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Reihenfolge beim Anziehen mehrerer Schrauben: So vermeiden Sie eine ungleichmäßige Vorspannung

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Inhaltsverzeichnis

Bei Verbindungen mit mehreren Schrauben ist die Reihenfolge des Anziehens ebenso wichtig wie die Qualität der Schrauben. Ich habe gesehen, dass gute Schrauben für Ausfälle verantwortlich gemacht wurden, die in Wirklichkeit auf eine ungleichmäßige Vorspannung zurückzuführen waren. Die Teile waren korrekt. Das Material war korrekt. Die Beschichtung war korrekt. Aber der Installateur hat eine Seite vollständig festgezogen, bevor die gegenüberliegende Seite richtig sitzt.

Dies reicht aus, um Leckagen, Verformungen, gelockerte Schrauben, gerissene Flansche oder Ermüdungsschäden zu verursachen.

Bei Maschinen, Stahlkonstruktionen, Flanschen, Windkraftteilen, großen Abdeckungen und Gerätesockeln ist eine kontrollierte Anzugsreihenfolge nicht optional. Es ist Teil der gemeinsamen Gestaltung.

Warum es zu einer ungleichmäßigen Vorspannung kommt

Unter Vorspannung versteht man die Spannkraft, die beim Anziehen der Schrauben entsteht. Bei einer Mehrschraubenverbindung beeinflusst jede Schraube die anderen. Beim Anziehen einer Schraube wird die Verbindungsfläche lokal komprimiert. In der Nähe befindliche Schrauben können einen Teil ihrer Last verlieren, wenn sich die Teile setzen.

Aus diesem Grund führt das Anziehen aller Schrauben auf das endgültige Drehmoment in einem Durchgang oft zu ungleichmäßigen Ergebnissen.

Häufige Ursachen für Schwankungen der Vorspannung

UrsacheErgebnis
Schrauben der Reihe nach im Kreis festziehenEine Seite wird geladen, bevor die andere Seite sitzt
Aufbringen des endgültigen Drehmoments in einem DurchgangHohe Vorspannungsstreuung
Unebene Unterlegscheibe oder LagerflächeLokale Einbettung und Vorspannungsverlust
Unterschiedliche SchmierbedingungenUnterschiedliche Klemmkraft bei gleichem Drehmoment
Variation der BeschichtungsdickeGewindereibung geändert
Nicht kalibrierte WerkzeugeSchlechte Wiederholgenauigkeit des Drehmoments
Gelenksteifheit ignorierenEinige Schrauben lockern sich, nachdem andere festgezogen wurden

Für kritische Baugruppen sollten Käufer die Eignung prüfen hochfeste Verbindungselemente und definieren Sie die Anzugsanforderungen vor dem Versand.

Grundlegende Regeln für die Anzugsreihenfolge

Das Ziel besteht darin, das Gelenk gleichmäßig zu fixieren, bevor die endgültige Vorspannung erreicht ist.

Eine gute Vorgehensweise ist das schrittweise Anziehen. Bringen Sie eine Schraube nicht auf das endgültige Drehmoment, während die anderen noch locker sind.

Praktische Anzugsschritte

  1. Reinigen Sie die Kontaktflächen.
  2. Überprüfen Sie den Zustand von Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben.
  3. Drehen Sie alle Schrauben von Hand an.
  4. Ziehen Sie den gesamten Satz fest an.
  5. Wenden Sie 30 % bis 40 % des endgültigen Drehmoments über Kreuz an.
  6. Wenden Sie 60 % bis 70 % des endgültigen Drehmoments im gleichen Muster an.
  7. 100 % Enddrehmoment aufbringen.
  8. Führen Sie einen letzten Überprüfungsdurchlauf durch.
  9. Notieren Sie Werte für kritische Verbindungen.

Für komplette Baugruppen können Käufer die vollständige Ansicht einsehen Verbindungselemente Auswahl an passenden Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben und Stehbolzen.

Kreuzmuster vs. Kreismuster

Warum Kreuzmuster häufig vorkommen

Ein Kreuzmuster trägt dazu bei, die Klemmlast gleichmäßiger zu verteilen. Es wird häufig für Flansche, runde Abdeckungen, Maschinengehäuse und verschraubte Platten verwendet.

Ein kreisförmiges Muster ist möglicherweise schneller, kann jedoch dazu führen, dass eine Seite nach unten gezogen wird, bevor die gegenüberliegende Seite sitzt.

