1、Juni 2004DEUTSCHE NORM Normenausschuss Schienenfahrzeuge (FSF) im DINPreisgruppe 8DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 21.060.10= “ 9552628www.din.deXDIN 25201
2、-7Konstruktionsrichtlinie f r Schienenfahrzeuge und deren Komponenten Schraubenverbindungen Teil 7: MontageDesign guide for railway vehicles and their components Bolted joints Part 7: InstallationMthode de conception pour vhicules ferroviaires et ses constituants Raccords vis Partie 7: InstallationA
3、lleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinTeilweiser Ersatz f rDIN 25201:198611,DIN 25202:199204 undDIN 25203:199204www.beuth.deGesamtumfang 11 SeitenDIN 25201-7:2004-062InhaltSeiteVorwort 31 Anwendungsbereich. 32 Normative Verweisungen. 33 Begriffe 44 Montage von Schraubenverbind
4、ungen 44.1 Allgemeines. 44.2 Mindestanforderungen entsprechend der Risikoklassen 54.2.1 Schraubenverbindungen der Risikoklasse H (hoch) 54.2.2 Schraubenverbindungen der Risikoklasse M (mittel). 64.2.3 Schraubenverbindungen der Risikoklasse G (gering) 64.3 Montagehinweise 75 Qualittssicherung und Prf
5、methoden 75.1 Prfung des Montageergebnisses 75.2 berwachung der Schraubsysteme 85.2.1 Risikoklasse H. 85.2.2 Risikoklasse M 95.2.3 Risikoklasse G 96 Schulung und Qualifikation des Montagepersonals. 9Anhang A (informativ) Beispiele fr Prfprotokolle . 10A.1 Prfprotokoll fr Schraubenverbindungen der el
6、ektrischen Anwendung derRisikoklasse H. 10A.2 Prfprotokoll fr Schraubenverbindungen der maschinenbaulichen Anwendung derRisikoklasse H. 11DIN 25201-7:2004-063VorwortDiese Norm wurde vom Arbeitsausschuss 5.1 Verbindungselemente des Normenausschusses Schienen-fahrzeuge (FSF) erstellt.Die Normen der Re
7、ihe DIN 25201 Konstruktionsrichtlinie fr Schienenfahrzeuge und deren Komponentenbestehen aus:Gbe Teil 1: Einteilung, Kategorien der SchraubenverbindungenGbe Teil 2: Konstruktion maschinenbauliche AnwendungenGbe Teil 3: Konstruktion elektrische AnwendungenGbe Teil 4: Sichern von Schraubenverbindungen
8、Gbe Teil 5: KorrosionsschutzGbe Teil 6: AnschlussmaeGbe Teil 7: MontageAlle Teile zusammen werden die im Ersatzvermerk angegebenen Normen ersetzen.nderungenGegenber DIN 25201:1986-11, DIN 25202:1992-04 und DIN 25203:1992-04 wurden folgende nderungenvorgenommen:a) Die Normen wurden zusammengefasst;b)
9、 vollstndige redaktionelle berarbeitung;c) elektrische Verbindungen wurden aufgenommen.Frhere AusgabenDIN 25201: 1986-11DIN 25202: 1992-04DIN 25203: 1992-041 AnwendungsbereichDiese Norm gilt fr die Auswahl und Anwendung von Schraubenverbindungen im Schienenfahrzeugbereich.Sie soll den Konstrukteur b
10、ei der grundlegenden Auswahl von Schraubenverbindungen untersttzen und einequalittsgerechte Montage sichern.2 Normative VerweisungenDiese Norm enthlt durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen.Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Tex
11、t zitiert, und die Publikationen sindnachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sptere nderungen oder berarbeitungendieser Publikationen nur zu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berarbeitung eingearbeitet sind. Beiundatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug ge
12、nommenen Publikation (einschlielichnderungen).DIN 25201-7:2004-064E DIN 25201-2, Konstruktionsrichtlinie fr Schienenfahrzeuge und deren Komponenten Schrauben-verbindungen Teil 2: Konstruktion maschinenbauliche Anwendungen.DIN 25201-3:2004-06, Konstruktionsrichtlinie fr Schienenfahrzeuge und deren Ko
13、mponenten Schrauben-verbindungen Teil 3: Konstruktion elektrische Anwendungen.VDI 2862:1999-07, Einsatz von Schraubsystemen in der Automobilindustrie.3 BegriffeFr die Anwendung dieser Norm gelten die folgenden Begriffe.3.1Handwerkzeugnicht motorisch angetriebenes SchraubwerkzeugG5bVDI 2862:1999-07G5
