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Was ist eine Innensechskantschraube?

Innensechskantschrauben (englisch: Hexagon Socket Button Bolts, Hexagon Socket Button Head Screws, Hexagon Socket Head Shoulder Screws, Hexagon Socket Button Head Cap Screws) sind Schrauben mit einem abgerundeten, halbkugelförmigen Schraubenkopf, der von der Seite betrachtet einem Knopf ähnelt.

Die Stirnseite des Schraubenkopfes ist waagerecht geschnitten und mit einem Sechskantloch versehen. Zum Anziehen wird ein Sechskantschlüssel verwendet, der in das Sechskantloch auf der Oberseite des Kopfes eingeführt wird.

Als allgemeine Begriffe sind Knopfschrauben und Knopfkappen ebenfalls ein synonym. Die Form einer Knopfschraube mit Innensechskant ist die gleiche wie die einer Knopfschraube, sofern der Nenndurchmesser der Schraube gleich ist, während eine Knopfschraube mit Innensechskant einen größeren Nenndurchmesser hat als eine Knopfschraube.

Die Normen für Knopfschrauben mit Innensechskant lauten wie folgt:

• ANSI/ASME B 18.3 Zylinderkopfschrauben mit Innensechskant

Anwendungen von Innensechskantschrauben

Innensechskantschrauben werden hauptsächlich für die Montage und Befestigung von Bauteilen an kleinen Maschinen und Geräten verwendet, bei denen der Platz für die Montage begrenzt ist. Auf der Gegenseite, auf der die Innensechskantschraube montiert werden soll, wird eine Senkung gebohrt, die etwas größer als der Außendurchmesser des Schraubenkopfes und etwas tiefer als die Höhe des Kopfes ist.

Dadurch kann der Schraubenkopf montiert werden, ohne dass er vollständig herausragt. So wird eine Beeinträchtigung des Schraubenkopfes durch andere Bauteile vermieden, was zu einem sauberen Aussehen führt. In einigen Fällen kann die Schraube wie eine Sechskantschraube verwendet werden, ohne dass eine Senkbohrung angebracht werden muss.

Im Vergleich zu Sechskantschrauben ist der Schraubenkopf glatt und frei von Verkrallungen, so dass er sicherer ist und bei Berührung durch eine Person weniger beschädigt werden kann. Eine Senkbohrung ist ein Loch, das in den Befestigungsbereich gebohrt wird, so dass der Schraubenkopf verdeckt ist.

Funktionsweise der Innensechskantschraube

Innensechskantschrauben werden mit einer Schraube („Schraube“ bezieht sich in diesem Fall nur auf die Form der Schraube) auf die gleiche Weise befestigt wie eine gewöhnliche Sechskantschraube. Innensechskant-Knopfschrauben werden häufig verwendet, um direkt auf ein Innengewinde zu schrauben, ohne eine Mutter zu verwenden.

Anstatt wie bei einer Sechskantschraube einen Schraubenschlüssel in den Schraubenkopf einzuführen, wird ein Schlüssel mit Sechskantquerschnitt in das Sechskantloch eingeführt und angezogen. Daher ist es notwendig, einen Abstand zwischen den Schraubenköpfen und anderen Teilen sicherzustellen.

Die Sechskantschlüssel, die für die Befestigung von Innensechskantschrauben verwendet werden, benötigen jedoch keinen Raum außerhalb des Schraubenkopfes, sodass die Innensechskantschrauben dicht nebeneinander angeordnet werden können. Dadurch können Konstruktionen mit geringeren Abmessungen und kompakte Bauteile und Geräte realisiert werden.

Die Länge der Innensechskantschraube wird durch die Länge des Schaftteils einschließlich des Gewindeteils, ausschließlich der Höhe des Schraubenkopfes, angegeben, genauso wie die Länge gewöhnlicher Schrauben wie z.B. Sechskantschrauben.

Sonstige Informationen zu Innensechskantschrauben

1. Hauptwerkstoffe und Oberflächenbehandlung von

Innensechskantschrauben werden aus Werkstoffen mit relativ hoher Festigkeitsklasse hergestellt. Sie werden verwendet, wenn hohe Anzugskräfte und eine hohe Festigkeit erforderlich sind.

Es ist notwendig, den geeigneten Werkstoff und die Festigkeitsklasse für den Einsatzort und die Anwendung auszuwählen. Rostfreier Stahl wird verwendet, wenn Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Die Festigkeitsklassen und Werkstoffe für Schrauben sind wie folgt:

Stahl

• Festigkeitsklasse 8 Kohlenstoffstahl (gehärtet und angelassen, mit Legierungselementen verstärkt), S45C (durch Wärmebehandlung verstärkt), usw.
• Festigkeitsklasse 8 Kohlenstoffstahl (gehärtet und angelassen, durch Legierungselemente verstärkt), SNB7, SCM435
• Festigkeitsklasse 9 Legierter Stahl, SCM435, SCM440
• Festigkeitsklasse 9 Legierter Stahl, SCM435

Rostfreier Stahl

• Festigkeitsklasse A2-50, 70 SUS304, SUS304L, SUS XM7

Bei der Materialauswahl von Innensechskantschrauben ist es wichtig, elektrische Korrosion zu vermeiden. Wenn der Schraubenwerkstoff und der Werkstoff des zu befestigenden Objekts unterschiedlich sind, kann ein Potentialunterschied zwischen den beiden Metallen zu Korrosion führen. Besondere Vorsicht ist bei Aluminium und rostfreiem Stahl geboten.

Für die Oberflächenbehandlung von Innensechskantschrauben sind Galvanisieren, stromloses Beschichten, Eloxieren und Schwarzfärben für die Korrosionsbeständigkeit im Falle von Stahl üblich.

2. Bestimmungsgemäße Verwendung

Die grundsätzliche sachgemäße Verwendung von Innensechskantschrauben ist im Wesentlichen wie folgt:

• Die Anzugskraft muss innerhalb des zulässigen Bereichs liegen, damit das Gewindeloch zwischen Innensechskantschraube und dem zu befestigenden Gegenstand nicht gebrochen wird.
• Wiederkehrende Kräfte (z.B. durch Vibration), die auf das Gewindeloch zwischen der Innensechskantschraube und dem zu befestigenden Gegenstand einwirken, müssen innerhalb des zulässigen Bereichs liegen. 

3. Lösen

Das Lösen von Innensechskantschraube kann durch die Verwendung von Anti-Locking-Klebern oder durch die Verwendung von Schrauben mit Anti-Locking-Auflage verhindert werden.

4. Anziehwerkzeuge

Innensechskantschrauben können mit einem Sechskantschlüssel (Inbusschlüssel) oder einem anderen Anziehwerkzeug, das der Größe der Schraube entspricht, angezogen werden. Sechskantschlüssel haben den Vorteil, dass im Vergleich zu Schraubenschlüsseln oder Maulschlüsseln mit weniger Kraftaufwand eine hohe Anzugskraft aufgebracht und der Arbeitsraum um die Schraube beim Anziehen verringert werden kann.

Sechskantschlüssel gibt es in Millimeter- und Zollgrößen, und bei der Auswahl eines Sechskantschlüssels ist Vorsicht geboten. Zu den verschiedenen Arten von Befestigungswerkzeugen gehören L-förmige Sechskantschlüssel (Sechskant-Stangenschlüssel), Sechskantschlüssel mit T-Griff, Sechskantschlüssel mit Schraubendreher und Sechskantbits.

Sechskantschlüssel und Sechskantbits sind mit einer „flachen“ oder „kugelförmigen“ Spitze an der Einsteckseite der Sechskantschraube erhältlich. Die Form der Kugelspitze ist an der Ecke R-förmig ausgebildet, sodass der Sechskantschlüssel auch in einem Winkel angezogen werden kann.

Was ist eine Sechskantmutter?

Sechskantmuttern sind Befestigungsteile mit Gewinde, die eine sechseckige Außenform und ein zentrales Gewindeloch aufweisen. Sechskantmuttern werden in der Regel nicht allein verwendet, sondern zwischen die zu befestigenden Teile eingefügt, und die Sechskantmutter wird auf einen Bolzen oder ein anderes Gewindeteil aufgeschraubt.

