tuulta tulevai- suudesta kymmen- kaistaisen sillan - Nord-Lock

RUUVITEKNIIKK A A K ÄSIT TELEVÄ LEHTI
W W W.BOLTED.COM # 2 2016
KYTKINLIITOSTEN
HAASTEITA
LUULTAVASTI KAIKKEIN VAATIVIN
RUUVILIITOSSOVELLUS
AIKA­
MATKAILUA
KOVAA VAUHTIA
OPINNOISSA
KALIFORNIALAINEN
UNELMA
OIKEILLA
RAITEILLA
TUULTA
TULEVAISUUDESTA
INSINÖÖRIT
KILPAILEVAT
YLIOPISTOSSA
KYMMENKAISTAISEN
SILLAN RAKENNUS
VAUHTIA
UUSILLA
MATERIAALEILLA
Johtava teknologia
liittyy Nord-Lock Grouppiin
Expander System
on niveltappien globaali markkinajohtaja
ensiasennuksissa(OEM) ja jälkimarkkinoilla
• Pysyvä ratkaisu niveltapeille
• Kenttätestattu yli 50 000 tuntia ilman vaurioita
• 10 vuoden tai 10 000 tunnin toiminta takuu
• Asennus ja irroitus helppoa
• Kaksipuoleinen lukitus lisää varmuuta ja turvallisuutta
• Nopea toimitusaika suunnitelussa ja toim
ituksessa
Nord-Lock Group on maailman johtava
ruuviturvallisuuden toimittaja. Meillä on ilo
toivottaa tervetuleeksi Expander system laajan
tuotepalettiimme, johon kuuluu Nord-Lock
kiilalukitusratkaisut, Superbolt multi-jackbolt
kiristimet ja Boltight hydraulikiristimet.
Lisää tietoa:
www.nord-lock.fi • www.expandersystem.com
bolted # 2 2016
Ruuvitekniikka – Nord-Lockin asiakaslehti
RUUVITEKNIIKK A A K ÄSIT TELEVÄ LEHTI
W W W.BOLTED.COM # 2 2016
KYTKINLIITOSTEN
HAASTEITA
Osallistu ruuviseminaareihimme
LUULTAVASTI KAIKKEIN VAATIVIN
RUUVILIITOSSOVELLUS
AIKA­
MATKAILUA
KOVAA VAUHTIA
OPINNOISSA
KALIFORNIALAINEN
UNELMA
OIKEILLA
RAITEILLA
TUULTA
TULEVAISUUDESTA
INSINÖÖRIT
KILPAILEVAT
YLIOPISTOSSA
KYMMENKAISTAISEN
SILLAN RAKENNUS
VAUHTIA
UUSILLA
MATERIAALEILLA
J
okin aika sitten pääsin osallistumaan yhteen
Nord-Lockin ruuviliitoksia käsittelevään seminaariin asiakkaan tuotantolaitoksessa. Näiden seminaarien mielenkiintoiset aiheet, opitut
asiat ja hyvät keskustelut ovat jättäneet minuun
lähtemättömän vaikutuksen. Niissä vaihdetaan
aina hyödyllisiä tietoja tietyistä sovelluksista ja
niiden vaatimuksista. Vaikka tuotteemme ja tekniikkamme ovatkin etualalla, aihe on kuitenkin
paljon laajempi: miksi ruuviliitokset löystyvät?
Mitä ruuvilukituksen vaihtoehtoja on käytettävissä ja paljon muuta.
Jos haluat osallistua johonkin seminaariin tai
sinulla on jokin haasteellinen ruuviliitoksia koskeva asia, kerro siitä meille.
Tässä Boltedin numerossa jatkamme Boltightin. Sen kaikki tuotteet on kehitetty puhtaalta pöydältä, ja sen suunnittelu ja valmistus ovat aivan
omaa luokkaansa hydraulisen kiristyksen alalla.
Tiesitkö, että Fred Heaton ja hänen tiiminsä kehittivät tiivistemallinsa mahdollisimman kestävän ja kitkattoman suorituskyvyn vuoksi? Tai että
sitakappaleen painoa on pienennetty ja että kaikkien osien käyttö on helppoa muotoilun ansiosta?
Kaikki edut yhdessä tarjoavat asiakkaille huomat-
Nord-Lock Group julkaisee Bolted-lehteä
lisäämään tietoa ruuviyhdistelmistä. NordLock Group on maailman johtava yritys
ruuvitekniikan alalla ja tarjoaa laajan
tuotevalikoiman, johon kuuluvat Nord-Lock
kiilalukitusratkaisut, Superbolt-kiristimet,
Boltightin hydrauliset kiristimet ja
Expander®System. Nämä ainutlaatuiset
ratkaisut kestävät tärinää ja dynaamista
kuormitusta. Lisätietoja löydät osoitteesta
www.nord-lock.com
Bolted ilmestyy kaksi kertaa vuodessa englanniksi, saksaksi, japaniksi, ranskaksi, kiinaksi, ruotsiksi ja suomeksi. Nord-Lockin asiakkaat saavat sen ilmaiseksi koko maailmassa.
PÄÄTOIMITTAJA:
Carin Esberg Lagerstedt
[email protected]
TOIMITTAJA:
Ewa Sewerynek
[email protected]
TUOTANTO:
Spoon, Malmö
www.spoonagency.com
TOIMITUSPÄÄLLIKKÖ:
Ulf Wiman
[email protected]
KÄÄNNÖSTEN KOORDINOINTI:
Kristin Ludvigsson
[email protected]
tavaa lisäarvoa ja tekevät Boltigh­tista parhaan
vaihtoehdon tällä alalla. Lue lisää Boltightista ja
hydraulisesta kiristyksestä asiantuntijat-osiossa
(sivu 7) ja katso, miten Boltigh­tin työkaluja käytetään San Francisco-Oakland Bay Bridgen uudessa idänpuoleisessa osuudessa (sivu 4).
Tämän numeron teema-artikkelista löydät
kiinnostavia ja hyödyllisiä tietoja ruuvatuista kytkimistä, hyvin haasteellisesta sovelluksesta (sivu
8). Lue myös tarina siitä, miten tuuliturbiinien
20 vuoden kuluminen voidaan
simuloida vain kuudessa kuukaudessa (sivu 12).
Kiitos lukemisesta!
CARIN LAGERSTEDT
MARKKINOINTIPÄÄLLIKKÖ
KÄÄNNÖKSET:
Språkbolaget www.sprakbolaget.se
PREPRESS:
Spoon
08
KANSI:
Kuvitus: Justus Hultgren, Dan Hambe.
12
15
Emme hyväksy tilaamatta toimitettuja artikkeleita. Tämän julkaisun materiaalia saa
jäljentää vain luvalla. Lupahakemukset tulee
osoittaa toimituspäällikölle. Boltedissa julkaistut toimitusaineistot ja mielipiteet eivät
välttämättä edusta Nord-Lockin tai julkaisijan
mielipidettä.
Voit lähettää meille viestin osoitteeseen:
[email protected]
Painettu Ruotsissa V-TAB-painotalossa
paperille UPM Finesse Gloss 100 g ja Maxi
Gloss 200 g.
Bolted julkaistaan tiedonvälitykseen. Annetut
tiedot ovat yleisluontoisia. Niitä ei tule
käsittää ohjeiksi tai käyttää ratkaisuperustana
tietyissä asioissa. Käyttäjä käyttää annettuja
tietoja omalla vastuullaan. Nord-Lock ei
vastaa suorista, epäsuorista, tahattomista
tai välillisistä vahingoista, jotka aiheutuvat
Boltedissa mainittujen tietojen käytöstä.
SISÄLTÖ
08
Kytkinliitosten haasteita
Teollistumisen alkuajoista ja höyryturbiineista saakka ruuvatut kytkimet ovat vieläkin kaikkein vaativimpia ruuvaussovelluksia.
12
Tuulen tuiverruksessa
Saksalainen tutkimusprojekti loikkaa ajassa eteenpäin löytääkseen kevyet ja turvalliset materiaalit
tulevaisuuden tuuliturbiineihin.
04
07
NORD-LOCK GROUP VARMISTAA
ASIANTUNTIJAT
15
Koulutus
kohteena
kiinnostuksen
Laurence Claus kertoo meille kiinnittimiä koskevasta koulutuksesta ja autonvalmistuksessa käytetyistä kiinnittimistä.
16
Uutta valua
Löystyvät ruuvit Sodickin valukoneissa kuuluvat menneisyyten Superbolt-kiristimien myötä.
