• Machinery
  • Mazak_mobile
  • Sanvik Dormer
  • Maanterä mobiili
  • Vossi Group

Ruuvien kiinnitys ja niiden ongelmat

Ruuvin löystyminen itsestään on monille koneinsinööreille tuttu ongelma. Siinä ruuviliitokseen kohdistuu ulkoisia voimia jotka ensin löystyttävät liitosta ja lopulta liitos avautuu joko hallitusti tai hallitsemattomasti. Solid-Lock Finlandin Kari Kaukiainen selittää ilmiötä seuraavasti: ”Kun liitokseen kohdistuu ulkoisia voimia (yleensä tärinää, iskuja yms.) rakenne pyrkii johtamaan ulkoiset voimat hallitusti pois rakenteesta edelleen maahan tai toiseen tukirakenteeseen. Jos kuitenkin voima kasvaa paikallisesti hetkellisesti liian suureksi, ei ruuviliitos pysty enää pitämään liitosta lukittuna vaan ruuvi/mutteri alkaa pyörimään auki päin. Tämän seurauksen ruuvivoima/puristusvoima heikkenee, jolloin seuraava löystyminen alkaa entistä pienemmällä ulkoisella voimalla ja noidankehä on valmis”. Yhä pienempi ulkoinen kuormitus aiheuttaa yhä suuremman löystymisen kunnes saavutetaan piste, jossa laitteen osat erkanevat toisistaan. Varmasti kaikki tiedämme että tämä tilanne erittäin kiusallinen kaikille osapuolille: koneen valmistajalle, käyttäjälle ja omistajalle. Siksi koneenrakennuksessa tätä pyritään hallitsemaan ja estämään. Jos löystymistä ei pystytä estämään, on parempi hallita sitä ja ohjata se tapahtumaan paikassa, jossa se voidaan korjata esim. oikein ajoitetulla ennakoivalla huollolla. Monesti konepaja-asiak-kaat haluavat hankkia yhä tarkempia kokoonpanotyökaluja ja menetelmiä. “Tämähän on aivan loistava suuntaus”, toteaa Solid-Lock Finlandin tuotepäällikkö Kari Kaukiainen. “Monesti tuotteen laatu riippuu paljolti käytetystä kokoonpanon tekniikasta. Onneksi iskevistä ’mutterimopoista’ ollaan jo siirretty kohti paremmin hallittua liitostekniikkaa. Monesti tuntuu, että ajatellaan vain kiristysmomenttia, kun pitäisi nähdä liitos kokonaisuutena. Usein on käynyt niin, että olen tarjonnut asiakkaalle esim. pulssikonetta tai momenttiavainta. Paikan päällä selviää, että vaikka liitos on optimikireydessä tänään, niin se ei ole sitä enää huomenna. Tämä johtuu asettumisesta tai ulkoisista voimista. Joskus on vaikea uskoa, että myös täydellisesti kiristetty liitos löystyy ulkoisten voimien ansiosta, vaikka tämä on ruuviliitoksen aivan peruskäyttäytymistä. Momentti ei korvaa ruuvilukitusta eikä ruuvilukitus kiristysmomenttia”, selittää Kaukiainen.

”Ruuviliitoksissa on tärkeää, että molemmat on huomioitu. Momentti varmistaa puristusvoiman ja ruuvilukitus turvaa sen säilymisen”, kertoo tuotepäällikkö Kaukiainen. ”Ruuviliitoksilla on monta etua: liitokset ovat avattavissa ja ne kestävät hyvin väsymiskuormitusta. Myös ruuviliitettyjen osien vaihtaminen on helppoa ja nopeaa. Kiinnitystarvikkeet on hyvin standardisoitu, joten korvaavan kiinnittimen löytäminen on helppoa.” 

Ruuvien löystymisen pulmaa mietti myös stuttgartilainen eläinlääkäri Max Kappis, joka saikin patentin keksimälleen kiilalukitusperiaatteelle toisen maailmansodan alkupäivinä  29.11.1939. 

Herra Kappisin idea olikin yksinkertainen, laitetaan ruuvinkannan alle kaksi aluslevyä, joiden välissä oleva kiila lukitsee liitoksen sillä, kun kiilahammastuksen nousu on suurempi kuin ruuvin kierteen nousu, tulee liitoksesta itselukitseva. Valitettavasti herra Kappis ei ehtinyt nauttimaan patenttinsa iloista. Hän nimittäin ehti kuolemaan ennen kuin Reichpatentamt ehti patentin vahvistaa. Työ ei kuitenkaan mennyt hukkaan, kun myöhemmin julkaistiin DIN-standardi 25201, joka kuvailee tärinälle alttiiden ruuviliitosten testausparametrit painottuen erityisesti kahdeksaan osa-alueeseen:

