Die Vorteile von Schließringbolzen. Ein Interview mit Hans-Albert Städler.

Im November 2015 wurde Hans-Albert Städler von der marktführenden Befestigerzeitschrift „Fastener and Fixing Technology“ interviewt.

Vor siebzig Jahren wurde Louis C. Huck - der Gründer von Huck Fasteners, die schließlich Teil von AFSR wurde - von der amerikanischen Marine und von Triebwagenherstellern gebeten, ein schwingungsbeständiges Befestigungselement zu produzieren. Die von ihm entwickelte Lösung war der original Huck® Schließringbolzen.

Der original Huck Schließringbolzen wurde als Alternative zu den herkömmlichen Schrauben-Mutter-Kombinationen konzipiert, die einige schwerwiegende Schwächen aufwiesen. Zu diesen Schwächen gehörten der Verlust von Vorspannkraft unter der Betriebslast, Setzung und Lockerung im Gewinde, selbsttätiges Lockern bei Schwingungsbeanspruchung und Relativbewegungen im Gewindeauflagebereich.

Der traditionelle Huck Schließringbolzen war in der Lage, diese Probleme zu beseitigen und bot ein beständiges sicheres Verschlusssystem. So verfügt der Schließringbolzen beispielsweise über spezielle Schließrillen, die für Schwingungsbeständigkeit und extreme Ermüdungslebensdauer sorgen. Diese besondere Festigkeit ist auf den größeren Querschnitt und die fehlende Spannungskonzentration zurückzuführen. So ist die Querschnittsfläche eines 16 mm Schließringbolzens um 18% größer als die Querschnittsfläche eines M16-Bolzens nach ISO- oder EN-Norm. Schließringbolzen haben auch einen größeren Kerndurchmesser als normale Bolzen.

Ein Schließringbolzen bietet eine fast vollständige Auflage in den Schließrillen

Bei Verwendung von Schrauben und Muttern beträgt die Auflagefläche lediglich 30% – 35%, so dass die Anwendung schwingungsanfällig ist

Im Hinblick auf selbsttätiges Lockern bei Schwingungsbeanspruchung ist der Junker-Test allgemein bekannt, bei dem der Verlust der Vorspannkraft einer Schraubverbindung bei stetiger Belastung unter Vibrationen quer zur Schraubenachse aufgezeichnet wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Bolzen und Schraubenmuttern stellen Schließringbolzen hohe Schwingungsbeständigkeit unter Beweis. Sie zeigen keine Relativbewegung im Gewindeauflagebereich. Bei Verwendung eines Schließringbolzens ist auch keine Unterlegscheibe erforderlich. Hauptsächlich im Bauwesen werden für herkömmliche Bolzen Unterlegscheiben auf beiden Seiten benötigt, um die Oberfläche vor Schäden durch die Drehung beim Festziehen der Mutter zu schützen. Bei einem Huck Schließringbolzen ist keine Unterlegscheibe erforderlich, da ein Schließringbolzen ganz einfach axial installiert wird. Bei der Montage herkömmlicher Bolzen auf geneigten Flächen werden noch dazu abgeschrägte Unterlegscheiben notwendig, womit Fluchtungsfehler bereits vorprogrammiert sind. Auch in einem solchen Fall sind Unterlegscheiben bei einem Huck Schließringbolzen durch sein spezielles Schließringdesign entbehrlich, und es treten keine Fluchtungsfehler auf.

Die Technik eines Huck Schließringbolzens beruht auf einem anderen Prinzip als bei herkömmlichen Bolzen, da beim Schließringbolzen statt einer Gewindemutter ein zylindrischer „Schließring“ mit glatter Innenseite verwendet wird. Dieser Schließring wird über einen Bolzen mit Schließrillen gesteckt, die entweder ringförmig oder spiralförmig angeordnet sind. Während der Montage wird der Schließring stetig „eingeformt“.

