Was ist eine Rolle oder ein geschlitzter Federstift? Eine Anleitung zu elastischen Stiften

Elastische zylindrische Stifte, die häufig von der generierten Marke 'Roll Pin' (speziell für gewickelte Typen) oder als deskriptiv als geschlitzte Federstifte oder Feder -Dul -Stifte bezeichnet werden, sind eine eindeutige und vielseitige Kategorie von Befestigungen. Im Gegensatz zu soliden Dübelstiften leiten sie ihre Haltekraft nicht allein aus einer Interferenz -Passform, sondern aus ihrer inhärenten radialen Federkraft ab. Diese Kraft wird erzeugt, wenn der Stift während der Installation in ein Loch komprimiert wird, das etwas kleiner ist als der Nenndurchmesser.

Das Kernprinzip: Diese Stifte aus federtemperiertem Material haben eine eingebaute Lücke (Schlitz oder spiralförmige Naht). Wenn der Stift in das richtige Loch gefahren wird, komprimiert er radial und übt einen kontinuierlichen Außendruck gegen die Lochwände aus. Dies erzeugt einen erheblichen Reibungsbeständigkeit gegen Bewegung und Lockerung, selbst unter Vibrationen oder dynamischen Belastungen. Sie bieten Unterschiede mit kleiner Lochgrößen und tragen im Laufe der Zeit besser als feste Stifte.

Klassifizierung und Typen:

Elastische Stifte werden hauptsächlich in drei Haupttypen eingeteilt, die jeweils weiter in leichte (Standard) und Hochleistungsversionen unterteilt sind:

1. Slotted Federstift (DIN 1481 / ISO 8752):

• Aussehen/Struktur: Ein gerader, zylindrischer Röhrchen mit einem einzelnen Längsschlitz, der seine gesamte Länge verläuft.

• Leichte Dienst: Dünnere Wandstärke. Wird für allgemeine Anwendungen mit moderaten Lasten verwendet. Standardmaterial ist Kohlenstoffstahl.

• Hochleistungsdicke: Dickere Wandstärke und folglich höhere radiale Federkraft. Wird für höhere Scherbelastungen, schwerere Schwingungen und Anwendungen verwendet, die eine stärkere Resistenz gegen Pin -Deformation erfordern. Oft aus Legierungsstahl für erhöhte Festigkeit hergestellt.

• Schlüsselmerkmal: Der Steckplatz ermöglicht eine erhebliche Komprimierung. Einfach visuell durch den geraden Schlitz identifizieren.

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2. Sprengstift (DIN 7343 / ISO 8748): Spross (Roll):

• Aussehen/Struktur: gebildet durch dichtes Wickeln eines Federstahls in 2,25 oder mehr überlappende Schichten, wodurch eine spiralförmige Naht entlang seiner Länge erzeugt wird. Hat einen Schub an beiden Enden.

• Leichte Pflicht: weniger Spulenschichten (typischerweise 2,25), niedrigere Radialkraft. Generalverwendung.

• Schwere Duty: Mehr Spulenschichten (typischerweise 3,5+), signifikant höhere radiale Federkraft und Scherfestigkeit. Entwickelt für die anspruchsvollsten Anwendungen mit hohen Schwingung oder Stoßbelastungen.

• Schlüsselmerkmal: Die Spiralahnen- und gewickelte Struktur verteilt die Stress gleichmäßiger und bietet im Vergleich zu geschlitzten Stiften überlegene Müdigkeitsbeständigkeit und Belastbarkeit. Der Begriff 'Roll Pin' wird häufig speziell für diesen Typ verwendet.

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3. Fremd (geschlitzte gerillte) Federstift (ähnlich wie DIN 1481, jedoch mit Rillen):

• Aussehen/Struktur: Ähnlich in der grundlegenden Form wie dem geschlitzten Federstift (zylindrischer Rohr mit einem Längsschlitz), verfügt jedoch über Querrillen oder -Lationen, die entlang seiner Länge in seine äußere Oberfläche gedrückt werden.

• Leichte Dienst: Standard -gezackte Stifte.

• Schwere Duty: Zackierte Stifte mit dickeren Wänden/Materialien mit höherer Kraft.

• Schlüsselmerkmal: Die Zacken wirken wie winzige Widerhaken, die im Vergleich zu glatten Schlitz oder gewickelten Stiften signifikant zunehmend gegen axiale Bewegung (Auszugskraft) erhöhen. Ideal für Anwendungen, bei denen die Widerstand von axialen Lasten kritisch ist.