17
UUSIA NÄKYMIÄ RUUVIEN MAAILMASSA
BOLTED # 2 2016
3
NORD-LOCK GROUP VARMISTAA
TEKSTI: CHAD HENDERSON VALOKUVA: GETTY IMAGES
4
BOLTED # 2 2016
ITSEANKKUROITU SILTAOSUUS
San Francisco–Oakland Bay Bridgen uusi idänpuoleinen osuus
on maailman pisin itseankkuroitu silta, 620 metriä. Pääköysi
– noin 1,6 km pitkä – alkaa osuuden yhdestä päästä ja jatkuu
torniin, alas toiselle puolelle, missä se kietoutuu kannen
ympärille, palaa takaisin torniin ja alas toiselle puolelle. Se on
yhdistetty kanteen kannatinköysillä, joita pitävät paikoillaan
pääköyden ympärillä olevat köysikiinnittimet. Näiden
köysikiinnittimien pultit kiristettiin Boltightin hydraulisilla
ruuvinkiristimillä.
OIKEIN KIRISTETTY
PROJEKTI:
SAN FRANCISCO–OAKLAND BAY BRIDGE
PROJEKTIN KOKONAISKUSTANNUKSET:
6,4 MRD .$
URAKOITSIJAT:
SOVELLUS:
SILLAN IDÄNPUOLEISEN OSUUDEN RAKENNUS
AMERICAN BRIDGE/FLUOR
BOLTIGHTIN RATKAISU:
KÖYSIKIINNITTIMIEN RUUVIEN HYDRAULINEN KIRISTYS
ISOMPIA TEKNISIÄ projekteja ei juuri löydy. Riippusilta, jossa on vain
yksi torni, joka sijaitsee rajoitetulla kallioperällä, ja jossa on kymmenen
liikennekaistaa ja jonka täytyy kestää voimakas maanjäristys, joka on
odotettavissa 1 500 vuoden sisällä.
Vuonna 2006 urakoitsijat American Bridge ja Fluor saivat tehtäväksi rakentaa San Francisco–Oakland Bay Bridgen uuden idänpuoleisen
osuuden , mikä on suurin julkinen hanke Kalifornian historiassa.
Useimmissa riippusilloissa on monta tornia, selvittää American
Bridgen läntisen alueen varapuheenjohtaja Brian A. Petersen. ”Tässä
sillan osuudessa on vain yksi torni, ja se on itseankkuroitu. Pääköysi on
kiinnitetty kanteen, mikä on erittäin hieno rakennustekniikan saavutus.”
Yhteensä 114 köysikiinnitintä, jotka on kiinnitetty pääköyden ym-
pärille pitämään kannatinköydet paikoillaan, täytyi kiinnittää tarkalleen
oikeaan kireyteen. Erikoislujat sauvat, jotka varmistavat niin päätornin,
laakerit ja leikkaushammastukset sillan idänpuoleisessa päässä, vaativat erittäin suurta nostojärjestelmää, jotta voidaan saavuttaa pulteilta
vaadittu suuri puristusvoima. Yli 2 000 kiinnitintä kiristettiin Boltightin
hydraulisilla ruuvinkiristimillä.
”Boltightin järjestelmä pidentää tankoa ja kiristää mutterin, mutta ei koskaan kierrä tankoa, mikä oli tärkeä vaatimus”, Petersen sanoo. ”Heidän laitteillaan voimme kiristää kunnolla erikoislujan tangon
ja pultit hyvin pienessä tilassa. Heidän laitteensa olivat erittäin tarkkoja,
ja työntekijämme pystyivät kantamaan niitä helposti paikasta toiseen.
Kukaan muu valmistaja ei pystynyt täyttämään vaatimuksiamme.” 
BOLTED # 2 2016
5
NORD-LOCK GROUP VARMISTAA
ALUSLEVYT VALVOVAT KULJETUSTEN TURVALLISUUTTA
ASIAKAS:
HOYER GROUP
SÄILIÖKONTTIEN MÄÄRÄ:
YLI 30 000 KOKO MAAILMASSA
KÄYTETTY TUOTE:
NORD-LOCKIN RUOSTUMATON TERÄS JA X-SARJAN ALUSLEVYT
JOTTA VOITAISIIN VÄLTTÄÄ ihmisiä ja ympä-
YLI 2 000
SOVELLUS:
NESTEKULJETUKSISSA KÄYTETYT SÄILIÖKONTIT
Hoyer Group käyttää jatkossa Nord-Lockin
ruostumattomasta teräksestä valmistettuja
vakioaluslevjä sekä X-sarjan versiota. Heillä
on ohjeet niiden asennuksesta tiettyihin osiin
huollon yhteydessä. Bakkerin mukaan Nord-
Lockin aluslevyt auttavat Hoyer Groupia välttämään kriittisiä tilanteita. Hän sanoo: ”Säiliökonteissa on itsestään selvästi tärkeää, että vuotoja
ei esiinny. Tässä suhteessa aluslevyt ovat hyvin
luotettavia.”  ALASTAIR MACDUFF
VALOKUVA: HOYER GROUP
ristöä vahingoittavia onnettomuuksia, nesteiden kuljetuksen on tapahduttava turvallisesti
ja tehokkaasti.
Hoyer Group aloitti toimintansa Hampurissa yli 70 vuotta sitten, ja sillä on vankka kokemus kemiallisten tuotteiden, elintarvikkeiden, kaasujen ja mineraaliöljyn käsittelystä.
Tänään tämä globaali markkinajohtaja suorittaa nesteiden tie-, rautatie- ja merikuljetuksia
yli 30 000 säiliökontissa ja yli 2 000 säiliöperävaunussa koko maailmassa. Erään asiakkaan
suosituksesta Hoyer Group alkoi käyttää NordLockin ruostumattomasta teräksestä valmistettuja aluslevyjä tankkikonteissaan Euroopassa.
Frits Bakker työskentelee Rotterdamissa
Hoyer Nederland BV:n teknisellä osastolla.
”Meillä oli ongelmia kaasukonttien venttiilien kanssa”, hän selvittää. ”Eräs asiakas
neuvoi meitä kokeilemaan Nord-Lockin aluslevyjä. Nämä aluslevyt ja erilainen tiivistemateriaali ratkaisivat ongelman. Aloimme tämän jälkeen asentaa niitä säiliökonttiemme
pohjaventtiileihin.”
SÄILIÖPERÄVAUNUJEN MÄÄRÄ KOKO MAAILMASSA:
SUPERBOLT-RATKAISU PELASTI TILANTEEN OMANISSA
ASIAKAS:
AMPEGON ANTENNA SYSTEMS
SOVELLUS:
LOPPUASIAKAS:
BRITISH BROADCASTING CORPORATION (BBC)
VAIHDELAATIKKO KÄÄNNETTÄVÄSSÄ ANTENNISSA
SUPERBOLT CY-M36 X 4/W MONIPULTTINEN KIINNITIN
PAIKKA:
BBC:N RADIOLÄHETYSASEMA, A’SEELA, OMAN
NORD-LOCKIN SUPERBOLT-kiinnittimet pelasti-
VALOKUVA: AMPEGON ANTENNA SYSTEMS
6
KÄYTETTY TUOTE:
vat tilanteen, kun myrsky vahingoitti lähetysantennin Omanin aavikolla. Saksalainen yritys Ampegon Antenna Systems vastasi BBC:n
omistaman käännettävän antennin käyttölaitteen kiinnityksestä.
Ampegonilla on yli viidenkymmenen vuoden kokemus suorituskykyisistä radiolähetyksiin käytetyistä antenneista ja mastoista.
Heidän erikoisuutensa on käännettävä lyhytaaltoantenni, jonka teräsrakenne painaa
200 tonnia. Yksi näistä 80 metriä korkeista
ja 80 metriä leveistä rakennelmista oli asennettu BBC:n Omanin toimipaikkaan vuonna
2000. Kesäkuussa 2010 sykloni tuhosi yhden
hammaspyörän kääntöliitoksessa, joka käänsi
rakenteen yhtä yläosaa.
Antennilla on suuri merkitys BBC:n lähetyksissä Omanissa antaen mahdollisuuden
maailmanlaajuisiin radiolähetyksiin. Nopea
BOLTED # 2 2016
ratkaisu oli kaatumassa pitkiin laillisiin ja budjettia koskeviin keskusteluihin. Kun korjaukset
oli vihdoin aloitettu, Ampegon etsi ratkaisua
vaihdelaatikon putkiakseliin kiinnitettävien
ruuvien esikiristykseen ilman hydraulisten työkalujen väliaikaista tuontia. He ottivat yhteyttä
Sveitsin Nord-Lockiin, joka toimitti Superbolt
CY-M36x4/W monipulttiset kiinnittimet. Ne
asennettiin vaihdettuihin vaihdelaatikoihin
toukokuussa 2015.
Ampegonin
Omanissa
toimivan
projektipäällikön Christoph Fischerin mukaan
BBC on erittäin tyytyväinen Superboltratkaisuun. ”Vaihdelaatikoiden nosto pois
tornista ja niiden vaihto oli mutkikas prosessi.
Mutta Superbolt-kiinnittimet ovat kestäviä,
luotettavia ja helppo asentaa. Projektin tulos
on tyydyttänyt kaikkia osapuolia.” 
