Elektronischer und mechanischer Drehmomentschlüssel – die wichtigsten Unterschiede
Handbetätigte Drehmomentschlüssel lassen sich in zwei Typen einteilen – mechanische und elektronische Schlüssel. Mechanische Drehmomentschlüssel lassen sich noch in mehrere Untertypen unterteilen:
- Schlüssel mit Federmechanismus – müssen nach Beendigung der Arbeit entspannt werden,
- Schlüssel mit Stabmechanismus – müssen nach Beendigung der Arbeit nicht entspannt werden.
Schlüssel mit Federmechanismus lassen sich anhand der Art der Signalisierung des erreichten Drehmoments in weitere Unterkategorien einteilen:
- Auslöseschlüssel (Klick) – der Anwender hört nach Erreichen des Drehmoments ein charakteristisches Klicken,
- Knickschlüssel – der Schlüsselarm knickt nach Erreichen des Drehmoments um ca. 20 Grad ab,
- Schlüssel mit Rutschkupplung – Aktivierung der Rutschkupplung nach Erreichen des Drehmoments.
Mechanische Schlüssel erlauben die Einstellung des erforderlichen Drehmomentwerts entweder über eine Skala oder über die Justierung mit einem Drehmomentprüfgerät.
Elektronische Schlüssel arbeiten dagegen auf der Basis von Dehnungsmessstreifen, die Messdaten an eine Elektronik übertragen, und die Messergebnisse werden anschließend auf dem Display des Schlüssels angezeigt. Sie ermöglichen die Messung des Drehmoments in Echtzeit – Funktion Track – sowie die Messung von Spitzenmomenten in der Funktion Peak. Im Gegensatz zu mechanischen Schlüsseln verfügen sie über einen internen Speicher, der die Archivierung der erzielten Ergebnisse ermöglicht, und zeichnen sich durch eine höhere Messgenauigkeit aus – bis zu 1 % CW/CCW. Sehen Sie sich die BMS Ireland TWS Schlüssel an.
Elektronische Drehmomentschlüssel gibt es häufig auch in verschiedenen Konfigurationen, z. B. in der Version mit Drehmoment- und Winkelmessung – STAHLWILLE Serie 713R – oder mit der Möglichkeit zur Kommunikation mit Datenerfassungssystemen per Bluetooth, z. B. Bluetooth-Drehmomentschlüssel.
Elektronischer oder mechanischer Drehmomentschlüssel – Vergleich der Parameter
Mechanische und elektronische Drehmomentschlüssel sind, obwohl sie grundsätzlich dieselbe Arbeit verrichten sollen, sehr unterschiedliche Werkzeuge. Nachfolgend stelle ich einige grundlegende Unterschiede zwischen diesen beiden Typen von Drehmomentschlüsseln dar.
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Mechanischer Drehmomentschlüssel |
Elektronischer Drehmomentschlüssel |
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Messgenauigkeit |
Die nach der Norm ISO 6789-2017 geforderte Standardgenauigkeit beträgt +/-4 %. Immer mehr Hersteller bieten jedoch +/-3 % als Standard an. |
Hochwertige elektronische Drehmomentschlüssel bieten eine Genauigkeit von +/-1 %. Auf dem Markt gibt es aber auch Schlüssel mit geringerer Genauigkeit – bis zu 2 % oder sogar 3 %. |
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Arbeit im Rechts- und Linkslauf (CW/CCW) |
Die überwiegende Mehrheit der mechanischen Drehmomentschlüssel arbeitet nur im Rechtslauf (CW). Nur ein kleiner Prozentsatz der auf dem Markt erhältlichen Modelle ermöglicht die Arbeit sowohl im Rechts- als auch im Linkslauf (CW/CCW) |
Elektronische Drehmomentschlüssel arbeiten sowohl im Rechts- als auch im Linkslauf (CW/CCW). Bietet ein elektronischer Schlüssel die Messung nur in einer Richtung, sollte das für den Käufer ein Warnsignal sein, dass es sich bei dem angebotenen Schlüssel um ein qualitativ schwaches Produkt handelt |
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Signalisierung des erreichten Drehmoments |
Die gängigste Lösung ist die Signalisierung durch ein charakteristisches Klicken. Es gibt auch Schlüssel, die das Erreichen des Drehmoments durch das Abknicken des Arms oder durch die Aktivierung einer Rutschkupplung signalisieren |
