Kegelstifte: Größen, Normen, Anwendungen und Montageanleitung

Direkte Antwort: Kegelstifte sind massive, konische Verbindungselemente, die mit passenden, konisch gebohrten Löchern verwendet werden. Beim Einsetzen des Stiftes erzeugt sein flacher Kegel eine Klemmreibung, die zwei oder mehr Teile positioniert und hält. Die Verbindung kann dennoch mit einem gezielten Schlag oder Abzieher gelöst werden, was Kegelstifte nützlich macht, wenn eine Baugruppe nach dem Service wieder in die gleiche Position gebracht werden muss.

Der Name klingt einfach, aber Kegelstift-Bestellungen scheitern oft aus einem weniger offensichtlichen Grund: Das metrische und das Zollsystem verwenden nicht das gleiche Referenzende für den Nenndurchmesser. Ein Käufer misst möglicherweise das große Ende, übernimmt die Zahl in eine Bestellung nach Zoll-Norm und erhält ein Teil, das nicht zum vorhandenen Loch passt. Dieser Leitfaden behandelt Identifikation, Normen, Reiben, Montage, Prüfung und die Informationen, die ein Lieferant für ein individuelles Angebot benötigt.

Was sind Kegelstifte und wie halten sie?

Ein Kegelstift ist ein massiver, runder Stift, dessen Durchmesser sich über die Länge allmählich verändert. Er wird in eine konische Bohrung eingesetzt, die durch die zu verbindenden Teile geführt ist. Wenn der Stift in die Bohrung geschoben wird, entsteht durch die konischen Flächen ein radialer Kontakt und Reibung. Dieser Kontakt hält die Teile in Position und verhindert Bewegungen im normalen Betrieb.

Dies unterscheidet sich von einem zylindrischen Stift, der in ein untermaßiges, paralleles Loch gepresst wird. Ein zylindrischer Stift ist auf Übermaß und Bohrungstoleranz angewiesen. Ein Kegelstift hängt von der Geometrie von Stift und Bohrung ab, die zusammenwirken. Dieser Unterschied beeinflusst die Zeichnung, den Reibahleinsatz, die Art der Stiftmontage und die spätere Demontage.

Kegelstifte werden häufig für drei Aufgaben gleichzeitig gewählt:

• zwei Teile in einer wiederholbaren Position ausrichten;
• einen Hebel, eine Nabe, ein Handrad, eine Vorrichtung oder ein ähnliches Bauteil sichern;
• eine Demontage ermöglichen, ohne die ursprüngliche Ausrichtung zu verlieren.

Der Stift ist kein universeller Ersatz für eine Schraube, eine Passfeder oder eine tragende Verbindung. Wenn die Baugruppe ein hohes Drehmoment, Stoßbelastungen, Wechsellasten oder sicherheitsrelevante Belastungen aufnehmen muss, muss der Konstrukteur die Belastbarkeit von Stift, Bohrung, umgebendem Material und Kraftfluss als Gesamtsystem prüfen.

Kegelstiftgrößen und die Messregel, die Bestellfehler verhindert

Beginnen Sie damit, festzustellen, ob das vorhandene Teil nach metrischer oder Zoll-Norm gefertigt ist. Metrische Kegelstifte werden üblicherweise durch den Durchmesser des kleinen Endes identifiziert. Kegelstifte nach Zoll-Norm werden üblicherweise durch den Durchmesser des großen Endes identifiziert. Beide Konventionen beschreiben eine ähnliche Geometrie, sind jedoch nicht austauschbar.

Für eine schnelle Geometrieprüfung entspricht die Durchmesseränderung ungefähr der Länge geteilt durch den Kegelnenner. Ein metrischer Stift mit einem kleinen Enddurchmesser von d und einer Länge von L hat einen großen Enddurchmesser nahe d + L/50. Bei einem gängigen Zoll-Stift liegt das kleine Ende nahe am Durchmesser des großen Endes minus L/48. Dies sind Prüfberechnungen und kein Ersatz für die maßgebliche Maßnorm. Fasen, Endausführungen, Toleranzen und die genaue Norm können das Messergebnis mit dem Messschieber beeinflussen.

Die offizielle ISO 2339:1986 Referenz bezieht sich auf metrische, ungehärtete Kegelstifte mit Nenn-Durchmessern von 0,6 mm bis 50 mm. Eine praktische DIN 1 und ISO 2339 Größenreferenz zeigt auch, warum das für die Messung verwendete Ende wichtig ist. Beim Austausch eines Teils messen Sie den Stift und prüfen Sie die Bohrung. Identifizieren Sie die Größe nicht anhand einer einzelnen Endmessung, ohne zu dokumentieren, welches Ende Sie gemessen haben.

