Ausgabe - 01-02 - 2012 - Produktion

22 · Praxis · Produktion · 12. Januar 2012 · Nr. 1-2
SCHRAUBTECHNIK
Gesteuerter Impulsschrauber
beschleunigt Feldhäcksler-Montage
SABRINA HACHENBERG
PRODUKTION NR. 1-2, 2012
Mit Hilfe eines elektronisch gesteuertenDruckluft-Impulsschraubers
von Atlas Copco Tools konnte
die Landmaschinenmontage bei
John Deere beschleunigt und
sicherer gemacht werden.
ESSEN (RM). Eine hohe Prozesssicherheit
und schnelle Montage waren
die Ziele einer Testreihe beim
Landmaschinenhersteller. Denn bei
der Verschraubung von Ringspannelementen
in 820 PS starke Feldhäcksler
galt es, Setzerscheinungen
zu überwinden und den Schraubvorgang
zu verkürzen. Mit Hilfe des
Druckluft-Impulsschraubers Pulsor
C von Atlas Copco Tools gelang beides:
präzises Verschrauben und eine
Zeitersparnis von 65 %.
Herzstück der Häcksler ist eine
Vielmessertrommel. Insgesamt 56
Spezialmesser stellen bei geringem
Kraftaufwand sicher, dass der Anteil
an Überlängen des Ernteguts minimal
ist – gut für die Häckselqualität.
Die in der Leistung von 600 auf 820
PS (441 auf 603 KW) gesteigerte
Maschine bringt die durch ein Powerband
angetriebene Messertrommel
auf eine Drehzahl von 1 100
min -1 . Angesichts dieser hohen
Drehzahl ist eine hohe Prozesssicherzeit
notwendig, denn schon ein
einziges loses Messer führt laut John
Deere zum Totalschaden.
INGO JENSEN, PRODUKTION NR. 1-2, 2012
Die Lösung war ein Ringspannelement,
das eine konische Verbindung
ersetzt und dem Antriebsriemen
den notwendigen Halt gibt.
Das Spannelement besteht aus zwei
Innenringen mit Außenkegel und
einem Außenring mit Innenkegel.
Durch das Anziehen der zehn
Spannschrauben werden die Innenringe
gegeneinander gezogen.
Die dabei entstehenden radialen
Spannkräfte pressen den Außenring
in die Nabenbohrung und die
Innenringe auf die Welle, wodurch
ein Drehmoment zwischen Welle
und Nabe übertragen wird.
Vom Lieferanten der Spannelemente
wird ein Voranzug mit halbem
Anzugsmoment über Kreuz
mit anschließendem Anzug auf 73
Nm im Uhrzeigersinn vorgegeben.
Die Günzburger Steigtechnik GmbH hat MTU Friedrichshafen mit einer
elektrisch verstellbaren Arbeitsbühne für den Test von Großdieselmotoren
ausgestattet.
sie millimetergenau in der Höhe
verfahrbar ist, wird eine ergonomische
Arbeitsweise gefördert.
Die über 4,60 m lange und 3 m
hohe Hauptarbeitsbühne ist komplett
fahrbar und besteht aus zwei
Teilen, wobei eine Plattform knapp
über 3 m lang ist, und die zweite
Plattform 1,50 m. Beide Arbeitsbereiche
sind 1,05 m breit und können
jeweils in der Höhe zwischen 1,00
und 1,90 m verfahren werden.
Diese Flexibilität erleichtert der
zur Tognum-Gruppe gehörenden
MTU die Arbeit deutlich, denn die
zu prüfenden Motoren sind zum
einen unterschiedlich groß, zum
anderen gibt es bei jedem Motor
mehrere Prüfbereiche, die in unterschiedlichen
Höhen liegen. Mit
Hilfe der Arbeitsbühne können die
Techniker punktgenau dorthin fahren,
wo sie hin müssen – ohne dass
sie sich besonders strecken oder
nach unten bücken müssen.