Sechskantmuttern haben die folgenden Normen:

ISO-Normen

• ISO 4032:2012 regelmäßige Sechskantmuttern (Stil 1) – Produktklassen A und B
• ISO 4033:2012 Sechskantmuttern mit hohem Durchmesser (Form 2) – Produktklassen A und B
• ISO 4034:2012 regelmäßige Sechskantmuttern (Form 1) – Produktklasse C
• ISO 4035:2012 dünne Sechskantmuttern mit Fase (Stil 0) – Produktklassen A und B
• ISO 4036:2012 dünne Sechskantmuttern ohne Fase (Form 0) – Produktklasse B
• ISO 8673:2012 regelmäßige Sechskantmuttern (Form 1) mit metrischem Feingewinde – Produktklassen A und B
• ISO 8674:2012 hohe Sechskantmuttern (Form 2) mit metrischem Feingewinde – Produktklassen A und B
• ISO 8675:2012 dünne Sechskantmuttern mit Fase (Form 0) mit metrischem Feingewinde – Produktklassen A und B

Funktionsweise von Sechskantmuttern

Sechskantmuttern dienen zum Anziehen und Befestigen von Teilen nach dem Prinzip der Schraubenbefestigung. Durch Drehen der Sechskantmutter kommen die Sitzflächen von Mutter und Schraube mit dem zu befestigenden Teil in Kontakt und werden weiter angezogen, wobei folgende Kräfte wirken.

• Druckkraft (Kraft, die in Richtung der Spannachse drückt) auf das zu befestigende Teil
• Zugkraft (Reaktionskraft des zu befestigenden Teils) auf die Schraube, z.B. Bolzen

Anwendungen von Sechskantmuttern

Muttern gibt es in einer Vielzahl von Formen und Typen, aber insbesondere Sechskantmuttern mit ihrer sechseckigen Außenform werden wahrscheinlich in den meisten Situationen zur Befestigung von Bauteilen verwendet. Sechskantmuttern werden in den unterschiedlichsten Situationen verwendet. Von allgemeinen bis zu speziellen Anwendungen. Von sehr kleinen bis zu großen Teilen. Von sehr feinen Komponenten wie Präzisionsinstrumenten bis zu Haushaltsgeräten, Eisenbahnschienen, allgemeinen Industrieausrüstungen und -anlagen usw.

Sechskantmuttern zeichnen sich durch ihre sechseckige Form aus, die es ermöglicht, Werkzeuge wie Schraubenschlüssel und Maulschlüssel in einem Winkel von 60° aufzuhängen, sodass sie in kleinen Winkeln angezogen werden können. Außerdem sind sie sehr einfach zu handhaben, da viele Allzweckwerkzeuge mit ihnen kompatibel sind.

Arten von Sechskantmuttern

Sechskantmuttern lassen sich nach Form, Funktion und Norm einteilen.

Es gibt auch eine Vielzahl von Schlössern mit Lockerungsschutzfunktionen, deren jeweilige Funktionen und Merkmale effektiv genutzt werden müssen. Zusätzlich zu den oben genannten gibt es eine große Auswahl an anderen Typen, einschließlich ausländischer Standard-, Spezial- und Sonderanfertigungen.

Sichere Nutzung von Sechskantmuttern

Bei unsachgemäßer Verwendung von Sechskantmuttern können die Schrauben auf der Gegenseite beschädigt werden oder Produkte oder Geräte, die mit Sechskantmuttern montiert werden, können beschädigt werden. Um dies zu verhindern, müssen folgende Punkte beachtet werden:

• Die Anzugskraft muss innerhalb des zulässigen Bereichs liegen, um ein Brechen der Sechskantmutter und der Schraube zu verhindern.
• Wiederkehrende Kräfte (z.B. durch Vibration) auf Sechskantmutter und Schraube liegen innerhalb der zulässigen Grenzen.
• Die Auflageflächen von Sechskantmutter und Schraube (die Flächen, die miteinander in Berührung kommen, nicht die Flächen, die das Werkzeug berührt) müssen innerhalb des zulässigen Bereichs liegen. Die Sitzflächen der Sechskantmutter und der Schraube (die Seitenflächen, die miteinander in Berührung kommen, nicht die Flächen, die das Werkzeug berührt) dürfen nicht dazu führen, dass der anzuziehende Gegenstand (z. B. Metall oder Holz) nachgibt.
• Sechskantmuttern und -schrauben dürfen den Gegenstand, der verschraubt wird, nicht beschädigen.

Sonstige Informationen zu Sechskantmuttern

1. Werkstoffe und Oberflächenbehandlung der Sechskantmuttern

Die Werkstoffe für Sechskantmuttern sind hauptsächlich Eisen, legierter Stahl, Edelstahl, Titanlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen, Aluminium und Aluminiumlegierungen, Nickellegierungen usw. Die Werkstoffe werden in der Regel nach den Anforderungen wie Festigkeit und Korrosionsschutz ausgewählt.

Das Material der Sechskantmutter hat einen erheblichen Einfluss auf die Festigkeit, wenn die Schraube/Mutter einer schweren Belastung ausgesetzt ist oder wenn sie in Geräten verwendet wird, bei denen Menschenleben auf dem Spiel stehen, sodass ein Material mit ausreichender erforderlicher Festigkeit ausgewählt werden muss.

Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Maßnahmen gegen korrosive Umgebungen ist ebenfalls ein wichtiger Faktor bei der Wahl des Materials. Um sicherzustellen, dass die Sechskantmutter nicht durch Korrosion an Gewicht und Festigkeit verliert, ist es notwendig, einen Werkstoff zu wählen, der für die korrosive Umgebung geeignet ist. Auch die elektrische Korrosion ist ein wichtiger Faktor. Wenn sich das Material der Sechskantmutter vom Material des Gegenstücks oder des zu befestigenden Objekts unterscheidet, kann ein Unterschied im Metallpotential zu Korrosion führen. Besonderes Augenmerk sollte auf Aluminium und Edelstahl gelegt werden.

Für Sechskantmuttern stehen folgende Oberflächenbehandlungen zur Verfügung, die je nach Aussehen, Qualität und Preis ausgewählt werden.
Keine Oberflächenbehandlung, chemisch vernickelt, dreiwertig chromatiert, einfarbig verchromt, verzinkt, verchromt, vernickelt, verchromt, geparkt, dakrotisiert, lackiert/beschichtet, versilbert, verkupfert oder verzinnt.

2. Maßnahmen zur Verhinderung des Lösens von Sechskantmuttern

Um das Lösen von Sechskantmuttern zu verhindern, können folgende Maßnahmen ergriffen werden:

Maßnahmen zur Erstlockerung
Zwischen der Sechskantmutter und dem zu befestigenden Teil werden Federscheiben (Federringe) oder versenkte Federringe verwendet. Diese Funktion gleicht die anfängliche Verringerung der Axialkraft aus und hat keinen Einfluss auf die Verhinderung des Abrutschens der Sitzfläche und verhindert nicht das Lösen durch die Rückdrehung der Mutter.

Gegenmaßnahmen gegen verminderte Axialkraft (Rücklaufsperre)

• Mechanische Verdrehsicherung
  Die folgenden Teile werden verwendet, um die Mutter auf der Gewindeseite zu fixieren und ein Verdrehen zu verhindern.
  Beispiel: gerillte Sicherungsmutter (gerillte Sechskantmutter) + Splint, Sicherungsmutter mit Außenverzahnung, Drahtsicherung, usw.
• Methode mit inkrementellem Rückdrehmoment
  Bei dieser Methode wird der Widerstand gegen die Rückdrehung zwischen Außen- und Innengewinde erhöht und die folgenden Komponenten verwendet, um ein Lösen zu verhindern.
  Beispiele: Sicherungsmuttern mit Nyloneinsatz, Ringsicherungsmuttern, flexible Sicherungsmuttern (geschlitzte Muttern), Flanschmuttern (mit Kerbverzahnung), usw.
• Verhinderung der Rückdrehung (Anti-Lockerungsmethode)
  1. Diese Methode erhöht die Reibung zwischen dem Außen- und dem Innengewinde und verhindert, dass sich die Mutter zurückdreht. Zum Beispiel bei Doppelmuttern.
  2. Bei dieser Methode wird ein Klebstoff oder eine andere Substanz auf das Gewindeteil aufgetragen, damit es am Gewinde haftet. Anaerober Klebstoffauftrag, geklebte Schrauben usw. fallen in diese Kategorie.
  3. Bei dieser Methode werden zwei Arten von Muttern mit keilförmiger, exzentrischer Konkavität und Konvexität verwendet, wobei das gesamte Gewinde der konvexen Mutter gegen die Schraubenseite und das gesamte Gewinde der konkaven Mutter gegen das Schraubengewinde auf der gegenüberliegenden Seite gepresst wird.