Wenn der alte Stift beschädigt ist, kann eine Längenmessung dennoch hilfreich sein, aber Durchmesser und Passung im Loch verdienen mehr Aufmerksamkeit. Eine abgenutzte Bohrung kann einen neuen Stift zu tief aufnehmen. In diesem Fall sollte der Ersatz nach einer Reparaturzeichnung oder einem kontrollierten Aufreibungsplan erfolgen und nicht nur nach dem alten Stift.

Kegelstift-Normen und gängige Ausführungen

Die Norm gehört in die Einkaufsbeschreibung, da die Bezeichnung „Kegelstift“ nicht jedes Maßdetail definiert. Die Norm bestimmt das Messverfahren, die Größenreihe, die Endform und die zugehörigen Anforderungen.

• ISO 2339 / DIN 1: metrische, ungehärtete Kegelstifte. ISO listet Nenndurchmesser von 0,6 mm bis 50 mm im Geltungsbereich auf.
• ASME B18.8.2: die Norm für das Zollmaßsystem, die Maß- und allgemeine Daten für Kegelstifte sowie für Zylinderstifte, Kerbstifte und Spannstifte abdeckt. Die ASME-Beschreibung weist auch auf ergänzende Informationen zum Bohren von Kegelstiftlöchern hin.
• ISO 8736: metrische, ungehärtete Kegelstifte mit Innengewinde. Das Gewinde bietet bei einer Sacklochmontage Platz für eine Zugschraube oder ein Ausziehwerkzeug. Siehe den Geltungsbereich von ISO 8736 bevor Sie eine Gewindeausführung wählen.
• ISO 8737: metrische, ungehärtete Kegelstifte mit Außengewinde. Das Gewindeende kann mit einer Unterlegscheibe und Mutter oder einer anderen Sicherung verwendet werden. Die ISO 8737-Referenz listet die von dieser Norm abgedeckten Maße und Kennzeichnungsinformationen auf.

Einige Kataloge unterscheiden auch zwischen geschliffenen und gedrehten Oberflächenformen. Diese Unterscheidung ist wichtig, wenn der Stift eine Präzisionsvorrichtung positioniert oder in einer kontrollierten Montage bewegt wird. Wenn die Oberfläche oder Toleranz die Passung beeinflusst, sollte dies in der Zeichnung vermerkt werden. Ein Lieferant sollte dies nicht aus dem Wort „Präzision“ ableiten müssen. Für Gewindebegriffe und Messgrundlagen siehe die Seitenanleitung zu was Steigung beim Gewinde bedeutet kann zusammen mit dem Stiftstandard verwendet werden.

Kegelstifte im Vergleich zu Zylinderstiften und geraden Stiften

Beide Stifttypen können Teile positionieren, aber sie lösen unterschiedliche Wartungsprobleme. Ein Kegelstift nutzt einen flachen Keil. Ein Zylinderstift ist zylindrisch und beruht normalerweise auf einer definierten Passung in einer parallelen Bohrung. Ein Teil kann nicht ohne Überprüfung der Bohrung und der Verbindungskonstruktion gegen das andere ausgetauscht werden.

Wählen Sie einen Kegelstift, wenn die Konstruktion von einer definierten Sitzposition und späteren Demontage profitiert. Wählen Sie einen geraden oder Zylinderstift, wenn die Zeichnung auf einer parallelen Bohrung, präziser Presspassung oder einem gehärteten Positioniersystem basiert. Wenn die Baugruppe Vibrationen oder zyklischer Belastung ausgesetzt ist, überprüfen Sie die gesamte Verbindung, anstatt davon auszugehen, dass einer der Stifte hält, nur weil er in die Bohrung passt.

Anwendungen, die von einer konischen Verbindung profitieren

Kegelstifte sind eine gute Wahl für Bauteile, die abgenommen und wieder auf die gleiche Position zurückgebracht werden müssen. Häufige Beispiele sind:

• Handräder, Hebel, Kurbeln und Bediengriffe auf Wellen;
• Naben, Riemenscheiben, Zahnräder und andere rotierende Teile, die eine indexierte Positionierung benötigen;
• Vorrichtungen, Spannmittel, Matrizen und Maschinenplatten, die während der Wartung entfernt werden;
• Ausrichtung von zusammenpassenden Maschinenteilen, bei denen ein gerade gebohrtes Loch nicht das gewünschte Sitzverhalten bieten würde;
• Werkzeuge oder Baugruppen, bei denen ein Innengewinde die Entnahme aus einem Sackloch ermöglicht.

