Citroen Diskussionsforum - Bruch Achsschenkelbolzen

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-12-03T23:38:17Z

Noch ein Hinweis, da diesbezüglich mehrere Nachfragen (merkwürdigerweise nur per E-Mail) kamen:

Die V-Achse war 1 1/2 Jahre zuvor komplett revidiert worden. Bis zum Bruch wurden etwa 12.000 km gefahren.

Grüße,
Werner

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-26T23:19:21Z

Na, der Hinweis mit der Sicherungsfeder ist nicht ganz unbedeutend. Im bin mir über die Funktion der Feder nicht ganz im Klaren, da m.E. nach der Konus auch ohne Feder tragen sollte. Aber ich habe mir mal sagen lassen, dass die Feder nur eine Funktion beim Anziehen der Mutter erfüllt. Beim Anziehen der Mutter bestünde die Gefahr, dass man den die Tragflächen des Konus gegeneinader verdrehen und dadurch beschädigen würden. Ein weiterer Grund könnte sein (gewagt, gewagt), dass beim Festdrehen durch die Torsionskraft auf den Bolzen, dieser seine Konusfläche verformt und dadurch der Konus keinen Kraftschluss aufbaut. Ergo trägt er nicht und die Wechsellast geht auf die Schraube und das angrenzende Bolzenmaterial. Sein Querschnitt ist im Gegensatz zum massigen Konus mit flächigem Karftschluss für die Wechselbelastung unterdimensioniert und erleidet einen Dauerbruch. Mit Sicherungsfeder wird die Torsionskraft auf das umgebende Material übertragen, verhindert die Verformung und garantiert ein gerades Aufziehen auf den Konus.

Aber vielleicht weiß ja jemand besser Bescheid über die Bedeutung der Sicherungsfeder. Vielleicht ist sie ja tatsächlich nur nomen est omen ein Fallnetz falls der Konus versagt?

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-26T23:05:25Z

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Bei richtiger Montage nimmt der Konus die gesamten (auch Zug-) Kräfte auf. Die fixierende Mutter trägt lediglich die entsprechende Last des Anzugsmomements (Soll: 70 kN).

Dadurch, dass der Konus nicht formschlüssig saß, sondern Spiel hatte, wurden die auftretenden Kräfte der statischen und dynamischen Achslast hauptsächlich auf den freien Bereich des Übergangs vom Gewinde zum Konus übertragen.

Sämtliche im rechten Winkel zur Fahrzeuglängsachse auftretenden Drücke wurden somit als Biegemoment auf den Gewindeübergang übertragen. Der Gewindehals wurde somit während der Fahrt wechslseitig gewalkt, bis das Material - ähnlich einem zügig hin- und hergebogenen Draht - mürbe wurde und schlagartig, an den jeweiligen Außenhälften beginnend, nach innen durchriß. (Rißlängsachse entspricht exakt der Fahrzeuglängsachse.)

Das war's,
Grüße aus dem Aachener Land,
Werner

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-26T22:52:51Z

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Der Beginn und komplette Abbruch des Konus am Gewindehals erfolgte innerhalb eines Sekundenbereichs, wie die nichtvorhandenen Scheuerspuren auf den beiden Bruchflächen zeigen.

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Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-26T22:45:42Z

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In der Konusnut fehlte die Sicherungsfeder. Die hart verkrusteten Rückstände in der Nut bestanden im Wesentlichen aus bereits seit langem vernetztem Fett, Graphit und Leder.

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Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-26T22:42:01Z

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Diverse Schabspuren und Antragungen auf dem Konus zeigen, dass dieser nicht getragen hat.

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Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-26T22:38:59Z

Tatsachen:

Die Konuseinheit des Achsschenkelbolzens entsprach bezüglich der Materialbeschaffenheit den üblichen Standards typischer, sicherheitsrelevanter Bauteile.

Die Oberflächenhärte betrug 55 HR und verlief zum Kern allmählich abnehmend auf 45 Rockwell.

