BOLTED

Ein Forum über die Optimierung
von Schraubenverbindungen

Expander System spart einen Tag Arbeit

Gamleby Forest ist ein Holzeinschlag-Unternehmen mit einer Reihe von Harvestern in ihrer Flotte. Da die Maschinen in der Regel das ganze Jahr über im Einsatz sind, stellt für Gamleby die Vermeidung von teuren Ausfallzeiten immer eine Priorität dar.

Bei der Kontrolle eines Harvesters entdeckte der Maschinenführer Verschleiß in den Gelenklagerungen zwischen Ausleger und Säulen. Der Eigentümer des Unternehmens, der anfallende Reparaturen oft selbst durchführt, hatte bereits in der Vergangenheit Erfahrungen mit dem Expander System sammeln können. Er beschloss sofort, den Originalbolzen der Harvester durch die Expander-Lösung zu ersetzen.

Der gesamte Austauschvorgang dauerte nur 2 Stunden. Dabei wurde die Expander-Lösung direkt in die abgenutzten Gelenklagerungen eingebaut. Die beidseitige Fixierung am Expander-Gelenkbolzen sorgt für mehr Stabilität und Sicherheit und verhindert außerdem den Verschleiß in der Gelenkverbindung.

Hätte Gamleby Forest statt des Expander-Gelenkbolzens einen neuen Originalbolzen verwendet, hätte der Harvester für den Austausch der Bolzen in die Werkstatt müssen. Für diesen Austausch wäre praktisch ein ganzer Tag nötig gewesen. Außerdem hätte eine traditionelle Reparatur das Problem nur vorübergehend gelöst – irgendwann wäre wieder Verschleiß aufgetreten.

Nach dem Austausch war der Harvester innerhalb von wenigen Stunden wieder im Einsatz und Gamleby Forest ist heute ein weiterer zufriedener Kunde des Expander Systems.

Lebensdauer der Maschinen vervierfacht, Tausende von Dollar eingespart

Die Yanacocha-Mine im Norden Perus ist eine der größten Goldminen der Welt. Wie in jeder Branche gilt auch hier: Durch Ausfallzeiten geht Produktivität und damit Geld verloren. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, den Betrieb am Laufen zu halten.

Die Minimierung von Produktionsausfällen und die Senkung der Lebenszykluskosten von Maschinen und Anlagen ist für das Service- und Wartungspersonal eine ständige Herausforderung.

Die Nutzungsdauer herkömmlicher Bolzen in der Stabilisatorverbindung bei den Fahrzeugen der CAT 793B-Flotte war mit 5.000 Stunden berechnet. Nach Ablauf dieses Zeitraums stand eine Zerlegung des Fahrzeugs, das Aufbohren der Gelenklagerung und die Montage eines neuen Bolzens mit größerem Durchmesser auf dem Wartungsplan der zuständigen Mechaniker.

2003 fiel die Entscheidung, das Expander System auf die Probe zu stellen.

Einer der riesigen Muldenkipper wurde mit Gelenkbolzen des Expander Systems ausgestattet, die viermal länger hielten als die herkömmliche Lösung. Die Expander-Gelenkbolzen wurden alle 5.000 Stunden überprüft und mussten erst im Anschluss an die nach 20.000 Betriebsstunden fällige Wartungsprüfung ersetzt werden. Im Zuge des Austauschs war kein Aufbohren erforderlich und im Gegensatz zu der ursprünglichen Lösung, bei der dieser Vorgang einige Tage dauerte, wurde die gesamte Maßnahme in wenigen Stunden durchgeführt.

Die Kosteneinsparungen durch den Einbau von Expander-Bolzen wurden mit mehr als 30.000 US-Dollar beziffert. Noch während des erfolgreichen Probezeitraums entschied sich die Wartungsabteilung von Yanacocha, das Expander System für einige weitere Gelenklagerungen in ihrer Muldenkipper-Flotte zu verwenden.

Die Yanacocha-Mine setzt das Expander System nun auch für eine Reihe weiterer kritischer Verschleißstellen an Motor-Gradern und Radladern ein.

