Verbindungen mit Know-how
Anziehverfahren für Verschraubungen
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Anziehverfahren für jede Anwendung

Schraubverbindungen sind die mit Abstand die wichtigsten lösbaren Verbindungen in der Industrie. Immer größer dimensionierte Maschinen und Anlagen erfordern immer größere Verbindungselemente und die bereits vorhandenen Verbindungselemente müssen immer höher und genauer vorgespannt werden.

Mehr als 90% aller Schraubverbindungen werden heute drehend vorgespannt. Konstrukteure berechnen heute mit immer besseren Methoden die notwendige Mindestvorspannkraft einer Schraubverbindung und HYTORC hat die passenden Verfahren entwickelt, um den gestiegenen Anforderungen gerecht zu werden. Das mit Abstand am häufigsten eingesetzte Verfahren ist das drehmomentgesteuerte Anziehen (DGA). Daneben etabliert sich zunehmend das drehmoment-drehwinkelgesteuerte (DDW) sowie das streckgrenzgesteuerte (SGA) Anziehverfahren.

HYTORC bietet mit der neu entwickelten Eco2TOUCH-Steuerung die perfekte 
Prozess- und Dokumentationslösung für alle Anwendungen.

Eco2TOUCH-Steuerung

Die Eco2Touch-Steuerung wurde hinsichtlich des Industriestandards 4.0 entwickelt.
Alle Prozessparameter sind in das System integriert und erfüllen die Anforderungen der VDI/VDE 2862 Blatt 2. 

Die neue Eco2TOUCH-Steuerung von HYTORC ist die elektronische Steuereinheit der EcoPump und arbeitet auf dem aktuellsten Stand der Prozessortechnik. Die Bedienung der Steuerung erfolgt über ein Touch-Display und ermöglicht jede Schraube sicher bis an ihr Maximum anzuziehen. Diese einzigartige Steuerung ermöglicht es jede Schraube mittels intuitiver und einfacher Touch-Bedienung sicher bis ans Maximum anzuziehen. Das Hydraulikaggregat wird dabei, ohne komplizierte Eingabe von Anzugsparametern u.ä., einfach per Touch-Bedienung über Icons gesteuert. Die Parameter-Erstellungen erfolgen unabhängig von fremden Betriebssystemen und frei von Laptop oder PC.

Mit der Eco2TOUCH-Steuerung erfüllt HYTORC nicht nur die in der VDI/VDE 2862-Blatt 2 beschriebenen Mindestanforderungen zum Einsatz von Schraubsystemen und -werkzeugen im Anlagen- und Maschinenbau sowie für Flanschverbindungen an drucktragenden Bauteilen, sondern noch viel mehr. Die Steuerung bietet auf Grund ihrer modularen Bauweise individuelle, flexible und anwenderorientierte Prozess- und Dokumentationslösungen. An den HYTORC-Drehmomentschraubern werden Drehwinkelsensoren angebracht (sofern erforderlich), die den Drehwinkel während des Anziehvorganges messen und überwachen.

Am Hydraulikaggregat wird das Drehmoment über den Druck bestimmt. Die Eco2Touch-Steuerung überwacht den Druck und den Drehmomentanstieg während des Schraubvorganges. Solange Drehmoment und Drehwinkel proportional steigen, befindet sich die Schraube im elastischen Bereich. Erhöht sich das Drehmoment nicht mehr proportional zum Drehwinkel, ist die maximale Spannkraft der Schraube erreicht. Das System schaltet dann automatisch ab und dokumentiert den Vorgang.

Die Eco2TOUCH von HYTORC erfüllt die in der VDI/VDE 2862-Blatt 2 geforderten technischen Mindestanforderungen für Schraubverbindungen der Kategorie A und B, u.a.