14、d3.2handgehaltenes Schraubsystemmotorisch angetriebenes Schraubsystem, welches durch das Montagepersonal gehalten und in Positiongefhrt wird. Das resultierende Reaktionsmoment wird durch eine Drehmomentabsttzung oder durch dasMontagepersonal aufgenommen3.3handgefhrtes Schraubsystemmotorisch angetrie
15、benes Schraubsystem, welches von einer Vorrichtung gehalten und durch dasMontagepersonal in Position gefhrt wird. Das resultierende Reaktionsmoment wird vom Systemaufgenommen.3.4direkt gemessene Steuergre bzw. direkt gemessene Kontrollgre1)eine Messgre, die durch einen rckfhrbar kalibrierten Sensor
16、ermittelt wird, der in das Schraub-werkzeug/Schraubsystem integriert ist und unabhngig vom Schraubablauf (z. B. bis zum Stillstand derSpindel) Messsignale liefert3.5indirekt gemessene Steuergre bzw. indirekt gemessene Kontrollgre1)alle nicht direkt gemessenen Steuer- bzw. Kontrollgren (z. B. Strom-
17、oder Druckabschaltung ohne Messungbis zum Stillstand der Spindel)3.6Plausibilittskontrolleder Wahrheitsgehalt einer direkt ermittelten Messgre, die durch eine andere direkt oder indirekt ermittelteMessgre berprft wird. Beide Messgren mssen in physikalischem Zusammenhang stehen4 Montage von Schrauben
18、verbindungen4.1 AllgemeinesFr die Funktionstchtigkeit der Schraubenverbindungen ist nach ihrer Montage im maschinenbaulichenAnwendungsbereich die erreichte Vorspannkraft FVund im elektrischen Anwendungsbereich der Kontaktdruck1)Die Kontrollgre darf nicht die Zeit sein.DIN 25201-7:2004-065(siehe DIN
19、25201-3:2004-06, 3.2) magebend. Berechnungsverfahren und Fertigungsvorgaben bleibenwirkungslos, wenn eine Schraubenverbindung unsachgem montiert wird.Folgende Faktoren haben Einfluss auf das Montageergebnis:Gbe Reibungsverhltnisse in den sich relativ zueinander bewegenden Oberflchen (z. B. Schmierun
20、gs-zustand, Oberflchenrauhigkeit, Werkstoffpaarung, Oberflchenbeschichtung)Gbe geometrische Form der Verbindung (z. B. Gewindeform, -toleranzen und -steigung, Kopfform derSchraube, Nachgiebigkeitsverhltnisse von Schraube und verspannten Teilen)Gbe AnziehverfahrenGbe Montageeinrichtungen (z. B. Werkz
21、euge, Vorrichtungen, Arbeitspltze)Die Vorspannkraft muss bei den Risikoklassen H und M mit grtmglicher Genauigkeit erreicht werden. DieKontrollgre fr die erreichte Vorspannkraft kannGbe das Anziehdrehmoment oderGbe Drehwinkel/Anziehdrehmoment oderGbe Vorspannkraft oderGbe Lngennderungsein. Deshalb s
22、ind Anziehverfahren der Verschraubungsklasse A oder B nach E DIN 25201-2, Tabelle 2 zuverwenden. Schlagschrauber sind unzulssig.Verbindungselemente in den Risikoklassen H und M drfen nur wiederverwendet werden, wenn einWiederherstellen des Ausgangszustandes der Schraubenverbindung sichergestellt ist
23、. Sie mssen frei vonRissen und Beschdigungen im Gewinde sein. Schrauben, die mit drehwinkelgesteuertem Anziehverfahrenmontiert wurden, drfen nicht wiederverwendet werden.Es sind Anziehverfahren der Verschraubungsklassen A und B fr maschinenbauliche Anwendungen und derVerschraubungsklasse B fr elektr
24、ische Anwendungen nach E DIN 25201-2, Tabelle 2 anzuwenden.4.2 Mindestanforderungen entsprechend der Risikoklassen4.2.1 Schraubenverbindungen der Risikoklasse H (hoch)Der Montageprozess ist zu definieren. Die in der Fertigungsdokumentation vorgegebenen Angaben sindverbindlich.Der bei der Montage err
25、eichte Wert der Kontrollgre ist in einem Prfprotokoll zu dokumentieren (sieheAnhang D).Die Schraubenverbindungen sind ab einer Gre von M8 mit einem Farbstrich in Kontrastfarbe vorzugsweise Lackfarbe goldgelb (RAL1004) ber Mutter und Schraubenkopf (bei Einschraubverbindungenber Schraubenkopf) und ver
