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Wellenbrecher

Foto: Götz von Sternenfels 10 Bilder

Sie rotieren irgendwo in der Tiefe, meist zuverlässig und problemlos über viele Jahre. Bis irgendwann das Klopfen im Keller immer lauter wird.

13.01.2007 Thomas Wirth Powered by

Der Unterboden des Wagens war aufgeschlitzt, als bestünde er nur aus Papier. Pure Gewalt war am Werk, die Insassen schwer verletzt: Eine abgerissene Gelenkwelle war die Ursache – die Geschichte ist nicht erfunden.

Das passiert selten und wird erst möglich, wenn alle Anzeichen von Verschleiß hartnäckig ignoriert wurden. Klackern, Schlagen und Vibrieren sollten Anlass sein, die Kreuzgelenke und ihre Umgebung kritisch zu prüfen.

Immerhin drehen sich Gelenkwellen im obersten Gang mit Motordrehzahl oder sogar darüber.

Jede Gelenkwellenkonstruktion besitzt eine spezifische biegekritische Drehzahl, die von freier Länge und Dimensionierung des Kardanrohrs abhängt. Wird sie durch den Einbau eines anderen Motors oder Getriebes überschritten, schwingt das Rohr sich auf, knickt und kann schließlich reißen. Zudem sinkt bei übermäßigem Spiel in den Gelenken diese Drehzahlgrenze drastisch.

Schläge und Stöße sorgen für Unwucht

Selbst wenn Gelenkwellen oft lange ohne Probleme laufen, sind sie empfindlicher als erwartet. Bereits leichte Schläge oder Stöße sorgen für Unwucht, und selbst geringes Spiel in den Kreuzgelenken kann zum Ausglühen und damit zur Zerstörung der Gabelaugen führen. Vorsicht lohnt sich beim Ausbau der Gelenkwelle, auch ihr Transport sollte nur gut geschützt erfolgen.

Ohne gründliche Reinigung lässt sich keine Diagnose erstellen. Deswegen säubern Profis Gelenkwellen zunächst in speziellen Waschmaschinen und strahlen sie anschließend mit Granulat. Zuvor werden empfindliche Teile wie die Dichtflächen für Simmerringe oder Keilnuten abgedeckt.

Nach dem Ausbau der alten Kreuzgelenke mit einer Presse und passenden Stempeln offenbart sich der Zustand der Gabelaugen. Blanke Stellen in der Wandung weisen auf Buchsendreher hin. Normalerweise sitzen die Buchsen, die bis zu 3/100 Millimeter Übermaß haben, fest in den Augen.

Gabelflansche sind nur was für Fachbetriebe

Alte Kreuzgelenke lassen sich nicht ohne Zerstörung ausbauen. Aufpassen sollte man allerdings auf die Gabeln, die sich bei falschem Ansetzen der Werkzeuge oder zu hohem Druck verformen können. Der Austausch defekter Gabelflansche bleibt Fachbetrieben vorbehalten: Das Abtrennen der alten Gelenke an der Drehbank ist noch eine einfache Arbeit. Dann allerdings sollte das Kardanrohr eine Fase erhalten, bevor der neue Schweißzapfenmitnehmer – so heißen die Bauteile, die es in verschiedensten Abmessungen ab Lager gibt – eingepresst und mit Schweißpunkten fixiert wird.

Das eigentliche Verschweißen erfolgt automatisch. Nur wenn alle relevanten Parameter wie Wandstärke, Durchmesser und Schweißgeschwindigkeit berücksichtigt werden, besitzt die in Stand gesetzte Welle wieder die Erstausrüsterqualität. Wenn nötig, kann auch das Kardanrohr – ein nahtlos kaltgezogenes Präzisionsrohr – getauscht werden.

Die Montage der neuen Kreuzgelenke ist nicht schwierig. Allerdings ist das vorgeschriebene Axialspiel exakt einzuhalten. Erfolgt die Sicherung dabei nicht mittels Seeger-Ringen, sondern wird von Prägenasen übernommen, werden spezielle Prägestempel für die Presse gebraucht.

Zum Finale wird die überholte Welle ausgewuchtet. Als Gewichte dienen auf das Rohr gepunktete Blechplättchen, alternativ zur Gewichtsreduktion Bohrungen in den Gabeln. Schon wenige Gramm Gewichtsveränderung führen an einer Welle zu Unwucht – zum Beispiel auch Unterbodenschutz.

Weitere Tipps

Gelenkwellen sind überall im Einsatz, wo es Motoren gibt. Besonders die Nutzfahrzeug- und Baumaschinenbranche sorgt für rege Nachfrage nach schnellem Austausch und bezahlbaren Reparaturen. Nicht alle Betriebe jedoch haben auch mit filigraneren Pkw-Gelenkwellen Erfahrung. Besonders bei hochdrehenden Wellen von leistungsstarken Sportwagen sollten sich nur Experten ans Werk machen – gehärtete Legierungen für das Rohr und hohlgebohrte Schrauben mit Lotfüllung als Wuchtgewichte sind von schnöder Lastwagentechnik weit entfernt. Als Faustregel für Austausch-Wellen gelten rund 60 Prozent heutiger Neupreise.

Selbstverständlich kann eine technisch gute Welle auch nur neu gewuchtet werden - die Kosten liegen zwischen 120 und 210 Euro.

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