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Lannewehr + Thomsen GmbH & Co. KG Ingenieurbüro für Apparate-, Rohrleitungs- und Dichtungstechnik Geschäftsführer: Schwachhauser Heerstraße 339 Telefon 0421 - 235623 Gerd Lannewehr, Peter Thomsen D-28211 Bremen Telefax 0421 - 20520812 HRA 26483 HB [email protected] USt-Nr. DE265362938 Seite 1 von 3 www.flangevalid.com Technische Information Gewindeüberstand an Muttern Der erforderliche Gewindeüberstand an Muttern wird sehr häufig kontrovers diskutiert. Die Prüfer der zuständigen Überwachungsstelle (ZÜS) z.B. der TÜV verlangen sehr oft einen Gewindeüberstand von 3 Gewindegängen. Bei Dehnschrauben kann der Überstand von mehr als 3 Gewindegängen kritisch werden, denn eine Beurteilung der Tragfähigkeit der Verbindung ist nicht möglich, weil nicht zu erkennen ist, wie weit der Dehnschaft in die Mutter hineinragt. Zum Gewindeüberstand gibt es klare Regeln: DIN 78:2001-03 definiert den Mutternüberstand als 2 x P bei Sechskantmuttern und 3 x P bei Sechskantmuttern mit Klemmteil. (P = Gewindesteigung) EN 13480-4:2013-11 verlangt die folgende Ausführung nach Absatz 8.3.1 Flansch- verbindungen: “Muttern müssen so auf die Schraube aufgeschraubt werden, dass mindestens ein voller Gewindegang der Schraube übersteht“ Dieses Thema soll trotzdem nicht so stehen bleiben, denn technisch gesehen ist eine gefüllte Mutter immer ausreichend, besonders, wenn die üblichen Muttern mit H=D Verwendung finden. Die Krafteinleitung innerhalb der Mutter ist inhomogen! Die der Auflagefläche näher liegenden Gewinde tragen die Hauptspannung. Bei Überschreitung der örtlichen Streckgrenze wird sich die Verteilung günstiger. Die der Mutternauflagefläche am nächsten gelegenen Gewinde tragen die Hauptlast der Verbindung und somit kann davon ausgegangen werden, dass bei einer „gefüllten“ Mutter ausreichende Sicherheit besteht. Muttern mit den vollen Gewindegängen gerade zu füllen oder wie in DIN EN 13480-4 beschrieben, nur einen vollen Gewindegang Mutternüberstand zu haben, macht besonders 6 5 4 3 2 1 40 % 20 % 10 % 0 % 30 % KRAFTÜBERTRAGENDER GEWINDEGANG §§ 5324 5 §§ §§ 5324 5 5324 5 5324 5

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Page 1: Technische Information 5 - · PDF fileLannewehr + Thomsen GmbH & Co. KG Ingenieurbüro für Apparate-, Rohrleitungs- und Dichtungstechnik Geschäftsführer: Schwachhauser Heerstraße

Lannewehr + Thomsen GmbH & Co. KG Ingenieurbüro für Apparate-, Rohrleitungs- und Dichtungstechnik

Geschäftsführer: Schwachhauser Heerstraße 339 Telefon 0421 - 235623 Gerd Lannewehr, Peter Thomsen D-28211 Bremen Telefax 0421 - 20520812 HRA 26483 HB [email protected] USt-Nr. DE265362938 Seite 1 von 3 www.flangevalid.com

● Technische Information

● Gewindeüberstand an Muttern

Der erforderliche Gewindeüberstand an Muttern wird sehr häufig kontrovers diskutiert. Die Prüfer der zuständigen Überwachungsstelle (ZÜS) z.B. der TÜV verlangen sehr oft einen Gewindeüberstand von 3 Gewindegängen. Bei Dehnschrauben kann der Überstand von mehr als 3 Gewindegängen kritisch werden, denn eine Beurteilung der Tragfähigkeit der Verbindung ist nicht möglich, weil nicht zu erkennen ist, wie weit der Dehnschaft in die Mutter hineinragt. Zum Gewindeüberstand gibt es klare Regeln:

DIN 78:2001-03 definiert den Mutternüberstand als 2 x P bei Sechskantmuttern und 3 x P bei Sechskantmuttern mit Klemmteil. (P = Gewindesteigung)

EN 13480-4:2013-11 verlangt die folgende Ausführung nach Absatz 8.3.1 Flansch-verbindungen: “Muttern müssen so auf die Schraube aufgeschraubt werden, dass mindestens ein voller Gewindegang der Schraube übersteht“ Dieses Thema soll trotzdem nicht so stehen bleiben, denn technisch gesehen ist eine gefüllte Mutter immer ausreichend, besonders, wenn die üblichen Muttern mit H=D Verwendung finden.

