Radlager Hinterachse C2 u. C3: erneuern, vermessen, einstellen,fetten

[Corv76]

Hallo,

ich hatte in dem Beitrag „Anleitung: Radlager erneuern hinten“ ein Foto meines selbst gebauten Rear Wheel Bearing Setup Tool (Einstellwerkzeug für das Spiel an der Hinterachse) eingestellt und diesbezüglich eine PN mit Fragen erhalten. Aus der Antwort habe ich einen Beitrag gemacht und mit Zeichnungen und Comics gewürzt. Bei der Erarbeitung des Beitrags ist mir übrigens mein alter PC um die Ohren geflogen und ein Neukauf war fällig. Vorteil: Habe jetzt auch einen Scanner.










Radlager Hinterachse C2 u. C3: erneuern, vermessen, einstellen, fetten

Achtung: Heimwerkeralarm

Meine Tipps und Beschreibungen sind für den verarmten Garagen-Heimwerker.


Gliederung:

1. Allgemeines
2. Konstruktionsprinzip der Halbachsen
3. Nachfetten
4. Auspressen der Halbachse und Wiedereinbau ohne Wechsel der Radlager
4.1 ... mit modifiziertem Abzieher
4.2 ... mit sonstigen Auspress-Methoden
5. Messen des Spiels der Halbachse
5.1 ... bei eingebauter Halbachse
5.2 Einstellwerte und Shims
5.3 ... nach Wechsel der Radlager mit Einstellwerkzeug
5.3.1 Abziehen des äußeren Radlagers
5.3.2 Komplette Erneuerung der Radlager
6. Zusammenbau der Halbachse mit neuen Lagern


1. Allgemeines


Im Rahmen der Restauration meiner Corvette habe ich auch die Radlager erneuert und damit das Prozedere des Zerlegens, Vermessens und Zusammenbaus über mich ergehen lassen. Dieser Beitrag soll eine Ergänzung zu den anderen hier im Forum sein. Auch braucht man zur Durchführung der Arbeit ein Corvette-Manual. Daher sind in diesem Beitrag auch nicht alle Schritte im Einzelnen beschrieben.







Spezialwerkzeuge habe ich selbst hergestellt oder modifiziert. Denn der mit...


...zwei rechten Händen ausgestattete Hobbybastler kann durch selbst Hand anlegen eine Menge Geld sparen.


Sogar ich habe es geschafft!



--------------------

2. Konstruktionsprinzip der Halbachsen





Die Halbachse läuft im Spindle Support. Jeweils von außen und innen sind die Lagerschalen (Races) der Radlager in den Spindle Support eingeschlagen. Darauf werden die Lager (Bearings) gesetzt. Durch die beiden Lager hindurch wird die Halbachse gesteckt. Das Spiel der Lager wird durch einen Abstandshalter (Spacer) in Verbindung mit einer (oder bei Eigenbau: mehrerer) Distanz- /Einstellscheibe (Shim) eingestellt. Eine Kronenmutter auf der Halbachse presst die beiden Radlager, den Spacer und die Shim zusammen. Nicht zu vergessen die beiden Simmerringe, die die Konstruktion abdichten. Jetzt wird das Ganze noch an den Trailing Arms befestigt, fertig ist die Konstruktion.

So sieht das im Schema aus. Es fehlt die Halbachse, die von links eingesteckt wird:





Hier sind alle Teile aufgezeichnet:



1 Pin ( Splint )
2 Nut (Kronenmutter)
3 Washer (Unterlegscheibe)
4 Flange
5 Deflektor (Staubabweiser)
6 Shield (Staubschutz)
7 Seal, inner (Simmerring, innen)
8 Bearing, inner (Radlager, innen )
9 Shim ( Distanz- / Einstellscheibe)
10 Trailing Arm oder Control Arm
11 Spindle Support
12 Parking Brake Plate
13 Brake Flange Bracket
14 Bearing Spacer (Radlager-Abstandshalter)
15 Bearing, outer (Radlager, äußeres)
16 Seal (Simmerring, äußerer)
17 Rear Wheel Spindle (Halbachse)

nicht eingezeichnet: Lagerschalen der Radlager


---------------------


Das Problem


Montage, Demontage, Vermessen und Einstellen wären ein Kinderspiel wenn, ja wenn, die Halbachse gesteckt und nicht eingepresst wäre! Beide Radlager sitzen tonnenfest auf der Halbachse und sind nur durch entsprechende Spezialwerkzeuge (Abzieher, "Abdrücker") entfernbar.





