Was ist ein Drehmomentschraubendreher?
Ein Drehmomentschraubendreher ist ein Werkzeug, mit dem sich das richtige Drehmoment präzise auf eine Schraubverbindung aufbringen lässt. Er gewährleistet eine dauerhafte und sichere Verbindung, verhindert Schäden durch ein zu geringes Drehmoment und schützt die Verbindung gleichzeitig vor Beschädigungen durch ein zu hohes Drehmoment beim Anziehen. Drehmomentschraubendreher werden für Anwendungen mit geringen Drehmomentwerten sowie für Präzisionsarbeiten eingesetzt, bei denen die Gefahr von Beschädigungen durch eine fehlerhafte Drehmomentanwendung besteht. Manuelle Drehmomentschraubendreher, sowohl in mechanischer als auch in elektronischer Ausführung, ermöglichen das präzise Anziehen von Verbindungen im Bereich von 0,02 Nm bis 15 Nm, in der pneumatischen Ausführung sogar bis zu 150 Nm.
Einsatz von Drehmomentschraubern in der Praxis
Drehmomentschrauber finden in jedem Industriezweig breite Anwendung, und ihre häufigsten Einsatzbereiche sind:
Montageprozess – sie bewähren sich hervorragend in Produktions- und Montagelinien für eine Vielzahl von Produkten und ermöglichen die schnelle, einfache und sichere Anwendung oft sehr kleiner Drehmomentwerte, was mit anderen Werkzeugen nicht möglich wäre. Hand-Drehmomentschrauber – z. B. aus den Serien TORSIOMAX und – verhindern dank präziser Rutschkupplungen eine Beschädigung der Verbindung, was den Montageprozess erheblich beschleunigt und das Risiko von Bedienungsfehlern minimiert, während gleichzeitig eine sehr hohe Präzision von +/-6 % für die hergestellten Verbindungen gewährleistet wird.
Der Einsatz von pneumatischen Drehmomentschraubern ermöglicht hingegen eine Massenproduktion, die mit Handwerkzeugen nicht realisierbar wäre. Pneumatische Drehmomentschrauber sind mit präzisen Abschaltkupplungen ausgestattet, wodurch das Drehmoment mit einer hohen Genauigkeit von +/-10 % aufgebracht wird und der Bediener keine Zweifel an der korrekten Ausführung der Verbindung hat. Pneumatische Drehmomentschrauber ermöglichen zudem die Übertragung hoher Drehmomente – bis zu 150 Nm. Dies wird durch den Einsatz spezieller Reaktionsarme ermöglicht, die den Bediener schützen und für Komfort und Ergonomie bei der Arbeit sorgen. Ein gutes Beispiel hierfür sind die pneumatischen Drehmomentschrauber der Marke DOGA aus der Serie DESI / DSEL.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Drehmoment mithilfe eines Drehmomentwerkzeug-Testers eingestellt wird – was vor einer versehentlichen oder unbefugten Änderung des Drehmomentwerts schützt und somit eines der größten Risiken im Montageprozess beseitigt.
Qualitätskontrolle – zur Überprüfung bereits hergestellter Verbindungen – für solche Aufgaben können sowohl mechanische Modelle mit Rutschkupplung eingesetzt werden, mit denen sich beispielsweise schnell überprüfen lässt, ob an einer bestimmten Verbindung das minimal erforderliche Drehmoment angewendet wurde, aber eine noch bessere Wahl können elektronische Schraubendreher sein – die eine Messgenauigkeit von 1 % garantieren sowie die Möglichkeit bieten, die Messergebnisse im internen Speicher zu speichern und anschließend zu archivieren.
Forschungs- und Prototypenarbeiten – hierfür eignen sich hervorragend elektronische Schraubendreher der Marke BMS, z. B. aus der MS- oder MST-Serie. Es handelt sich um hochwertige Drehmomentschraubendreher, die sich durch eine Messgenauigkeit von 1 % sowohl im Rechts- als auch im Linkslauf (CW/CCW) auszeichnen. Dank der Funktionen TRACK, PEAK und PRESET kann der Bediener Drehmomentmessungen in Echtzeit durchführen, das für eine bestimmte Verbindung zulässige maximale Drehmoment festlegen sowie das Bruchdrehmoment der Verbindung genau bestimmen. Alle ermittelten Messergebnisse können im internen Speicher des Drehmomentschraubers gespeichert und anschließend mithilfe der vom Hersteller kostenlos bereitgestellten Software auf einen PC übertragen werden. Alle Informationen zu dieser Serie finden Sie unter Elektronische Drehmomentschraubendreher.