Planen Sie den Entfernungsweg gleichzeitig mit dem Einbauweg. Ein einfacher Stift in einem Durchgangsloch ist leicht zu warten. Ein Sackloch kann eine innengewindete Form, ein Entlastungsloch oder genügend Spiel für einen Abzieher benötigen. Wenn der Stift Drehmoment durch eine Welle oder Nabe übertragen soll, prüfen Sie die Verkeilung, Schulterkontakt, Wandstärke und Lagerbelastung sowie den Stiftdurchmesser.

Wie man ein konisches Loch vorbereitet

Ein konisches Loch wird normalerweise in zwei Schritten hergestellt: Zuerst ein Führungsloch durch die ausgerichteten Teile bohren, dann die Bohrung mit der richtigen Kegelreibahle fertigstellen. Das archivierte technische Handbuch zum Bohren und Reiben von Kegelstiften beschreibt diese Abfolge und verbindet den Führungsbohrer mit dem Mindestdurchmesser des ausgewählten Stifts.

1. Bringen Sie die Teile in ihre endgültige Position. Spannen Sie die Teile so, dass das Loch beim Durchgang von Bohrer oder Reibahle durch die Verbindung nicht verrutscht.
2. Markieren Sie die Stiftposition und prüfen Sie den Zugang. Bestätigen Sie die Einbaurichtung und lassen Sie einen freien Weg für den Dorn oder das Entfernungswerkzeug.
3. Bohren Sie das Führungsloch. Wählen Sie den Bohrer entsprechend dem kleinen Ende und der Zeichnung aus. Der Führungsbohrer sollte den Großteil des Materials entfernen und genug Material für die Reibahle lassen, um den Kegel zu erzeugen.
4. Verwenden Sie den passenden Kegelreibahlen. Passen Sie die Reibahle an das Stiftsystem, die Nennweite und das Kegelverhältnis an. Eine gerade Reibahle kann die gewünschte Auflagefläche nicht erzeugen.
5. Reinigen und entgraten Sie die Bohrung. Entfernen Sie Späne, Grate und Schneidöl, die verhindern könnten, dass der Stift gleichmäßig auf dem Kegel aufliegt.
6. Überprüfen Sie den tatsächlichen Stift. Testen Sie den Stift in den montierten Teilen und notieren Sie die erforderliche Setztiefe oder den Zustand des herausragenden Endes laut Zeichnung. Reiben Sie jeweils nur wenig nach, wenn der Stift zu hoch steht.

Eine zu flache Bohrung am Mund kann dazu führen, dass der Kontakt auf ein Ende konzentriert ist. Eine überreibte Bohrung kann dazu führen, dass der Stift zu weit einsinkt, die verfügbare Ausdrückfläche verringert oder das Verhältnis zwischen den verbundenen Teilen verändert wird. Für Serienarbeiten sollte der Bohrungsprozess und die Prüfmethode definiert werden, anstatt sich nur auf eine Sichtprüfung zu verlassen.

Montage- und Demontageverfahren

Vor der Montage reinigen Sie den Stift und die Bohrung, stellen Sie die Ausrichtung der Teile sicher und stützen Sie die Baugruppe nahe an der Bohrung ab. Setzen Sie den Stift mit einem flachköpfigen Dorn oder dem für die Montage vorgesehenen Werkzeug ein. Einige kontrollierte Schläge lassen sich besser beurteilen als wiederholte kräftige Schläge. Stoppen Sie, wenn die geplante Setztiefe oder der gewünschte Zustand des herausragenden Endes erreicht ist.

Verwenden Sie den Stift nicht, um stark fehljustierte Teile zusammenzuziehen. Wenn der Stift nicht annähernd an die erwartete Position gelangt, prüfen Sie die Bohrung, Ausrichtung, Grate und Stiftgröße, bevor Sie die Kraft erhöhen. Ein beschädigtes Stiftende erschwert die spätere Demontage und kann ein Problem mit der Bohrung verdecken.

Bei einem einfachen Kegelstift stützen Sie das Werkstück ab und treiben Sie vom kleinen Ende mit einem Dorn, der etwas kleiner als das Stiftende ist. Verwenden Sie ein Ausdrückwerkzeug, das den Stift nicht aufweitet oder die Bohrung beschädigt. Das Wartungsverfahren sollte das kleine Ende identifizieren, bevor Kraft angewendet wird. Wenn der Stift festsitzt, prüfen Sie auf Korrosion, Grate, Verformung oder eine noch vorhandene Belastung in der Verbindung. Ein innengewindeter Stift kann bei einer Sacklochbohrung oder einer Baugruppe, die keinen direkten Dorn aufnehmen kann, die bessere Wahl sein.

