Schraubentrends

Mit pfiffigen Ideen halten die Schraubenhersteller ihren Vorsprung zu anderen Verbindungstechniken wie Nieten, Schweißen oder Kleben. Wichtige Ziele sind eine kostengünstige Montage und eine hohe Sicherheit gehen unbeabsichtigtes Lösen.

Anbieter zum Thema

invenio AG

CAQ AG Factory Systems

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Für die Kostenrechner im Automobilwerk ist die Direktverschraubung die optimale Lösung, weil sie ohne zusätzliche Montageelemente auskommt. Allerdings stößt diese unkomplizierte Verbindungstechnik zunehmend an Grenzen, z. B. bei dünnen Bauteilen oder extrem dünnen Blechen sowie Sandwich-Komponenten.

Genau für diese Fälle hat die Ejot GmbH & Co. KG, Bad Laasphe, ihre so genannte boss-Familie entwickelt: Dabei handelt es sich um aufsteckbare Kunststoff-Befestigungselemente, die den nicht anspritzbaren Einschraubdom ersetzen. Sie beschädigen bei der Montage im Gegensatz zu Blechklemmmuttern nicht den Korrosionsschutz von Bauteil oder Schraube und weisen außerdem höhere Vorspannkräfte auch über den Zeitverlauf auf.

EASYboss V-Schrauben

Bei den „EASYboss V-Schrauben“ zum Beispiel ist der Schraubdom federnd gelagert, so dass die Vormontage an unterschiedlichen Aufsteck-Wanddicken der Unterkonstruktion möglich ist. Auf diese Weise lassen sich die Aufsteckdicken von 2,5 bis 5,5 Millimeter und somit die Teilevielfalt reduzieren.

Ein angenehmer Nebeneffekt: Weil die Federn, die den Schraubdom in seiner Position halten, ihre Haltekraft auf der Unterkonstruktion auch im unverschraubten Zustand realisieren, treten bei Vibrationen keine Klappergeräusche auf. Haupteinsatzbereiche für die neue Schraube sieht Ejot bei Verkleidungen und Abdeckungen im Innenraum sowie in der Befestigung von Instrumententrägern.

Sicherung gegen ungewolltes Lösen

Wenn hochfeste Verbindungen dauerhaft gegen ungewolltes Lösen gesichert werden sollen, geht es allerdings nicht immer ohne zusätzliche Komponenten. Denn eine ungesicherte Mutter, die in einer hochfesten Schraubverbindung einer Scherkraft ausgesetzt wird, kann sich unter Belastung losdrehen.

Wenn sich die Schraube zum Beispiel nur um sechs Prozent löst, gehen rund 50 Prozent der Vorspannung verloren, und diese wiederum gewährleistet ja erst das Sichern der Verschraubung.

Schließringbolzen-System

Die Gebr. Titgemeyer GmbH & Co. KG in Osnabrück bietet für diese Anwendungsfälle ein hochfestes Schließringbolzen-System, das ohne Einfluss von Torsion und Reibung eine konstant hohe und damit dauerhafte Vorspannung gewährleistet. Das so genannte SRB-System ist mit verschiedenen Bolzenkopfgeometrien verfügbar. Es lässt sich einfach verarbeiten und unkompliziert wieder lösen. Für die prozesssichere Montage der Verschraubung hat Titgemeyer ein elektronisches Montagesystem im Angebot.

Unverlierbar befestigtes Unterlegeelement

Auch die Kamax-Werke in Osterode haben sich mit dem Thema „Sicherung gegen selbsttätiges Lösen“ befasst und ein neues Produkt entwickelt. Die so genannte Kamagic-Schraube ist mit einem unverlierbar befestigten Unterlegelement ausgestattet. „Die Auflagefläche zwischen Unterlegelement und Schraube ist so ausgeführt, dass sie in Losdrehrichtung der Schraube wie ein Unterlegkeil wirkt und damit das selbsttätige Losdrehen der Schraube verhindert“, erklärt Dr. Gunter Hartmann, Leiter Forschung & Entwicklung von Kamax.

Zudem wurde die Steigung dieser Keilflächen größer ausgebildet als der Steigungswinkel des Gewindes. Und zwischen Unterlegelement und Schraube sind so genannte Mitnehmer integriert, die ähnlich wie eine Klauenkupplung wirken. Über diese Mitnehmer kann Kamax die Größe des Selbsthemmeffekts, den z.B. der Anwender beim bewussten Lösen am zunächst ansteigenden Lösemoment spürt, einstellen. Ziel ist es, das selbsttätige Lösen während des Betriebs sicher zu verhindern und das bewusste Lösen nicht unnötig zu erschweren.

Wiederverwendbar

Darüber hinaus wird durch die Integration der Mitnehmer erreicht, dass die Schraube beliebig oft wieder verwendet werden kann. „Bisherige Konzepte, die auf dem gleichen Wirkprinzip basieren, zeigen beim Losdrehen ein Überratschen der Zähne. Sie sind damit einem hohen Verschleiß ausgesetzt, der die Wiederverwendbarkeit der Schraube einschränkt“, erläutert Hartmann.

Schraubverbindungen für Werkstoffe mit geringer Scherfestigkeit wie z.B. Aluminium und Kunststoff stellen die Entwickler vor besondere Herausforderungen. Die Amberger Kerb-Konus-Vertriebs GmbH bietet für diese Fälle selbst-schneidende Gewindeeinsätze. Die neue Bauform mit der Bezeichnung ENSAT SI/SBI benötigt kein spezielles Eindrehwerkzeug mehr, um den Gewindeeinsatz zu befestigen.

Diese Aufgabe lässt sich nun mit einem Sechskantwerkzeug erledigen. Weil der Anwender das Werkzeug nach dem Eindrehen nur noch axial aus dem Einsatz ziehen muss, verkürzt sich die Montagezeit um 20 Prozent.

Clip mit Sicherungselementen

Eine weitere Neuentwicklung von Kamax zielt darauf ab, bei sicherheitskritischen Verschraubungen die Teilevielfalt zu reduzieren. So wurden bislang bei der Gurtschlossmontage Schrauben mit unterschiedlichen Abstandhaltern und Unterlegscheiben verwendet, die an einer schlecht zugänglichen Stelle montiert werden müssen.

Einfacher geht es jetzt mit einer neuen Schraube von Kamax, bei der die Sicherungselemente in einen Clip integriert sind. Dieser Clip ist unverlierbar auf der Schraube vormontiert. Somit muss nur noch ein Bauteil montiert werden, ohne dass der Anwender in puncto Sicherheit Abstriche machen müsste.

Der Selbsthemmeffekt der Kamagic-Schraube wirkt schon bei kleinen Vorspannkräften. Eine mit bloßer Hand angezogene Schraube dieses Typs lässt sich bei optimaler Auslegung nur noch mit Hilfe eines Schraubenschlüssels lösen. Kamax hat das neue Produkt speziell für sicherheitskritische Verschraubungen in der Automobilindustrie entwickelt – die zu Wartungszwecken regelmäßig gelöst und wiederverschraubt werden müssen.

(ID:229895)