Untersuchungen zum wirksamen Reibdurchmesser in der Auflage für Verschraubungen mit Keilsicherungsscheiben aus Kohlenstoffstahl

Abstract

ZusammenfassungIm Maschinenbau sowie im Stahl- und Metallbau gehört das Verschrauben zu den am weitesten verbreiteten Verfahren, um einzelne Bauteile miteinander zu fügen. Einerseits gewährleisten Verschraubungen eine flexible Montage und Demontage auch abseits von Fertigungs- und Werkstattkapazitäten auf Baustellen oder im „Feld“. Andererseits sind große Konstruktionen in zerlegbaren Baugruppen einfacher transportabel, was einen entscheidenden logistischen Vorteil geschraubter Verbindungen darstellt. Verglichen mit Schweißkonstruktionen entfällt beim Schrauben zudem eine Wärmeeinbringung in die Bauteile. Veränderungen des Werkstoffgefüges, Bauteilverzug sowie die Vor- und Nacharbeiten am Korrosionsschutz müssen bei Schraubenverbindungen nicht in besonderem Ausmaß berücksichtigt werden. Auch das Fügen unterschiedlicher Werkstoffe gelingt mit Schraubenverbindungen vorteilhaft. Neben den Vorteilen müssen jedoch auch die inhärenten Nachteile erwähnt werden. Verschraubungen sind im Allgemeinen auf eine Vorspannkraft angewiesen. Als nachteilig ist anzusehen, dass die Vorspannkraft hierbei stark vom gewählten Montageverfahren abhängt und u. U. starke Streuungen aufweist. Um ein selbsttätiges Losdrehen zu unterbinden, werden bisweilen Keilsicherungsscheiben als wirksame Sicherungsmaßnahme für Verschraubungen eingesetzt. Der vorliegende Beitrag stellt Ergebnisse aus Drehmoment/Vorspannkraft-Versuchen mit Keilsicherungsscheiben vor. Hierfür wird der Auflagereibdurchmesser unter Berücksichtigung der Auflagereibungsmomente in Abhängigkeit der Montagevorspannkraft experimentell bestimmt und ausgewertet.