Um das Arbeiten noch bequemer
und sicherer zu machen, wurde an
der größeren Plattform eine 150 mm
tiefe und schwenkbare Plattformverbreiterung
angebracht. Dies er-
Probleme bereitete das Setzverhalten
des Ringspanners, so John
Deere. Denn zunächst musste jede
Schraube 25 Mal per Hand mit einem
schweren Drehmomentschlüssel
nachgezogen werden - für eine
Serienproduktion nicht akzeptabel.
Die Lösung des Schraubproblems
war schließlich der elektronisch
gesteuerte Druckluft-Impulsschrauber
Pulsor C. Mit 100 verschiedenen
Programmen und einem
Drehmoment bis 450 Nm ist er
laut Atlas Copco vielseitig einsetzbar.
Die Montage des Ringspannelements
mit seinen zehn Spannschrauben
erfolgt nun mit diesem
Impulsschrauber und elektronisch
gesteuerter Druckluftzufuhr.
Das Problem der extremen Setzerscheinungen
hat man durch ein
möglicht eine individuelle und nahezu
spaltfreie Anpassung der Plattform
an die unterschiedlichen
Motortypen.
Auf der gegenüberliegenden Seite
der fahrbaren Hauptbühne befindet
sich am Motorenprüfstand eine
fest an der Hallenwand und im Boden
verankerte weitere Plattform,
die ebenfalls 4,60 m lang ist und sich
genauso flexibel in der Höhe verfahren
lässt wie das fahrbare Pendant
auf der gegenüberliegenden Seite.
Über Bedienpulte auf den Plattformen
und am Boden können die
Motorenprüfer die Bühnenteile in
die jeweils gewünschte Höhe verfahren.
Der Aufstieg auf die Plattformen
erfolgt über Treppen, die sich
um 90° schwenken und ein- sowie
ausklappen lassen.
Die Sonderkonstruktion aus korrosionsbeständigem
Aluminium
hat weitere praktische Details: In
die fest installierte Arbeitsbühne
sind beispielsweise Plattformverbreiterungen
integriert, die sich
elektromotorisch an der Längsseite
um bis zu 400 mm ausfahren
lassen. Dies ermöglicht den MTU-
Technikern ein direktes Andocken
an den Motoren und ein sicheres
Extreme Setzerscheinungen an
den zehn Spannschrauben eines
Ringspannelements wurden durch
den Einsatz des Druckluft-Impulsschraubers
Pulsor C vermieden.
Bild: Atlas Copco Tools
dreistufiges Verfahren gelöst. Zwischen
die beiden vom Lieferanten
vorgegebenen Schritte wurde ein
zusätzlicher Schritt geschaltet, bei
dem die Schrauben ein weiteres Mal
über Kreuz auf ein etwas höheres
Moment angezogen werden. Anschließend
wird jede Schraube im
Uhrzeigersinn so lange befestigt, bis
der vorgegebene Endanzug von 73
Nm erreicht ist. Dadurch konnte die
Anzahl der Verschraubungen, die
für eine stabile Verbindung notwendig
sind, von gut 250 auf etwa 100
reduziert werden. Dabei wirkt das
Wechselspiel zwischen Impuls und
Entspannung nach Angabe des
Schrauberherstellers den Setzerscheinungen
entgegen, so dass
beim gesamten Spannprozess 20
min eingespart und die Taktung erhöht
werden konnte. Ein weiterer
Vorteil ist die automatische Winkelüberwachung
des Werkzeuges.
In den Testläufen fanden John
Deere und Atlas Copco heraus, dass
alle Verschraubungen in Ordnung
sind, wenn der Drehwinkel beim
ARBEITSBÜHNE
Teilweise fahrbar: Großmotoren schneller geprüft
GÜNZBURG (RM). Die mehrteilige,
elektrisch verstellbare und teilweise
fahrbare Arbeitsbühne steht in einem
der Motorenprüfstände in der
Serienmontage und unterstützt
nach MTU-Angabe eine schnelle
Auslieferung der Motoren unter
anderem für die Schifffahrt, Energieversorgung
und Eisenbahn.