Die Krafteinleitung innerhalb der Mutter ist inhomogen! Die der Auflagefläche näher liegenden Gewinde tragen die Hauptspannung. Bei Überschreitung der örtlichen Streckgrenze wird sich die Verteilung günstiger. Die der Mutternauflagefläche am nächsten gelegenen Gewinde tragen die Hauptlast der Verbindung und somit kann davon ausgegangen werden, dass bei einer „gefüllten“ Mutter ausreichende Sicherheit besteht. Muttern mit den vollen Gewindegängen gerade zu füllen oder wie in DIN EN 13480-4 beschrieben, nur einen vollen Gewindegang Mutternüberstand zu haben, macht besonders

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KRAFTÜBERTRAGENDER GEWINDEGANG

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Geschäftsführer: Schwachhauser Heerstraße 339 Telefon 0421 - 235623 Gerd Lannewehr, Peter Thomsen D-28211 Bremen Telefax 0421 - 20520812 HRA 26483 HB [email protected] USt-Nr. DE265362938 Seite 2 von 3 www.flangevalid.com

dann Sinn, wenn die Schraubverbindung nach der Montage den Korrosionsschützern in die Hände fällt und mit einem Schutzanstrich versehen wird. Eine Mutter nur zu Füllen kann bei Verwendung von Gewindebolzen sehr interessant sein, aber es Bedarf einer Gefährdungs-analyse nach TRBS 1111. Diese Vorgehensweise sollte schriftlich dokumentiert sein. Beim Lösen der Verbindung werden die Anstriche aus den überstehenden Gewindegängen selten entfernt, sondern es wird üblicherweise versucht, die Mutter über sie hinwegzudrehen. In einigen Fällen kommt es dann zum Verkeilen der Mutter besonders dann, wenn der Gewindeüberstand sehr groß ist.

Tipp: Niemals bei Gewindebolzen herausstehende Gewinde vermitteln, dies ist zwar optisch schön, erfüllt aber keinen sinnvollen Nutzen. Es ist besser die Mutter, die bei der Demontage entfernt werden soll, nur mit einem Gewinde als Überstand zu verspannen oder sie zu füllen um zu gewährleisten, dass diese sich bei der nächsten Demontage (Revision) entfernen lässt.

Tipp: Üblicherweise werden die Flanschen, Schrauben und Muttern zum Schutz vor Korrosion mit Schutzanstrichen versehen. Zum Lösen der Verbindung müsste dieser entfernt werden um ein Verklemmen beim Losdrehen der Mutter zu vermeiden. Nach ASME PCC-1-2010 und ASME B31.1, Abs. 335.2.3 ist es erlaubt, dass die Mutter mit einem freien Gewindegang montiert wird. Nach ASME Section VIII, Div.1 sollte die Mutter gefüllt sein. Diese Normen

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entsprechen dem Stand der Technik und können dadurch auch angewendet werden. So kann die Mutter immer leicht gelöst werden. Die Mutternhöhe muss H = D sein, um genügend tragende Gewindegänge zu haben. Weitere interessante Informationen zu verschiedenen Themen finden Sie auf der Homepage www.flangevalid.com. Zur technischen Beratung stehe ich Ihnen selbstverständlich gerne auch kurzfristig persönlich zur Verfügung. Mit freundlichen Grüßen aus Bremen Peter Thomsen Haftungsausschluss: Die Inhalte der Regeln sind zum Teil zitiert, zum Teil in den Worten der Regeln wiedergegeben, die Anmerkungen und Auslegungen beruhen auf langjähriger Erfahrung, dienen der Entscheidungshilfe und begründen keinen Anspruch auf Gewährleistung. © Peter Thomsen / flangevalid Stand 01.05.2014