Was ist EPDM-Kautschuk?

EPDM-Kautschuk ist ein statistisches Copolymer aus Ethylen und Propylen.

Diejenigen, die keine ungesättigten Bindungen in der Hauptkette haben und nicht mit Schwefel vulkanisiert werden können, werden EPMs genannt. Es verfügt über eine Vielzahl hervorragender Eigenschaften. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, der mit einer geringen Menge eines Monomers mit ungesättigten Bindungen copolymerisiert wurde, um die Vulkanisation mit Schwefel zu ermöglichen, wird als EPDM bezeichnet.

Als Monomere mit ungesättigten Bindungen wurden verschiedene Dienverbindungen in Betracht gezogen, aber drei, die weltweit noch industriell hergestellt werden, sind Ethylidennorbornen, 1,4-Hexadien und Dicyclopentadien. Von diesen wird Ethylidennorbornen am häufigsten verwendet.

Diese Monomere werden aufgrund ihres Reaktivitätsverhältnisses während der Polymerisation, ihrer Auswirkung auf die Polymerisationsgeschwindigkeit und die Lebensdauer des Katalysators, der leichten Rückgewinnung im Polymerisationsprozess, der leichten Vulkanisierbarkeit und ihrer Auswirkung auf die physikalischen Eigenschaften des Produkts ausgewählt. Ethylidennorbornen beispielsweise hat ein sehr hohes Reaktivitätsverhältnis zur Polymerisationsreaktivität von Propylen und ist hervorragend geeignet, weil die Doppelbindungen im Ring während der Polymerisation hochselektiv sind.

EP steht für Ethylen-Propylen und EPD für Ethylen-Propylen-Dien und M ist das Symbol für Kautschuk mit einer gesättigten Hauptkette vom Typ Polymethylen.

Anwendungen von EPDM-Kautschuk

1. Verwendungen von EPM

Da EPM nicht durch Schwefel vernetzt werden kann, wird es mit Peroxid vulkanisiert und wie andere Gummiprodukte wie Reifen und Schläuche verwendet. Es wird auch als Schlagzähigkeitsmodifikator verwendet, der Allzweck-Olefinharzen wie Polypropylen zugesetzt wird.

Es kann auch mit Maleinsäureanhydrid modifiziert und als Modifizierungsmittel für Polyamid und Polyester verwendet werden.

2. Verwendungen von EPDM

Während andere Gummiprodukte durch direkte Sonneneinstrahlung und Kälte leicht beschädigt werden, verfügt EPDM-Kautschuk über eine ausgezeichnete Witterungs- und Kältebeständigkeit, sodass er für den Außeneinsatz geeignet ist. Er wird in bekannten Produkten wie Drahtummantelungen, Fensterrahmengummi und Automobilgummiprodukten verwendet.

Funktionsweise von EPDM-Kautschuk

Polyethylen, das ausschließlich aus Ethylen polymerisiert wird, ist hochkristallin und schwer zu handhaben. EPDM-Kautschuk ist ein Polymer, das durch Copolymerisation von Propylen mit Methylgruppen in der Seitenkette hergestellt wird, wodurch die intermolekulare Wechselwirkung zwischen den Polymerketten geschwächt wird, was die Kristallinität verringert und die Handhabung erleichtert.

EPDM-Kautschuke haben keine Doppelbindungen in der Hauptkette und weisen daher eine ausgezeichnete Witterungs- und Hitzebeständigkeit auf. Darüber hinaus verfügt er über eine ausgezeichnete Ozonbeständigkeit, Wärmealterungsbeständigkeit, Kältebeständigkeit, Polaritätsbeständigkeit, elektrische Eigenschaften, chemische Beständigkeit und Elastizität und wird häufig nach Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR, BR) verwendet.

Weitere Informationen zu EPDM-Kautschuk

1. Herdstellung

EPDM wird häufig durch Lösungspolymerisation mit Metallocen- oder Vanadiumkatalysatoren hergestellt. Je nach Wahl des Katalysators und der Polymerisationsbedingungen ist es möglich, EPDM mit unterschiedlichen Eigenschaften zu synthetisieren. Die Möglichkeit, verschiedene Typen je nach Verwendungszweck herzustellen, ist eines der Merkmale von EPDM.

Synthese mit Metallocen-Katalysator
EPDM mit einer engen Molekulargewichtsverteilung lässt sich mit Metallocen-Katalysatoren herstellen, bei denen der Katalysator in der Reaktionsflüssigkeit gelöst ist (homogene Katalyse). Die enge Molekulargewichtsverteilung ist vorteilhaft im Hinblick auf physikalische Eigenschaften wie die Zugfestigkeit, hat aber den Nachteil, dass sie weniger flexibel und weniger verarbeitbar ist.

Vanadium-katalysierte Synthese
Andererseits haben Vanadium-Katalysatoren eine geringere katalytische Aktivität als Metallocen-Katalysatoren, und der Polymerisationsprozess ist komplexer. Das resultierende EPDM lässt sich hervorragend verarbeiten und weist auch bei niedrigen Temperaturen eine hohe Gummielastizität auf.

2. Vulkanisationsverfahren

Zu den Vulkanisationsverfahren gehören die Schwefelvulkanisation, die Peroxidvulkanisation, die Oximvulkanisation und die Strahlungsvulkanisation, wobei die beiden am häufigsten verwendeten Verfahren die Schwefelvulkanisation und die Peroxidvulkanisation sind.

Schwefelvulkanisation
Dies ist das am häufigsten verwendete Vulkanisationsverfahren für EPDM. Während der Vulkanisation läuft die Reaktion bei einer hohen Temperatur von 150 °C oder höher ab. Bei höheren Reaktionstemperaturen ist die Wahrscheinlichkeit einer Reversion (Wiederaufnahme der Vulkanisation) geringer, und die Produktivität steigt eher.

Peroxid-Vulkanisation
Diese Vulkanisationsmethode wird angewandt, wenn EPM für Drähte und Kabel verwendet wird, bei denen Flexibilität erforderlich ist.

Was ist eine Luft-Plasma-Schneidemaschine?

Luft-Plasma-Schneidemaschinen sind Maschinen, die Hochtemperatur-Lichtbogenplasma zum Schneiden von Metall verwenden.

Als eine Art von Plasmaschneidanlage, die Hochtemperatur-Lichtbogenplasma verwendet, kann sie Metalle effizient schneiden. Im Vergleich zu Gas- und Plasmaschneidanlagen können sie auch viele Metalle schneiden, darunter Hartmetalle wie Edelstahl, Aluminium, Messing und Eisen.

Sie sind auch in großen Fabriken, Autowerkstätten und Werften weit verbreitet. Wenn Metall geschnitten werden muss, sind Luft-Plasma-Schneidemaschinen in vielen Branchen unverzichtbar, da sie hocheffizient sind.

Wie Plasmaschneidmaschinen erfordern sie ein hohes Maß an Geschicklichkeit, aber wenn sie richtig bedient werden, sind sie sehr effizient beim Schneiden von Metall. Auch der Sicherheit muss Rechnung getragen werden, und es ist wichtig, bei der Bedienung der Maschine eine geeignete Schutzausrüstung wie Schutzbrille und Handschuhe zu tragen.

Anwendungen von Luft-Plasma-Schneidemaschinen

Luft-Plasma-Schneidemaschinen werden hauptsächlich zum Schneiden von Metall eingesetzt, vor allem in Verarbeitungsbetrieben. Im Gegensatz zu Plasmaschneidanlagen arbeiten diese Maschinen mit Hochdruckluft und können viele Metalle schneiden, darunter Hartmetalle, Aluminium, Messing und Eisen.

Sie werden auch zum Schneiden von Stahl und Stahlrahmen, zur Metallbearbeitung auf Baustellen und zum Schneiden von Metall in Auto- und Schiffsreparaturwerkstätten eingesetzt. Darüber hinaus werden sie in einer Vielzahl von Sektoren eingesetzt, z. B. in Pipelines, Stahlwerken und in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Luft-Plasma-Schneidemaschinen werden wie Plasmaschneidanlagen manuell eingesetzt und eignen sich zum Schneiden dicker Bleche, allerdings nicht zum Fertigschneiden, da die Schnittfläche eher rau ist.

Funktionsweise von Luft-Plasma-Schneidemaschinen

Luft-Plasma-Schneidemaschinen bestehen aus einem Plasmalichtbogen, der das Metall durch die Hitze des Hochtemperaturlichtbogens und den Plasmastrom schmilzt.

