Wissen für Fabrikautomation

Mehrfachschrauber Schraubsystem Express
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Neben den Anforderungen bezüglich der Genauigkeit, der Dokumentation, des Automatisierungsgrads und Forderungen nach überwachtem oder gesteuertem Verschrauben hat die Schraubverbindung selber Einfluss auf die Auswahl des Schraubers.
Aus Sicht der Schraubverbindung beeinflussen neben der konstruktiven Beschaffenheit und dem Setzverhalten zum einen die Reibung und zum anderen die Härte der Schraubverbindung den Fügevorgang. Bei einem Schraubvorgang werden nur 5-10% des aufgebrachten Drehmoments für die Vorspannkraft der Schraubverbindung eingesetzt. Die restlichen 90-95 % des Drehmoments werden für die Überwindung der Reibung im Gewinde und unter dem Kopf benötigt. Dabei kann durch variierende Reibung bei konstantem Drehmoment die Größe der Vorspannkraft beträchtlich schwanken.
Die Härte der Schraubverbindung ergibt sich durch den Drehwinkel der nach dem Erreichen des Fügemoments zurückgelegt werden muss. Bei harten Verbindungen kann das Endanzugsmoment schon nach weniger als 30° bei weichen Verbindungen erst nach über 720° erreicht werden.
Die Anforderungen an die Schrauber bzw. Schraubsysteme bezüglich der Prozesssicherheit sind in 5 Stufen eingeteilt. Im einzelnen liegt die Abstufung in der Genauigkeit der Schrauber, der Überwachung der Schraubvorganges, der Messwertermittlung sowie der Vernetzung.
Stufe 1: Druckluft-Abschaltschrauber ohne Überwachung; Genauigkeit 12,5 % über 6 Sigma
Stufe 2: Druckluft-Abschaltschrauber mit druck- und zeitüberwachter Abschaltung; Genauigkeit 12,5 % über 6 Sigma
Stufe 3: Elektroschrauber mit indirekter Drehmomenterfassung über Motorstrom, Frequenz und Spannung; Drehmoment- und Drehwinkelüberwachter Schraubverlauf; Genauigkeit 7,5 % über 6 Sigma
Stufe 4: Elektroschrauber mit direkter Drehmomenterfassung über Messwertgeber, Drehmoment- und Drehwinkelüberwachter Schraubverlauf; Genauigkeit 5 % bzw. 3 % über 6 Sigma
Stufe 5: Wie Stufe 4 zusätzlich Integration in übergeordnetes Netzwerk wie Fertigungsleit-, Logistik- und Qualitätssicherungssystem