DIE grössE Ist EntschEIDEnD - Nord-Lock

EIN MAGAZIN ZUM THEMA OPTIMIERTE SCHRAUBENSICHERUNG Nr. 1 2009
BOLTED
Grundfos Pumpen
DAS PROBLEM
sich lösender
SCHRAUBEN GELÖST
4
nord-lock
SchRAUBEN-
SICHERUNGS-
LÖSUNGEN
DIE grösse
ist Entscheidend
DIE KUNST, DIE RICHTIGE SCHRAUBE ZU WÄHLEN
Pfiffige Lösung
EIN ankerbolzen,
Der 120 Jahre hält
offshore
DER mann, DER
ÖLPLATTFORMEN
sicherer
GEMACHT HAT
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Wollen Sie die Montage- und Demontagezeiten von Schraubverbindungen
reduzieren?
Oder Ihre Kosten für Wartung, Reparaturen und Instandhaltung
senken?
Ausfallzeiten aufgrund defekter Schrauben vermeiden?
Nord-Lock Keilsicherungsscheiben sind so konstruiert, dass sie
Schraubverbindungen auch unter extremen Bedingungen sichern.
Auf www.nord-lock.com/contact können Sie kostenlose
Muster bestellen, um unser Schraubensicherungssystem in
der Praxis zu testen.
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MADE IN SWEDEN

olted Nr. 1 2009
Neues zum Thema optimierte Schraubensicherung – die erste Ausgabe des Nord-Lock Kundenmagazins
Bolted Magazine wird von Nord-Lock
herausgegeben und soll dazu beitragen,
das Wissen über Schraubverbindungen zu
erweitern. Nord-Lock liefert einzigartige
Schraubensicherungssysteme für kritische
Applikationen. Das System sichert die
Schraubverbindung durch Vorspannkraft und
nicht durch Reibung. Nord-Lock sichert auch
unter Schwingungsbeanspruchungen und
dynamischen Belastungen.
Weitere Informationen über Nord-Lock
finden Sie auf www.nord-lock.com
Bolted erscheint zweimal jährlich in englischer
und deutscher Sprache. Es ist weltweit kostenlos
für Nord-Lock Kunden erhältlich. Herausgeber:
Tidningskompaniet in Göteborg, Schweden,
www.tidningskompaniet.se
Chefredakteurin:
Carin Esberg
carin.esberg@nord-lock.com
Redaktionsmanagerin:
Sofia Eriksson
sofia.eriksson@tidningskompaniet.se
übersetzungen:
Språkbolaget www.sprakbolaget.se
Prepress:
Tidningskompaniet
TITELFOTO:
Tidningskompaniet
Unverlangt eingesandte Manuskripte werden
nicht akzeptiert. Reproduktion des in dieser
Publikation enthaltenen Materials nur nach
vorheriger Genehmigung. Anfragen werden an
die Redaktionsmanagerin gestellt.
sofia.eriksson@tidningskompaniet.se. In
Bolted veröffentlichte Artikel sowie geäußerte
Meinungen und Ansichten müssen nicht
notwendigerweise die Meinung und Ansicht von
Nord-Lock oder der Redaktion wiedergeben.
Mit sicheren Verbindungen
sind Sie immer auf der sicheren Seite
Schrauben und muttern sind die am
häufigsten verwendeten Maschinenbauteile
– ob in Computern, Krankenhausbetten,
Großanlagen oder Kernkraftwerken. Der
offensichtliche Grund für diese häufige Verwendung
ist natürlich, dass sie die einmalige Kombination aus
hervorragender Sicherungswirkung bei gleichzeitig
einfacher Demontage bieten. Dennoch werden
Probleme im Hinblick auf diese Verbindungen bei
der Produktentwicklung und beim Produktdesign
häufig vernachlässigt. Mit angehenden
Konstrukteuren oder Maschinenbauern wird eher
selten über Schraubverbindungen gesprochen.
Schraubverbindungen ein wenig Zeit zu opfern,
kann sich jedoch bezahlt machen, und zwar um ein
Vielfaches.
Mit fast dreißig jahren Erfahrung im Bereich
sichere Schraubverbindungen haben
wir von Nord-Lock durch unsere Qualitätsprüfungen
und unseren technischen Service, der
kundenspezifische Prüfungen für schwierige Applikationen
einschließt, ein umfassendes Know-how
zusammengetragen. Nord-Lock hat im Auftrag seiner
Kunden aus den unterschiedlichsten Branchen
im Laufe der Jahre eine Vielzahl von Tests durchgeführt.
Jedes Jahr treffen unsere weltweit etablierten
Vertriebsingenieure ihre Kunden vor Ort, um ihnen
bei der Optimierung schwieriger und stark belasteter
Schraubverbindungen behilflich zu sein.
Carin Esberg
Marketing Manager
04 08 15
Dieses Magazin soll ein weiterer Schritt sein, Sie
an unserem Know-how teilhaben zu lassen, unabhängig
davon, ob Sie bereits zu unseren Kunden gehören
oder ob Sie aufgrund von Vibrationen, Ermüdungserscheinungen
oder Ausfallzeiten Probleme
mit lockeren Schraubverbindungen haben.
Das magazin, das Sie in Ihren Händen halten,
behandelt die Optimierung von Schraubverbindungen
in unterschiedlichsten Industriezweigen
wie z. B. Transport, Energie und Offshore,
und enthält neue Ideen und interessante Lösungen
für Probleme in Zusammenhang mit der Schraubensicherung.
Beispielsweise der Ankerbolzen, der
eigens für ein schwedisches Tunnelprojekt entwickelt
wurde und 120 Jahre lang fest sitzt (Seite 16).
Oder die raffinierte und gleichzeitig einfache Ein-
Mutter-Lösung für die CR-Pumpen des Pumpenherstellers
Grundfos (Seite 12). Oder die Bolzen, die
die rasante Fahrt auf den Vekoma
Achterbahnen von der ersten Sekunde
an sicher machen (Seite 5).
All dies sind Beispiele von Unternehmen,
die sich für Schrauben
und Muttern etwas mehr Zeit
genommen haben und dadurch
die Kosten senken, die
Leistungsfähigkeit erhöhen
und den Produktwert steigern
konnten.
Sie können uns jederzeit Ihre Kommentare
oder Anregungen zukommen lassen: bolted@
tidningskompaniet.se
Gedruckt in Schweden von VTT Grafiska.
Gedruckt auf UPM Finesse Gloss 100 g und
Maxigloss 200 g.
Bolted wird zu Informationszwecken
herausgegeben. Die in dem Magazin enthaltenen
Informationen sind allgemeiner Natur und sind
nicht als Ratschläge oder Entscheidungsgrundlage
anzusehen. Die Nutzung der gelieferten
Informationen erfolgt auf alleiniges Risiko des
Nutzers, und Nord-Lock kann in keinerlei Hinsicht
für Schäden verantwortlich gemacht werden, die
direkt, unbeabsichtigt, als Folge von oder indirekt
durch die Verwendung der in Bolted enthaltenen
Informationen entstehen.
INHALT
08 Die Größe ist entscheidend
Die Komplexität eines Schraubensicherungssystems
wird bisweilen unterschätzt und die Schrauben
werden häufig überdimensioniert. Solche Fehler
können vermieden werden.
12 Grundfos geht dem Problem
auf den Grund
Der dänische Pumpenhersteller Grundfos hatte
ein teures Problem mit losen Schrauben. Ein Paar
kundenangepasster Sicherungsscheiben löste das
Problem.
04 MIT NORD-LOCK GESICHERT
07 DIE EXPERTEN
15 Sichere Arbeitsbedingungen
Offshore
Herabfallende Gegenstände sind die häufigste
Ursache für Unfälle in Offshore-Anlagen. Lernen
Sie Johan Kolstø kennen, den Mann, der neue
Maßstäbe in Sachen Sicherheit gesetzt hat.
16 Tunnel mit Weitsicht
Alles vibriert, wenn die Züge den Tunnel zwischen
Schweden und Dänemark durchfahren. Ein spezieller
Ankerbolzen sorgt dafür, dass die Gerüste die
nächsten 120 Jahre fest sitzen.
17 BOLTING NEWS
18 QUALITÄT IN JEDEM SCHRITT
bolted Nr. 1 2009
3

Mit NORD-LOCK gesichert
EIN ERFOLGSREZEPT
Kunde:
Dino Paoli S.r.l
Produkt:
Schlagschrauber
OB EIN AUTORENNEN gewonnen oder verloren
wird, entscheidet sich häufig beim Boxenstopp:
Die Sekunden, die zum Wechseln der
Reifen und zum Tanken der Wagen erforderlich
sind, geben nicht selten den Ausschlag,
ob der Fahrer vom Podium aus Champagner
verspritzt oder als Verlierer das Feld verlässt.
Eines der wichtigsten Werkzeuge bei jedem
Freie
geschwindigkeit:
8 600 U/MIN
MAX.
dREHMOMENT:
2 800 Nm
MUTTER
ENTFERNT:

