Verbindungstechnik

Verbindungstechnik
Verbindung zwischen Schiene und Schwelle:

Formschluss quer zur Schiene und Kraft­schluss in Richtung der Schiene (rutscht bei Temperatur­dehnungen), Kraft­schluss unter den Schrauben­köpfen und der Mutter (durch Federringe verbessert)

Die Verbindungstechnik beschreibt die Methoden des Zusammensetzens von technischen Gebilden (Maschinen, Anlagen, Apparate, Geräte und moderne Bauwerke) aus ihren Einzelteilen.

In der Regel handelt es sich um feste Verbindungen. Verbindungen, die nur die Beweglichkeit zwischen zwei Teilen einschränken, sind Gelenke (zum Beispiel Dreh- oder Schiebegelenke).

Die Verbindungen können lösbar (zum Beispiel Schraubverbindung oder Klettverschluss) oder nicht lösbar (zum Beispiel Nietverbindung, Schweißung oder Klebung) sein.

Die Einteilung nach physikalischen Wirkprinzipien lautet: formschlüssig, kraftschlüssig und stoffschlüssig.

Inhaltsverzeichnis

Formschluss

Form- und Kraftschluss (Prinzip)

Bei einer formschlüssigen Verbindung ist einer der Verbindungspartner einem anderen im Weg. Bei Betriebsbelastung wirken Druckkräfte normal, das heißt rechtwinklig zu den Flächen der Verbindungspartner. Solche „Sperrungen“ kommen in mindestens einer Richtung vor. Ist ein zweites Flächenpaar gegenüber angeordnet, ist auch die Gegenrichtung gesperrt (siehe Abbildung, Prinzip-Darstellung und Spundung). Besteht das Paar aus zwei zueinander koaxialen Zylinderflächen, so besteht Formschluss in allen Richtungen der zur Zylinderachse senkrechten Ebene. Beispiel ist der in ein Loch gesteckte Stift, der wieder herausnehmbar ist. Das Loch ist vorteilhaft ein Sackloch, damit der Stift nicht durchfallen kann. Dabei kommt ein einseitiger Formschluss in Axialrichtung hinzu. Stiftartige Verbindungselemente sind auch Niete und Schrauben.

Primär sind nur zwei Bauteile formschlüssig miteinander zu verbinden, was aber oft mit Hilfe eines dritten Teils – dem speziellen Verbindungselement – verwirklicht wird. Beispiel ist die Verbindung zweier sich überlappender Blechränder mittels Nieten oder Schrauben. Der Formschluss ist außer in der Blechebene auch senkrecht dazu herzustellen. Die Bleche sollen aufeinander gehalten werden,und die Verbindungselemente sollen nicht herausfallen. Zu diesem Zwecke haben die Niete beidseits Köpfe. Die Schraube hat ihren Kopf, gegenüber befindet sich die Mutter (falls die Schraube nicht ins Blech geschraubt ist).

Nietverbindungen einer alten Bahnbrücke

Bei dünnen Blechen oder großen Kräften zwischen den Blechen in Richtung der Blechebenen besteht die Gefahr plastischer Verformung oder Zerstörung an den Lochrändern der Bleche (Lochleibung) und Scherung in den Stiften. Blechverbindungen werden in der Regel zusätzlich mit Kraftschluss versehen oder sogar ausschließlich so ausgelegt, dass der Kraftschluss allein der Beanspruchung widersteht. Die Niete und Schrauben werden axial elastisch gedehnt, was durch Schrumpfen nach dem Warmnieten beziehungsweise durch festes Anziehen der Schrauben geschieht.

Weitere Beispiele:
lösbar:

nicht lösbar:

Kraftschluss (Reibschluss)

Kraftschlüssige Verbindungen setzen eine Normal-Kraft auf die miteinander zu verbindenden Flächen voraus. Ihre gegenseitige Verschiebung ist verhindert solange die durch die Haftreibung bewirkte Gegen-Kraft nicht überschritten wird. Der Kraft- beziehungsweise Reibschluss ist verloren und die Flächen rutschen aufeinander, wenn die tangential wirkende Last-Kraft größer als die Haftreibungs-Kraft ist, so zum Beispiel zwischen Rad und Schiene oder Straßenbelag bei Fahrzeugen mit eigenem Antrieb. In der Reibungskupplung eines Autos wird der Kraftschluss unterbrochen, wenn sie getreten wird. Wird sie nur teilweise gegen die die Normal-Kraft bewirkende eingebaute Feder getreten, schleift sie.

