Schraubverbindungen

Prozesssichere Montage

| Redakteur: Luca Meister

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(Bild: Brütsch/Rüegger)

>> Das Versagen einer Schraubverbindung kann schwerwiegende Schäden verursachen und damit verbunden entstehen in der Regel hohe Kostenfolgen. Sichere Schraubverbindungen ergeben qualitativ hochwertige Produkte, hochwertige Produkte wiederum erzeugen Vertrauen und Sicherheit.

Die Bedeutung der Schraubverbindungen und der prozesssichere Betrieb in der Montage werden immer wichtiger. Jeder, der mit Verbindungstechnik zu tun hat, weiss, dass der scheinbar unspektakuläre Vorgang des Schraubens mit vielen Risiken verbunden ist. Eine qualitäts- und kostenorientierte Schraubmontage erfordert das Verständnis aller Prozessbeteiligten.

Die Qualität einer Schraubverbindung wird beeinflusst von verschiedensten Faktoren. Diese gilt es zu kennen und entsprechend zu berücksichtigen. Einflussfaktoren können sein:

  • Konstruktionsfehler
  • Art der Schraubverbindung
  • Belastung
  • Anziehmethode
  • Montagefehler
  • verwendete Werkzeuge
  • Mensch
  • sämtliche Parameter in Schraubverbindungen

Auswahl und Einsatz

Ziel einer kontrolliert produzierten, qualitativ guten Schraubverbindung ist eine optimale Vorspannkraft. Verbindungen, in denen Gewindeschrauben benutzt werden, sind in unterschiedliche Kategorien unterteilt, nach denen die Auswahl und Anwendung eines entsprechenden Werkzeugs oder Schraubsystems bestimmt wird. Ziel ist es, für die jeweiligen Kategorien Mindestanforderungen an Werkzeuge oder Schraubsysteme festzulegen und Mindestanforderungen für die Erkennung von Fehlverschraubungen zu definieren.

Die VDI-Richtlinie 2862 ist eine Grundlage für die Klassifizierung von Schraubverbindungen und ein Leitfaden für die Auswahl und den Einsatz entsprechender Schraubsysteme. Sie definiert Schraubfallklassen in sicherheitsrelevante, tragende und untergeordnete Verbindungen und definiert Mindestanforderungen an verwendete Montagewerkzeuge. Sie stellt somit eine technologieübergreifende Grundlage für den Einsatz von Schraubsystemen und Schraubwerkzeugen bereit. Mit der Richtlinie sollen dem Anwender Rahmenbedingungen zur Auswahl von Schraubwerkzeugen zur Verfügung stehen, um damit das sichere Verschrauben bei der Produktion zu gewährleisten.

Diverse Faktoren

Schraubsysteme und -prozesse müssen überwacht werden. Dabei gelten als Mindestanforderungen, dass die Mess- und Wiederholgenauigkeit des Schraubsystems regelmässig geprüft werden und die eingesetzten Drehmomentwerkzeuge ebenfalls regelmässig überprüft werden.

Höchste Qualität in der Verschraubungsmontage erfordert akkurat arbeitende Werkzeuge. Damit eine prozesssichere Montage gewährleistet werden kann, spielt ein weiterer wichtiger Faktor eine entscheidende Rolle. Der Anziehfaktor «αA» (Montageunsicherheit) berücksichtigt die Abschätzung des Reibungsfaktors, das Anziehverfahren, die Gerätetoleranzen, die Ablese- und Kalibriergenauigkeit sowie Bedienungsfehler. Der Anziehfaktor ist das Verhältnis der maximal möglichen Vorspannkraft «Fmax» mit der minimal möglichen Vorspannkraft «Fmin» und ergibt die Varianz der Streuung der erzielten Vorspannkraft «Fv».

Aufgrund der unterschiedlichen Anziehfaktoren lassen sich die verschiedenen Schraubwerkzeuge entsprechend klassifizieren und dadurch ihre Einsatzgrenzen klar bestimmen. So sind z. B. die klassischen Schraubenschlüssel für die Handmontage definitiv nicht geeignet für einen kontrollierten Schraubenanzug.

Was beachten?

Der Faktor Mensch spielt im gesamten Prozess der Schraubmontage ebenfalls eine sehr wichtige Rolle. Die fehlerhafte Handhabung von Schraubwerkzeugen führt unter anderem zu fehlerhaften Schraubverbindungen. Es ist absolut wichtig, dass die Anwender entsprechend geschult werden und in Form von Montageanweisungen instruiert sind.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass für eine prozesssichere Montage die folgenden Bereiche berücksichtigt werden müssen:

  • Sämtliche Einflussfaktoren auf eine Schraubverbindung müssen bekannt sein.
  • Die Art und Handhabung der zum Einsatz gelangenden Schraubwerkzeuge muss bekannt sein.
  • Sämtliche Werkzeuge müssen geprüft und kalibriert sein.
  • Die Anwender müssen geschult und instruiert sein.
  • Die Schraubstelle muss klassifiziert sein.
  • Speziell berücksichtigt werden muss der Einfluss der Reibung in der Schraubverbindung.

Veranstaltungen

Zusammen mit den Kompetenzpartnern von Brütsch/Rüegger für die Verschraubungstechnik wird der Wissenstransfer sichergestellt. Regelmässig durchgeführte Seminare zu diesem Thema finden immer wieder grossen Anklang. <<

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