ALASTAIR MACDUFF
ASIANTUNTIJAT
JOHN RICHARDSON
DAVID WALKER
KENTTÄSOVELLUS­
INSINÖÖRI
VANHEMPI PROJEKTIINSINÖÖRI
Lähetä ruuvilukitusta koskevat kysymykset osoitteeseen [email protected]
KYSY ASIANTUNTIJOILTA
Onko sinulla ruuvilukitusta koskeva kysymys? Testaa, mitä Nord-Lock Groupin asiantuntijat osaavat.
Kaikki irti kiinnittimistä
K: Voinko käyttää ruuveja uudelleen?
V: Ennen kuin käytät ruuveja uudelleen, sinun
täytyy ottaa huomioon kokoonpanon turvallisuustaso ja taloudelliset näkökannat. Käyttäjillä ei usein ole tärkeitä tietoja, esimerkiksi siitä,
onko kokoonpanon käyttökuormitus tai -lämpötila ylittynyt. Väsymismurtumia on vaikea löytää, uuden pultin (ruuvin, mutterin ja aluslevyn)
käyttö on usein suositeltavaa turvallisuus- ja laillisuussyistä.
Voit käyttää ruuveja uudelleen:
n jos kokoonpanon suunnittelija on määritellyt
uudelleenkäytön
n jos ruuvin pettäminen ei aiheuta vaaraa sen
ympäristölle, esimerkiksi koko rakenteelle, käyttäjien tai muiden turvallisuudelle; kokoonpano
ei ole kriittinen
n väliaikaiseen käyttöön / hätäkäyttöön. Ajoittaiset tarkastukset ovat suositeltavia.
Tarkasta aina silmämääräisesti ennen kiinnittimen uudelleenkäyttöä, onko päässä ja/tai mutterissa vahingoittumisen tai korroosion merkkejä. Tarkista, että pinnoitettujen kiinnittimien
pinnoite ei ole vahingoittunt tai kulunut. Varmista, että kierteet eivät ole muuttaneet muotoaan
kiertämällä mutteri ruuvin kierteeseen. Tarkista,
onko kiinnittimen varren halkaisija pienentynyt,
mikä on merkki siitä, että kiinnittimen myötöraja on ylittynyt.
Voitelematon
50
Puristusvoima [kN]
Voideltu
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
Puristusvoima [kN]
0
0 5 1015202530354045 5055606570
Vääntömomentti [Nm]
0 5 1015202530354045 5055606570
Vääntömomentti [Nm]
Kaaviot osoittavat vääntömomentin ja puristusvoiman välisen suhteen esimerkkinä M12x1,75
ominaisuusluokan 8,8 ruuvi ja luokan 8 mutteri, kiristetty 58 Nm:iin 10 kertaa. Voideltu asennus (oikealla)
voideltiin vain ennen ensimmäistä testiä. Voitelemattomat asennuksen keskimääräinen puristusvoima oli 18,2
kN, poikkeama +/- 40,3 %. Voidellun kiristimen keskimääräinen puristusvoima oli 44,9 kN, poikkeama +/- 2,5 %.
Puhdista sisäiset ja ulkoiset kierteet ja kaikki
kontaktipinnat. Samat tai samanlaiset kiristysolosuhteet kuin alkuperäisessä asennuksessa –
kuten vääntömomentti, työkalut tai voiteluaine
– varmistavat, että saadaan sama puristusvoima.
Jos kiinnitin on alun perin asennettu ilman
voitelua, painepinnat ja kierteet vahingoittuvat
paineessa löystämisen aikana, mikä nostaa pin-
tojen välistä kitkakerrointa. Kiristettäessä uudelleen alkuperäiseen vääntömomenttiin aiheuttaa
pienemmän puristusvoiman näiden pintojen
suuremman kitkakertoimen vuoksi. Myöhempi uudelleenkäyttö pienentää puristusvoimaa
edelleen, ja esijännitys pysyy pienenä, mikä voi
aiheuttaa monia ongelmia, kuten väsymistä, tärinää tai liitoksen irtoamista.
JR
Ruuvien hydrauliset kiristystyökalut
K: Mitkä ovat hydraulisten kiristimien pääasialliset edut?
V: Ruuvin hydraulinen kiristystyökalu mahdollistaa nopean, helpon ja turvallisen menetelmän halkaisijaltaan suurten ruuvien kiristämiseen suureen
ja tarkkaan esijännitykseen. Se ei käytä vääntömomenttia tai voimaa mutterin tai ruuvin kiertoon,
kuten iskevät vääntimet, koloavaimet tai hydrauliset momenttiavaimet, joiden kohdalla kitka on
yleinen vihollinen.
Hydraulinen ruuvinkiristin on kulmaholkki, joka sopii kiristettävään ruuviin ja mutteriin.
Holkki työntää ruuviliitokseen päin ja vetää ruuvin päätä. Holkin tuottama voima kohdistuu suoraan ruuvin päähän, ruuvin varteen saadaan holkin
tuottama jännitys. Jännitystä tuottavalla holkilla
mutteria voidaan kiertää ilman vääntömomenttia,
kunnes se on kireä. Holkin tuottama jännitys katoaa, ja siitä jää suuri määrä ruuvin varteen riippuen ruuvin pituudesta ja halkaisijasta.
Ruuvin hydraulisen kiristimen edut:
n Tarkkuus – erittäin suuret ruuvin jännitystoleranssitarkkuudet, usein 5 % tai paremmat. Kitkahäviöitä ei esiinny, eikä ole voitelun tarvetta.
Jännityksen siirron laskeminen ja ylikiristyksen
välttäminen on helppoa.
n Nopeus – työkalujen asennus ja käyttö käyvät
erittäin nopeasti.
n Yhtäaikainen kiristys – useita ruuvinkiristimiä voidaan käyttää hydraulisesti samaan aikaan.
n Tasaisuus – usean ruuvin samanaikainen kiristys takaa saman jännityksen joka ruuviin.
n Turvallisuus – ei puristumiskohtia tai reakti-
oita. Boltightin järjestelmien turvallisuus ylittää
alan turvallisuustason.
n Muunnettavuus – kiristimiä voidaan käyttää
eri adaptereilla erikokoisissa ruuveissa.
n Kustannustehokkuus – edellä mainitut seikat yhteenlukien ruuvien hydrauliset kiristimet
antavat asiakkaalle operatiivista lisäarvoa.
DW
BOLTED # 2 2016
7
KYTKINLIITOS
8
BOLTED # 2 2016
TENJ A HAASTEITA
NI IDEN K EHI T Y S
Kytkimiä käytetään monissa kriittisissä sovelluksissa, ja ne
kuuluvat haasteellisiin varmistettaviin ruuviliitoksiin. Kun
koneista tulee isompia ja tehokkaampia, kytkimille asetetut
vaatimukset kasvavat nekin.
TEKSTI:
NIC TOWNSEND
VALOKUVA:
NORD-LOCK,GETTY
KUVAT:
JUSTUS HULTGREN
BOLTED # 2 2016
9
K
YTKIMET OVAT YHTÄ VANHOJA kuin
teollistuminen, jonka alkuaikoina
koneet olivat yksinkertaisia kehruukoneita ja tuulimyllyjä, jotka
tarvitsivat jonkinlaisia voimansiirtoakseleita. Vuonna 1884 keksityn
höyryturbiinin myötä akselikytkimistä tuli tärkeitä sähkövoiman tuotannossa ja
laivanrakennuksessa. Sekä turbiinit että laivat
ovat kasvaneet ja niin myös voimansiirtoon tarvittava voima ja vääntömomentti. Tämä on taas
lisännyt akselien ja kytkinten kysyntää ja ruuvattujen kytkinten kautta myös ruuvien.
”Kytkimiä on ollut aina sähkövoiman tuotannossa ja meriteollisuudessa eivätkä ne ole juuri
muuttuneet”, sanoo insinööri Martin Walsh, jolla
on 30 vuoden kokemus isokokoisista ruuvatuista
kytkimistä. ”60–70 vuotta sitten valmistettujen
kytkinten malli ja periaate ovat hyvin samankaltaisia kuin nykyäänkin. Mutta niiden tekniikka
on muuttunut paljon. Ruuvien osalta kytkimistä on tullut kehittyneempiä, minkä ansiosta pienemmät kytkimet voivat välittää suuremman
vääntömomentin.”
”Laajenevat ruuvit ovat olleet
suurin edistysaskel tarkkuudessa
viimeisten 30 vuoden aikana.”
STEVE BROWN, NORD-LOCKIN LAAJENEVIEN RUUVIEN GLOBAALI TUOTEPÄÄLLIKKÖ
sanoo. ”Joskus tulevaisuudessa irrotat nämä ruuvit ja otat akselin pois. Kun kokoat ne taas yhteen, haluat kaiken tarkasti samalla tavalla kuin
sitä ennen, koska olet jo panostanut paljon oikeaan linjaukseen.”