Der Gewindehals war weder durch axiale noch radiale Überdehnung gestreckt.

Keine Kerbwirkungsspannung durch zu geringen Übergangsradius.

...

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-21T08:30:51Z

Die bruchstelle sieht ganz nach einem sogenannten "dauerbruch" aus. Offenbar ausgehend vom gewindeende. So traurig und gefährlich so ein unfall auch ist - darüber
darf man nicht in panik geraten. Ähnliches geschah auch schon bei wesentlich jüngeren
fahrzeugen. 100%tige sicherheit gibt es nirgends.
Die ursprüngliche einleitung der ursache kann zb durch ein massive überstarkes anziehen der mutter eingeleitet worden sein. Und dann soll auch stark berüchsichtigt
werden "das teil ist jahrzente alt - es wurde schon zigmal mehr oder weniger fach-
männisch darum herumoperiert - hat seine ursprünglich angenommene lebenserwartung
längst überschritten".
Muss man mit solchen vorkommnissen rechnen? Bei dieser überalterten und strapaz-ierten mechanik - Ja.
Wer ein sehr grosser sicherheitsempfinden hat muss sein altes fz halt in einer der gegenwärtig laufenden eintauschaktionen gegen einen zeitgemässen neuwagen ein-
tauschen. Dort ist das risiko zu so etwas nur schon wegen der gesamtzahl der zirku-
lierenden modelle prozentual kleiner.
Kurz: Mit sowas muss der altwagenfahrer halt leben.

Das leben endet in der regel tödlich, aber was machen wir bis dahin? Georg Schramm

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-19T18:24:00Z

Hallo Mani,
Deine neue Idee in Ehren, aber das ist auch nicht möglich. Wenn die Kugel(?) fest gesessen hätte durch Rost, so wäre das beim Lenken aufgefallen. Nicht beim Einschlagen , sondern beim Rücklauf.Bei dem kurzen Hebelarm der Kugel aber eher unwahrscheinlich. Außerdem hätte das ganze Zeug im Lager gelitten und nicht so schön blank ausgesehen. Mit dem Einstelltopf kann man das Lager nicht so fest ziehen, dass da irgend etwas abreist. Es ist ja keine kleine Schraube, sondern schon ein etwas dickeres Kaliber.
Ich will ja nicht unbedingt Recht haben, aber bis jetzt habe ich noch nichts gelesen, was mich überzeugt hätte. Abgerissene Bolzen aber schon etliche gesehen, das war allerdings der erste kaputte Achsschenkel eines 11ers.

Viele Grüße Ulrich

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-19T10:22:38Z

Neue Theorie:
Kugel saß fest, drehte sich nicht frei in den Halbschalen, z.B. wegen etwas Rost + Standzeit oder Halbschalen zu stark vorgespannt oder, oder..infolgedessen hat sich beim Lenken + Stoßbelastung der Konus und die Drehbewegung die Mutter gelöst. Würde aber bedeuten, dass der Konus auch vorher nicht richtig gesessen hat. Durch die gelöste Mutter und dem Längsspiel des Bolzens kommt es beim Fahrbetrieb zu Schlägen auf den Bolzen, die bei ausreichender Anzahl einen Schwingungsbruch an der Kerbstelle Ende Gewindegang erzeugte. Wäre schön mal die Kugel zu sehen.

