m/w - Atlas Copco
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Schraubmontage<br />
Gewindefurchend gewinnt<br />
Gewindefurchende Verschraubungen<br />
in Leichtmetall fi nden immer mehr<br />
Freunde. Denn allerorten muss gespart und<br />
Bauteile wie Systeme müssen optimiert werden.<br />
Um thermisch und dynamisch langzeitbelastete<br />
Bauteile aus Aluminium (Al), Magnesium<br />
(Mg) oder Zink (Zn) kostengünstig<br />
und mit nur minimalem Vorspannkraftverlust<br />
zu verschrauben, hat EJOT eine neue gewindefurchende<br />
Schraube entwickelt. Mit dieser<br />
„ALtracs“ genannten Schraube erzielt man<br />
in Leichtmetallen ähnliche Festigkeitswerte<br />
wie mit einer herkömmlichen metrischen<br />
Schraubverbindung der Güte 10.9. Sie ist<br />
kompatibel zu metrischen Schrauben und<br />
vereint deren Vorteile mit denen von Gewindefurchschrauben.<br />
Dazu gehören um bis zu<br />
40 % reduzierte Kosten, weil Arbeitsgänge<br />
wie Bohren, Gewindeschneiden, Reinigen<br />
usw. entfallen.<br />
Einsparungen ergeben sich außerdem<br />
durch sicheres Verschrauben direkt in gegossene<br />
Löcher. Vorlochtoleranzen und Entformungsschrägen<br />
vom Gießprozess, zusammen<br />
mit anderen Einfl üssen wie Ziehriefen,<br />
Ovalitäten, Lunker usw. werden von der<br />
neuen Schraube sozusagen kompensiert<br />
– der hohe Gewindetraganteil im Vergleich<br />
zu metrischen, vorgeschnittenen Gewinden<br />
(Toleranz Mutter/Schraube) und zu unrunden<br />
Gewindequerschnitten anderer selbstfurchender<br />
Schrauben macht es möglich.<br />
Die Neuentwicklung ist dadurch eine der<br />
wenigen gewindefurchenden Schrauben, die<br />
sowohl in Al-Legierungen (bis 140 HB) als<br />
auch in den noch weicheren Mg-Legierungen<br />
gleichermaßen prozesssicher funktioniert.<br />
Bei einfachen Befestigungsaufgaben können<br />
ALtracs-Schrauben mit handelsüblichen<br />
Druckluft- oder Akku-Schraubern montiert<br />
werden. Bei kritischen Verbindungen verwendet<br />
man in der Regel, wie auch bei metrischen<br />
Schrauben, (ggf. dokumentationsfähige)<br />
elektronisch gesteuerte Schrauber,<br />
wie z.B. solche der Tensor-Klasse.<br />
DK 1/06<br />
In einigen Anwendungsfällen zieht man<br />
die Verbindung – analog zu hoch festen metrischen<br />
Verschraubungen – zunächst auf<br />
ein festgelegtes Drehmoment an und dann<br />
drehwinkelgesteuert weiter. So lassen sich<br />
Vorspannkräfte vergleichbar mit metrisch<br />
hochfesten Verschraubungen nach VDI 2230<br />
erreichen.<br />
ALtracs-Schrauben werden bereits seit<br />
einiger Zeit in zahlreichen Anwendungen<br />
erfolgreich in Serie eingesetzt, mit enormen<br />
So hält's: Der Mutternzahn macht den Unterschied<br />
Entscheidend für die Haltbarkeit einer gewindefurchend<br />
hergestellten Schraubverbindung in<br />
Leichtmetallen ist die Gewindeform. Darum hat<br />
das ALtracs-Gewinde einen asymmetrischen<br />
Flankenwinkel von lediglich 33 Grad – im Gegensatz<br />
zu metrischen und anderen gewindefurchenden<br />
Schrauben mit 60 Grad Flankenwinkel.<br />
