• 9.1 Vorteil und Nutzen von Pias/Piasta Bohrschrauben
  
• 9.2 Technische Informationen/ Anwendungshinweise
  
• 9.3 Auswahl des Schrauben Werkstoffs
  
• 9.4 Beispiel zu Auswahl
  • 9.4.1 Zugbeanspruchung
    
  • 9.4.2 Scherbeanspruchung
• 9.5 Belastungswerte fuer Pias
  
• 9.6 Belastungswerte fuer Piasta
  
• 9.7 Fluegelpias
  • 9.7.1 Funktionsprinzip von Fluegel-pias
  • 9.7.2 Einsatzbereich von Fluegelpiast

Vorteil: Zeitersparnis

Das Verbinden von Blechen durch Blechschrauben gehoert seit über 50 Jahren zu den modernen, rationellen und deshalb taeglich millionenfach angewandten Verfahren der Verbindungstechnik.

In den letzten Jahren hingegen setzt sich jedoch immer haeufiger der Einsatz von Bohrschrauben zum Befestigen von Blechverbindungen durch. ZEBRA pias Bohrschrauben bieten eine erhebliche Zeitersparnis, da man nicht mehr ankoernen und mit einem Spiralbohrer vorbohren muss. Die Verringerung der Montagezeit betraegt, im Vergleich zur herkoemmlichen Blechschraubenverbindung, mindestens 50%!

Im Gegensatz zur herkoemmlichen Methode entsteht durch die Verwendung von ZEBRA pias eine beachtliche Reduzierung der Kosten für den Arbeitsmitteleinsatz:

= Zebra pias

Herkoemmliche Methode

ZEBRA pias

　

FZ	Zugkraft [N], welche die Verbindung axial zur Schraubenachse belastet.
FQ	Scherkraft [N], welche die Verbindung senkrecht zur Schraubenachse belastet.
MA	Anzugsdrehmoment [Nm] der Schraube.
t1	Materialdicke [mm] von Bauteil 1.
t2	Materialdicke [mm] von Bauteil 2.
Ip	Länge [mm] der Bohrspitze.

Trotz der einfachen Handhabung von pias Bohrschrauben gibt es einige Punkte, die bei der Verarbeitung zu beachten sind:

1. Richtige Laenge der Bohrspitze in Abhaengigkeit der maximalen Bohrdicke waehlen.

Wird die Bohrspitze zu kurz gewaehlt, entsteht ein Zwangsvorschub – keine sachgerechte Verbindung.

Um eine sachgerechte Verbindung herzustellen, muβ die Bohrspitze laenger sein als die zu verarbeitende Blechdicke.

Die Wahl des Schraubenwerkstoffes für die entsprechende Verbindung haengt entscheidend vom Werkstoff der zu verbindenden Bauteile ab:

Grundwerkstoff der Verbindung	Einzusetzende pias-Bohrschraubenguete
St 12, St 13, St 14 St 33, St 37 USt 37, RSt 37 St 44 St 50, St 52 sonst. unlegierte Staehle bis zu einer Zugfestigkeit von Rm = 510 N/mm2	Stahl, verzinkt Stahl, verzinkt, schwarz passiviert piasta, Ruspert beschichtet
AI 99 AIMn 1 AIMg 1, AIMg 3 AIMg 5 Edelstahl A2 piasta, Ruspert beschichtet	Stahl, verzinkt Stahl, verzinkt, schwarz passiviert AIMgSi 1
Edelstahlbleche A2 und A4	ZEBRA piasta koennen nach erfolgreichen Vorversuchen ggf. bei Duennblechen (A2 und A4) bis 1 mm Blechstaerke eingesetzt werden.

3. Drehzahlen und Drehmomente zum Verarbeiten von pias Bohrschrauben.

Das sachgerechte Setzen von pias Bohrschrauben haengt neben der richtigen Schraubengütenwahl entscheidend von der Verarbeitungsdrehzahl und dem Anzugsdrehmoment ab.