--------------------

3. Nachfetten


GM schreibt das regelmäßige Nachfetten der Halbachsen vor. Da bauseitig keine Abschmiernippel vorhanden sind, stellt sich natürlich die Frage: Wie denn?

Aus diesem Grunde kann jeder Neukäufer einer C2 oder C3 davon ausgehen, dass die Halbachsen seines Neuerwerbs über Jahre nicht gefettet wurden! Deshalb sind Ausfälle der hinteren Achslager bei Corvette-Ausfahrten auch nicht ungewöhnlich.





In diesem Zusammenhang glaube ich, dass der überwiegende Ausfall der Hinterachslager auf fehlendes (oder verhärtetes ) Fett und nicht auf zu großes Spiel zurückzuführen ist.

Der so genannte Aftermarket bietet ein Rear Wheel Bearing Greaser Tool an. Dieses ist z.B. erhältlich bei Eckler`s. Prinzip ist einfach, nach Demontage der entsprechenden Teile wird durch den inneren Simmerring hindurch Fett in die Achse gepresst. Dies habe ich selbst ausprobiert, auch wenn es etwas fummelig ist (ein Teil des Fettes presst seitlich am Werkzeug nach hinten wieder heraus), es geht. Diese Methode ist aber nur dann empfehlenswert, wenn sicher bekannt ist, dass sich das original GM-Fett in der Achse befindet. Denn die unterschiedlichen Fettsorten sind untereinander oft nicht verträglich! Außerdem verbleibt verhärtetes Fett in der Achse.


--------------------

Die zweite Möglichkeit ist das Auspressen der Halbachse und das komplette Neubefüllen. Dies ist relativ einfach und geht so:

4. Auspressen der Halbachse und Wiedereinbau ohne Wechsel der Radlager

4.1 ... mit modifiziertem Abzieher


Vorbereitende Arbeiten:

· Rad abbauen
· Bremssattel entfernen
· Bremsscheibe abbauen (ggf. Nieten ausbohren, Handbremsbeläge zurückstellen)
· Antriebswelle abbauen
· Achsmutter (Spindel Nut), Unterlegscheibe, Flange, Staubschutz entfernen


(Vor dem Auspressen misst man das Spiel der Radlager. Wie das geht, steht in 5.1. Flange, Achsmutter usw. bleiben dabei angebaut.)


Bei dieser Methode braucht der Trailing Arm nicht abgebaut zu werden. Man drückt die Halbachse einfach aus dem Support heraus. Der Spindle Support muss dazu noch am Trailing Arm angeschraubt sein. Hier der modifizierte Abzieher (er muss von guter Qualität sein, Billigprodukte sind nicht stabil genug, Gewinde reißt aus):



Zwingend erforderlich ist die Vergrößerung der Krallen durch aufgeschweißte Vergrößerungsstücke. Ansonsten wird das Blech des Trailing Arms verbogen.

So wird der Abzieher (bzw. "Ausdrücker") eingesetzt:




Nun drückt man die Halbachse heraus, säubert alles vom alten Fett und fettet neu.

Zusammenbau:

Man schiebt von außen die Halbachse (auf der noch das äußere Lager und der äußere Simmerring sitzen) in den Spindle Support, Spacer und Shim aufgesteckt. Von innen setzt man das innere Radlager auf die Achse. Das innere Radlager muss jetzt wieder eingepresst werden. Dazu kann man die originale Kronenmutter und die Unterlegscheibe benutzen. Mittels immer längerer Hülsen drückt man das innere Radlager dann ein.




Ich habe dies mehrfach an der Hinterachse meiner Corvette durchgeführt. Ich hatte nicht den Eindruck, dass die Kronenmutter bzw. das Gewinde auf der Halbachse dabei besonders belastet - und damit beschädigt - würde. Es ging relativ leicht. Trotzdem sollte für die Endmontage eine neue Kronenmutter genommen werden!

