mt engineering gmbh: Volles Anziehdrehmoment heisst nicht volle Kraft

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mt engineering gmbh

Praxisbeispiel I

Bei einer Anwendung in der Automobilbranche, der Verschraubung eines Gurtstraffers, musste durch den Wechsel der Schraubenbeschichtung die Montagevorschrift verändert werden: Das Anziehdrehmoment wurde von 27 ± 1 Newtonmeter auf 17 ± 1 Newtonmeter reduziert. Wäre das Anziehdrehmoment ohne Untersuchung beibehalten worden, wäre das Klemmteil bereits bei der Montage durch eine doppelt so hohe Vorspannkraft als zulässig beschädigt worden – vom Versagen im Betrieb ganz zu schweigen.

Reibwerte aus Tabellen sind problematisch

Berechnungen nach VDI 2230 weisen zu Beginn einer Konstruktion den Weg, ersetzen aber keine Versuche, wenn es sich um Schraubverbindungen der Klasse A, metrische oder gewindeformende, handelt. Denn für die Berechnungen zur Auslegung werden die Reibungszahlen für das Gewinde und den Kopf benötigt: die sogenannten Teilreibzahlen. Mit Hilfe eines speziellen Mehrkomponentenmesskopfes können das Gesamtdrehmoment, ein oder zwei Teilmomente und die Vorspannkraft simultan ermittelt werden. Damit lassen sich die Teilreibzahlen ermitteln, die dann für eine Berechnung benutzt werden können. Das verbreitete Vorgehen, Reibwerte aus einer Tabelle zu entnehmen, ist vor diesem Hintergrund zu hinterfragen. Denn es gibt zu viele Einflussparameter, die nicht in nur einer Tabelle zusammengefasst werden können. Wie erwähnt, kommt der Vorspannkraft eine zentrale Bedeutung für eine qualifizierte Aussage über die Prozessfähigkeit zu. Dies gilt nicht nur für die Montage, sondern für den gesamten Lebenszyklus. Mittels Tests kann diese allumfassende Betrachtung im Labor abgeschätzt werden.

Praxisbeispiel II

In einer anderen Untersuchung wurde die Reparaturfähigkeit einer M14-Schraube (5-fach Verschraubung) in einem Antriebsstrang getestet. Mit der Klemmteiloberfläche «X» macht die Verschraubung keine Schwierigkeiten. Wird die Klemmteiloberfläche «Y» dagegen eingesetzt, gibt es bereits bei der ersten Verschraubung grosse Schwierigkeiten mit Stick-Slip, ein schnelles Oszillieren zwischen Haft- und Gleitreibung des Schraubenkopfs auf dem Klemmteil. Da hier nicht eindeutig das Anziehdrehmoment ermittelt werden kann, stellt es eine undefinierte Montage dar, die nicht reproduzierbar und damit für den Automobilbau nicht akzeptabel ist.

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