Spännstift – Översikt över utformning och tillämpning

Spännstift eller fjäderstift är mekaniska fästelement av fjäderstål. Dessa element sammanfogar komponenter säkert och tillförlitligt samtidigt som de erbjuder en viss grad av flexibilitet. De är lätta att installera och ger jämn lastfördelning över stiftets yta och hålet. De används ofta i många branscher och applikationer och är särskilt användbara i applikationer där en permanent anslutning krävs utan användning av skruvar eller andra fästelement.

Vad är spännstift?

Spännstift, även kända som fjäderstift, tillhör gruppen av bultanslutningar och stiftanslutningar. De används för att fästa komponenter på ett säkert och tillförlitligt sätt. Spännstift används ofta tillsammans med andra fästelement som bultar eller skruvar. Dessutom används de i olika branscher som fordonsindustrin och maskinteknik.

Spännstift är tillverkade av fjäderstål som bildas till ett nästan slutet rör eller en spiral. Fjäderfunktionen säkerställer att spännstiftet kan komprimeras utan plastisk deformation. Klämeffekten möjliggörs av fjäderstålets tendens att behålla sin ursprungliga form. Hur stor kompression som kan uppnås med spännstift beror på materialet och vilken diameter som väljs för applikationen. Dessutom underlättar en konisk avfasning på en eller båda ändarna av spännstiftet installationen.

För att sammanfoga två komponenter med ett spännstift, borra ett hål med lämplig tillåten tolerans i båda delarna på önskad plats och sätt in spännstiftet. Spännstiftet håller sedan ihop de två elementen ordentligt. Spännstiftet kan sättas in med en lämplig hammare, en Arbor-press (ett intryckningshjälpmedel) eller speciella införingsmaskiner för automatisk montering.

En viktig fördel med spännstift är deras förmåga att överföra stora skjuvkrafter utan behov av speciella installationsförhållanden eller komplexa passformstoleranser. Jämfört med tappstift, spännstift eller fjäderstift som sammanfogar flera komponenter har klämhylsor fördelen att små fel i centrumavståndet kompenseras elastiskt. Fjäderkomponenten säkerställer exakt positionering även vid svängningar och vibrationer.

Specialfunktioner hos spännstift

Spännstift är tillverkade av fjäderstål och spänns under installationen på grund av deras fjäderverkan. Jämfört med andra typer av stål kännetecknas fjäderstål av sina utmärkta fjädrande egenskaper. Spännstift av fjäderstål kan böjas till en viss punkt och sedan elastiskt återgå till sitt ursprungliga tillstånd utan permanent deformation. Fjäderstål har en fördelaktig kombination av draghållfasthet och utmattningshållfasthet, kännetecknas av hög brottöjning och brottarea och är därför särskilt elastisk. Den höga elastiska gränsen uppnås genom speciella legeringar.

Typer av spännstift

Det finns olika typer av spännstift, var och en lämplig för olika applikationer. MISUMI erbjuder en mängd slitsade och spiralspännstift av stål eller rostfritt stål.

Ihåliga dowel-stift

Ihåliga dowel stift, eller slitsade spännstift, är ihåliga, huvudlösa komponenter med en långsträckt slits längs hela sin längd. Framsidorna är fasade eller rundade för att underlätta montering. Dessa fjäderstift tillverkas med en kontrollerad ytterdiameter som är något större än de borrhål i vilka de är avsedda att sättas in.

Båda halvorna av en slitsad spännstift komprimeras under installationen, så att den huvudsakliga fjäderverkan koncentreras till området mittemot slitsen. Efter installationen appliceras ett ihållande tryck på borrhålets innervägg. Tack vare denna flexibilitet kan spännstiften rymma större toleranser i borrhålsdiametrar.

Till vänster på bilden kan du se ett spännstift med tandad slits. Avståndet mellan tänderna säkerställer att tänderna griper in i varandra när stiftet trycks ihop. Detta främjar stiftets rundhet samtidigt som det minimerar rörelser i sidled under vibrationer.