MONEN VUODEN AJAN yleisimpänä ruuviratkaisu-
na käytettiin vakiomallisia läpimeneviä pultteja,
YKSI RUUVATTUJEN kytkinten tär-
keimmistä toiminnoista on pitää
akseli linjassaan. Merisovelluksissa, joissa akselit pyörivät tavallisesti hitaalla nopeudella, poikkeamat
aiheuttavat tärinöitä, jotka kuormittavat laakereita tarpeettomasti.
Sähköntuotannon
sovelluksissa
kierrosluku voi olla jopa 3 600 rpm,
joten pienikin tärinä tai epätasainen
kuormitus ei ole hyväksyttyä, sillä se
Laajenevat ruuvit varmistavat pitävän ruuviliitoksen.
rajoittaisi huomattavasti turbiinin
kykyä käydä täydellä teholla. Tästä
syystä akselin linjauksen optimointiin investoi- jotka ovat suhteellisen halpoja ja helposti saatadaan niin aikaa kuin resurssejakin.
vissa. Pultti työnnetään vain reiän läpi ja kiriste”Kun linjaus on tehty, ruuvien on pidettävä se tään muttereilla toisesta päästä, ja näin saadaan
koossa ja säilyttää linjaus toiminnassa”, Walsh aikaan kitkaliitos. Mutta vääntömomentti, joka
voidaan välittää kitkalla, on hyvin rajoitettua, ja
suuri vääntömomentti voi aiheuttaa siirtymiä ja
poikkeamia. Näin syntyvä mikroliike ja epätasainen kuormitus voivat vahingoittaa pultteja ja
reikiä. Sen vuoksi kytkimen asennus ja akselin
linjaus on suoritettava uudelleen.
Teoriassa reiän täyttävät soviteruuvit voivat
antaa suuremman vääntömomentin, sillä vääntömomentti siirtyy leikkausjännityksessä pultin poikkileikkauspintaa pitkin. Käytännössä on vaikea
saada kunnollista soviteruuvia, koska ruuvin poikkipinta-ala pienenee
kiristettäessä. Se saa aikaan välyksen
ruuvin ja reiän välissä aiheuttaen
samat siirtymisongelmat ja ruuviliitoksen pettämisen.
Tarve akselin linjaukseen ja sen
säilyttämiseen, myös kytkimen purkamisen ja kokoamisen jälkeen, on
lisännyt laajenevien ruuvien käyttöä. Koska laajenevat ruuvit laajenevat reikään, ne voivat varmistaa
pitävän ruuviliitoksen ja kuorman
tasaisemman jakautumisen. Tämä
estää liikkeet ja siirtymät, niin että
akselin linjaus saadaan automaattisesti takaisin, kun laajenevat ruuvit ovat asennettu uudelleen.
”Laajenevat ruuvit ovat olleet suurin edistysaskel tarkkuudessa viimeisten 30 vuoden aikana”,
C.A. PARSONS ”TURBINIA”
Vuonna 1884 brittiläinen insinööri Sir Charles Algernon Parsons
keksi ensimmäisen höyryturbiinin.
Hänen ensimmäinen
mallinsa tuotti sähköä ainoastaan
7,5 kW, mutta siinä yhdistyivät jo
mahdollisuudet sähkön tuottoon ja
laivojen energiansaantiin. Vuonna
1893 perustettiin Parsons Marine
Steam Turbine Company, ja se alkoi kehittämään koealus Turbiniaa
osoittaakseen tämän uuden tekniikan mahdollisuudet.
Laivassa oli kolme
10
BOLTED # 2 2016
aksiaaliturbiinia, jotka olivat
kiinnitetty kolmeen akseliin, jotka
kaikki siirsivät voiman kolmeen
potkuriin. Turbinia valmistui
1894 ja oli maailman nopein
laiva saavuttaen jopa 34 solmun
(63 tuntikilometrin) nopeuden
– Ison-Britannian merivoimien
nopeimmat alukset pystyivät
saavuttamaan vain 27 solmua.
Vuonna 1897 Turbinia ilmestyi odottamattomasti kuningatar
Viktorian timanttijuhlien kunniaksi
pidettyyn merivoimien paraatiin ja
pystyi esittämään erinomaisen nopeutensa ja suorituskykynsä kunin-
kaallisille ja merivoimien komentajille. Merivoimat ottivat käyttöön
Parsonsin turbiniit kahden vuoden
sisällä, ja pian sen jälkeen niitä
käytettiin Atlantin yli liikennöivissä
matkustajalaivoissa.
Sir Charles Algernon Parsonsin
suunnittelemat höyryturbiinit lisääntyivät nopeasti ja antoivat mahdollisuuden saada runsaasti halpaa
sähköä. Vuonna 1899 ensimmäinen
megawattiturbiini asennettiin Saksassa sijaitsevaan voimalaitokseen,
ja Parsonsin elinaikana hänen keksintönsä otettiin käyttöön maailman
kaikissa isoissa voimalaitoksissa.
Vuonna 1894 rakennetussa
Turbiniassa oli kolme aksiaaliturbiinia, ja se oli maailman
nopein laiva.
sanoo Nord-Lockin laajenevien ruuvien globaali
tuotepäällikkö Steve Brown. ”Niillä on monia hyviä ja vain vähän huonoja puolia – helppo asennus, tarkka sopivuus, helppo irrotus, linjauksen
takaisinsaanti ja oikein valmistellut reiät, samankeskisyyden takaisinsaanti ja uudelleenkäyttö.”
ERITTÄIN SUURI VÄÄNTÖMOMENTTI
VOI AIHEUTTAA MURTUMIA
AVAINTEKIJÄNÄ ruuvattujen kytkimien kehityk-
sessä on ollut teknisen analyysin parantuminen. ”70–80 vuotta sitten kytkimien ja ruuvien
suunnittelussa oli menty liiallisuuksiin, ja ne
olivat turhan isokokoisia, sillä insinöörit halusivat pelata varman päälle”, Walsh sanoo.
”Tämä tilanne oli tuttu monilla teollisuuden
aloilla, koska kunnon laskelmia ja simulaatioita ei osattu tehdä.”
Nykyään monet OEM-valmistajat pystyvät
testaamaan lämpötilan, eri materiaaleja ja toimintaolosuhteiden vaikutukset tietokonemallinnuksessa ja -simulaatiossa. Pyörivien kytkimien
kompleksisuuden vuoksi elementtimenetelmästä (FEM) on tullut yhä yleisempi, kun halutaan
tunnistaa asennusten heikkoja kohtia ja vääntömomentin toleranssia. Leikkaustestejä on käytetty myös menestyksellä esittämään erilaisten
ruuviratkaisujen fyysisiä rajoja.
”ANALYYSEILLE ON edelleen tarvetta, ja olisi
hyödyllistä todeta tarkasti, miten laajenevalla holkilla varustettujen ruuvien uudet mallit
toimivat vanhempiin verrattuina suurempien vääntömomenttien siirrossa”, Walsh lisää.
”Täydellisellä elementtianalyysillä olisi merkittävä hyöty, sillä se osoittaa mahdollisuuden
pienentää ruuvien määrää ja kytkinten kokoa,
ennen kaikkea sellaisissa sovelluksissa kuin
tuuliturbiinit, joissa pyritään välttämään ruuvattuja kytkimiä tilojen aiheuttamien rajoitusten vuoksi.”
Älykkäämpien ja pienempien kytkimien suunnittelutarve on jatkossa tärkeää, koska turbiinien
ja laivojen täytyy siirtää yhä suurempia vääntömomentteja.
PYSYTÄÄN
YHDESSÄ
Oikeiden ruuvien valinta vesivoimaturbiinin akseleihin voi vähentää huomattavasti jännityskeskittymiä ja mik­
roliikkeitä.
V
esivoimaloiden turbiinien akselit muodostuvat niiden koon vuoksi yleensä monesta osasta, jotka on ruuvattu yhteen (kytkimet). Koska vääntömomentti voi olla
erittäin suuri, liitosruuvit ovat tärkeitä ja tarvitsevat usein isoja ja kalliita työkaluja asennukseen ja
huoltoon. Käytön, tärinöiden ja mikroliikkeiden
aiheuttamat ruuviliitoksen pettämiset voivat olla
kalliita, vaarallisia ja aikaavieviä.
Hiljattain eräs Sveitsissä sijaitseva vesivoimala
pyysi apua Nord-Lockilta, kun siellä oli havaittu
murtumia akseleissa. FEM-simulaation jälkeen
Nord-Lock pystyi tunnistamaan kytkimissä jännityskertymiä ja mikroliikkeitä.
NORD-LOCK SUOSITTELI laajenevia ruuveja ja
suoritti vielä yhden FEM-simulaation määrittääkseen optimoidun ratkaisun vaikutukset.
Jännityskertymät vähentyivät, ja mikroliikkeet
saatiin lähes pois. Tämän huomattavan parannuksen jälkeen toiminnanharjoittajat päättivät
kokeilla laajenevia ruuveja vuoden ajan.
