BOLTED

Ein Forum über die Optimierung
von Schraubenverbindungen

Die Geschichte der Schraube

20 Dezember 2017
3 Kommentare

Text: Alannah Eames

Foto: Illustration: Kent Zeiron

Auf den ersten Blick mag eine Schraube eine einfache Komponente sein, die verschiedene Bauteile zusammenhält. Auf den zweiten Blick werden Sie jedoch feststellen, dass hinter den vermeintlich unbedeutenden Schrauben und Muttern deutlich mehr steckt. Ohne sie würden all unsere Geräte und Maschinen auseinanderfallen.

History of the bolt drawings

Erstveröffentlichung Bolted #2 2012.

Schrauben gehören zu den gängigsten Komponenten, die in der Bauindustrie und bei der Konstruktion von Maschinen verwendet werden. Sie halten alles zusammen – von den Schrauben einer elektrischen Zahnbürste oder eines Türscharniers bis hin zu den massiven Bolzen, mit denen in Gebäuden Betonträger an ihrem Platz gehalten werden. Aber Hand aufs Herz – haben Sie sich schon jemals gefragt, wo Schrauben eigentlich herkommen?

Die Geschichte des Gewindes kann bis ins 4. Jahrhundert v. Chr. zurückverfolgt werden, die wichtigsten Entwicklungen der modernen Schraubenverbindungen wurden in den letzten 150 Jahren gemacht. Die Meinung der Experten im Hinblick auf den Ursprung der einfachen Schraube und Mutter gehen auseinander. In seinem Artikel „Nuts and Bolts“ (Schrauben und Muttern) schreibt Frederick E. Graves, dass ein Gewindebolzen mit passender Mutter als Befestigungsmittel erstmals im 15. Jahrhundert auftaucht. Er basiert seinen Schluss auf den ersten schriftlichen Hinweis auf Schrauben, der in einem Buch aus dem frühen 15. Jahrhundert stammt.

Graves gibt jedoch zu, dass, auch wenn der Gewindebolzen erst im 15. Jahrhundert auftaucht, der Bolzen ohne Gewinde bis auf die Römerzeit zurückgeht. Damals diente er zum „Verriegeln von Türen, als Drehachse zum Öffnen und Schließen von Türen und als Keilbolzen in Form einer Stange oder eines Stabs mit einem Schlitz versehen, in den ein Keil eingesetzt wurde, um den Bolzen zu arretieren.“ Außerdem weist er darauf hin, dass die Römer die ersten Schrauben entwickelten, die aus Bronze und bisweilen sogar aus Silber bestanden. Die Gewinde wurden von Hand gefeilt oder bestanden aus einem Draht, der um den Stab gewunden und daran festgelötet wurde.

Laut Forschung des Schraubenexperten Bill Eccles geht die Geschichte des Schraubengewindes noch wesentlich weiter zurück. Archimedes (287 bis 212 v. Chr.) machte sich das Prinzip der Schraube für die Entwicklung einer Wasserhebeanlage zunutze. Es gibt jedoch eine Menge Anzeichen dafür, dass die Wasserschraube bereits im alten Ägypten, d. h. noch vor Archimedes, im Einsatz war. Sie wurde aus Holz gebaut und zum Bewässern von Äckern und zum Abpumpen von Schlagwasser aus Schiffsrümpfen verwendet. „Viele glauben jedoch, dass das Schraubengewinde um 400 v. Chr. von dem griechischen Philosophen Archytas von Tarent erfunden wurde, der als Erfinder der Mechanik gilt und ein Zeitgenosse Platons war“, schreibt Eccles auf seiner Webseite.

Die Geschichte kann in zwei Bereiche aufgeteilt werden: das Schraubenprinzip, das bis auf 400 v. Chr. zurückgeht, bei dem die Schrauben zum Fördern von Wasser und in Traubenpressen zum Herstellen von Wein verwendet wurden. Und die eigentliche Schraube als Befestigungsmittel und Verbindungselement, die seit ungefähr 400 Jahren im Einsatz ist.

Im 15. Jahrhundert verwendete Johannes Gutenberg Schrauben als Befestigungselemente in seinen Druckerpressen. Der Einsatz von Schrauben nahm enorm zu, als sie für Uhren und Waffen verwendet wurden. Laut Graves beinhalten Leonardo da Vincis Notizbücher vom Ende des 15. Jahrhunderts und Anfang des 16. Jahrhunderts verschiedene Entwürfe für Gewindeschneidemaschinen.