Sichere
verbindungen
Nord-Lock Sicherungsscheiben
– ungefähr 200
Paare pro Zug – werden
für die Stahl-Stahl- und
Stahl-Komposit-Verbindungen
verwendet.
Foto: Vekoma
NICHTS FÜR ANGSTHASEN
KUNDE:
Vekoma Rides Manufacturing
ANLAGE:
Suspended Looping Coaster – SLC
HÖHE:
33 m
BAHNLÄNGE:
689 m
INVERSIONEN:
5
max. GESCHW.:
80 km/h
BEI EINER ACHTERBAHN geht es vor allem um
eins: auf Grundlage physikalischer Gesetze mit
Hilfe hoher Geschwindigkeiten, steiler Gefälle
und Kurven vermeintliche Gefahren zu simulieren,
um den Adrenalinspiegel der Passagiere in
die Höhe zu treiben. Aber trotz der haarsträubenden
Vorspiegelung einer Gefahr gehören
Achterbahnen statistisch gesehen zu den sichersten
Anlagen in Vergnügungsparks.
Das in den Niederlanden ansässige Unternehmen
Vekoma Rides Manufacturing, einer der bekanntesten
Hersteller von Achterbahnen, dessen
Anlagen in vielen der führenden Vergnügungsparks
der Welt zu finden sind, unter anderem in den großen
Parks in den USA, verwendet Nord-Lock Sicherungsscheiben
als Teil seines umfassenden Sicherheitskonzepts.
Die Sicherungsscheiben – ungefähr
200 Paare pro Zug – werden für Stahl-Stahl- und
Stahl-Komposit-Verbindungen verwendet, die konstanten
Vibrationen ausgesetzt sind, häufig bis zu
12 Stunden pro Tag, 365 Tage im Jahr.
Die Eigenschaft der Sicherungsscheiben, das
durch Vibrationen bedingte Losdrehen der Schrauben
zu verhindern, sowie die Tatsache, dass die
Sicherungsscheiben von internationalen Zertifizierungsanstalten
zugelassen sind, trugen dazu bei,
dass sich Vekoma für Nord-Lock entschied.
Das Ergebnis ist eine rasante Fahrt, bei der Ihnen
die Haare zu Berge stehen – ohne sich einer
Gefahr auszusetzen.
Foto Michael L. Levitt
bolted Nr. 1 2009
5

mit NORD-LOCK gesichert
Alpiner betrieb:
Nord-Lock Sicherungsscheiben
werden zur optimalen Sicherung
der Schraubverbindungen
der Antriebsritzel verwendet,
um ein Losdrehen durch
Schwingungsbeanspruchung
und dynamischer Belastungen zu
verhindern.
perfekte piste
leistung:
435 PS
DREHMOMENT:
2 100 Nm BEI 1 000 u/mIN
Kunde:
Prinoth/Leripa
DIESES FAHRZEUG KOMMT jeden Hang hinauf,
den man mit Skiern herunterfahren kann, unabhängig
von Winkel, Steigung, Buckeln und
Löchern, extremer Kälte oder Schneetreiben –
nichts kann sich ihm in den Weg stellen.
Modell:
Leitwolf
präparationskapazität:
100 000 m 2 /h
Motor:
12,8-L-diesel
Der Leitwolf, der vom Pistenmaschinenpionier
Prinoth entwickelt wurde, einem Unternehmen
mit Standort im Grödnertal in Südtirol, ist
eine hochmoderne Pistenmaschine mit echtem
Pininfarina-Design, beeindruckender Motorleistung
und der Wendigkeit eines Sportwagens.
Nord-Lock beliefert Prinoths österreichischen
Subunternehmer Leripa seit 2001 mit Sicherungsscheiben
für die Vollkunststoffantriebsritzel. Die
Sicherungsscheiben werden verwendet, um die
Schraubverbindungen der Antriebsritzel optimal
zu sichern und um zu verhindern, dass sie sich
durch die Schwingungsbeanspruchung und dynamische
Belastung lösen, welche unter den schwierigen
alpinen Bedingungen auftreten können.
Foto: Prinoth
FÜR geschwindigkeit gebaut
Kunde:
Hitachi, Kawasaki HI, Nippon Sharyo
Kapazität:
1 323 Passagiere
gesamtlänge:
400 m
höchstgesch.:
300 km/h
Ausgangsleistung:
17,08 MW
gewicht:
715 t
Sicherer und einfacher
Bei Zehntausenden von Schrauben,
die an jedem Zug angezogen
werden müssen, vereinfachen
Nord-Lock Sicherungsscheiben
die Montage und sorgen für
eine bessere Sicherung der
Schraubverbindungen.
Foto: Japan Rail
DER DERZEIT SCHNELLSTE ZUG der Welt fährt jetzt noch schneller. Das
neuste Modell des Shinkansen, des berühmten Hochgeschwindigkeitszugs
der japanischen Reichsbahn (JR), der weltweit auch als Bullet Train
bekannt ist, erreicht Geschwindigkeiten von 300 km/h.
Als erster Shinkansen mit Neigetechnik kann er Kurven mit noch höheren
Geschwindigkeiten nehmen als seine Vorgänger. Der N700 legt die 550 km
von Tokio nach Osaka in gerade einmal 2 Stunden und 25 Minuten zurück.
Während eine Fahrt im Shinkansen N700 für die Passagiere ein ruhiges,
fast geräuschloses Erlebnis ist, entstehen bei diesen Geschwindigkeiten
beim Transport von mehr als 1 300 Passagieren und einem Gesamtgewicht
von über 700 Tonnen erhebliche Vibrationen.
Um sicherzustellen, dass sich die Schrauben nicht durch die Vibrationen
lösen, entschieden sich die Hersteller des N700 für Nord-Lock-Keilsicherungsscheiben,
nachdem diese beim Junker Vibrationstest hervorragend abgeschnitten
hatten. Die älteren Shinkansen-Modelle waren mit Schraubensicherungssystemen
wie Federringen, Sicherungsdrähten und Sicherungsmuttern
ausgestattet. Bei Zehntausenden von Schrauben, die an jedem Zug angezogen
werden müssen, vereinfachen Nord-Lock Sicherungsscheiben die Montage
und sorgen für eine bessere Sicherung der Schraubverbindungen.
6 bolted Nr. 1 2009