Testivaiheen aikana laajenevat ruuvit täyttivät FEM-simulaation ennusteen. Sen tuloksena
jännitysamplitudi pieneni 170 prosentista 118
prosenttiin nimellisvääntömomentista. Jännitykset vähenivät alle väsymisrajan ja mikroliikkeet
alle 0,002 mm – runsaasti alle sallitun rajan. Itse
asiassa laajenevat ruuvit todettiin niin hyviksi,
että vuoden koeaika päättyi jo kolmen kuukauden jälkeen, ja laajenevat ruuvit asennettiin heti
kaikkiin neljään linjaan.
Tuloksena oli, että vesivoimala pystyi säästämään rahaa pienentyneiden huoltokustannusten ansiosta ja pidentämään voimalan toiminta-aikaa.
Komponenttien yhdistäminen ruuviliitoksissa on ollut käytössä jo pitkän aikaa. Läpimenevä pultti oli pitkään yleisesti käytetty kierteitetty kiinnitin. Se työnnetään reiän läpi ja kiristetään
muttereilla toisesta päästä, ja näin saadaan
aikaan kitkaliitos. Suuri vääntömomentti voi aiheuttaa liikkeitä ja poikkeamia, mikä taas voi vahingoittaa
pultteja ja reikiä.
Laajenemisholkilla varustettu pultti on uusi keksintö, jolla
nämä ongelmat saadaan hallintaan. Se laajenee reikään ja varmistaa
pultin kunnollisen sovituksen sekä kuormituksen tasaisen jakautumisen. Se myös
helpottaa niin asennusta ja poistoa kuin
uudelleenkiinnitystäkin.
BOLTED # 2 2016
11
12
BOLTED # 2 2016
TUULITURBIINI
AIKAKONEENA
Tuulivoimateollisuus kasvaa vuosi vuodelta koko maailmassa, joten alalla etsitään
ratkaisuja, kuinka isojen tuuliturbiinien osien valmistukseen voidaan käyttää
vähemmän materiaalia. Eräs saksalainen projekti testaa uusia rakentamismenetelmiä
ja simuloi 20 vuoden kulumista vain tämän ajan murto-osassa.
TEKSTI:
ULRICH SCHAMARI
VALOKUVA:
FRAUNHOFER, 123RF
K
USTANNUSPAINEET PAKOTTAVAT kas-
vavan tuulienergiateollisuuden intensiivisiin testeihin. Kustannusten
säästömenetelmien tutkimista tarvitaan vahvistamaan tuulienergian asema vaihtoehtoisena, pitkäaikaisena
energianlähteenä ilman tukia.
Saksalainen Fraunhofer-instituutti IWES
(tuuli- ja energiatekniikkaa tutkiva Fraunhofer-instituutti) auttaa muun muassa tuuliturbiinigeneraattorien valmistajia, tuulipuistojen
operaattoreita, alihankkijoita ja energiayrityksiä
tekemällä alaa koskevaa tutkimusta ja yhteistyötä monilla tuulienergian osa-alueilla.
”IWES on tuulienergiaa tutkiva instituutti”,
selvittää tämänhetkisen BeBen XXL -projektin
tutkija Hans Kyling. Projektissa tutkitaan, voidaanko turvallisuusvaatimukset täyttää, kun
käytetään vähemmän materiaalia.
PROJEKTIN KESTOAIKA on 2012–2017, ja se tehdään yhteistyössä Fraunhofer IWESin, tuuliturbiinivalmistaja Suzlon Energy GmbH:n (joka
käynnisti projektin) ja Hampurin ammattikorkeakoulun (HAW) kanssa. Sen rahoittaa liittotasavallan talousministeriö.
Saksalainen lyhenne BeBen tarkoittaa käännettynä ”esimerkkinä pääakselissa käytettyjen
isojen tuuliturbiinikomponenttien kiihdytetty
kokeellinen käyttökestävyystodistus”.
”Kevytrakenteinen rakenne on käsitteenä hieman liioiteltu”, Kyling selventää, ”sillä me emme
altistamalla pääakselin suuremmalle jännitykselle painavammalla roottorilla.”
Toinen projektista innovatiivisen tekevä asia
on niin kutsuttu Wöhler-käyrä, joka määrittää
materiaalin tai komponentin tärinäkestävyyden
– varsinkin niiden ollessa suuria. Autoteollisuudessa käytetään yleisesti tärinänkestävyystestejä
paljon pienempien osien kohdalla. Jopa avaruusteollisuudessa testataan tavallisesti huomattavasti pienempiä osia.
TUULITURBIINIGENERAATTOREIDEN pääakselin
Mahdollisesti tuuliturbiinigeneraattorien
rakennustavan mullistavan BeBen XXL -projektin tutkija
Hans Kyling.
oikeastaan rakenna kevyesti, vaan kevyemmin.”
Kaikki tuuliteollisuuden alkuperäiset laitevalmistajat haluavat mahdollisesti hyötyä projektin positiivisista tuloksista. Mikäli sertifiointiohjeet on säädetty vastaavasti, se parantaa
kustannustehokkuutta, sillä se ei suurenna liikaa tuuliturbiinigeneraattoreiden osien kokoa.
PROJEKTIN PÄÄTAVOITTEEN LISÄKSI tutkitaan
ja validoidaan erikoislujan valuraudan kestävyys
kalliin taotun materiaalin korvaavana tuotteena.
Kyling sanoo: ”Suoritamme kiihdytetyn elinikätestauksen muuttamalla joitakin parametreja,
esimerkiksi käyttämällä suurempaa pyörimisnopeutta kuin tuuliturbiinin tavallisessa käytössä ja
valtavasta koosta huolimatta ruuviliitosten työalue on melko rajallinen, mikä tekee asennuksesta ja huollosta vaikeaa – jopa riskialtista.
”Me teimme koestuslaitteesta puolitetun mallin”, Kyling sanoo. ”Siinä on teräsrakenne, joka
on yhteydessä alustaan, ja ylempi teräsrakenne,
joka on yhteydessä testikappaleeseen.”
Näihin sovelluksiin pääsee käsiksi normaalisti
hyvin vaikeasti. Rakenne on suunniteltu
tehonjaon optimointiin, mikä tarkoittaa, että
ruuvit on joskus paikoitettu vaikeasti päästäviin
paikkoihin, joissa on vähän tilaa työkalujen
käsittelyyn. Vähäisen tilan ohella Kyling
mainitsee muitakin haasteita: ”Esijännityksen
häviäminen täytyy olla mahdollisimman pientä,
suuria voimia täytyy pystyä kohtaamaan.”
Nämä haasteet olivat pääsyy Nord-Lockin
tuotteiden valintaan. Superbolt-kiinnittimet tuovat turvallisuutta projektiin, ei pelkästään sen
vuoksi, että niiden avulla voidaan työskennellä
BOLTED # 2 2016
13
Teknistä faktaa:
Tuotteita kaikkiin
olosuhteisiin
NORD-LOCK GROUPIN premiumtuotteet ovat erit-
täin kiinnostavia tuulienergiateollisuudelle, sillä ne
täyttävät tuuliturbiinioperaattoreiden kovat vaatimukset. Nord-Lockin tuotteet varmistavat ruuvilii­
tokset täydellisesti tuuliturbiineissa, joiden täytyy
kestää valtavia paineita äärimmäisen vaikeissa olosuhteissa. Niitä ei juuri tarvitse huoltaa.
Nord-Lockin aluslevyt estävät tärinän ja dynaamisen kuormituksen aiheuttaman ruuvien
löystymisen käyttämällä vetojännitystä kitkan sijaan, mikä pienentää tuotantokatkosten riskiä ja
esinevahinkoja. X-sarjan aluslevyt antavat lisäturvallisuutta. Niissä toimii sama lukitusperiaate kuin
alkuperäisissä lukitusaluslevyissä, mutta sen lisäksi
ne kompensoivat relaksaatiota ja painumaa. Ne
kestävät dynaamista kuormitusta luotettavasti,
erityisesti uusissa turbiineissa, joiden suorituskyky
on erittäin suuri.
Superbolt-kiinnittimet ovat erinomainen
valinta tuuliturbiineihin. Korvaamalla perinteiset mutterit ja ruuvit ne pidentävät ruuviliitosten
elin­ikää, ja niiden kiristämiseen riittävät vain käsityökalut. Niitä voi käyttää ihanteellisesti voimansiirrossa, ennen vaihdelaatikkoa ja sen jälkeen, kotelossa ja alustan ruuveissa, jotka kaikki altistuvat
jatkuvasti suurille voimille.
Boltightin hydraulisilla työkaluilla saadaan
luotettava ja tarkka esijännitys kaikkiin kriittisiin
ruuviliitoksiin, niin asennuksessa kuin huollossakin.
Sovelluksiin kuuluvat voimalinjojen liitokset yhtä
lailla kuin rungot, laakerit, alustat ja roottorinlavat.