GelenktypEmpfohlene Richtung
Runder FlanschKreuz- oder Sternmuster
Rechteckige AbdeckungMittig nach außen oder abwechselndes Muster
Lange MaschinenbasisProgressive, ausgewogene Straffung
Große StrukturplatteProjektspezifische Reihenfolge
Abgedichtete VerbindungStufenkreuzmuster mit Verifizierung

Bei Flanschverbindungen muss auch das Dichtungsverhalten berücksichtigt werden. Beim Anziehen werden die Dichtungen komprimiert, so dass die Vorspannung nach dem ersten Durchgang abfallen kann.

Faktoren, die sich auf die Schraubergebnisse auswirken

Schraubensorte und -material

Höhere Schraubenqualitäten ermöglichen eine höhere Vorspannung, erfordern aber auch eine bessere Kontrolle. Schrauben der Klassen 10.9 und 12.9 sollten nicht lässig angezogen werden. Mutternsorte, Härte der Unterlegscheibe und Gewindeeingriff müssen übereinstimmen.

Oberflächenbeschaffenheit und Schmierung

Beschichtung verändert die Reibung. verzinkt, feuerverzinkt, Dacromet-Typ, PTFE-beschichtet, Edelstahl und einfache Verbindungselemente verhalten sich bei gleichem Drehmoment nicht gleich.

Überprüfen Sie die beschichteten Teile Beschichtete Verbindungselemente und bestätigen Sie, ob die Drehmomentwerte trockene oder geschmierte Gewinde voraussetzen.

Härte der Unterlegscheibe

Eine weiche Unterlegscheibe kann sich bei hoher Vorspannkraft festsetzen. Dies reduziert die Vorspannung nach der Installation. Für hochfeste Verbindungen werden häufig gehärtete Unterlegscheiben benötigt.

Werkzeugkalibrierung

Eine Schraubsequenz kann schlechte Werkzeuge nicht reparieren. Drehmomentschlüssel, hydraulische Werkzeuge und Spanngeräte sollten kalibriert und für die Schraubengröße geeignet sein.

Häufige Feldfehler

Diese Fehler treten bei Multi-Bolzen-Montagen immer wieder auf:

  • Ziehen Sie eine Schraube vollständig fest, bevor Sie die anderen einsetzen
  • Verwendung von Schlagwerkzeugen ohne Drehmomentkontrolle
  • Mischen von trockenen und geschmierten Verbindungselementen
  • Wiederverwendung von Sicherungsmuttern ohne Genehmigung
  • Verwendung weicher Unterlegscheiben unter hochfesten Schrauben
  • Anwenden eines Drehmomentwerts auf verschiedene Beschichtungen
  • Überspringen des letzten Verifizierungsdurchgangs
  • Ignorieren Sie die Kompression der Dichtung oder das Setzen der Verbindung

Wenn die Verbindung eine ungewöhnliche Schraubenlänge, eine spezielle Beschichtung, eine kontrollierte Gewindelänge oder kundenspezifische Unterlegscheiben erfordert, kundenspezifische, nicht standardmäßige Verbindungselemente kann erforderlich sein.

RFQ Checkliste für Mehrfachschrauben-Baugruppen

Ein guter RFQ sollte mehr als nur Schraubengröße und -menge umfassen.

RFQ ArtikelWas ist anzugeben?
ProduktstandardDIN, ISO, ASTM, ASME, EN oder Zeichnung
Schraubengröße und -klasseDurchmesser, Länge, Gewindesteigung, Festigkeitsklasse
Passende TeileMutternsorte, Unterlegscheibengröße, Unterlegscheibenhärte
OberflächenbeschaffenheitZink, HDG, Dacromet, PTFE, blank, rostfrei
AnzugsmethodeDrehmoment, Drehmomentwinkel, Spannung oder Projektmethode
SchmierzustandTrockenes, geöltes, gewachstes oder spezifiziertes Gleitmittel
BewerbungFlansch, Maschinenbasis, Abdeckung, Struktur, Ausrüstung
DokumenteMTC, Inspektionsbericht, ggf. Beschichtungsbericht

Bei rostfreien Baugruppen können Käufer auch vergleichen Edelstahl Befestigungselemente um Korrosionsfehlanpassungen zu verhindern.

Abschließender Rat

Eine ungleichmäßige Vorspannung ist beim Einbau nicht immer sichtbar. Die Verbindung sieht möglicherweise fest aus, aber die Last ist möglicherweise schlecht verteilt.

Der sicherste Ansatz ist einfach: Passen Sie die Verbindungselemente richtig an, verwenden Sie kalibrierte Werkzeuge, ziehen Sie sie schrittweise an, befolgen Sie eine ausgewogene Reihenfolge und überprüfen Sie den letzten Durchgang. Dieser Vorgang nimmt mehr Zeit in Anspruch, vermeidet aber weitaus teurere Probleme im Service.

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