Ersetzen Sie einen Stift, der aufgestaucht, verkratzt oder in seinem Oberflächenzustand beeinträchtigt ist. Die Wiederverwendung eines beschädigten Stifts kann die Setztiefe verändern und die nächste Prüfung verfälschen.

Material-, Oberflächen- und Qualitätskontrollen

Übliche Materialauswahl umfasst Kohlenstoffstahl für allgemeine mechanische Anwendungen, Edelstahl für korrosionsanfällige Umgebungen sowie legierten oder gehärteten Stahl, wenn Verschleiß und wiederholter Einsatz wichtig sind. Die richtige Wahl hängt von den Gegenmaterialien, der Lastwechselzahl, der Temperatur, der Korrosionsbelastung und dem erforderlichen Oberflächenzustand ab. Das Material allein bestimmt keine sichere Belastbarkeit.

Bitten Sie den Lieferanten, die Materialgüte, die Wärmebehandlung oder Härteanforderung (falls zutreffend), die Oberflächenbeschaffenheit und den Korrosionsschutz anzugeben. Wenn ein Edelstahlstift in einem ungleichen Metall sitzt, prüfen Sie die galvanische Belastung und das Risiko von Kaltverschweißung. Wenn ein fertiger Stift eine Präzisionsvorrichtung positioniert, geben Sie Oberflächenbeschaffenheit und Maßtoleranz in der Zeichnung an.

Eine praxisnahe Wareneingangsprüfung kann Folgendes umfassen:

• Messung des Durchmessers am großen oder kleinen Ende gemäß der gewählten Norm;
• Gesamtlänge, Fase, Gewinde und Endzustand;
• Konus mit einer geeigneten Lehre, einem Vergleichsmessgerät oder einer geprüften Passbohrung kontrolliert;
• Oberflächenzustand auf Grate, Werkzeugspuren, Korrosion oder Beschädigung der Beschichtung geprüft;
• Passprobe in einer kontrollierten Referenzbohrung oder der Produktionsmontage durchgeführt.

Verwenden Sie eine Form mit Innengewinde, wenn das Ausziehwerkzeug aus einem Sackloch herausziehen muss. Verwenden Sie eine Form mit Außengewinde, wenn eine Unterlegscheibe und Mutter oder eine Ziehvorrichtung zur Baugruppe passen. Das Gewindeende ändert die Bauteilbeschreibung, daher müssen Gewindegröße, Gewindelänge, Material und Norm auf der Zeichnung angegeben werden. Fügen Sie einer Anfrage für einen glatten Stift nicht einfach ein Gewinde hinzu.

Was in eine Kegelstift-Anfrage (RFQ) aufgenommen werden sollte

Ein Lieferant kann schneller ein Angebot erstellen, wenn die Anfrage die Fragen beantwortet, die am häufigsten Nacharbeit verursachen. Fügen Sie so viele dieser Felder hinzu, wie das Projekt zulässt:

1. Stifttyp: glatt, innengewindet, außengewindet oder eine andere definierte Form;
2. metrisches oder zölliges System und die maßgebende Norm;
3. Nenndurchmesser mit Angabe des gemessenen Endes;
4. Gesamtlänge, Setztiefe, Überstand und eventuelle Endfase;
5. Zeichnung der Passbohrung, Bohrungswinkel oder Konus, Pilotbohrungsprozess und verbundene Materialien;
6. Materialgüte, Härte oder Wärmebehandlung, Oberflächenfinish und Korrosionsschutz;
7. Prüfpunkte, Musterfreigabe, Zertifikatsanforderungen und Verpackungsvorgaben;
8. Menge, Bestellhäufigkeit, gewünschter Lieferort und erforderliches Lieferzeitfenster.

Wenn das Teil einen alten Stift ersetzt, senden Sie ein klares Messprotokoll und Fotos von beiden Enden, der Bohrung und der eingebauten Position. Ein physisches Muster ist hilfreich, sollte aber zusammen mit der Zeichnung oder einer schriftlichen Beschreibung der maßgeblichen Abmessungen verschickt werden.

