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Bei der Konstruktion von Verbindungen mit Unterlegscheiben ist es grundlegend, für die jeweilige Anwendung die richtige Scheibe sorgfältig auszuwählen und einzusetzen. Die nachstehenden Anregungen sollen Ihnen bei der Auswahl helfen:

1. Beim Einsatz von flachen Scheiben sollte die Härte der Scheibe auf die Härte der Schraube und/oder Mutter abgestimmt sein, um Setzerscheinungen an der Verbindung zu vermeiden.

• 140 HV ≤ 6.8
• 200 HV ≤ 8.8
• 300 HV ≤ 10.9

2. Federringe sind nicht für den Einsatz mit vergüteten Schrauben/Muttern vorgesehen und werden lediglich bis Festigkeitsklasse ≤ 6.8 eingesetzt.

3. Zahnscheiben sind ausgelegt, um den elektrischen Kontakt zwischen Bauteilen zu ermöglichen, wobei die Sicherungsfunktion nicht im Vordergrund steht. Auch diese Scheiben werden für niedrige Festigkeitsklassen ≤ 6.8 eingesetzt.

4. Spezialscheiben dienen hochfesten Verbindungen, zum Beispiel:

• Rip-Lock – ausgelegt für die Festigkeitsklasse 8.8
• Spannscheibe mit oberseitigen Rippen

• Schnorrscheibe – ausgelegt für die Festigkeitsklasse 8.8 (Typ S) oder 10.9 (Typ VS)
• Spannscheibe mit kleinem Aussendurchmesser und beidseitigen Rippen

Wenn Sie nähere Informationen über die Auswahl der richtigen Scheiben für Ihre Anwendung benötigen, besuchen Sie www.bossard.com, oder senden Sie uns eine E-Mail an ProvenProductivity@bossard.com.

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Bohrschrauben sind einzigartige Multifunktionsschrauben. Sie bohren sich ihr eigenes Kernloch und formen sich ihr Gegengewinde selbst. Häufig dienen sie zur Befestigung seitlicher Beplankungen oder Bedachungen aus Stahl, können jedoch auch anderen Anwendungen dienen, bei denen vorgefertigte Bohrungen nicht möglich oder nicht zweckmäßig sind. Diese Schrauben sind zwar potenziell eine hervorragende Lösung für Ihre Anwendung, allerdings sollten Sie die 4 nachstehenden Aspekte berücksichtigen:

1. Länge der Bohrspitze

Die Bohrspitze sollte länger sein als die Dicke des zu durchbohrenden Materials. Wenn das Material zu dick ist, können die Späne nicht entweichen, wodurch übermäßige Hitze entsteht und an der Schraube oder am Kontaktwerkstoff Schäden verursacht werden. Die Spitzenlänge muss ausreichend sein, damit der Bohrvorgang abgeschlossen ist, bevor das Gewinde geformt wird, da ansonsten Beschädigungen auftreten können.

2. Gewindesteigung

Für Anwendungen mit dünneren Blechen empfiehlt sich das Normalgewinde (grössere Steigung). Für Metalle mit grösserer Dicke (9,5 bis 12,7 mm) sind feine Gewinde besser geeignet, da sie geringere Drehmomente verursachen.

3. Gewindelänge

Die Gewindelänge der Schraube muss ausreichend sein, um sich vollständig in das Basismetall einzufügen, wobei zu berücksichtigen ist, dass die ersten Gewindegänge nicht vollständig ausgebildet sind. Zwei bis drei Gewindegänge sollten an der Rückseite des Basismaterials vorstehen.

4. Einbauwerkzeuge

Es gibt kabelgebundene und kabellose Spezialwerkzeuge für Bohrschrauben mit Betriebsdrehzahlen bis zu 2500 UpM für eine rasche Montage der Schrauben. Auch Standard-Bohrmaschinen oder Bohrschrauber können eingesetzt werden, allerdings wird für anspruchsvolle Verbindungen von Schlagschraubern abgeraten. Einige Werkzeuge besitzen einen integrierten Tiefenanschlag oder können auch mit einer regelbaren Kupplung ausgestattet sein, um das passende Drehmoment einzustellen.

Ihre Aluminum- oder Edelstahlanwendung erfordert korrosionsbeständige Bohrschrauben? Dann empfehlen wir Ihnen unsere Schraube ecosyn®-MRX!

Sie suchen nach einem Bohrschrauben-Händler oder benötigen zusätzliche Informationen? Schreiben Sie uns an: ProvenProductivity@bossard.com!

