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Reparatur eines ausgerissenen Gewindes
In MT kam neulich die Frage auf, ob man ein ausgerissenes Gewinde einer Zylinderkopfschraube in einem Motorblock reparieren kann. Von verschiedenen Herstellern gibt es Reparatursätze für kaputte Gewinde.
Ich habe mal den Arbeitsablauf für eine Gewindereparatur und die notwendigen Überlegungen aus den technischen Unterlagen der Fa. Böllhoff zusammengestellt.
Wer hat Helicoil® erfunden? Das war Böllhoff vor 50 Jahren. Mit dieser Einsatz-Wendel kann man ein kaputtes Gewinde reparieren. Besonders häufig kommt das bei Gewinden in Leichtmetall vor. Die sind für mehrmaliges Auf- und Zuschrauben nicht geeignet. Außerdem darf die Schraube auf keinen Fall rosten, sonst reißt das Gewinde mit der Schraube aus.
Gewindeeinsätze gibt es für M2 bis M36 und in verschiedenen Zollgewinden. Man kann verschiedene Längen bekommen.
Böllhoff empfiehlt in seinen Unterlagen nicht die Verwendung bei Motorblöcken (es steht als Beispiel nicht drin).
Bei einem Gewinde M11 würde die Arbeit so aussehen. Mit einem passenden Kernlochbohrer und einem passenden Gewindeschneider von Böllhoff wird ein neues Gewinde geschnitten. Das Kernloch wird leicht angefast. Wenn keine Späne in die Bohrung fallen sollen, schmiert man auf den Gewindeschneider reichlich Fett, damit die Späne daran hängen bleiben. Mit den Werkzeugen von Böllhoff wird die Wendel eingeschraubt und der Mitnehmerzapfen abgebrochen. Wie alles gemacht wird, steht in den technischen Unterlagen. Es gibt auch Videos im Internet dazu.
Im Fall eines Motorblocks muss die neue Gewindelänge genauso groß sein wie die Originallänge. Für die Festigkeitsklasse der Zylinderkopfschrauben gibt Böllhoff eine Mindestlänge von 2,5 x 11 mm = 27,5 mm an.
Weil das neu geschnittene Gewinde für die Wendel größer ist, muss der Abstand von diesem neuen Gewinde zu jeder anderen Bohrung oder zum Rand mindestens so groß sein: 13 mm x = 0,375 = 4,88 mm.
Für eine einzige Bohrung wäre der Werkzeugaufwand zu teuer, wenn man alles kaufen müsste. Es gibt aber Firmen wie das Korrosionsschutz-Depot, die das Werkzeug für 3,50 € je Woche verleihen und einzelne Einsätze für ca. 1,50 € verkaufen.
Link dazu: http://www2.boellhoff.com/.../HELICOIL-Reparaturloesungen-D-0180.pdf
Beste Antwort im Thema
Zitat:
Original geschrieben von Herr Weber
Wegen den dyn. Belastungen einfach den Herr Googel fragen:D
Beim Zylinderkopf tritt sowas auf wegen dem Wechsel von Druck und Unterdruck+Temperatur
Wenn wir Helicoil an mechanisch und thermisch belasteten Bauteilen angewendet haben,hats meist nicht lange gehoben.
Den Kram setzen wur auch nur ein,wenns schnell gehen soll oder um das Gewinde wenig Wandstärke zur Verfügung steht oder eben wenn nur n kurzer Zeitraum bis zum Neuteil überbrückt werden soll.
Besser sind Gewindebuchsen,also innen z.B. M8,ausen dann z.B. M12x1(da gibts fertige zu kaufen).
Oder eben,wenns an hoch belastete Verbindungen ging,haben wir uns selbst Buchsen angefertigt.
z.B. innen M16 ausen M30x1,5 aus St52-2 mit ner ordentlichen 45° Faße oben um nach den Einschrauben die Buchse noch ordentlich verschweißen zu können;)
Gerade wenn es um hochbelastbare Verbindungen geht, ist ein Drahtgewindeeinsatz im Vorteil. Konstruktionsbdingt => Herrn Googel fragen ;)
Wenn ein Drahtgewindeeinsatz nicht hält, was auch immer das heißen soll, liegt entweder ein Anwendungsfehler vor oder es wird vielleicht zu warm. Sollte letzteres der Fall sein, gibt es spezielle Einsätze aus Inconell z.Bsp. für die Instandsetzung von Lambdasondengewinden. An einem Motorblock oder Zylinderkopf ist das von den Temperaturen her gesehen völlig unproblematisch.