26、schraubte Bauteile (ggf. auch ber Beilagen) zu kennzeichnen. Bei Wiederhol-verschraubung ist die Kennzeichnung erneut aufzubringen.Die Mindestanforderungen an die Schraubsysteme fr Risikoklasse H sind in Tabelle 1 aufgefhrt.DIN 25201-7:2004-066Tabelle 1 Technische Mindestanforderungen an die Schraub
27、systeme fr Risikoklasse HAutomatisches Verschraubenin Schraubstation oderhandgefhrtes SchraubsystemHandgehaltenes SchraubsystemManueller Anzugmit HandwerkzeugGbe Direkt gemesseneSteuergre (z. B.Drehmoment, Drehwinkel)Gbe Direkt gemesseneKontrollgre (z. B.Drehmoment, Drehwinkel)Gbe Steuergre undKontr
28、ollgre drfen nichtidentisch seinGbe Direkt oder indirekt gemesseneSteuergrea(z. B.Drehmoment, Drehwinkel)Gbe Direkt oder indirekt gemesseneKontrollgrea(z. B.Drehmoment, Drehwinkel)Gbe Steuergre und Kontrollgredrfen nicht identisch seinGbe Eine der beiden Gren mussdirekt gemessen werdenGbe Direkt ode
29、r indirektgemessene oder wirkendeSteuergreGbe Wird das Drehmoment alsindirekt gemesseneSteuergre gewhlt, ist beimaschinenbaulichenAnwendungen einzustzlicher Aufwand zurErkennung von fehlerhaftenSchraubenverbindungenerforderlich (z. B.Stichprobenprfung)aDie indirekt gemessene Steuer- bzw. Kontrollgre
30、 darf nicht die Zeit sein4.2.2 Schraubenverbindungen der Risikoklasse M (mittel)Der Montageprozess ist zu definieren. Die in der Fertigungsdokumentation vorgegebenen Angaben sindverbindlich.Eine Dokumentation im Fertigungsprozess muss nicht erfolgen.Die Mindestanforderungen an die Schraubsysteme fr
31、Risikoklasse M sind in Tabelle 2 aufgefhrt.Tabelle 2 Technische Mindestanforderungen an die Schraubsysteme fr Risikoklasse MAutomatisches Verschraubenin Schraubstation oderhandgefhrtes SchraubsystemHandgehaltenes SchraubsystemManueller Anzugmit HandwerkzeugGbe Direkt oder indirektgemessene Steuergre
32、a(nicht die Zeit)Gbe Direkt oder indirektgemessene Kontrollgrea(nicht die Zeit)Gbe Direkt oder indirekt gemessene oder wirkende Steuergre (nichtdie Zeit)aDie indirekt gemessene Steuer- bzw. Kontrollgre darf nicht die Zeit sein4.2.3 Schraubenverbindungen der Risikoklasse G (gering)Es bestehen keine s
33、peziellen Anforderungen an die Definition des Montageprozesses und an dieDokumentation in der Fertigung.Die Mindestanforderungen an die Schraubsysteme fr Risikoklasse G sind in Tabelle 3 aufgefhrt.DIN 25201-7:2004-067Tabelle 3 Technische Mindestanforderungen an die Schraubsysteme fr Risikoklasse GAu
34、tomatisches Verschraubenin Schraubstation oderhandgefhrtes SchraubsystemHandgehaltenes SchraubsystemManueller Anzugmit HandwerkzeugGbe Eine direkt oder indirekt gemessene oder wirkende Steuergre Gbe Keine Anforderungen4.3 MontagehinweiseGbe SchmierungDas Reibungszahlfenster ist einzuhalten (gilt nic
35、ht fr durch Klebstoff gesicherte Schrauben-verbindungen).Maschinenbauliche Anwendungen:Um das Reibungszahlfenster nach E DIN 25201-2, 6.2.2 zu erreichen, sind die Gewindegnge und dieAuflageflchen mit einem geeigneten Schmiermittel zu versehen oder Schrauben und Muttern mitentsprechend vorbereiteten
36、Oberflchen zu verwenden.Elektrische Anwendungen:Es sind nur die Gewinde zu schmieren.Gbe Flanschverbindungen sind diagonal anzuziehen damit ein gleichmiges Dichten und Setzen erreichtwird.Gbe Grundstzlich drfen bei der Montage keine Torsionskrfte auf die Bauteile bertragen werden.Gbe Beim Einsatz vo
37、n Klebstoffen als Losdrehsicherung mssen die Gewindebohrungen und Schraubenunbedingt fettfrei sein. Bei betriebs- und fehlerstromfhrenden Schraubenverbindungen sind Klebstoffeverboten.Gbe Trennfugen mssen bei der Montage fettfrei sein (bei elektrischen Anwendungen sind die Kontaktflchenmit Kontaktfe