Der Plasmalichtbogen wird durch Anlegen von Hochfrequenzstrom zwischen der Elektrode an der Brennerspitze und dem zu schneidenden Objekt erzeugt. Die Elektrode an der Brennerspitze wird durch den Stromfluss erhitzt, wodurch die umgebenden Luftmoleküle ionisiert und in Plasma umgewandelt werden. Der Plasmalichtbogen wird durch das plasmaisierte Gas aufrechterhalten, das extrem heiß ist (ca. 20 000 °C). Dieser Hochtemperatur-Plasmalichtbogen schmilzt das Metall, das dann zum Schneiden mit Hochdruckluft weggeblasen wird.

Luft-Plasma-Schneidemaschinen gibt es auch als wassereingespritzte Typen mit einem internen Kühlsystem. Dies verlängert die Lebensdauer des Brenners, indem Kühlwasser eingespritzt wird, um die Hitze abzuführen, da der Bereich um den Plasmalichtbogen sehr heiß wird.

Der Typ mit Wassereinspritzung hat auch den Vorteil, dass die Schneidgenauigkeit verbessert wird, da der Plasmalichtbogen weniger Wärme erzeugt.

Weitere Informationen zu Luft-Plasma-Schneidemaschinen

Vorteile von Luft-Plasma-Schneidemaschinen

Der Einsatz von Luft-Plasma-Schneidemaschinen hat vier Vorteile: Sie können bis zu 100 mm dicke Bleche schneiden; sie können Materialien schneiden, die sich nicht mit dem Brennschneidverfahren schneiden lassen, wie z. B. rostfreien Stahl und Aluminiumlegierungen; sie können relativ leicht Kurven schneiden; sie haben niedrige Betriebskosten; und sie sind einfach zu bedienen und sicher. Die Vorteile sind:

1. Hochpräzises Schneiden
Da das Material durch die Hitze des Plasmalichtbogens geschmolzen wird, gibt es keine Eigenspannung auf der Schnittfläche. Die Schnittfläche ist daher glatt und sauber. Das Schneiden kann auch mit einer CNC-Maschine durchgeführt werden, was hochpräzise Schneidvorgänge ermöglicht.

2. Energieeinsparung
Das durch die vom Plasmalichtbogen erzeugte Hitze geschmolzene Material wird mit hoher Geschwindigkeit entladen. Dies reduziert den Stromverbrauch und spart Energie.

3. Hohe Flexibilität
Während des Schneidens kann die Qualität der Schnittfläche verändert werden, indem ein saubereres Gas zwischen den Brenner und das zu schneidende Objekt geleitet wird. Auf diese Weise können beim Schneiden von Blechen aus unterschiedlichen Materialien und Dicken geeignete Schneidbedingungen eingestellt werden.

4. Niedrige Installationskosten
Im Vergleich zu anderen Schneidtechnologien sind die Kosten für die Ausrüstung gering, so dass sie zu niedrigen Kosten eingeführt werden kann. Die verwendeten Verbrauchsmaterialien sind ebenfalls kostengünstig, so dass auch die Betriebskosten niedrig gehalten werden können.

Was ist Harnstofffett?

Harnstofffette sind Fette, die aus zwei oder mehr schwer abbaubaren Harnstoffverbindungen bestehen und ein Verdickungsmittel enthalten, das die wissenschaftliche Stabilität gewährleistet.

Das Verdickungsmittel wird mit der Flüssigkeit vermischt, um sie halbfest zu machen. Schmierfett wird im Allgemeinen in Maschinen verwendet, die sich mit relativ niedrigen Drehzahlen drehen, in Lagern, die hohen Belastungen ausgesetzt sind, und auf Gleitflächen, auf denen Metalle gegeneinander gleiten, um die Reibung und die Belastung der Geräte zu verringern.

Je nach Verdickungsmittel und Grundöl werden verschiedene Arten von Schmierfetten unterschieden, wobei insbesondere die Eigenschaften des Verdickungsmittels die Eigenschaften des Schmierfetts weitgehend bestimmen. Harnstofffette, die die Eigenschaften von Harnstoff widerspiegeln, zeichnen sich durch eine höhere Wärme- und Wasserbeständigkeit als andere Fette aus.

Außerdem haben Harnstofffette eine einzigartige Konsistenz. Daher können Harnstofffette im Vergleich zu anderen Fetten mit Verdickungsmitteln, die die gleiche Härte aufweisen, die Maschinen länger schützen.

Anwendungen von Harnstofffetten

Harnstofffette haben eine ausgezeichnete Hitze- und Wasserbeständigkeit. Es wird daher häufig in Lagern und gleitenden Teilen von Anlagen verwendet, die unter heißen Bedingungen betrieben werden.

In Metallwalzwerken beispielsweise müssen die Maschinen unter hoher Belastung und hohen Temperaturen betrieben werden, während Kühlwasser versprüht wird. Unter diesen besonderen Bedingungen eignen sich Harnstofffette mit ausgezeichneter Hitze- und Wasserbeständigkeit.

Harnstofffette werden auch in allgemeinen Haushaltsprodukten verwendet. Es wird zum Beispiel in Rollen verwendet, die an Angelruten befestigt sind. Durch die Verwendung von wasserbeständigem Harnstofffett können die inneren Teile vor Seewasser geschützt werden. Die einzigartige Konsistenz der Harnstofffette schützt die Präzisionszahnräder im Inneren der Rolle.

Funktionsweise von Harnstofffetten

Der in Harnstofffetten als Verdickungsmittel verwendete Harnstoff ist wissenschaftlich stabil und weist zwei oder mehr Harnstoffbindungen auf, die sich nicht leicht zersetzen. Harnstoffe werden nach der Anzahl der Harnstoffgruppen eingeteilt: zwei sind Diharnstoffe, drei sind Triharnstoffe und vier sind Tetraharnstoffe. Von diesen hat Diharnstoff die besten Eigenschaften als Schmiermittel. Aus diesem Grund wird Diharnstoff häufig in Harnstofffetten verwendet.

Merkmale von Harnstofffetten

1. Chemische Merkmale von Harnstofffetten

Harnstoffe werden je nach der Struktur der beiden Enden des Verdickermoleküls weiter unterteilt. Man unterscheidet aromatische Diharnstoffe, aliphatische Diharnstoffe und alicyclische Diharnstoffe. Der aromatische Diharnstoff weist die höchste Fettleistung auf und zeichnet sich durch eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und Scherstabilität aus. Andere aliphatische Diharnstoffe werden bei Scherung weich, wenn das Fett flüssig ist und Scherkräfte einwirken.

Es nimmt dann wieder seine ursprüngliche Härte an, wenn es nicht mehr fließt und seine Scherelastizität verliert. Es eignet sich für den Einsatz in der Zentralschmierung (wo das Fett durch eine einzige Fettpumpe an mehrere Stellen geliefert wird). Die Erweichung unter Scherung hat auch den Vorteil, dass Drehmoment und Geräuschentwicklung bei der Verwendung in Lagern reduziert werden.

Neben den Eigenschaften der Struktur auf molekularer Ebene wirkt sich auch die Leistung des Grundöls auf das Schmierfett aus, so dass es wichtig ist, das optimale Schmierfett auf der Grundlage seiner Gesamteigenschaften und nicht nur des Verdickungsmittels auszuwählen. Es gibt viele Arten von Fetten auf Metallseifenbasis, wie z. B. Kalziumseife, Lithiumseife, Molybdändisulfid, Lithiumkomplex, usw. Zu den nicht seifenbasierten Fetten gehört dagegen Harnstoff, wofür Harnstofffette ein gutes Beispiel sind.

2. Physikalische Eigenschaften von Harnstofffetten

Im Allgemeinen variiert die Härte von Schmierfetten je nach Menge und Art des Verdickungsmittels und wird als Dicke ausgedrückt. Der häufigste Wert für die Konsistenz ist die Mischkonsistenz. Die Fetthärte wird unterteilt in Nr. 000, Nr. 00, Nr. 0, Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3, Nr. 4, Nr. 5 und Nr. 6.

Schmierfett mit einem Beimischungsgrad im Bereich von 445-475 ist weiches Fett in halbflüssiger Form und fällt unter Nr. 000. Schmierfett mit einer mischbaren Konsistenz im Bereich 85-115 wird als Nr. 6 bezeichnet und ist ein sehr hartes Fett. Viele Harnstofffette haben einen Mischungsgrad von etwa Nr. 2 und werden als normales Härtefett eingestuft. Obwohl die Härte normal ist, handelt es sich durch die Verwendung von Verdickungsmitteln auf Harnstoffbasis um ein langlebiges Fett mit hoher Hitze- und Wasserbeständigkeit sowie Korrosionsschutz, Schmierung und Verschleißfestigkeit.