Zu hoch gewaehlte Drehzahl - Bohrspitze glüht aus und erzeugt keine Bohrung.
Zu niedrig gewaehlte Drehzahl - Bohrschraube erreicht keine optimale Bohrleistung.
Zu hoch gewaehltes Drehmoment - Schraubenkopf kann beim Anziehen der Schraube abrei?en.
Zu niedrig gewaehltes Drehmoment - Schraube erzeugt keine optimale Verbindung.

Entsprechende Drehzahlen oder Anzugsdrehmomente in Abhaengigkeit vom Nenndurchmesser erhalten Sie auf der betreffenden Produkt-Infoseite der pias Bohrschrauben

Auf den folgenden Infoseiten finden Sie mechanische Kennwerte von pias Bohrschrauben, welche Ihnen die Auswahl für einen bestimmten Belastungsfall einer Verbindung ermoeglichen soll.

Die angegebenen Zug- und Scherwerte gelten mit der Annahme, daβ nicht die Schraube innerhalb der Verbindung versagt, sondern daβ sich das Blech (in der Regel Bauteil 2) über das Blechtreibgewinde ausknüpft und somit zum Versagen der gesamten pias-Verbindung führt.

Im Folgenden sollen zur Vorauslegung einer pias- Schraubenverbindung jeweils ein Beispiel zur Zugbeanspruchung und ein Beispiel zur Auslegung auf Scherung gegeben werden.

Es soll eine Profilschiene (35 x 20 x 2 mm) aus St 37 an ein Vierkantrohr (35 x 35 x 2 mm) aus St 37 mit einer pias Bohrschraube mit Sechskantkopf und Bund Art.-Vornr. 214) befestigt werden. In der Profilschiene soll ein Rollentrager gefuhrt werden. Die Schraube ist ausschlieβlich in axialer Richtung belastet und die Zugkraft pro Schraube wurde mit FZ = 1250 N ermittelt.

Materialdicke Profilschiene t1 = 2 mm

Materialdicke Vierkantrohr t2 = 2 mm

Ermittelte Zugkraft pro Schraube FZ = 1250 N, ergibt sich beim Schraubendurchmesser d = 6,3 mm eine zulassige Zugkraft von FZ,zu = 1350 N siehe Kapitel 9. 5).

Da die Bedingung Fz = FZ,zul erfullt ist, kann die Verbindung mit einer pias-Bohrschraube mit Sechskantkopf und Bund (Art.-Vornr. 214), Nenndurchmesser 6,3 mm, ausgefuhrt werden.

Nebenstehende Stoβblechverbindung soll mit einer pias-Bohrschraube Linsenkopf mit AW-Antrieb (Art.-Vornr. 206) verschraubt werden. Das Deckblech (Bauteil 1) hat eine Materialdicke von t1 = 1 mm, das Grundblech (Bauteil 2) t2 = 1,5 mm. Beide Bleche sind aus St 37.

Die Querkraftbeanspruchung pro Schraube wird mit FQ = 950N angegeben. Der geeignete Schraubendurchmesser d ergibt sich nach Wertetabelle Kapitel 9.5 mit den Vorgaben:

Materialdicke Deckblech t1 = 1,0 mm Materialdicke Grundblech t2 = 1,5 mm Ermittelte Querkraft pro Schraube FQ = 950N, mit d = 4,2 mm mit einer zulassigen Scherkraft von FQ,zul = 1400N. Da die Bedingung FQ = FQ,zul erfullt ist, kann die Verbindung mit einer pias-Bohrschraube Linsenkopf mit AW-Antrieb (Art.-Vornr. 206), Nenn-ф 4,2 mm, ausgefuhrt werden.

