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Verbindungstechniken sind Methoden zum Zusammenfügen zweier Teile, zum Beispiel mit Schrauben, Nieten, Lot oder kleben. Fügetechniken lassen sich auf drei Grundprinzipien zurückführen: Krafteinschluss, Formschluss und Materialverschmelzung.
Beschränkung erzwingen
Die Charakteristik einer kraftschlüssigen Verbindung besteht darin, dass, wenn die Leistung das die zu verbindenden Teile zusammendrückt, wegfällt, die Verbindung ist nicht mehr gesichert. Ein Kraftschluss kann wiederum unterteilt werden in eine Verbindung, die auf einer Vorspannkraft oder einer Druckkraft basiert und a Reibungskraft.
Ein Beispiel für einen Krafteinschluss ist eine Verbindung mit Schrauben. Die Schraube drückt die zu verbindenden Teile mit einer Kraft gegeneinander. Wenn der Druck (oder die Kraft) der Schraube größer ist als die Kraft, die die Verbindungselemente auseinander ziehen möchte, bleibt die Verbindung bestehen. Die Vorspannkraft sollte daher immer größer sein als die auf die Verbindung wirkende Kraft.
Eine Verbindung mit a Keil beruht auf einer Reibungskraft. Damit sich die zu verbindenden Teile relativ zueinander bewegen, ist eine (äußere) Kraft erforderlich, um die Reibung zu überwinden. Versinkt beispielsweise ein Fahrradrad in lockerem Sand, braucht es viel Energie, um das Fahrrad zu bewegen. Die Reibungskraft ist daher der auf die Verbindung ausgeübten Kraft immer entgegengesetzt.
Beispiele:
Formbeschränkung
Die Eigenschaft eines Formschlusses besteht darin, dass die durch eine Last verursachten Kräfte durch die Form in eine Druckbelastung auf einer Fläche umgewandelt werden. Ein weiteres Merkmal ist, dass die Verbindung keine Kräfte erfordert, um verbunden zu bleiben.
Ein Beispiel für einen Formschluss ist die Nietverbindung. Der erwärmte Niet wird in das Nietloch eingesetzt und anschließend vernietet. Nach dem Abkühlen schrumpft der Niet und presst die Teile zusammen. Die Last wird durch die Reibungskraft zwischen den Teilen aufgenommen. Dadurch kann die Verbindung auf Schub beansprucht werden. Die Reibungskraft verhindert das Durchtrennen der Niete Ein weiteres Beispiel für einen Formschluss ist der Knoten in einem Seil Klettverschluss und zwei V-förmige Nägel in einer Struktur sind Formen einer formschlüssigen Verbindung.
Formverbindungen können wiederum in lösbare und nicht lösbare unterteilt werden.
- Abnehmbar, Beispiele:
- Nicht abnehmbar, Beispiele:
Materialverschmelzung
Das Merkmal der Fusion ist, dass die Verbindung durch Atom- ob molekulare Kräfte erzeugt werden. Im Artikel Klebemechanismen wird noch genauer besprochen. Generell sind Verbindungen nach dem Fusionsprinzip nicht lösbar.
Eine Schweißnaht ist ein Beispiel für eine Verschmelzung. Beim Schweißen werden die zu verbindenden Materialien aufgeschmolzen. Anschließend werden mit oder ohne Materialzugabe die zu verbindenden Flächen miteinander verschmolzen. Beim Löten und Kleben wird das Material selbst nicht verflüssigt, sondern ein Verbindungsmaterial hinzugefügt. Beim Kleben entsteht die Verbindung durch eine physikalische oder chemische Reaktion; beim Löten entsteht die Verbindung, weil sich zwischen den Fügeteilen zugesetztes flüssiges Medium verfestigt. Heißkleber ist eigentlich kein Kleber sondern eine Löttechnik.
Beispiele:
Externer Link
- (das) Bauatlas (Maschinenbau)
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