Sicherungsdraht ist kein Mittel, um ein Drehmoment zu halten – und manchmal soll er reißen

Das Dokument ist ein Dokument der Luftfahrzeugwartung. Das FAA-Advisory-Circular AC 43.13-1B, 646 Seiten, vollständig und kostenlos herunterladbar. Es ist keine Regel für Autos, Maschinen oder Gebäude. Ein anderes Kapitel daraus haben wir für die Wiederverwendung von Sicherungsmuttern verwendet; diese Seite behandelt die Absätze 7-122 bis 7-126, ein anderes Thema im selben Buch.

Eines tut das Circular nirgends: ein Verfahren genehmigen. Schon sein erster Absatz erklärt den Inhalt nur dann für annehmbar, wenn der Hersteller nichts vorgibt. Deshalb bedeutet „luftfahrtzugelassen“ nicht das, wofür man den Ausdruck gern verwendet.

Wir bewerten niemandes Sicherungsdraht. Wir haben diese Teile nicht gesehen, wir beurteilen keine Handwerksqualität, und hier steht kein Rat, wie man sauberer verdrillt. Im Folgenden geht es darum, was das Dokument verlangt, und, was interessanter ist, was der Draht laut Dokument nicht ist.

Drei Verfahren, und der Draht ist nur eines davon

Derselbe Absatz nennt die ganze Familie: „Für Sicherungen werden drei grundlegende Verfahren verwendet: Sicherungsdraht, Splinte und selbstsichernde Muttern.“ Sicherungsbleche und Klemmmuttern werden als gelegentlich verwendet erwähnt. Jedes hat seinen Platz, und der Absatz weist ihn zu.

• Draht, entweder aus weichem Messing oder aus Stahl, an Zylinderstehbolzen, Spannschlössern von Steuerseilen und Befestigungsschrauben von Triebwerkszubehör
• Splinte an Flugzeug- und Triebwerkssteuerungen, Fahrwerk und Spornradbaugruppen oder an jeder anderen Stelle, an der eine Dreh- oder Betätigungsbewegung stattfindet
• Selbstsichernde Muttern dort, wo sie nicht oft ausgebaut werden, denn „wiederholter Aus- und Einbau führt dazu, dass die selbstsichernde Mutter ihre Sicherungswirkung verliert“
• Klemm- oder Schnellmuttern, die „niemals wiederverwendet werden sollten“

Der Draht ist für Teile gedacht, die sich am Gewinde entlang zurückdrehen. Der Splint für Teile, die sich drehen oder betätigt werden. Die Mutter für Verbindungen, die montiert bleiben. Die Wahl ist eine Aussage darüber, was die Verbindung tut, nicht darüber, welche Vorrichtung am stärksten ist.

Eine Zeile in den Verfahren zum Verdrahten macht denselben Punkt von der anderen Seite. „Gebohrte Schraubenköpfe und Schrauben müssen nicht mit Draht gesichert werden, wenn sie mit selbstsichernden Muttern eingebaut sind.“ Ein gebohrter Kopf ist keine Anweisung, ihn zu verdrahten. Er ist eine Option, die auch eine andere Vorrichtung erfüllen kann.

Wo der Draht reißen soll

Dieser Teil kehrt die übliche Intuition um, und er hat einen eigenen Unterabsatz.

An einem Notgriff sind die festen Drähte die verbotenen. Vorgeschrieben ist stattdessen Scher-Sicherungsdraht aus Messing oder weichem Kupfer, und der Grund steht in einem Satz: „eine intakte Plombe zeigt an, dass das Bauteil nicht geöffnet wurde“. Der Draht ist kein Schloss. Er ist ein Anzeiger, und er muss einer eiligen Hand nachgeben.

Auch die Größen für diesen Zweck sind eigens geregelt: Kupferdraht mit .020 Zoll Durchmesser, Aluminiumdraht mit .031 Zoll, als Plomben an Erste-Hilfe-Kästen, tragbaren Feuerlöschern, Notventilen und Sauerstoffreglern. Zwischen den beiden Listen steht außerdem eine Warnung, die klingt, als sei sie nach einem Vorfall geschrieben worden: „Es ist darauf zu achten, Stahl- nicht mit Aluminiumdraht zu verwechseln.“

Zwei Verfahren und ein Bereich, in dem beide erlaubt sind

Für alles, was keine Notvorrichtung ist, nennt das Dokument zwei Verfahren und gibt die Größen dafür an.

• Das Doppeldrahtverfahren, als das am häufigsten verwendete beschrieben
• Das Einzeldrahtverfahren, für Schrauben, Bolzen oder Muttern in einem eng beieinanderliegenden oder geschlossenen geometrischen Muster wie Dreieck, Quadrat, Rechteck oder Kreis, außerdem zulässig an Teilen elektrischer Anlagen und an schwer zugänglichen Stellen

Bei den Größen wird es konkret. Für das Doppeldrahtverfahren gilt Draht mit mindestens .032 Zoll Durchmesser an Teilen mit einem Lochdurchmesser über .045 Zoll. Dann eine Alternative: Draht mit .020 Zoll, doppelt gelegt, darf an Teilen mit einem Nenn-Lochdurchmesser zwischen .045 und .062 Zoll verwendet werden, bei einem Abstand zwischen den Teilen von weniger als 2 Zoll. Für das Einzeldrahtverfahren gilt der dickste Draht, den das Loch aufnimmt.

Legt man beide Regeln nebeneinander, überschneiden sie sich; das ist unsere Beobachtung, nicht die des Dokuments. Der Bereich von .045 bis .062 Zoll Lochdurchmesser wird von beiden Regeln abgedeckt, siebzehn Tausendstel Zoll breit, und in diesem Bereich ist der dünnere Draht nur erlaubt, wenn die Teile näher als 2 Zoll beieinanderliegen. Darüber, oberhalb von .062, bleibt nur die Regel für den dickeren Draht.

Straff, aber nicht zu straff

Die Anforderung an die Spannung besteht aus vier Sätzen, die gegeneinander ziehen, und sie zusammen zu lesen ist die ganze Kunst.

Straff nach dem Einbau, niemals überbeansprucht, beim Verdrillen straff gezogen, im gesicherten Zustand leicht gespannt. Vier Anweisungen begrenzen ein schmales Band, und das Versagen an beiden Enden ist benannt: zu locker, und das Teil dreht sich heraus; zu straff, und der Draht selbst reißt unter Vibration. Absatz 7-125 ergänzt dieselbe Warnung zum Werkzeug: „Übermäßiges Verdrillen schwächt den Draht.“

Die Anforderung an den Abschluss enthält eine kleine rechnerische Kuriosität. Beim Abschneiden der Enden sind nach der Schlaufe mindestens vier bis sechs volle Windungen, 1/2 bis 5/8 Zoll lang, stehen zu lassen. Diese beiden Grenzen beschreiben nicht dieselbe Verdrillungsdichte. Sechs Windungen auf einem halben Zoll sind etwa 0,083 Zoll je Windung; vier Windungen auf fünf Achteln etwa 0,156. Zwischen der lockersten und der engsten Lesart eines einzigen Satzes liegt also fast der Faktor zwei; das ist unsere Rechnung, kein Punkt, den das Dokument macht. Die Klausel begrenzt das Ergebnis auf zwei Arten und lässt sie sich in der Mitte überschneiden.

Der Rest des Abschlusses betrifft das, was der Draht Menschen und Teilen antut. Enden nach unten und nach innen zum Teil hin gebogen, damit keine scharfen oder abstehenden Enden bleiben. Die Schlaufe liegt eng an der Kontur des Teils an. Der Draht ist nicht eingekerbt, geknickt oder beschädigt. Und zweimal, in zwei verschiedenen Unterabsätzen: die Drahtenden niemals mit der Zange abdrehen, sondern dicht am Loch abschneiden.

Niemals eine Schraube anziehen, damit die Löcher fluchten

Die Regel, die am teuersten auf die harte Tour gelernt wird, betrifft den Fall, dass die gebohrten Löcher nicht zueinander zeigen.

Und zwei Absätze später als eigener Hinweis: „Ordnungsgemäß angezogene Muttern nicht lösen oder nachziehen, um Löcher für den Sicherungsdraht auszurichten.“ Das Dokument sagt es zweimal und nennt zwei Abhilfen, die kein Drehmoment sind: die Unterlegscheibe wechseln oder die Schraube wechseln.

Für eine Kronenmutter, die mit Draht gesichert wird, gibt es einen dritten Schritt, und er ist eine Richtung statt eines Werts: die Mutter auf die untere Seite des gewählten Drehmomentbereichs anziehen, sofern nichts anderes vorgegeben ist, und bei Bedarf weiter anziehen, bis ein Schlitz mit dem Loch fluchtet. Niedrig anfangen, damit der verbleibende Spielraum innerhalb des Bereichs liegt und nicht darüber.

Noch eine Richtung, aus der Bildunterschrift zu den durchgearbeiteten Beispielen: Der Draht „sollte immer so angebracht werden, dass die Spannung in Anziehrichtung wirkt“. Das ist wieder der ganze Gedanke. Der Draht wehrt sich nicht gegen das Drehen der Schraube. Er ist so geführt, dass ein Teil, das sich zu lösen versucht, das andere fester zieht.

Was daraus folgt

• Sicherungen sind kein Mittel, um ein Drehmoment zu erzeugen oder zu halten. Sie sind eine Vorrichtung gegen das Lösen von Teilen, und das Dokument sagt es, bevor es irgendetwas anderes sagt
• Drei grundlegende Verfahren: Sicherungsdraht, Splinte, selbstsichernde Muttern, jedes einer anderen Art von Verbindung zugewiesen
• Ein gebohrter Kopf ist keine Anweisung. Gebohrte Schraubenköpfe müssen nicht verdrahtet werden, wenn sie mit selbstsichernden Muttern eingebaut sind
• An Notvorrichtungen sind die festen Drähte verboten. Stattdessen wird Scherdraht aus Messing oder weichem Kupfer verwendet, und die Plombe darf den Notbetrieb nicht verhindern
• Drahtgrößen richten sich nach dem Lochdurchmesser, mit einem Überschneidungsbereich von .045 bis .062 Zoll, in dem ein dünnerer Doppeldraht erlaubt ist, wenn die Teile weniger als 2 Zoll auseinanderliegen
• Straff, nie überbeansprucht, straff gezogen, leicht gespannt. Vier Anweisungen begrenzen ein schmales Band, mit einem benannten Versagen an beiden Enden
• Niemals anziehen, um die Löcher auszurichten. Unterlegscheibe wechseln oder Schraube wechseln, und das Dokument sagt es zweimal
• Spannung in Anziehrichtung. Wenn sich ein Teil löst, soll es das andere fester ziehen

Das Forumsgenre fragt, ob eine Verdrillung richtig aussieht. Das Dokument erwähnt das Aussehen nie. Es fragt, ob das Teil herausfallen kann, ob der Draht die Vibration übersteht und ob jemand in Eile das, worum er gewickelt ist, noch öffnen kann.

Ein Grund, warum diese Regel nötig ist: Die Maßnorm für das Loch legt seine Lage entlang des Verbindungselements nicht fest und gibt der Position eine Toleranz, die mit der Produktklasse größer wird.

Dieser Beitrag gehört nicht zu nur einem der sechs Schritte. Er betrifft mehrere Schritte oder Vorgänge nach der Montage. Die zugrunde liegenden Entscheidungen stehen im englischen Beitrag Specifying a screw.

Häufige Fragen

Hält Sicherungsdraht eine Schraube fest angezogen?

Nein, und das Dokument sagt es ausdrücklich. Absatz 7-122 hält fest, dass diese Verfahren kein Mittel sind, um ein Drehmoment zu erzeugen oder zu halten, sondern eine Sicherheitsvorrichtung gegen das Lösen von Schrauben, Muttern, Bolzen, Sicherungsringen, Öldeckeln, Ablasshähnen, Ventilen und Teilen. Das Drehmoment kommt vom Anziehen; der Draht verhindert, dass das Teil verloren geht.

Welche drei grundlegenden Sicherungsverfahren gibt es?

Sicherungsdraht, Splinte und selbstsichernde Muttern; Sicherungsbleche und Klemmmuttern werden als gelegentlich verwendet erwähnt. Draht kommt an Zylinderstehbolzen, Spannschlösser und Schrauben von Triebwerkszubehör; Splinte dorthin, wo eine Dreh- oder Betätigungsbewegung stattfindet; selbstsichernde Muttern dorthin, wo die Verbindung nicht oft zerlegt wird.

Warum sind manche Sicherungsdrähte absichtlich schwach?

Weil der Draht an einer Notvorrichtung eine Plombe ist und kein Schloss. Unterabsatz 7-123 verbietet an Notvorrichtungen Draht aus nichtrostendem Stahl, Monel, Kohlenstoffstahl und Aluminiumlegierung; stattdessen wird Scher-Sicherungsdraht aus Messing oder weichem Kupfer verwendet. Der vorangehende Absatz verlangt, dass die Sicherung den Notbetrieb nicht verhindert, wo dieser vom Abscheren des Drahts abhängt.

Welcher Durchmesser von Sicherungsdraht ist zu verwenden?

Für das Doppeldrahtverfahren mindestens .032 Zoll an Teilen mit einem Lochdurchmesser über .045 Zoll. Draht mit .020 Zoll, doppelt gelegt, darf an Teilen mit einem Nenn-Lochdurchmesser zwischen .045 und .062 Zoll verwendet werden, wenn der Abstand zwischen den Teilen weniger als 2 Zoll beträgt. Für das Einzeldrahtverfahren der dickste Draht, den das Loch aufnimmt. Kupfer mit .020 und Aluminium mit .031 dienen als Plomben.

Wie straff soll Sicherungsdraht verdrillt werden?

Das Dokument begrenzt es von beiden Seiten: straff nach dem Einbau, niemals überbeansprucht, beim Verdrillen straff gezogen und im gesicherten Zustand leicht gespannt. Es warnt, dass zu stark verdrillter Draht unter Vibration reißt und dass übermäßiges Verdrillen mit einem Werkzeug den Draht schwächt.

