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Die Bedeutung des Einpressdorns bei der Installation von Spiralspannstiften

Von Christie L. Jones, Market Development Manager

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Bei der Installation von Spiralspannstiften ist es wichtig dass das Installationswerkzeug, oftmals beschrieben als „Dorn“ gross genug ist um die gesamte Grösse des Spiralspannstifts abzudecken. Der Dorn sollte so ausgelegt sein dass er auf alle fünf Windungen gleichzeitig während des Installationsprozesses trifft. Andernfalls wird es schwierig – wenn nicht unmöglich – dass der Stift richtig in das Bauteil installiert wird.

Wenn der Dorn zu klein ist werden die inneren Windungen durch das Zentrum des Stifts gedrückt und verursachen einen „Teleskopeffekt“ und drücken das hintere Ende des Spiralspannstifts heraus. Manchmal verweisen Anwender auf dieses dass sich der Stift „auswickelt“. Es ist wichtig darauf hinzuweisen dass es für die Stifte unmöglich ist einen „Teleskopeffekt“ oder ein „Auswickeln“ zu haben wenn der passende Einpressdorn verwendet wird. Ein Nebenprodukt durch das drücken auf die inneren Windungen sind erhöhte Einpresskräfte, and wenn der Dorn zu klein ist ist der Spiralspannstift  nicht in der Lage flexibel zu sein um den Durchmesser der Aufnahmebohrung aufzunehmen da sich der Dorn im Innendurchmesser des Stifts festsetzt.

Gelegentlich entwickeln Unternehmen einen Einpressdorn welcher ein abgesetztes Ende hat mit der Intention in den Innendurchmesser des Spiralspannstifts zu passen um „zu helfen dass Stift mit der Aufnahmebohrung ausgerichtet wird“ (Bild 1). Es gibt zwei Probleme mit diesem Szenario. Das erste Problem ist dass das tatsächliche Zentrum des Spiralspannstifts ist nicht im Zentrum des Innendurchmessers (Bild 2). Daher ist der Effekt etwas in den Innendurchmesser des Stifts zu stecken der dass tatsächlicherweise der Stift aus dem Zentrum der Aufnahmebohrung gestossen wird. Das zweite Problem ist dass die Spitze des Installationswerkzeugs verhindert dass der Stift komprimiert wird während er in die Aufnahmebohrung installiert wird. Dieses kann beträchtlich die Einpresskräfte erhöhen; und wenn die Spitze gross genug ist verhindern dass der Stift komplett in die Aufnahmebohrung eingepresst wird. In manchen Fällen kann der Dorn abbrechen und im Innnendurchmesser des Stifts festsitzen was zu einer Stillstandzeit in der Montagelinie führt.

Ein weiteres bekannte Problem ist wenn ein Unternehmen weitermacht einen verschlissenen Einpressdorn  zu verwenden. Über die Zeit wird das Ende des Einpressdorns abbrechen. Notieren Sie in Bild 3 die Spitze des Werkzeugs, eingekreist in Rot, welche verschlissen ist und die Ränder abgeglättet sind. Ab einem gewissen Punkt sind die Enden des Dorns zu klein so dass nicht das gesamte Ende des Spiralspannstiftes abgedeckt werden kann. Wie oben beschrieben wird der Dorn auf die inneren Windungen drücken des Stiftes drücken und Installationsprobleme treten auf.

Bild 3
Verschlissener Einpressdorn

Das nachfolgende belegt was einem Hersteller von Klemmplatten passiert ist als das Installationswerkzeug das Ihr Zulieferer verwendete nicht gross genug um das gesamte Ende des Spiralspannstifts abzudecken. Das Ergebnis war dass das Einpresswerkzeug (Dorn) dazu führte dass nur die inneren Windungen eingedrückt wurden und somit einen „Teleskopeffekt“ oder ein „Abwickeln“ verursachten. Dieses hat drastisch die Einpresskraft erhöht und manchmal dazu führte dass der Stift nicht komplett in die Baugruppe installiert wurde.

Bild 1
Ein Einpressdorn mit abgesetztem Ende, wie gezeigt, ist nicht empfehlenswert

Bild 2
Das schwarze Fadenkreuz zeigt das Zentrum des Innendurchmessers eines Spiralspannstiftes. Das rote Fadenkreuz zeigt das tatsächliche Zentrum des Spiralspannstifts. Der Dorn sollte so ausgelegt sein dass er gleichzeitig auf alle 5 Windungen während des gesamten Installationsprozess drück.

Bild 4
Die Verwendung eines unpassenden Installationswerkzeugs führt zu einem Teleskop-Effekt oder Abwickeln des Stifts

Bild5
Rückseite des selben installierten Stifts

Bild 4 zeigt einen Blick auf das obere Ende des Stifts – die Seite auf die das Einpresswerkzeug während der Einpressung gedrückt hatte. Man kann klar erkennen dass die inneren Windungen eingedrückt und weg von den äusseren sind. Markierungen sind auch sichtbar an der inneren Windung wo der Dorn auf das Material eingwirkt hat als er den Innendurchmesser des Spiralspannstifts erreicht hat. 

Bild 5 zeigt die Ansicht des selben Stiftes von der Rückseite. Dieses zeigt klar das Ergebnis wenn auf die inneren Windungen gedrückt wird; die Windungen enden in einem Teleskopeffekt oder drücken sich aus dem hinteren Ende des Stifts. 

Für jeden der solche Installationsprobleme hat gibt es eine schnelle und einfache Lösung – ändern Sie einfach ihr Installationswerkzeug. Selbstverständlich ist es besser diese Situation insgesamt zu vermeiden. 

Im Grossen und Ganzen, wenn der Spiralspannstift bündig oder unterhalb installiert wird wird empfohlen dass der Einpressdorn einen Mindestdurchmesser gleich dem nominalen Durchmesser des Stifts hat. Wenn der Stift mit Überstand installiert wird empfohlen dass der Einpressdorn einen Durchmesser gleich oder grösser zum Durchmesser der Fase am äussersten Ende des Stifts hat. Betrachtet man dass Einpressdorne Verschleiss unterliegen sollten Monteure periodisch das Ende des Dorns überprüften um sicherzustellen dass er immer eben und quadratisch ist und immer die Durchmesserkriterien einhält.

Die Anwendungsingenieure von SPIROL werden Ihre jeweilige Applikation überprüfen und das spezifische Installationswerkzeug empfehlen um Ihren Anforderungen gerecht zu werden. 

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