Wie man feuerverzinkte Schraubensätze noch besser machen kann

Gewindeverbindungen gehören zu den wichtigsten Bauteilen von Windkraftanlagen, Brücken und Stahlkonstruktionen. Neben Faktoren wie Material und Werkzeug werden Reibungskoeffizient und Gewindehalt maßgeblich von Witterungsbedingungen beeinflusst. Verschiedene Arten von Gewindeverbindungen kommen zum Einsatz: ISO-Schraubensätze, Reibklemmschraubensätze und vorspannungskalibrierte Schraubensätze. Sie bestehen jeweils aus einer Schraube, mindestens einer Unterlegscheibe und einer Mutter und werden in der Regel aus hochfesten Werkstoffen gefertigt. Der Reibungskoeffizient ist ein Schlüsselelement für zuverlässige Schraubverbindungen. Er beschreibt das Verhältnis von Vorspannung zu Drehmoment und wird durch zwei Faktoren bestimmt: Gewindereibung und Kopfreibung. Die auf die Oberfläche wirkende Last ist die Vorspannung, die auch für die Schraubenlängung und den entsprechenden Federeffekt verantwortlich ist. Das Drehmoment wirkt auf die Gewindeoberfläche und die Kontaktfläche und setzt sich aus drei Komponenten zusammen: Gewindedrehmoment, Kopfreibung und dem Anteil, der direkt in die Vorspannung umgewandelt wird. Die zur Erreichung des vorgegebenen Drehmoments erforderliche Vorspannung hängt somit vom Reibungskoeffizienten ab. Die Reibungskoeffizienten µges und k werden von vielen verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie z. B. Materialdämpfen, Oberflächenbeschaffenheit, Schmierung oder Verschleiß. Auch Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Regen haben einen signifikanten Einfluss auf Gewindeverbindungen. Hierbei kommt es nicht nur zu elastischer Verformung, die im schlimmsten Fall zum Abscheren der Schraube oder zum Nichterreichen der erforderlichen Vorspannung führen kann. Dies hat einen Baustopp und erhebliche Kosten und Zeitverzögerungen für Reparaturen oder den Austausch von Teilen zur Folge. Aus diesem Grund haben DÖRKEN und Peiner Umformtechnik beschlossen, gemeinsam eine Lösung zu entwickeln. Peiner ist ein führender Anbieter von Verbindungselementen für Windkraftanlagen und Stahlkonstruktionen und produziert kalibrierte Vorspannschraubensätze sowie Reibungsklemmschraubensätze in den Größen M12 bis M36. „Die Herausforderung unseres gemeinsamen Projekts bestand darin, standardmäßige feuerverzinkte Schrauben mit speziell bearbeiteten Unterlegscheiben und Muttern auszustatten, sodass weder Regen noch Sonne die Stabilität des Verbindungselements beeinträchtigen“, erklärt Christos, VP Sales, Industrial Coatings Tselebidis, bei DÖRKEN. „Um dies zu erreichen, haben wir fast sechs Monate lang intensiv mit Zinklamellen-Decklacken experimentiert und diese eingehend getestet, bevor wir die optimale Lösung gefunden haben.“ Während die Feuerverzinkung als Grundierung Gewindeverbindungen vor Korrosion schützt, gewährleistet der spezifische Reibungskoeffizient des Zinklamellen-Decklacks, dass die Mutter sicher angezogen werden kann, ohne den Schutz der Feuerverzinkung zu beeinträchtigen. Neben äußerst strengen Labortests haben sich bestimmte Beschichtungskombinationen auch in verschiedenen Feldversuchen bewährt. „Die Ergebnisse sind beeindruckend – fast 3 Millionen Schraubensätze wurden ohne einen einzigen Ausfall geliefert und montiert“, sagt Valery Shram, Leiter der Abteilung Tragwerksplanung und Windenergie bei Peiner Umformtechnik. „Dies garantiert, dass auf Baustellen ein bisher unerreichtes Maß an Prozesssicherheit erreicht werden kann.“ Claire arbeitet seit zehn Jahren in der Befestigungsmittelbranche und kennt alle Facetten – von Stahlwerken über Hersteller, Großhändler und Distributoren bis hin zu Maschinenbauern und Galvanisierungsbetrieben. Claire ist eine Expertin für Befestigungsmittel. Sie verfügt über ein umfassendes Verständnis aller Aspekte. Neben Besuchen zahlreicher Unternehmen, Messen und Konferenzen weltweit interviewt Claire Branchenführer zu wichtigen Themen und hält ihre Leser über die neuesten Entwicklungen auf dem Laufenden.