DIE EXPERTEN
Schicken Sie Ihre Fragen zum Thema Schraubensicherung per E-Mail an experts@nord-lock.com
Olena Kalmykova
Applikations-
Technikerin
Csaba Madru
leiter der
KUNDENtestabteilung
Frida Cullin
Material-
Expertin
FRAGEN SIE
DIE EXPERTEN
Haben Sie Fragen zum Thema
Schraubensicherung? Stellen Sie die
Nord-Lock-Experten auf die Probe.
Warum drehen sich
Schrauben los?
F: Warum drehen sich Schrauben
und Muttern los, wenn eine
Schraubverbindung Vibrationen
und/oder dynamischen Belastungen
ausgesetzt wird?
A: Das Losdrehen von Schraubverbindungen
aufgrund von Vibrationen
und/oder dynamischer Belastung ist
ein wichtiges Phänomen, da es eine
der häufigsten Ursachen für das Versagen
von Schraubverbindungen ist.
Eine angezogene Schraube wird
gedehnt, strebt jedoch ähnlich wie
eine Feder danach, auf ihre ursprüngliche
Länge zurück zu gehen.
Dies kann nur durch Rotation
der Schraube/Mutter in
Losdrehrichtung erfolgen, wodurch
die Vorspann kraft der Schraube
verloren geht. Die Schraube/Mutter
wird jedoch am Losdrehen
durch die Reibung gehindert, die
Warum Keil- anstelle
von Reibungssicherung?
F: Was ist der Unterschied zwischen
Keil- und Reibungssicherung
und wann ist Schmierung
erforderlich?
A: Das Prinzip der Reibungssicherung
basiert auf der erhöhten Reibung
im Gewinde oder unter dem
Schraubenkopf/der Mutter. Der
größte Nachteil dieser Methode ist
die höhere Torsionsbelastung, der
die Verbindung ausgesetzt ist und
die dazu führen kann, dass sich
Klemmkraft [kN]
Anzugsmoment-/Klemmkraft-Test
Anzugsmoment (Nm)
Um Kontrolle über die Klemmkraft zu erhalten und die volle Kapazität der Schraube ausnutzen
zu können, darf nur eine geringe Abweichung der erreichten Klemmkraft vorkommen.
zwischen den Kontaktflächen im
Gewinde und unter dem Schraubenkopf/der
Mutter herrscht.
Wenn eine Verbindung Vibrationen
und/oder dynamischer Belastung
ausgesetzt wird, die eine
Welches Scheibenmaterial soll ich verwenden?
F: Ich habe gelesen, dass Nord-
Lock Sicherungsscheiben in fünf
verschiedenen Materialien erhältlich
sind. Wie finde ich heraus, welches
Material für meine Applikation
das richtige ist?
Material
Stahl, EN 1.7182
Zinklamellenbeschichtung
A4, AISI 316L,
EN 1.4404
SMO 254, AISI S31254,
EN 1.4547
Inconel 718,
ASTM N07718, EN 2.4667
Hastelloy/Inconel C-276,
ASTM N10276, EN 2.4819
Einsatzbereich
Allzweck
Korrosive
Umgebungen
Salzwasser,
Chloride
Hohe
Temperaturen
Extrem korrosive
Umgebungen
A: Es stimmt, dass Nord-Lock Sicherungsscheiben
in fünf verschiedenen
Materialien erhältlich sind. Zwei der
Materialien werden als Standard angeboten
und sind in einem breiten
Anwendungsbereich einsetzbar. Das
am häufigsten verwendete Material
Beispiele aus der Industrie
Maschinenschrauben
Die meisten
Edelstahlapplikationen
Nahrungsmittel-/Unterwasser-/
Pumpenapplikationen
Gas-/Dampfturbinen,
Wärmetauscher, Turbokompressoren
Chemische Industrie, Zellstof &
Papier, säurehaltiges Naturgas
die Schraubverbindung bei geringerer
Vorspannkraft als erwartet
löst. Aufgrund der ungleichmäßigen
Reibung erreichen Sie unter
Umständen die erforderliche
Vorspannkraft nicht. Eine unzureichende
Vorspannkraft ist die häufigste
Ursache für das Versagen einer
Schraubverbindung, häufig
aufgrund von Ermüdung. Schmiermittel
werden im Allgemeinen zur
Minimierung von Reibung und
zum Erreichen einer gleichmäßigen
Vorspannkraft
verwendet. Allerdings
führen
Schmiermittel zu
einer markanten
Geschmiert
Trocken
FRAGEN SIE
Die experten
Haben Sie Fragen an das
Bolted-Expertenteam?
Wenn Sie mehr über
Schraubensicherung
erfahren möchten,
mailen Sie Ihre Frage an
experts@nord-lock.com
ist Standard-Stahl mit Zinklamellenbeschichtung.
Außerdem bieten
wir unsere Sicherungsscheiben in
Edelstahl (A4) an. Die Edelstahl-Sicherungsscheiben
haben eine gehärtete
Oberfläche, um alle Qualitäten
von Edelstahlschraub verbindungen
sichern zu können. Für Kunden mit
Applikationen in extremen Umgebungen
können Schraubverbindungen
in speziellen Materialen
erforderlich sein. Auf Anfrage
Reduktion oder sogar
zum Verlust der
Sicherungsfähigkeit
bei Methoden,
die auf Reibung basieren.
Bei Schraubensicherungen,
die auf Reibung
basieren, hat man wenig oder gar
keine Kontrolle über die erhaltene
Vorspannkraft.
Die Keilsicherungsmethode
basiert auf Vorspannung anstelle
von Reibung. Das gängigste Beispiel
eines Keilsicherungssystems
ist ein Scheibenpaar, bei dem die
Steigung der Keilflächen höher
ist als die Gewindesteigung der
Schraube. Das Scheibenpaar wird
so eingesetzt, dass die innenliegenden
Keilflächen aufeinander liegen.
Beim Festziehen der Schraube/der
Mutter prägen sich die
Radialrippen des Scheibenpaars
formschlüssig in die Gegenauflage
ein, Bewegungen sind nur noch
zwischen den Keilflächen möglich.
Ein Drehen der Schraube/Mutter
wird durch die Keilwirkung der
Keilflächen blockiert. Die Keilsicherung
wird nicht durch Schmierung
beeinträchtigt, Sie können
durch Schmierung die Schraubverbindung
bis auf ihre volle Kapazität
ausnutzen.
ok
relative Bewegung zwischen den
Kontaktflächen verursachen, führt
dies zu einer Reduktion der Reibung,
da die dynamische Reibung
geringer ist als die Statische. Dies
führt dazu, dass die Schraube/Mutter
nicht länger durch die Reibung
gehalten wird und sich losdreht.
Die häufigsten Ursachen für
eine Bewegung zwischen Kontaktflächen
sind Vibrationen und externe
dynamische Kräfte.
cm
bieten wir drei spezielle Legierungen
an. Die Materialwahl hängt von
der Einsatzumgebung ab, siehe die
nachfolgende Tabelle. Wenn Sie weitere
Unterstützung bei der Wahl des
richtigen Materials für Ihre Applikation
benötigen, können Sie sich jederzeit
an unsere Material expertin
wenden.
fc
Foto: Martin Magntorn
bolted Nr. 1 2009
7

8 bolted Nr. 1 2009

So ermitteln sie die richtige
Grösse
Schraubverbindungen
Im Maschinenbau, bei der Fertigung und der
Konstruktion macht man sich häufig wenig Gedanken über
Schraubverbindungen. Werden Verbindungen mithilfe eines
einfachen Schraubverbunds aus Schrauben und Muttern
zusammengehalten, besteht bisweilen die Tendenz, die Komplexität
des Systems zu unterschätzen. Ein häufig gemachter Fehler ist das
Überdimensionieren der Schraube, was zu teuren Ausfällen und
Reklamationen führen kann.
TEXT:
Huw Kidwell
FOTOS:
tidningskompaniet
A
M MORGEN DES 7. NOVEM-
BER 1940 fegte ein Wind
durch die Tacoma Narrows
zwischen Tacoma und der
Kitsap-Halbinsel im amerikanischen
Bundesstaat
Washington. Kein besonders
starker Wind, der aber
dennoch die kürzlich eröffnete
doppelspurige Hängebrücke
über den Sund in
Schwingung versetzte. Barney
Elliott, der Eigentümer
des örtlichen Fotogeschäfts,
holte seine Kamera hervor und fotografierte den
Vorfall und schuf so ein einzigartiges, historisches
Dokument.
Es war schon vorher aufgefallen, dass es an
der Brücke an windigen Tagen zu Schwingungen
und Verwerfungen kam. An diesem besonderen
Tag ging die Drehbewegung jedoch in eine sogenannte
Torsionsschwingung über, die dazu führte,
dass die Brücke zusammenstürzte. Glücklicherweise
kam niemand zu Schaden.
Ein Artikel, der 2008 im Journal of Sound
and Vibration veröffentlicht wurde, verdeutlicht,
dass der Kollaps durch selbsterregte Schwingungen
verursacht wurde, die durch den Schlupf des
nördlichen mittleren Spannkabels (aufgrund des
Verlusts der Reibungshaftung) verstärkt wurden.
Die Schrauben, welche die Kabel zusammenhielten,
wurden Kräften ausgesetzt, die deren Belastbarkeit
überstiegen. Der Zusammensturz der
Tacoma-Narrows-Brücke dient auch heute noch
als abschreckendes Beispiel und Lehrstück für
angehende Bauingenieure.
Eine Schraube muss auf ihre vorgegebene
Vorspannung angezogen werden, damit eine
Vorspannkraft auf die Verbindung ausgeübt
wird, um eine optimale Funktionalität zu erreichen.
Jede Abweichung führt zu einer Schwächung
der Verbindung. In einer Schraubverbindung
lastet auf der voll angezogenen Schraube
nur ein kleiner Teil der externen Kräfte, die auf
die Verbindung einwirken. Die beiden Extreme
sind einerseits eine harte Verbindung, bei der
die Schraube aus einem Material mit geringer
Steifigkeit und die Verbindung aus Material mit
hoher Steifigkeit besteht sowie andererseits eine
weiche Verbindung, bei der die Schraube aus Material
mit hoher Steifigkeit und die Verbindung
aus Material mit geringer Steifigkeit besteht. Im
bolted Nr. 1 2009
9