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Materialien:

• Kohlenstoffstahl: Das häufigste Material, das für Elastizität und Festigkeit federbetrieben wird (z. B. SAE 1070, 1074, 1095). Kostengünstig und für die meisten Umgebungen geeignet.

• Legierungsstahl: Wird für Hochleistungsstifte verwendet, die eine höhere Scherfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erfordern (z. B. SAE 6150, 9254).

• Edelstahl: (z. B. AISI 302, 304, 316). Wesentlich für Anwendungen, die Korrosionsbeständigkeit oder nichtmagnetische Eigenschaften erfordern. Bietet gute Federeigenschaften, aber typischerweise eine geringere Scherfestigkeit als äquivalente Kohlenstoffstahlstifte.

• Messing: Gelegentlich für spezifische elektrische Leitfähigkeit oder nicht festgelegte Anforderungen verwendet. Niedrigere Festigkeit als Stahlstifte.

Oberflächenbehandlungen:

• Zinkbeschichtung: (klar, gelb oder schwarzes Chromat). Das häufigste Finish für Kohlenstoffstahlstifte und bietet eine gute allgemeine Korrosionsbeständigkeit zu geringen Kosten. Schwarzoxid ist ebenfalls häufig.

• Phosphatbeschichtung (Parkerisierung): häufig als Grundschicht zur Ölretention oder Lackierung verwendet, was eine Korrosionsbeständigkeit bietet.

• Cadmium-Plattierung: Historisch historisch häufig für eine hervorragende Korrosionsresistenz und -schmierung, aber Umweltprobleme haben seine Verwendung drastisch verringert (ROHS nicht konforme).

• Trockenfilmschmiermittel: Manchmal über die Plattierung aufgetragen, um die Installation zu erleichtern.

• Passivierung: Wird für Edelstahlstifte verwendet, um ihre natürliche Korrosionsbeständigkeit durch Entfernen von freiem Eisen von der Oberfläche zu verbessern.

• Unvollendet: Oft ohne zusätzliche Beschichtung werden Edelstahlstifte verwendet.

Installationsmethoden:

1. Lochvorbereitung:

   kritisch. Das Loch muss ein sauberes, gerades, gebohrtes Loch (für Präzisionsanwendungen aufgerichtet sein) mit einer in dem entsprechenden Standard (DIN, ISO) für den Stifttyp und -größe angegebenen Größe sein. Die Lochgröße ist kleiner als der Nenndurchmesser des Stifts.

2. Schamfer:

   Eine leichte Kurmel (typischerweise 15-30 Grad) am Locheingang ist unerlässlich, um während des Einsetzens eine Schädigung des Nadelkantens zu vermeiden.

3. Werkzeuge:

• Hammer: Es kann ein Standard-Ball-Peen-Hammer verwendet werden, der den Stift genau am Ende schlägt. Verwenden Sie vorsichtig, um die Stift oder das Werkstück zu vermeiden.

• Punch: Oft mit einem Hammer verwendet, besonders zum Starten des Stifts oder zum Fahren. Die Stempelspitze sollte leicht konkav oder flach sein, um das Pin -Ende zu erreichen.

• Arbor Press/Hydraulic Press: Die bevorzugte Methode zur kontrollierten, geraden Installation, minimieren das Schadenrisiko. Verwenden Sie einen flachen oder leicht konkaven Drücker.

• Automatische Feeder: In der Produktion mit hoher Volumen verwendet.

4. Schlüsselpunkt:

   Der Stift muss direkt in das Loch gefahren werden, bis seine Enden mit oder leicht unter den Oberflächen der angeschlossenen Teile bündig sind. Fahren Sie niemals einen Stift nur aufeinander, wenn sie später spülen muss. Installieren Sie es vollständig in einer Aktion.

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Auswahlkriterien:

Bei der Auswahl des richtigen elastischen Stifts werden in Betracht gezogen:

1. Lasttyp & Größe:

• Scherlasten: Die Primärfestigkeit von Federstiften. Wählen Sie den Typ (geschlitzt/gewickelt/gezackt) und Dienst (leicht/schwer) basierend auf der erforderlichen Scherfestigkeit. Coiled Heavy Duty bietet die höchste Scherfestigkeit.