Drückend überlegen – Superbolt als Problemlöser

18 Januar 2017
Kommentar

Text: Carol Akiyama

Foto: Sodick

Da Schraubenverbindungen ein wesentlicher Bestandteil der meisten Maschinen sind, haben sie für viele Anwendungen der japanischen Sodick Corporation entscheidende Bedeutung. Das Unternehmen stellt Industrie- und Werkzeugmaschinen sowie Verbrauchsmaterialien und andere Produkte her. Zu den wichtigsten Prioritäten zählt die hauseigene Forschung und Entwicklung, um qualitativ hochwertige Produkte anbieten zu können, die die Fertigungsabläufe von Kunden optimieren.

Erstveröffentlichung Bolted #2, 2016.

DIE HERAUSFORDERUNG
Da Schraubenverbindungen ein wesentlicher Bestandteil der meisten Maschinen sind, haben sie für viele Anwendungen der japanischen Sodick Corporation entscheidende Bedeutung. Das Unternehmen stellt Industrie- und Werkzeugmaschinen sowie Verbrauchsmaterialien und andere Produkte her. Zu den wichtigsten Prioritäten zählt die hauseigene Forschung und Entwicklung, um qualitativ hochwertige Produkte anbieten zu können, die die Fertigungsabläufe von Kunden optimieren.

Vor kurzem nahmen einige Ingenieure, die bei Sodick für Formmaschinen zuständig sind, an einer Schulung von Ikeda Metals, einem japanischen Vertriebspartner von Nord-Lock, teil, in dem Lösungen für die Problematik sich losdrehender Schrauben vorgestellt wurden. Genau das Problem, mit dem Sodick zu kämpfen hatte.

Gemeinsam begannen die Ingenieure von Ikeda Metals und Nord-Lock mit der Suche nach Bereichen, in denen die von Sodick verwendeten Schraubenverbindungen verbessert werden konnten. Sie stellten fest, dass die Bolzen der Zugankerstangen in den Sodick-Formmaschinen mit einem traditionellen Verfahren angezogen wurden. Die Zuganker sind sehr lang, und wenn sie einer Torsionsbelastung ausgesetzt sind, während die Maschine lange Zeit am Standort des Endkunden in Betrieb ist, wird es schwierig, eine optimale Leistung zu garantieren. Aus Sicht des Kunden ist die Fähigkeit, die auf die Verbindungen einwirkende Kraft richtig zu kontrollieren, unerlässlich, da sie der Schlüssel für einen sicheren Betrieb ohne teure Stillstandszeiten ist.

DIE LÖSUNG
Superbolt-Spannelemente waren die perfekte Lösung, weil sie rein axial verspannt werden. Da bei Superbolts keine Reibung entsteht, kann die auf die Verbindungen einwirkende Kraft kontrolliert werden, ohne dass eine Torsionsbelastung auftritt. Die Leute bei Sodick waren beeindruckt, wie sorgfältig Nord-Lock Ingenieure nach Lösungen suchten, die exakt auf ihre ganz speziellen Anwendungsbedürfnisse zugeschnitten waren.

DAS ERGEBNIS
Superbolt-Spannelemente sind Premium-Produkte, und obwohl billigere Alternativen auf dem Markt erhältlich sind, ist Sodick fest davon überzeugt, dass ihr Preis-Leistungsverhältnis sie sehr attraktiv macht. Etwa die Hälfte der Sodick-Produkte wird nach Übersee verkauft und einige große Maschinen müssen zerlegt geliefert werden. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, dass die Montage ihrer Formmaschinen und der mögliche Austausch von Teilen einfach, schnell und sicher am Standort des Endkunden durchgeführt werden kann. Sodick freut sich, dass zufriedene Kunden in vielen positiven Rückmeldungen über reibungslose, schnelle Abläufe berichten.

Neue Horizonte mit dem Expander System

Seit mehr als 100 Jahren ist Royal Boskalis Westminster N.V. ein weltweit führender maritimer Dienstleister in den Bereichen Nassbaggerarbeiten, landseitige Arbeiten für Infrastrukturmaßnahmen und Offshore-Energie. Das Unternehmen, zu dessen Kernwerten die Sicherheit und Nachhaltigkeit zählen, kann auf eine lange Geschichte erfolgreicher Projekte in verschiedenen anspruchsvollen Offshore-Umgebungen zurückblicken.