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Wie erkenne ich, dass ich die richtige Montagekraft anwende? Wie stelle ich die Montagekraft richtig ein? Habe ich das richtige Werkzeug? Dies sind einige der wichtigsten Fragen bei der Installation und Verwendung von Nietmuttern. Die Werkstoffpaarung, den Klemmbereich, die Lochgröße und die Vorspannkraft zu kennen, wird Ihnen helfen, das passende Produkt für die Verbindung in Ihrer Anwendung zu finden. Durch eine geeignete Anpresskraft wird eine Lösung bzw. Rotationsverlust verhindert. Auch das Kriechverhalten und die Materialentspannung zu verstehen, sind wichtige Voraussetzungen für die Anwendung dieses Verbindungskonzepts.

Das passende Produkt finden

Beispiele für Nietmutter-Anwendungen

Bei der Auswahl der richtigen Nietmutter muss vieles berücksichtigt werden. Die Auswahl an unterschiedlichen Formen, Materialien und Oberflächenbeschichtungen ist groß. Die Experten von Bossard können Ihnen helfen, die Suche einzugrenzen, und Sie auf den richtigen Weg zu einer sicheren Verbindung bringen. Lassen Sie uns Ihnen helfen, Geld zu sparen und teure Garantiefälle und Forderungsansprüche zu vermeiden. Sprechen Sie uns an unter ProvenProductivity@bossard.com, um mehr zu erfahren.

John Syharath
Technischer Vertrieb
jsyharath@bossard.com

Wenn bei der Montage eine Gewindesicherung an einem Gewinde angebracht werden muss, sollten vorbeschichtete Sicherungssysteme in Betracht gezogen werden.  Vorbeschichtete Sicherungssysteme weisen ein grosses Einsparpotenzial auf.

Gewindesicherungssysteme

Es gibt verschiedene Funktionsarten. Die klemmende Beschichtung mit Polyamid-Fleck sichert das Gewinde durch erhöhte Reibun zwischen dem Schrauben- und Mutterngewinde. Sie wirkt als Verliersicherung. Die Rundum-Beschichtung erzeugt zusätzlich eine wirkungsvolle Dichtung im Gewinde.  Diese Art von Beschichtung ist mehrmals wiederverwendbar. Eine klebende Vorbeschichtung funktioniert wie ein Zweikomponenten-Klebstoff. Bei der Montage werden die Mikrokapseln zerstört und die Aushärtung ausgelöst.  Diese Art von Gewindesicherung kann nur einmal verwendet werden. Wenn die Verbindung dennoch gelöst wird, muss eine neue vorbeschichtete Schraube verwendet werden.

Der ausgehärtete Klebstoff wirkt im Gewinde als Sicherung gegen das Losdrehen wie auch als Dichtung.

Es gibt viele Vorteile von vorbeschichteten Gewindesicherungen wie zum Beispiel: Sichere Verklebungen und hohe Prozesssicherheit durch gleichbleibende Beschichtungsmenge, grosses Sparpotenzial bei grossen Mengen durch rationelle Montage, gute Lagerbeständigkeit.

Bei Fragen zu diesem Thema wenden Sie sich bitte an Bossard

Wenn Sie an weiteren Informationen zu Gewindesicherungen interessiert sind, besuchen Sie uns auf www.bossard.com oder wenden Sie sich unter ProvenProductivity@bossard.com direkt an uns.

Brandon Bouska
Application Engineer
bbouska@bossard.com

Verbraucher fordern mehr denn je umweltfreundlichere Fahrzeuge mit einer höheren Kraftstoffeffizienz, um Kraftstoffkosten zu sparen.  Um dieses Bedürfnis zu erfüllen, stehen Automobilingenieure vor der Aufgabe, leistungsfähige Motoren zu entwickeln, die diese Anforderung erfüllen. Oftmals bedeutet dies, dass Motoren für Fahrzeuge aller Art – von kleinen Kompaktwagen bis zu großen LKW – kleiner und leichter konstruiert werden müssen.

Um das Gewicht und die Größe des Motors zu reduzieren, müssen die Komponenten dicht miteinander verbunden werden, sodass die Motorenteile wenig Spielraum haben. Die notwendigen Anschlüsse und Durchgänge für die Ölzufuhr und alle anderen erforderlichen Motorbetriebsfunktionen müssen sorgfältig in den verbleibenden Platz integriert werden, was zu dünnen Öffnungswänden führt.