Es gibt ein professionelles Rear Wheel Bearing Installation Tool, das die Sache einfacher macht. Dies hatte ich aber nicht. Man sieht es auf einem der Bilder auf diesem Link:

https://www.montygwilliams.com/rearbearings.html


Hier eine Sammlung verschiedener Hülsen/Buchsen. Die oberen Teile (ehemalige Fahrwerksbuchsen) habe ich zum Eindrücken benutzt, die unteren Teile sind gebrauchte Lagerschalen):




Sofern nicht – wie bei mir – entsprechende Teile beim Restaurieren der Corvette übrig geblieben sind, sägt man sich passende Stücke aus einem Rohr.

(Es gibt natürlich auch noch andere Möglichkeiten, dass innere Radlager wieder einzudrücken. So kann man mit einem Rohr passenden Durchmessers das innere Radlager einfach aufschlagen, sofern die Laufachse von außen fixiert wird.)

Der äußere Simmerring „hängt“ jetzt noch draußen. Etwa so:



Den muss man mit Schraubenziehern oder kleinen Brechstangen eindrücken. Etwas fummelig. Wenn der Simmerring auch nur ein wenig verbogen ist, war`s das mit dieser Methode (wie es dann weitergeht, steht im Gliederungspunkt 5.3.1) .

Fertig ist das Nachfetten der Halbachse einschließlich Aus- und Einbau. Neue Kronenmutter benutzen, sagen die Manuals! Den inneren Simmerring wird man beim Wiedereinbau erneuern; der äußere Simmerring ist dann noch der alte, denn ohne Abziehen des äußeren Radlagers ( siehe 5.3.1) kann man auch den äußeren Simmerring nicht erneuern.


--------------------

4.2 ... mit sonstigen Auspress-Methoden





Wie man auf diesem oberen Bild sieht (bzw. sich vorstellen kann), kann man die Halbachse auch mit einem handelsüblichen, ggf. modifizierten Abzieher auspressen, wenn der Spindle Support vom Trailing Arm abgebaut ist. Etwa so:





Mutige schlagen die Halbachse von innen (Spindle Support noch am Trailing Arm befestigt) mit einem Vorschlaghammer heraus:











Wird ohne Schutz des Gewindes auf die Halbachse geschlagen, kann das Gewinde kaputt gehen.




Übrigens, falls das Gewinde doch mal beschädigt wird (z.B. beim Einpressen des inneren Radlagers mit Hilfe der Kronenmutter und passender Hülsen): Ein neues, kleineres Gewinde aufdrehen lassen und eine entsprechend kleinere Mutter benutzen (Idee und Verwirklichung stammen von Friedel S.)





Es gibt für das Ausschlagen der Halbachse ein Hilfsmittel. Dies ist ein (z. B. bei Eckler`s erhältliches) Werkzeug (Spindle Knocker) zum Schutz des Gewindes, es wird einfach auf das Gewinde draufgeschraubt und dann kann man ohne Beschädigung des Gewindes der Halbachse diese herausschlagen. Wenn man gut im Treffen ist.




Bevor ich mir den oben beschriebenen modifizierten Abzieher gebaut habe, hatte ich das Herausschlagen mit einem Vorschlaghammer ausprobiert. Dazu hatte ich das Gewinde der Halbachsen mit einem selbst gebauten "provisorischen Einschlagschutz" versehen und mehrfach zugeschlagen. Nichts hat sich gerührt. Wahrscheinlich nicht kräftig genug zugeschlagen. Wahrscheinlich braucht man die Kombination von Mut und Kraft.


--------------------

5. Messen des Spiels der Halbachse

5.1 ... bei eingebauter Halbachse


Dies wird man logischerweise vor dem obig beschriebenen Ausdrücken der Achse erledigt haben. Geht so:



Diese Darstellung ist in allen Manuals drin.


