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Schrauben Neue Sicherungssysteme für maximale Sicherheit

| Redakteur: Brigitte Michel

Um eine Alternative zu bestehenden Sicherungssystemen bieten zu können bei der die Verarbeitungstechnik nicht geändert werden muss, wurde neben der Entwicklung des TriPress-Systems von Arnold Umformtechnik auch die Optimierung der bestehenden Schraubensicherungssysteme angestrebt.

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Das Einpresssystem TriPress besteht aus einem Einpressbolzen der in unterschiedlichen Varianten und Kombinationen produzierbar ist.
Das Einpresssystem TriPress besteht aus einem Einpressbolzen der in unterschiedlichen Varianten und Kombinationen produzierbar ist.
(Bild: Arnold Umformtechnik )

Die Faszination Technik schafft mehr und mehr Bedarf an Sicherungssystemen und Zugriffsbeschränkungen. Zum einen müssen höchst sensible Applikationen vor falscher Handhabung geschützt werden. Darüber hinaus ist es notwendig, falsche Begehrlichkeiten nach technischen Innovationen durch geeignete Sicherungsmechanismen zu verhindern. Speziell für diese Einsatzfälle wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Verbindungssysteme entwickelt - mit mehr oder weniger großem Erfolg.

Die Sicherung einer höchst sensiblen Applikation durch eine besondere Art von Verbindungselement wird seit vielen Jahren praktiziert. Die Anforderungen des Marktes an solche Verbindungslösungen sind recht komplex. Generell lassen sich diese in zwei Hauptgruppen untergliedern: und zwar in lösbare und unlösbare Verbindungen.

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Vergleich der Fügetechniken

Lösbare Sicherheitsverbindungen werden überall dort nachgefragt, wo die Verbindung im Schadens- oder Reparaturfall gelöst werden muss. Die Anforderungen beziehen sich in diesem Falle neben dem Erschweren des Lösens der Verbindung, auf kostengünstigen Bauteilen und Betriebsmitteln sowie auf eine hohe Betriebs- und Prozesssicherheit. Die Lösesicherung wird zumeist durch einen speziellen Schraubenantrieb realisiert, der das Öffnen der Verbindung nur mit speziellem Lösewerkzeug ermöglicht. Unlösbare Verbindungen dagegen kommen vor allem dort zum Einsatz, wo Bauteile nicht reparabel sind bzw. dort, wo Verbindungen auf Grund von Qualitäts- und Sicherheitsvorgaben nicht gelöst werden sollen und dürfen - z.B. Airbag-Anwendungen im Automobilbereich oder Modulsicherungen im Solarbereich. Neben der Unverlierbarkeit der Verbindungselemente verlangt der Markt hier geringe Montagekosten und eine hohe Prozesssicherheit.

Unlösbare Sicherheitsverbindungen werden zumeist durch Schweißen, Kleben, Nieten oder Klipsen realisiert. Sie sind zwar unverlierbar, andererseits aber oft nur teuer zu realisieren. Arnold Umformtechnik, Entwickler und Hersteller Verbindungselementen für die Industrie, hat die Anforderungen des Marktes aufgenommen und im Bereich der unlösbaren Sicherheitsverbindungen mit zwei Lösungen neue Marktstandards gesetzt. Hierbei handelt es sich zum Einen um das Einpresssystem TriPress, einem Einpressbolzen der in unterschiedlichen Varianten und Kombinationen produzierbar ist. Gegenüber herkömmlichen Produkten mit rundem Schaft weist er einen trilobularen (dreieckigen) Querschnitt auf. Der Bolzen wird in runde Kernlöcher eingepresst, die dadurch die trilobulare Form des Bolzens annehmen. So wird für Formschluss gesorgt, was die Einpresskraft minimiert. Nach Einpressen des Schaftes werden große Verdreh- und Auszugskräfte generiert, die die Bruchmomente eines herkömmlichen Verbindungselementes übertreffen. TriPress lässt sich vor allem in duktile Leichtmetalle und sowie in Kunststoffe einpressen.

Die der Entwicklung des neuen Verbindungselements vorgelagerte Marktanalyse brachte zu jedoch zu Tage, dass unlösbare Verbindungen heutzutage vor allem mit Abreißschrauben und -muttern sowie Sicherheitsantriebe die nur mit bestimmten Schraubenschlüsseln zu lösen sind bis hin zum Einschlagen von kleinen Stahlkugeln in die Schraubenantriebe realisiert werden. Das bedeutet, es existieren bereits eine Vielzahl von mehr oder weniger praktikablen Schraubenlösungen für unlösbare Sicherheitsverbindungen. Um hierzu eine Alternative bieten zu können bei der die Verarbeitungstechnik nicht geändert werden muss, wurde neben der Entwicklung des TriPress-Systems auch die Optimierung der bestehenden Schraubensicherungssysteme angestrebt. Der Optimierungsbedarf besteht vor allem in der Sicherheit des Lösungsschutzes, dem Verbessern der Verarbeitungsgeschwindigkeit sowie dem Verhindern von Verletzungen, beispielsweise durch überstehende Bruchstücke. Auf dieser Grundlage hat man den Schraubenantrieb LocTec entwickelt, der die bisher verwendeten Systeme optimiert.

Es ist eine spezielle Schraubenantriebs-/Werkzeugkombination mit deren Hilfe ein Lösen des Verbindungselements nur unter Zerstörung der Verbindung selbst möglich ist. Der in dem Schraubenkopf integrierte Antrieb erlaubt das Einschrauben des Verbindungselements nur mit einem individuell darauf abgestimmten Schrauberwerkzeug. Durch die Flankenstellung des Antriebs ist ein Lösen, selbst mit dem zur Montage verwendeten Sonderwerkzeug, nicht mehr möglich. Ein Versuch endet mit dem selbständigen Herausdrehen des Schraubwerkzeuges aus dem Schraubenkopf. Eine etwaige Demontage kann nur durch mechanisches aufbohren der Schraube oder durch einfräsen einer Nut erfolgen. Beides Lösemöglichkeiten die zur Folge haben, dass Garantieansprüche verfallen oder Diebstähle durch die erhebliche Geräuschentwicklung verhindert werden können. Das LocTec System kann zum Verschrauben aller in der Industrie gebräuchlichen Werkstoffe eingesetzt werden. Somit wurde das Ziel der Analyse, nämlich das Optimieren der bestehenden unlösbaren Sicherheitsverbindungen in der Industrie erreicht. (bm)

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