 F_\text{Last} \leq F_\text{Haft} = \mu \cdot F_\text{N}

FLast = tangentiale Last-Kraft (blau)     FHaft = tangentiale Haftreib-Kraft (rot)
μ = Haftreibungs-Koeffizient     FN = Normal-Kraft (grün)

Kraftschluss ist die Ursache für das Selbsthemmen von belasteten Keilen oder Schrauben. Die Haftreibung zwischen den Wirkflächen verhindert, dass der Keil herausrutscht oder sich die Schraube zu drehen beginnt. Schrauben werden deshalb fest angezogen, auch wenn ihre Vorspannung nicht zur Erzeugung eines Kraftschlusses zwischen den von ihnen verbundenen Teilen (zum Beispiel in einer Blechverbindung, siehe oben) benötigt wird.

Das Klemmen ist ebenfalls ein Kraftschluss: etwas zwischen Daumen und Zeigefinger oder mit einer Federklemme halten.

Zwei miteinander verknotete Seile übertragen eine Zugkraft nur über Kraftschluss, wenn man vernachlässigt, dass die Seile eine Reststeifigkeit gegen Verbiegen haben, also Formschluss in geringem Maße ebenfalls beteiligt ist.

Stoffschluss

Elektrisch geschweißte Naht vor der Bearbeitung mit Schlackenhammer und Drahtbürste (links) sowie danach (rechts)

Stoffschlüssige Verbindungen werden alle Verbindungen genannt, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen:

Weblinks

 Commons: Verbindungselemente – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Verbindungstechnik — Verbindungs|technik,   Aufbautechnik, Elektronik: Bezeichnung für die Gesamtheit der Methoden, Techniken und Verfahren zur Herstellung elektronischer Systeme, vom Schaltungsplan über den Schaltungsentwurf bis zur Fertigung. Dabei sind in der… …   Universal-Lexikon

  • Verbindungstechnik (Gerüstbau) — Verbindungstechnik steht im Gerüstbau für alle Verbundstücke, die zur lösbaren Verbindung einzelner Gerüstteile eingesetzt werden. Sie unterscheiden sich je nach Gerüstkonstruktion und sorgen für die grundlegende Sicherheit eines Gerüsts.… …   Deutsch Wikipedia

  • Verbindungstechnik (Elektrotechnik) — Elektrische Verbindungen auf einer Platine In Fädeltechnik von Hand …   Deutsch Wikipedia

  • Aufbau- und Verbindungstechnik — (AVT, englisch packaging) umfasst als ein Bereich der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik die Gesamtheit der Technologien und Entwurfswerkzeuge, die zur Montage mikroelektronischer Komponenten (gefertigt mit Verfahren der… …   Deutsch Wikipedia

  • ABC Verbindungstechnik — Altenloh, Brinck Co Gruppe Unternehmensform GmbH Co. KG Gründung 18 …   Deutsch Wikipedia

  • Void (Verbindungstechnik) — Als Voids, auch Lunker oder Hohlräume genannt, werden Einschlüsse in der Lötstelle im Bereich der Bauelementeanschlüsse beim Löten bezeichnet. Inhaltsverzeichnis 1 Lotpastendruck 2 Aufschmelzen der Lotpaste 3 Wirkung des Flussmittels …   Deutsch Wikipedia

  • Verblattung — Verbindungstechnik zur Verlängerung waagerechter Kanthölzer …   Erläuterung wichtiger Begriffe des Bauwesens

  • Handlöten — Löten ist ein thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Werkstoffen, wobei eine flüssige Phase durch Schmelzen eines Lotes (Schmelzlöten) oder durch Diffusion an den Grenzflächen (Diffusionslöten) entsteht. Die Liquidustemperatur der… …   Deutsch Wikipedia

  • Hartlöten — Löten ist ein thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Werkstoffen, wobei eine flüssige Phase durch Schmelzen eines Lotes (Schmelzlöten) oder durch Diffusion an den Grenzflächen (Diffusionslöten) entsteht. Die Liquidustemperatur der… …   Deutsch Wikipedia

  • Hartlötung — Löten ist ein thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Werkstoffen, wobei eine flüssige Phase durch Schmelzen eines Lotes (Schmelzlöten) oder durch Diffusion an den Grenzflächen (Diffusionslöten) entsteht. Die Liquidustemperatur der… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”