Etwas, über das sich die Mehrzahl der Forscher jedoch einig ist, ist die Tatsache, dass die Industrielle Revolution die Entwicklung von Schraube und Mutter vorangetrieben und sie als wichtige Komponente für Konstruktionen und Montagen etabliert hat.

In W.R. Willburs „History of the Nut and Bolt Industry in America“ (die Geschichte der Befestigungsmittelindustrie in Amerika) von 1905 steht geschrieben, dass die erste Maschine zur Herstellung von Schrauben und Muttern bereits 1568 von Besson in Frankreich gebaut wurde. Besson führte später die Gewindeschneidelehren oder -platten ein, die in Drehbänken verwendet wurden. 1641 verbesserte die englische Firma Hindley of York das Gerät, das daraufhin in großem Umfang eingesetzt wurde.

Auf der anderen Seite des Atlantiks, in den USA, ist im Carriage Museum of America einiges über die Geschichte der Schraube dokumentiert. Die Muttern von Fahrzeugen, die Anfang des 19. Jahrhunderts gebaut wurden, waren flacher und eckiger als die späterer Modelle. Bei den späteren Fahrzeugen kamen Muttern mit abgekanteten Ecken zum Einsatz und das Schraubengewinde wurde bündig am Bolzen abgedreht. Das Herstellen von Schrauben war zu dieser Zeit ein schwieriger, zeitraubender Prozess.

Anfänglich wurden die Gewinde der Schrauben von Hand gefertigt, aber schon bald war es aufgrund des steigenden Bedarfs erforderlich, den Produktionsprozess zu beschleunigen. In England führten J. und W. Wyatt 1760 einen Fabrikationsprozess für die Massenproduktion von Schraubengewinden ein. Dieser Meilenstein stellte die Konstrukteure jedoch vor eine neue Herausforderung: jedes Unternehmen stellte seine eigenen Gewinde her, d. h. dass es Muttern und Schrauben in unzähligen Größen gab, was zu Problemen für die Hersteller von Maschinen führte.

Es sollte bis 1841 dauern, bis Joseph Whitworth hierfür eine Lösung fand. Nach jahrelanger Forschung und dem Sammeln von Schrauben von zahllosen britischen Werkstätten, schlug er eine Standardisierung der Größe der Schraubengewinde in Großbritannien vor, damit z. B. die Schrauben eines Herstellers in England mit den Muttern eines Herstellers aus Schottland kompatibel waren. Sein Vorschlag beinhaltete, dass die Steigung des Gewindes auf 55 Grad standardisiert und die Anzahl Steigungen pro Inch für unterschiedliche Durchmesser definiert werden sollte.

Während diese Frage in England diskutiert wurde, versuchten die Amerikaner etwas ähnliches und begannen mit der Verwendung des Whitworth-Gewindes. 1864 schlug William Sellers ein Gewinde mit einer Steigung von 60 Grad und unterschiedliche Gewindesteigungen für unterschiedliche Durchmesser vor. Dies führte zur Entwicklung der American Standard Coarse Series und der Fine Series. Ein Vorteil, den die Amerikaner im Vergleich zu den Engländern hatten, war, dass ihre Gewindeform einen flachen Gewindegrund und flache Gewindespitzen hatte. Dies vereinfachte den Herstellungsprozess im Vergleich zum Whitworth-Standard mit abgerundetem Gewindegrund und runden Gewindespitzen. Es stellte sich jedoch heraus, dass das Whitworth-Gewinde in dynamischen Applikationen besser funktionierte und sich der abgerundete Gewindegrund des Whitworth-Gewindes günstig auf die Ermüdung auswirkte.

Während des 1. Weltkriegs wurde das Fehlen eines Schraubenstandards zwischen unterschiedlichen Ländern zu einem enormen Problem bei der Kriegsführung; im 2. Weltkrieg wurde es für die Alliierten zu einem noch größeren Problem. 1948 einigten sich Großbritannien, die USA und Kanada darauf, in allen Ländern, die imperiale Maßeinheiten verwendeten, das Unified-Gewinde als Standard einzuführen. Das Gewinde hat ein ähnliches Profil wie die metrische DIN-Schraube, die 1919 in Deutschland entwickelt worden war. Dies war eine Kombination aus den besten Eigenschaften des Whitworth-Gewindes (der abgerundete Gewindegrund, der sich günstig auf die Ermüdung auswirkte) und dem Sellers-Gewinde (60 Grad Steigung und flache Gewindespitzen). Es zeigte sich jedoch, dass der größere Radius des Gewindegrundes des Unified-Gewindes dem metrischen DIN-Profil überlegen war. Dies führte zur Entwicklung des metrischen ISO-Gewindes, das heutzutage in allen Industrieländern verwendet wird.