Die Tacoma-Narrows-
Brücke kollabierte
1940 aufgrund starker
Winde. Die Schrauben
im nördlichen mittleren
Spannkabel waren
Kräften ausgesetzt, für
die sie nicht ausgelegt
waren.
„Die verwendete Schraubengröße kann sich darauf
auswirken, wie viel Vorspannkraft angelegt werden muss
– generell gilt, je größer der Schraubendurchmesser oder
je stärker die Schraube, je höher ist die Vorspannkraft, die
angelegt werden kann.“ dr jeff Vogwell, Bath University, UK
Foto: getty images
ersten Fall hält die Schraube nur einem geringen
Teil der steigenden externen Belastung stand, im
zweiten Fall hält die Schraube dem größten Teil
der steigenden externen Belastung stand.
Bill Eccles, ein BERATER im Bereich Schraubverbindungen
und Gründer der britischen Website
Bolt Science, ist einer der führenden unabhängigen
Experten für Schraubverbindungstechnologie.
Seiner Meinung nach ist es wichtig, die Kräfte,
die auf eine Schraubverbindung einwirken
sowie deren Verhältnis zueinander zu verstehen
und zu berechnen, um die geeignete Schraubengröße
zu bestimmen.
„Eine Schraube hat normalerweise die Funktion,
eine Vorspannkraft auf eine Verbindung
auszuüben, damit es beim Einwirken externer
Belastungen nicht zu einer Trennung oder einer
Verschiebung innerhalb der Verbindung kommt.
Die Schraube wird beim Anziehen unter Spannung
gesetzt und leicht gedehnt, um eine optimale
Zugkraft auf die Verbindung auszuüben.“
Die Verwendung einer möglichst großen Schraube
ist laut Bill Eccles keine optimale Lösung.
„Wenn eine Schraube zu groß ist, wirkt
sich das nicht nur auf die Kosten aus. Wichtig
ist auch, dass die Dehnfähigkeit der Schraube
in dem Maß abnimmt, in dem sie im Verhältnis
zu einer bestimmten Materialstärke größer
wird. Dies wird durch die Tatsache verkompliziert,
dass es in jeder Schraubverbindung zu einer
Lösung der Verbindung oder einem Verlust
der Vorspannkraft kommt, d. h. dass selbst wenn
eine Schraube voll angezogen ist, das Material
der Verbindung im Laufe der Zeit unter Druck
etwas nachgibt. Da mit zunehmender Schraubengröße
deren Dehnfähigkeit abnimmt, kann
dies zu einer möglichen Lösung der Schraubverbindung
und zur Bildung eines Spalts führen.“
Aber was passiert, wenn man eine kleinere
Schraube verwendet?
„Bei einer kleineren Schraube führt der Relaxationsverlust
zu einem gewissen Verlust der Spannung,
der aber nicht die gleiche Auswirkung hat, da
die Schraube eine höhere Dehnfähigkeit besitzt.“
Dr Jeff Vogwell ist Dozent an der britischen
Bath University am Fachbereich Maschinenbau.
Seiner Meinung nach wird die erforderliche
Schraubengröße im Allgemeinen von der
Materialstärke der Schraube vorgegeben. „Die
10 bolted Nr. 1 2009

IllustrationEN: Kjell Eriksson
Kraft
Elastische Verbindung
Kraft, die
auf die
Verbindung
einwirkt
Belastung
Belastung
der
Schraube
Belastung
der
Verbindung
Beispiel einer harten Verbindung mit einer Schraube
mit geringer Steifigkeit und einem hochsteifen Verbindungsmaterial.
Die Schraube ist nur in geringem Umfang
den steigenden externen Kräften ausgesetzt, ein
erstrebenswerter Zustand.
Kraft
Steife Verbindung
Belastung
Kraft, die auf
die Verbindung
einwirkt
Belastung der
Schraube
Belastung der
Verbindung
Hier muss die Schraube den Hauptteil der steigenden
externen Kräfte tragen. Daher muss die Steifigkeit/
Größe der Schraube reduziert werden, entweder durch
Verwendung einer kleineren Schraube oder durch die
Reduzierung des Schaftdurchmessers.
In diesem Beispiel eines Brückenelements besteht ein
komplexes Verhältnis zwischen den Schraubverbindungen,
d. h. dass ein Modellieren der Kräfte vor der Fabrikation
dringend erforderlich ist.
So ermitteln Sie die
richtige Schraubengröße
Die funktion einer schraubverbindung ist das
Zusammenpressen von zwei oder mehr Teilen. Die
spezielle Aufgabe einer Schraube ist es, eine Vorspannkraft
auf die Verbindung auszuüben und
Belastungen durch Abscheren, Verbiegen oder exzessive
dynamische Belastungen zu widerstehen.
Bei der Wahl der richtigen Schraube kommt
es vor allem auf deren Vorspannkraft an, die
so stark sein muss, dass sich die zusammengepressten
Teile nicht gegeneinander verschieben
oder teilen, wenn die Verbindung externen
Belastungen ausgesetzt wird. Es ist immer
von Vorteil, eine Schraube mit einem kleinen
Durchmesser und einer großen Klemmlänge
zu wählen, um den Verlust der Klemmkraft
aufgrund von Senkungen zu verhindern und
eine elastische Verbindung zu schaffen, die Vibrationen
und auf die Verbindung einwirkende
Kräfte kompensieren kann. Eine zu große
Schraube erreicht die vorgegebene Vorspannkraft
mit geringerer Dehnung als eine Schraube
mit kleinerem Durchmesser. Daher kommt es
in diesem Fall selbst bei einer geringen Senkung
zu einer deutlichen Verschlechterung der
Vorspannkraft. Außerdem nimmt die Schraube
einen größeren Teil der Belastung auf als die zusammen
gepressten Teile, da eine dicke Schraube
weniger elastisch ist als eine dünne, was zu
einer Ermüdung der Schraube führen kann.
Die Wahl einer zu großen Schraube hat
nicht immer eine Erhöhung der Vorspannkraft
und somit einer richtig ausgelegten Schraubverbindung
zur Folge. Stattdessen erhält man
häufig eine Verbindung mit geringerer Vorspannkraft
und einem hohen Risiko der Materialermüdung,
die zudem teurer und schwieriger
anzuziehen ist.
Die Wahl der richtigen
Schraubengröße ist von
größter Bedeutung.
So wählen Sie die richtige Schraube für die
Verbindung:
Identifizieren Sie als erstes die Art der Belastung.
Bestimmen Sie die erforderliche Vorspannkraft
für die Verbindung.
Wählen Sie den geringsten Schraubendurchmesser,
der die gewünschte Vorspannkraft
erreichen kann.
Wählen Sie eine effiziente Schraubensicherungsmethode.
Bestimmen Sie die Anzugsmethode,die am
besten für die Applikation geeignet ist.
verwendete Schraubengröße kann beeinflussen,
wie viel Vorspannkraft angelegt werden muss –
als Daumenregel gilt, je größer der Schraubendurchmesser,
je höher die Vorspannkraft, die angelegt
werden kann.“
Eine stabile Schraubverbindung zeichnet sich
laut Vogwell dadurch aus, dass die Schraube unter
Vorspannung steht und somit die Teile der Verbindung
durch Kompression verklemmt werden.
Reibung zwischen den zusammen geklemmten
Teilen sorgt dafür, dass die Verbindung Scherkräften
widersteht und die Schraube somit geschützt
wird. Eine Kraft, die danach strebt, die Bauteile
zu trennen, muss zuerst die Teile „entkomprimieren“
– wodurch die Schraube bei variierender externer
Belastung vor einer Ermüdung des Metalls
geschützt wird.
„Ein gutes Beispiel ist das Anziehen der
Schrauben bei der Montage eines Zylinderkopfs
im Motorblock eines Autos – ein hohes Anzugsdrehmoment
ist erwünscht, um der Kraft Stand
zu halten, die während eines Takts durch den
Gasdruck in den Motorzylindern entsteht.“
Nobuyoshi Niina arbeitet als Mechanical
Metier Manager bei Schlumberger im Stonehouse
Technology Center im britischen Gloucestershire
– einem Fachzentrum für Bohrtechnologie,
das die Schlumberger Oilfield Services
unterstützt.
Das Zentrum arbeitet zum großen Teil mit
der Entwicklung und Prüfung von Bohrausrüstung,
wobei Schraubverbindungen einen wichtigen
Bereich darstellen.
„Schraubverbindungen spielen in Bohrwerkzeugen
eine entscheidende Rolle, da sie extremen
Bedingungen wie hohen Temperaturen,
Druck, Schlägen und Vibrationen standhalten
müssen. Im laufenden Betrieb ist der Ausfall
eines Bohrwerkzeugs im Hinblick auf Arbeitsstunden
ein teurer Spaß und ein Wiederanlauf
ist so gut wie unmöglich“. Bei der Berechnung
möglichst starker Schraubverbindungen werden
unterschiedliche Methoden eingesetzt.
„Von einem Rechner wird die erforderliche
Vorspannkraft für die Applikation auf Grundlage
eines komplexen Algorithmus berechnet und
modelliert, und es werden Losdrehsicherungen
wie Nord-Lock Sicherungsscheibensysteme
verwendet, um das ‚Ausschlagen‘ zu verhindern,
welches durch lose Schrauben entsteht“, schließt
Nobuyoshi Niina ab.
bolted Nr. 1 2009
11