5.2 Einstellwerte und Shims

Die angegebene Toleranz ist:

0,001 – 0,008 inch bzw. 0,0254 – 0,2032 mm


Fachleute empfehlen kleinere Einstellwerte. Im folgenden Link...

https://www.idavette.net/hib/BBfHInet12.htm




...wird 0,0005 – 0,001 inch empfohlen. Begründung: Ein größeres Spiel kann in Verbindung u.a. mit dem Seitenschlag der Bremsscheiben zum Eindringen von Luft ("air pumping problem") durch die Lip-Seals der Bremskolben führen. Hier die Erklärung, zitiert aus o.a. Link:


Chevrolet cites a rear wheel bearing clearance range of .001-.008 in. and further states that, if the clearance is within those specs; adjustment is unnecessary. Not. That’s a really dumb recommendation. If you have bearings near the factory-accepted maximum, your brake disc run out is .004 and your axle flange is off by, say, .003 (.007+.004+.003 equals, ah–.014); you’d have an air pumping problem. That large range makes us wonder if, back in the old days, the folks writing these specs were aware of air pumping and if they ever drove or fixed Corvettes.
The ideal situation is to set the rear bearings at .0005-.001. However, since Chevrolet only makes the shims available in .006 in. increments (again, people making decisions long ago didn’t drive or fix these cars–thank god they’re retired), there’s only a slim chance that you’ll hit the magic number. The solution? Adjust the thickness of your rear bearing shims such that they become "specific-fit" devices and rear bearing clearance ends up .001-in.

In diesem Link wird auch gleich das Problem erklärt. Bei den von GM erhältlichen Distanzscheiben ( Shims) sind "die Sprünge in der Stärke recht groß (tatsächlich 0.003 in. Differenz - nicht 0,006 wie in obigem Artikel behauptet!)". Man muss evtl. die nächst größere Shim abfeilen (d.h. dünner feilen), bis die richtige bzw. die gewünschte Toleranz erreicht ist.

Hier im Foto originale Shims:




Diese sind in folgenden Größen erhältlich:

Der erste Wert in Inch, der zweite in mm:


0,097 2,4638
0,100 2,54
0,103 2,6162
0,106 2,6924
0,109 2,7686
0,112 2,848
0,115 2,921
0,118 2,9972
0,121 3,0734
0,124 3,1496
0,127 3,2258
0,130 3,302
0,133 3,3782
0,136 3,4544
0,139 3,5306
0,142 3,6068
0,145 3,683

Wie man unschwer erkennt, betragen die Größenunterschiede jeweils 0,003 in., dies entspricht 0,0762 mm.
Die Shims sind über den Ersatzteilversand von GM erhältlich, besser man bestellt einen ganzen Set über die – im Forum bekannten - US-Car-Parts Händler.

Man kann sich auch mit selbst gebauten Shims behelfen. Durch die Kombination von originalen Shims und sonstigen Distanzscheiben können so auch ohne Abfeilen Zwischengrößen erzeugt werden. Hier meine Sammlung von (übrig gebliebenen) Distanzscheiben:



Ich habe diese Scheiben in Fachgeschäften für Elektromotoren erbettelt. Da sie im Innen- und Außendurchmesser nicht passten, habe ich nachgefeilt:



Links eine originale Shims, rechts eine Distanzscheibe für Elektromotoren. In der Mitte die nachgefeilte und passend gemachte Version.

Die Elektromotoren-Distanzscheiben sind in Sprüngen von 0,1 mm erhältlich (mir ist nicht bekannt, ob und wo es noch dünnere gibt):




Ich habe die Radlager 1992 gewechselt. Ich wusste anfangs nicht, wie es geht, kannte keinen US-Teile Händler, ich hatte kein Internet bzw. es gab es noch nicht, ich hatte nicht mal eine Messuhr! Ich habe dann die ungefähre Stärke der erforderlichen Shims ermittelt und bei einem US-Car-Reparaturbetrieb in Hamburg eine Handvoll Shims verschiedener Stärken bestellt. Sodann bin ich noch - erfolgreich - auf die Suche nach anderen Distanz-/Einstellscheiben gegangen.

Erschreckend war der Zustand des Innenlebens: Eingedrungene Feuchtigkeit hatte die Lager einer Achse bereits massiv korrodieren lassen.

Durch Kombination je einer originalen Shim und sonstiger Einstellscheiben habe ich mit meinem Einstellwerkzeug (und einer Messuhr) einen Wert von 0,05 mm eingestellt.