38、tt zu behandeln).Gbe Fr Flchen, die vor dem Verschrauben farbfrei gehalten wurden, sind nach dem Verschraubengeeignete Korrosionsschutzmanahmen zu treffen.5 Qualittssicherung und Prfmethoden5.1 Prfung des MontageergebnissesDie Prfung des Montageergebnisses kann im Wesentlichen erfolgen durch:Gbe Mes
39、sen des LosbrechmomentesGbe Messen des Drehmomentes bei Erreichen einer MarkierungDie Schraube wird los gedreht und erneut in die Ausgangsstellung angezogen, die vorher markiert wurde.Das Drehmoment wird genau in dem Augenblick gemessen, in dem sich beide Markierungen decken.DIN 25201-7:2004-068Gbe
40、Messen der Lngennderung (z. B. Ultraschall)Die Laufzeit einer Ultraschallwelle ber die Lnge der Schraube wird gemessen. Dieser Wert ist abhngigvon der Dehnung der Schraube. Zurzeit ist diese Messung nur nach einer vor dem Anziehenvorgenommenen Eichung (Bestimmen des Nullpunktes) mglich.Gbe Messen de
41、r Dehnung durch Dehnmessstreifen (DMS)5.2 berwachung der Schraubsysteme5.2.1 Risikoklasse HTabelle 4 Mindestanforderungen an die berwachung des SchraubsystemsAutomatisches Verschraubenin Schraubstation oderhandgefhrtes SchraubsystemHandgehaltenes SchraubsystemManueller Anzugmit HandwerkzeugGbe Selbs
42、ttest aller fr die Steuer-und Kontrollgren relevantenSystemkomponenten.Gbe Selbsttest aller fr dieSteuer- und KontrollgrenrelevantenSystemkomponenten.Gbe Regelmige Prfungdes Handwerkzeugesdurch geeignetesPrfmittel.Gbe Redundanter Aufbau einerMesssensorik zum direktenErfassen der Steuer- bzw.Kontroll
43、gren.Dies kann auch durch einegleichwertige Plausibilitts-kontrolle erreicht werden.Gbe Die digitale Schnittstellezwischen Schraubersteuerungund Betriebsmittelsteuerungmuss die Erkennung einesFehlverhaltens imSignalaustausch untersttzen.Gbe Redundanter Aufbau einerMesssensorik zum direktenErfassen d
44、er Steuer- bzw.Kontrollgren.Dies kann auch durch einegleichwertige Plausibilitts-kontrolle erreicht werden.Sind weder redundanterAufbau noch Plausibilitts-kontrolle mglich, muss einesichere ErkennungfehlerhafterVerschraubungen durchandere Manahmengewhrleistet sein.Gbe Regelmige dynamischePrfungen de
45、r Mess- undWiederholgenauigkeit desSchraubsystems mssen vomAnwender durchgefhrtwerden.Gbe Die digitale SchnittstellezwischenSchraubersteuerung undBetriebsmittelsteuerungmuss die Erkennung einesFehlverhaltens imSignalaustauschuntersttzen.Gbe Regelmige dynamischePrfungen der Mess- undWiederholgenauigk
46、eit desSchraubsystems mssenvom Anwender durchgefhrtwerden.DIN 25201-7:2004-0695.2.2 Risikoklasse MTabelle 5 Mindestanforderungen an die berwachung des SchraubsystemsAutomatisches Verschraubenin Schraubstation oderhandgefhrtes SchraubsystemHandgehaltenes SchraubsystemManueller Anzugmit HandwerkzeugGb
47、e Regelmige dynamische Prfungen der Mess- undWiederholgenauigkeit des Schraubsystems durch den Anwender.Gbe Regelmige Prfungdes Handwerkzeugesdurch geeignetesPrfmittel.5.2.3 Risikoklasse GTabelle 6 Mindestanforderungen an die berwachung des SchraubsystemsAutomatisches Verschraubenin Schraubstation o
48、derhandgefhrtes SchraubsystemHandgehaltenes SchraubsystemManueller Anzugmit HandwerkzeugGbe Regelmige dynamische Prfungen der Mess- undWiederholgenauigkeit des Schraubsystems durch den Anwender.Gbe Keine6 Schulung und Qualifikation des MontagepersonalsUm ein Verstndnis ber den Anziehvorgang und die
49、sich auf ihn auswirkenden vielfltigen Einflussgren zuerreichen, ist das Montagepersonal in regelmigen Abstnden zu schulen.Die Montage von Schraubenverbindungen der Risikoklasse H darf nur durch speziell dafr geschultesMontagepersonal durchgefhrt werden.DIN 25201-7:2004-0610Anhang A(informativ)Beispiele fr Prfprotokol