Visuelle Signalisierung – durch Farbwechsel des Displays – sowie akustische. Es gibt Modelle elektronischer Drehmomentschlüssel mit Signalisierung durch Vibration des Schlüsselgriffs nach Erreichen des vorgegebenen Drehmoments |
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Möglichkeit, Wechseleinsätze zu verwenden |
Es gibt Modelle, bei denen sich die Ratsche gegen Maul- oder Ringeinsätze austauschen lässt |
Alle Schlüssel solider Qualität ermöglichen den Austausch der Ratsche gegen Maul- oder Ringeinsätze |
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Einstellung des Drehmoments am Schlüssel |
Die Einstellung erfolgt über die Skala des Schlüssels oder mit einem Drehmomentprüfgerät. |
Einstellung über die Tastatur des Schlüssels oder über eine spezielle Software. |
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Möglichkeit, im Voraus mehrere Programme für Drehmomentwerte einzugeben |
Nicht möglich – mechanische Schlüssel können jeweils nur auf ein Drehmoment eingestellt werden. |
Im Speicher des Schlüssels lassen sich mehrere, sogar mehr als zehn Programme für Drehmomentwerte speichern |
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Möglichkeit der Archivierung von Messergebnissen |
Nicht möglich – mechanische Drehmomentschlüssel haben keinen internen Speicher |
Elektronische Drehmomentschlüssel sind mit einem internen Speicher ausgestattet, der das Speichern von mehreren hundert bis zu mehreren zehntausend Messergebnissen ermöglicht |
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Möglichkeit der Datenübertragung vom Schlüssel |
Nicht möglich |
Hochwertige elektronische Schlüssel ermöglichen die Übertragung der im Speicher abgelegten Messergebnisse – entweder per Kabelverbindung oder drahtlos per Bluetooth. |
Mechanischer Schlüssel – Vor- und Nachteile
Ein mechanischer Schlüssel ist ein relativ einfaches Drehmomentwerkzeug. Er erfordert nur eine grundlegende Einweisung in die Bedienung, was die Anwendung auch für Anfänger erleichtert. Ein großer Vorteil ist die mechanische Signalisierung des erreichten Drehmoments, sodass der Anwender nicht auf ein Display schauen muss. Mechanische Schlüssel bieten mehrere Arten der Signalisierung – vom Standard-Klicken über das Abknicken des Arms bis zur Aktivierung einer Rutschkupplung –, sodass sich je nach den Bedürfnissen des Kunden die passende Variante auswählen lässt.
Zu den grundlegenden Nachteilen mechanischer Schlüssel zählen das Fehlen eines Speichers und damit die fehlende Möglichkeit, Messergebnisse zu speichern und zu archivieren, sowie die Tatsache, dass die überwiegende Mehrheit der Modelle nur im Rechtslauf (CW) arbeitet. Ein weiterer Nachteil ist, dass alle Drehmomentschlüssel mit Federmechanismus nach Beendigung der Arbeit entspannt werden müssen.
Elektronischer Schlüssel – Vor- und Nachteile
Der größte Vorteil elektronischer Drehmomentschlüssel ist ihre hohe Messgenauigkeit sowie die Möglichkeit, die erzielten Messergebnisse im internen Speicher abzulegen und anschließend in Datenerfassungssystemen zu archivieren. Die Schlüssel ermöglichen außerdem Messungen im Rechts- und im Linkslauf und müssen nach Beendigung der Arbeit weder entspannt noch anderweitig gesichert werden. Ein sehr großer Pluspunkt ist die Möglichkeit, das Drehmoment in Echtzeit zu kontrollieren, was sie zu idealen Werkzeugen für Forschungseinrichtungen macht. Ein wichtiger Vorteil elektronischer Schlüssel ist die Verfügbarkeit von Versionen mit drahtloser Kommunikation, sodass sie sich leicht in Anwendungen an Industrielinien einfügen lassen, in denen die Kommunikation mit anderen Geräten erforderlich ist – z. B. die Kommunikation mit einer SPS.
