Genauigkeit der EC-Schraubsysteme QE/QM mit Insight Steuerungen

Die Genauigkeit eines kompletten Schraubsystems kann generell nicht in einem pauschalen Prozentsatz ausgedrückt werden, der auf alle Schraubfälle zutrifft. Der Grund dafür ist, dass für die Genauigkeit des Erreichens der Zielwerte nicht allein vom Schraubsystem anhängig ist, sondern signifikant von den Charakteristika der Verbindungselemente abhängen.

In einem EC-Schraubsystem mit Drehmomentmessstreifen (DMS) wird das Drehmoment mit einem Dehnmessstreifen gemessen, der aus einem Wheatstone-Bridge Schaltkreis die physikalische Torsionsspannung in ein elektrisches Signal (Spannungsänderungen bei sich änderndem Widerstand).
Um gesamte Maschinenspindeln und Werkzeuge standardisiert einstufen zu können, wurde von der Industrie eine Testnorm verabschiedet. Mit den Ergebnissen können die Wiederholgenauigkeiten der Werkzeuge bestimmt werden (wiederholtes Erreichen der Zielwerte in einem bestimmten Streubereich). Von der US-Vereinigung (Alliance for Power Tools Performance) wird die international geltende Norm ISO5393 empfohlen (in Deutschland durch den VDI und VDA empfohlen).

Diese Norm stuft Werkzeuge nach ihrer „Maschinenfähigkeit“ ein. Die Maschinenfähigkeit wird von Werten abgeleitet, die unter kontrollierten Bedingungen erreicht werden. Grundsätzlich wird bei den Test unter zwei Schraubfallhärten unterschieden – zwischen harten Schraubfällen, wo das Zielmoment in 30° erreicht wird, und in weichen Schraubfällen mit 720° zum erreichen des Schraubfalles. Die Verteilung der Drehmomentmessergebnisse wird durch einen unabhängigen externen Drehmomentsensor aufgenommen. Die statistische Auswertung dieser Werte erfolgt durch die Errechnung der Standardabweichung.

Die Fähigkeit wird somit nach folgender Formel berechnet:

6 x Standardabweichung
Maschinenfähigkeit =
Mittlere Drehmomentabweichung

Werkzeuge mit einem niedrigen Maschinenfähigkeitswert können als genauer eingestuft werden, da sie weniger Streuung der Werte erzielen, als Werkzeuge mit höheren Fähigkeitswerten. Typsiche Werte generell für EC-Schrauber liegen unter 10%, die im Vergleich zu Druckluftwerkzeugen von Werten mit 20% deutlich genauer sind.

Ingersoll Rand’s EC-Werkzeuge erreichen eine Fähigkeit von ≤5% (entspricht +/-2,5%).

Mit EC-Schraubern hat man des weiteren direkten Einfluss auf die Steuerung des Werkzeuges nehmen und individuelle Anpassungen an den Schraubfall vornehmen. Dadurch lassen sich noch bessere Werte erzeugen. Die Anpassungen beinhalten Adjustierungen der Schraubgeschwindigkeit und Bremsverhalten und Kompensationen von verschiedenen Setzverhalten. Höhere Schraubalgorithmen erlauben das Erkennen von komplizierten Schraubverhalten, wie Stick-Slip der Mutter/Schraube oder Halten des Drehmoments über Zeit. Aus der langen Erfahrung von Ingersoll Rand kann jedoch gesagt werden, dass eine Verengung des Streubereichs kaum eine Verbesserung der erzielten Vorspannkräfte erreicht wird.