Alle, die in der Industrie arbeiten, können bezeugen, dass sich die Schrauben im Laufe der letzten Jahrzehnte deutlich verbessert haben. „Als ich vor 35 Jahren in der Industrie begann, war die Stärke der Schrauben noch nicht so klar definiert wie heute“, erinnert sich Eccles. „Mit der Einführung der modernen metrischen Eigenschaftsklassen und durch die neusten Aktualisierungen der relevanten ISO-Normen ist die Beschreibung der Stärke einer Schraube und der Testmethoden, die diese Eigenschaften festlegen, heute deutlich besser definiert.“

In dem Takt, in dem sich die Rohstoffindus­trie weiterentwickelt, werden Schrauben nicht nur aus Stahl sondern auch aus anderen, exotischeren Materialien hergestellt, um den geänderten Anforderungen der Industrie gerecht zu werden.
In den letzten 20 Jahren wurden Nickel-Legierungen entwickelt, die in Umgebungen mit hohen Temperaturen wie z. B. Turboladern und Motoren eingesetzt werden können, in denen Stahl nicht die gleiche Leistung bringt. Aktuelle Forschung konzentriert sich auf Leichtmetallschrauben wie Aluminium, Magnesium und Titan.

Die moderne Schraubentechnologie hat seit den Tagen, in denen Schrauben und Muttern noch von Hand gefertigt wurden, und Kunden lediglich zwischen einfachen Stahlschrauben und Muttern wählen konnten, eine beein­druckende Entwicklung durchlaufen. Heutzutage entwickeln Unternehmen wie Nord-Lock fantastische Verbesserungen in der Schraubentechnologie, einschließlich Keilsicherungssystemen. Kunden können zwischen vormontierten Keilsicherungsscheiben aus Edelstahl oder mit Zinkflockenbeschichtung, Radmuttern für Stahlflachfelgen oder Kombibolzen wählen, die an den spezifischen Einsatzzweck angepasst werden. Der Erwerb des US-Unternehmens Superbolt Inc. und des Schweizer Unternehmens P&S Vorspannsysteme AG (heute Nord-Lock AG) hat das Portfolio der Nord-Lock Gruppe um Schraubenprodukte für die Schwerindustrie wie Offshore, Energiegewinnung und Bergbau erweitert, und dazu geführt, dass der Konzern auf seinem Weg zum Weltmarktführer auf dem Gebiet Schraubensicherung einen großen Schritt weiter gekommen ist.

Heute wird zudem wesentlich mehr Gewicht auf das Analysieren der Schraubenverbindungen gelegt. „Früher gaben ausschließlich Erfahrungswerte bei der Entscheidung für eine bestimmte Schraubengröße den Ausschlag. Und man hielt den Atem an und hoffte, dass alles gut geht“, fährt Eccles fort. „Heutzutage legt man mehr Gewicht auf die Analyse und stellt sicher, dass die Konstruktion funktioniert, bevor Produkte gebaut und auf den Markt gebracht werden.“

Hafenriesen

1 Dezember 2017
Kommentar

Text: Roxana Ortiz

Foto: Paceco

Erstveröffentlichung Bolted #2 2017.

KUNDE: PACECO ESPAÑA S.A
PRODUKTE: KAIKRANE, VERLADEKRANE, DIENSTLEISTUNGEN UND SYSTEME FÜR DEN CONTAINERUMSCHLAG
GEGRÜNDET: 1967
ANTEILSEIGNER: MITSUI GROUP UND URSSA, S. COOP.
NORD-LOCK PRODUKT: NORD-LOCK KEILSICHERUNGSSCHEIBEN/ NL20

Mit seinem Angebot an Krane, Dienstleistungen und Systemen für den Containerumschlag muss sich das spanische Maschinenbauunternehmen Paceco España ständig neu an die Bedürfnisse seiner Kunden anpassen. Da Frachtschiffe immer größer werden, muss auch die Höhe, Reichweite und vor allem Effizienz von Kai- und Verladekranen mit dieser Entwicklung Schritt halten. Heute ist Paceco España in der Lage, Schiffe von 25 Containerlinien zu be- und entladen. Das Unternehmen stellt derzeit einen der weltweit größten und leistungsstärksten Kräne her, den Portainer Malaccamax, der eine Reichweite von maximal 72,5 Metern, einen Abstand von 52,5 Metern unter dem Spreizer und einen Schienenabstand von 30,48 Metern bietet.

