Allgemeines über Spannstifte

Spannstifte sind geschlitzte Hohlzylinder aus gehärtetem Federstahl, welche zur besseren und genaueren Lagepositionierung von zwei sich berührenden Bauteilen dienen. Im montierten Zustand liegen Spannstifte unter radialer Vorspannung an den Außendurchmessern der jeweiligen Bohrungen zweier Bauteile an. Die beiden Bauteile sind somit radial fixiert und können sich nicht mehr verschieben. Bei Spannstiften wird zwischen leichter und schwerer Ausführung unterschieden. Die leichte Ausführung ist beidseitig am Außendurchmesser schräg angefast. Die schwere Ausführung hat eine größere Wandstärke als die leichte und ist auch nur an einer Seite mit einer Fase versehen.

Spiralspannstifte als besondere Ausführung

Der Spiralspannstift besteht im Gegensatz zum normalen Spannstift aus einem zusammengerollten Federstahlblech. Beim Spiralspannstift fehlt somit der axiale Schlitz, da der zusammengerollte Zustand aus mehreren spiralförmigen Windungen besteht.

Begriffliche, konstruktive Unterscheidungen Spannbuchse, Spannhülse

Der Name Spannhülse wird oft als zweite Begrifflichkeit für einen Spannstift in der schweren Ausführung nach DIN EN ISO 8752 und in der leichten Ausführung nach DIN EN ISO 13337 verwendet. Spannbuchsen werden aus gerolltem und vergütetem Federbandstahl hergestellt und in folgenden Varianten, was die Schlitzformen betrifft, hergestellt:

Schlitzform gerade
Schlitzform pfeilförmig
Schlitzform wellenförmig

Normmäßige Unterscheidung der einzelnen Spannstiftarten

Spiralspannstifte nach ISO 8750
Spannstifte nach

EN ISO 8750
EN ISO 8751
EN ISO 8752
EN ISO 13337

Spannbuchse (auch Einspannbuchse) nach DIN 1498
Spannhülse nach DIN 1481 (austauschbar mit ISO 8752)

Vorbereitung der Bauteile für die Anwendung eines Spannstiftes

Mit Spannstiften kann man zwei Teile in einer ganz bestimmten und gewünschten Stellung fixieren und in dieser Stellung unverrückbar festhalten. Dies geschieht in der Weise, dass die beiden Teile, welche verbunden werden sollen, in der gewünschten Stellung aufeinandergelegt und festgespannt werden. Nun versieht man beide Teile mit einer durchgehenden Bohrung, welche im Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des späteren Spannstiftes, welcher beide Teile festhalten soll.

Montage eines Spannstiftes

Wird der Spannstift nun mittels eines Hammers mit leichten Hammerschlägen eingetrieben, passt sich dessen Außendurchmesser unter Vorspannung dem Innendurchmesser der durchgehenden Bohrung an. Die Verkleinerung des Außendurchmessers des Spannstiftes beim Eintreiben ist deswegen möglich, weil der Spannstift eine axiale Nut hat, welche durch die gesamte Länge des Spannstiftes geht.

Doppelte Funktion des Spannstiftes

Durch die Verkleinerung des Außendurchmessers des Spannstiftes erhält dieser eine doppelte Funktion. Zum einen wird der Außendurchmesser des Spannstiftes beim Eintreiben verkleinert und wirkt dadurch wie eine Spiralfeder. Zum anderen verhindert diese Vorspannung des Spannstiftes, dass dieser wieder herausfällt und hält gleichzeitig beide Bauteile in dieser vorgespannten Stellung fest.

Richtige Lage des Spannstiftes zur Kraftrichtung

Beim Eintreiben des Spannstiftes ist darauf zu achten, dass der Schlitz immer etwa rechtwinklig zur zu erwartenden Kraftrichtung steht. Die später auftretende Kraft beim Betrieb des Bauteiles wirkt dann immer auf den geschlossenen Teil des jeweiligen Spannstiftes. Dadurch wird dessen Widerstandsfähigkeit gegen ein Abscheren wesentlich gesteigert.

Verwendung von Spannbuchsen in der Baubranche

Spannbuchsen werden gerne in der Baubranche eingesetzt, weil durch die Anpassungsfähigkeit des Außendurchmessers der Spannbuchsen die vorgearbeitete Bohrung keine passgenaue Toleranz haben muss. Es genügt ein ganz gewöhnliches Vorbohren mit einem Spiralbohrer ohne späteres Nachreiben mit einer Reibahle. Die geschmeidigen Spannbuchsen können auch mehrere zehntel Millimeter Durchmesserunterschied zwischen Bohrung und Außendurchmesser Spannbuchse überbrücken. Dies kommt dem zumeist doch etwas rauen Betrieb in der Baubranche entgegen.

Fazit

Die Verwendung von Spannstiften, Spiralspannstiften, Spannhülsen und Spannbuchsen ist technisch sehr bedeutsam und daher in der Praxis auch häufig anzutreffen. Als Befestigungstechnik sind alle Spannstiftarten gut geeignet, weil zum einen keine besondere Passgenauigkeit der Bohrung eingehalten werden muss. Zum anderen verhindert die Vorspannung ein unerwünschtes Verschieben des Spannstiftes.