Weitere Informationen über Harnstofffette

1. Arten von Fettverdickungsmitteln

Verdickungsmittel machen das Grundöl, aus dem das Schmierfett besteht, halbfest. Durch Mischen des Grundöls mit dem Verdickungsmittel wird das Verdickungsmittel in das Grundöl eingearbeitet und wird halbfest.

Es gibt zwei Haupttypen von Verdickungsmitteln: solche auf Metallseifenbasis und solche ohne Seifenbasis. Es gibt viele Arten von Fetten auf Metallseifenbasis, wie z. B. Calciumseifen-, Lithiumseifen-, Aluminiumkomplex- und Lithiumkomplexfette. Zu den seifenfreien Fetten hingegen gehören Bentonit, PTFE und Harnstoff, wobei Harnstofffette ein typisches Produkt sind.

2. Nachteile von Harnstofffetten und Gegenmaßnahmen

Obwohl Harnstofffette viele Vorteile gegenüber Lithiumfetten haben, weisen sie auch Nachteile auf. Einige Arten von Harnstofffetten härten aus, wenn sie in Umgebungen mit hohen Temperaturen verwendet werden. Dieses Phänomen tritt auf, weil die Verdickermoleküle bei hohen Temperaturen polymerisieren.

Aus diesem Grund kann die regelmäßige Verwendung in der Nähe hitzebeständiger Temperaturen zu einer Leistungsverschlechterung durch Aushärtung führen, weshalb Vorsicht geboten ist. Prüfen Sie vor der Verwendung die Fettmarke im Katalog des Herstellers genau, bevor Sie es auf die Maschine auftragen. Es gibt auch Harnstofffette mit einem hohen Grad an Erweichung und Verhärtung unter Scherung.

Es ist kein Problem, wenn die Auswahl oder die Maschinenkonstruktion absichtlich so getroffen wird, dass diese Eigenschaften genutzt werden, aber unbeabsichtigte Änderungen können zu Problemen mit der verwendeten Maschine führen, so dass vor der Verwendung eine ausreichende Bestätigung erforderlich ist.

Was ist eine Schweißmutter?

Eine Schweißmutter ist eine geschweißte Mutter mit einer vorstehenden Form, die Pilot genannt wird.

Es gibt verschiedene Arten von Schweißmuttern mit einer unterschiedlichen Anzahl von Ecken und Formen, so dass es wichtig ist, die richtige für die jeweilige Anwendung auszuwählen.

Anwendungen von Schweißmuttern

Schweißmuttern werden vor allem bei Produkten verwendet, die aus mehreren dünnen Metallplatten bestehen, z. B. bei Teilen für Haushaltsgeräte, Zweiräder, Vierräder und Golfschläger. Bei der Sicherung des Anzugsdrehmoments von Schrauben sind mindestens fünf Steigungen zwischen dem Schrauben- und dem Muttergewinde erforderlich, um ein Lösen zu verhindern.

Da für eine Steigung in der Regel ein 1,5-mm-Gewinde verwendet wird, muss die Metallplatte mindestens 7,5 mm dick sein, um die Gewindebohrer für die Schraubenbefestigung auf der Metallplatte anzusetzen. Dünne Bleche von weniger als 7 mm Dicke können daher nicht mit Gewinden versehen werden, so dass Schweißmuttern verwendet werden, um die Gewinde zu sichern und einen Anschlusspunkt für die Schraubenbefestigung auf dem dünnen Blech zu schaffen.

Außerdem sind die Bleche bei der Verwendung von Schweißmuttern nicht miteinander verschweißt, so dass sie sich leicht lösen und anbringen lassen, und viele Schweißmuttern werden bei Strukturen mit großen Abmessungen verwendet.

Funktionsweise der Schweißmuttern

Schweißmuttern werden durch das Anschweißen von Piloten, d. h. von Schweißvorsprüngen an der Mutter, an das Grundmetall befestigt. Der Pilot ist das markanteste Merkmal der Schweißmutter und spielt eine wichtige Rolle.

Der Pilot hat eine vorstehende Form, die die Kontaktfläche mit dem Grundwerkstoff verringert und es einfacher macht, den Temperaturanstieg während des Schweißens nur am Piloten zu lokalisieren. Je nach Form des Piloten dient er auch zur Positionierung der Mutter.

Einige Arten von Schweißmuttern haben keine Pilotfläche und werden im Allgemeinen durch Buckelschweißen mit dem Grundwerkstoff verbunden, wenn sie eine Pilotfläche haben, oder durch Lichtbogenschweißen, wenn sie keine Pilotfläche haben.

Arten von Schweißmuttern

Die drei wichtigsten Arten von Schweißmuttern sind:

1. Sechskant-Schweißmuttern (nachstehend: Sechskant-Typ)

Sechskant-Schweißmuttern haben eine sechseckige Form und werden auf eine Metallplatte mit drei Vorsprüngen in jeder der sechs Ecken als Pilot geschweißt. Der Vorteil der Sechskantmutter besteht darin, dass sie weniger Schweißpunkte hat, was das Schweißen einfacher und praktikabler macht. Der Nachteil ist jedoch, dass die Festigkeit der Verbindung geringer ist als bei anderen Typen, da die Verbindung mit der Metallplatte auf drei Punkte beschränkt ist.

2. Quadratische Schweißmuttern

Der quadratische Typ hat eine quadratische Form und der Pilot ist an allen vier Ecken angebracht, so dass alle vier Punkte mit der Metallplatte verschweißt werden. Die vier Schweißpunkte sorgen für eine festere Verbindung als bei der Sechskantmutter, die drei Schweißpunkte hat, so dass höhere Drehmomente aufgebracht werden können. Der quadratische Typ wird z. B. am häufigsten in Automobilen verwendet.

3. T-förmige Schweißmuttern (im Folgenden: T-Typ)

T-förmige Schweißmuttern sind an der Mutter geflanscht, was eine größere Schweißfläche und damit eine stärkere Verbindung ermöglicht. Der Nachteil ist jedoch, dass die Schweißzeit länger ist als bei anderen Muttern.

Weitere Informationen zu Schweißmuttern

Vorteile von Schweißmuttern

Beim Schweißen von Schweißmuttern werden die Muttern durch Verschweißen des Grundwerkstoffs mit dem Piloten, den die Mutter hat, gesichert. Da sie durch Schweißen verbunden werden, ist die Verbindung sehr stabil und stark.

Schweißmuttern werden vor allem dann verwendet, wenn die Metallplatte des Grundmaterials zu dünn ist, um ein Gewindeschneiden für Bolzen zu ermöglichen. Wenn beispielsweise die Dicke nur 1-2 mm beträgt, wie bei Karosserieteilen, ist das Blech zu dünn, um die Gewinde zu sichern, selbst wenn ein Gewinde für Bolzen geschnitten wird.

Durch den Einbau einer Schweißmutter ist es in solchen Fällen möglich, Gewinde nur in dem Bereich vorzusehen, in dem die Schraubenbefestigung erfolgen soll, ohne die Gesamtdicke des Blechs zu verändern. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die Muttern nach dem Schweißen leichter entfernen lassen als beim Punktschweißen, bei dem die Bleche durch Überlappung miteinander verbunden werden.

Was ist ein Ionenaustauschharz?

Ionenaustauschharze werden zur Reinigung von Wasser verwendet.

Die Oberfläche des Harzes ist mit Sulfogruppen und Ammoniumionen modifiziert, und wenn Wasser durch das Harz fließt, werden die ionischen Verunreinigungen im Wasser mit den Ionen auf der Harzoberfläche ausgetauscht, wodurch die Verunreinigungen entfernt werden. Ionenaustauschharze werden in zwei Kategorien eingeteilt, Kationenaustauschharze und Anionenaustauschharze, und werden je nach Art und Stärke der zu entfernenden Ionen eingesetzt. Ionenaustauschharze werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, u. a. bei der Herstellung von reinem Wasser und bei der Entfernung von Schwermetallionen.

Anwendungen von Ionenaustauschharzen

Ionenaustauschharze werden zur Reinigung von Wasser verwendet. Meerwasser enthält beispielsweise verschiedene Ionen wie Salz, d. h. Chlor- und Natrium-Ionen.