• Axiale Belastungen (Auszug): Zackierte Stifte bieten einen weit überlegenen Widerstand. Spulenstifte bieten einen mäßigen Widerstand, steckten am wenigsten geschlitzte Stifte.

• Vibration/Schock: Spulenstifte bieten im Allgemeinen die beste Müdigkeitsbeständigkeit und Resilienz. Hochleistungsversionen jeglicher Art sind besser als leichte Dienst.

2. Lochgröße und Material:

   Muss Pin -Spezifikationen übereinstimmen. Härtere Materialien erfordern präzise Löcher. Betrachten Sie die Lochtiefe relativ zur Stiftlänge.

3. Umwelt:

   Korrosive Umgebungen bestimmen Edelstahl oder ausreichend plattierte Kohlenstoffstahl. Temperaturextreme beeinflussen die Materialauswahl.

4. Erforderliche Präzision:

   Spulenstifte bieten häufig konsistentere Kraft und sind weniger anfällig für prall geeignet als geschlitzte Stifte. Reibliche Löcher verbessern die Präzision.

5. Installationszugriff:

   Stellen Sie sicher, dass geeignete Werkzeuge auf das Loch zugreifen können.

6. Kosten:

   Stecknadeln sind im Allgemeinen die wirtschaftlichsten, gefolgt von gewickelten und dann gezackten. Hochleistungskosten mehr als leichte Dienst. Edelstahl kostet mehr als Kohlenstoffstahl.

7. Entrichtbarkeit:

   Während sie so ausgelegt sind, dass sie semi-permanent sind, können Pins normalerweise mit Schlag und Hammer ausgeführt werden. Sahne Stifte sind am schwierigsten ohne Beschädigung zu entfernen.

Gemeinsame Anwendungsszenarien:

Elastische Stifte sind in Maschinen aufgrund ihres Schwingungswiderstands und der einfachen Installation allgegenwärtig. Beispiele sind:

• Verknüpfungen und Hebel: Sicherung von Pivot -Stiften in Kontrollverbindungen, Zahnradschiebern, Bremspedalen.

• Zahnräder und Kettenräder: Stützzäugungen, Kettenräder, Riemenscheiben und Kragen auf Wellen (oft mit Schlüsselbahnen). Scherbelastung primär.

• Wellen & Achsen: Ausrichtung und Sicherung von Komponenten an Wellen, Lagern in den Gehäusen.

• Motor und Getriebe: Stangenverbindungsstäbe (kleine Endbuchsen), Ventilzugkomponenten, Getriebeschaltgabeln, Kupplungsbaugruppen. Hoher Schwingung/Schock.

• Agrar- und Baugeräte: Sicherung von Stiften in Hitches, Eimerverbindungen, Streckenversammlungen. Raue Umgebungen, hohe Lasten.

• Automobil: Türscharniere, Sitzmechanismen, Aufhängungskomponenten, Lenksäulengelenke.

• Luft- und Raumfahrt: Nichtkritische Scharniere, Paneele und innere Mechanismen (unter Verwendung spezifischer hochwertiger Materialien und Standards).

• Elektronik: Sicherung von Komponenten in Chassis oder Kühlkörper (oft kleinere Edelstifte).

• Jigs & Armaturen: Präzise Teile während der Herstellung oder Baugruppe. Stifte, die für Präzision bevorzugt werden.

• Austausch von Pads ersetzen: In Gabelstiften oder Gussmuttern, bei denen eine Schwingungswiderstand erforderlich ist (gezackte Stifte hier für die axiale Retention auszahlen).

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Abschluss:

Schlitzte, gewickelte und gezackte elastische Federstifte sind geniale, zuverlässige Befestigungslösungen, bei denen die Vibrationsfestigkeit, die Unterbringung von Toleranzschwankungen und die einfache Installation von größter Bedeutung sind. Das Verständnis der Unterschiede zwischen den Typen (geschlitzt, gewickelt, gezackt) und Arbeitsbewertungen (leicht, schwer) sowie deren Materialien, Oberflächen und richtigen Installationstechniken ist der Schlüssel zur Auswahl des optimalen Pin für eine bestimmte mechanische Anwendung. Ihre Vielseitigkeit stellt sicher, dass sie ein grundlegender Bestandteil des Ingenieurdesigns in unzähligen Branchen bleiben.