1) Kierteen koko

2) Laatu

3) Ruuvin tehollinen pituus

4) Ruuvivoima

5) Ampilitudi

6) Voitelu

7) Kierteiden pinnan laatu

8) Testaus taajuus

”Nyt voidaankin sanoa, että kaikki DIN 25201 mukaan hyväksytysti testatut kiilalukitustuotteet voidaan käyttää huoletta toistensa sijaan. Pienellä varauksella tosin”, huomauttaa Solid-Lock Finlandin tuotepäällikkö Kari Kaukiainen. ”Jos esim. huollossa tulee tilanne, että liitoksessa oleva kiilalukituslaatta vaihdetaan, on syytä varmistua, että molemmat puolikkaat ovat saman valmistajan. Helpoiten tämä varmistuu vaihtamalla tilalle uusi kiilalukituslaatta, esimerkiksi Solid-lock. Vaikka Solid-Lock-kiilalukituslaatta on Suomen markkinoilla yksi uusimmista tulokkaista, on huomattavaa, että se on myös yksi edistyksellisimmistä”, Kaukiainen jatkaa. ”Esimerkiksi yksi tärkeimmistä ominaisuuksista on pinnan tartuntahammastuksen muoto, joka Solid-Lock-prikassa on patentoitu ja loivan s-kirjaimen muotoinen. Tällöin tartuntahammastuksen suhteellinen tartuntapinta kasvaa ja pitovoima paranee vastaavasti. Haastavissa liitoksissa parannus on jopa +20 %”, kertoo tuotepäällikkö Kaukiainen, ja Karihan tietää mistä puhuu: hän on vieraillut kaikilla suurimmilla kiilalukitusvalmistajien tehtailla ja toteaa: ”Kuten muussakin tuotannossa ei voida nykypäivänä jäädä paikalleen, vaan tuotetta on jatkuvasti kehitettävä paremmaksi ja tuotantoa tehokkaammaksi. Tästä hyvänä esimerkkinä on Det Norske Veritaksen hyväksyntä. Perinteisesti tuotteet ovat Det Norske Veritaksen (DNV) hyväksymiä, mutta Solid-Lock totesi, että täytyy olla mahdollista tehdä asioita paremmin ja tehokkaammin ja näin ensimmäisenä valmistajana on Solid-Lockin koko tuotantolinja DNV-hyväksymä. Tämä antaa asiakkaillemme varmuuden siihen että tuotteemme ovat markkinoiden parhaita”, toteaa tuotepäällikkö Kari Kaukiainen.

Lisäksi Solid-Lock täyttää “alihankinta”-direktiivin IATF16949-vaatimukset joka huomioi mm. riskiperusteisen ajattelutavan.

Eri ruuvilukituksista Kari vielä toteaa, ”On turha kehua kiilalukituslaatan ylivoimaisuutta muihin ruuvilukitusmenetelmiin verrattuna, jokaiselle on paikkansa. Liimat toimivat hyvin (tosin hieman hitaasti), ainoastaan niiden uudelleenkäyttö on vaikeaa. Kruunumutteri ja sokka on paras tapa, jos esim. laakeripainetta pitää säätää. Kyllä maailmaan ruuvilukitusmenetelmiä mahtuu. Minun tehtävänä on auttaa suunnittelijoita valitsemaan kuhunkin kohteeseen paras mahdollinen menetelmä yli 20 vuoden kokemuksella. Joskus se on joku muu kuin Solid-Lock. Monesti on käynyt niin, että asiakas on halunnut tarkempaa momenttityökalua ja tarjottuani esim. 2 % tarkkuuteen pystyvää työkalua, mutta liitoksen nähtyäni voin sanoa, että suurella todennäköisyydellä optimaalinenkaan kiristystyökalu ei ongelmaa tule ratkaisemaan. Sen sanominen on asiakaspalvelua. Asiakkaan etua tässä olemme ajamassa ja tarkoituksena on tehdä tätä myös jatkossa. Emme ole kertakaupan perässä”, vahvistaa Kari. ”Tarkoituksena on tehdä tätä työtä myös tulevaisuudessa ja se ei onnistu kuin ainoastaan tekemällä asiakkaalle oikeita ratkaisuja. Kun asiakas menestyy, niin myös mekin menestymme. Ja Suomikin menestyy, sillä kaikki haponkestävät Solid-Lock-lukituslaatat on tehty supisuomalaisesta Outokummun teräksestä.”

”Suomi on siis tuleva ruuvilukituksen suurvalta? Ei ehkä vielä”, Kari nauraa. ”Mutta tehdään ainakin osamme nousun eteen!” 

INFO

NL tools Finland Oy/Solid-Lock

Pasi Moisio

puh. +358 40 841 9909

www.nltools.fi