Den ersten Kontakt mit Nord-Lock hatte Paceco España 2009, als das Unternehmen Schwierigkeiten mit einem seiner Kaikrane hatte. Bei dem Kran mit einer Tragfähigkeit von 65 Tonnen waren Probleme mit der Befestigung der Untersetzungsgetriebe an den Portalstützen aufgetreten – die Getriebe, über die der Kran auf dem Dock bewegt wird. Während des Betriebs hatten sich immer wieder die Befestigungsschrauben durch Vibrationen gelöst.

Im Zuge ihrer Problemanalysen setzten sich die Ingenieure von Paceco España mit den Technikern von Nord-Lock in Verbindung, die zur angenehmen Überraschung von Paceco España eine Lösung vorschlagen konnten. „Seit 2009 setzen wir Keilsicherungsscheiben von Nord-Lock ein und seitdem haben wir keine Probleme mehr mit Schraubenverbindungen, die Vibrationen ausgesetzt sind“, sagt der Ingenieur Pelayo Bobes. „Mit diesen Keilsicherungsscheiben waren wir in der Lage, unsere Kunden rundum zufrieden zu stellen und dabei auch noch Geld und Zeit zu sparen.

Kennzeichnungen auf Muttern und Schrauben

Erstveröffentlichung Bolted #2 2017.

F: Was bedeuten die Kennzeichnungen auf Muttern und Schrauben?
A:   Schraubenköpfe und Muttern sind oft mit einer Kennzeichnung in Form von Zahlen, Buchstaben, Bindestrichen, Schrägstrichen, Punkten oder diversen anderen Markierungen versehen. Verbindungselemente weisen im Allgemeinen zwei verschiedene Kennzeichnungen auf: Ein eindeutiges Herstellerkennzeichen – wie etwa Buchstaben oder Insignien – sowie Angaben zur Festigkeit des Verbindungselements. Diese Markierungen unterscheiden sich je nach Herstellungsart des Verbindungselements. In der nebenstehenden Tabelle sind die Verbindungselemente aus legiertem Stahl und Edelstahl aufgeführt, die den ISO-Normen entsprechen. Verbindungselemente mit UNC-Gewinde erfüllen hauptsächlich die Anforderungen der ASTM-Normen.

Da bei kleineren Größen, wie z. B. bei Durchmessern unterhalb von M5 nach ISO 898-1, nur wenig Platz vorhanden ist, können die Kennzeichnungen auch fehlen. Bei darüber liegenden Größen muss die Schraubenklasse jedoch auf dem Kopf angegeben sein.

 

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„Jeder Tag hält neue Herausforderungen bereit“

1 November 2017
Kommentar

Text: Chad Henderson

Foto: John Kelly

Wenn es um den langfristigen Einsatz von Superbolt Spannelementen geht, dürfte der Amerikaner Mike Bruno nur schwer zu schlagen sein. Vor mehr als 30 Jahren war er an einer der ersten Installationen von Superbolt-Spannelementen in einer Wasserkraftturbine beteiligt. Damals wie heute ist er von den handfesten Vorteilen beim Einsatz von Spannelementen fest überzeugt. In diesem Artikel teilt er einige inspirierende Einblicke mit uns.

Erstveröffentlichung Bolted #2 2017.

Zum ersten Mal hatten Sie es 1984 am ­Diablo-Staudamm mit Superbolt-Spann­elementen zu tun. Wie kam es dazu?
„Ich arbeitete als Mechaniker bei Seattle City Light, dem Stromversorger für Seattle. Wir waren dort in der Werkstatt tätig und wurden zur Unterstützung der anderen Arbeiter zum Diablo-Staudamm geschickt. 1984 führten sie eine Stator-Rotor-Inspektion an der Turbine durch und mussten dafür den Rotor abbauen; das beinhaltet die Demontage des Stützlagers, das auf der Turbinenwelle sitzt. Es ist sehr wichtig, dass das Stützlager einen exakten rechten Winkel zur Welle aufweist, mit einer Toleranz von weniger als einem Tausendstel Zoll. Ansonsten treten Unwuchten der Turbine auf.“

Wie haben die Superbolt-Spannelemente dabei geholfen?
„Um die richtige Vorspannung in den Schrauben zu erzielen, musste man damals die Schrauben erhitzen, so dass sie sich ausdehnen; anschließend hat man sie eingebaut und musste darauf warten, dass sie sich über Nacht abkühlen. Und wenn das Stützlager nicht ganz präzise auf der Welle saß, musste man noch einmal von vorn beginnen.“