Spiralfjäderstift

Spiralfjäderstift skiljer sig från konventionella spännstift genom att de har spirallindningar och inte har några sidoöppningar. Denna design möjliggör en jämn fördelning av spänning längs de yttre lindningarna. Den här egenskapen är inte bara fördelaktig vid montering, utan bidrar också till den ökade hållbarheten hos anslutningen. Detta gör att stiftet kan absorbera trycket jämnare.

När spiralstiften sätts in i ett hål börjar kompressionen vid ytterkanten och rör sig inåt genom spolarna. Resultatet är en jämn fördelning av lasten och en konstant skjuvkraft och flexibilitet, oavsett i vilken riktning kraften appliceras. Även efter installationen kan spiralfjäderstiften komprimeras ytterligare och kan därmed absorbera stötar och vibrationer.

Lätt och tung version

En annan faktor för att skilja spännstift är kombinationen av styrka och flexibilitet. Ett spännstift som är för starkt kräver mer kraft för att monteras och kan skada borrhålet på grund av sin styvhet. Å andra sidan kan ett stift som är för flexibelt slitas ut i förtid under användning och falla ur på grund av vibrationer eller liknande. Ett spännstift som har den optimala balansen mellan styrka, flexibilitet och diameter kan förlänga livslängden på de anslutna komponenterna avsevärt.

För ett optimalt val när det gäller styrka och flexibilitet utmärks spännstiften utöver standardversionen eller den lätta typen och den tunga versionen.

Den lätta typen av spännstift är mindre stark än den tunga versionen. Lätta spännstift ger vika även under lägre belastningar, medan kraftiga spännstift tål högre belastningar utan att deformeras. Lätta spännstift används i applikationer där lägre belastningar uppstår och flexibilitet är viktigare. Kraftiga spännstift används däremot i applikationer där det krävs hög belastning och styrka, t.ex. inom maskinteknik. Medelstora spännstift, även kända som standardtyp, är ett så kallat mellansteg. De är i allmänhet större och mer robusta än lätta spännstift, men mindre och mindre solida än tunga spänningsstift.

Slitsade spännstift av lätt typ är standardiserade enligt ISO 13337 (DIN 7346) och de av den tunga versionen enligt ISO 8252 (ersätter DIN 1481). Spiralspännstift i standardutförandet är standardiserade enligt ISO 8750 (motsvarar DIN 7343) och de i den tunga versionen enligt ISO 8748 (motsvarar DIN 7344).

Former och mått – Rätt val av spännstift

Oberoende av de mönster som förklaras ovan görs också en åtskillnad mellan spännstiftens avfasningsform. Spännstift kan ha en avfasning på ena sidan eller på båda sidor. Avfasningen gör körningen enklare och hjälper till med centrering i hålet. Önskad fasform måste väljas beroende på applikationen.

Den nominella diametern spelar också en avgörande roll vid val av rätt spännstift. Den nominella diametern på monteringshålet för spännstiftet ska matcha spännstiftets nominella diameter. Relevanta datablad om borrhålstoleranser måste också beaktas. Vid montering av slitsade spännstift, se till att spårets sidor inte kommer i kontakt med hålet när spännstiftet förs in i hålet för montering.

Den fullständiga översikten finns här.

Exempel på spännstift

Spännstift kan användas på många olika sätt inom maskinteknik. Exempel på spännstift är:

I denna applikation flyttas ett arbetsstycke till önskad position via en drivenhet. Styrvagnen hindras från att dras av med stoppstift (här spännstift). Klicka här för att läsa mer om denna tillämpning och se den som en animering.

Denna applikation visar montering och demontering av ett tandat spännstift. Inga gängade hål krävs för montering och spännstiftet kan tas bort direkt med en stiftutdragare vid behov.

I MISUMI Online Shop hittar du många andra maskinelement, till exempel cylinderstift, höjdhållningsstift eller låsringar, som är användbara när du installerar spännstift. Andra fästelement, som finns också i ett förstklassigt urval av material.