Darüber hinaus sollte jeder der an den Dingern zweifelt, in kein Flugzeug mehr steigen. Dort sind bis zu 250.000 (!) Stück verbaut :D Mehr Info? => *hier klicken*.
Es gibt Motorblöcke eines OEM, die haben einen hohen Siliziumanteil und können wenn sie zu heiß geworden sind, nicht instandgesetzt werden. Das ist aber der einzige Fall, der mir bekannt ist.
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19 Antworten
In MT kam neulich die Frage auf, ob man ein ausgerissenes Gewinde einer Zylinderkopfschraube in einem Motorblock reparieren kann. Von verschiedenen Herstellern gibt es Reparatursätze für kaputte Gewinde.
Ich habe mal den Arbeitsablauf für eine Gewindereparatur und die notwendigen Überlegungen aus den technischen Unterlagen der Fa. Böllhoff zusammengestellt.
Wer hat Helicoil® erfunden? Das war Böllhoff vor 50 Jahren. Mit dieser Einsatz-Wendel kann man ein kaputtes Gewinde reparieren. Besonders häufig kommt das bei Gewinden in Leichtmetall vor. Die sind für mehrmaliges Auf- und Zuschrauben nicht geeignet. Außerdem darf die Schraube auf keinen Fall rosten, sonst reißt das Gewinde mit der Schraube aus.
Gewindeeinsätze gibt es für M2 bis M36 und in verschiedenen Zollgewinden. Man kann verschiedene Längen bekommen.
Böllhoff empfiehlt in seinen Unterlagen nicht die Verwendung bei Motorblöcken (es steht als Beispiel nicht drin).
Bei einem Gewinde M11 würde die Arbeit so aussehen. Mit einem passenden Kernlochbohrer und einem passenden Gewindeschneider von Böllhoff wird ein neues Gewinde geschnitten. Das Kernloch wird leicht angefast. Wenn keine Späne in die Bohrung fallen sollen, schmiert man auf den Gewindeschneider reichlich Fett, damit die Späne daran hängen bleiben. Mit den Werkzeugen von Böllhoff wird die Wendel eingeschraubt und der Mitnehmerzapfen abgebrochen. Wie alles gemacht wird, steht in den technischen Unterlagen. Es gibt auch Videos im Internet dazu.
Im Fall eines Motorblocks muss die neue Gewindelänge genauso groß sein wie die Originallänge. Für die Festigkeitsklasse der Zylinderkopfschrauben gibt Böllhoff eine Mindestlänge von 2,5 x 11 mm = 27,5 mm an.
Weil das neu geschnittene Gewinde für die Wendel größer ist, muss der Abstand von diesem neuen Gewinde zu jeder anderen Bohrung oder zum Rand mindestens so groß sein: 13 mm x = 0,375 = 4,88 mm.
Für eine einzige Bohrung wäre der Werkzeugaufwand zu teuer, wenn man alles kaufen müsste. Es gibt aber Firmen wie das Korrosionsschutz-Depot, die das Werkzeug für 3,50 € je Woche verleihen und einzelne Einsätze für ca. 1,50 € verkaufen.
Link dazu: http://www2.boellhoff.com/.../HELICOIL-Reparaturloesungen-D-0180.pdf
In meiner Maschinenschlosserzeit hab ich mit Helicoil KEINE guten Erfahrungen gemacht,schon garnicht bei dynamischen Belastungen und starken Temperaturschwankungen.
Ich würds mir gefallen lassen für z.B. das Gewinde zur Wapu oder Limabefestigung,aber fürn Kopf....nä!
Auser es ist eh nur ein Leistungsschwacher Schrubber,der eh bald in die Tonne kommt.
Zitat:
Original geschrieben von Herr Weber
In meiner Maschinenschlosserzeit hab ich mit Helicoil KEINE guten Erfahrungen gemacht,schon garnicht bei dynamischen Belastungen und starken Temperaturschwankungen.
