Schraubtechnik
Durch jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Ventiltechnik konnten unsere Ingenieure Expertise in den Bereichen Schraubverbindungen und Dichtheit aufbauen. Unser Fokus liegt dabei in der Berechnung, Auslegung und Simulation der Herausforderung. Dafür stehen uns modernste Softwaretools zur Verfügung.
Leistungen
Von der Auswertung gemessener Schraubkurven bis zur Festlegung des Anzugsverfahrens – wir bearbeiten die Verbindung als Ganzes, nicht nur die Schraube.
Bei modernen Montagewerkzeugen (Schraubstation, …) werden die Schraubkurven dokumentiert. Deren Analyse kann einen tieferen Einblick in das Verständnis geben, und diverse Beobachtungen besser erklären. Schraubkurven sind auch in der Auslegung sehr hilfreich.
Eine gute Möglichkeit in der Ermitltung von Anzugsparametern besteht aus der Kombination aus FEM und Analytik, die noch einmal effizienter wird, wenn Schraubkurven zur Verfügung stehen. Damit können schon vorab sehr genau jene Parameter identifiziert werden, die für den Anzug notwendig sind – vor allem dann, wenn nicht viel Spielraum bzgl. Vorspannkraft zur Verfügung steht.
Sobald eine Dynamik in den äußeren Kräften auftritt, geht die Frage nach der Lebensdauer einher. Aus den dynamischen Kräften gelangt man zu den Amplituden, die wiederum direkt mit der Zyklenzahl und damit der Lebens-dauer gekoppelt sind.
Festlegung des optimalen Verfahrens – drehmomentgesteuert, drehwinkelgesteuert oder streckgrenzgesteuert – abhängig von geforderter Streuung, Bauteil und Fertigung.
Manchmal ist die Frage nicht nach der erforderlichen Vorspannkraft, sondern nach dem max. Dichtheitsdruck bei vorgegebener Montagekraft. Auch hier kann mit einem analytischen Ansatz in Kombination mit der FEM der Dichtheitsdruck bei „harten Dichtstellen“ (Stahl/Stahl) sehr genau bestimmt werden.
Vorgehen
Viele Verschraubungen lassen sich analytisch nach VDI 2230 auslegen. Sobald die Nachgiebigkeit der verspannten Teile, exzentrische Krafteinleitung oder eine Dichtung im Kraftfluss ins Spiel kommen, wird das analytische Modell schnell ungenau. Dann bilden wir die Verbindung im FE-Modell ab und leiten daraus die Kenngrößen ab, die die analytische Rechnung braucht.
Umgekehrt gilt genauso: Eine FE-Rechnung ersetzt den Nachweis nicht, sie stützt ihn. Wir dokumentieren deshalb beide Wege – Annahmen, Reibungszahlen, Randbedingungen und Ergebnisse werden nachvollziehbar ausgewiesen.
Wo Verschraubung und Dichtheit zusammenhängen, betrachten wir beides gemeinsam. Mehr dazu auf der Seite Screw and tightness technology.
Typische Aufgabenstellungen
Dazu gehört die Bestimmung eines geeigneten Anzugsverfahren unter Berücksichtigung der erforderlichen Schraubkräfte und der zur Verfügung stehenden Betriebsmittel.
Wechselnde Betriebslasten erreichen die Schraube stärker als angenommen. Wir ermitteln alle statischen und dynamischen Kräfte auf die Schraube und ermitteln die Bruchursache, um geeignete Lösungen zu finden.
In diesem kritischen Fall muss die Ursache für den Vorspannkraftverlust gefunden werden. Zu hohe Setzbeträge oder eine Relativbewegung an der Kopfauflage sind häufige Ursachen. Gerade hinsichtlich Dichtheit braucht es ein tiefes Verständnis der physikalischen Zusammenhänge der Schraub-verbindung.
Diese Frage ist einfach mit einem simplen „immer schmieren“ zu beantworten. Herausfordernd ist hier die Ermittlung eines geeigneten Schmiermittels (unter den gegebenen Umgebungsbedingungen) und deren Streubereich, da dieser eine direkte Rückwirkung auf das Anzugsverfahren hat.
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Schildern Sie uns kurz die Verbindung, die Belastung und das Anzugsverfahren – wir sagen Ihnen, was sich rechnerisch klären lässt.