BeBen XXL -projektissa käytetään M80- ja M56-kokoisia Superboltin monipulttisia kiinnittimiä, jotka
varmistavat koestuslaitteen liitokset. Ruuvien täytyy kestää turvallisesti erittäin suuria voimia. Vaikka
testilaite onkin valtava, ruuvit ovat usein ahtaissa paikoissa, ja ruuvien täytyy täyttää tämäkin vaatimus.
rajoitetussa tilassa, vaan myös sen vuoksi,
että ne sallivat pienempien työkalujen käytön.
Hydraulisten laitteiden käsittely näissä tilanteissa voisi vaarantaa teknikkojen turvallisuutta.
SUPERBOLT-KIINNITTIMIÄ käytetään kahdes-
sa ylemmässä teräskomponentissa sekä teräsrakenteen ja alustan välissä. Projektissa käytetään kahdeksaa M80-kiinnitintä, yhdessä
28 pienemmän M56-kiinnittimen kanssa.
Myös isojen M80-kokoisten Superbolt-kiinnittimien kanssa täytyy käsitellä 2,8 MN:n (meganewtonin) voimaa, mutta se ei ole ongelma
Superboltin monipulttisille kiinnittimille.
Näiden osien ohella BeBen XXL -projekti
hyötyy myös Nord-Lockin kokemuksesta tuulienergian alalla. Oman paikkansa etsiminen
on tärkeää näillä markkinoilla, ”koska niillä on
aina kustannuspaineita”, Kyling sanoo.
MONIPULTTINEN
M80-KIINNITIN
Nord-Lockin myynti-insinööri Tobias
Klanck sanoo: ”Me olemme erittäin pätevä toimittaja tuuliteollisuudessa ja olemme
iloisia, että tämän alan kasvu jatkuu. Tämä
pätee erityisesti leudon tuulen turbiinien
kohdalla. Niitä voi käyttää monissa paikoissa koko maailmassa, sillä ne ottavat tuulesta
kaiken irti.”
KYLING JATKAA tuuliturbiinien rakentami-
sesta: ”Vielä on monta haastetta edessä.” Yksi
niistä on yhä isompien roottorinlapojen käyttö. Ajolaitteiden kohdalla ongelmana on valettujen akselien käyttö eikä taottujen, jotka
pienentäisivät isojen kokojen kustannuksia.
Koska voimansiirrolla ei ole yhteistä periaatetta, myös laakerit ovat haasteellisia tuuliturbiinigeneraattorien valmistajille kilpailukyvyn
kannalta.
TIEDOT:
BEBEN XXL -TUTKIMUSPROJEKTI
ASIAKAS: Fraunhofer IWES -instituutti.
PAIKKA: Bremerhaven, Saksa.
PROJEKTI: BeBen XXL -tutkimusprojekti, kes-
toaika 2012–2017.
ROOTTORIN AKSELIN
TESTILAITE
Päälaakeri
Tukilaakeri
Voimansiirto
Kuormituksen tulo
Kuormitusvipu
Hydrauliikka
PROJEKTIN TAVOITE: Määritys, onko mah-
dollista vähentää isojen tuuliturbiiniakselien
materiaalia tai vaihtaa se.
NORD-LOCKIN TUOTTEET: Superboltin monipulttiset M56- ja M80-kiinnittimet
Teräsrakenne
EDUT:
• Ihanteellisia ahtaisiin tiloihin.
• Esijännitys ei häviä.
• Kestävät erittäin suuria voimia.
• Pienempien työkalujen käyttö.
14
BOLTED # 2 2016
Alusta
VALOKEILASSA
”Kehitteillä on ainutlaatuinen teknologia”
TEKSTI:
ALASTAIR MACDUFF
VALOKUVA:
LAURENCE CLAUS
LAURENCE CLAUS ON INNOISSAAN.
Hänellä on yli
25 vuoden kokemus kiinnittimien ja autojen varaosien alalla Yhdysvalloissa, ja hän haluaa jakaa tietonsa muille. Hänellä on nyt oma yritys,
joka kouluttaa ja neuvoo yrityksiä kiinnittimiä
koskevissa asioissa teollisuudessa ja autonvalmistuksessa.
Mitä puutteita havaitset tiedoissa nykyaikaisilla työpaikoilla?
”Pohjois-Amerikassa työvoima vanhenee,
ja yrityksillä on vaikeuksia korvata kokenutta
henkilöstöä. Yhdysvalloissa jää päivittäin
eläkkeelle yli 10 000 suurten ikäluokkien
edustajaa. Heidän jälkeensä tulevat viime
vuosituhannen lopussa syntyneet, uusi työvoima
täytyy kouluttaa.
”Viime vuosituhannen lopussa syntyneille
työ on täysin muuta kuin heidän edeltäjilleen,
mutta he tuntevat vetoa työnantajiin, jotka ovat
kiinnostuneita heistä. Tämä on positiivista, mutta
haasteellista yrityksille, joiden täytyy investoida
uuden henkilöstön koulutukseen.”
Mitä trendejä näkyy teollisuudessa ja autonvalmistuksessa?
”Eurooppaan verrattuna amerikkalainen kiinnitinteollisuus on ollut hidas päivittymään. Nyt
yritykset alkavat investoida uudelleen ja kehittämään itseään. Viime vuosina on opittu paljon
valmistuksen ja ajamisen tehokkuudesta.
”Nykyään autonvalmistajat keskittyvät kevyeen painoon. Autonosien valmistajat suunnittelevat rakenteita eri materiaaleista keskittyen alumiiniin, yhdistelmämateriaaleihin ja erikoislujaan
teräkseen. Ne eivät ole mahdollisia ilman kiinnitystekniikkaa. Hybridit, ei-perinteiset yhdistelmät, kuten alumiini alumiinin kanssa, alumiini
teräksen kanssa tai magnesium teräksen kanssa
alkavat yleistyä.”
Mitä haasteita loppukäyttäjillä on monesta materiaalista valmistettujen liitosten
kanssa?
”Kehitteillä on ainutlaatuinen teknologia, ja
eurooppalaiset yritykset ovat tässä eturintamalla. Autot ovat perinteisesti hitsattu yhteen. Mutta se ei käy enää, kun materiaaleja yhdistellään.
Innovatiiviset yritykset ovat alkaneet käyttää
kierteittäviä ruuveja ja kitkahitsausta vastauksena näiden uusien useammasta materiaalista
koostuvien liitosten haasteisiin.”
Kuinka tärkeää on miettiä elinkaarikustannuksia kiinnittimiä valittaessa?
”Autoteollisuus on hyvin kustannustietois-
Laurence Claus sanoo, että valmistus- ja autoteollisuus etsivät nyt yrityksiä, jotka tuottavat asiakkaille arvoa niin
tuoteinnovaation kuin kiinnitinneuvonnan osalta.
ta, mutta eräs asiakas oppi kantapään kautta,
että hinnan ei tule olla pääkriteeri tavarantoimittajaa valittaessa. Heidän hintaperusteisella
’strategiallaan’ oli kaksi negatiivista vaikutusta. Heidän laatunsa heikkeni huomattavasti
– he säästivät rahaa lyhyellä aikavälillä, mutta
heidän liiketoimintansa heikkeni pitkällä aikavälillä. He huomasivat myös, että toimittajat,
jotka olivat antaneet heille mielellään teknistä
tukea, eivät enää pystyneet auttamaan. Sillä oli
valtavan negatiivinen vaikutus heidän liiketoimintaansa.”
”Nyt mielipide on muuttumassa. Kiinnittimet
eivät ole pelkkiä kulutushyödykkeitä, ja asiakkaat, jotka aiemmin eivät halunneet maksaa kunnon hintaa, suostuvat siihen nyt. Heidän silmänsä
ovat avautuneet kokonaiskuvalle.” T I E D O T:
LAURENCE CLAUS
Pääjohtaja, NNi Training and
Consulting, Inc.
IKÄ: 49.
ASUINPAIKKA: Chicagon pohjoinen
esikaupunkialue, Illinois.
TAUSTA: Konetekniikan loppututkinto.
Yli 25 vuoden kokemus kiinnittimien ja
autojen varaosien alalla. Valtaosa urasta
autoteollisuuden kiinnittimien valmistuksessa,
viimeiset kuusi vuotta tekniikan ja
koneenrakennuksen varapääjohtajana.
Perusti NNi:n neljä vuotta sitten.
KIINNOSTUKSEN KOHDE: Perhe. Viisi
2–10-vuotiasta lasta. NNi on saanut
nimensä hänen kolmen ensimmäisen
lapsensa mukaan – Noah, Nathan ja Isaac.
AMMATTI:
BOLTED # 2 2016
15
RATKAISU
Sodick otti käyttöön
Superbolt-kiinnittimet,
ja löysät ruuvit kuuluvat
menneisyyteen heidän
valukoneissaan.