Die Herausforderung dünner Öffnungswände

Dünne Öffnungswände finden zunehmend verbreitete Anwendung, werden jedoch nicht konstruiert, um den üblichen Verfahren älterer Steckerbauweisen wie etwa Rundsteckverbinder oder Gewindeschrauben zu widerstehen. Diese älteren Verbinderausführungen können zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen und somit zu schwankender Prozessleistung führen. Bei dünnen Öffnungswänden und dicht montierten Motorkomponenten kann selbst eine geringe Abweichung während des Installationsprozesses katastrophale Folgen haben.

Der Prozess muss immer präzise und akkurat ausgeführt werden, um Schäden oder Lecks zu verhindern, da sich Öffnungen oftmals in gefährlicher Nähe zu Lagern oder beweglichen Teilen befinden. Ingenieure nutzen daher Expansionsdichtungen mit geringer Beanspruchung, um eine zuverlässige und präzise Dichtung herzustellen.

Vorteile von Dichtungen mit geringer Auflagekraft

Dichtungen mit geringer Auflagekraft wie etwa Stecker der Marke SFC KOENIG EXPANDER® verursachen weniger Schaden an Öffnungswänden und Komponenten und beeinflussen auch die komplexesten Motorgeometrien nur minimal. Nachfolgend finden Sie eine Liste aller Vorteile von Dichtungen mit geringer Auflagekraft:

• Weniger schädliche Auswirkungen auf Motorbauteile
• Verhindert Risse des Trägermaterials
• Vermeidet Ausdehnungen der Öffnung in angrenzende Bauteile
• Reduziert das Risiko von Lecks und Verschleiß
• Weniger Auswirkung auf die allgemeine Systemleistung
• Wird mit einer eigenen Installationsvorrichtung geliefert, um die nötige Präzision zu gewährleisten und dem Installateur mehr Kontrolle zu verleihen.

Anders als Rundsteckverbinder, Gewindestecker und ähnliche Produkte bieten Dichtungen mit geringer Auflagekraft Schutz vor Leckage und eignen sich für extrem empfindliche Anwendungen. Ihre Zuverlässigkeit ist umso wichtiger, wenn es um Öffnungen tief im Innern eines kompakt konstruierten Motors geht. Da Motoren mit dünnen Öffnungswänden keine oder nur eine sehr geringe Fehlertoleranz haben, sind die strengen Toleranzen und die zuverlässigen Installationsverfahren von Dichtungen mit geringer Auflagekraft eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Leistung dieser modernen Maschinen.

Für weitere Informationen zu SFC KOENIG EXPANDER® Steckern und andere Produkte des Unternehmens schreiben Sie uns unter ProvenProductivity@bossard.com.

Ein weiterer Faktor, den Sie bei der Definition Ihrer Verbindungselemente berücksichtigen sollten, sind die verschiedenen Schraubenantriebe, insbesondere bei kleineren Schrauben mit Schlitzantrieb. Wird vom Kunden keine Sortimentsstrategie verfolgt, so kann dies zu mehreren verschiedenen Antriebsarten in seinem Sortiment und damit zu einer unnötigen Ansammlung ähnlicher Teile führen. Nachfolgend finden Sie ein paar der gängigsten Antriebsarten:

Längsschlitz

• Schlitzantriebe werden nicht für die Grossserien- oder automatisierte Montage empfohlen. Für Montagedeckel von Maschinen, die vor Ort anhand einfacher, jederzeit verfügbarer Werkzeuge gewartet werden müssen, sind sie jedoch die beste Alternative.

Kreuzschlitz Phillips

• Hierbei handelt es sich um einen gängigen Antrieb, der für die meisten Kopfarten und höhere Montagestückzahlen geeignet ist. Einer der Nachteile ist, dass es aufgrund der konisch zulaufenden Seitenwände des Antriebs während des Anziehens oder Lösens der Schrauben eines erheblichen Anpressdrucks bedarf, um ein Abrutschen des Werkzeugs und die Beschädigung des Antriebs zu vermeiden. Ist der Antrieb erst einmal beschädigt, kann es schwierig werden, die Schraube zu lösen.

Kreuzschlitz Pozidriv

• Im Gegensatz zum Phillips verfügt der Pozidriv-Antrieb in Anzugsrichtung über senkrechte Seitenwände, durch die bei der Montage ein Herausrutschen oder Durchdrehen („Cam-Out“-Effekt) des Werkzeuges weniger wahrscheinlich ist. Mit diesem Antrieb wird die Werkzeuglebensdauer bei hohen Montagestückzahlen normalerweise verlängert, er erfordert jedoch einen Pozidriv-Schraubereinsatz, der mit dem Phillips-Schraubereinsatz verwechselt werden kann. Pozidriv-Antriebe können anhand der vier Strichmarkierungen um das Kreuz herum identifiziert werden (siehe oben). Die Schraubereinsätze sind mit „pz“ markiert, die Phillips-Einsätze mit „ph“.

