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TechnikForum: Schrauben – Champions im Verborgenen

| Hochschulkommunikation, Fakultät Maschinenbau / Umwelttechnik, Veranstaltungen, Alumni

Nur eine Schraube? Da steckt doch mehr dahinter! Eine Schraubverbindung ist das am häufigsten und vielseitigsten verwendete Maschinen- und Verbindungselement. Doch schenken wir diesem so unscheinbarem Stück Metall ausreichend Aufmerksamkeit? Das vergangene TechnikForum beschäftigte sich mit dem Innovationspotential von Schrauben.

Vortrag „Leichtbaupotential Aluminiumschrauben – Eigenschaften, Anwendungen und Montage“ von von Dr.-Ing. Ralf Jenning

Schrauben sind praktisch überall beteiligt und ermöglichen erst die Funktionalität eines Produkts; sie besetzen deshalb eine Schlüsselposition. Dr.-Ing. Ralf Jenning, Fa Richard Bergner (RIBE) Verbindungstechnik GmbH & Co. KG,  ging in seinem Vortrag auf das Leichtbaupotential von Aluminiumschrauben ein. Vorteil der Aluminiumschrauben sei, dass sie trotz ihrer um etwa den Faktor 2 niedrigeren statischen Tragfähigkeit gegenüber Stahlschrauben der Festigkeitsklasse 8.8 erheblich näher an ihre Grenzen belastet werden können, weil sich aufgrund einer deutlich höheren Nachgiebigkeit Unsicherheiten, die sich beim Anziehen der Schraube ergeben, erheblich geringer auf die erzielbare Vorspannkraft auswirken. Im Zusammenspiel mit Gehäusen aus Aluminium ist somit ein beachtliches Leichtbaupotenzial zu erschließen und führt weiterhin zu einer starken Reduzierung des Materialeinsatzes bei diesen Gehäusen. Ein weiterer Vorteil von Schrauben aus Aluminium ist die Korrosionsfestigkeit dieses Materials gegenüber Schrauben aus Stahl.

Der zweite Vortrag widmete sich dem selbsttätigen Lösen von Schraubverbindungen und Methoden zur Prozessabsicherung. Dipl.-Ing. (FH) Christoph Bodensteiner, Fa. Kistler Remscheid GmbH, zeigte in seinem Vortrag zunächst anhand von Versuchsergebnissen anschaulich auf, dass viele Sicherungsmethoden von Schraubenverbindungen bei dynamischer Beanspruchung wirkungslos sind und zum vollständigen Vorspannkraftabbau in der Schraubenverbindung führen können, was zum schnellen Versagen der Schraube führt. So sind Federringe nachweislich ungeeignet zur Schraubensicherung und haben inzwischen ihre Normungsnummer (DIN 127) verloren. Wesentlich für die Vermeidung des selbsttätigen Lösens ist demzufolge an erster Stelle eine fachgerechte Auslegung der Schraubenverbindung unter Berücksichtigung des später in der Montage verwendeten Anziehverfahrens. Darüber hinaus sind häufig die Montageprozesse mit Hilfe geeigneter Werkzeuge zu 100 % zu überwachen, um im Schadenfall lückenlos den Fertigungsprozess nachvollziehen zu können. Ein weiterer Unsicherheitsfaktor stellt die starke Schwankung der Reibung in der Schraube dar, die prozessbegleitend regelmäßig überwacht werden muss, um rechtzeitig auf eine unzulässige Abweichung der Reibung reagieren zu können.

Eine Möglichkeit, Schraubenverbindungen zu sichern und abzudichten, ist die Mikroverkapselung. Anselm Weckerle und Markus Lang, Fa. omniTECHNIK Mikroverkapselungs GmbH, erläuterten in ihrem Vortrag zunächst die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von Schrauben mit mikroverkapselten Schraubensicherungsklebern. So finden sich derartige Schrauben milliardenfach in Mobiltelefonen, aber auch in Kraftfahrzeugen im Bereich sicherheitsrelevanter Komponenten. Ebenso wurde die Herstellung der Mikroverkapselung anschaulich dargestellt und die Vorteile dieser Anwendung gegenüber flüssigen Schraubenklebern aufgezeigt.

Nach einer angeregten Diskussion am Ende der Vorträge fanden sich die rund 80 ZuhörerInnen und Vortragenden zu einem Gespräch in lockerer Runde bei Getränken und Brezeln im Foyer vor dem Siemens Innovatorium zusammen. Dort konnten sie sich schließlich über den aktuellen Stand der Technik rund um das Thema „Schrauben“ an Ausstellungständen der Firmen APEX Tool Group (Hochwertige Industrieschraubtechnik), DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. – Schraubtechnik, Kistler Remscheid GmbH – Verschraubungsmesstechnik, Schirmer Galvanotechnik, Syskomp Gehmeyr weiter informieren.

Vortrag „Schraubverbindung „angezogen“ und dann? – Selbsttätiges Lösen von Schraubverbindungen und Methoden zur Prozessabsicherung“ von Dipl.-Ing. (FH) Christoph Bodensteiner

Vortrag „Mikroverkapselung – Funktion und Funktionsweise“ von Anselm Weckerle und Markus Lang

Diskussionsrunde

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