Puristusongelma ratkaistu Superboltilla
TEKSTI:
CAROL AKIYAMA
VALOKUVA:
SODICK
HAASTE Ruuviliitokset ovat avainasemassa
monissa koneissa, ja siksi ne ovat tärkeitä japanilaisen Sodick Corporationin sovelluksissa. Yritys
valmistaa teollisuuskoneita ja koneistuslaitteita
yhtä lailla kuin kulutustarvikkeita ja muita tuotteita. Aito tutkimus ja kehitys ovat etusijalla varmistaen korkealuokkaiset tuotteet, jotka parantavat asiakkaiden valmistusprosesseja.
Sodickin valukoneinsinöörit osallistuivat hiljattain Nord-Lockin Japanin-jälleenmyyjän Ikeda
Metalsin järjestämään seminaariin, jossa käsiteltiin löystyvien ruuvien ongelmaa. Eli juuri sitä,
minkä kanssa he kamppailivat.
Yhdessä Ikeda Metalsin insinöörien kanssa
Nord-Lockin insinöörit alkoivat etsiä, miten he
voisivat optimoida Sodickin ruuviliitoksia. He
huomasivat, että Sodickin valukoneiden vetotangot kiristettiin perinteisellä menetelmällä.
Vetotangot ovat melko pitkiä, joten ne altistuvat vääntöjännitykselle, ja kone toimii pitkän ajan
loppuasiakkaan luona, minkä vuoksi optimaalista
16
BOLTED # 2 2016
suorituskykyä on vaikea taata. Asiakkaan näkökulmasta on tärkeää, että liitoksiin kohdistuvaa
voimaa voidaan hallita kunnolla, koska se on
avaintekijä turvallisen toiminnan takaamiseksi ja
kalliiden seisokkiaikojen välttämiseksi.
Valukoneita käytetään monien jokapäiväisten tuotteiden ja välineiden, kuten autojen ja matkapuhelinten,
osien valmistukseen.
RATKAISU Superbolt oli täydellinen ratkaisu,
sillä se käyttää pelkkää jännitystä. Siihen ei muodostu kitkaa, minkä vuoksi se voi hallita liitosten
voimia ilman vetojännitystä. Sodickin työntekijät
olivat vaikuttuneita, miten tunnollisesti NordLockin insinöörit etsivät ratkaisuja juuri heidän
sovellustensa tarpeisiin.
TULOS Superbolt-kiinnittimet ovat ensiluokkaisia tuotteita, ja vaikka markkinoilla on halvempia tuotteita, Sodick uskoo varmasti, että
tuotteen hinnan ja laadun suhde on vetoava.
Noin puolet Sodickin koneista myydään ulkomaille, ja joitakin isoja koneita ei voida kuljettaa
yhtenä kappaleena. On tärkeää, että valukoneen
kokoaminen ja osien vaihto voidaan tehdä helposti, nopeasti ja turvallisesti loppuasiakkaan
luona. Sodick on iloinen kuullessaan, että heidän
asiakkaansa ovat tyytyväisiä kitkattomaan, nopeaan toimintaan.
uusia näkymiä
Mitä ruuvien maailmassa tapahtuu
Uudet materiaalit parantavat
rautateiden turvallisuutta
VALOKUVA: CTS
RAILWAY. Uudet materiaalit, esimerkiksi lasi-
kuituvahvisteiset muovit (GRP) ovat luoneet
uusia trendejä rautatieyhtiöiden infrastruktuuriin. Kiskojen materiaalit, kuten teräs ja puu,
korvaavat yhä useammin lasikuituvahvisteinen
muovi ritilöissä, kävelyreiteillä, siltojen päällysteissä, varauloskäynneissä ja huoltokäytävillä.
Lasikuituvahvisteinen muovi tekee näistä komponenteista säänkestäviä, liukumattomia ja siten turvallisempia.
LASIKUITUVAHVISTEISEN MUOVIN yksinkertai-
suus ja modulaarisuus, mutta myös sen keveys ja kestävyys tekevät siitä yhä suositumman
rautateiden koko infrastruktuurissa, kuten kaiteissa, tikkaissa, ylikulkusilloissa ja työtasoissa.
Toinen lasikuituvahvisteisen muovin eduista teräkseen verrattuna on, että rakennetta ei tarvitse maadoittaa, sillä materiaali on sähköeriste.
Se on myös korroosionkestävä, mikä pienentää
merkittävästi huoltokustannuksia.
Deutsche Bahn AG on päättänyt käyttää
enemmän lasikuituvahvisteista muovia sen infrastruktuurissa. DB on tässä suhteessa edelläkävijä, sillä naapurimaiden rautatieyhtiöt ottavat
mallia maanosan suurimmasta rautatieyhtiöstä.
”Tämä on trendi, sillä Deutsche Bahn ymmärtää täysin tämän materiaalin edut”, sanoo
CTS Composite Technologie Systeme GmbH:n
– lasikuituvahvisteisten muovien johtavan yrityksen nuorempi osakas ja myyntipäällikkö Philipp Wilczek. Lasikuituvahvisteisesta muovista
valmistetut tuotteet ja rakenteet on ruuvattava
yhteen, ja nämä ruuviliitokset voivat aiheuttaa
ongelmia. Niiden välttämiseksi CTS on päättänyt käyttää Nord-Lockin X-sarjan ruuvilukitusjärjestelmää. CTS:n tekninen päällikkö Maik
Hartmann selvittää: ”Materiaalimme ei juuri
tarvitse huoltoa. Haluamme kuitenkin pitää
koko rakenteen mahdollisimman vähän huoltoa tarvitsevana, joten tarvitsimme ruuvilukitusratkaisun, jonka avulla voimme laajentaa
materiaalin edut myös liitoselementteihin.”
KISKOISSA JA NIIDEN LÄHELLÄ on aina varau-
Lasikuituvahvisteinen muovi on ensiluokkainen valinta rautateiden infrastruktuuriin, esimerkiksi kävelyreitteihin, tasoihin
ja siltojen päällysteisiin. Muita käyttömahdollisuuksia on tuulienergiassa, teollisuuslaitoksissa ja arkkitehtuurissa.
duttava junaliikenteen aiheuttamiin tärinöihin
ja värähtelyihin. Löystymisen (painumien ja/tai
relaksaation) aiheuttama esijännityksen häviäminen on otettava huomioon uusia materiaaleja käytettäessä. Nord-Lockin X-sarjan aluslevyissä lukitusperiaate yhdistyy jousivaikutukseen,
mikä estää painumien ja relaksaation aiheuttamaa löystymistä. Näin CTS:n lasikuituvahvisteisesta muovista valmistettujen tuotteiden edut
ovat parantuneet, ja ne ovat turvallinen valinta
rautatieyhtiöille. ULRICH SCHAMARI
BOLTED
BOLTED ##2
1 2016
2014
17
uusia näkymiä
Mitä ruuvien maailmassa tapahtuu
Elämä tekniikan nopealla kaistalla
NUORTEN KYKYJEN houkutteleminen valmistusteol-
GATOR MOTORSPORTS osallistuu vuosittaiseen Formula Society of Engineers (FSAE) -suunnittelukilpailuun
Michiganissa, Yhdysvalloissa. Siinä he kilpailevat yli
100 tiimin kanssa kaikkialta maailmasta erittäin suorituskykyisellä formulatyyppisellä kilpa-autollaan.
Forze Delft yhdistää moottoriurheilun kestävään
tekniikkaan ja keskittyy vetypolttokennoilla varustettuihin kilpa-autoihin. Heidän viimeisin mallinsa, Forze
VI, on ensimmäisiä polttokennojärjestelmällä varustettuja kilpa-autoja koko maailmassa, sekä ensimmäinen
ja nopein vetypolttokennolla toimiva kilpa-auto Saksan Nürburgringin Nordschleife-radalla. Vähän aikaa
sitten se löi sähköautojen kierrosennätyksen Circuit
Park Zandvoortissa Alankomaissa.
Iskulauseelleen ”Fun, fast, dirty” uskollisena Virginia Tech Baja SAE Team on valinnut maastoajon.
Sen yksi-istuiminen auto kilpailee joka vuosi Society
of Automotive Engineersin (SAE) järjestämässä kansainvälisessä kilpailussa.
Ylpeä Forze-tiimi
ylittää maaliviivan
ja muuttaa
opetusohjelmaan
kuulumattoman
huvin käytännön
kokemukseksi.
3 kysymystä
OPISKELIJOIDEN PROJEKTI on paljolti sponsoreiden
Johanna Persson, Nord-Lock Groupin myynti- ja markkinointipäällikkö
varassa, mutta kyse on muustakin kuin vain ilmaisten osien saamisesta. ”Verkostuminen teollisuuden
sponsoreiden kanssa kannustaa meitä tekniikan alalle opintojen jälkeen”, sanoo Jess Barton VT Baja SAE
-tiimistä. ”Me voimme oppia yrityksiltä muun muassa
sen, miten he toimivat ja mitä he suunnittelevat ja
valmistavat. Todellisessa maailmassa hankitut taidot
ja sponsoreilta saatu opastus tekee meistä hyviä insinöörejä ja ammattilaisia.”