Direkt gemessene Steuergröße (wie z.B. Drehmoment, Drehwinkel, Längung, Druck)
Direkt gemessene Kontrollgröße (wie z.B. Drehmoment, Drehwinkel, Längung, Druck)
Steuer- und Kontrollgröße dürfen nicht identisch sein
Bereitstellung der Schraubergebnisse zur Weiterverarbeitung
Exakte Datenaufzeichnung dank der diskontinuierlichen Arbeitsweise des Werkzeuges
Bewertung jedes Verschraubungsvorganges
Bereitstellung der Prozessparameter als Text- (CSV) und Graphikdateien (PDF)
Systemüberwachung durch Selbsttest aller relevanten Steuer- und Kontrollgrößen
Redundante Messgrößenerfassung über optionale industrielle Schnittstellen 

Vorteile im Überblick

Die wichtigsten Systemvorteile:

 

BEDIENUNG

Das Eco2TOUCH-System ist einfach und intuitiv zu bedienen. Alle Einstellungen erfolgen über Bilder und Icons.
Die integrierte Bedienungsanleitung ist jederzeit über das 7 Zoll Display ablesbar.

DOKUMENTATION

Das System bietet eine revisions- und manipulationssichere Dokumentation aller Einstellungen und der ermittelten Messwerte.
Die erfassten Daten werden nach Vorgabe abgespeichert und ausgedruckt.

 

MATERIALSCHONUNG

Das kombinierte Schraubverfahren erkennt das Erreichen der Materiallimits.
Das Eco2TOUCH-System bietet umfangreiche Parametriemöglichkeiten zur Erhöhung der optimalen Fehlererkennungsrate und vermeidet Schäden.

 

PARTNERVORTEILE

Durch das Baukastensystem der Eco2TOUCH können über 1.000 Varianten zusammengestellt werden. Das System bietet die Möglichkeit weitere Sensoren einzubinden und ermöglicht damit eine hohe Dokumentations- und Qualitätssicherung.

 

PROZESSTRANSPARENZ

Durch die visuelle Verlaufsdokumentation, die automatisierte Sensorprüfroutinen, die Endwertdokumentation sowie die Plausibilitätskontrolle innerhalb des Systems ist die volle Prozesstransparenz sichergestellt.

 

QUALITÄTSKONTROLLE

Das Eco2TOUCH-System führt bei jedem Schraubprozess selbständig eine Qualitätskontrolle mit Protokollierung und Dokumentation durch. Die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Verschraubungen ist dadurch garantiert.

 

SICHERE MONTAGE

Durch die kontinuierliche Kontrolle des Schraubprozesses und der automatischen Erkennung von fehlerhaften Verschraubungen
ist eine prozesssichere Montage bis zum technisch möglichen Maximum der Schraubverbindung gewährleistet.

 


Die wichtigsten Technologievorteile:

 

MODULARES SYSTEM

Durch den modularen Aufbau des Systems sind die Komponenten wie Hydraulik, Software und Elektronik flexibel kombinierbar
und jederzeit erweiterbar. Dadurch wird das System extrem vielseitig.

VERFAHRENSVERKETTUNG

Ein hochwertiger Sequenzer ermöglicht eine professionelle und anwendungsspezifische Schraubverfahrensverkettung sowie
eine leistungsfähige Auswertung der erzielten Ergebnisse.

MESSPLATZFUNKTIONALITÄT

Das System kann eine automatische Prüfung der Sensorik vornehmen und so den Anwender bei der optimalen Umsetzung der Richtlinien unterstützen.
Zudem wird ein umfassender Report erstellt.

GRADIENTENÜBERWACHUNG

Die Gradientenüberwachung erfolgt während des gesamten Anzugsprozesses. Der Schraubprozess wird vor einem Materialversagen sicher beendet.
Dabei wird die maxiamle technisch Vorspannkraft ermöglicht und sichergestellt.

SCHRAUBVERFAHREN

Das patentierte und derzeit einzigartige SGA-Schraubverfahren liefert prozesssichere Streckgrenzen-Ergebnisse
durch geregelte Anzugsprozesse für jede Art von HV-Verbindungen.