„Die Ingenieure des Diablo-Staudamms waren bereits mit Superbolt in Kontakt gekommen, und sie modifizierten die Schrauben so, dass wir auf diesen langen Prozess verzichten konnten. Stattdessen brauchten wir nur diese kleinen Druckschrauben anzuziehen. Wenn das Stützlager nicht exakt rechtwinklig saß, reichte es schon aus, die Druckschrauben auf der gegenüberliegenden Seite etwas zu drehen. Diese Modifikation hat uns viel Arbeit erspart.“

Heute arbeiten Sie am Wells-Staudamm. Was ist dort Ihre Aufgabe?
„Seit etwa 17 Jahren steuere und überwache ich das Wells Hydroelectric Project. Was mir bei meiner Arbeit immer gefallen hat, ist die Tatsache, dass jeder Tag neue Herausforderungen mit sich bringt oder etwas, das repariert werden muss. Wir haben Druckluftsysteme, elektrische Systeme, mechanische Systeme, hydraulische Systeme – all diese verschiedenen Hilfssysteme zur Versorgung der Turbinen, die 24 Stunden am Tag in Betrieb sind.“

Wie wurde der Damm im Laufe der Jahre modernisiert?
„Unter anderem haben wir den Großteil unserer Alarmsysteme mit SPS-Systemen ausgestattet. Heute verfügen wir über 2.500 Alarmpunkte an verschiedenen Anlagen. Dadurch können wir mehr Parameter für die Alarmpunkte setzen, Trendanalysen und Vergleiche zwischen verschiedenen Maschinen durchführen. Wenn die Gefahr eines Ausfalls besteht, lässt sich ein Parameter für die Alarmauslösung einrichten, so dass das Problem behoben werden kann, bevor eine Komponente tatsächlich ausfällt“.

„Außerdem setzen wir bei der Turbinenrevision Superbolt-Spannelemente ein. Sie werden an den Lastschrauben verwendet, die die Turbinenlagerschuhe sichern, sowie an der äußeren oberen Turbinenabdeckung, weil dort zu wenig Platz ist, um die Schrauben mit einem großen Schraubenschlüssel zu erreichen. Sie sind sehr zuverlässig.“

FAKTEN: MIKE BRUNO

TITEL: Project Superintendent, Wells Hydroelectric Project, Douglas County Public Utility District
ALTER: 60
WOHNHAFT: Chelan, Washington
HINTERGRUND: Abschluss in Industrietechnik am Shoreline College; studierte auch am Cogswell College. War bis 1990 als Mechaniker für Wasserkraftanlagen und Vorarbeiter bei Seattle City Light tätig, dann bis 2000 als leitender Mechaniker für das Skagit River Hydroelectric Project. Ist seitdem beim Wells Hydroelectric Project.
HOBBY: Verheiratet, drei erwachsene Töchter und zwei Enkeltöchter. Mag die Bogenjagd und spielt gerne Golf.

Superbolt widersteht glühend heißem Stahl

18 Oktober 2017
Kommentar

Text: Keisuke Okada & Nic Townsend

Erstveröffentlichung Bolted #2 2017.

SICHERHEIT. West Japan Works der JFE Steel Corporation ist eines der größten und modernsten Stahlwerke der Welt. Wie in allen Stahlwerken stellen die Betriebsbedingungen eine extreme Belastung für Maschinen und Anlagen dar und können für das Personal gefährlich sein – besonders das Warmwalzwerk, in dem geschmolzener Stahl flach und in dünne Bleche gewalzt wird. Dabei erreicht der Stahl Temperaturen von mindestens 450 °C (842 °F).

Bis vor kurzem wurden die Befestigungselemente, die die Verzögerer und Kammwalzgerüste im Warmwalzwerk miteinander verbinden, über ein 300 kg-Gewicht angezogen, das an einem Deckenkran hing. Das Gewicht wurde von einem behelfsmäßigen Gerüst herunter gezogen, bevor man es dann wie einen Hammer auf den Schraubenschlüssel herabfallen ließ. Insgesamt wurden für diesen Vorgang fünf Personen benötigt: Drei zum Hochziehen des Gewichts, eine zum Halten des Schraubenschlüssels und eine zum Bedienen des Krans. Das Festziehen der Schrauben dauerte jeweils eine Stunde und das Verfahren brachte erhebliche Sicherheitsrisiken für die beteiligten Personen mit sich.

Durch die Umstellung auf Superbolt-Spannelemente mit Vielfachschrauben ist eine der riskantesten Wartungsaufgaben im gesamten Werk nun zu einer der sichersten geworden. Jede Verbindung kann jetzt in nur 15 Minuten von einer einzigen Person sicher festgezogen werden. Bei acht Schrauben an jeder Anwendungsstelle ist die Gesamtreduzierung der Ausfallzeiten und die Steigerung der Produktivität beträchtlich.