Worauf sollte man bei der Auswahl eines Drehmomentschraubers achten?
Es gibt einige wichtige Kriterien, die der Anwender bei der Auswahl eines für seine Bedürfnisse geeigneten Drehmomentschraubers berücksichtigen muss:
- Der Drehmomentbereich, in dem der Schrauber arbeitet – Deckt er das Drehmoment ab, das der Anwender aufbringen muss, und ist das maximale Drehmoment, das der jeweilige Drehmomentschrauber erreichen kann , mindestens 20 % größer als das maximale Drehmoment, das der Anwender anzuwenden plant – dies gewährleistet einen reibungslosen Betrieb und verlängert die Lebensdauer des Schraubers.
- Art des Prozesses, für den der Drehmomentschrauber eingesetzt wird – Wird er nur gelegentlich verwendet – z. B. nur einige Male täglich zur Durchführung bestimmter Montagearbeiten oder bei der Qualitätskontrolle – dann können manuelle Drehmomentschrauber erfolgreich eingesetzt werden – mechanische oder elektronische – oder wird er sehr intensiv genutzt, z. B. in der Serienmontage – dann ist der Einsatz von Drehmomentschraubern mit pneumatischem Antrieb oder elektrischen Drehmomentschraubern erforderlich.
- Vorhandene Infrastruktur - Bei der Auswahl von Drehmomentschraubern mit elektrischem oder pneumatischem Antrieb ist es wichtig, die vorhandene Infrastruktur und die Betriebskosten zu berücksichtigen – in der Regel sind pneumatische Drehmomentschrauber in der Anschaffung günstiger, erfordern jedoch den Zugang zu einer Druckluftversorgung und die Aufrechterhaltung der Versorgungsanlage in einem entsprechend guten Zustand, um den für ihren ordnungsgemäßen Betrieb erforderlichen Luftdruck sicherzustellen, was während des Betriebs zusätzliche Kosten verursachen kann. Elektrische Drehmomentschrauber hingegen sind zwar in der Anschaffung meist teurer, stellen jedoch nur eine einzige Anforderung: den Zugang zu einer 230-V-Stromversorgung.
- Notwendigkeit der Prozessdatenerfassung – muss lediglich der richtige Drehmomentwert an den hergestellten Verbindungen ermittelt werden, ohne dass eine Dokumentation erforderlich ist – dann reicht der Einsatz von Standard-Drehmomentschraubern wie z. B. TORSIOMAX – Gleitmodelle Oder ist die Dokumentation und Archivierung des angewendeten Drehmomentwerts erforderlich – dann ist der Einsatz fortschrittlicherer Lösungen erforderlich, wie z. B. elektromechanische Drehmomentschraubendreher oder elektronische Drehmomentschraubendreher.
Kalibrierung und Wartung eines Drehmomentschraubendrehers
Alle Drehmomentschraubendreher – sowohl mechanische als auch elektronische – unterliegen ebenso wie andere manuelle Drehmomentwerkzeuge gemäß den Vorgaben der Norm ISO 6789:2017 der Verpflichtung zur regelmäßigen Kalibrierung alle 5.000 Zyklen oder alle 12 Monate. Mechanische Drehmomentschraubendreher sind keine komplizierten Werkzeuge und stellen keine besonderen Anforderungen an die Wartung. Bei elektronischen Drehmomentschraubendrehern ist es hingegen wichtig, auf den guten Zustand des Kabels zwischen Schraubendreher und Anzeigeeinheit zu achten und das Display des Geräts zu schützen, um versehentliche Beschädigungen zu vermeiden.
Anders verhält es sich bei Schraubendrehern mit pneumatischem oder elektrischem Antrieb – in diesem Fall findet die Norm ISO 6789:2017 keine Anwendung, und jeder Hersteller legt die Anforderungen hinsichtlich der Häufigkeit der Kalibrierung der Schraubendreher selbst fest. Auch die Wartungsanforderungen sind höher als bei mechanischen oder elektronischen Schraubzügen. Bei pneumatischen Drehmomentschraubzügen ist es erforderlich, den guten Zustand der Druckluftversorgung zu gewährleisten, einen stabilen Versorgungsdruck aufrechtzuerhalten und durch den Einsatz von Werkzeugschmierern für eine ordnungsgemäße Schmierung des Mechanismus zu sorgen.
Elektrische Drehmomentschrauber erfordern eine regelmäßige Überprüfung und Schmierung des Getriebes, einen sorgfältigen Umgang mit den Stromkabeln, die Auswahl eines Werkzeugs mit einer ausreichenden Reserve des maximalen Drehmoments im Verhältnis zur auszuführenden Verbindung sowie einen ordnungsgemäß geplanten Einsatzablauf und eine angemessene Einsatzhäufigkeit, um eine Überhitzung und Beschädigung des Motors zu vermeiden.
Die häufigsten Fehler bei der Auswahl und Verwendung von Druckluftschraubern
Die Auswahl eines geeigneten Druckluft-Drehmomentschraubers ist keineswegs einfach; ähnlich wie bei der Auswahl anderer Drehmomentwerkzeuge können leicht einige Fehler unterlaufen:
- Falsch gewählter Arbeitsbereich des Drehmoment-Schraubers – der Schrauber arbeitet permanent mit Drehmomenten über 80 % seines maximalen Bereichs – was zu erhöhtem Verschleiß des Mechanismus führt und das Risiko einer Dekalibrierung des Werkzeugs erhöht.
- Instabile Versorgung – die Druckluftanlage arbeitet instabil, es kommt zu Schwankungen des Versorgungsluftdrucks, was sich auf das Erreichen des am Schraubendreher eingestellten Drehmoments auswirkt.
- Mangelnde Schmierung – Beachten Sie, dass ein pneumatischer Drehmomentschrauber eine geringe Menge Schmiermittel am Einlass der Versorgungsluft benötigt, um den Mechanismus vor übermäßigem und beschleunigtem Verschleiß zu schützen. Verwenden Sie zu diesem Zweck professionelle Schmiervorrichtungen/Öler, die speziell für den Einsatz mit Drehmomentschraubern vorgesehen sind.
- Falsche Ausrichtung des Drehmomentschraubers während des Anziehvorgangs – Es ist darauf zu achten, dass der Drehmomentschrauber senkrecht zur Achse der anzuziehenden Schraube positioniert ist; je größer die Abweichung von der Schraubenachse ist, desto größer ist das Risiko eines Messfehlers. Eine fehlerhafte Ausrichtung des Drehmomentschraubers führt zudem zu einem beschleunigten Verschleiß des Mechanismus und verkürzt die Lebensdauer des Drehmomentschraubers
- Nichtverwendung eines geeigneten Reaktionsarms – Pneumatische Drehmomentschraubendreher in gerader Ausführung sollten bei Drehmomenten über 5 Nm an speziell für diesen Zweck vorgesehenen Reaktionsarmen montiert werden, die eine axiale Ausrichtung des Schraubendrehers zur zu bearbeitenden Verbindung gewährleisten und vor allem die Gesundheit des Bedieners schützen. Wird kein geeigneter Reaktionsarm verwendet, wird die Zentrifugalkraft direkt auf das Handgelenk des Bedieners übertragen und kann zu Verletzungen führen.
Wann lohnt sich der Einsatz eines Drehmomentschraubers?
Drehmomentschrauber sollten überall dort eingesetzt werden, wo:
- ein genau festgelegtes Drehmoment angewendet werden muss, insbesondere wenn dieses 5 Nm nicht überschreitet. Unter solchen Bedingungen wäre die Verwendung eines Drehmomentschlüssels umständlich und würde das Risiko einer fehlerhaften Drehmomentübertragung erheblich erhöhen.
- Der Drehmomentschraubendreher eignet sich auch hervorragend für alle Verbindungen an engen Stellen mit erschwertem Zugang – z. B. nur direkt von oben oder von unten an der Schraube.
- Pneumatische Drehmomentschraubendreher lohnen sich auch zur Beschleunigung der Produktion, da der pneumatische Antrieb den Montageprozess erheblich beschleunigt und die präzise Abschaltkupplung eine exakte Übertragung des erforderlichen Drehmoments gewährleistet.
- Elektronische Drehmomentschraubendreher eignen sich für Forschungs- und Prototypenarbeiten – wo die experimentelle Ermittlung des erforderlichen Drehmoments an der Verbindung oder die Überprüfung der Konstruktionsvorgaben erforderlich ist – sowie bei der Qualitätskontrolle der hergestellten Verbindungen.
