäre das, wenn die Federn auf Block gehen.
Die weichere Schraube kann sich verformen, die Härtere knallt einfach weg.

Bisher habe ich nur vergleichbare Zwischenrahmen in Beiträgen diverser Foren gesehen, die alle mit M14 oder M16 gearbeitet haben.
M12, wie an meinem Zwischenrahmen, kommt nirgends vor, daher meine Unsicherheit und der Gedanke, z.B. mit 10.9 er Schrauben, ein wenig mehr Reserve zu haben.



Gruss
Joachim

Hi,
ich möchte nochmal kurz dran erinnern, dass das E-modul von Stahl ziemlich gleich ist, egal ob Edelstahl, oder jeder andere Stahl.
Da passt in meinem Kopf noch nicht zusammen.
Aber Dapo, die Nachgiebigkeit, die du beschreibst ist im "roten Bereich". Das ist für die Schraube pathologisch.

Ich hatte mal so einen Fall. VW Passat. Alt und gebraucht gekauft. In Kurven einer Richtung kam Quietschen von vorn. Es hat etwas gedauert, bis die verkaufende Werkstatt raus hatte, dass die Zentralmutter der Radnabe locker war. Sie wurde nachgezogen und das Geräusch war weg. Aber nicht lange. Nun hatte ich mir gemerkt, wieviel Drehmoment da "kommen musste". Und das Geräusch war wieder weg. Als nächstes kam, dass der Gewindezapfen gebrochen ist und das Rad im Grunde abgefallen wäre, wenn da nicht eine Bremsscheibe nicht aus der Bremszange wegkonnte.
Ich beschreibe eine Schraubverbindung, die im "plastischen Bereich" gewesen ist, die über die Streckgrenze belastet wurde. Wie gesagt, ich kann extrem schwer glauben, dass dieser Bereich von Konstrukteuren nicht gemieden wird.

M14 oder M16 ist oft nur ,,angst essen seele auf,, geschuldet.
warscheinlich hat es niemand nachgerechnet.

das du gegen die 8.8er schrauben bist kann ich nicht nachvollziehen.
ICH hab lieber eine verbogene schraube anstatt eine abgerissene.

Aber genau das tun sie doch, darum findest du keine 12.9er Schrauben an Fahrzeugen.
10.9 werden regelmässig verwendet.

Äh, da vermischt' jetzt was.
OK, den Bereich, wo Schrauben überdehnt werden, vermeiden Konstrukteure. Da sind wir einig. Aber weiter vorn im Thread habe ich verstanden, daß als Vorteil der 8.8er angeführt wurde, dass sie sich leichter dehnt und verbiegt und nachgibt oder so. Alles Dinge, die nach meiner Theorie nur passieren in dem Belastungsbereich, von dem wir jetzt just erklärten, Konstrukteure vermieden ihn.

Mal anders, fangen wir mit 4.6er an. Warum nimmt man sie nicht, sie dehnt überdehnt,biegt sich nochmal leichter, als 8.8.Die Antwort ist klar, sie ist nicht widerstandsfähig genug gegen Streckung. Und sie kommt schon bei zu wenig Drehmoment in den Bereich, den man meiden will. Siehe oben. Gut, daß Ganze eine Stufe weiter, verglichen werden 8.8 mit 10.9. Die Qualitäten, die uns von der 4.6eer haben Abstand nehmen lassen, werden noch einmal auf ein höheres Niveau gebracht. Die 10.9er kann alles nochmal besser.
Und warum dieser Schritt "aufwärts" bei der 12.9er nicht weiter zu "spinnen" ist, hab ich halt noch nicht völlig geschluckt. Bisher gab es doch Grafiken, die die Streckgrenze betrafen, die als Kurve straight in eine Richtung liefen. Das einzige, das ich entnommen hab, warum es nicht geht ist, dass die 12.9 spröde ist. Und mein Problem ist, ich habe keine Grafik, nicht in Datenblättern gefunden, dass dies darstellt.

Anderes Beispiel. Nehmen wir Kühlerfrostschutz. Reines Wasser friert bei 0Grad. Je mehr Frostschutz dazu kommt, desto kälter kann es werden. Spinne ich das weiter, müsste reiner Frostschutz die tiefste Temperatur erlauben. Aber das ist nicht so. Irgendwo kippt die Kurve und es gibt ein Mischungsverhältnis mit Wasser, das den tiefsten Gefrierpunkt hat.
So eine Kurve / Grafik vermisse ich in unser Problemstellung

Hallo,

es gibt durchaus Bereiche, wo 4.6er Schrauben gezielt eingesetzt werden. Beispielsweise bei Flanschverschraubungen, eben WEIL sie sich bei zu viel Last zunächst dehnen. Passiert das, werden die Flansche nicht mehr fest genug aufeinander gepresst, die Verbindung wird undicht, der Druck sinkt, die Rohre halten aber noch zusammen. Nun kann man die Ursache der Ãœberlastung angehen, ohne daß vorher die Verbindung komplett auseinander fliegt.
Ich habe von früher noch haufenweise solche Schrauben rum liegen, meistens ab M20 aufwärts.

Anderes Beispiel aus der Praxis, Nebenabtrieb am Unimog-Getriebe. Das da mit steigenden Leistungen das Zusatzgetriebe am Hauptgetriebe Probleme verursachte, ging man den Problemen auf den Grund und stellte fest, daß sich der Abstand des Zusatzgetriebes zum Hauptgetriebegehäuse unter Last minimal veränderte, was zur folge hatte, daß die Zahnräder nicht mehr so im Eingriff waren, wie es vorgesehen war. Als erste Maßnahme wurde die Festigkeit der Befestigungsschrauben erhöht. Das führte aber statt zu weniger Problemen zu mehr, bis hin zum Abreißen der Schrauben. Erst eine Vergrößerung der Schrauben bei wieder normaler Festigkeit schaffte dann Abhilfe.


Zum Thema Ausnutzen der Dehnung:
Fahrzeugbauer meiden diesen Bereich. Flugzeugbauer nutzen ihn gezielt wegen Leichtbau, nehmen dafür in Kauf, daß Bauteile öfter gewechselt werden (müssen), nicht nur Schrauben, auch Träger etc.

Soo einfach wäre das Bildchen nicht: Es gälte darzustellen, dass "zähes" Rissverhalten
a) die Kaltverfestigung das Material höhere Spannungen vertragen lässt und der Zerstörungsprzess dadurch stoppe, und
b) durch die plastische Verformung Energie bindet -> es wird weniger Energie in das Weiterlaufen des Risses frei und die Ausbreitung stoppt von selbst

Spödes Rissverhalten kann nicht mehr viel "kaltverfestigen" und setzt bei weiterlaufen des Risses genug Energie frei, dass der Riss "durchläuft".

Ein etwas üppigeres Skriptum (es spielt die Temperatur auch wesentlich hinein) etwa hier:
Uni Kiel (pdf)

Hi, danke. Das hilft mir über den Berg
Mit Zugspannung und Elastizität allein konnte ich es mir nicht erklären.

Das passt vielleicht auch
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Verfestigung_(Werkstoffkunde)

Das PDF mit der schlagartigen Bruchbelastung lese ich mir jetzt gleich durch!