ULF WIMAN
1
18
BOLTED # 2
1 2016
2014
Minkälaisia opiskelijoiden projekteja
Nord-Lock Group sponsoroi?
”Valitsemiemme projektien tulee myötäillä liiketoimintaamme ja brändistrategiaamme. Haluamme tutustua tuleviin insinööreihin, suunnittelijoihin ja innovaattoreihin, joilla on tärkeä
osa ratkaisujen kehittämisessä niin nykyisissä
kuin tulevissakin haasteissa alallamme.”
2
Miten opiskelijat hyötyvät pitkällä
tähtäimellä?
”Haluamme auttaa heitä kehittämään luo-
vuuttaan. Tuemme harkittuja, innovatiivisia
projekteja ja ohjelmia, jotka auttavat opiskelijoita menestymään jatkuvasti kehittyvässä
maailmassa.”
3
Miten voin saada sponsorointia
opiskelijaprojektilleni?
”Kaikki opiskelijajärjestöt voivat lähettää kyselyn verkkosivuillamme, jos heillä on käyttöä
tuotteillemme. Me emme tue toimintoja rahallisesti, mutta tuemme projekteja osaamisella ja markkinoiden johtavilla tuotteilla.”
VALOKUVA: FORZE HYDROGEN RACING
lisuuteen alkaa olla yhä haastavampaa. Jotkut sanovat, että insinöörien puute tulevaisuudessa on vakava
uhka yksittäisille yrityksille ja koko alalle. Mitä yritykset ja koulutuslaitokset voivat tehdä houkutellakseen
nuoria kykyjä?
Yksi mahdollisuus on tehdä asiasta jännittävä. Monet korkeakoulut yrittävät kirjaimellisesti saada puhtia opiskelijoihin opetusohjelmaan kuulumattomilla
moottoriurheiluprojekteilla. Nord-Lock Group sponsoroi kahta amerikkalaista projektia. Toinen on Gainesvillessä toimivan Floridan yliopiston Gator Motorsports ja
toinen Virginia Tech Baja SAE Team Blacksburgissa, ja
lisäksi tulee Delftin teknillisen yliopiston Dutch Forze
Hydrogen Racing.
Nämä projektit käsittävät kaikki vaiheet: niin suunnittelun ja kehityksen kuin autojen kokoamisen ja ajamisen. Gator Motorsports korostaa, miten opiskelijat
hankkivat teknisiä taitoja sekä kokemusta yhteistyöstä
ja projektien hallinnasta, mikä on erittäin arvokasta
myöhemmän uran kannalta.
Tykkää meistä
Facebookissa
VIERAILE UUDELLA Nord-Lock Inter-
national -sivulla Facebookissa. Se
on hyvä mahdollisuus olla vuorovaikutuksessa yrityksen ja sen asiakkaiden, alihankkijoiden ja kumppanien
kanssa. Pysy ajantasalla Nord-Lock
Groupin tapahtumista.
Vieraile osoitteessa: https://www.
facebook.com/nordlockint.
Säästä aikaa laajenevilla ruuveilla
Raskaissa koneissa täytyy olla ruuvielementit,
jotka ovat helppo asentaa ja poistaa. Se pätee erityisesti isoissa ja tehokkaissa laippaliitoksissa, joissa ruuvielementit muodostavat ahdistussovitteen
oikean vääntömomentin siirtoon.
Laajenevat Superbolt-ruuvit korvaavat soviteruuvit tai ahdistussovitteiset ruuvit. Niiden ulkohalkaisijat voivat laajeta, niin että ne sopivat reiän kokoon.
Turvallista: Eliminoi erikoistyökalujen tarpeen,
ruuvien jäähdyttämisen ja paineella toimivat hydraulijärjestelmät.
Taloudellista: Säästää rahaa hydraulijärjestelmiin verrattuna niin ajan kuin työkalujen osalta.
Lataa laajenevien ruuvien uusi esite:
www.nord-lock.com/expansion-bolt
K ÄSIT TELEVÄ LEHTI
RUUVILUKITUKSEN OPTIMOINTI
W W W.BOLTED.COM # 1 2015
RUUVILU
KITUKSEN
Haluatko lukea
yrityksestäsi Boltedissa?
NORD LOCK GROUP ETSII JATKUVASTI hyviä ta-
rinoita sen Bolted-asiakaslehteen. Meistä olisi
mukava tietää, jos käytät Nord-Lock Groupin
tuotteita ainutlaatuisessa tuotteessa tai mielenkiintoisessa sovelluksessa. Ota yhteyttä:
[email protected].
OPTIMO
INTI
WWW.B A KÄSITTE
OLTED.CO LEVÄ LEHT
I
M#2
2014
RUUVILU KITUKSE
N OPTIMO
INTIA KÄSIT
TELEVÄ LEHTI
W W W.BOLT
ED.COM #
2 2015
RUU VILU
KITU KSEN
I
VÄ LEHT
T TELE
2016
NTIA KÄSI .COM # 1
OPTI MOI W.BO LTED
WW
APUA
ULK
INSINÖ OMAILLA
ÖR IT AU
SR I LA
TTAVAT
RA KENNNK AN JÄLLE
UKSESS ENA
NASA N
TEEN
AVARUU
ALUS NO
VA RMIS RD -LOCKSTA MA IN
MATKA
AVARUU
ÖLJYN
POR AU
AVO ME
S
RELLÄ
PA RE
TURV MPAA
LISUUALTTA
DEEP WA
TER
HORI ZO
NIN
JÄLKEE
N
VIHREÄÄ VOIMAA
NYKYAIKAISET
TESTIJÄRJESTELMÄT
TUULIVOIM ALOILLE
SILTOJEN RAKENNUSTA
LUKITUKSEN
HISTORIA TULEVILLE
SUKUPOLVILLE
PELI ALKAA
NOPEUTTA TARVITAAN
TUTUSTU
THAIMAALA ISEN HOT
BITSIN OMISTAJAA N
PADEL
– TULEVAISUUDEN LAJI
TEHTY TURVALLISEKSI
ALUM
IINI:
IHM
METAELLI
KITKATIEDETTÄ
RATKAISU RUUVILIITOSTEN
VASTUSONGELMAAN
ONGELMIEN
RATKAISU
K
Helppoa: Irralliset soviteholkit on pantu helposti
sisään myös reikiin, jotka eivät ole täysin kohdallaan kierron vuoksi. Asennukseen ja poistoon tarvitaan ainoastaan käsityökaluja.
Nopeaa: Kiristykseen tarvitaan vain muutama
minuutti liitosta kohden.
ESTANDARDIT
EI RR
Ä MUTTA
TÄRKEIT
TTA
HUOMIO
USEIN
JÄÄVÄT
RUUVIEN MUR
SÄHKÖÄ ALPEIL
LA
ONKO TÄMÄ
MAA ILMA
SUUR IN N
AKKU?
TUMA-ANALYY
SI TARKASTE
PERIMMÄISTÄ
LEE
SYYTÄ
TAISTELUA
MONILLA
KENTILLÄ
TAIS TELU
HAUR ASTUVETYVASTAAN MISTA
LIITOS PITÄÄ
AINA
RUUV I VS.
NIIT TI: HYVÄ
JA HUONOT T
PUOLET
PELI, ERÄ JA
MUUTOS
TENNISMA
JONK A VOITILA,
RÄÄTÄLÖIDÄ
PÄÄN
LE
TAIVAAL Ä
ELY
TÄHYST
ALLE
TAI VA TEL
YÄ
TÄHYSEAL
LA
KORK IOLLA
UT
RESOLU
NOUSE
N
A­JU NAA
VY T
ALUSLE T
PITÄVÄ A
RA ITEILL
BOLTED # 2
1 2016
2014
YKSEN
JÄNNIT
POISTO
VAARA
PÄÄLLÄ
KUINK ANEN
IVI S
ST YÖ TÄ
NEGETI
TU
YHTEILIS
UUDEN LOV IVA IKU N
TUR VAL MISEKSI MINIMOIDAA
PA RA NTA
19
Suunniteltu erityisesti
teräsrakenteisiin
HV/HR-järjestelmät ovat ruuviliitostyyppejä, joita käytetään usein
teräsrakenteissa, ja ruuvin kannan alla oleva säde on näiden
järjestelmien erityispiirre. Nyt pystyt varmistamaan nämä liitokset
turvallisesti Nord-Lockin uusilla teräsrakenteisiin tarkoitetuilla
aluslevyillä, jotka ovat erityisesti suunniteltu HV/HR-ruuveihin ja
-muttereihin (eurooppalaisen standardin EN 14399-4 / EN 14399-3
mukaisesti).
Jotta ruuvin ja aluslevyn väliin saadaan optimaalinen kontaktipinta,
jokaisessa SC-aluslevyparissa on viisteet sisähalkaisijassa. Tämä
hyväksi todettu lukitustekniikka estää ruuvin löystymisen.
Lisätietoja osoitteessa www.nord-lock.com/sc