Torx, Torx Plus oder Innensechsrund

• Diese seit einigen Jahren verfügbaren Antriebe sind leichter in der metrischen als in der Zoll-Ausführung erhältlich. Torx- und Innensechsrund-Köpfe sind sehr ähnlich und weisen den gleichen Antrieb auf, wohingegen der Torx Plus eine leicht abweichende Geometrie hat und eine längere Werkzeuglebensdauer bei hohen Montagestückzahlen bietet. Torx-Schraubereinsätze sind mit einem „T“ markiert, Torx Plus mit einem „IP“.

Innensechskant

• Mit dem Innensechskant-Antrieb wird ein Sechskantschlüssel – manchmal auch Inbusschlüssel genannt – verwendet. Dieser Antrieb wird häufig bei Schrauben mit grösserem Durchmesser verwendet, bei denen aufgrund des begrenzten Raumes kein anderer Antrieb verwendet werden kann. Bei kleineren Schrauben kann der Innensechskantantrieb durch Werkzeugverschleiss beschädigt werden, wodurch es schwieriger wird, sie zu lösen.

Wenn Sie an weiteren Informationen zur Verfügbarkeit der verschiedenen Antriebsarten interessiert sind und wissen möchten, welche sich am besten für Ihre Anforderungen eignen, besuchen Sie uns auf www.bossard.com oder wenden Sie sich unter ProvenProductivity@bossard.com direkt an uns.

Gerader Schlitz
Kreuzschlitz (Phillips)
Kreuzschlitz (Pozidriv)
Torx, Torx Plus
Innensechskant
Aussensechskant

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Ein weiterer wichtiger Faktor Ihrer Strategie ist die Handhabung und Eliminierung von Verbindungselementen mit hoher Risikostufe. Was sind Verbindungselemente mit hoher Risikostufe? Verbindungselemente verfügen dann über eine hohe Risikostufe, wenn es zu einem verzögerten Versagen kommen kann, auch bekannt als wasserstoffinduzierte Versprödung.

Teile mit hoher Risikostufe

Damit ein Teil in die Kategorie mit hohem Risiko eingestuft wird, muss es drei sich überschneidende Eigenschaften aufweisen:

1. Eine Härte (Kern- oder Oberflächenhärte) von über HRC 38
2. Eine Oberflächenbehandlung, beispielsweise durch Galvanisieren oder Säurebeizen, bei der Wasserstoffgas induziert werden könnte
3. Montage unter hoher Zug- oder Biegespannung

Unten aufgelistet finden Sie gängige Verbindungselemente mit hoher Risikostufe:

• Galvanisierte Schrauben der Festigkeitsklasse 12.9
  • Inbusschrauben der Festigkeitsklasse 12.9
  • Einsatzgehärtete gewindefurchende Schrauben
  • Sicherungsringe
  • Spannstifte und Federclips
  • Spannscheiben – lose oder vormontiert mit Schrauben aller Klassen (SEMs-Schrauben)

Wählen Sie eine andere Oberflächenbehandlung als die Galvanisierung, bei der kein Wasserstoff induziert wird, sowie mechanische Reinigungsverfahren, können Sie jedoch auch alle oben aufgeführten Verbindungselemente einsetzen.

Wenn Sie an weiteren Informationen zu Verbindungselementen mit hoher Risikostufe interessiert sind, besuchen Sie uns auf www.bossard.com oder wenden Sie sich unter ProvenProductivity@bossard.com direkt an uns.

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Wie in Teil 1 dieser Serie erwähnt behandeln viele Hersteller Verbindungselemente als eine zweitrangige Angelegenheit, eine klar definierte Strategie für die Verbindungstechnik kann jedoch viele langfristige Vorteile bieten.

Ein weiterer wichtiger Faktor, den Sie bei der Definition der Verbindungstechnik berücksichtigen sollten, ist die Risikostufe der Verbindung.