Anderes Wasser, das in Fabriken verwendet wird, kann Schwermetall-Ionen enthalten. Ionenaustauschharze werden verwendet, um diese Ionen zu entfernen. Zu den spezifischen Anwendungen von Ionenaustauschharzen gehören die Reinigung von reinem Wasser, die Aufbereitung von hartem Wasser mit einem hohen Anteil an Kalziumionen zu weichem Wasser, die Trennung und Rückgewinnung von Schwermetallionen und die Reinigung von Arzneimitteln.

Funktionsweise der Ionenaustauschharze

Ionenaustauschharze sind kugelförmige Harze mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm, die an ihrer Oberfläche mit verschiedenen funktionellen Gruppen modifiziert sind. Die modifizierten Teile liegen in Form von Ionen vor und haben eine positive oder negative Ladung. Wenn ionenhaltiges Wasser durch diese Harze fließt, werden die Ionen im Wasser je nach Stärke der Ionenladung mit den Ionen im Harz ausgetauscht, d. h. die Ionen im Wasser werden durch das Harz entfernt. Ionenaustauschharze lassen sich in zwei Arten unterteilen:

1. Kationenaustauschharze

Auf der Oberfläche des Harzes werden saure funktionelle Gruppen angebracht, um Kationen aus dem Wasser zu entfernen. Das Harz wird mit Sulfogruppen, die starke Säuren sind, oder mit Carbonsäuregruppen, die schwache Säuren sind, modifiziert, je nach Stärke der zu entfernenden Ionen.

2. Anionenaustauschharze

Diese Harze verfügen über basische funktionelle Gruppen, die in die Oberfläche des Harzes eingebracht sind, und werden zur Entfernung von Anionen aus dem Wasser verwendet. Ammonium-Ionen und Diethylamino-Gruppen werden modifiziert und zur Entfernung von Anionen wie Chlor-Ionen verwendet.

Die Fähigkeit, Ionen zu entfernen, hängt von verschiedenen Bedingungen ab, z. B. von der Ionenstärke des Harzes, der Stärke der Ionen im Wasser, der Konzentration und der Temperatur der Säule. Die Optimierung der Bedingungen ist daher für die tatsächliche Verwendung unerlässlich.

Weitere Informationen über Ionenaustauschharze

1. Lebensdauer und Regenerationsverfahren von Ionenaustauschharzen

Ionenaustauschharze reinigen Wasser durch den Austausch von Ionen im Wasser mit Ionen, die in funktionellen Gruppen enthalten sind, die auf der Harzoberfläche modifiziert sind. Wenn Ionenaustauschharze weiter verwendet werden, werden die Ionen auf der Oberfläche des Harzes durch die Ionen im Wasser ersetzt, und die Ionenaustauschkapazität nimmt ebenfalls ab.

Ionenaustauschharze können jedoch regeneriert und wiederverwendet werden. Durch Eintauchen von Kationenaustauschharzen in Salzsäure und von Anionenaustauschharzen in Natriumhydroxid werden die an das Ionenaustauschharz adsorbierten Ionen des Wassers gegen Wasserstoffionen aus der Salzsäure und Hydroxidionen aus der Natriumhydroxidlösung ausgetauscht. Auf diese Weise kann das Ionenaustauschharz regeneriert und wieder verwendet werden.

2. Entsorgung von Ionenaustauschharzen

Ionenaustauschharze können wie oben beschrieben regeneriert und wiederverwendet werden. Sie können jedoch nicht regeneriert werden, wenn sich das Harz selbst verschlechtert, wenn sich die modifizierten Ionenaustauschharze zersetzen oder wenn die Ionenaustauschharze durch Schmutzablagerungen auf der Harzoberfläche bedeckt sind.

Wenn Ionenaustauschharze, die aufgrund ihrer verminderten Leistung nicht mehr verwendbar sind, entsorgt werden, werden sie im Allgemeinen verbrannt. Modifizierte funktionelle Gruppen wie Sulfogruppen und Chloridionen im Wasser können sich jedoch bei der Verbrennung zersetzen oder in Oxide umwandeln, was zu Luftverschmutzung führen kann. Die Entsorgung von Ionenaustauschharzen muss den örtlichen behördlichen Vorschriften entsprechen.

3. Herstellung von reinem Wasser mit Ionenaustauschharzen

Ionenaustauschharze werden in Anlagen zur Herstellung von reinem Wasser verwendet. Ionenaustauschharze können jedoch keine anderen Verunreinigungen als Ionen aus dem Wasser entfernen. Um solche Verunreinigungen zu entfernen, enthalten die Anlagen zur Herstellung von reinem Wasser zusätzlich zu den Ionenaustauschharzen auch Sand und Aktivkohle. Reines Wasser wird hergestellt, indem zunächst Verunreinigungen wie Feststoffe durch Sandfiltration, Aktivkohlebehandlung und Vorbehandlungsfilter oder durch einfache Reinigung entfernt werden, bevor es mit Ionenaustauschharzen behandelt wird.

Was ist eine Erdungsklemme?

Eine Erdungsklemme (Englisch: Earth Terminal, Ground Terminal) ist eine Klemme zum Anschluss eines Erdungsdrahtes (Erdungsleitung). Unter Erdung versteht man die Verbindung eines elektrischen Geräts, des Gehäuses eines elektrischen Geräts, des Sternpunkts einer Leitung oder der Bezugspotenzialleitung eines elektronischen Geräts mit einem Bezugspotenzialpunkt mittels eines elektrischen Leiters. Sie ist im Allgemeinen mit der Erde (Masse) als Bezugspunkt verbunden

Bestimmungsgemäße Anwendung von Erdungsklemmen

Die bestimmungsgemäße Anwendung von Erdungsklemmen ist der Anschluss an den Erdungsleiter von elektrischen Anlagen und elektrischen und elektronischen Geräten. Die Zwecke der Erdung sind Sicherheitserdung, Funktionserdung und Blitzschutzerdung. Zu diesen Zwecken werden Erdungsklemmen in elektrischen Anlagen und elektrischen und elektronischen Geräten verwendet, die am Rahmen oder innerhalb des Gehäuses, in dem sich das Gerät befindet, angebracht und für den Anschluss an den Erdungsdraht verwendet werden.

*Die Begriffe Erdung und Erde werden als Synonyme verwendet.

1. Sicherheitserdung

Die Sicherheitserdung ist eine Erdung, die elektrische Schläge und Brandgefahren in elektrischen Anlagen verhindert. Sie verhindert elektrische Schläge und Brände, die durch Leckströme verursacht werden, wenn diese durch das Erdungskabel entweichen und von einer Person berührt werden, sowie Brände, die durch Wärmeentwicklung entstehen. In Privathaushalten werden z. B. Geräte wie Waschmaschinen, Kühlschränke und Mikrowellenherde häufig mit Flüssigkeiten betrieben, bei denen die Gefahr von Leckströmen besteht, und müssen daher mit einem Erdungsklemmen verbunden werden.

2. Funktionserdung

Die Funktionserdung ist die Erdung für den Betrieb elektrischer Geräte und für die Kommunikationsstabilität von elektrischen und elektronischen Geräten. Elektronische Geräte können durch elektromagnetische Strahlung und verschiedene Geräusche aus der Umgebung gestört werden. Um Fehlfunktionen zu vermeiden, sollten Sie die elektronischen Geräte mit einer Abschirmung versehen und diese Abschirmung mit dem Erdungsklemmen verbinden.

Ein praktisches Beispiel: Geräte, die Wechselrichter und andere Geräte in Steuerkreisen verwenden und Oberschwingungen erzeugen, können sich aufladen und diese in das Metallgehäuse abstrahlen, was zu Fehlfunktionen führen kann. Der Erdungsklemmen ist als Erdungsstrom mit der Erde verbunden, um eine Aufladung zu verhindern.

3. Andere Erdungen

Zu den anderen Erdungsarten gehören die Blitzschutzerdung, die statische Schutzerdung und die vorübergehende Betriebserdung. Die Blitzschutzerdung leitet den durch Blitzeinschlag verursachten Blitzstrom vom Erdungsklemmen zur Erdleitung. Die Antistatik-Erdung leitet den durch statische Elektrizität aufgeladenen Strom vom Erdungsklemmen zur Erdungsleitung. Dies verhindert nachteilige Auswirkungen auf elektrische und elektronische Geräte.