Einbau eines Schließringbolzens mit Abrissteil

Diese Verbindung bietet eine Reihe wichtiger Vorteile gegenüber herkömmlichen Bolzen. Nachdem der Schließring „eingeformt“ ist, ist die Verbindung wartungsfrei und lockert sich bei Schwingungsbeanspruchung nicht. Da die Notwendigkeit wegfällt, Bolzen regelmäßig festzuziehen, um die Unversehrtheit der Verbindungen zu gewährleisten, werden erhebliche Einsparungen bei den Arbeitskosten erzielt. Der wichtigste Nutzen für die Sicherheit besteht in der Gewähr, dass die Verbindung fest bleibt und sich nicht mit der Zeit lockert.

Im Laufe der Jahre wurden die traditionellen Huck Schließringbolzen zu innovativen Schließringbolzen ohne Abrissteil, wie dem Huck BobTail® System, weiterentwickelt.

Der 2009 eingeführte BobTail Befestiger wurde bislang in zahlreichen Industrieanwendungen erfolgreich eingesetzt. Er bietet eine 10 Mal höhere Ermüdungsfestigkeit als herkömmliche Bolzen und Muttern und ultimative Druckspannung, Installationsgeschwindigkeit und Schwingungsbeständigkeit.

Der BobTail Schließringbolzen wurde für überlegene Verbindungskraft und

schnelle sichere Installation konzipiert.

Durch sein fortgeschrittenes Befestigerdesign und das neueste benutzerfreundliche und ergonomische Einbauwerkzeug bietet das BobTail-System eine kraftvolle Verbindung. Dank der Gestaltung des BobTail ohne Abrissteil werden außerdem die Installationsgeräusche verringert, es fällt kein Abfall durch Abbrechen des Bolzens an und der Bolzen ist korrosionsbeständiger, da er keine anfällige Bruchfläche mehr aufweist.

Das vor kurzem entwickelte Huck 360® System ist ein spezielles System, das wie ein Schließringbolzen arbeitet, allerdings mit einem einzigartigen Anzugsverfahren bei der Installation. Auf den ersten Blick sieht das Huck 360 System ganz wie eine herkömmliche Schrauben-Mutter-Kombination mit Gewinde aus. Es gibt allerdings erhebliche technische und noch wesentlichere Leistungsunterschiede.

Das Huck 360 hat eine Proprietäre flache Gewindeform, die 27% weniger Axialspannung im Kern konzentriert als herkömmliche Bolzengewinde.

Dieser Spannungskonzentrationsbereich ist ein Hauptfaktor, der zu Spannungskorrosionsrissen und Ermüdungsfehlern führen kann. Die Gewindeflanken des Huck 360 Schließringbolzens werden wirksam geschlossen, damit sich die Mutter nicht mehr relativ zum Bolzen bewegt – im Gegensatz zu herkömmlichen Gewindebolzen, bei denen die Gewindeflanken noch gleiten können, wenn sie Scherschwingungen ausgesetzt sind, so dass sich die Mutter relativ zum Bolzen bewegt.

Wenn die Mutter des Huck 360 Schließringbolzens festgezogen wird, verformt sie sich außerdem plastisch rund um das Gewinde. Auf diese Weise entsteht beim Festziehen ein sehr enger Rundumkontakt und damit eine ausgezeichnete Schwingungsbeständigkeit, die zuvor nur durch Verwendung eines traditionellen Schließringbolzens erzielt werden konnte. Der Huck 360 Schließringbolzen ist auch aus Stahl mit der Festigkeitsklasse bis zu 10.9 erhältlich, was auf dem Markt einzigartig ist.

Diese innovativen Befestigungslösungen unterstreichen das Engagement von AFSR, unseren Kunden bei ihren Herausforderungen beizustehen. Wir konzentrieren uns stets darauf, was der Markt benötigt und wie wir dazu beitragen können, Montageprobleme zu lösen. Durch Weiterentwicklung der Merkmale unserer Schließringbolzen helfen wir Benutzern bei der Lösung von Problemen ihrer Anwendungen - kein Anzugsmoment, leichtere Bewertung, Wartungsfreiheit und hohe Korrosionsstandards.