Schrauben mit Doppel-Durchmesser

Doppeldurchmesser-Schrauben sind Verbindungselemente, die mit zwei Abschnitten unterschiedlicher Durchmesser entlang derselben Achse ausgeführt sind. Diese Konfiguration ermöglicht es, Funktionen in einem einzigen Bauteil zu integrieren, die andernfalls zusätzliche Bearbeitungen oder den Einsatz mehrerer separater Komponenten erfordern würden.

Im Unterschied zu Standardverbindungselementen werden Doppeldurchmesser-Schrauben häufig entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Anwendung entwickelt, indem Pass-, Zentrier-, Führungs- oder Klemmzonen innerhalb desselben Bauteils kombiniert werden.

Aus diesem Grund werden sie in Industriemaschinen, mechanischen Baugruppen, Antriebssystemen, Energieanlagen und Ausrüstungen eingesetzt, bei denen Maßgenauigkeit und Zuverlässigkeit der Verbindung wesentliche Anforderungen darstellen.

Das kennzeichnende Merkmal dieser Schrauben ist das Vorhandensein von zwei unterschiedlichen Durchmessern innerhalb desselben Bauteils.

Die Maßänderung kann den Schaft, die Gewindeabschnitte oder spezifische Funktionsflächen betreffen, die dafür ausgelegt sind, innerhalb der Baugruppe unterschiedliche Aufgaben zu übernehmen.

Diese Lösung ermöglicht es:

• Befestigungs- und Zentrierfunktionen zu kombinieren;
• unterschiedliche Passungen zu realisieren;
• den Bauraum des Systems zu optimieren;
• die Anzahl der erforderlichen Komponenten zu reduzieren;
• die Lastverteilung zu verbessern;
• die Montage komplexer mechanischer Baugruppen zu erleichtern.

Die Maßtoleranzen spielen häufig eine entscheidende Rolle, insbesondere wenn das Bauteil zur korrekten Ausrichtung beweglicher Maschinenelemente beiträgt.

Doppeldurchmesser-Schrauben werden in Anwendungen eingesetzt, in denen eine Standardschraube nicht in der Lage ist, alle geforderten Funktionsanforderungen gleichzeitig zu erfüllen.

Zu den wichtigsten Einsatzbereichen gehören:

• Maschinenbau und Werkzeugmaschinen;
• Getriebe und Antriebssysteme;
• Verpackungsanlagen;
• Bahnindustrie;
• Heavy-Duty-Automotive;
• Energieanlagen;
• Oil & Gas;
• Krane und Hebesysteme

In vielen Fällen übernimmt das Bauteil gleichzeitig Befestigungs-, Zentrier- und Positionierfunktionen und trägt dadurch zur Gesamtpräzision der Baugruppe bei.

Doppeldurchmesser-Schrauben können je nach projektspezifischen Vorgaben in unterschiedlichen Ausführungen gefertigt werden.

Zu den häufigsten Lösungen gehören:

• Schaft mit abgestuften Durchmessern;
• Doppelgewinde mit unterschiedlichen Durchmessern;
• Kombination aus glatten und Gewindeabschnitten;
• metrische Regel- oder Feingewinde;
• metrische und zöllige Gewindekombinationen;
• Geometrien mit Zentrier- oder Anlageflächen.

Die endgültige Ausführung hängt von den Funktionen ab, die das Verbindungselement innerhalb des mechanischen Systems übernehmen muss.

Doppeldurchmesser-Schrauben entsprechen in der Regel keiner einheitlichen spezifischen Maßnorm.

Soweit möglich, werden Kopfgeometrien, Gewinde und maßliche Eigenschaften unter Bezugnahme auf ISO-, DIN- oder UNI-Normen entwickelt, die für die jeweiligen Einzelbereiche des Bauteils gelten.

Die Auslegung erfordert daher eine spezifische Bewertung der Funktionsmaße, Toleranzen und vorgesehenen Betriebsbedingungen.

Die Wahl des Werkstoffs hängt vom Grad der mechanischen Beanspruchung und von der Einsatzumgebung ab.

Zu den am häufigsten verwendeten Werkstoffen gehören:

• 42CrMo4
• 39NiCrMo3
• 34CrNiMo6
• 30CrNiMo8
• Stähle der Festigkeitsklassen 8.8, 10.9 und 12.9
• Edelstahl A2 und A4
• Duplex
• Super Duplex
• ASTM A193 B7
• ASTM A193 B16
• Inconel
• Hastelloy

Für Anwendungen mit hohen Belastungen werden häufig legierte Stähle eingesetzt, die einer Vergütungsbehandlung unterzogen werden.

Oberflächenbehandlungen werden in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen und den Anforderungen an die Lebensdauer des Bauteils ausgewählt.

Zu den am häufigsten eingesetzten Werkstoffen gehören:

• galvanische Verzinkung;
• Feuerverzinkung;
• Geomet®;
• Zink-Nickel-Beschichtung;
• Brünierung;
• Phosphatierung;
• chemische Vernickelung;
• reibungsreduzierende Beschichtungen;
• auf das Gewinde aufgebrachte Schraubensicherungen.

Die richtige Wahl der Oberflächenbehandlung trägt zum Korrosionsschutz und zur langfristigen Stabilität der Verschraubung bei.

Doppeldurchmesser-Schrauben gehören zu den Komponenten, die häufig für spezifische technische Anwendungen entwickelt werden.

EFS unterstützt Lieferungen für Industriebereiche mit hoher Komplexität, koordiniert die Fertigung bei qualifizierten italienischen und europäischen Lieferanten und betreut den gesamten Prozess von der Werkstoffauswahl bis zu den Endkontrollen.

Die Lieferungen können Folgendes umfassen:

• Bearbeitung aus Stangenmaterial oder Schmiederohlingen;
• CNC-Drehen;
• Gewinderollen;
• Wärmebehandlungen;
• Oberflächenbehandlungen;
• Maßkontrollen;
• Abnahmeprüfzeugnisse nach EN 10204 3.1 und 3.2;
• vollständige Rückverfolgbarkeit des Werkstoffs.

Sie werden eingesetzt, wenn das Verbindungselement gleichzeitig Klemm-, Zentrier- oder Positionierfunktionen übernehmen muss, die mit einer Standardschraube nicht realisierbar sind.

Es gibt keine spezifische Norm, die alle möglichen Ausführungen definiert. Die Geometrien werden in der Regel entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Anwendung entwickelt.

Ja. In vielen Anwendungen werden Kombinationen aus unterschiedlichen Durchmessern, Gewindesteigungen oder Gewindearten eingesetzt, um spezifische Funktionsanforderungen zu erfüllen.

Maschinenbau, Oil & Gas, Energie, Heavy-Duty-Automotive, Bahnindustrie, Industrieanlagenbau und Antriebssysteme zählen zu den wichtigsten Bereichen, in denen diese Art von Verbindungselement eingesetzt wird.