Amtek-Tekfor: Weiterentwickelter, selbstsichernder Zentralverschluss für Motorsportanwendungen

Bei der SpiderNut sind Gewindekorpus, Trägerteller und Klammern bereits zu einer Einheit vormontiert. Über das Einrasten der Klammerspitzen im Lochkranz des Tellers fixiert sich die Mutter selbst. Bilder: Amtek-Tekfor

Statt der bei Pkw üblichen fünf Radmuttern werden im Motorsport (je nach Klasse) vermehrt Zentralmuttern eingesetzt. Die auch als Zentralverschluss bezeichnete Konstruktion ist zusätzlich gegen ungewolltes Lösen gesichert (wenn sie nicht bereits selbstsichernd ist). Um bei der Montage weitere Zeit einzusparen, hat der Automobilzulieferer Amtek-Tekfor jetzt das sogenannte SpiderNut-Konzept mit Blick auf die Anforderungen im Rennsport weiterentwickelt.

Das einteilige System basiert auf einem Lochkranz, in dem die Mutter über Federklammern fixiert wird. Dies ermöglicht den Angaben zufolge eine exakte axiale Positionierung mit und ohne Vorspannung – in der Hälfte der Zeit, die mit herkömmlichen Sicherheitsmuttern benötigt wird.

Klassische Zentralverschlüsse mit Sicherungsstift unter Zeitdruck korrekt zu handhaben, gehört, wie viele Beispiele von Falschmontagen in jüngster Vergangenheit zeigten, zu den großen Herausforderungen für die Teams beziehungsweise die Boxencrews. Beilagscheibe, Mutter, Sicherungsring und Haltebolzen müssen bei jedem Reifenwechsel aufwändig auf- und abmontiert werden, was wertvolle Sekunden kosten kann. Hinzu kommt, dass der Sicherungsstift zwar den Verlust des Rades verhindert, nicht aber das allmähliche Lösen der Achszentralmutter selbst, wodurch der Reifen zu vibrieren beginnen kann und somit eine erhebliche Gefahr darstellt. Dies wird bei der SpiderNut-Konstruktion laut Amtek-Tekfor vermieden, da sich diese selbst fixiert und nicht von einem Sicherungsblech und -stift abhängig ist.

Der Gewindekörper der Mutter ist dazu auf einer Unterlegscheibe mit umlaufendem Lochkranz vormontiert und verfügt über beispielsweise sechs Federklammern, die nach der Montage in eines oder mehrere der Löcher einrasten und so eine weitere Rotation in beide Richtungen zuverlässig verhindern soll. Der Unterteller wiederum sitzt dank einer Achsnut fest auf der Welle, so dass ein Verdrehen oder gar Lösen ausgeschlossen ist. Zum Auf- und Abschrauben wird einfach ein handelsüblicher Steckschlüssel auf die SpiderNut geschoben, die Nuss drückt dabei die Klammern nach innen und entriegelt damit die Fixierung. Wird der Schlüssel abgezogen, springen die Federn wieder in den Lochkranz und halten die Mutter in Position.

Die Anzahl der Löcher bestimmt dabei, wie präzise die Haltekonstruktion auf der Achse eingestellt werden kann: Bei einer Gewindesteigung von 1 mm und einem Teller mit 17 Steckplätzen beispielsweise ließe sie sich in axialen Abständen von 0,01 mm fixieren. Da sich das System auf diese Weise auf jeder beliebigen Höhe der Welle selbst verriegeln kann, ist eine Vorspannung bei der Montage zwar möglich, aber für einen sicheren Halt nicht notwendig. Somit können etwa auch Radnaben mit Kegelrollenlagern befestigt werden, die ein gewisses Spiel benötigen und bei denen Vorspannung Schäden oder ein Blockieren des Rades bewirken könnte.

Größter Vorteil des Klammersystems ist laut Amtek-Tekfor jedoch die Montagegeschwindigkeit, da das Hantieren mit mehreren Teilen und vor allem der Sicherungssplint entfallen. Auch sicherheitskritische Fehler in der Montagereihenfolge sollen so ausgeschlossen sein.

Zusätzlich entwickelte das Unternehmen mit Sitz in Offenburg für einen noch schnelleren Reifenwechsel eine Einführhilfe, die das manuelle Ansetzen der Mutter auf der Welle überflüssig macht. Eine geringfügige Verbreiterung der Nut am Beginn des Achsgewindes lässt die Mutter jetzt automatisch in die Führung gleiten, sobald der Schrauber gestartet wird. Dadurch muss bei der Montage die Geschwindigkeit nicht mehr reduziert werden, um ein Verkanten zu vermeiden. Diese kleine Veränderung an der Welle führt zusammen mit dem Wegfall des Haltesplints und der selbstständigen Fixierung dazu, dass der Reifenwechsel mit diesem System etwa doppelt so schnell durchgeführt werden kann wie mit herkömmlichen Zentralverschraubungen.

Um den hohen Belastungen im Motorsport standzuhalten, wird die Unterlegscheibe der neuen SpiderNut aus geschmiedetem und bearbeitetem Stahl hergestellt, statt aus Stahlblech wie bei der Variante für den Straßenverkehr. Für Teller und Korpus wird vergüteter Kohlenstoffstahl verwendet, für die Klammern dauerelastischer Federstahl. Die ganze Konstruktion hat sich bereits beim brasilianischen Rennstall Kira Racing in mehreren Testläufen über insgesamt 1.200 km bewährt. Dabei wurde die Mutter an der Hinterachse montiert und realistischen Rennbedingungen, darunter extremen Längs- und Querbeschleunigungen, ausgesetzt. Die Maximalwerte in diesen Praxistests lagen bei 246 km/h und dem Zweifachen der Erdbeschleunigung, dennoch wurde auch nach drei Stunden keine Verschiebung der Mutter an der Achse festgestellt.

Die nächste Erprobungsphase mit einem weiteren Rennteam ist dem Vernehmen nach in Planung.