Wie erhöht man die Haltekraft von Spiralspannstiften

Während der Montage werden die Spiralspannstifte radial komprimiert und passen sich der kleineren Bohrung des Bauteils an. Die Kraft die benötigt wurde um den Spiralspannstift zu komprimieren, wurde als potentielle Energie aufgenommen. Der komprimierte Spiralspannstift übt nach dem Einbau eine radiale Kraft gegen die Bohrungswand aus. Die erforderliche Haltekraft wird durch die Kompression und die daraus resultierende Reibung zwischen dem Spiralspannstift und der Bohrungswand erzielt. Aus diesem Grund ist der Kontakt zwischen dem Spiralspannstift und der Bohrungswand wichtig.

Die Haltekraft kann durch Erhöhung der radialen Spannung und / oder der Kontaktfläche optimiert werden. Ein größerer, schwererer Stift weist im eingebauten Zustand eine geringe Flexibilität auf, aber die radiale Spannung ist höher. Spiralspannstifte sind die Ausnahme von dieser Regel, da sie in mehreren Ausführungen (Leicht, Standard und Schwer) zur Verfügung stehen, um ein größeres Spektrum an Kraft und Flexibilität innerhalb eines vorgegebenen Durchmessers zu erzielen.

Es gibt eine lineare Beziehung zwischen Reibung, Haltekraft und der eingebauten Länge eines Spiralspannstifts in eine Bohrung. Daher führt eine Erhöhung der Länge des Spiralspannstiftes und der daraus resultierenden Kontaktfläche zwischen dem Spiralspannstift und der Aufnahmebohrung zu einer höheren Haltekraft. Darüber hinaus ist es bei der Berechnung der Stiftlänge wichtig, die Fasenlänge des Spiralspannstiftes zu berücksichtigen, da keine Haltekraft am äußersten Ende des Spiralspannstifts aufgrund der Fasenlänge vorhanden ist. 

 An keinem Punkt sollte sich die Anfasung des Spiralspannstifts in der Scherebene zwischen den Befestigungslöchern befinden, da dies durch die Abscherbelastung zur Umkehrung der tangentialen Kraft in eine axiale Kraft führen kann. Dies kann zu einer Stiftbewegung führen bis das die Fase nicht mehr in der Scherebene liegt und sich die Kraft neutralisiert hat (siehe Abbildung 2). Um dieses Szenario zu vermeiden wird empfohlen, dass das Ende des Spiralspannstiftes die Scherebene um eine Länge oder mehr, entsprechend eines Stiftdurchmessers, von der Scherebene entfernt sein sollte. Dieser Zustand kann auch durch konische Bohrungen verursacht werden, die in ähnlicher Weise eine tangentiale Kraft in eine Bewegung nach außen umsetzen können. Darum empfiehlt es sich, Bohrungen ohne Konizität zu fertigen. Wenn eine konische Bohrung jedoch erforderlich ist, muss diese unter 1 ° sein.