Tatsächlich haben sich die Superbolt-Spannelemente mit Vielfachschrauben als so effektiv erwiesen, dass sie auch in den anderen Warmwalzwerken von JFE Steel in Fukuyama und Chita eingeführt wurden.

Watch: Superbolt multi-jackbolt tensioners explainer video

Große Chancen für eine kleine Firma

11 Oktober 2017
Kommentar

Text: Alastair Macduff

Foto: Nord-Lock Group, Viggo Bendz

Seit kurzem beliefert die dänische Firma Viggo Bendz das Unternehmen Stena Recycling mit dem Expander System zum Einsatz in ihren Schrottgreifern – eine potenziell lukrative Entwicklung für eine kleine, unabhängige Firma.

Erstveröffentlichung Bolted #2 2017.

Angesichts weiter sinkender Preise in der Stahl- und Metallindustrie kann die Entwicklung einer erfolgreichen Partnerschaft mit einem großen Kunden erheblich dazu beitragen, einer kleinen Firma die Rentabilität zu sichern. Viggo Bendz hat seinen Sitz im dänischen Høng, an der Westküste von Sjælland, der größten und östlichsten Insel Dänemarks. Das Unternehmen beschäftigt acht Mitarbeiter und stellt Lösungen und Anlagen für die Zerkleinerung, den Abbruch und die Sortierung zur Verfügung. Firmenchef und Eigentümer ist Poul Erik Jakobsen. Er übernahm die Geschäftsführung 2006, nur drei Jahre nach der Gründung des Unternehmens. „Als ich anfing“, sagt er, „hatten wir es hauptsächlich mit Baggern zu tun. Dann eines Tages erkannte ich, dass die Firma auf lange Sicht nicht überleben wird, wenn wir nur bestimmte Arten von Schrauben verkaufen. Wir mussten unsere Angebotspalette erweitern, um am Markt bestehen zu können.“

Von Anfang an war die Fähigkeit, Veränderungen vorauszusehen, für Viggo Bendz sehr wichtig. Derzeit machen Baggerkomponenten, wie z. B. Zähne, Schaufeln, Schneidkanten, hydraulische Hämmer und Greifer, etwa die Hälfte der Geschäftstätigkeit des Unternehmens aus. Die anderen 50 Prozent des Umsatzes stammen jedoch von Maschinen und kompletten Anlagen für die Umweltschutz- und Recyclingbranche. Hauptnutzer des Expander Systems sind Bauunternehmen, aber die Firma hat das enorme Potenzial des Expander Systems für die Recyclingindustrie erkannt, und hier ist Stena Recycling einer der Hauptakteure.

Stena Recycling ist auf fünf Märkten vertreten – Schweden, Dänemark, Norwegen, Finnland und Polen – und hat sich bei allen Geschäftstätigkeiten der Nachhaltigkeit verschrieben. Im Rahmen einer langjährigen Zusammenarbeit zwischen den beiden Unternehmen liefert Viggo Bendz seit mehr als zehn Jahren Standardschrauben an Stena Recycling. Vor kurzem stellte Viggo Bendz seinem Geschäftspartner das Expander System zum Testen an seinen Mehrschalengreifern (siehe Abbildung) vor. Da diese Art von Maschine durch den ständigen und langen Einsatz hohem Verschleiß und starker Abnutzung ausgesetzt ist, hat Stena Recycling die Gelegenheit ergriffen, eine Lösung einzusetzen, die den Wartungsbedarf reduziert, die Sicherheit verbessert und die Lebensdauer der Maschine verlängert. Davon ist Jakobsen überzeugt. Er sagt: „Durch die Einführung des Expander Systems spart Stena Recycling bares Geld. Dank der hohen Qualität stellt das System eine langfristige Investition für sie dar. Angesichts niedriger Marktpreise für Stahl und Metalle ist der Wettbewerb derzeit sehr hart. Und in einer solchen Situation bedeutet eine längere Lebensdauer der Maschinen offensichtlich eine höhere Nachhaltigkeit und Rentabilität.“

Wie wichtig es ist, den heutigen Märkten eine nachhaltige Lösung anzubieten, ist Viggo Bendz nur allzu bewusst. Wenn es um nachhaltige Arbeitsweisen geht, zählt die Recyclingindustrie zu den Segmenten, an denen sich andere Branchen messen müssen, da sich Unternehmen zunehmend auf das Management natürlicher Ressourcen und die Umwandlung von Abfall in neue Rohstoffe konzentrieren. Immer mehr Organisationen sind auf der Suche nach Technologien, die diesen Prozess möglich machen und sich nahtlos in ihre Nachhaltigkeitsstrategie einfügen. Gelenklagerungen anzubieten, die die Haltbarkeit und Langlebigkeit von beweglichen mechanischen Teilen verbessert, bedeutet, einen wichtigen Teil zum Geschäft der Kunden und zur Umwelt als Ganzes beizutragen.