WEBFÄHIGKEIT

Das System ist netzwerkfähig und per Web erreichbar. Eingesetzte Schnittstellen sind sowohl LAN/WLAN als auch GSM/UMTS.
Zudem sind die Daten direkt auf der Maschine im Netzwerk abrufbar und zukünftig auch online erreichbar.

 

EXTERNE SENSORIK

Zur erweiterten Redundanz, Plausibilitätskontrolle sowie als Steuer- oder Kontrollgröße kann beliebige, externe Messensorik
mit industriellen Standardschnittstellen konfiguriert und verbunden werden.

 

 

Anziehverfahren im Überblick

Die angewandten Anziehverfahren der VDI 2230



DGA

Hydraulisches, drehmomentgesteuertes Anziehen mit Dokumentation

Anziehfaktor: 1,4 – 1,6
Abschaltkriterium: erreichter Hydraulikdruck bezogen auf das vorab kalibrierte Drehmoment
Genaue und sichere Einstellung der Drehmomente
Kalibrierbares Anziehverfahren
Hohe Drehmomente auf kleinstem Raum
Automatischer Prozessablauf, der das Kriechen und Setzen der Verschraubung berücksichtigt
Dokumentierbare Prozessparameter: Datum, Uhrzeit, Monteur, Soll-Drehmoment, Ist-Drehmoment


Das drehmomentgesteuerte Anziehverfahren eignet sich für alle Schraubverbindungen. Beim hydraulischen, drehmomentgesteuerten Anziehen bleibt der Drehmomentschrauber beim Erreichen des eingestellten Drehmomentes stehen und signalisiert, dass er das Drehmoment erreicht hat. Um nicht zusätzlich zur Streuung der Reibung auch noch Ungenauigkeiten im Drehmoment zu addieren, hat HYTORC besonders exakte Drehmomentschrauber entwickelt. Durch den Torsionsrückhaltehebel wird über das eingestellte Drehmoment die direkte Vorspannkraftübertragung auf die Schraube optimiert. Darüber hinaus wurde die Schraubgeschwindigkeit bei den HYTORC hydraulische Drehmomentschrauber durch den Torsionsrückhaltehebel markant erhöht. Da mit steigendem Hydraulikdruck auch direkt das Anziehdrehmoment steigt, wird die Schraubverbindung stufenweise vorgespannt.


DDW

Drehmoment-drehwinkelgesteuertes Anziehen mit Dokumentation

Anziehfaktor: 1,4 – 1,6
Abschaltkriterium: erreichter Hydraulikdruck bezogen auf das vorab kalibrierte Drehmoment
Praxismässige Bestimmung des Drehwinkels der Schraube nach Erreichen eines bestimmten Fügemoments
Für alle hydraulischen Drehmomentschrauber mit Hub-Weg-Steuerung einsetzbar
Automatischer Prozessablauf mit präziser Umschaltung von Drehmoment, Fügemoment, Drehwinkel
Überwachung von Fügemoment, Drehwinkel- und End-Drehmoment zur nachträglichen Bestimmung der Reibbeiwerte der Schraubverbindung
Dokumentierbare Prozessparameter: Datum, Uhrzeit, Monteur, Fügemoment, Ist-Drehwinkel, Ist-Drehmoment, iO/niO Darstellung


Das hydraulische, drehmoment-drehwinkelgesteuerte Anziehverfahren misst indirekt die Längung der Schraube. Über die Gewindesteigung kann einem exakten Drehwinkel auch eine definierte Längenänderung der Verschraubung zugeordnet werden. Allerdings kann diese Messung nur dann zur Bestimmung der Vorspannkraft genutzt werden, wenn der Drehwinkel auch wirklich in eine Längenänderung der Schraubverbindung umgesetzt wird.