In dem riesigen Maschinen- und Anlagenpark des Unternehmens sticht die beeindruckende (Schwimm-) Baggerflotte besonders hervor. In harten Offshore-Umgebungen mit sehr eingeschränkten Wartungs-, Reparatur- und Servicemöglichkeiten sind effiziente und problemlose Abläufe von entscheidender Bedeutung.

Für einen seiner größten Bagger – den Tieflöffelbagger Baldur – hat sich Boskalis für Expander als Lieferant von Gelenkbolzen entschieden.

Expander-Lösungen sind geeignet für den Einsatz in extremen Umgebungen wie der Offshore-Industrie. Eine Aussage, die Boskalis umgehend auf die Probe stellte.

Das von Expander für dieses Projekt gelieferte Gelenkbolzensystem wird zwischen Ausleger und Schaufelarm montiert; es ist das mit Abstand größte, welches das Unternehmen im eigenen Haus je entwickelt und hergestellt hat. Der Bolzen ist 2230 mm lang, hat einen Durchmesser von 320 mm und wiegt knapp 1,5 Tonnen. Allein eine der beiden Hülsen bringt ein Gewicht von 95 kg auf die Waage.

Stillstände und Produktionsausfälle durch Verschleiß der Gelenklagerungen sind für Boskalis kein Thema mehr. Die Konstruktion von Expander hat die Lebensdauer der Baggerflotte des Unternehmens verlängert und ihre Leistung verbessert.

FEST ANGEZOGEN

4 Januar 2017
Kommentar

Text: Chad Henderson

Foto: Getty Images

Erstveröffentlichung Bolted #2, 2016.

PROJEKT: SAN FRANCISCO-OAKLAND BAY BRIDGE
GESAMTPROJEKTKOSTEN: 6,4 MILLIARDEN US-DOLLAR
ANWENDUNGSBEREICH: NEUBAU DES ÖSTLICHEN BRÜCKENZUGES
BOLTIGHT-LÖSUNG: HYDRAULISCHES VORSPANNEN DER SCHRAUBEN AN DEN SEILKLEMMEN
AUFTRAGNEHMER: AMERICAN BRIDGE/FLUOR

Viel größer kann ein Bauprojekt nicht sein. Eine Hängebrücke mit nur einem Turm, auf nur begrenzt vorhandenem Grundgestein, mit zehn Fahrspuren – und dieses Bauwerk muss dann auch noch dem größten Erdbeben standhalten können, das in einem Zeitraum von 1.500 Jahren zu erwarten ist.

2006 wurde ein Jointventure aus den beiden Bauunternehmen American Bridge und Fluor mit dem größten öffentlichen Bauvorhaben in der kalifornischen Geschichte betraut – nämlich mit dem Bau des neuen östlichen Brückenzuges der San Francisco-Oakland Bay Bridge.

„Die meisten Hängebrücken haben mehrere Türme“, erklärt Brian A. Petersen, Vice President – Western Region, American Bridge: „Dieser Brückenzug hat nur einen einzigen Turm und ist im Wesentlichen an sich selbst verankert. Das Hauptkabel sitzt im Deck, was unter baustatischen Gesichtspunkten eine extrem komplexe Ingenieursleistung darstellt.“

Insgesamt werden die Abhängeseile von 114 Seilklemmen, die um das Hauptkabel herum befestigt sind, an Ort und Stelle gehalten, und diese Klemmen müssen mit der exakt richtigen Vorspannkraft verschraubt werden. Für die hochfesten Gewindestangen zur Sicherung des Hauptturms, der Auflager und der Schubverzahnung am östlichen Ende der Brücke war ein hochleistungsfähiges Recksystem erforderlich, um die hohe Klemmkraft zu erzielen, die die Bolzen erreichen mussten. Mehr als 2.000 Verbindungselemente wurden mit den hydraulischen Vorspannwerkzeugen von Boltight angezogen.

