Boutverbindingen¶

Samenvatting¶

Boutverbindingen behoren tot de meest gebruikte verbindingstechnieken in de machinebouw. Met behulp van bouten, moeren en ringen kunnen onderdelen stevig met elkaar worden verbonden, terwijl ze later ook weer eenvoudig kunnen worden gedemonteerd.

Binnen menginstallaties van Jongia worden boutverbindingen toegepast voor onder andere motoren, tandwielkasten, lagerhuizen, flenzen, inspectiedeksels en fundaties. Een goed ontworpen en correct gemonteerde boutverbinding is essentieel voor de veiligheid, betrouwbaarheid en levensduur van de installatie.

Hoewel een bout op het eerste gezicht een eenvoudig onderdeel lijkt, spelen zaken als materiaalkeuze, sterkteklasse, voorspanning en het juiste aanhaalmoment een grote rol.

Theorie¶

Wat is een boutverbinding?¶

Een boutverbinding bestaat uit meerdere onderdelen die samen een demontabele verbinding vormen.

Meestal bestaat een boutverbinding uit:

een bout;
een moer;
één of meerdere ringen;
de te verbinden onderdelen.

Door de moer aan te draaien ontstaat een klemmende kracht (voorspanning) die de onderdelen stevig tegen elkaar drukt.

Het is dus niet de bout zelf die de onderdelen op hun plaats houdt, maar de klemkracht die in de verbinding wordt opgebouwd.

Waarom worden boutverbindingen gebruikt?¶

Boutverbindingen hebben verschillende voordelen ten opzichte van bijvoorbeeld lassen.

Voordelen:

eenvoudig te monteren;
eenvoudig te demonteren;
onderdelen zijn vervangbaar;
geschikt voor onderhoud;
geen warmte-inbreng zoals bij lassen;
standaardcomponenten zijn wereldwijd verkrijgbaar.

Daarom worden onderdelen die regelmatig onderhouden of vervangen moeten worden vrijwel altijd gebout.

Onderdelen van een boutverbinding¶

Bout¶

De bout zorgt samen met de moer voor de verbinding.

Veel voorkomende typen zijn:

zeskantbout;
inbusbout;
tapbout;
draadeind.

Moer¶

De moer wordt op de schroefdraad gedraaid en zorgt voor de voorspanning.

Veel gebruikte typen zijn:

zeskantmoer;
borgmoer;
dopmoer;
flensmoer.

Ring¶

Een ring verdeelt de belasting over een groter oppervlak.

Daarnaast kan een ring:

beschadiging van het oppervlak voorkomen;
de voorspanning beter verdelen;
bijdragen aan borging.

Schroefdraad¶

Vrijwel alle boutverbindingen maken gebruik van schroefdraad.

Binnen Europa wordt meestal metrische schroefdraad (M) toegepast.

Voorbeelden:

Aanduiding	Diameter
M6	6 mm
M8	8 mm
M10	10 mm
M12	12 mm
M16	16 mm

Naast de diameter heeft schroefdraad ook een spoed: de afstand die de bout per omwenteling opschuift.

Sterkteklasse¶

Op veel bouten staat een aanduiding zoals:

8.8
10.9
12.9

Dit is de sterkteklasse.

Hoe hoger de klasse, hoe sterker de bout.

Sterkteklasse	Toepassing
8.8	Algemene machinebouw
10.9	Zwaar belaste constructies
12.9	Zeer hoge belastingen

Bij RVS-bouten worden vaak aanduidingen gebruikt zoals:

A2-70;
A4-80.

A4 bevat molybdeen en is daardoor beter bestand tegen corrosie dan A2.

Voorspanning¶

Een correcte voorspanning is één van de belangrijkste eigenschappen van een boutverbinding.

Wanneer een bout wordt aangedraaid, rekt deze heel licht uit.

Deze elastische rek zorgt voor de klemkracht waarmee de onderdelen tegen elkaar worden gedrukt.

Een correcte voorspanning voorkomt dat:

onderdelen verschuiven;
trillingen de verbinding loswerken;
de bout overbelast raakt.

Aanhaalmoment¶

Het aanhaalmoment wordt uitgedrukt in Newtonmeter (Nm).

Een te laag moment kan leiden tot:

loslopende bouten;
lekkages;
trillingen.

Een te hoog moment kan leiden tot:

beschadigde schroefdraad;
afbrekende bouten;
blijvende vervorming.

Daarom worden kritische boutverbindingen vaak met een gekalibreerde momentsleutel vastgezet.

Borging van boutverbindingen¶

Bij trillingen kunnen bouten langzaam loskomen.

Daarom worden verschillende borgmethoden toegepast.

Voorbeelden:

borgmoeren;
veerringen (beperkt toegepast in moderne machinebouw);
Nord-Lock®-ringen;
borgplaten;
draadborgmiddel (bijvoorbeeld Loctite®);
splitpennen.

De keuze hangt af van de toepassing en de belasting.

Boutmateriaal¶

Niet iedere bout is geschikt voor iedere omgeving.

Veel gebruikte materialen zijn:

verzinkt staal;
RVS A2;
RVS A4;
Duplex;
Hastelloy (speciale toepassingen).

Bij productcontact of corrosieve omgevingen wordt vaak gekozen voor roestvast staal.

Galvanische corrosie¶

Wanneer twee verschillende metalen met elkaar in contact komen in een vochtige omgeving, kan galvanische corrosie ontstaan.

Bijvoorbeeld:

een verzinkte stalen bout in een RVS-constructie;
een aluminium onderdeel met een RVS-bout.

Daarom wordt zorgvuldig gekeken naar de combinatie van materialen.

Praktijk bij Jongia¶

Bij Jongia worden boutverbindingen toegepast in vrijwel iedere menginstallatie. Denk aan de bevestiging van motoren, tandwielkasten, lagerhuizen, flensverbindingen, inspectieluiken en fundatieconstructies.

Voor iedere verbinding worden de juiste boutdiameter, sterkteklasse en materiaalsoort gekozen. Daarbij wordt rekening gehouden met de belasting, de procesomgeving en de mogelijkheid om onderdelen later te demonteren voor onderhoud.

Bij kritische verbindingen worden aanhaalmomenten vastgelegd in werkinstructies of technische documentatie. Tijdens montage en onderhoud is het belangrijk dat deze waarden nauwkeurig worden gevolgd om een veilige en betrouwbare installatie te garanderen.

Veelgemaakte fouten¶

Denken dat een strakker aangedraaide bout altijd beter is. Een te hoog aanhaalmoment kan de bout of schroefdraad beschadigen.
De verkeerde sterkteklasse gebruiken. Een bout moet niet alleen passen, maar ook sterk genoeg zijn voor de belasting.
Materiaalcombinaties negeren. Verschillende metalen kunnen galvanische corrosie veroorzaken.
Borging vergeten bij trillende constructies. Zonder geschikte borging kunnen bouten langzaam loslopen.
Beschadigde schroefdraad hergebruiken. Versleten of beschadigde schroefdraad vermindert de betrouwbaarheid van de verbinding en moet worden vervangen.