grundfos

pumpt hoch
Grundfos, einer der größten
pumpen
Pumpenhersteller der Welt, hatte
ein Problem. Die Kombination aus
Vibrationen, hohen Temperaturen
und korrosiven Flüssigkeiten führte
dazu, dass sich die Nylonsicherungsschrauben
im Inneren der Maschinen
lösten, was zur Folge hatte,
dass die Pumpen des dänischen
Unternehmens, welches weltweit
für seine Qualität und Zuverlässigkeit
bekannt ist, bisweilen ausfielen.
Der Zufall wollte es, dass sie einen
brillanten Ausweg aus ihrer Zwickmühle
fanden.
TEXT:
David Wiles
FOTOS:
Getty images, martin magntorn and grundfos
GRUNDFOS IST EINES von Dänemarks größten
Unternehmen mit weltweit 18 000
Mitarbeitern, von denen ca. 5 000 in der
weitläufigen Hauptniederlassung tätig
sind, die in die sanfte Hügellandschaft im
Nordwesten von Dänemark eingebettet
ist. Das Unternehmen ist der größte Hersteller
von Umwälzpumpen und produziert
zudem Tauchpumpen zum Abpumpen
von Grundwasser und so genannte
CR-Pumpen für industrielle Einsätze.
Bei der letztgenannten Gruppe kam es
aufgrund von lockeren Nylonsicherungsmuttern
zu Problemen. „Dass sich die
Muttern lösten, war ein riesiges Problem“, erklärt der Leiter
des Bereichs General Industry Morten Gylling. „Sie sind
bolted Nr. 1 2009
13

„Wir bezahlen einen
höheren Preis, um dieses
Problem zu lösen, aber
das ist uns unsere
Nachtruhe wert.“
Per Frost Vedsted, leitender Ingenieur, Grundfos
Leiter des Bereichs General Industry, Morten Gylling (links), Grundfos Pumpenmontage
(Mitte) und der leitende Ingenieur Per Frost Vedsted (rechts).
die kleinste Komponente der Pumpe aber
gleichzeitig auch die wichtigste.“
Die Nylonsicherungsmuttern, die bis zu einer
bestimmten Temperatur einwandfrei funktionierten,
verloren bei Temperaturen von über 80
Grad ganz einfach ihre Sicherungseigenschaften.
„Und bei hohen Vibrationen ging bei der Sicherungsmutter
mit der Zeit zudem die Vorspannung
der Schraubverbindung verloren. Wir hatten
aufgrund der losen Muttern eine Reihe von
Ausfällen“, erklärt Grundfos leitender Ingenieur
Per Frost Vedsted, „und waren daher auf der Suche
nach einem neuen Design, um dieser Probleme
Herr zu werden.“
ALSO MACHTEN SICH GRUNDFOS Ingenieure an die
Arbeit und stellten eine Reihe möglicher Lösungen
vor, von denen jedoch keine ideal war. Die
Wende kam, als sie auf einem Industrieseminar
per Zufall mit Nord-Lock in Kontakt kamen.
„Es war die Vorführung des Junkertests, die
das Interesse meiner Kollegen weckte“, erinnert
sich Vedsted. „Wir luden das Unternehmen zu
uns nach Dänemark ein, um es uns mit eigenen
Augen anzusehen, und ich glaube, es dauerte
gerade einmal eine halbe Stunde, bis wir davon
überzeugt waren, dass dies eine Lösung für unsere
Probleme sein könnte.“
Die Lösung, nach der Grundfos bislang vergeblich
gesucht hatte, war das Schraubensicherungssystem
von Nord-Lock.
„Man muss fairerweise sagen, dass das Konzept
brillant war – leider war es nicht mit unseren
Applikationen kompatibel“, erklärt Gylling.
Grundfos benötigte für seine Pumpen Sicherungsscheiben
aus härterem Material und mit
kleinerem Innendurchmesser. Also arbeiteten
Ingenieure beider Firmen gemeinsam über ein
halbes Jahr daran, mit der Hochleistungslegierung
Hastelloy (SMO254) als Ausgangsbasis die
heutige Lösung zu entwickeln.
VON ANFÄNGLICH 50 000 Nord-Lock Sicherungsscheiben
im ersten Jahr liegt die Auftragsmenge
von Grundfos mittlerweile bei 500 000
Stück pro Jahr. Und wenn die Lösung in einem
neuen Pumpensortiment eingebaut wird, kann
die Zahl im Laufe der nächsten zwei Jahre auf
über eine Million anwachsen.
„Dies ist ein fantastisches Beispiel dafür, wie
zwei Unternehmen zusammen eine hervorragende
Lösung entwickeln können“, fährt Gylling
fort. „Nord-Lock hat ein ausgezeichnetes
Konzept, während Grundfos den Markt kennt
und das entsprechende Know-how über Korrosionsmaterial
besitzt. Durch eine offene und
ehrliche Zusammenarbeit haben wir etwas geschaffen,
das man als bahnbrechende Technologie
bezeichnen kann, die weder Nord-Lock
noch Grundfos allein hätten entwickeln können.
Durch unsere Zusammenarbeit haben alle
gewonnen.“
FAKTEN:
Grundfos
CR-MEHRSTUFENPUMPEN
ApplikationEN:
DRUCKERHÖHUNG, KESSELBESCHICKUNG,
REINIGUNG, TEMPERATURKONTROLLE
INDUSTRIEN:
BERGBAU, SCHIFFFAHRT, WERKZEUGMASCHINEN,
OFFSHORE, FEUERWEHREN, PHARMA, PETROCHEMIE
KONSTRUKTIONSMATERIALIEN:
GUSSEISEN, EDELSTAHL, TITAN
TEMPERATURBEREICH:
BIS ZU 120 °C (standard), BIS ZU 180 °C (variant)
DURCHSATZ:
1–180 *m 3 /h
SCHRAUBENSICHERUNG:
Nord-Lock
Tetra Pak ist eines der Unternehmen,
das Grundfos CR-Pumpen in der Produktion
verwendet.
Geschäftliche Vorteile
SO PROFITIERT Grundfos vom Einsatz von
Nord-Lock Sicherungsscheiben:
n geringere lebenszykluskosten – trotz
höherer Initialkosten.
n bessere kontroLLe der Vorspannung
des Rotors.
n geringere reibung – es können
Schmiermittel verwendet werden.
n kein verschleiss, z. B. durch Hitze,
Vibrationen und korrosive Stoffe.
n eine massgeschneiderte Lösung durch
unternehmensübergreifende Zusammenarbeit.
14 bolted Nr. 1 2009