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-19T10:16:20Z

Hallo 11er-Treiber,
wenn der Achsschenkel exrem hart wäre, würde er gar nicht halten. Es ist zähes Material und wahrscheinlich nicht härtemäßig nachbehandelt. Bei einer Abziehprozedur sollte immer die Mutter nur gelöst, bis zum Gewindeende abgedreht werden und so das Gewinde schützen. Ein vielleicht seitlicher Druck dürfte dem Gewinde nun wenig oder gar keinen Schaden zu fügen. Heutige Kugelbolzen werden aus zähem Material hergestellt und mit etwas Oberflächenhärte versehen. Das war damals nicht der Fall. Das Bild im Beitrag von Werner am 11. zeigt einen Abrissbruch. Er hat die typische Aufwerfung und einen vor ran gegangenen Dauerbruch. Eine Überlastung in Zugrichtung, die durch den Fahrbetrieb nicht vorkommen kann. Die Kugel hat sich durch den Fahrbetrieb gelöst. Also war es doch die zu fest angezogene Mutter im Verein mit der Kerbwirkung am letzten Gewindegang. Hier ist sehr sorgfältig auf ein fettfreies Gewinde zu achten und auf das richtige Anzugsmoment der Mutter. Versuche mit hochwertigem Fett und noch schlimmer Teflon- oder Molybdänbeschichtungen und Ähnlichem haben verheerende Folgen an Schrauben! Ich tippe weiterhin auf falsche Behandlung im Vorfeld!

Viele Grüße Ulrich

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-18T16:26:23Z

Das seh ich auch so. Bei dem extrem harten Material des Konus und des Gewindes kommt es erfahrungsgemäß überhaupt nicht zu einer (sichtbaren) Stauchung.

Es scheint wohl sicher zu sein, dass die Kugel nicht fest auf dem Konus gesessen hat. Wir brüten im Moment noch über einer anderen Theorie als der des Haar-Risses beim Abziehen.

Winklige Grüße, Ulli

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-18T13:34:04Z

Ne Ulrich, das passt nicht. Bei zu hohen Anzugsmomenten, reißt es beim Anziehen (Drehmoment + Zug) und nicht im Betrieb (nur Zug). Selbst wenn man durch zu starkes Anziehen in den plastischen Bereich des Bolzens reinkommen sollte, so ist das kein Grund, dass sich die Mutter löst: wenn sich der Bolzen dehnt, sinkt die Zugkraft wieder kurz unter die Streckgrenze und verharrt dort, weil man sich nun wieder im elastischen Bereich befindet und keine weitere Dehnung erfolgt. Prinzip Dehnschraube. Eine reine Bruchdehnung erfodert eine sichtbare Längenänderung mit Einschnürung. Das ist hier wohl nicht gegeben. Beim Ansetzen des Abziehers erfolgt keineswegs eine reine Stauchung, wenn der Abzieher nicht mit dem Bolzen fluchtet. Bei 10° Abweichung von der Flucht wirken schonmal 20% der Druckkraft als Querkraft mit dem höchsten Dremoment im Bereich des Auflagers, hier der Konusrand. Ausgerechnet in diesem Bereich endet das Gewinde mit seinem verringertem Querschnitt. Hier treten dann die höchsten Spannungen auf, es überrascht nicht, dass sich am Ende des Gewindes ein Haarriss ausbilden kann. Bei einer gaaanz überschlägigen Rechnung kommt man tatsächlich mit diesen Werten in kritische Spannungsbereiche. Der darauf folende Bruch ist ein Schwingungsbruch ausgehend von einer Kerbspannung wie einem Riss. Der Konus könnte sich in dem Moment gelöst haben, in dem Bolzen reißt. Die schlagartige Entspannung könnte genügend Impulskräfte aufgebracht haben, um den Konus zu lockern. Sowas knallt wenns reißt, ähnlicher Effekt, wenn man Spurtsangenköpfen mit zwei gegenüberliegenden Hämmern zu Leibe rückt. Gegen diese Theorie spricht, dass bei fest sitzendem Konus keine wechselnden Kräfte auf den Bolzen wirken dürften. Da hier eindeutig (?) ein Schwingungsbruch vorliegt, muss sich der Konus schon vorher gelöst haben. Naj, ich bin zuversichtlich dass Werner an der Lösung arbeitet...