„Das Boltight-System dehnt die Stange und zieht die Mutter fest, aber es dreht niemals die Stange, was ein wichtiges Konstruktionskriterium war“, fährt Petersen fort. „Mithilfe der Boltight-Werkzeuge war es uns möglich, die hochfesten Gewindestangen und Schrauben unter sehr beengten Platzverhältnissen korrekt anzuziehen. Die Geräte sind sehr genau und unsere Arbeiter konnten sie problemlos überall mit hin nehmen. Kein anderer Hersteller war in der Lage, unsere Anforderungen zu erfüllen.“

Frohe Weihnachten wünscht die Nord-Lock Gruppe

Die Urlaubszeit steht an und die Nord-Lock Gruppe möchte diese Gelegenheit nutzen, um allen frohe Weihnachten und ein gutes neues Jahr zu wünschen! Durch die jüngsten Akquisitionen und neuen Technologien in unserem Produktportfolio war es ein ereignisreiches Jahr für uns alle. Wir hoffen, dass 2016 auch für Sie in guter Erinnerung bleiben wird.

In diesem Jahr spendet die Nord-Lock Gruppe im Namen aller Mitarbeiter an „Reach for Change“. Reach for Change ist eine Organisation, die außergewöhnlich soziale Unternehmer unterstützt, Menschen die sich leidenschaftlich für die Schaffung einer besseren Welt für Kinder einsetzen. Menschen mit innovativen Ideen und dem Know-How dieses Ziel erfolgreich umzusetzen. Lesen Sie mehr unter http://reachforchange.org/en/.

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Die deutsche Vertriebsniederlassung, die Nord-Lock GmbH, hat vom 27.12.2016 bis einschließlich 30.12.2016 geschlossen. Für die Nord-Lock AG in der Schweiz gilt, unsere Büros bleiben über die Festtage geschlossen, ab dem 26.12.2016 bis und mit 02.01.2017.

Im Trend: Sicherheit rund um die Gleise durch neue Materialien

30 November 2016
Kommentar

Text: Ulrich Schamari

Foto: CTS

Erstveröffentlichung Bolted #2, 2016.

Die Entwicklung neuer Werkstoffe wie etwa glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) hat auch für die Infrastruktur von Eisenbahngesellschaften neue Trends gesetzt. An den Gleisanlagen werden zunehmend Materialien wie Stahl und Holz durch GFK ersetzt, weil durch Einsatz von GFK Gitterroste, Laufsteganlagen, Brückeneindeckungen, Rettungswege und Dienstwege witterungsbeständig, rutschfest und damit sicherer gemacht werden können. Auch komplette Konstruktionen aus GFK-Profilen beispielsweise für Geländer, Steigleitern, Hangtreppen und Arbeitsbühnen erfreuen sich aufgrund ihrer unkomplizierten Modulbauweise immer größerer Beliebtheit bei den Bahnbetreibern. Geringes Gewicht und höchste Belastbarkeit sprechen für den innovativen Werkstoff.

Vor allem die Deutsche Bahn hat sich entschieden, GFK in ihrer Infrastruktur vermehrt einzusetzen. „Das ist ein Trend, weil die Deutsche Bahn die Vorteile des Materials 100-prozentig für sich erkannt hat“, freut sich Philipp Wilczek, Juniorpartner und Verkaufsleiter der CTS Composite Technologie Systeme GmbH, die auf dem Gebiet der Glasfaserverstärkten Kunststoffe (GFK) zum Technologieführer geworden ist. Speziell das leichte Gewicht im Vergleich zu Stahl und die Tatsache, dass nicht die gesamte Konstruktion geerdet werden muss, weil GFK elektrisch isolierend ist, sprechen für den Werkstoff. Zudem ist GFK korrosionsfrei, wodurch praktisch keine Instandhaltungskosten entstehen. Die Deutsche Bahn ist hiermit Trendsetter für Europa, denn die Eisenbahnbetreiber im benachbarten Ausland orientieren sich am größten Unternehmen der Branche auf dem Kontinent.

