Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einstanzmuttern sorgen für sichere Verbindungen bei Ventilatoren

28.10.2008
Prima Klima dank sicherer Verbindungen: In Ventilatoren, die sowohl durch Schwingungen als auch durch Temperaturschwankungen hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind, haben sich Einstanzmuttern bewährt. Sie verkürzen zudem den Verarbeitungsprozess.

An nur wenigen Einsatzorten wird die Qualität einer kraftschlüssigen Verbindung derart auf die Probe gestellt, wie in einem Ventilator. Die auf den ersten Blick eher unspektakulär anmutenden Geräte zur Regelung von Luftströmen unterliegen bei genauer Betrachtung jedoch über einen langen Lebenszyklus hohen Beanspruchungen. Betriebsbedingte Schwingungen, chemische Belastungen, klimabedingte Temperaturschwankungen oder korrosive Aspekte zehren nicht nur an den unterschiedlichen Bauteilen, sondern vor allem an deren Schnittstellen.

Beim Ventilatorenhersteller Ziehl-Abegg aus Künzelsau sind seit über 12 Jahren Pias-Einstanzmuttern von Arnold & Shinjo als Verbindungselemente im Einsatz. Das Leistungsspektrum des Ventilatoren-Portfolios umfasst Anwendungen in der Wärme- und Kältetechnik genauso wie Rein-raum-, Agrar- oder Bahntechnik. Speziell in den Rotordimensionen 200 bis 1250 mm zählt Ziehl-Abegg mit einer Wochenproduktion von über 30000 Einheiten zu den Weltmarktführern.

Temperaturschwankungen beanspruchen Ventilatoren

Die Verbindungsspezialisten von Arnold & Shinjo gehören zum weltweit agierenden Würth-Konzern und verfolgen die Philosophie, Verbindungselemente direkt in das Blech zu pressen oder zu stanzen. Wenn die Verbindung später zur Wartung oder Reparatur lösbar sein muss, bieten sich die Einstanzelemente an. Das Einstanzmutter-Schraube-Konzept sorgt dafür, dass die Verbindung problemlos geöffnet und anschließend positionsgenau wieder verschraubt werden kann.

Die Pias-Einstanzmuttern werden bei Axialventilatoren unterschiedlicher Ausprägungen eingesetzt, die vor allem unter Sicherheitsaspekten hohe Qualitätsansprüche erfüllen müssen. Sie zeichnen sich durch ein vergleichsweise hohes Eigengewicht von bis zu 50 kg aus und produzieren unter Umständen entsprechend hohe Ausreißkräfte.

Einstanzmuttern müssen hohen Temperaturstürzen standhalten

Zusätzlich belasten widrige externe Faktoren die Funktionalität des Außenläufermotor-Konzepts. Installiert als Wärmetauscher sind sie beispielsweise am bekannten, 312 m hohen Burj al Arab in Dubai extremen und kurzfristigen Temperaturstürzen von etwa 50 °C in der arabischen Mittagszeit bis zu unangenehmen Minusgraden in der Nacht ausgesetzt.

Konstruktionsbedingt belasten die Schwingungen des Rotors besonders die Verbindungselemente der Motoraufhängung zwischen Ventilator und Gehäuse. Korrosionseffekte in Meeresnähe oder chemische Einflussfaktoren wie Ammoniak in der Landwirtschaft stellen diese Kontaktpunkte vor weitere Herausforderungen. Vielfach in unmittelbarer Nähe von Arbeitsplätzen oder zur Belüftung von besucherintensiven Veranstaltungsplätzen wie Messen oder Stadien angebracht, müssen sie zwangsläufig hohen Sicherheitsanforderungen genügen.

Die Einstanzmuttern haben sich dabei als Verbindungselemente erwiesen, die auch unter extremen Bedingungen weit über den Produktlebenszyklus hinaus sämtliche sicherheitsrelevanten Prüfungen erfolgreich absolvieren. Im Rahmen zerstörender Dauerversuche im eigenen Entwicklungs- und Versuchslabor von Ziehl-Abegg stellten die Verbindungen ihre Leistungsfähigkeit über die gesamte Zeitschiene unter Beweis.

Einstanzmuttern überstehen Zugbelastung besser als Blechperipherie

Eine Versuchsanordnung sah beispielsweise anstatt der betriebsüblichen Druckbelastung eine Belastung der Einstanzmutter unter Zug in Verbindung mit starker Unwucht vor. Während die gestanzte Verbindung stabil überdauerte, riss die Blechperipherie ein.

Dabei ist das Prinzip der Einstanzmutter einfach. Das Verbindungselement wird durch ein standardisiertes Werkzeug lagerichtig an die Verarbeitungsstelle herangeführt und die Mutter positionsgenau eingestanzt. Der Stanzbund stanzt ein Loch in das Blech, anschließend wird das Blech in das Verbindungselement gepresst. Der Stanzabfall wird durch die Matrize abgeführt.

Als entscheidender Wettbewerbsvorteil hat sich für Arnold & Shinjo die Tatsache erwiesen, dass man Ziehl-Abegg gleich die zum Produkt passende Verarbeitungstechnik mitliefern konnte. Die maßgeschneiderte Systemlösung besteht aus Stanzkopf und Matrize. Zusätzlich liefern die Verbindungsspezialisten die notwen-ige Förder- und Steuertechnik. Lediglich das Werkzeug entwickelten die Ventilatorenhersteller selbst.

Bis zu vier Einstanzmuttern in einem Arbeitsgang

Die Kombination ermöglicht einen Verarbeitungsprozess, der bis zu achtmal schneller ist als das vorher eingesetzte Verfahren. Wurde bei der konventionellen Lösung in der Vergangenheit die Mutter einzeln eingenietet, können jetzt bis zu vier Stanzmuttern in einem Arbeitsgang zeitgleich eingebracht werden. Die Verbindungselemente werden über Schläuche an das Werkzeug geführt und dort über einen Multiverteiler an die jeweiligen Stanzköpfe verteilt. Gleichzeitig reduziert der Multiverteiler im System die konventionell benötigten Schnittstellen zum Werkzeug.

Zusätzlich setzt das System Akzente unter qualitativen Aspekten. Einstanzmuttern garantieren hohe Prozesssicherheit. Durch die Verarbeitung im Werkzeug sind erheblich geringere Positionstoleranzen notwendig als bei der Einzelelement-Variante. Die Mutter stanzt sich das Loch selbst und ist daher genau im Bauteil positioniert. Der relative Lochabstand zueinander bleibt stets gleich, es existieren keine Toleranzen zwischen den Muttern untereinander.

Die Verwendung der Pias-Einstanzmuttern hat sich auch an Einsatzorten, die unter hohen Belastungen unterschiedlicher externer Kräfte stehen, bewährt. Bei Ziehl-Abegg sind sie als Systemlösung in Verbindung mit der passenden Verarbeitungstechnik etabliert und zeigen unter Qualitäts- und Kostenaspekten beeindruckende Ergebnisse.

Thomas Idler ist Vertriebsleiter Export bei der Arnold & Shinjo GmbH & Co. KG, 74677 Dörzbach.

Thomas Idler | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/verbindungstechnik/articles/152065/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Modulares Fertigungssystem für Kettenräder
15.03.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Nimm zwei: Metallische Oberflächen effizient mit dem Laser strukturieren
15.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen