Zum grundlegenden Verständnis Tempergusszwinge - Ganzstahlzwinge:
- Der E-Modul und damit die Verformung unter Last ist für alle Stähle (auch Temperguss) nahezu identisch.
- Der Reibbeiwert von Stahl ist ebenfalls für alle Stähle (auch Temperguss) nahezu identisch.
- Die (Eigen)Resonanzfrequenz der Zwinge ist für das schnellere lockern der Tempergusszwingen nicht maßgeblich
Die Materialwahl Temperguss – Stahl hat folgenden Grund:
Bei der Holzverarbeitung will man eine möglichst „steife“ Zwinge die sich unter Belastung möglichst wenig verformt. Dazu müssen der feste- und der verschiebbare Spannarm in der Belastungsrichtung möglichst „hoch“ sein – eine erhöhte Festigkeit des Stahl bringt nichts. Der preiswerteste Weg solche hohen Spannarme (mit wenig elastischer Verformung) herzustellen ist der Temperguss.
Belastet man eine Tempergusszwinge, dann verformen sich die Spannarme nur wenig und die Gewindespindel des verschiebbaren Spannarms bleibt weitgehend in einer ursprünglichen Richtung. Die Zwinge spannt weitgehend "senkrecht" zum festen Spannarm. Das ist z.B. gewünscht, damit sich Teile beim verleimen nicht zueinander verschieben.
Das sich die Tempergusszwinge unter Belastung nur sehr wenig elastisch „dehnt“ ist aber auch ein Nachteil. Schon geringe Vibrationen oder externe Kräfte führen dazu, dass die Spannkraft der Zwinge schnell abfällt, in der Folge sinkt die Reibkraft an der Gewindespindel und die Zwinge löst sich.
Ganzstahlzwingen sind vergleichsweise schlank aufgebaut und sollen sich unter Belastung „dehnen“. Damit führen dynamische Kräfte nur zu geringem Verlust der Vorspannung und die Reibung in der Gewindespindel bleibt weitgehend erhalten – die Zwinge löst sich nicht. Nachteil dadurch aber: bei Belastung wandert die Richtung der Gewindespindel (und damit der Vorspannkraft) durch die vergleichsweise elastischen Spannarme deutlich seitwärts aus - die Spindel drückt nicht mehr senkrecht zum festen Spannarm - gespannte Teile verschieben sich schnell zueinander.
Als extrem vereinfachtes und überspitztes Gedankenmodell kann man sich eine Tempergusszwinge unter Last wie einen wenig elastischen Draht, eine Ganzstahlzwinge wie einen Expandergummi vorstellen.
Bei den sog. Omega-Zwingen wird durch die spezielle Formgebung des Übergangs zum festen Spannarm eine noch etwas höhere elastische Verformung der Ganzstahlzwingen ermöglicht – die Zwingen sind damit noch etwas unempfindlicher gegen Vibrationen / Spannkraftverlust als konventionelle Ganzstahlzwingen.
Viele Grüße
Alois