Wie viel Verdrillung soll nach der Schlaufe stehen bleiben?

Mindestens vier bis sechs volle Windungen nach der Schlaufe, beschrieben als 1/2 bis 5/8 Zoll lang. Nach unserer Rechnung ergeben diese beiden Grenzen keine einheitliche Verdrillungsdichte: Sechs Windungen auf einem halben Zoll sind etwa 0,083 Zoll je Windung, vier Windungen auf fünf Achteln etwa 0,156. Die Klausel begrenzt das Ergebnis also auf zwei Arten, statt eine Steigung vorzugeben.

Was tun, wenn die Löcher für den Sicherungsdraht nicht fluchten?

Nicht das Drehmoment verändern. Das Dokument sagt, man solle niemals überziehen oder lösen, um die Löcher auszurichten; sie sollten sich ausrichten lassen, wenn die Schrauben innerhalb der vorgegebenen Grenzen angezogen sind; Unterlegscheiben dürfen verwendet werden; und ist die Ausrichtung dann immer noch unmöglich, soll man eine andere Schraube versuchen. Ein eigener Hinweis wiederholt, dass ordnungsgemäß angezogene Muttern nicht gelöst oder nachgezogen werden, um Drahtlöcher auszurichten.

In welche Richtung wird der Draht verdrillt?

Das Dokument gibt das Prinzip statt einer einzelnen Regel an: Der Draht soll immer so angebracht werden, dass die Spannung in Anziehrichtung wirkt, sodass ein Teil, das sich lösen will, das andere fester zieht. Seine durchgearbeiteten Beispiele zeigen, dass die Richtung von Fall zu Fall wechselt; diese Seite gibt die Abbildungen nicht wieder.

Gilt das außerhalb der Luftfahrt?

Nicht als Regel. AC 43.13-1B ist ein Advisory Circular der FAA für die Inspektion und Instandsetzung von Luftfahrzeugen, und nichts davon sollte auf ein Auto, eine Maschine oder ein Gebäude angewendet werden. Es wird zitiert, weil es vollständig frei lesbar ist und klar sagt, wofür eine Sicherungsvorrichtung da ist und wofür nicht.

Quellen

• FAA AC 43.13-1B, Acceptable Methods, Techniques, and Practices, Aircraft Inspection and Repair, with Change 1. Vollständig, kostenlos, 646 Seiten. Absätze 7-122 bis 7-126 und die Bildunterschrift zu Abbildung 7-5
• r/aviationmaintenance, wo regelmäßig Fotos mit der Überschrift „rate my safety wire“ erscheinen und Hunderte Upvotes sammeln

AC 43.13-1B wurde vollständig von der FAA heruntergeladen und für die zitierten Absätze gelesen. Es ist ein Dokument zur Inspektion und Instandsetzung von Luftfahrzeugen und keine Regel für Autos, Maschinen, Gebäude oder irgendetwas anderes. Diese Website hat ein anderes Kapitel desselben Circulars für den Artikel über die Wiederverwendung von Sicherungsmuttern verwendet; Gegenstand hier ist der Abschnitt über Sicherungen, Absätze 7-122 bis 7-126, und nichts von jener früheren Seite wird wiederholt. Wir bewerten niemandes Sicherungsdraht. Wir haben die Teile auf keinem Forumsfoto gesehen, wir urteilen nicht über Handwerksqualität, und diese Seite enthält keine Technik-Ratschläge. Keine Fluggesellschaft wird genannt. Folgendes sind unsere eigenen Rechnungen oder Beobachtungen, keine Aussagen des Dokuments: dass sich die Regeln für die Drahtgröße auf einem siebzehn Tausendstel Zoll breiten Bereich des Lochdurchmessers zwischen .045 und .062 überschneiden, in dem der dünnere Doppeldraht vom Abstand abhängt; dass die Vorgabe, vier bis sechs volle Windungen von 1/2 bis 5/8 Zoll stehen zu lassen, keine einheitliche Verdrillungsdichte ergibt, weil sich die beiden Grenzen um fast den Faktor zwei unterscheiden; und dass die vier Anweisungen zur Spannung ein schmales Band begrenzen, mit einem benannten Versagen an beiden Enden. Tabelle 7-8, der Leitfaden zur Sicherung von Spannschlössern, wird nicht zitiert, und Spannschlösser werden hier nicht behandelt. Die durchgearbeiteten Beispiele in den Abbildungen 7-5 bis 7-5b werden nicht wiedergegeben; zitiert wird nur der Satz der Bildunterschrift zur Richtung der Spannung. Die in diesem Circular genannten AN-, MS- und NAS-Teilespezifikationen wurden nicht gelesen. Wir haben die Forumsbeiträge gelesen, nicht die Antworten darauf.