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Schraubmontage Luftbrücke statt Digitaltechnik Per Druckwaage synchronisierter Druckluft- Zweifachschrauber: eine preiswerte Lösung gegen Verkanten, Kippen und Setzen bei der Schraubmontage Gegen Setzerscheinungen und ein Verkanten des Bauteils bei der Schraubmontage hilft nicht immer nur digitale Schraubtechnik. Es geht, und noch dazu billiger, auch mit Druckluftschraubern. Ein Beispiel dafür liefert die Andreas Lupold Hydrotechnik GmbH in Vöhringen (www.lupold.de), wo man sich mit rund 100 Mitarbeitern auf die Fertigung von hydraulischen Hubgeräten, Steuer- und Regelgeräten, Pumpen und Ventilen spezialisiert hat. Bei der Montage einer Zahnradpumpe an die Motoreinheit eines hydraulischen Türöffnersystems sind zwei M5er Innensechskantschrauben so anzuziehen, dass ein Verkanten der empfi ndlichen Pumpenwelle vermieden wird. Also müssen beide Schrauben parallel, gerade und synchron angezogen werden. Damit war das ein Fall für einen Zweifachschrauber. Fragte sich nur, ob dieser mit Druckluft- oder Elektroschraubern bestückt sein sollte. Die Problematik steckte in einer etwa 0,5 mm dicken Dichtscheibe zwischen Motor und Pumpe. Sie macht den Schraubfall relativ weich und führt zu entsprechenden Setzungen. Diese mussten vom Schrauber Synchronisiertes Duo: Die über eine Luftbrücke (T-Stück) miteinander ge koppelten Druckluft-Abschaltschrauber der LUM-Bauart montieren Pumpe und Motor eines neuen hydraulischen Türöffners auf die sanfte Tour. Eine Kombination aus Drossel und Druckwaage sorgt für den vorgeschriebenen, besonders gleichmäßigen Dreh - momentanstieg bis 7 Nm, die patentierte Abschaltkupplung der Stabschrauber für eine Wiederholgenauigkeit mit einer Toleranzspanne von ±10%. 24 Foto: Armin Erhardt kompensiert werden können, damit das verlangte Anziehergebnis von 7 Nm mit der geforderten Wiederholgenauigkeit von ±10 % sicher erreicht wird. Für gesteuerte Elektroschrauber, wie beispielsweise einen aus der Tensor-Famile, wäre dies ein Klacks, da deren Steuerelektronik so genannte Setzerscheinungen im Schraubverband ausgleicht. (s. auch Beitrag auf Seite 28) „Doch ein Tensor hätte sich hierfür nicht gerechnet“, sagt Geschäftsführer Wilhelm Lupold, da nur etwa 400 dieser Verschraubungen pro Woche anfallen. Und so griff er auf das Fachwissen und den schwäbischen Tüftlergeist im eigenen Hause zurück. Zeit zum Setzen Er hatte auch schon eine Idee. Wenn es gelänge, zwei Druckluftschrauber zu synchronisieren und sie so langsam drehen zu lassen, dass den Verbindungen genügend Zeit zum Setzen bliebe (schon 30 Millisekunden genügen meist), brauchte man keine gesteuerten Elektrospindeln, käme billiger weg und könnte sich den Zweifachschrauber selber bauen. Zur Synchronisation schwebte ihm eine Art Druckwaage vor. Die benötigte Langsamkeit der Schrauber würde sich durch entsprechende Drosselung des Luftdrucks erzielen lassen. Offen war nur, mit welchen Druckluftschraubern sich die Qualitätsvorgaben (7 Nm auf ±10 % genau) erreichen ließen. Diese Idee realisiert hat schließlich Lupolds Verantwortlicher für die Drehmomentüberwachung, Ralf Nikodem, mit zwei Abschaltschraubern der LUM- Baureihe von Atlas Copco, weil deren feinfühlige Abschaltkupplung die geforderten Drehmomentgenauigkeiten sicher gewährleisten konnte. (Je schneller eine Kupplung bei Erreichen des eingestellten Anziehmoments auslöst, desto geringer ist die dynamische Restenergie des Schraubermotors, die als Drehmoment-Überschuss in den Schraubverband übergehen und das Endmoment in letzter Sekunde verfälschen kann.) Ausgewählt hatte er eine eigentlich für Kunststoffverschraubungen gedachte LUM-Variante. Denn mit ihrer niedrigen Leerlaufdrehzahl von 300 min -1 versprachen die noch am ehesten, auf die zum Setzausgleich benötigte langsame Enddrehzahl heruntergeregelt werden zu können. DK 1/06