...dann wäre interessant zu wissen, was das für Erfahrungen waren. Und was verstehst Du unter einer "dynamischen Belastung"?
Wegen den dyn. Belastungen einfach den Herr Googel fragen:D
Beim Zylinderkopf tritt sowas auf wegen dem Wechsel von Druck und Unterdruck+Temperatur
Wenn wir Helicoil an mechanisch und thermisch belasteten Bauteilen angewendet haben,hats meist nicht lange gehoben.
Den Kram setzen wur auch nur ein,wenns schnell gehen soll oder um das Gewinde wenig Wandstärke zur Verfügung steht oder eben wenn nur n kurzer Zeitraum bis zum Neuteil überbrückt werden soll.
Besser sind Gewindebuchsen,also innen z.B. M8,ausen dann z.B. M12x1(da gibts fertige zu kaufen).
Oder eben,wenns an hoch belastete Verbindungen ging,haben wir uns selbst Buchsen angefertigt.
z.B. innen M16 ausen M30x1,5 aus St52-2 mit ner ordentlichen 45° Faße oben um nach den Einschrauben die Buchse noch ordentlich verschweißen zu können;)
Zitat:
Original geschrieben von Herr Weber
Wegen den dyn. Belastungen einfach den Herr Googel fragen:D
Beim Zylinderkopf tritt sowas auf wegen dem Wechsel von Druck und Unterdruck+Temperatur
Wenn wir Helicoil an mechanisch und thermisch belasteten Bauteilen angewendet haben,hats meist nicht lange gehoben.
Den Kram setzen wur auch nur ein,wenns schnell gehen soll oder um das Gewinde wenig Wandstärke zur Verfügung steht oder eben wenn nur n kurzer Zeitraum bis zum Neuteil überbrückt werden soll.
Besser sind Gewindebuchsen,also innen z.B. M8,ausen dann z.B. M12x1(da gibts fertige zu kaufen).
Oder eben,wenns an hoch belastete Verbindungen ging,haben wir uns selbst Buchsen angefertigt.
z.B. innen M16 ausen M30x1,5 aus St52-2 mit ner ordentlichen 45° Faße oben um nach den Einschrauben die Buchse noch ordentlich verschweißen zu können;)
Gerade wenn es um hochbelastbare Verbindungen geht, ist ein Drahtgewindeeinsatz im Vorteil. Konstruktionsbdingt => Herrn Googel fragen ;)
Wenn ein Drahtgewindeeinsatz nicht hält, was auch immer das heißen soll, liegt entweder ein Anwendungsfehler vor oder es wird vielleicht zu warm. Sollte letzteres der Fall sein, gibt es spezielle Einsätze aus Inconell z.Bsp. für die Instandsetzung von Lambdasondengewinden. An einem Motorblock oder Zylinderkopf ist das von den Temperaturen her gesehen völlig unproblematisch.
Darüber hinaus sollte jeder der an den Dingern zweifelt, in kein Flugzeug mehr steigen. Dort sind bis zu 250.000 (!) Stück verbaut :D Mehr Info? => *hier klicken*.
Es gibt Motorblöcke eines OEM, die haben einen hohen Siliziumanteil und können wenn sie zu heiß geworden sind, nicht instandgesetzt werden. Das ist aber der einzige Fall, der mir bekannt ist.
Ich denke Helicoil wäre zumindest einen Versuch wert,
ich habe nur positive Erfahrungen gemacht...
Temperaturtechnisch mache ich mir da auch weniger Gedanken.
Der Block bekommt im äusserstem Fall 150° ab.
Und dynamisch belastet wird das gewinde ja eigendlih auch nicht,
da ja schon so eine hammer Vorspannung auf der Schraube ist.
Ich denk emal wenn der Einsaz die Vorpsannung beim Anziehen hält,
dann hälts auch weiter.
Fragen wir mal so rum:
Ohne die eine Schraube kann der Motor nicht laufen.
Also hast du die Möglichkeit des Reperaturversuchs oder den Block zu verschrotten.
Mehr kaputt machen kannst du es also eigendlich nicht.