Funktionsweise der Erdungsklemme

Die elektrische Verbindung mit der Erde, die ein stabiles Potenzial aufweist, wird als Erdung bezeichnet. Elektrische Ladungen usw., die aufgrund von Leckagen abfließen, werden über die Erde abgeleitet, so dass sie keine nachteiligen Auswirkungen auf das Gehäuse des elektronischen Geräts haben. Stromkreise in elektrischen Anlagen und elektrische Geräte für industrielle Anwendungen sind grundsätzlich geerdet.

Durch die Erdung des in diesen Stromkreisen vorgesehenen Sternpunkts (Sternpunkt-Erdungsmethode) kann verhindert werden, dass Strom direkt von der Hochspannungs- zur Niederspannungsseite fließt, selbst wenn Hoch- und Niederspannungsseite miteinander verbunden sind. Ohne Erdung besteht die Gefahr, dass hohe Spannungen durch die Drähte fließen und elektronische Geräte beschädigen.

Die Erdung des Neutralleiters schützt das Stromübertragungssystem, indem sie das Auftreten abnormaler Spannungen im Falle eines Lichtbogens und eines Erdschlusses in einer Leitung verhindert. Auf diese Weise spielt die Erdung eine äußerst wichtige Rolle beim Schutz von Stromübertragungssystemen, elektrischen Industrieanlagen und elektrischen und elektronischen Geräten.

Arten von Erdungsklemmen

Es gibt zwei Arten von Erdungsklemmen: Schraubklemmen und Klemmen ohne Schraube.

1. Erdungsklemmen mit Schraube

Erdungsklemmen mit Schraube werden verwendet, um einen Erdungsdraht mit einem Ring oder einer Y-förmigen Quetschklemme zu befestigen, die mit einer Schraube am Ende der Klemme befestigt wird. Bei Haushaltsgeräten wird der Erdungsdraht auf die erforderliche Länge abisoliert, zwischen die Unterlegscheiben am unteren Ende der Schraube geklemmt und durch Anziehen der Schraube gesichert.

2. Erdungsklemmen ohne Schraube

Erdungsklemmen ohne Schraube werden für Erdungsdrähte verwendet, an deren Ende eine stabförmige Quetschklemme angebracht ist, oder für abisolierte Erdungsdrähte, die in die Klemme eingeführt und mit einem One-Touch-Klemmmechanismus befestigt werden.

Bei den in normalen Wohnungen und Gebäuden verwendeten Steckdosen mit Erdungsklemmen handelt es sich ebenfalls um Erdungsklemmen ohne Schraube.Wenn die Abdeckung des Erdungsklemmen-Teils geöffnet wird, befindet sich dort ein Anschlussloch, in das der Erdungsdraht eingeführt wird, und es wird befestigt, indem die Abdeckung von der Spitze des Erdungsdrahtes entfernt und der leitende Teil eingeführt wird.

Weitere Informationen zu Erdungsklemmen

Größe der Erdungsklemme

Die Größe der Erdungsklemme wird durch die Größe des Nennstroms (A) und die Dicke des Erdungsdrahtes bei Verteilertafeln bestimmt. Die Anzahl der Klemmen bestimmt auch die Größe des Basisteils.

*Crimpklemmen und Erdungsklemmen sind unterschiedlich. Quetschklemmen sind eine Art von Anschlussklemmen, die am leitenden Ende eines Drahtes befestigt werden und durch mechanischen Druck auf die Klemme und den Draht fixiert oder gequetscht werden können.

Was ist RDX?

RDX (Removable Disk Exchange) ist ein Datensicherungssystem, das mit Wechseldatenträgern arbeitet.

RDX kombiniert die Vorteile von band- und plattenbasierten Systemen. Es ist klein und leicht, aber extrem robust und stoßfest, selbst wenn es aus 1 m Höhe fallen gelassen wird.

Zur Datenübertragung wird die RDX-Kassette in ein spezielles Laufwerk eingelegt und mit einem USB-Kabel an einen PC angeschlossen. Damit ähnelt sie einer externen Festplatte.

Außerdem kann RDX offline mitgeführt oder extern gespeichert werden, was auch dem Schutz wichtiger Daten vor Virenangriffen über das Netzwerk dient.

Anwendungen von RDX

RDX wird hauptsächlich für die System- und Datensicherung in KMU und SOHOs (Small Office, Home Office) eingesetzt. In vielen Fällen verfügen KMUs und Einzelunternehmer nicht über Techniker mit Spezialkenntnissen, und eine Bandsicherung ist schwierig zu handhaben.

RDX ist relativ einfach zu handhaben, so dass es auch ohne Fachkenntnisse möglich ist, wichtige Daten auf robusten RDX-Kassetten zu sichern. RDX ist auch für die Datenmigration und -übertragung nützlich.

Sollen zum Beispiel Daten von einem veralteten System auf ein neues System übertragen werden, kann das RDX zum Importieren der Daten verwendet werden. RDX wird auch zur Konsolidierung von Daten verwendet, die an verschiedenen Orten gespeichert sind.

Darüber hinaus ist RDX auch für die externe Datenspeicherung geeignet. Die Daten können auf RDX-Kassetten gespeichert und an einen externen Speicherort verschoben werden, wodurch die Daten vor Risiken wie Naturkatastrophen und Datenlecks geschützt werden.

Funktionsweise von RDX

RDX besteht aus einem Laufwerk mit einer SATA- oder USB 3.0-Schnittstelle und einer herausnehmbaren Kassette. Die Kassette enthält ein Festplattenlaufwerk oder eine SSD und ist mit einem Puffer ausgestattet, um physische Stöße zu absorbieren.

Das System und die Daten können gesichert werden, indem sie auf die Festplatte oder SSD in der Kassette kopiert werden. Nach der Sicherung kann die Kassette entnommen und an einem sicheren Ort aufbewahrt werden, um sie vor Angriffen durch Computerviren zu schützen.

Für die Sicherung großer Datenmengen können auch mehrere Kassetten verwendet werden.

RDX-Typen

1. Externes RDX-Einzellaufwerk

Es verfügt über eine USB 3.0-Schnittstelle und ermöglicht das Einlegen einer einzelnen RDX-Kassette. Es kann vom Computer wie ein externes Laufwerk behandelt werden und ermöglicht die Verwendung verschiedener Sicherungssoftware.

2. Internes RDX-Einzellaufwerk

Kann in einem 5″-Schacht oder 5,25″-Schacht eines Computers installiert werden. Es gibt zwei Modelle für die Anschlussschnittstelle: USB 3.0 und SATA. Kann wie ein normales internes Laufwerk gehandhabt werden.

3. Rack-montiertes Modell

Dieser Typ kann in ein Rack eingebaut werden, so dass mehrere RDX-Kassetten auf einmal installiert werden können. Sie sind über ein 10 Gb-Netzwerk mit dem Computer verbunden. Hauptsächlich für Server gedacht.

Weitere Informationen über RDX

So werden die Daten gesichert

Es gibt zwei Hauptmethoden für die Sicherung von Computerdaten: bandbasiert und plattenbasiert.

1. Bandbasiert

Bandbasierte Systeme haben den Vorteil, dass sie langlebig und kostengünstig sind, allerdings kann auf sie nur sequentiell zugegriffen werden. Das bedeutet, dass keine Daten abgerufen werden können und die Datenübertragungsgeschwindigkeit langsam ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Übertragung von Daten vom Band auf den Computer umständlich ist.

2. Plattenbasiert

Auf Diskettenbänder kann willkürlich zugegriffen werden, und es können beliebige Daten abgerufen werden. Der Vorteil ist die schnelle Datenübertragungsgeschwindigkeit und das einfache Übertragungsverfahren, aber der Nachteil ist die Anfälligkeit für Erschütterungen.

Das RDX-Backup gleicht diese Nachteile aus: Die RDX-Kasette enthält eine kleine Festplatte (HDD), die mit einem stoßdämpfenden Material ummantelt ist, um die HDD vor Stößen zu schützen.

RDX können wie gewöhnliche externe Festplatten verwendet werden, so dass sie die Nachteile des stoßempfindlichen Festplattentyps ausgleichen und gleichzeitig die Vorteile von HDDs nutzen können.

Was ist ein Millimeterwellenradar?

Ein Millimeterwellenradar ist ein Radar, der Millimeterwellen (Wellenlänge: 1 mm bis 10 mm/Frequenz: 30 GHz bis 300 GHz) nutzt, um die Entfernung, den Standort und die relative Geschwindigkeit eines Objekts zu ermitteln.