DingLongs Seite für kundenspezifische Verbindungselemente beschreibt die Unterstützung für nicht standardisierte Anforderungen an Verbindungselemente. Für einen Kegelstift, der mit einer breiteren Schrauben- oder Bolzenbaugruppe verbunden ist, senden Sie bitte die Zeichnung, ein Muster, Material, Oberfläche, Menge und Lochinformationen zur Überprüfung. Das endgültige Material, Verfahren, Toleranz, Mindestbestellmenge und Lieferzeit hängen von den Details des Teils ab.

Kegelstift FAQ

Was ist die Standardkegelung für metrische Kegelstifte?

Die übliche metrische Kegelkonvention für DIN 1 und ISO 2339 Kegelstifte ist 1:50. Das bedeutet, dass sich der Durchmesser über 50 mm Länge um etwa 1 mm ändert. Verwenden Sie für Produktionswerte die maßgebliche Norm, da Fasen und Toleranzen die gemessenen Enden beeinflussen.

Was ist der Standardkegel für Zoll-Kegelstifte?

Gängige Zoll-Kegelstifte verwenden eine 1:48 Durchmesserverjüngung, auch als 1/4 Zoll pro 12 Zoll bezeichnet. Die Zollgröße wird üblicherweise am großen Ende angegeben. Bestätigen Sie vor der Bestellung eines Ersatzteils die genaue ASME-Serie und die Lieferantentabelle.

Wie werden Kegelstifte dimensioniert?

Metrische Stifte werden üblicherweise nach dem Durchmesser des kleinen Endes und der Länge bemessen. Zoll-Stifte werden üblicherweise nach dem Durchmesser des großen Endes und der Länge bemessen. Geben Sie immer die Norm und das Bezugsende in der Anfrage an, damit eine gemessene Zahl nicht falsch interpretiert werden kann.

Benötigen Kegelstifte einen speziellen Reibahle?

Ja. Ein passender Kegelreibahle bereitet die konische Sitzfläche nach dem Bohren des Pilotlochs vor. Wählen Sie die Reibahle für das gleiche Größensystem, die Nenngröße des Stifts und die Kegelung. Eine zylindrische Reibahle erzeugt die falsche Bohrungsgeometrie.

Kann ein Kegelstift in einem geraden Loch verwendet werden?

Ein Standard-Kegelstift ist für ein passendes konisches Loch vorgesehen. Er kann bei einer zylindrischen Bohrung nur an einer kleinen Stelle anliegen oder sich unvorhersehbar verklemmen, daher sollte ein gerades Loch nicht ohne Konstruktionsprüfung als akzeptabler Ersatz betrachtet werden.

In welche Richtung sollte ein Kegelstift entfernt werden?

Bei einem glatten Stift identifizieren Sie das kleine Ende und treiben es mit einem geeigneten Dorn aus, während Sie die Baugruppe abstützen. Lassen Sie im Design einen klaren Entnahmepfad. Ein innengewindeter Kegelstift kann eine kontrollierte Entnahmemethode bieten, wenn ein direktes Austreiben nicht praktikabel ist.

Sind Kegelstifte und Passstifte austauschbar?

Nein. Ein Kegelstift benötigt eine konische Bohrung und nutzt Keilreibung. Ein Zylinderstift ist gerade und verwendet eine definierte Passung in einer parallelen Bohrung. Das Ändern des Stifttyps kann Position, Setztiefe, Ausdrückkraft und die vom umgebenden Material aufgenommene Last verändern.

Kann ein Hersteller maßgeschneiderte Kegelstifte anfertigen?

Die Verfügbarkeit hängt von Größe, Norm, Material, Oberfläche, Gewindeform, Menge und Zeichnung ab. Senden Sie die Stift- und Lochinformationen zusammen. Ein Lieferant kann dann bestätigen, ob die Anforderung zu einem Standardteil, einem modifizierten Teil oder einer kundenspezifischen Fertigungsprüfung passt.

Geben Sie die Verbindung an, bevor Sie den Stift spezifizieren

Ein Kegelstift funktioniert, weil Stift, Bohrung, verbundene Teile und Entnahmemethode gemeinsam betrachtet wurden. Beginnen Sie mit der Norm und dem richtigen Bezugsende, dann bestätigen Sie Kegelung, Länge, Lochvorbereitung, Material, Oberfläche und Prüfverfahren. Diese kurze Disziplin verhindert die meisten Ersatz- und Beschaffungsfehler.

Für eine zeichnungsbasierte Anfrage im Zusammenhang mit Sonder-Schrauben, Bolzen oder anderen speziellen Verbindungselementen verwenden Sie das Seite für kundenspezifische Verbindungselemente und fügen Sie die oben aufgeführten Felder hinzu.

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