Eigene detaillierte Schadensanalyse

Der Bruch einer Federspange konnte durch die Zerlegung bestätigt werden, wie bereits aus der Computer Tomografie gefolgert worden war.

Das große, bogenförmige Bruchstück der Federspange weist nicht nur am Bruchende äußerlich massive mechanische Beschädigungen auf, sondern in ähnlicher Form auch am noch nicht gebrochenen Ende.

Mittels Rasterelektronenmikroskopie wurden in der Mitte beider Bruchflächen starke Indizien für einen Ermüdungsbruch gefunden (hier werden nur die Ergebnisse des kleinen Bruchstücks präsentiert), während es im äußeren Bereich auf einer Seite nachweislich zu einem Scherbruch gekommen ist, der mit den äußerlich vorgefunden gewaltsamen mechanischen Abdrücken zusammenpasst.

Da in der Einbauumgebung der Sicherungsfeder keine Ursache für die tiefen, beidseitigen und großflächigen Beschädigungen gefunden wurde, wird gefolgert, dass die Beschädigungen bereits vor dem Einbau oder während der Montage des Getriebes entstanden sind (Werkzeugmarken, Nacharbeit?) und das so vorgeschädigte Bauteil im Betrieb einen Ermüdungsbruch erlitten hat.

Damit ist hinreichend nachgewiesen, dass das Bauteil von Anfang an einen Fertigungsmangel aufwies und dass die gebrochene Federspange erst im Verlauf der Nutzung endgültig brach. Da die Federspange Ihre Funktion ab diesem Zeitpunkt nicht mehr in vollem Umfang erfüllen konnte, ist es naheliegend die gebrochene Federspange für die vollständigen Leertritte verantwortlich zu machen, die ebenfalls erst bei höherer Fahrleistung auftraten.

Das Getriebe lässt sich mit einem flachen Konusschlüssel und weiterem Standardwerkzeug öffnen (wie gesagt, aus Sicherheitsgründen nur öffnen!).

Nach dem Ausbau der Kegelfeder fiel sofort das metallische Bruchstück der Federspange ins Auge (siehe folgende Abbildungen), welches an der Innenseite des im folgenden abgebildeten Bauteils zusammen mit Getriebeöl klebte.

Bei der Zerlegung der zweiten Seite mit den Planetengetrieben und der Torsionsfeder kam auf nach dem Ausbau des inneren Planetengetriebes die gebrochene Federspange zum Vorschein, womit sich die Voranalyse durch die Computer Tomografie als richtig erwies.

Auf den folgenden Bildern ist die gebrochene Federspange im Detail zu sehen. Auffällig ist, dass das große Bruchstück der Federspange, welches zur Zeit der Demontage noch in etwa an seiner ursprünglichen Position saß, an beiden Enden Gewaltmarken zeigt, die nicht durch den Betrieb erklärt werden können. Es muss sich also um eine Art Werkzeugmarken handeln, die so sicherlich nicht beabsichtigt waren. Dass ein derartig vorgeschädigtes Bauteil auf Dauer bricht, verwundert nicht. Weitere Details siehe im Abschnitt "Elektronenmikroskopische Analyse der Bruchfläche" (REM).

Die Bruchfläche weist im Kern größere Bereiche mit der Signatur eines Ermüdungsbruchs auf (REM-Bild mit magentafarbenem Rahmen). Die Bruchsignatur deutet darauf hin, dass das Bauteil einer Biegewechselbelastung ausgesetzt war.

Im unteren Bereich der Bruchfläche sind eindeutig Scherwaben  zu finden, die auf einen Gewaltbruch unter Scherbelastung hindeuten. Wahrscheinlich entstand dieser Teilbruch infolge der mechanischen Gewalteinwirkung, die zeitgleich zu den äußerlich sichtbaren Eindrücken im Bauteil auf der Ober- und Unterseite führte. Da die gebrochene Federspange am Ort ihres Verbaus nachträglich nicht in dieser Weise geschädigt werden konnte, muss dies zum Zeitpunkt der Produktion der Nabe passiert sein,.

Die Interpretation des oberen Drittels der Bruchfläche der folgenden Abbildung ist ohne Schliffanalysen nicht möglich, da die Bruchfläche mechanisch beschädigt ist.

Das Bauteil besteht aus einem einfachen kohlenstoffgehärteten Stahl ohne Mangan, welches häufig als kostengünstiges Legierungselement zur Erhöhung der Verschleiß­festigkeit und besseren Verarbeitbarkeit zugesetzt wird (Ort der EDX-Elementmessung siehe folgende Abb.).

2017-11-05