--------------------

Wenn man die richtigen Scheiben zusammen hat, baut man die Halbachse wieder zusammen. Will man aber bei dieser Gelegenheit die Radlager mit erneuern, kommen noch ein paar Arbeitsschritte hinzu:



5.3 ... nach Wechsel der Radlager mit Einstellwerkzeug



In diesem – schon bekannten Link – sind fast alle Schritte hervorragend fotografisch festgehalten:

https://www.montygwilliams.com/rearbearings.html

Hier meine Ergänzungen:

5.3.1 Abziehen des äußeren Radlagers


Das äußere Radlager kann man so abziehen:




Ziemlich sicher wird es dabei zerstört. Ich habe bei meiner Restauration das Lager mit einem Winkelschleifer aufgetrennt.




Dabei war ich sehr vorsichtig, nicht (oder kaum) in die Achse zu flexen. Auf keinen Fall darf man die Lauffläche des äußeren Simmerringes beschädigen!


Es gibt auch noch andere Werkzeuge (z.B. bei Eckler`s), mit denen man sich des äußeren Lagers entledigen kann.

--------------------
5.3.2 Komplette Erneuerung der Radlager


Zu neuen Radlagern gehören (mitgelieferte) neue Lagerschalen. Die müssen benutzt werden.

Zuerst werden aus dem Spindle Support die alten Lagerschalen ausgeschlagen. Dies macht man z.B. mit einem Durchschlag jeweils von hinten. Dazu ist eine entsprechende Nut im Support vorhanden.

Die alten Lagerschalen kann man außen - ebenfalls mit einer dicken Trennscheibe - abflexen...





...und dann hervorragend zum Einschlagen der neuen Lagerschalen nutzen. Ich habe die neuen Schalen so – also ohne Erhitzen des Support und Kühlen der Schalen – problemlos einschlagen können. Etwas Übung macht den Meister. Der erste Schlag auf das Lager bzw. das aufgesetzte Holzstück muss nur kräftig genug sein.




Dann wird das Lager mit der abgeflexten Lagerschale weiter eingetrieben.

Und jetzt muss man das Radlagerspiel einstellen:

Wohl dem, der eine alte Halbachse hat. Wenn man diese außen etwas abdrehen würde, so dass die Radlager leicht auf der Achse rutschen würden, hätte man ein hervorragendes Werkzeug zum Vermessen des Spieles. Denn man muss das richtige Spiel durch Ausprobieren der Distanzscheiben (Shims) ermitteln bzw. vermessen.

Eckler`s bietet ein Vermessungswerkzeug an. Dies ist auch auf einem der Fotos im obigen Link dargestellt. Dieses Werkzeug ist ja nichts anderes als eine Art Nachbau der Halbachse. Sieht ungefähr so aus:



Mit diesem Werkzeug schraubt man die beiden Radlager fest in den Spindel Support ein und kann dann mit der Messuhr das Spiel messen.

Mitglieder des Corvette-Club-Hamburg können dieses Werkzeug leihen bei Uwe Beckbye. Andere können sich solch ein Werkzeug selbst bauen. Meines sieht so aus:









Mein Werkzeug besteht aus einem Bolzen (Länge 15 cm, Durchmesser: 15 mm; "dicker" wäre besser, gab es aber nicht in unserem Fachhandel in Heide). Der Bolzen kann natürlich auch länger sein. Links und rechts kommen Unterlegscheiben drauf, die soweit im Außendurchmesser abgefeilt werden müssen, dass sie in die jeweilige Öffnung des Spindle Support passen. Die beiden dicken Unterlegscheiben sind je 5 mm dick, die 4 (im Durchmesser kleineren) Unterlegscheiben nur die Hälfte davon; deshalb habe ich aus Stabilitätsgründen 4 Stück genommen. Denn die Mutter muss vor dem Messen mit hohem Drehmoment angezogen werden, zweckmäßigerweise mit dem vorgesehenen von 135 Nm (vorher in einer Drehmomenttabelle das max. mögliche Drehmoment des Bolzens und der Mutter nachschauen, Baumarktbolzen sind meist aus weichem Material).

Da die originale Halbachse einen größeren Durchmesser hat als der Bolzen meines Werkzeuges, würden Spacer und Distanzscheibe(n) wackeln. Daher habe ich noch zwei kurze Rohre (sind Reststücke aus den alten Gummilagern der Strut Rods) genau soweit mit Papierklebeband umwickelt, dass Spacer und Distanzscheibe(n) jeweils fest sitzen.