Das von HYTORC entwickelte hydraulische, drehmoment-drehwinkelgesteuerte Anziehverfahren überwacht nicht nur das Fügemoment und den Drehwinkel, sondern auch das Enddrehmoment. Erst wenn der erforderliche Drehwinkel und das Enddrehmoment im vorgegebenen Parameterfenster sind, bewertet das System den Anziehvorgang als korrekt abgeschlossen. Eine weitere Steigerung der Genauigkeit wird erreicht, wenn die Schraubverbindung bis in den überelastischen Bereich angezogen wird. Dabei werden alle Prozessparameter von der Eco2TOUCH-Steuerung kontrolliert, dokumentiert und archiviert.

Dieses Anziehverfahren eignet sich besonders bei Schraubverbindungen mit kurzen Klemmlängen und im Fertigungsprozess/Fertigungsstraßen. Es ist dort anzuwenden, wo Schraubverbindungen nach ISO4014, ISO4017 und ISO4762 in Gewindebohrungen eingeschraubt werden.





SGA

Streckgrenzengesteuertes Anziehen mit Dokumentation

Anziehfaktor: 1,2 – 1,4
Abschaltkriterium: vorgegebener Drehmoment-Drehwinkel-Koeffizient
Praxismässige Bestimmung am Bauteil durch Längenmessung
Einfache Anpassung von Schraubfallhärte, Schwelldrehmoment und Abschaltkriterium
Für alle hydraulischen Drehmomentschrauber mit Hub-Weg-Steuerung einsetzbar
Automatischer Prozessablauf mit präziser Umschaltung von Fügemoment auf Drehwinkel
Überwachung des Drehmoment-Drehwinkel-Koeffizienten mit Rück- und Vorschau
Dokumentierbare Prozessparameter: Datum, Uhrzeit, Monteur, Fügemoment, End-Drehmoment und iO/niO Darstellung


Das hydraulische, streckgrenzgesteuerten Anziehverfahren ist ein überelastisches Anziehverfahren, bei dem der Fließbeginn der Schraube als Steuergröße für die Höhe der Vorspannkraft dient. Unabhängig von der Unterkopfreibung wird die Schraube so weit angezogen bis die Streckgrenze infolge der Beanspruchung aus Zug- und Torsionsspannung überschritten wird. Die Eco2TOUCH-Steuerung erkennt das Ende des elastischen Bereiches und beendet bei zuvor festgelegter Gradientenänderung den Schraubvorgang. Da die Schraube nur in einem sehr geringen Maß plastisch verformt wird, können auch Schraubverbindungen mit kurzen Klemmlängen streckgrenzgesteuert angezogen werden. Während des Anziehvorganges werden alle Prozessparameter von der Eco2TOUCH-Steuerung kontrolliert, dokumentiert und archiviert.

Dieses Anziehverfahren eignet sich besonders bei Schraubverbindungen mit kurzen Klemmlängen und beim Einsatz von Verschraubungssystemen auf Baustellen. Es ist dort anzuwenden, wo Schraubverbindungen nach ISO4014, ISO4017 und ISO4762 in Gewindebohrungen eingeschraubt werden.


Zusätzliche Verschraubungsverfahren von HYTORC



DGD

Drehmoment gesteuertes Anziehen, Drehwinkel überwacht

Anziehfaktor: 1,4 – 1,6
Abschaltkriterium: erreichter Hydraulikdruck bezogen auf das vorab kalibrierte Drehmoment
Praxismässige Bestimmung des Drehwinkels der Schraube nach Erreichen eines bestimmten Fügemoments
Für alle hydraulischen Drehmomentschrauber mit Hub-Weg-Steuerung einsetzbar
Automatischer Prozessablauf mit präziser Umschaltung von Drehmoment, Fügemoment, Drehwinkel
Überwachung von Fügemoment, Drehwinkel- und End-Drehmoment zur nachträglichen Bestimmung der Reibbeiwerte der Schraubverbindung
Dokumentierbare Prozessparameter: Datum, Uhrzeit, Monteur, Fügemoment, Ist-Drehwinkel, Ist-Drehmoment, iO/niO Darstellung


DGS

Drehmomentgesteuertes, streckgrenzüberwachtes Anziehen

In diesem Montageverfahren ist der Steuerwert das Soll-Drehmoment und der lineare Steigungsverlauf die Kontrollgröße zum Prozessabschluss. Liegt eine Abweichung des linearen Verlaufs durch die Erkennung der Streckgrenze vor, wird der Prozess gestoppt. Das bedeutet: kein Schraubenabriss mehr.