Risikostufe der Verbindung

Schauen Sie sich jede Verbindung an und fragen Sie sich: „Was passiert, wenn sich diese Verbindung löst oder komplett ausfällt?“, um Ihre Strategie zu definieren. Dabei könnten Ihre Antworten in folgende mögliche Kategorien fallen:

• Risikostufe 1 – Das Produkt könnte aufhören zu funktionieren, kann jedoch leicht durch den Verbraucher repariert werden – im Allgemeinen kein Garantieanspruch
• Risikostufe 2 – Das Produkt könnte ausfallen, ein Garantieanspruch ist jedoch unwahrscheinlich
• Risikostufe 3 – Das Produkt könnte ausfallen und ein Garantieanspruch ist wahrscheinlich
• Risikostufe 4 – Das Produkt könnte ausfallen und den Verbraucher verletzen

Die Stufen 3 und 4 sind bei der Festlegung Ihrer Strategie hinsichtlich Reibwerte, Sicherungsmethoden und Montagetechnik von Bedeutung. Diese Verbindungen sollten mit drehmomentgesteuerten Anziehverfahren und -werkzeugen befestigt werden und über Oberflächenbehandlungen verfügen, die bestimmte Reibwertfenster aufweisen. Wenn es nicht möglich ist, eine Klemmlänge von 5 x d zu erreichen, sollten zudem Sicherungselemente oder -methoden zum Einsatz kommen, um ein Lösen der Verbindung zu vermeiden.

Auch könnte es sich lohnen, bei der Definition der Verbindungstechnik eventuelle Garantiefragen abzuklären. Sollten Probleme bezüglich Lösen oder Korrosion vorherrschen, könnten Änderungen an den Verbindungselementen dabei helfen, zukünftigen Ansprüchen zu begegnen.

Wenn Sie an unserer Unterstützung mit kritischen Verbindungen oder Garantieansprüchen interessiert sind, besuchen Sie uns auf www.bossard.com oder wenden Sie sich unter ProvenProductivity@bossard.com direkt an uns.

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Für viele Hersteller nehmen Verbindungselemente nur eine untergeordnete Rolle ein, eine klar definierte Strategie für die Verbindungstechnik kann jedoch langfristig viele Vorteile bieten.

Hier finden Sie einige Faktoren, die Sie bei der Definition Ihrer Verbindungselemente berücksichtigen sollten:

Metrisches oder Zoll-System

Verständlicherweise verwenden viele Hersteller in den USA weiterhin in erster Linie Verbindungselemente mit Zoll-Gewinde. Wird jedoch eine Expansion in ausländische Märkte anvisiert, sind metrische Verbindungselemente zu bevorzugen. Eine Umstellung mag auf den ersten Blick vielleicht wie ein grosses Risiko erscheinen, der richtige Verbindungselemente-Lieferant kann Ihnen jedoch dabei helfen!

Oberflächenanforderungen

Den Lebenszyklus Ihres Produktes, seine zukünftige Betriebsumgebung und die erforderlichen Oberflächenanforderungen zu kennen ist äusserst wichtig. So können Sie die Anzahl der benötigten Teile auf ein Minimum reduzieren, indem Sie spezifische Oberflächenbehandlungen auswählen und diese in Ihre Strategie integrieren. Ausserdem sollten Sie mit den Richtlinien hinsichtlich bestimmter Oberflächenbehandlungen vertraut sein, wie beispielsweise RoHS und REACH. Auch wenn Ihre Branche selbst nicht von diesen Richtlinien betroffen ist, so können sich diese dennoch auf das von Ihnen erworbene Produkt auswirken, wissentlich oder unwissentlich. Wenn Sie seit Jahren die Ihrer Meinung nach gleiche Verzinkung verwenden, erhalten Sie heute mit höchster Wahrscheinlichkeit ein anderes Finish als das ursprüngliche. Hierbei sollten Sie Faktoren wie einen verminderten Korrosionsschutz und unterschiedliche Reibungskoeffizienten beachten, die möglicherweise andere Anziehdrehmomente erfordern.

Festigkeitsklasse

Beinhaltet Ihre Stückliste mehrere Verbindungselemente der gleichen Grösse und Konfiguration, die jedoch über verschiedene Festigkeitsklassen verfügen, dann sollten Sie vielleicht in Betracht ziehen, diese durch ein einziges Teil zu ersetzen, das allen Festigkeitsanforderungen entspricht.

Halten Sie die Augen nach zukünftigen Blogeinträgen zu diesem Thema offen oder besuchen Sie uns auf www.bossard.com. Unter ProvenProductivity@bossard.com können Sie sich zudem direkt an uns wenden, wenn Sie möchten, dass wir Sie bei der Definition Ihrer Befestigerstrategie unterstützen.

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com