Bei kombinierter Beanspruchung, d.h. gleichzeitigem Wirken der Scher- und Zugkraefte, sind alle angegebenen zulaessigen Kraefte nach den nachfolgenden Formeln abzumindern:

FZ, FQ: aus Beanspruchung der Verbindung resultierende Kraefte.
FZ,zul, FQ,zul: zulaessige Beanspruchung resultierend aus Materialdicken und Anordnung der Bauteile (Angaben auf Produkt-Info).

Zellen ohne Angaben bedeuten, daβ die max. Materialdicke überschritten wird. * MA Anzugsdrehmoment als Richtwert empfohlen.

Die in oben stehender Tabelle aufgeführten Kennwerte sind Anhaltswerte für die Vorauslegung einer Verbindung mit pias6-Kt., stahl verzinkt (Art.-Vornr. 214). Angegebene Werte gelten für Verbindungen (Bauteil 1 + 2) aus dem Material St 37.

Nenn-фp>mm	Materialdicken t1 + t2 mm	Verarbeitungs- leerlaufdrehzahl* n(min-1)
3,5	0,7 - 2,25	1700-2500
4,2	1,75 - 3,0
4,8	1,75 - 4,4	1200-1800
5,5	1,75 - 5,25
6,3	2,0 - 6,0

* Anpreβdruck: 10 N, ggf. mit Tiefenanschlag verarbeiten.

Die in oben stehender Tabelle aufgeführten Kennwerte sind Anhaltswerte für die Vorauslegung einer Verbindung mit piasta6-Kt. (Art.-Vornr. 214 81). Angegebene Werte gelten für Verbindungen (Bauteil 1 + 2) aus dem Material St 37. Zebra piasta sind bis zu einer Stahlgüte von St 52 einsetzbar. Die Verarbeitung in Edelstahlmaterialien ist im Einzelfall moeglich. Hierzu sollten Eigenversuche vorgenommen werden.

Zebra piastamüssen immer soweit eingeschraubt werden, bis nur noch die Gewindegaenge des Edelstahlteils (E) im Eingriff sind. Der gehaertete Kohlenstoffanteil (S) muβ vollstaendig in das Profil geschraubt werden. Der gehaertete Gewindeteil (G) formt das Gewinde im Stahlprofil vollstaendig aus. Vorteile durch Ruspert Beschichtung:

– Erhoehung der Korrosionsbestaendigkeit – Verhindert die Kaltverschweiβneigung von Edelstahl

Nenn-?p>mm	Materialdicken t1 + t2 mm	Verarbeitungs- leerlaufdrehzahl* n(min-1)
4,2	1,75 - 3,0	1700-2500
4,8	1,75 - 4,4
5,5	1,75 - 5,25	1200-1800
6,3	2,0 - 6,0

* Anpreβdruck: 10 N. ggf. mit Tiefenanschlag verarbeiten.

Die Bohrspitze bohrt das Holz entsprechend dem Auβendurchmesser der Flügel auf. Dadurch wird ein Zwangsvorschub der Schraube vermieden.

Nach dem Durchbohren des Holzes trifft die Bohrspitze auf die Stahlunterkonstruktion und beginnt das Kernloch für das Gewinde zu bohren. Die Flügel brechen beim Auftreffen auf die Stahlunterkonstruktion ab.

Ist die Bohrspitze durch das Metall*, wird von den ersten Gewindegaengen das Gewinde geschnitten. Die Schraube dreht sich in das selbstgeschnittene Gewinde ein und verbindet Holz und Metall.

Bei Schrauben mit Fraesrippen (für Hartholz) erfolgt ein selbsttaetiges Versenken des Schraubenkopfes.

Die selbstbohrende Bimetallschraube aus Edelstahl und gehaertetem Stahl, für die korrosionsbestaendige Montage von Holz und Metall.

Die spezielle Oberflaechenbeschichtung Ruspert (Zink-Aluminium-Legierung) schützt die Stahlspitze vor Korrosion und verhindert gleichzeitig die Kaltverschwei?ung des Edelstahlgewindes mit dem Grundmaterial.

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