Nap mint nap több ezer apró csavarral találkozunk, melyek sokkal nagyobb szerepet játszanak az életünkben, mint gondolnánk. Akár egyetlen csavar meglazulása is komoly változást okozhat például egy vonat alkatrészeinek mechanikai terhelhetőségében és adott esetben komoly veszélyt is jelenthet. Erre a problémára fejlesztette ki a Nord-Lock a különleges kialakítású alátéteket.
Reggelente teljesen természetesnek vesszük, hogy a munkahelyünkre igyekezve felszállunk a villamosra, vonatra, beülünk az autóba, hogy időben beérjünk dolgozni. Abba azonban bele se gondolunk, hogy egy aprócska csavar mekkora hatással lehet az életünkre, hiszen ha éppen egy kritikus terhelést kapó csavar elmozdul, az komoly gondokat okozhat.
A csavarok ugyan sokszor nagy mechanikai terhelésnek is képesek ellenállni, azonban folyamatos rezgés hatására a kialakításukból kifolyólag könnyen meglazulhatnak ez pedig csökkenti a teherbíró képességüket. Tekintsünk példaként egy vonatot. Akár a kocsiban található fontos rögzítőcsavarok, akár a síneket rögzítő csavarok lazulnak meg az erős rezgések hatására, könnyedén okozhatnak komoly technikai gondokat, legrosszabb esetben pedig baleseteket is. (A csavar lelazulása lényegében a csavarban ébredő axiális irányú előfeszítő erő csökkenése, majd megszűnése.)
A Nord-Lock különleges, ékes felületű alátétei úgy lettek kialakítva, hogy rezgés hatására se engedjék az anya elfordulását, és ezzel a kötés lazulását. Az általuk végzett, 6 rögzítéstípust felölelő tesztek eredményéből látták, hogy a súrlódáson alapuló technikák nem bizonyulnak hatékonynak a rezgésből fakadó kötéslazulás ellen. Ez pedig sokszor költséges és időigényes karbantartásokat eredményez, hiszen adott ideig történő használat után újra meg kell húzni a csavarokat különben potenciális veszélyt jelentenek. Éppen ezért fejlesztették ki saját, ékes felületű alátétjüket, mely a súrlódás mellett – az ellentétes irányú fogazású különleges geometriából fakadóan – további alakos kötéssel gátolja az anya elfordulását.
A 20 másodperces tesztek során adott amplitúdójú folyamatos rezgés mellett mérték az előfeszítő erőt és vizsgálták az elfordulást. A tesztben 6 különböző hagyományos rögzítési módot vizsgáltak. Egyszerű anya-csavar, lapos alátétes, rugós alátétes, biztosító anyás, önzáró anyás és kontraanyás rögzítéseket alkalmaztak, majd ugyanolyan mértékű terhelésnek vetették alá őket. Azt tapasztalták, hogy a rezgés hatására minden esetben elfordul az anya, a csavarorsó felkúszik, a kötés elveszti szilárdságát és csökken az előfeszítés. Ebben az állapotban, szilárd csavarkötés nélkül egy nagyobb mechanikai terhelést már nem biztos, hogy kibírna a rögzítés.
A következő lépés a Nord-Lock által kifejlesztett Wedge Lock alátétek próbája volt. Tisztán látszik, hogy az anya nem tud elfordulni, a csavar nem kúszik fel, nem lazul a kötés és nem történik olyan nagymértékű változás az előfeszítésben sem. A rezgés hatására minimálisan csökken az erő, utána egy stabil állapotban marad. Mindez az alátétek geometriai kialakításának köszönhető. A felső és alsó záróalátét egymással érintkező felületén a csavar menetemelkedésénél “meredekebb” fogazatot alakítottak ki, így az alátét “előbb mászna ki”, mint a csavar. A lemez és az anya közötti elmozdulás lassabb lenne, mint az alátét két fele közötti elmozdulás, emiatt a két alátét között fellép egyfajta “extra” feszítőerő, ami a lelazulás ellen dolgozik, kialakul egy egyensúlyi állapot. Az alátétek másik oldala is különleges geometriával rendelkezik, az ellentétesen fogazott felület jól láthatóan belemart az anyagba az anyán és a rögzítési felületen is, ami bizonyítja, hogy a rezgés közben ható erők ellen erősebb kötés alakult ki, így a későbbiekben sem kell a használat során meglazult csavarok újra rögzítésével foglalkozni.
Ahogy azt már számos különleges és találékony alkalmazás esetében láthattuk, a mérnökök kreativitása sokszor egyszerű, mégis rendkívül hatékony megoldásokat eredményez a fizika törvényei ellen, a fizika törvényeinek kihasználásával vívott örök harcban.