IM RAMPENLICHT
Das Leben Offshore sicherer machen
TEXT:
ISABELLE KLIGER
FOTO:
GRETHE NYGAARD
FAKTEN:
Johan
Kolstø
offshore Herabfallende Gegenstände
sind die häufigste Ursache
für Unfälle in Offshore-Anlagen.
Ein Faktum, das der norwegische Ingenieur
Johan Kolstø ändern wollte.
Er steht hinter dem Projekt Statoil
Hydro Health Safety & Environment
(HSE), das die Industrienorm für die
Handhabung herabfallender Gegenstände
auf Ölplattformen gesetzt
und somit Leben gerettet sowie Zeit
und Geld gespart hat.
Beschreiben Sie bitte das HSE-
Projekt, für das Sie verantwortlich
waren.
„Unser Ziel war es,
die Zahl herabfallender
Gegenstände auf Offshore-Anlagen
zu reduzieren.
Damals gab es
noch keine Vorschriften,
also untersuchten wir
mögliche Maßnahmen
zur Sicherung loser Gegenstände
und entwickelten
Inspektionsrichtlinien
für herabgefallene
Gegenstände. Zwischen
2004 und 2006 konnten
wir die Zahl herabfallender
Gegenstände
bei Statoil Hydro halbieren,
und unser Handbuch zur besten
Vorgehensweise bildete die Grundlage
für die Industrienorm bei der
Handhabung herabfallender Gegenstände,
die von der Vereinigung der
norwegischen Ölindustrie empfohlen
wird.“
Warum stellen herabfallende
Gegenstände ein Sicherheitsrisiko
dar?
„Mehr als 60 Prozent der schweren
Unfälle auf Offshore-Anlagen
werden durch herabfallende Gegenstände
verursacht. Hierbei muss
man den Fallenergiefaktor berücksichtigen,
d. h. was passiert, wenn
ein 1-kg-schweres Teil aus einer
Höhe von 30 m herunterfällt …“
Können Sie ein Beispiel nennen?
„Ich erinnere mich an einen
Zwischenfall, bei dem ein kleines
Rohrstück, das ca. 30 kg wog, ungesichert
auf einem oberen Deck
zurückgelassen worden war. Auf
dem darunter liegenden Deck waren
Alter: 62
Auftrag: Als Berater
der Dropped Object
Management Group
entwickelt er Schulungen
und Inspektionsrichtlinien
in Zusammenhang
mit der Handhabung
herabfallender
Gegenstände für im
Bereich Ölindustrie tätige
Organisationen.
Arbeiten im Gang, und im oberen
Deck gab es einen Spalt. Das Rohrstück
rollte auf dem oberen Deck
vor und zurück – und fiel durch den
Spalt, traf auf ein Rohr auf, prallte
ab und traf einen Mann am Hinterkopf,
der sofort tot war.“
Wie hätte man diesen Unfall verhindern
können?
„Es ist von größter Wichtigkeit,
lose Gegenstände zu sichern! In unserem
Handbuch zur besten Vorgehensweise
empfehlen wir ausdrücklich
das Schraubensicherungssystem
von Nord-Lock für Verbindungen,
die Vibrationen ausgesetzt sind,
wie z. B. Gitter, Lautsprecher, Kabelkanäle,
Leitern und Geländer,
aber die Einsatzmöglichkeiten sind
schier unbegrenzt. Der technische
Aufbau ist hervorragend – es ist extrem
zuverlässig und lässt sich einfach
überprüfen. Ich habe tatsächlich
noch nie gehört, dass sich ein
Nord-Lock-System gelöst hätte.“
Johan Kolstø war für das HSE-Projekt verantwortlich,
das der aktuellen Industrienorm zur Handhabung
herabfallender Objekte zugrunde liegt. Er ist
der Meinung, dass die Schraubensicherung eine
der wichtigsten Sicherheitsmaßvorkehrungen in
Offshore-Anlagen ist.
„Wer findet, dass Sicherheit
teuer ist, hat keine Ahnung, wie
viel ein Unfall kostet!“
Johan Kolstø, sicherheitsberater
Was ist an Nord-Lock Produkten
so speziell?
„Die Keilsicherungsscheiben!
Ihr technischer Aufbau sorgt dafür,
dass die Spannung immer erhalten
bleibt und sich der Verbund
einfach nicht lösen kann, unabhängig
von der Bewegung oder der Vibration,
der er ausgesetzt ist.“
Was raten Sie allen, die mit Offshore-Sicherheit
arbeiten?
„Wer findet, dass Sicherheit teuer
ist, hat keine Ahnung, wie viel ein
Unfall kostet! Normalerweise kommt
es nicht zu Unfällen, aber wenn Gegenstände
nicht vorschriftsmäßig gesichert
und überprüft werden, geht
früher oder später etwas schief. Die
Konsequenzen können katastrophal
sein, sowohl im Hinblick auf Unfälle
als auch auf Beschädigungen, die
Geld kosten und zu Arbeitsausfällen
führen. Für mich und meine Kollegen
geht es darum, die Leute kontinuierlich
und systematisch auszubilden,
ein systematischer Ansatz bei
der Erkennung und Kontrolle möglicher
Risiken ist das A und O. Wenn
man im Einklang mit unseren Empfehlungen
die beste Vorgehensweise
erarbeitet und sicherstellt, dass lose
Gegenstände vorschriftsmäßig gesichert
werden, können Unfälle dieser
Art vermieden werden.“
bolted Nr. 1 2009
15

DIE LÖSUNG
ZEITLOSES dESIGN
Die Schraubenköpfe sind in der Decke des
Tunnels in den Betonelementen versenkt.
Nord-Lock Sicherungsscheiben sichern die
Schraubverbindung vor Kräften, die von den
Zügen beim Einfahren und Verlassen des
Bahnhofs erzeugt werden. Die Konstruktion
ist so ausgelegt, dass sie 120 Jahre hält.
Licht am Ende des
Tunnels: Der Malmöer
Citytunnel kann bereits
sechs Monate früher als
geplant fertig gestellt
werden. In den beiden
parallel laufenden Tunneln
wurden ca. 243 000
m 3 Beton verbaut.
Weitsicht im Tunnel
TEXT:
DAVID WILES
FOTO:
MARTIN MAGNTORN
Die Herausforderung Zwanzig Meter unter den Straßen der
schwedischen Stadt Malmö nimmt der neue, unterirdische Teil des Hauptbahnhofs
langsam Formen an. Bislang noch ein gähnendes Loch, an
dessen Wänden die Musik aus den Radios der Arbeiter widerhallt und die
Luft nach Betonstaub riecht, wird hier im Dezember nächsten Jahres ein
wichtiger Verkehrsknotenpunkt liegen, der Schwedens drittgrößte Stadt
mit Kopenhagen, der größten Stadt Dänemarks, verbindet.
Die Malmö Citytunnel Group, das Konsortium, das hinter dem Projekt
steht, schrieb für den im Tunnel verwendeten Beton eine Haltbarkeit
von 120 Jahren vor, genau wie für sämtliche Komponenten,
die dort verbaut werden wie z. B. das Trägergerüst, in dem Stromkabel,
Wasser- und Ventilationsrohre laufen, und das den 350-m-langen
Bahnsteig säumt. Das Bauunternehmen NCC, das für den unterirdischen
Bahnhof und Bahnsteig verantwortlich ist, wurde beauftragt,
eine Lösung zu finden, mit der das Trägergerüst fest in der Tunneldecke
verankert werden kann und die den Druckwellen standhält, die
durch die einfahrenden bzw. anfahrenden Züge verursacht werden.
Die Lösung Die Lösung besteht aus einer Reihe von Stahlschienen,
die in den Beton der Tunneldecke eingegossen wurden. In diesen
Schienen sitzen Tausende von Ankerbolzen, die von Halfen-Deha in
hochwertigem A5-Stahl gefertigt wurden, und von denen jeder einzelne
mit einem Nord-Lock Keilsicherungsscheibenpaar befestigt ist.
„Wir setzen jeden einzelnen Ankerbolzen in die Schiene ein, drehen
ihn um 90 Grad und ziehen ihn dann fest“, erklärt Jörgen Andersson,
der verantwortliche Bauleiter von NCC. „Da diese Konstruktion
lange halten muss, waren die Anforderungen an die Bolzen und Sicherungsscheiben
entsprechend hoch. Wir verlassen uns darauf, dass
sie funktionieren.“
Das Ergebnis
Obwohl noch eine Menge zu tun ist, bevor der
erste Zug in den Bahnhof einfahren kann, liegt man mit den Arbeiten
am Citytunnel derzeit sechs Monate vor der Zeit – das Gerüstprojekt ist
bereits abgeschlossen. 5000 Ankerbolzen, die mit weißem, feuerbeständigem
Anstrich versehen sind, sorgen dafür, dass das Gerüst trotz der
Schwingungen, die durch die Ankunft der zahlreichen Zügen verursacht
werden, die täglich den Malmöer Hauptbahnhof auf der € 1 Milliarde
teuren Citytunnel-Strecke passieren, fest im Beton verankert ist.
Bei einem Preis von € 5 pro Stück und einer berechneten Nutzungsdauer
von mehr als hundert Jahren sind die Lebenszykluskosten
minimal.
„Wir sind mit dem Ergebnis sehr zufrieden. Es gab absolut keine Probleme“,
erklärt Andersson. „Im Citytunnel Reparaturen oder Wartungen
ausführen zu müssen, wäre mit enormen Schwierigkeiten verbunden,
da es nicht möglich ist, den Tunnel zum Durchführen der Arbeiten zu
schließen. Gut zu wissen, dass man sich die nächsten 120 Jahre wegen
des Trägergerüsts keine Sorgen zu machen braucht.”
16 bolted Nr. 1 2009