Probiers doch aus und berichte uns.
Ich habe im Kopf meines Pls einen Helicoileinsatz für einen Abgaskrümmerbolzen, hällt seit Jahren perfekt...
@Oldie, möchtest du dich nicht mal als FAQ-Autor hier bemühen? Und wenn es nur deine Eigenen Hinweise sind, das wäre schon was ;)
Ein Kollege hat an seinem Motor ein Gewinde vom Zylinderkopf damit repariert, der Wagen war vor 3 WOchen auf dem Prüfstand und hat eine Leistung von 388PS am Rad, die reparierte Stelle hält nun 2000km bei voller beanspruchung des Motors! ABer Langzeiterfahrung wird sich noch zeigen! Bisher ist alles tadellos!
Es sind doch einige Erfahrungen zusammengekommen.
Bei Leichtmetallen (Alu und Magnesium) ist Helicoil unbestritten eine tolle Reparaturmöglichkeit. Helicoil hat gegenüber einer massiven Buchse (mit Gewinde innen und außen) den Vorteil, dass das neue Gewinde nur wenig größer als das alte ist. Daher kann man ein Gewinde auch knapp an einem Rand reparieren.
Eine Zylinderkopfschraube ist die am höchsten beanspruchte Schraubverbindung in einem Motor. Ein Zylinderkopf aus Alu will sich in alle Richtungen viel stärker ausdehnen als der Motorblock aus Grauguss. Das ist möglichweise der Grund, warum Böllhoff nicht die Reparatur eines ausgerissenen Gewindes im Block empfiehlt. Bei einem einzigen ausgerissenen Gewinde im Block würde ich aber bei meinem Motor die Reparatur durchführen.
*Golf Cl* hat bei einem Zylinderkopf ein Gewinde für einen Abgaskrümmerbolzen repariert. Wenn man also bei Ausbohren des festsitzenden Bolzens das Gewinde beschädigt, muss man den Kopf nicht gleich verschrotten.
Nur damit keine Mißverständnisse aufkommen, mir ist beim nachschneiden des Gewindes nach dem Ausboren der Gewindeschneider im Kopf abgebrochen. Habe dann alles weitere bei einem Motorinstandsetzer machen lassen. Heisst das die drumherum kleine Bohrungen gesetzt haben um den Gewindeschneiderrest zu lösen. Also noch zwei wichtige Fakten, ein Helicoil mit sehr großem Durchmesser wurde genutzt und es hat ein Fachfirma durchgefüht.
Zitat:
Original geschrieben von Golf Cl
Nur damit keine Mißverständnisse aufkommen, mir ist beim nachschneiden des Gewindes nach dem Ausboren der Gewindeschneider im Kopf abgebrochen. Habe dann alles weitere bei einem Motorinstandsetzer machen lassen. Heisst das die drumherum kleine Bohrungen gesetzt haben um den Gewindeschneiderrest zu lösen. Also noch zwei wichtige Fakten, ein Helicoil mit sehr großem Durchmesser wurde genutzt und es hat ein Fachfirma durchgefüht.
Um auf den ursprünglichen Durchmesser zu kommen, gibt es den sogenannten "Twinsert" => *hier klicken*. D.h. also, der Coil ist nicht größer im eigentlichen Sinne des Wortes, sondern es handelt sich um einen Helicoil im Helicoil :)
Ok, dann ist nicht der die das Coil groß sondern nur die Bohrung ;) Wieder was gelernt.
Und das soll besser sein als ne Gewindebuchse....na alles klar....:rolleyes:
Evtl. sind dann die Belastungen an so einem Motor doch deutlich geringer als sie an den Maschinen auftreten, mit den ich zu tun habe....spätestens bei diesem Coil-in-Coil hörts doch echt auf:eek:
Wenn da die Schraube ein paar mal wechselseitig belastet wird isses erst lose dann ab!
Zitat:
Original geschrieben von Herr Weber
Und das soll besser sein als ne Gewindebuchse....na alles klar....:rolleyes:
Jo, die Gewindetragfähigkeit erhöht sich erheblich. :) Im angehängten PDF sieht man auch recht schön, wie sich die Kräfte im Gewinde verteilen