Ein Nachteil elektronischer Schlüssel ist das Fehlen einer mechanischen Signalisierung. In den meisten Fällen muss der Bediener das Display beobachten oder sich nach der akustischen Signalisierung richten. Man muss außerdem auf das Display achten, das bei unvorsichtiger Benutzung beschädigt werden kann. Zu den Nachteilen elektronischer Schlüssel kann man gewissermaßen auch den Preis zählen – Modelle solider Hersteller sind in der Regel 2-3 Mal teurer als ihre mechanischen Entsprechungen.
Welchen Drehmomentschlüssel sollte man wählen? Die wichtigsten Bewertungskriterien
Um am Ende die bestmögliche Entscheidung zu treffen, sollten bei der Wahl von Drehmomentschlüsseln einige grundlegende Kriterien berücksichtigt werden:
Genügt uns lediglich die Bestätigung, dass der für die jeweilige Verbindung mindestens erforderliche Drehmomentwert erreicht wurde?
Ist dies die Hauptbedingung, genügt ein mechanischer Standard-Drehmomentschlüssel vollkommen.
Ist eine Archivierung der erzielten Messergebnisse notwendig?
Besteht eine solche Anforderung, ist der Kauf eines elektronischen Schlüssels erforderlich – nur dieser Typ bietet das Speichern der Ergebnisse im internen Speicher und die Möglichkeit ihrer weiteren Verarbeitung oder Archivierung.
Welche Arbeitsgenauigkeit wird vom Drehmomentschlüssel gefordert?
Ist eine Genauigkeit von +/-4 % akzeptabel, genügt der Kauf eines mechanischen Schlüssels. Ist dagegen eine Genauigkeit von 1-2 % erforderlich, muss ein elektronischer Schlüssel gewählt werden.
Möchten wir das Drehmoment in Echtzeit kontrollieren?
Wenn ja, bietet ein elektronischer Schlüssel diese Möglichkeit. Bei einem mechanischen Schlüssel erhalten wir nur die Information, dass der am Schlüssel eingestellte Drehmomentwert erreicht wurde
Möchten wir das Spitzenmoment (Peak) oder das Bruchmoment genau bestimmen?
Soll das an einer Verbindung maximal erzielte Drehmoment oder z. B. das Bruchmoment einer Verbindung bestimmt werden, ist ein elektronischer Schlüssel die beste Wahl. In der Funktion Peak ermöglicht der Schlüssel, das beim Anziehen erreichte maximale Drehmoment zu bestimmen und diesen Wert im internen Speicher abzulegen.
Fazit
Mechanische und elektronische Drehmomentschlüssel sind, obwohl sie theoretisch für dieselbe Arbeit gedacht sind, aufgrund der Unterschiede in ihrer Konstruktion im Grunde völlig verschiedene Werkzeuge, die für sehr unterschiedliche Anwendungen vorgesehen sind. Der Wahl einer konkreten Schlüsselversion sollte eine Analyse der Anforderungen der jeweiligen Anwendung sowie der Budgetmöglichkeiten des Anwenders vorausgehen.
In unserem Unternehmen analysieren wir jede Anfrage individuell und bemühen uns, das beste Werkzeug für die konkreten Bedürfnisse unserer Kunden auszuwählen, damit jede Verbindung ordnungsgemäß angezogen wird, unter Einhaltung der erforderlichen Genauigkeit und anderer geforderter Kriterien. Gleichzeitig soll der Kunde nicht unnötig für einen Schlüssel zu viel bezahlen, dessen Möglichkeiten er weder ausschöpfen kann noch überhaupt benötigt.