Im aktuellen Geschäftsklima bringt die Aufstellung als kleines, unabhängiges Unternehmen erhebliche Vorteile mit sich, so Jakobsen. „Wir konzentrieren uns auf Qualitätsprodukte, was bedeutet, dass diese Produkte für den Kunden nicht immer die günstigste Lösung sind. Für uns ist es entscheidend, einen hervorragenden Service zu bieten. Dank unserer Größe können wir bei Bedarf flexibel reagieren und schnell die Richtung ändern, um unsere Kunden und auch unser eigenes Geschäft zu unterstützen.“

Die Rolle eines Vertriebspartners für das Expander System passt zum Geschäftsmodell von Viggo Bendz. Das Unternehmen verfügt über eine starke Marktpräsenz in ganz Dänemark und bedient Branchen wie das Bauwesen, die Mineralindustrie und das Schrott-Recycling. Derzeit macht das Expander System rund 200.000 Euro seines Jahresumsatzes aus. Wie bei fast jedem modernen Unternehmen bedeutet eine Steigerung des Bekanntheitsgrades im eigenen Land, die Online-Präsenz deutlich auszubauen. „Wir konzentrieren uns zur Zeit stark auf die sozialen Netzwerke“, fährt Jakobsen fort. „Wir bemühen uns, einmal in der Woche ein Fallbeispiel auf Facebook hochzuladen. Jedes Mal, wenn es dabei um Expander System geht, gewinnen wir einige neue Kunden hinzu. Das müssen wir auch weiterhin zu unserem Vorteil nutzen.“

Da die Preisgestaltung ein entscheidender Faktor ist, um sich auf absehbare Zeit erfolgreich auf dem Markt zu behaupten, ist Viggo Bendz hinsichtlich der aktuellen Aufstellung des Unternehmens sowohl optimistisch, als auch pragmatisch.

„Ja, es dreht sich alles um den Preis“, sagt Jakobsen. „Doch mit Expander System haben wir nicht so viele direkte Mitbewerber. In der Lage zu sein, zuverlässige, langfristige Lösungen anzubieten, gibt uns die Chance, Kunden im Bereich des Abfallrecyclings und andere Unternehmen, die Wert auf Nachhaltigkeit legen, zu erreichen. Selbst hier in der unmittelbaren Umgebung sind viele Greifer und die unterschiedlichsten Arten von Maschinen im Einsatz. Das Potenzial für uns ist riesig.“

FAKTEN: DIE LÖSUNG
KUNDE: Viggo Bendz.
ENDKUNDE: Stena Recycling.
ORT: Dänemark.
PROJEKT: Bereitstellung einer Lösung für verschlissene Gelenklagerungen an Schrottgreifern.
PRODUKT DER NORD-LOCK GRUPPE: Das Expander System.

ERZIELTE VORTEILE:

  • Längere Lebensdauer der Maschine.
  • Geringerer Wartungsbedarf.
  • Höhere Zuverlässigkeit.
  • Längere Betriebszeiten.

 

Das Expander System: Kostengünstig und nachhaltig

Mit ihrem Fokus auf Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz ist die Abfallrecycling-Industrie wie geschaffen für langfristige Verschraubungslösungen. Greifer sind ständig und lange im Einsatz, um Abfälle aller Art zu sammeln, zu sortieren und zu verteilen. Dadurch tritt im Laufe der Zeit naturgemäß Verschleiß an den Gelenklagerungen auf. Standardmäßige Schraubenverbindungen und Gelenke nutzen sich ab, Maschinen müssen repariert werden, es kommt zu Ausfallzeiten.

Das Expander System zeichnet sich dadurch aus, dass es direkt, ohne aufwendiges Schweißen oder Aufbohren, in die vorhandene Gelenklagerung der Maschine eingebaut wird. Es ist nicht nur kosteneffektiv, da es die Lebensdauer und die verfügbare Betriebszeit der Maschine verlängert, sondern unterstützt auch die Nachhaltigkeitsprinzipien, weil weniger Ausrüstung und Reparaturen erforderlich sind. Durch die Verlängerung der Lebensdauer von Zylinderstangenenden und mechanisch bewegten Bauteilen trägt das Expander System dazu bei, die Sicherheit und Produktivität von Greifern zu verbessern.