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-17T15:26:32Z

Hallo Fans,
nochmal zum erst gezeigten Foto des Bruchs. Dort ist deutlich zu sehen,dass das Gewinde am letzten Gewindegang abgerissen ist! Der Bolzen hat am Übergang zum Konus einen Radius, ist also weitgehend gegen Bruch abgesichert. Der Abzieher drückt auf den Bolzen, staucht ihn also. Das kann keinen Abrissbruch erzeugen! Das ergibt eine Stauchung, die durch die Druckwirkung vorgegeben, eventuell das Bolzenende beschädigt. Die Mutter ist aber bei der letzten Schraubaktion aufgedreht worden und hat auch richtig gesessen, da das Druckbild auf der Anlageseite der Mutter gleichmäßig ist. Das Gewinde ist, wie die meisten anderen Gewinde auch, scharfkantig und ist am letzten Gewindegang abgerissen. Das ist deutlich zu sehen am Bruchbild. Hier waren meines Erachtens Zugkräfte am Werk und nichts anderes. Am Konus sind der Abdruck des Achsschenkellagers zu sehen! Hier hat also eine große Kraft, hervor gerufen durch zu starkes Anziehen der Mutter, auf den Konus gewirkt. Das Lockersein des Lagers kommt durch das länger gewordene Gewinde und den Fahrbetrieb. Das Auto ist, so viel ich weiß, ein 1949er 11er, er hat 60 Jahre auf dem Buckel, er ist in dieser Zeit bestimmt an einigen Stellen falsch behandelt worden! Nicht nur der Wagen, sondern alle anderen auch!
Wer das nicht haben will, muss sich einen neuen Wagen kaufen. Der wird dann wahrscheinlich auch keine 60 mehr, weil er vorher zerfällt! Auch neue Autos verlieren irgendwelche Teile. Da war es dann meisten eine nicht angepasste Geschwindigkeit, die Schuld war, weil man den wahren Grund gar nicht erforscht hat, bei dem Zustand des Wracks.
Also nicht verzagen. Pflegt Eure alten Schätze, so gut es geht und freut Euch dran!

Viele Grüße Ulrich

Re: Bruch Achsschenkelbolzen

2009-11-16T23:54:47Z

Hallo Ulli,
aufschlussreiche Erklärung mit dem Zahnriemenrad. Der T3, tja - man kann sich eben die Autos der Freunde nicht aussuchen. Ich hatte vor Jahren schonmal das Vergnügen mit einem T3 - Kopfdichtungswechsel. Meine Untertsützung war nicht mehr als etwas wie vorauseilendes Mitleid. Der Besitzer war noch ganz ahnungslos, ob des anstehenden Vergnügens, ich hingegen war aufs Schlimmste vorbereitet. So wurden es ein paar erstaunlich frustfreie Spätabende. Selbst der Papierlappen, den der Spanier, den ich ja sonst wegen seiner lockeren Heransgehensweise schätze, im Sammelrohr vergas und den Turbolader nicht nur in der Ausführung seiner Tätigkeit behinderte, sondern auch den Abgasstrom wirksam unterband, war im Bereich des Erwartbaren. Wenigstens ging unsere Theorie auf: der Papierlappen ging bei geöffnetem Bypass und ein paar beherzten Gasstößen irgendwann in Flammen auf und der Turbo belegte den Erfolg mit einem freudigen Pfeifen ohne selbigen auszubauen. Merke: Man verwende Papierlappen zum Öffnungsverschluss.

Als Gegenleistung sind wohl einige Stunden Schweißassistenz an der DS fällig..

Soviel am Rande ;-)

Um den Thread nicht total zu entfremden: Die Abzieher-Theorie ist wohl die einzige Erklärung, wie es zu einem Riss gekommen sein kann. Erklärt aber nicht, warum der Konus nicht festsaß. Werner, ich habe Hochachtung vor Unerschrockenheit, mit der Du Dich den nicht abreißenden Unglücksfällen stellst. Meine Frustrationsgrenze wäre schon mindestens arg touchiert.