Zu den gängigen Sensoren zur Entfernungsmessung gehören neben dem Millimeterwellenradar auch LiDAR, Ultraschall und Stereokameras. Die Vorteile des Millimeterwellenradars liegen darin, dass es Entfernungen von 150 m und mehr erfassen kann. Es wird nicht durch Sonnenlicht, Regen oder Nebel beeinträchtigt. Zu den Nachteilen gehört die Schwierigkeit, Objekte mit geringem Reflexionsvermögen für Radiowellen zu erkennen, wie z. B. Pappe und Styropor.

Anwendungen von  Millimeterwellenradaren

Millimeterwellenradare werden in Kraftfahrzeugen, Industriemaschinen und Drohnen eingesetzt. Besonders häufig werden sie in Kraftfahrzeugen als Sicherheitseinrichtung eingesetzt.

ADAS (Advanced Driver-Assistance Systems) ist eine Sicherheitseinrichtung, die derzeit in Autos weit verbreitet ist. Das 76-GHz-Band des Millimeterwellenradars wird zur Erkennung des Straßenverlaufs für ADAS-Funktionen wie adaptive Geschwindigkeitsregelung und Bremsen zur Vermeidung von Kollisionsschäden verwendet. Der Radar wird zur Erkennung der vorausliegenden Straße eingesetzt. Um eine höhere Auflösung und bessere Genauigkeit zu erreichen, wird das System in Zukunft auf das 79-GHz-Band umgestellt.

Darüber hinaus wird für die Überwachung des toten Winkels das 24-GHz-Band verwendet. Der Millimeterwellenradar wird mit der zunehmenden Entwicklung automatisierter Fahrzeuge noch stärker zum Einsatz kommen.

Funktionsweise von Millimeterwellenradaren

Ein Millimeterwellenradar besteht im Wesentlichen aus einem Synthesizer, der die gesendeten Radiowellen verarbeitet, einer Tx-Antenne, die die Radiowellen sendet, einer Rx-Antenne, die die reflektierten Radiowellen empfängt, und einer CPU, die die empfangenen Signale verarbeitet.

Die Funktionsweise des Millimeterwellenradars besteht darin, dass die vom Synthesizer verarbeiteten Funkwellen vom Radar über die Tx-Antenne gesendet werden, die vom Objekt reflektierten Funkwellen von der Rx-Antenne empfangen und von der CPU verarbeitet werden, um die Entfernung und andere Parameter zu messen.

Die wichtigsten Methoden zur Messung von Entfernung und Geschwindigkeit sind die Impulsmethode und die FMCW-Methode. Der Winkel wird hauptsächlich mit der elektronischen Abtastmethode gemessen.

1. Impulsverfahren

Bei dieser Methode werden Impulse hochlinearer Radiowellen im Millimeterwellenbereich ausgesendet und die Entfernung anhand der Zeit berechnet, die die reflektierten Radiowellen benötigen, um vom Objekt zurückzukehren.

2. FMCW-Methode

Bei dieser Methode werden Funkwellen mit zeitlich variierender Frequenz gesendet und die Entfernung anhand der Schwebungsfrequenz (Frequenzdifferenz) berechnet, die durch die Interferenz zwischen dem gesendeten Signal und dem vom Objekt zurückreflektierten Signal entsteht.

3. Elektronische Abtastmethode

Diese Methode verwendet mehrere Rx-Antennen und erfasst die Phasendifferenz zwischen den einzelnen Antennen. Aus der Phasendifferenz kann der Winkel des gemessenen Objekts berechnet werden.

Weitere Informationen zum Millimeterwellenradar

1. Genauigkeit des Millimeterwellenradars

Ein Millimeterwellenradar strahlt kurze Wellenlängen in die Umgebung ab und kann so Hindernisse und Objekte in der Nähe mit hoher Genauigkeit erkennen. Er hat eine hohe Objektauflösung und kann die Form eines Objekts und dessen Bewegung (oder Veränderung) auf 0,1 mm genau erkennen.

Auch die Entfernung, über die Objekte erkannt werden können, ist größer als die von Infrarot- und Ultraschalllasern. Während Infrarot- und Ultraschalllaser Objekte in einer Entfernung von etwa 20 m und Ultraschalllaser in einer Entfernung von etwa 1 m erkennen können, kann der Millimeterwellenradar Objekte in einer Entfernung von 150 m erkennen.

Ein Millimeterwellenradar kann auch in ungünstigen Umgebungen eine hohe Genauigkeit beibehalten. Während Infrarot- und Ultraschalllaser aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur Schwankungen in der Genauigkeit aufweisen, ist der Millimeterwellenradar ein Funksensor, was bedeutet, dass er sehr linear ist und Objekte unabhängig von der Umgebung stabil erfassen kann.

2. Funkstörungen durch Millimeterwellenradare

In Zukunft, wenn das automatisierte Fahren von Fahrzeugen weit verbreitet ist, werden Millimeterwellenradare häufiger in Umgebungen mit hoher Verkehrsdichte eingesetzt werden, und es besteht die Sorge, dass es zu Funkstörungen zwischen den Radaren kommt.

Funkstörungen könnten die Zielerfassung durch Millimeterwellenradare beeinträchtigen und zu falsch positiven Ergebnissen führen, was schwere Verkehrsunfälle zur Folge haben könnte. Damit der Millimeterwellenradar eine hohe Entfernungsauflösung erreichen kann, muss der gesamte dem Radar zugewiesene Frequenzbereich von 3-4 GHz von einem einzigen Fahrzeug genutzt werden. Es ist wichtig, eine Technologie zu entwickeln, die dies vermeidet.

3. Schwächen von Millimeterwellenradaren

Es wurde bereits erwähnt, dass der Millimeterwellenradar Objekte auch in ungünstigen Umgebungen leicht und stabil erfassen kann, aber es gibt einige Objekte, die es nicht gut erkennen kann.

Andererseits gibt es einige Objekte, die nicht gut zu erkennen sind: Relativ kleine Objekte und Objekte mit geringem Reflexionsvermögen für Radiowellen, wie z. B. Karton. Was die Entfernung zum Objekt betrifft, so ist der Millimeterwellenradar gut in der Lage, Objekte in der Ferne zu erkennen, hat aber auch die Eigenschaft, dass es schwierig ist, Objekte im Nahbereich zu erkennen.

Der Millimeterwellenradar befindet sich jedoch noch in der Entwicklung, und je nach der zukünftigen technologischen Entwicklung kann ein Radar entwickelt werden, das die oben genannten Schwächen ausgleichen kann.

4. Zukünftige technologische Trends beim Millimeterwellenradar

Obwohl LiDAR (Light Detection and Ranging) mit seiner überlegenen Erkennungsauflösung der wichtigste Sensor für das automatisierte Fahren war, ermöglichen Innovationen in der Radartechnologie eine Erkennungsauflösung, die der von LiDAR nahe kommt. Die Schlüsselbegriffe, die diese Technologie vorantreiben, sind Fortschritte in der Halbleiter-Mikrofabrikationstechnologie, erhöhte Frequenzbandbreite und Antennentechnologie wie Beamforming.

Fortschritte in der Halbleiter-Mikrofabrikationstechnologie
Die Fortschritte in der CMOS-Mikrofabrikationstechnologie ermöglichen nicht nur die Verwendung kleinerer und billigerer Millimeterwellen-Signalverarbeitungs-ICs. Die digitale Strahlformungstechnologie, die die ultimative analoge Technologie der Hochfrequenzschaltungen im Millimeterwellenbereich und die digitale Technologie nutzt, um eine hocheffiziente Strahlformung zu erreichen, wird derzeit von verschiedenen Unternehmen und Forschungsinstituten aktiv entwickelt.

Erweiterung der Frequenzbandbreite
Der wichtigste Faktor ist die kürzlich erfolgte Erhöhung der 5-GHz-Bandbreite von 76 GHz auf 81 GHz. Eine Vergrößerung der Frequenzbandbreite kann direkt zu einer Erhöhung der Radarreichweite beitragen. Die Millimeterwellenradar-Technologie gewinnt zunehmend an Bedeutung, da in naher Zukunft eine durchgehende 12,5-GHz-Bandbreite zwischen 136 GHz und 148,5 GHz im D-Band für Radar zur Verfügung stehen soll.

Fortschritte in der Antennentechnik
Fortschritte in der Antennentechnologie, insbesondere in der Gruppenantennentechnologie und der ultrakompakten, verlustarmen integrierten Modultechnologie für Gruppenantennen, sind wichtig. Dies wird eine höhere Leistung und Effizienz des Millimeterwellenradars ermöglichen.