Verschrauben als Montageaufgabe
Ziel der Verschraubungsaufgabe ist entweder das Aufbringen einer definierten Vorspannkraft (Haltekraft) oder das Ausführen einer bestimmten Justage- oder Demontagebewegung.
Aufbringen einer definierten Vorspannkraft
Wichtigster Anwendungsfall ist das Aufbringen definierter Vorspannkräfte. 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.
- Verspannungsschaubilder
Doch direkte Methoden, die erzielte Vorspannkraft zu messen, sind für die Serienfertigung nicht geeignet.
Daher muss sich die Branche auf indirekte Messgrößen in der Schraubenmontage stützen. So gilt das Drehmoment als die bestimmende Prozessgröße in der Verschraubung, denn es verhält sich weitgehend proportional zur Vorspannkraft. Auch der Drehwinkel wird zur Ermittlung der tatsächlich erzielten Vorspannkraft mit herangezogen.
Darüber hinaus lassen sich experimentell auch noch weitere Vorgaben wie Einschraubzeiten etc.,. bestimmen, die als Führungsgrößen für den Montageprozess dienen. Als Orientierung dienen Tabellen, wie z.B. im Bild 4 dargestellt.
Grundsätzlich kann über eine Längenmessung auch eine weitere indirekte Messgröße zur Bestimmung der Vorspannkraft eingesetzt werden. Diese Verfahren sind jedoch sehr aufwändig und daher in der Praxis ohne große Bedeutung.
Auf Grund der praktischen Umsetzbarkeit kommt dem Drehmoment als bestimmende Prozessgröße noch immer die herausragende Bedeutung zu.
- Tabellenwerte für Vorspannkräfte und Anzugsmomente
- Berechnung des Anzugsmomentes
Ausführen von Justage- oder Demontagebewegungen
In diesen Fällen ist die beschreibende Prozessgröße entweder ein Längenmaß (Ein- oder Ausschraubtiefe) oder ein Winkelmaß (Anzahl Umdrehungen). Diese Größen können direkt über NC-Messsysteme oder indirekt über die Zeit erfasst werden.
Beispiel: Vormontage von Anschlussklemmen
Die Klemmschraube wird bei der Vormontage bis zu einem vorgegebenen Drehmoment eingedreht und anschliessend um ein bestimmtes Winkelmaß zurückgedreht, um ein späteres Anschließen der Leitung zu vereinfachen.
