Re: Handbremse - Unfallgefahr ?
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Geschrieben von Ralf(1E) am 01. November 2019 01:16:13:
Als Antwort auf: Re: Handbremse - Unfallgefahr ? geschrieben von LockX am 31. Oktober 2019 10:59:17:
Hallo Manfred,
Hut ab vor deinen Berechnungen, ich gebe zu, da kann ich nur ansatzweise folgen. Die originale Zugstange ist jedoch leider nicht D6 sondern dünner, wie ich am Ende einer denkwürdigen Notreparatur feststellen mußte. Hier die kleine Geschichte dazu:
In der tiefsten Pampa beim Angeln an der Elbe ist mir im Sommer vor zwei Jahren diese Stelle am Handbremshebel unten gerissen. Wollte ich so nicht lassen, weil noch fast 1000km Urlaub vor mir... In der Nähe hatten wir ein Familientreffen geplant und ich gab meinem Vater den Auftrag nen M6 Gewindeschneider mitzubringen..., "Wirklich M6???"... "Klar doch, hab hinten M6 Muttern mit nem 10er Schlüssel runtergedreht!!!".
Gewindeschneider angekommen, ich die Stange vorne 90 Grad umgebogen, Gewinde draufgeschnitten, Stange wieder reingefriemelt, siegessicher vorne eingehängt, 6er Mutter draufschrauben wollen..., verdammt die lässt sich nicht festziehen, mit der Kontermutter probiert, geht auch nicht, neue Muttern rausgegruschtelt, nix festziehen..., Stange wieder raus...
Ähmm das Gewinde ist ja viel zu klein!!! Was hat er mir denn da für nen Gewindeschneider mitgebracht??? M5!!! OK, seine Augen sind noch schlechter als meine... Aber wieso ließ sich da M5 überhaupt auf die Stange schneiden... und Hinten??? das ist definitiv M6. Ah, ich erinnterte mich, in der Industrie wird Gewinde nicht geschnitten sondern gerollt oder geformt und da gelten andere Durchmesser. Ehrfürchtig vor der hellseherischen Blindheit meines Vaters, irgendwo im Bus noch zwei M5 Muttern gefunden, die passten dann auch... und so isses immer noch. Nix hält länger als ein Provisorium... Wollt schon lange die Stange mal erneuern, aber is ja immer viel zu tun... Wobei ich davon ausgehe, daß die Stangen erst mit dem Alter an der Stelle brechen, wenn durch unzählige Male Anziehen, das Material der Stange genau an dieser Stelle abgearbeitet ist.
M8 Gewindestange und Gabel wäre natürlich sie sicherste und schönste Lösung für die Dauer. Wer, wie ich, das nicht genau berechnen kann, muß etwas überdimensionieren.Viele Grüße
Ralf(1E)
Das halte ich für eine sehr gute Lösung ... ist sicherlich einfach zu verwirklichen.
Gabelkopf: Ja. Aber welches Gewinde und welches Material?
Die folgende Abschätzung ergibt:
Gewinde M6 reicht bei Gabelkopf aus normalem Stahl.
Stift oder Schraube müssen aber hochfest sein, zumindest 8.8.
Mit den Infos können andere einen Lieferanten/Hersteller suchen und auch ich nutzen.
Alternativ könnte ich beim KBA einen Rückruf anregen und VW tätig werden lassen.
Die mildere Lösung wäre, VW direkt zu motivieren; daher bitte ich um Kontaktdaten.
#1 – Material
Stahl 8.8 hat Streckgrenze 0,64 kN/mm².
Baustahl S235 hat Streckgrenze 0,235 kN/mm², Automatenstahl liegt eher darüber.
#2 – Querschnittsdaten
Gewinde M6 hat Kernquerschnitt 17,9 mm².
(Durchmesser) D6 hat Querschnitt 28,3 mm² und Widerstandsmoment Wb 21,2 mm³.
#3 – Istzustand
Der Istzustand ist gekennzeichnet durch Rundstab D6 und Gewinde M6 und Stahl S235 bis 8.8.
Gewinde M6 und Stahl 8.8 ergeben Streckkraft F_M6 (17,9x0,80x80% =) 11,46 kN.
Die Biegung mit D 6 und Blechstärke z.B. 2 mm ergeben Biegehebel ((6+2)/2 =) 4 mm.
Das ergibt mit Stahl 8.8 eine Streckkraft F_D6 von (0,80x80%x21,2/4 =) 3,39 kN.
F_D6 ist folglich -unabhängig vom Material- nur (3,39/11,46 =) 30% von F_M6.
Diese Biegung des Rundmaterials ist also die Schwachstelle, die beseitigt werden muss.
#4 - Gabelkopf
Der vorbenannte Link zeigt einen Gabelkopf und dessen Maße oder Nennmaße und Toleranzen,
nämlich 6 H9 und B13 mit Größtmaß 6,03 und 6,26 sowie 12 h11 mit Kleinstmaß 11,89 mm.
Der Bereich des Gewindes M6 hat mindestens D 9,7, also Querschnitt 45,6 mm².
Dies und S235 ergeben die Streckkraft (0,235x45,6 =) 10,72 kN.
Die Gabelscheiden haben neben der Bohrung mit max. 6,03 mm die min. Breite 11,89 mm.
Sie haben innen eine Ausfräsung mit max. 6,26 mm und als Breite min. 11,90 mm.
Der Zug-beanspruchte Querschnitt ist ((11,89-6,03)x(11,90-6,26) =) 33,0 mm².
Das und die Streckgrenze ergeben die Streckkraft (0,235x33,0 =) 7,75 kN.
Die Bohrung in den Gabelscheiden muss die Kraft auf den „Querträger“ übertragen.
Als zulässiger „Lochlaibungsdruck“ kann in 1. Näherung die Streckgrenze verwendet werden.
Die Länge der Druckflächen wird durch Fasen gemindert, ist aber mindestens 2x 2,3 mm.
Das ergibt eine zulässige Kraft von (0,235x2x2,3x6 =) 6,49 kN.
Eine anfangs kleinere Druckfläche ist unkritisch, da die Fläche durch Fließen zunimmt.
Ein Vergleich dieser Kräfte zeigt, dass der Gabelkopf mindestens 6,49 kN aushält.
Das ist fast das 2äfache der in #3 für 8.8 genannten 3,39 kN. Diese gelten zudem nur dann, wenn die Stange die Festigkeit 8.8 hat, was zur Zeit fraglich ist.
#5 – Querträger
Beim Querträger mit D 6 und Biegelänge 9 mm reicht S 235 offenbar nicht aus.
Stahl 8.8 erträgt ohne Fließen eine Streckkraft von (0,80x80%x21,2x4/9 =) 6,03 kN.
Diese Kraft steigt bei minimalem Fließen im Randbereich auf die in #4 benannten 6,49 kN.
Alternativ könnte Stahl mit Festigkeit 10.9 verwendet werden.
#6 – Vergleich mit wirksamer Kraft
Meinen früheren Beitrag zur wirksamen Kraft habe ich gesucht, aber nicht gefunden.
Falls jemand den Link nennt, vergleiche ich die hiesigen Kräfte mit den dort genannten.
Gruß
Manfred
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