In den meisten Anwendungsfällen, in denen schwere Geräte zum Einsatz kommen, haben sich Konstrukteure auf stabile, durchgehend dichte Verbindungen fokussiert, um eine langfristige Beständigkeit und Schwung-festigkeit zu erzielen. Gleichzeitig gilt das Drehmoment seit langem als Standardmaß, über das die Festigkeit und ggf. auch die Gesamtintegrität einer Verbindung gemessen werden. Diese konventionelle Denkweise gründete auf der Vorstellung, dass je mehr Kraft auf eine Mutter/Schraube-Verbindung in Form des Dreh-moments angewandt wird, umso dichter, sicherer und schwungfester die Verbindung sei. Wie sich jedoch herausstellte, erwies sich die Vorstellung, dass eine höhere Drehkraft in einer sichereren und beständigereren Verbindung resultiert, wie dies bei vielen konventionellen Denkweisen der Fall ist, als Irrtum.

Das Drehmoment – eine Erklärung
Das Drehmoment bezieht sich bei Befestigern auf die Torsionskraft, die erforderlich ist, um eine Mutter entlang eines Schraubengewindes zu drehen. Die Grundformel für das Drehmoment lautet T= (KDP)/12 (T= Drehmoment in foot-pound (Torque in Foot Pounds), D= Nenndurchmesser (Nominal Diameter) in Inches, P= gewünschte Klemmlast oder Spannung (Desire Clamp Load oder Tension) in Pound und K= Reibungs-koeffzient (Coefficient of Friction)). Das Problem bei dieser Gleichung ist, dass K äußert schwer vorhersagbar oder messbar ist, da sich eine Vielzahl von Variablen wie z. B Oberflächentextur, Öl, Rost, Reste, Gewindetyp, Material und sogar die Luftfeuchtigkeit auf diesen Faktor auswirken.

Die Spannung, ein weiteres Element in der Verbindungsgleichung, bezieht sich auf die Ausdehnung oder Verlängerung einer Schraube, welche bei der Verbindung maßgeblich für die Klemmleistung ist. Einer weiteren Erklärung entsprechend, könnte man Spannung als die Last definieren, die auf die Verbindung wirkt, wenn die Befestigerkomponenten zusammengezogen werden. Die für den Verbindungsvorgang entscheidende Spannung steht größtenteils nicht mit dem Drehmoment in Verbindung. Das Drehmoment eignet sich höchstens zur indirekten Messung der Spannung, die auf die Schraube angewandt wird.


Die Klemmkraft – das wahre Maß für die Verbindungsintegrität

Die Klemmkraft, die als die Last definiert werden kann, die auf die Verbindung wirkt, wenn die Befestiger-komponenten zusammengezogen werden, steht nicht mit dem Drehmoment in Verbindung. Andauernde Studien zur Klemmkraft unter Verwendung von fortschrittlichen Skidmore-Wilhelm-Vorbelastungstestgeräten haben in der Tat gezeigt, dass selbst wenn der Drehmoment zwischen zwei oder mehr Muttern und Schrauben absolut identisch ist, die Klemmkraft bei diesen Befestigern um mehr als 30% abweichen kann (Chart 1). Zum Vergleich: bei einem HuckBolt® Schließringbolzen beträgt die Abweichung 5% oder weniger. Dies ist in Anbetracht der Tatsache, dass die Klemmkraft für die Verbindungsintegrität und -beständigkeit das entscheidende Element ist, ein wichtiger Punkt.