Bis heute wurde das Expander System in mehr als 10.000 Maschinen mit über 80.000 verschiedenen Gelenkverbindungen eingebaut. Dabei kommt das System in den unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz, wie z. B. in der Maschinenbauindustrie, Fertigungswirtschaft, Öl- und Gasförderung, im Bergbau, auf Schiffen und in der Landwirtschaft.

Auf dem Gebiet des Abfallrecyclings ist das Expander System aber nicht die einzige weit verbreitete Lösung der Nord-Lock Gruppe. Eine Reihe von Unternehmen setzt derzeit Produkte der Nord-Lock Gruppe ein, darunter der große britische Abfallentsorger Biffa. Seit 2012 sind alle Mercedes-Lkws mit den Radmuttern der Nord-Lock Gruppe ausgestattet, da sie sich als sicherer, zuverlässiger und preiswerter als Standard-Radmuttern erwiesen haben.

Erfahren Sie mehr über das Expander System

► Video: „Lernen Sie das Expander System kennen“

 

Auf die richtige Werkstoffabstimmung kommt es an

Erstveröffentlichung Bolted #2 2017.

F: Kann ich Nord-Lock Keilsicherungsscheiben aus Edelstahl zusammen mit Stahlschrauben verwenden?

A: Das können Sie, denn die Gewindesteigung ist bei Stahl- und Edelstahlschrauben die gleiche. Allerdings ist es immer am besten, für alle Teile der Schraubenverbindung denselben Werkstoff zu benutzen. Wenn Sie eine Keilsicherungsscheibe aus Edelstahl zusammen mit hochfesten Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 oder 12.9 verwenden, besteht die Gefahr, dass sich die Scheiben verformen. Sie sind nur oberflächengehärtet und bei einer sehr hohen Vorspannung kann das weichere Innere eine „plastische Verformung“ erfahren. Stahlschrauben der Festigkeitsklasse 8.8 oder niedriger können für viele Anwendungen geeignet sein, da die mechanische Festigkeit der Klasse 8.8 ähnlich der von Keilsicherungsscheiben aus Edelstahl ist.

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der bei der Gestaltung einer Schraubenverbindung berücksichtigt werden muss – und der auch für Kombinationen aus Edelstahlscheiben und Stahlschrauben gilt – ist Korrosion, vor allem die sogenannte galvanische Korrosion (oder Kontaktkorrosion), die die Produktlebensdauer drastisch verkürzen kann. Eine Schädigung durch galvanische Korrosion entsteht dann, wenn zwei ungleiche Werkstoffe in einem Elektrolyten miteinander verbunden sind. Wenn sich eine solche galvanische Kopplung bildet, wird eines der Metalle zur Anode und korrodiert schneller, als es von allein der Fall wäre. Der andere Werkstoff wird zur Kathode und korrodiert entsprechend langsamer. Nord-Lock Keilsicherungsscheiben aus Stahl mit Delta Protekt-Beschichtung machen sich das Prinzip der kontrollierten galvanischen Korrosion zunutze. Das Zinkmaterial in dieser Beschichtung schützt die Kathode (den Stahlwerkstoff der Keilsicherungsscheibe).

 

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Eine Komplettlösung weist den Weg in die Zukunft

28 September 2017
Kommentar

Text: Alastair Macduff

Erstveröffentlichung Bolted #2 2017.

HyFit und EzFit (vormals EB für mechanischer „Expansion Bolt“ [Spreizbolzen]) sind so konzipiert, dass sie eine einfach zu montierende Lösung bieten, die nach dem Anziehen eine lange und zuverlässige Lebensdauer gewährleistet.

VersaTite ist, wie der Name schon sagt (vom Englischen „Versatile“ = „Vielseitig“), ein vielseitiges Vorspannwerkzeug, das Kunden die Flexibilität bietet, hydraulisches und mechanisches Vorspannen miteinander zu verbinden. Durch die Kombination der Geschwindigkeit hydraulischer Vorspannwerkzeuge mit der Präzision von mechanischen Superbolt-Vorspann­elementen hat VersaTite seit seiner Vorstellung auf der Fachmesse Power-Gen International im Dezember 2016 das Vorspannen für eine Reihe von Branchen revolutioniert. „Diese Komplettlösung stellt für die Nord-Lock Gruppe den nächsten Entwicklungsschritt dar, in dem das Unternehmen seinen Kunden eine neue Generation von Verschraubungslösungen zur Verfügung stellt“, fährt Brown fort.

HyFit hydraulische Spreizbolzen

EzFit mechanische Spreizbolzen