Eine Sollbruchstelle ist eine durch eine besondere Struktur, Gestalt oder Konstruktion (meist eine Materialverjüngung) bestimmte Stelle, die bei Belastung oder Überlast vorhersagbar bricht. Das kann zum Beispiel eine Kerbe, eine Perforation oder eine Ritzspur sein. Durch die Kerbwirkung ist das Bauteil entscheidend geschwächt.
Oft werden zum Überlastschutz auch austauschbare Elemente verwendet, wie z. B. Abscherstifte in Kupplungen. Diese Teile sind schwächer dimensioniert als der Rest der Anlage. U. a. bei Haushaltsgeräten sind diese Teile als Ersatzteil erhältlich. Man kann sie meist ohne Fachkenntnisse tauschen, z. B. bei kleinen Außenbordmotoren, Rasenmähern und Küchenmaschinen.
Das Ziel ist zum Beispiel, dass Druck, Drehmoment oder Kraft begrenzt werden und auf diese Weise ein größerer Schaden im Gesamtsystem vermieden wird (Beispiel Rutschkupplung oder Drehmomentschlüssel). Sollbruchstellen an Verpackungen dienen hingegen zum komfortableren Öffnen.
Sollbruchstellen dienen bei Abbrechklingen dem leichteren Entfernen des stumpfen Klingenabschnittes; ein unverbrauchter und scharfer Klingenabschnitt wird zur Benutzung freigegeben.
Industriell wird Bruchtrennen an Sollbruchstellen als Fertigungsmethode eingesetzt. Ein Beispiel ist das Ritzen von Leiterplatten entlang ihrer Endkontur, bevor sie automatisch im Nutzen bestückt werden.
Wer vor dem Schälen einer Orange die Schale anritzt, erzeugt damit Sollbruchstellen, die das Ablösen der Schale ohne Reißen erleichtern sollen.
Deutlich abzugrenzen ist der Begriff zur beabsichtigt konstruierten Schwachstelle im Zusammenhang mit geplanter Obsoleszenz. Dabei wird davon ausgegangen, dass Hersteller zur Absatzförderung gezielt Schwachstellen in ihre Produkte einbauen, um die Lebenszeit des Produktes künstlich zu verkürzen und den Verkauf weiterer Produkte anzukurbeln (beispielsweise bei Damenstrümpfen, Pullovern, Reißverschlüssen, Glühlampen oder unterdimensionierten Bauteilen, die einer Dauerbelastung nicht lange standhalten).
Beispiele Bearbeiten
Sollbruchstellen findet man in vielen weiteren Bereichen:
- An Getränkedosen und anderen Verpackungen ermöglichen sie ein bequemes und sauberes Öffnen.
- Bei Sicherheitsaufklebern/-siegeln oder Preisschildern soll ein unbefugtes Entfernen verhindert werden: Sollbruchstellen bewirken hier, dass sich das Etikett nicht als Ganzes abtrennen lässt, sondern es beim Versuch des Ablösens zerreißt.
- An Gießlingen oder Stanzteilen werden die Verbindungen zu mehreren Bauteilen als Sollbruchstellen ausgelegt, um die Bauteile leicht und ohne Beschädigung vom überschüssigen Material (Angüsse, geschlossener Stanzabfall) abtrennen zu können (z. B. Modellbau, entfernbare Durchbrüche in Gehäusen und Abzweigdosen).
- Druck- und Vakuumbehälter werden manchmal durch Berstscheiben geschützt.
- Champagnerflaschen besitzen Sollbruchstellen, um sie mit einem Champagnersäbel „sabrieren“ zu können.
- Im innerstädtischen Straßenraum werden Poller mit Sollbruchstelle verwendet. Wenn sie von einem Fahrzeug angefahren werden, bricht der Poller an dieser Stelle ab. Die Schäden am Fahrzeug bleiben gering.
- Schokoladentafeln besitzen Sollbruchstellen, um sie leichter in mundgerechte Stücke zerbrechen zu können.
- Bodenbearbeitungsgeräte wie Pflüge oder Schwergrubber verfügen oft über Scherbolzen, die bei Überlastung als Sollbruchstellen wirken.
- In der Aviatik sollen Scherbolzen und Sollbruchstellen verhindern, dass die Flugzeugstruktur beschädigt wird; so sollte das Hauptfahrwerk eines Flugzeuges bei zu hoher Last derart weg brechen, dass es den Flügel und somit die Treibstofftanks mit ihrem hohen Gefahrenpotential nicht beschädigen kann, während schon bei der Erprobung der Boeing 707 im Jahr 1954 die Triebwerke so befestigt waren, dass sie, falls sie außer Kontrolle gerieten, abfallen sollten.
- Sollbruchstellen sorgen an Aluminium-Elektrolytkondensatoren dafür, dass der Schaden einer Explosion bei Überlastung in Grenzen bleibt.
- Eierhandgranaten haben Einkerbungen auf der Oberfläche, damit sie bei der Explosion in viele Splitter zerreißen.
- Die Brems- und Kupplungshebel mancher Motorräder verfügen über Sollbruchstellen, damit der Hebel bei einem Sturz nicht vollständig abbricht und anschließend noch zur Bedienung der Maschine verwendet werden kann.
- Bei Blindnieten ist der Zugstift mit einer Sollbruchstelle ausgestattet. Am Ende des Nietvorgangs reißt der Stift dort ab, und es ergibt sich eine Verbindung ohne vorstehenden Draht.
- Oft sind auch Tabletten mit einer Einkerbung als Sollbruchstelle versehen, um sie sauber in kleinere Portionen zerteilen zu können, so dass möglichst gleich große Teilstücke entstehen.
- Schlüsselbänder reißen beim Hängenbleiben an vorgegebener Stelle, so dass der Träger des Bandes nicht erdrosselt wird.
- Halsbänder für Katzen weisen oft Sollbruchstellen auf, damit das Tier nicht erstickt, wenn es mit dem Halsband hängen bleibt.
- Auch in der Natur gibt es Sollbruchstellen. Zum Beispiel brechen bei der Bruch-Weide die Äste ab; durch Hochwasser werden diese häufig abgerissen und wurzeln dann wieder, wenn sie andernorts ans Ufer geschwemmt werden.
- Auch der Schwanz von Zauneidechsen hat eine Sollbruchstelle, an der bei Gefahr das Schwanzende abgeworfen werden kann.
- Bei Stanzformen aus Pappe (z. B. Bastelbögen, Adventskalender) oder Papier (z. B. Briefmarken) oder Toilettenpapier auf einer Rolle führt eine Perforation des Materials zu Sollbruchstellen.
- Im weiteren Sinne sind Sollbruchstellen zu finden auch bei
- Schmelzsicherungen Sollbruchstellen – allerdings für den elektrischen Strom: sie können als Bauteil oder auch als schmale Stelle eines Leiterzuges ausgebildet sein und unterbrechen den Strom durch Schmelzen aufgrund ihrer Eigenerwärmung (Stromwärme).
- Einscheiben-Sicherheitsglas. Das Glas zerspringt bei Beschädigung in kleine, eher runde Bruchstücke anstatt in spitze, gefährlichere Splitter.
- als Überdruckventil
Einzelnachweise Bearbeiten
- Geplante Obsoleszenz
- Boeing's Jet Stratoliner, Popular Science, Nummer 165, Juli 1954, Seite 121
Siehe auch Bearbeiten
Weblinks Bearbeiten
- Sollbruchstellen – ein Sicherheitsrisiko? (im Segelflugbereich)