DK 1/06 Synchrones Einschrauben ab Kopfaufl age Um darüber hinaus auch ein zeit- und drehmomentgleiches Anziehen beider Schrauber zu erreichen, wurde der Luftstrom gedrosselt und über ein T-Ventil auf beide verteilt. „Druckluft geht den Weg des geringsten Widerstandes“, weiß Nikodem, „und so verteilt sich der Druck erst dann gleichmäßig auf beide Spindeln, wenn beide Schrauben die Kopfaufl age erreicht haben.“ Bis dahin kann es durchaus sein, dass der eine Schrauber etwas schneller dreht als der andere. Und das ist gut so. Denn in der Vormontage dreht man die Schrauben von Hand schon etwas ein – aber freilich nicht gleich tief. Um so wichtiger ist es hinterher bei der Montage, dass sich nicht schon Drehmoment in der einen Schraube aufbaut, während die andere noch nicht einmal Kopfaufl age erreicht hat. Was in der Theorie so einfach schien, erforderte dann aber doch einiges an Feinjustage. „Wir stellten fest, dass die- Kurbeln statt Schrauben Statt der eigentlich dafür vorgesehenen Handkurbel nutzt Mannesmann Fuchs Rohr in Hamm (Seiten 7-9) einen Druckluft-Winkelschrauber als Spindelantrieb, um einen gut 250 Kilo schweren Prägetisch zu verfahren. Dieser ist Teil einer Prägemaschine, mit der die in Hamm gefertigten längs geschweißten Stahlrohre nach der Qualitätskontrolle gekennzeichnet werden (mit Her stellernamen, DIN-Bezeichnung usw.). Wechselt der Rohrdurchmesser, ist jedesmal die Prägevorrichtung durch Verfahren des Tisches neu zu justieren. Früher geschah das per Handkurbel und kostete Kraft. Den schweren Prägetisch damit von der tiefsten zu höchsten Position zu kurbeln dauerte fünf Minuten. Seit Frühjahr 2005 schafft das ein dafür zweckentfremdeter Druckluft-Winkel schrauber in nicht mal einer Minute. Das dazu ausgewählte Schrau bermodell der LTV-Bauart von Atlas Copco leistet 45 Nm und kurbelt mit bis zu 560 Touren in der Minute. Die drasti- se Schrauber die engen Toleranzvorgaben nicht mehr einhielten, wenn sie unter 3 bar gedrosselt werden, da sie ja eigentlich für einen Betriebsdruck von 6,3 bar konstruiert sind“, erläutert Qualitätsprüfer Nikodem. Verglichen mit anderen Luftschraubern, die schon ab 4,5 bar inakzeptable Drehmomentstreuungen bescherten, seien 3 bar nach seiner Erfahrung aber ein sehr guter Wert. Hier, bei genau 3 bar, ergab sich auch der beste Kompromiss hinsichtlich Geschwindigkeit (nur noch 150 min -1 ) und gleichmäßigem Drehmomentaufbau, den er empirisch in etlichen Messungen und Schraubproben ermittelt hatte. Seit Juni 2005 montiert das selbstgebaute LUM- Tandem nun dank Luftbrücke als Druckwaage die Zahnradpumpen synchron, problemlos und wiederholgenau – ohne digitale Steuertechnik. Mehr dazu: Kennziffer 281 Die kreative Werkzeuglösung sche Zeitersparnis sei zwar ein willkommener Nebeneffekt, doch in erster Linie sei es um die Arbeitserleichterung für den Maschineneinrichter gegangen, betont man bei Mannesmann Fuchs Rohr. Außer einer speziell angefertigten 1/2“-Stecknuss, die anstelle Dieser LTV-Druckluftwinkel schrauber ersetzt die Handkurbel unten der Handkurbel auf den Spindeltrieb des Prägetisches passt, waren keinerlei Modifi kationen an dem von Rechts- auf Linkslauf umsteuerbaren Winkelschrauber erforderlich. Mehr dazu: Kennziffer 282 Foto: HW Special Schleifer für die Steinindustrie Mit nur 4500 U/min aber mehr Drehmoment präsentiert sich ein Sondermodell des Winkelschleifers LSV 37, das speziell für die Belange der Stein industrie modifi ziert wurde. Die kompakte, 1 kW starke und 1,5 Kilo leichte Maschine hat einen Drehzahlregler und läßt sich mit ölfreier Druckluft betreiben. Damit eignet sie sich besonders gut für die steinverarbeitende Industrie und Steinmetzbetriebe, wo Schleifsteine (Kaparundum) und Schleifpapiere mit Klettaufnahme (Ø 180 bis 400 mm) zum Schleifen und Polieren von Kanten an Grabsteinen, Fensterbänken, Küchenarbeitsplatten usw. verwendet werden. Ein Prototyp des robusten neuen „Steinschleifers“ ist bereits seit über einem Jahr ohne Probleme in einem Marmorwerk dreischichtig im Einsatz. Produktinfo: Kennziffer 283 VDI-Richtlinien: gewusst wie und wo Der VDI hat seine komplexe Datenbank unter www.vdi-richtlinien.de mit mehr als 1700 Richtlinien um eine interessante Funktion erweitert. Über den Menüpunkt „Gedruckte Version“, kann die gewünschte Richtlinie direkt im Webshop des Beuth-Verlags bestellt werden. Registrierte Beuth-Kunden können sich über den Link „PDF- Version im Download“ die Richtlinie unmittelbar herunterladen. 25
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