Glossar

Setzen von Schraubverbindungen

Nicht zu vernachlässigen ist das „Setzen“ von Schraubverbindungen, da es zu sehr großen Vorspannkraftverlusten der verspannten Teile führen kann. Alle im Eingriff stehenden Flächen werden aufgrund des Setzvorgangs durch Oberflächenrauheiten plastisch verformt, da wir hohe Flächenpressungen erzielen. Diese bewirken zum einen eine Verringerung der Plattendicke und zum anderen eine Reduzierung der Vorspannkraft um den Betrag FZ (siehe Abb. 3-6). Die Vorspannkraft FV muss deshalb so hoch gewählt werden, dass beim Einleiten einer Betriebskraft FB in die Schraubenverbindung die Restklemmkraft nicht gleich Null wird bzw. eine geforderte Klemm- oder Dichtkraft FKL nicht eingehalten werden kann. Ist der Verlust der Vorspannkraft FZ bei Wirken der Betriebskraft FB so groß, dass die geforderte Klemmkraft FKl=0 wird, so würden die zu verbindenden Teile lose aufeinander liegen. Es ist daher erforderlich, den Vorspannverlust FZ bei der Schraubenberechnung zu berücksichtigen.

Setzbeträge treten beispielsweise in folgenden, mit Druck belasteten Flächen auf:

  • In miteinander verschraubten Gewinden von Schraubenbolzen und Mutter
  • In auf Druck beanspruchten Flächen unter dem Schraubenkopf bzw. der Mutter
  • In sämtlichen Trennfugen der verspannten Teile

Die Setzbeträge gelten nur für den Fall, in dem Grenzflächenpressungen nicht überschritten werden sollen, da sonst sehr viel größere Vorspannkraftverluste eintreten.

001-diagramm
Abb. 06 Verspannungsschaubild mit Vorspannkraftverlusten /7/

Der Zusammenhang zwischen FZ und dem Setzbetrag fZ wird: Bildschirmfoto 2013-12-16 um 10.03.04

Der Vorspannkraftverlust ergibt sich unter Berücksichtigung des Kraftverhältnisses „Φ“ (siehe Gl. 2-18) aus der Formel: Bildschirmfoto 2013-12-16 um 10.03.09

Die weitgehende Einebnung der Oberflächenrauheiten während des Anziehens ist der Grund dafür, dass Setzbeträge fast unabhängig von der Rauigkeit der Fügeflächen und der Anzahl der Trennfugen sind.