Denn der stammt von der klassischen Verbindung<br />
mit Stahlschraube und Stahlmutter, bei der beide<br />
Verbindungspartner die gleiche Festigkeit haben.<br />
Wird jedoch gewindefurchend verschraubt, also<br />
das Gewinde nicht in einer Mutter, sondern im<br />
Einschraubteil selbst erzeugt, herrschen andere<br />
Verhältnisse, ganz besonders bei Leichtmetallen.<br />
Hier entscheidet die Festigkeit des Einschraubwerkstoffs<br />
darüber, wie gut die Verbindung hält.<br />
Vergleicht man die durchschnittliche Zugfestigkeit<br />
eines handelsüblichen Druckgusswerkstoffs<br />
(z. B. EN AC-AlSi9Cu3(Fe)) mit Rm =<br />
240–320 N/mm 2 ) mit der einer auf Festigkeitsklasse<br />
10.9 vergüteten Stahlschraube (Rm = 1040 N/<br />
mm 2 ), so ergibt sich ein Festigkeitsverhältnis von<br />
etwa 3:1 zu Gunsten der Stahlschraube.<br />
Durch die Kombination des ALtracs-Flankenwinkels<br />
von 33 Grad mit einer metrischen Steigung<br />
ergibt sich ein geometrisch größerer Mutternzahn<br />
im GD-Al/GD-Mg. Was die Tragfähigkeit<br />
des gefurchten Mutterngewindes deutlich erhöht.<br />
Das Flächenverhältnis von ALtracs-Gewinde<br />
zu Mutternzahn beträgt 1:3 zu Gunsten des Mutterngewindes<br />
und ist damit reziprok zum obigen<br />
Festigkeitsverhältnis von 3:1. Hingegen kommt die<br />
klassische vorgeschnittene metrische Paarung<br />
nur auf ein Flächenverhältnis von 1:1,5 für das<br />
Mutterngewinde. Außerdem stabilisiert noch eine<br />
Zahnfußverstärkung den Gewindezahn gegen<br />
Biegung, um hohe Vorspannkräfte aufnehmen zu<br />
können.<br />
EJOT ALtracs-<br />
Schrauben<br />
für Alu-Druckguss-<br />
Verbindungen an<br />
einer Ölpumpe<br />
Wenn die Gewindeform stimmt, halten gewindefurchende Schraubverbindungen in Leichtmetall<br />
ebenso gut wie metrische 10.9-Verschraubungen. „ALtracs“ ist der Beweis.<br />
Kosteneinsparungen gegenüber metrischen<br />
Verschraubungen bei gleichwertiger Qualität.<br />
Ein bedeutender Anteil von Serienanwendungen<br />
ist aber auch der Ersatz konventioneller<br />
selbstfurchender Verschraubungen.<br />
Die entscheidenden Vorteile sind höhere<br />
Vorspannkräfte sowie konstante Anziehergebnisse<br />
bei schwankenden Serienbedingungen.<br />
www.ejot.de<br />
Mehr dazu: Kennziffer 288<br />
Die ALtracs-Schraube kann metrische Schrauben<br />
voll ersetzen. Ihr kreisrunder Querschnitt<br />
ermöglicht eine maximale Flächenüberdeckung<br />
im Gewinde und erreicht somit eine gleichmäßige<br />
und niedrige Flächenpressung im weichen<br />
Mutternwerkstoff. Die Folge ist ein minimierter<br />
Vorspannkraftverlust, selbst unter großen dynamischen<br />
und thermischen Belastungen. Dieser im<br />
Vergleich zu unrunden Schraubenquerschnitten<br />
wesentliche Vorteil in punkto Langzeitverhalten<br />
der Verbindung ermöglicht die Verwendung<br />
kürzerer Schrauben oder sogar den Einsatz<br />
kleinerer Schraubendurchmesser ohne Qualitätseinbußen.<br />
Zusätzliche Gewindesicherungen sind<br />
selbst bei hohen dynamischen Belastungen nicht<br />
erforderlich.<br />
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