Mehrere Mitarbeiter können gleichzeitig
auf der Plattform arbeiten. Da
Schwere Motoren
Die Tognum-Gruppe mit ihren beiden
Geschäftsbereichen „Engines“
und „Onsite Energy & Components“
stellt Motoren und Antriebssysteme
für Anwendungen
abseits der Straße sowie dezentrale
Energieanlagen her. Basis hierfür
sind Dieselmotoren bis 9 100
kW, Gasmotoren bis 2 150 kW und
Gasturbinen bis 45 000 kW Leistung.
Tognum erzielte im Geschäftsjahr
2010 einen Umsatz von
rund 2,56 Mrd Euro und beschäftigt
über 9 000 Mitarbeiter.
Plattformen lassen sich spaltfrei
an die Motoren andocken
Keine kraftraubenden
Drehmomentschlüssel mehr
Arbeiten mit dem Spaltmaß Null.
Bei MTU wird vor der Auslieferung
jeder Motor umfassend getestet:
Nach Fertigstellung wird er auf ein
Fundament gesetzt und in eine Art
Garage gestellt und unter anderem
mit Wasser, Öl, Luft und Kraftstoff
versorgt. Zudem wird die Drehzahl
simuliert. Mit dem praxisnahen
Härtetest für die bis zu 50 t schweren
Motoren wird nach MTU-Angabe
noch am Produktionsstandort
sichergestellt, dass die Maschine
vollständig funktioniert.
Weniger schrauben
Mit Hilfe eines Druckluft-Impulsschraubers
von Atlas Copco Tools
kann John Deere das Ringspannelement
eines Feldhäckslers nun
präziser und deutlich schneller verschrauben:
▶ 100 statt 250 Verschraubungen
▶ Dreistufiges Verfahren
▶ Zeitersparnis 65 %
▶ 100 Schraubprogramme
▶ Drehmoment bis 450 Nm
▶ Automatische Winkelüberwachung
▶ Ergonomisch bedienbar
letzten Anzug auf 73 Nm nicht mehr
als 20° beträgt. Die Steuerung des
Geräts, der Pulsor Focus, meldet
dann ein „i. O.“ (in Ordnung). Die
Winkelkontrolle war bisher nur den
gesteuerten Elektrowerkzeugen vorbehalten,
die jedoch kontinuierlich
anziehen. Der pulsierende Anzug
des Pulsor C hat sich gegen die extremen
Setzerscheinungen als überlegen
erwiesen, so die Testpartner.
Fehlerhafte Verschraubungen
meldet die Steuerung direkt; sie
werden durch ein akustisches Signal
und eine rot leuchtende Lampe
signalisiert. Dadurch arbeitet der
Druckluftschrauber genauer als die
Vorgänger-Pulsoren ohne elektronische
Steuerung. Zukünftig sollen
die bei der Verschraubung ermittelten
Daten ins Tools-Net von John
Deere gemeldet werden. Die von
Atlas Copco bereitgestellte Datenbank
macht eine einwandfreie Rückverfolgbarkeit
möglich, da ein Bauteil
mittels Barcode der Verschraubung
zugeordnet werden kann.
www.atlascopco.de
EFFIZIENZ-NAVI PREIS
MATERIAL ENERGIE
SERVICE HANDHABUNG ✔
ZEIT ✔ LEBENSDAUER
KOSTEN SENKEN MIT PRODUKTION
Die Arbeitsplattformen der elektrisch höhenverstellbaren Arbeitsbühnen lassen
sich elektromotorisch um bis zu 400 mm verbreitern, um ein Arbeiten ohne
Spalt ermöglichen. Bild: Günzburger Steigtechnik GmbH
Teilweise werden die Motoren bis
zu 60 h beobachtet, ehe sie endgültig
den Prüfstand verlassen und für
die Auslieferung freigegeben werden.
Weil die Anschlüsse an den
Motoren teils bis zu 2,50 m hoch
installiert sind, ist die Arbeitsbühne
von Günzburger Steigtechnik besonders
hilfreich.
www.steigtechnik.de
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