SGD

Streckgrenzgesteuertes, Drehwinkelüberwachtes Anziehen

In diesem Montageverfahren ist der Steuerwert das Soll-Drehmoment und der lineare Steigungsverlauf sowie der erzielte Drehwinkel die Kontrollgröße zum Prozessabschluss.


EXT

Extern gesteuertes Anziehverfahren über beliebige Messsensoren

Anziehfaktor: 1,05 – 1,2
Abschaltkriterium: Erreichen des vorgegebenen ?l-Wertes
Unabhängig vom Bauteil und Reibbeiwert
Schraubenkalibrierung erforderlich
Ultraschall: Die Verschraubungen müssen mit einem Sensor versehen sein, der die Längenänderung der Schraube beim Anziehvorgang permanent misst
Messschraube: Die Verschraubungen müssen mit einem Messstift versehen sein, über den die Schraubendehnung  während des Anziehvorganges gemessen wird
Nach Erreichen der Soll-Längung wird das Montagewerkzeug automatisch abgeschaltet
Einfache Abschaltung
Automatischer Prozessablauf mit präziser Überwachung und Abschaltung
Dokumentierbare Prozessparameter


Analyse-Tools von HYTORC



DAT

Analysetool zur Kontrolle des Weiterdrehwinkels bei drehmomentgesteuert angezogenen Schrauben

Dieses Analysemodul ermittelt den Weiterdrehwinkel einer mit Drehwinkelsensor angezogenen Schraube von einem  definierten Fügemoment bis zum Erreichen des definierten Soll-Drehmoment. In diesem Montageverfahren ist die Steuergröße das Soll-Drehmoment.


SEQ

Sequenzer – Verkettung aller genannten Verfahren in beliebiger, automatisierter Reihenfolge

In diesem Modul lassen sich alle verfügbaren Montageverfahren im beliebiger Reihenfolgen zusammenstellen. In der Standardausführung „ohne ext. Sensorik“ ist die Kategorie-Klassifizierung entsprechend der Verkettungsart zu treffen.


Videos aus der Praxis

1 - Drehmomentgesteuertes, drehwinkelüberwachtes Anziehen

3 - Axiales, drehmoment-drehwinkelgesteuertes Anziehen mit SmartDISK zWasher

5 - Axiales drehmomentgesteuertes Anziehen mit der SmartDISK zWasher

7 - Axiales drehmomentgesteuertes Anziehen mit Ringschlüsselwerkzeug

9 - Drehmomentgesteuertes, streckgrenzüberwachtes Anziehverfahren

11 - Streckgrenzgesteuertes Anziehen mit Abstützarm

13 - Streckgrenzengesteuertes, drehwinkelüberwachtes Anziehen mit Abstützarm

2 - Drehmoment-drehwinkelgesteuertes Anziehen

4 - Axiales drehmomentgesteuertes Anziehen mit SmartDISK zWasher

6 - Axiales, drehmomentgesteuertes Anziehen mit Ringschlüsselwerkzeug

8 - Axiales drehmomentgesteuertes, drehwinkelüberwachtes Anziehen

10 - Axiales drehmomentgesteuertes, streckgrenzüberwachtes Anziehen

12 - Streckgrenzgesteuertes Anziehen ohne Abstützarm mit zWasher

14 - Streckgrenzengesteuertes, drehwinkelüberwachtes Anziehen

KONTAKT

   HYTORC | Barbarino & Kilp GmbH  |  Justus-von-Liebig-Ring 17  |  D-82152 Krailling  |    Telefon: +49 (0) 89-230 999 - 0

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