Anzugsverfahren in der Schraubtechnik
Verbindungselemente prozesssicher montieren
Die Schraubtechnik ist nach wie vor Schlüsseltechnologie für zahlreiche Montageaufgaben. Schraubverbindungen zeichnen sich aus durch ihre hohe Belastbarkeit, die Wiederverwendbarkeit der Teile und die Möglichkeit, die Verbindung jederzeit zerstörungsfrei lösen zu können. Schrauben sind daher die am häufigsten verwendeten Maschinenelemente, die in einer extremen Vielfalt an Ausführungen erhältlich und genormt sind.
Der wichtigste Anwendungsfall beim Verschrauben in der Montagetechnik liegt im Aufbringen einer definierten Vorspannkraft. Die Vorspannkraft ist so zu bestimmen, dass einerseits bei jeder möglichen Betriebskraft die vorgesehene Funktion noch gegeben ist, andererseits die zulässige Belastung der Schraubverbindung nicht überschritten wird. Problematisch sind dabei vor allem die häufig unbekannten Setzerscheinungen der Verbindung und die montagebedingten Schwankungen der erreichten Vorspannkraft.
In der Serienfertigung lässt sich die erzielte Vorspannkraft praktisch nur sehr aufwendig ermitteln. Zur Steuerung des Montageprozesses muss deshalb auf indirekte Messgrößen ausgewichen werden. In der Regel ist dies das Anzugsmoment der Verschraubung. Darüber hinaus lassen sich experimentell auch noch weitere Vorgaben wie Drehwinkel, Einschraubzeiten, Reibwerte etc. bestimmen, die als Führungsgrößen für den Montageprozess dienen. Des Weiteren wurden innovative Verfahren zur Erkennung der Schraubenkopfauflage entwickelt, um die Konstanz der Vorspannkraft zu verbessern.
Drehmomentgesteuertes Anzugsverfahren
Das Drehmoment ist in der Schraubtechnik nach wie vor die am häufigsten verwendete Steuergröße. Die aus dem Anzugsmoment resultierende Vorspannkraft wird dabei maßgeblich von den schwankenden Reibbeiwerten sowie der Drehmomentstreuung des Schraubgerätes beeinflusst. Dabei muss man vor allem zwischen der Kopfreibung und der Gewindereibung unterscheiden. Die Summe dieser schwankenden Reibungseinflüsse führt dazu, dass selbst bei hoher Drehmomentwiederholgenauigkeit Schwankungen der resultierenden Vorspannkraft von 50 % und mehr auftreten können. Dies bedeutet, dass die Schraubverbindung immer so überdimensioniert sein muss, dass sie bei einer Abweichung nach oben nicht überlastet wird und bei einer Abweichung nach unten noch immer die geforderte Vorspannkraft aufbringt. „Trotz dieser Nachteile hat sich das drehmomentgesteuerte Anziehen als gängigstes Anzugsverfahren durchgesetzt. Dies liegt an der verhältnismäßig einfachen technischen Realisierungsmöglichkeit.“, so Daniel Guttenberger, Produktmanager Deprag schraubtechnik.
Drehwinkelgesteuertes Anzugsverfahren
Beim sogenannten Drehwinkelverfahren werden Drehmoment und Drehwinkel der Schraubverbindung als Steuergröße herangezogen. Dabei dient im Endanzug der Drehwinkel und nicht das Drehmoment als Steuergröße.
Mehr Informationen: Deprag schulz gmbh u. CO.