Zweckmäßigerweise spannt man bei den Messarbeiten den Spindle Support in einen Schraubstock, die Öffnungen nach unten und oben. Da so ein selbst gebautes Werkzeug nicht die Stabilität des Profiwerkzeugs hat, sollte man die Messungen mehrfach wiederholen.







Ist das korrekte Spiel ermittelt und sind damit die richtigen Distanzscheiben gefunden, wird die Achse zusammengebaut.

--------------------

6. Zusammenbau der Halbachse mit neuen Lagern


Die neuen Lagerschalen sind bereits in den Spindle Support eingeschlagen, sonst hätte man nicht korrekt vermessen können. Jetzt kann man z.B. entweder

das äußere Lager mit Hilfe eines Rohres auf die Achse auftreiben (vorher den Simmerring aufstecken!!)



oder
das Radlager in die Lagerschale legen (äußere Öffnung Spindle Support nach oben, Support am Trailing Arm angebaut, die ganze Konstruktion aber natürlich noch nicht am Wagen angebaut), den Simmerring eindrücken, und dann die Halbachse mit einem Vorschlaghammer vorsichtig durch das Radlager schlagen. Mit Gefühl, unter ständigem Drehen der Achse. So habe ich es gemacht. Zwei Mann-Arbeit.

Es gibt bestimmt noch weitere Methoden, z.B. kann man wohl auch mit entsprechenden Abziehern die Halbachse eindrücken.

Bei der ersten Methode muss man anschließend den Simmerring – wie schon beschrieben – mit Schraubenziehern o.ä. noch eindrücken.

Natürlich müssen die Lager gefettet werden und ein ordentlicher Vorrat an Fett mit in den Support gegeben werden.

Nach dem Einbau nachmessen. Logisch.

--------------------


Viel Spaß und Erfolg beim Radlagerwechseln wünscht

Dietmar




PS: Wer aus dem Forum hat ebenfalls seine Radlager an der Hinterachse in Eigenregie gewechselt? Stellt doch mal eure Vorgehensweise und vor allen Dingen Fotos der von euch benutzten Werkzeuge ein! Sofern nicht in anderen Beiträgen zum gleichen Thema schon geschehen.

[Streetwolf]

Suuuuuper gemacht ...........

Grüße

[Mikey]

Klasse gemacht !

[c5-freak]

Nach deinem "Spraydosen Beitrag" - wiedermal ein Meisterwerk - die comics sind wiedermal das beste

Gibt auch einen Technik - nixpeiler wie mir einen guten Einblick in die schöne Schrauberwelt

Gruß und weiter so

Mike aus H.

[SilverGER]

KLASSE, verdient höchsten
Ein Beitrag, bei dem man einfach gerne die
"10" in der Bewertungsleiste drückt!

Viele Grüße

Patric

[454Big]

Respekt Dietmar!!!

Ein Wahnsinnsbeitrag!

Eine kleine redaktionelle Ergänzung möchte ich noch loswerden:

Für das äussere Radlager nimmt man normalerweise einen Guilliotinenabzieher und nicht den Dreiarmabzieher.

Hier das entsprechende Werkzeug:



Das macht die Sache einfacher, zerstört jedoch ebenfalls das Lager.........

[crossdriver]

Hallo Dietmar,

dieser Beitrag verdient

ECHT Super GEMACHT!

Bei deiner Beschreibung bekommt man richtig Lust , seine Lady mal so richtig zu zerlegen

mit schon im Schrank liegenden hinteren Radlagern (wirklich )

Günter

[V8yunkie]

Da bin ich ech platt... genauso wie damals bei dem Beitrag über das Lackieren!

Und die Comics! Echt goil...



Viele Grüße,
Thomas

[Ralf66]

Alle Achtung !!!

Gruß Ralf

[Red Dragon]

Hallo Dietmar,

jetzt bin ich froh, daß ich meine Lager noch nicht gewechselt habe.
Durch deine Anleitung ist mir nicht mehr bange.

Hochachtung und Respekt vor deiner Leistung
Wilfried