olting NEWS
Neuigkeiten zum Thema Nord-Lock und sichere Schraubverbindungen
Neu auf dem Markt – die Graphitpaste GTP600
Nord-Lock erweitert sein Produktsortiment im Bereich
sichere Schraubverbindungen. Mit der Graphitpaste
GTP600 werden auf innovative Art die Reibung reduziert
und der Korrosionsschutz verbessert, während
gleichzeitig die Wiederverwendbarkeit der Schraubverbindungen
erleichtert wird.
Laut Frida Cullin, Applikationstechnikerin
bei Nord-Lock, hat das neue
Graphit-Schmiermittel zahlreiche
Vorteile. So werden zum Beispiel
durch die geringe und gleichmäßige
Reibung Vorspannkraftabweichungen
beim Anziehen mehrerer Bolzen
reduziert. Dank der Beimischung von
FAKTEN:
GTP600
SCHMIERMITTEL
n GTP600 ist ein qualitativ hochwertiges
Graphitschmiermittel, das
traditionellen Schmiermitteln weit
überlegen ist. Die Verwendung
von GTP600 beim Anziehen von
Schraubverbindungen stellt eine
geringe und gleichmäßige Reibung
sicher, wodurch die Kapazität der
Schraube in vollem Umfang ausgenutzt
werden kann.
n GTP600 kann bei Temperaturen
bis zu 600°C eingesetzt werden.
Temperaturen von bis zu 600 ˚C.
n GTP600 ist in 250-ml-Dosen erhältlich.
Setzen Sie sich für weitere
Information mit Ihrem Vertriebshändler
vor Ort in Verbindung.
Nord-Lock hat alle Tests bestanden – und stellt sich neuen Herausforderungen
Den Kunden die Vorteile Ihres Produkts
anzupreisen, ist eine Sache –
es zu beweisen, eine andere. Um zu
zeigen, dass Nord-Lock den Qualitätsanforderungen
und Umweltmanagementrichtlinien
entspricht und
eine optimale Leistungsfähigkeit bietet,
werden die Produkte und Produktionsmethoden
regelmäßig von unabhängigen
Prüfanstalten getestet.
Bislang wurde Nord-Lock von
einer Reihe unabhängiger Institute
getestet. Und alle haben Nord-Lock
Produkte zugelassen und zertifiziert.
Nachfolgend sind einige der Zertifikate
und Zulassungen aufgeführt,
die Nord-Lock bislang erhalten hat.
Graphit bleibt diese geringe Reibung
auch nach langfristiger Nutzung in
rauen und korrosiven Umgebungen
erhalten, wodurch die Demontage
erleichtert und die Lebenszyklusleistung
der Schraube verbessert wird.
Durch GTP600 wird die gewünschte
Vorspannkraft bereits bei einem gen
DNV Typenzulassung D-3029 – Gütesicherung
durch die unabhängige Organisation
DNV (Det Norske Veritas).
n EBA-Zulassung für die deutsche
Bahnindustrie.
n ISO 14001 – unabhängiges Qualitäts-
und Umweltmanagementzertifikat
ausgegeben von Swedac (Schwedisches
Amt für Akkreditierung und
Konformitätsbewertung).
n ISO 9001 – Qualitäts- und Umweltmanagementzulassung,
erteilt vom
SIS – Swedish Standards Institute.
n TÜV-Zertifizierung – Funktionsprüfung
durch die deutsche Körperschaft
Technischer Überwachungsverein.
n Deutsche Bahn Zulassung – Be-
ringeren Drehmoment erreicht, was
dazu beiträgt, dass die Kapazität der
Schraube optimal ausgenutzt wird,
ohne dass die Gefahr einer Überdehnung
besteht.
„Wird auf Schmiermittel verzichtet,
kann dies dazu führen, dass eine
Schraubverbindung entweder nicht
stark genug angezogen wird . Ebenso
kann Sie zu stark angezogen werden,
was die Gefahr von einer Torsion
mit sich bringt und zum Bruch
der Schraube führen kann.
Wer wird aus dem neuen Nord-Lock-
Schmiermittel Nutzen ziehen?
„Alle, die mit Schraubverbindungen
arbeiten, bei denen es auf eine
genaue Vorspannkraft ankommt.
Ohne Schmiermittel ist es schwierig,
bei der Vorspannkraft die erforderliche
Präzision und Kontrolle zu erreichen.
Ich würde jedoch allen empfehlen,
ein geeignetes Schmiermittel zu
verwenden.
Es ist erstaunlich, wie häufig kein
Schmiermittel verwendet wird, da
man es allgemein für unwichtig hält.
Hier liegt man jedoch falsch, denn
oft werden Sicherungslösungen verwendet,
bei denen die Schraube mit
Hilfe von Reibung gesichert wird. In
diesen Fällen sollte man keinesfalls
Schmiermittel verwenden, da dies
die Reibung reduziert. Unsere Sicherungsscheiben
arbeiten jedoch
nach mechanischen Prinzipien und
können folglich geschmiert werden,
stätigung durch die Deutsche Bahn
AG.
n EU-Richtlinien zu Umwelt, Produkthaltbarkeit
und Einschränkungen
zur Verwendung von giftigen
oder umweltschädlichen Chemikalien
(ELV & RoHS).
Nord-Lock arbeitet seit 25 Jahren
mit der Produktion leistungsstarker
Schraubensicherungssysteme und
stellt diese Fähigkeit regelmäßig auf
die Probe. Nord-Lock scheut sich
nicht vor neuen Herausforderungen.
Bislang hat das Unternehmen
alle Tests bestanden und wird sich
auch in Zukunft neuen Herausforderungen
stellen.
wodurch man all die Vorteile erhält,
die mit dem Einsatz von Schmiermitteln
verbunden sind“, fährt sie fort.
GTP600 hilft bei der Optimierung
aller Schraubverbindungen und erhöht
zudem die Wirtschaftlichkeit.
Das Schmiermittel ist umweltfreundlich
und entspricht den Anforderungen
von EINECS (EU) und TSCA (US).
„Durch Einführung unseres eigenen
Schmiermittels möchten wir
Informationen über die Vorteile des
Schmierens verbreiten und gleichzeitig
ein komplettes und wettbewerbsfähiges
Schraubensicherungssystem
anbieten, das dem Kunden Kontrolle
über die Vorspannung und eine optimierte
Sicherheit bringt“, schließt
Frida Cullin ab.
Nord-Lock wurde
von unterschiedlichen,
unabhängigen
Instituten getestet,
die alle
Nord-Lock Produkte
zugelassen
und zertifiziert
haben.
bolted Nr. 1 2009
17

olting NEWS
Neuigkeiten zum Thema Nord-Lock und sichere Schraubverbindungen
Nord-Lock erhält DNV-
Zertifizierung
Nord-Lock Ist das erste Schraubensicherungssystem
der Welt, das von der unabhängigen
Körperschaft Det Norske Veritas
(DNV) eine Typenzulassung erhalten hat. Der
Zertifizierungsprozess dauerte mehr als zwei
Jahre und bestand aus einer Reihe unabhängiger
Prüfungen, einschließlich Vibrationsund
Beschleunigungstests und einer Überprüfung
der Nord-Lock Produktionsanlagen
und deren Qualitätssicherungssystem.
In seiner Begründung empfiehlt DNV Nord-
Lock für vorgespannte Schraubverbindungen,
die dynamischen Kräften, Ermüdung, Belastung
und Vibrationen ausgesetzt sind.
Det Norske Veritas ist ein globaler
Dienstleistungsprovider im Bereich Risikomanagement.
Allgemeine
Zulassungen des
Eisenbahn-Bundesamtes
Nord-Lock arbeitet seit vielen Jahren mit der
deutschen Bahnindustrie und ihren Zulieferanten
zusammen. Da die Sicherheit an Gleisen,
Weichen, Brücken, allgemein im Eisenbahn-Oberbau
und Fahrzeugen die höchste
Priorität hat, bedarf es in den meisten Fällen
einer Abnahme der Bauteile durch das Eisenbahn-Bundesamt.
Die notwenige Zulassung im Einzelfall entfällt
bzw. wird stark vereinfacht, dadurch das
NORD-LOCK die allgemeine Zulassung hat für
die Verwendung der NORD-LOCK Scheiben in
vorwiegend nicht ruhend beanspruchten, eisenbahnspezifischen
Anwendungen für den
mehrfachen Einsatz im Bereich der Eisenbahnen
des Bundes.
In einer Vielzahl von Applikationen der
Bahn sind heute NORD-LOCK Scheiben
verbaut, zum Beispiel in Hochgeschwindigkeitsweichen,
Verankerung von Lärmschutzwänden,
Anbauten an Gleise, Geländer,
Fahrbahnübergänge, Hilfsbrücken und
für Befestigungselemente von Ausrüstungselementen
von Eisenbahnbrücken, um nur
einige Anwendungsbeispiele zu nennen.
In Anlehnung an die Bahnnorm BN 208
010 bestätigt auch die Deutsche Bahn AG,
dass die NORD-LOCK Scheiben als Losdrehsicherung
den technischen Anforderungen
der Deutschen Bahn entsprechen.
Durch diese Zulassungen wird es den
Unternehmen der deutschen Bahnindustrie
ermöglicht, NORD-LOCK-Lösungen
zu verwenden, ohne dass dafür eine individuelle
Zulassung erforderlich ist – s.
www.nordlock.de/downloads.
In jeder Ausgabe von Bolted stellen wir einen der Bereiche vor, in denen Nord-Lock besonders
hart mit Qualitätssicherung und Wettbewerbsfähigkeit arbeitet. In dieser Ausgabe berichten wir
über die Qualität bei der Materialwahl.
Qualität in jedem Schritt
„Mit minderwertigem Material kann man kein gutes Produkt produzieren“,
erklärt Daniel Eriksson, Produktionsmanager im Nord-Lock Werk im nordschwedischen
Mattmar.
Foto: Tina Stafrén
Um sich auf dem Markt zu behaupten, ist eine immer
höhere Qualität erforderlich. Daher arbeitet
Nord-Lock kontinuierlich daran, sich durch innovative
Technologie eine Vorrangstellung zu sichern.
Der erste Schritt zum Erfolg ist die Entscheidung für
Qualitätsstahl.
Der vielleicht wichtigste
Grundstein bei der Qualitätssicherung
von Nord-Lock Keilsicherungsscheiben
ist die Materialauswahl.
Genau wie das
Fundament der wichtigste Teil
eines Gebäudes ist, kann ein
Produkt niemals besser sein als
das Material, aus dem es hergestellt
wird. Daniel Eriksson, Produktionsmanager
im Nord-Lock
Werk im schwedischen Mattmar,
erklärt das Konzept.
„Wir kaufen nur Qualitätsstahl
von renommierten Zulieferern,
bei denen wir genau
wissen, was wir bekommen,
nämlich Stahl mit gleichbleibenden
Eigenschaften, der immer
mit dem gleichen Verfahren produziert
wird. Für die gewünschten
Eigenschaften ist nicht nur
die Zusammensetzung, sondern
auch das Produktionsverfahren
entscheidend.“
Ein Qualitätsstahl bietet im
Vergleich zu einem generischen
Stahl eine Reihe von Vorteilen.
„Es ist schwierig, bei generischem
Stahl einheitliche, gleichbleibende
Eigenschaften und im
Hinblick auf das Material vom
Lieferanten Unterstützung zu
erhalten. Wenn wir Stahl aus
Europa kaufen, ist es wesentlich
einfacher, einen Dialog mit dem
Lieferanten zu etablieren und
Hilfe in Form von Know-how
und Support zu erhalten.“
Laut Daniel Eriksson gibt es
eine Reihe von Faktoren, die bei
der Wahl eines Lieferanten bedacht
werden müssen. Er schaut
sich um, was andere Kunden verwenden,
hat einen kontinuierlichen
Dialog mit unterschiedlichen
Lieferanten und kontrolliert
Preise, Lieferzeiten und Flexibilität.
Aber dennoch ist das eigentliche
Material das Wichtigste.
„Man kann die meisten anderen
Faktoren irgendwie ausgleichen,
aber es gibt keinen
Zaubertrick, mit dem man aus
minderwertigem Material ein
gutes Produkt herstellen kann“,
erklärt er.
Die Entscheidung, Qualitätsstähle
zu verwenden, wurde bei
Nord-Lock bereits Anfang der
80er Jahre gefällt. Das Unternehmen
erkannte schon bald,
dass man die besten Materialien
auf dem Markt verwenden
muss, wenn man die besten
Produkte anbieten will.
Der Stahl wird ausschließlich in
Europa gekauft, da die asiatischen
Lieferanten nicht immer garantieren
können, dass das Material den
EN-Normen entspricht.
Ein weiterer wichtiger Faktor
bei der Wahl des Lieferanten
und ein gewichtiges Argument
für Qualitätsstahl ist, dass er kein
radioaktives Kobalt 60 enthält.
„Alle Lieferanten von Qualitätsstahl
überprüfen die in der
Produktion verwendeten Materialien
kontinuierlich, um sicherzustellen,
dass diese nicht
kontaminiert sind. Außerdem
wird sämtliches Material ohne
Ausnahme kontrolliert, um garantieren
zu können, dass auch
im fertigen Produkt keine Kontamination
vorkommt. Dies wird
durch die Wahl von Qualitätsstahl
garantiert“, erklärt Daniel
Eriksson abschließend.
18 bolted Nr. 1 2009

