Formschluss

Beim Formschluss greifen zwei Körper so ineinander, dass eine Bewegung nur möglich wäre, wenn einer von beiden nachgibt. Die Kraft wird senkrecht zur Berührfläche übertragen, nicht entlang von ihr. Deshalb braucht eine formschlüssige Aufnahme keine Anpresskraft, keine Energie und keine saubere Oberfläche: Ein Haken in einer Öse hält geölt genauso wie trocken.

Das Gegenstück ist der Kraftschluss, bei dem Reibung oder eine Haltekraft die Last trägt. Er hängt an einem Reibbeiwert und an einer Versorgung – beides kann sich ändern.

Eine Gabel unter einem Rand hält nach unten, aber nicht gegen Herausrutschen zur Seite. Ein Dorn im Kern trägt bei waagerechter Achse, bei senkrechter nicht. Formschluss ist immer richtungsabhängig: Jede Aufnahme sperrt bestimmte Bewegungen und lässt andere frei.

Die entscheidende Frage in der Auslegung lautet deshalb: In welche Richtungen wirken Gewicht und Beschleunigung in jeder Lage des Ablaufs – auch beim Drehen, Kippen und Fügen – und ist jede dieser Richtungen gesperrt? Was offen bleibt, wird durch einen Riegel, eine Nase oder eine zweite Aufnahme geschlossen.

Statt eines Reibbeiwerts zählt die Festigkeit der Form: Scherung im Bolzen, Biegung im Haken oder in der Gabel, Flächenpressung an der Auflage – und die Tragfähigkeit der Stelle am Bauteil, an der gegriffen wird. Ein Rand, der im Betrieb nur eine Dichtung trägt, ist nicht automatisch für das ganze Gewicht ausgelegt.

Formschluss braucht außerdem Spiel und Einführschrägen, damit der Bediener die Aufnahme ohne Zielen findet, und eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen.

Formschluss setzt eine Geometrie voraus – Rand, Bohrung, Nut, Kontur, Öse. Fehlt sie, oder wechselt sie von Variante zu Variante, bleibt nur der Kraftschluss oder eine Kombination. Bei Neuteilen lohnt deshalb der frühe Blick in die Konstruktion: Eine Bohrung oder ein Bund, der für die Handhabung vorgesehen wird, kostet am Bauteil wenig und spart am Greifer viel.

In der Praxis wird oft kraftschlüssig aufgenommen und formschlüssig gesichert: Die Klemmbacke hat eine Nase, die unter den Rand greift; unter dem Vakuumgreifer schwenkt eine Fanggabel ein; der Spreizdorn greift hinter die Hülse. Dann bestimmt die Klemmung die Lage des Teils, und der Formschluss trägt die Verantwortung dafür, dass es nicht fällt.