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Schrauben Hoher Vorspannkrafterhalt für anspruchsvolle Anwendungen

Ein Gastbeitrag von Prof. Dr. Ralph Hellmig * 3 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

EJOT SE & CO. KG
ANDREAS MAIER GmbH & Co. KG
AFC Europe Ltd Bochum Technisches Zentrum
Shining 3D Tech Co., Ltd

Vorspannkrafterhalt bei thermischer und dynamischer Last: Die Springhead-Schraube von Ejot ist prädestiniert für die Direktverschraubung in Metalle.

Ein Verbindungssystem von Ejot: Die Springhead-Schraube mit integrierter, unverlierbar aufgewalzter Unterlegscheibe. Bei diesem Verbindungselement handelt es sich um eine Schraube mit einem angepressten Federelement, das in seiner Wirkung einer Tellerfeder nahekommt. (Bild: Ejot)
Ein Verbindungssystem von Ejot: Die Springhead-Schraube mit integrierter, unverlierbar aufgewalzter Unterlegscheibe. Bei diesem Verbindungselement handelt es sich um eine Schraube mit einem angepressten Federelement, das in seiner Wirkung einer Tellerfeder nahekommt.
(Bild: Ejot)

Bei der Gestaltung einer Schraubenverbindung ist die durch die Schraube erzielte Klemmkraft ein wichtiger Designparameter. Sie sorgt dafür, dass die vorgesehenen Verbindungseigenschaften auch bei mechanischer oder thermischer Belastung erhalten bleiben. Mechanische Beanspruchungen der Verbindung äußern sich in Zusatzkräften, die bei der Auslegung berücksichtigt werden können. Thermische Belastungen können sich dagegen auf verschiedene Weise direkt auf die vorhandene Vorspannkraft der Verbindung auswirken.

Einschraub- und Klemmteile – insbesondere bei der gewindefurchenden Verschraubung – bestehen in der Regel nicht aus dem Schraubenwerkstoff, der üblicherweise ein Kohlenstoffstahl ist. Häufig verwendete Materialien für Bau- und Klemmteile sind Aluminium- und Magnesiumlegierungen, Kupferwerkstoffe oder Kunststoffe. All diese Materialien haben gemeinsam, dass sie einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als der Schraubenwerkstoff haben. Daher kommt es bei der Erwärmung einer Schraubstelle mit derartigen Werkstoffkombinationen zunächst zu einer Erhöhung der Vorspannkraft. Im Gegenzug können allerdings Relaxationseffekte ausgelöst werden, die in der Summe zu einem beschleunigten Abbau der Vorspannkraft führen.

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