Natürlich müssen die Produkte und Konstruktionen aus dem sehr dauerhaften GFK in der Anwendung verschraubt werden, und diese Schraubenverbindungen können Probleme bereiten. Um dies zu vermeiden, hat sich CTS für das innovative Schraubensicherungssystem X-series von Nord-Lock entschieden. Maik Hartmann, Technischer Leiter bei CTS, erläutert dies: „Unser Material ist ja grundsätzlich wartungsarm. Damit aber auch die gesamte Konstruktion wartungsarm ist, haben wir eine Lösung gebraucht, wie wir die Schrauben so sichern können, dass wir den Vorteil des Materials eben auch auf die Verbindungsmittel ausweiten können.“ Wenn man sich im und am Gleis bewege, sei durch den Zugverkehr mit Erschütterungen und Vibrationen zu rechnen. Deshalb komme man um eine optimale Schraubensicherung, wie sie die Nord-Lock X-series Keilsicherungsfederscheiben bieten, einfach nicht herum. Dieses weltweit modernste Schraubensicherungssystem kombiniert das Keilsicherungsprinzip mit einem Federeffekt gegen Lockern durch Setzerscheinungen und Relaxation. Damit verbessert es die GFK-Produkte von CTS auf absolutes Spitzenniveau und macht diese zu einem Sicherheits-Muss im Bahnverkehr.

Die Experten: Hydraulische Vorspannwerkzeuge

Erstveröffentlichung Bolted #2, 2016.

F:   Welche wesentlichen Vorteile bieten hydraulische Vorspannwerkzeuge?
A:  Ein hydraulisches Vorspannwerkzeug bietet eine schnelle, einfache und sichere Methode, um Schrauben mit großem Durchmesser auf hohe und genaue Vorspannwerte anzuziehen. Es verwendet kein Drehmoment und erfordert kein Drehen der Mutter oder Schraube mit hohem Kraftaufwand, wie es beispielweise bei Schlagschraubern, Schlagmaulschlüsseln oder hydraulischen Drehmomentschlüsseln der Fall ist, bei denen die Reibung überwunden werden muss.

Ein hydraulisches Vorspannwerkzeug ist ein ringförmiges Reckwerkzeug, das über der festzuziehenden Schraube und Mutter installiert wird. Das Reckwerkzeug übt Druck auf die Schraubenverbindung und Zug auf das Schraubenende aus. Da die von dem Reckwerkzeug erzeugte Kraft direkt auf das Schraubenende angewendet wird, entsteht in dem Schraubenschaft eine Spannung, die gleich der von dem Reckwerkzeug erzeugten Last ist. Während der Spannungsbeaufschlagung durch das Reckwerkzeug kann die Mutter mit Null Drehmoment gedreht werden, bis sie fest ist. Anschließend wird das Reckwerkzeug entlastet und ein hoher prozentualer Anteil der Last, der von der Länge und dem Durchmesser der Schraube abhängig ist, bleibt in dem Schraubenschaft erhalten.

Hydraulisches Vorspannen bietet die folgenden Vorteile:

  • Genauigkeit – sehr exakte Einhaltung der Schraubenlasttoleranz, oft 5 % oder besser. Reibungsverluste brauchen nicht berücksichtigt zu werden und es ist keine Schmierung erforderlich. Einfache Berechnung der Lastübertragung und Vermeidung einer Überlastung.
  • Geschwindigkeit – die Werkzeuge lassen sich erstaunlich schnell installieren und bedienen.
  • Gleichzeitiges Anziehen – mehrere Vorspannwerkzeuge können gleichzeitig hydraulisch betätigt werden.
  • Gleichmäßigkeit – das gleichzeitige Vorspannen mehrerer Schrauben garantiert, dass alle Schrauben mit der gleichen Kraft beaufschlagt werden.
  • Sicherheit – keine Klemmstellen oder Reaktionsprobleme. Die integrierte Sicherheit der Boltight-­Systeme übertrifft die Industrieanforderungen.
  • Vielseitigkeit – mithilfe von Adapter-Kits kann ein einziges Vorspann-Set oft für eine Vielzahl unterschiedlicher Verschraubungen verwendet werden.
  • Kosteneffizienz – durch Kombination der oben genannten Faktoren bietet das hydraulische Vorspannen dem Kunden einen echten betrieblichen Nutzen.

 

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