Schraubensicherungslösungen im Vergleich
Kleber oder Nord-Lock
Keilscheibenpaare?
Das optimale
Schraubensicherungssystem zu
finden, ist nicht immer leicht.
Nachfolgend ein Leitfaden, der
Ihnen hilft, die richtige Wahl zu
treffen.
Sicherungsvermögen
Bereich
NORD-LOCK
Zuverlässig.
M3-M130.
Kleber
Unterschiedlich.
Unbegrenzt (nicht größenabhängig).
KALENDER
Ausstellungen
Jedes Jahr nimmt Nord-Lock an
über 60 großen Messen und Veranstaltungen
in unterschiedlichen
Industrienbereichen teil. Auf den
Nord-Lock Messeständen treffen
Sie Schraubensicherungsexperten
und können sich Junker-Demonstrationen
ansehen, einen vergleichender
Worst-Case-Szenario-
Test für Schraubverbindungen.
Nachfolgend einige Highlights in
diesem Herbst:
Temperatur
Die gleichen Temperatureigenschaften
wie herkömmliche Schrauben/Muttern.
Empfindlich bei höheren Temperaturen.
Montage
Keine Vorbereitung erforderlich.
Entfetten erforderlich.
Aushärtezeit
KONTROLLE DER
Vorspannkraft
DEMONTAGE
Keine Aushärtezeit.
Lineares Verhältnis zwischen Drehmoment/Belastung,
somit Möglichkeit,
die Vorspannkraft zu berechnen.
Erhöht nicht das Risiko von Torsion.
Keine speziellen Anforderungen.
Bis zu 12 Stunden (längere Ausfallzeiten
der Ausrüstung).
Erhöht die Reibung im Gewinde,
erschwert die Bestimmung der
Vorspannkraft. Erhöht zudem das
Torsionsrisiko.
Aufwärmen erforderlich.
SPE Offshore Europe, Aberdeen
Schottland
was: Die größte Öl- und Gasfördermesse
außerhalb Nordamerikas
mit Konferenzen, Diskussionsforen
und Vorführungen der
neusten Bohrtechnologie.
wann: 8.–11. September, 2009.
wo: Stand Nr. 866.
WIEDERVERWENDBAR-
KEIT
Wiederverwendbar. Beeinträchtigt
die Wiederverwendbarkeit der
Schrauben/Muttern nicht.
Kann nicht wiederverwendet werden.
Schrauben/Muttern müssen
vor erneuter Verwendung gereinigt
werden, was zeitaufwendig ist.
UMWELT
Recyclingfähig. Entspricht den ELVund
RoHS-Richtlinien.
Nicht recyclingfähig, enthält kontaminierende
Chemikalien. Kann
zu allergischen Reaktionen führen.
SCHMIERUNG
SICHTKONTROLLE
Kann geschmiert werden.
Sichtkontrolle möglich.
Nicht möglich.
Sichtkontrolle nicht möglich.
Agritechnica Hannover
was: der internationale Treffpunkt
für den Landmaschinensektor.
wann: 10.–14. November, 2009.
wo: Stand Nr. 07-B24.
LEBENSZYKLUSKOSTEN
(lcc)
Niedrig. Relativ hoher Stückpreis.
Langer Lebenszyklus. Erhöht
die Stabilität und minimiert die
Wartungskosten.
Hoch. Relativ geringer Stückpreis.
Kurzer Lebenszyklus. Höhere Wartungskosten
und Montagezeiten.
Dieses zinkbeschichtete
NL-
6sp Scheibenpaar
lässt sich
einfach als 3D
CAD-Modell
darstellen.
Downloaden Sie CAD-Dateien
für Nord-Lock Produkte
Wenn Sie eine CAD-Datei für ein bestimmtes Nord-
Lock Produkt benötigen, können Sie problemlos 2Dund
3D-CAD-Modelle in unterschiedlichen Formaten
von der Nord-Lock Website herunterladen. Außerdem
können Sie für jedes Produkt PDF-Dateien mit
ausführlicher Produktinformation, Datum und Artikelnummer
abrufen. Die CAD-Bibliothek finden Sie auf
www.nord-lock.com/cad.
Power Gen Show,
Las Vegas, USA
was: Know-how und Innovationen
im Bereich neuste Trends und Herausforderungen
im Energiesektor.
wann: 8.–10. Dezember, 2009.
wo: Stand Nr. C5-538
Die komplette Liste aller Messen
und Veranstaltungen finden Sie
auf www.nord-lock.com/events.
bolted Nr. 1 2009
19

7 sekunden
genügen
Das internationale Team von Nord-Lock Vertriebsingenieuren
besucht unsere Kunden vor
Ort mit dem Junker Vibrationstest nach DIN 65
151, um den Unterschied zwischen Nord-Lock
und konventionellen Sicherungsmethoden aufzuzeigen.
Vorspannkraft [kN]
Vibrationstest
Schraube M8 (8.8) mit Klemmlänge 25 mm
Standardmutter MB auf Schraube mit
NORD-LOCK bei 70% der Streckgrenze
Standardmutter MB auf Schraube
mit Klemmlänge 50 mm
Mutter mit Kunststoffeinsatz
Federring
Standardmutter MB auf Schraube
Lösen
7 Sekunden genügen, um die Einzigartigkeit des
Nord-Lock Schraubensicherungssystems zu verdeutlichen.
Wir helfen Ihnen gerne, Ihre Schraubverbindungen
zu optimieren, um die Gesamtkosten zu minimieren
und die Sicherheit zu maximieren.
Lastwechsel
www.nord-lock.com
MADE IN SWEDEN