Kurzfassung: Prozesssicherheit beginnt bei der Auswahl des Werkzeugs Der richtige Schrauber als Garant für hohe Qualität Die Basisinformation für den Einstieg in die Schraubtechnik In der Welt der Technik ist die Verschraubung das am häufigsten ...

[DEPRAG - 15.12.2010] Der richtige Schrauber als Garant für hohe Qualität


Prozesssicherheit beginnt bei der Auswahl des Werkzeugs Der richtige Schrauber als Garant für hohe Qualität Die Basisinformation für den Einstieg in die Schraubtechnik In der Welt der Technik ist die Verschraubung das am häufigsten eingesetzte Verfahren, Bauteile zu verbinden, und sie später wieder schadlos zu trennen.
Schrauben lassen sich festziehen und wieder lösen, ohne die verbundenen Komponenten zu zerstören. Heute hat der Mensch erkannt, wie viel "Wertstoff" sich in nicht mehr funktionstüchtigen Konsumgütern verbirgt. Ressourcen schonen heißt das Stichwort. So hat die Schraubverbindung im modernen Montageprozess einen unverzichtbaren Platz. Nur, was verschraubt ist, kann man zur gezielten Wiederverwertung "ausbauen".

Was so einfach klingt, ist im Montageprozess mit vielen Tücken behaftet. Vom Zeitpunkt der Verschraubung an verhalten sich die montierten Elemente wie ein einziges Teil. Aufgabe der Schraube ist es, die Bauteile so stark aneinander zu pressen, dass äußere Kräfte sie nicht verrücken können. Das Erreichen dieser Kraft – Vorspannkraft genannt – legt der Konstrukteur zwar fest, aber sie ist in der Serienmontage nur schwer und aufwändig messbar. Ein großes Problem für die angestrebte 0-Fehler-Montage. Als Ersatzwert dient das Drehmoment, mit dem die Schraube eingedreht wird. Dieser Wert lässt sich aus der gewünschten Vorspannkraft errechnen und ist daher zum Prozess bestimmenden Maß in der Schraubenmontage geworden.

Fehler in der Montage fürchtet jeder Produzent. Kommt es gar zu Rückrufaktionen wegen fehlerhafter Schraubverbindungen, ist der wirtschaftliche Schaden groß. Die Wahl des richtigen Schraubwerkzeugs für die richtige Anwendung spielt neben der Schulung des Personals und der Verwendung hochwertiger Materialien die Hauptrolle, um die Prozesssicherheit im Montageverfahren zu gewährleisten.

"Eine Schraubaufgabe lässt sich nur dann prozesssicher ausführen, wenn mit hochgenauen Schraubwerkzeugen gearbeitet wird", weiß DEPRAG Schraubexperte Rudolf Schmidbauer aus Erfahrung. Er dreht im Schraubfallanalyse-Labor der DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. am Firmensitz in Amberg/Bayern täglich Schrauben ein und aus, misst die Qualität der Schraubverbindungen, testet Konstruktion und Material. "Wichtig ist, dass der Schrauber optimal zur Anwendung passt."

In seinem Labor arbeitet er mit Schraubwerkzeugen aus dem eigenen Haus. Und er arbeitet gern mit ihnen: "Unsere Schrauber sind nicht nur zuverlässig und äußerst langlebig. Ihre Antriebe arbeiten leise und ihre ergonomische Gestaltung ist gut durchdacht. Sie sind leicht und liegen gut in der Hand. So ermüdet der Werker auch beim Einsatz in der industriellen Massenfertigung nicht."

Die DEPRAG Produktpalette ist breit gestreut. Neben Einbauschraubern für Industrieanlagen, liegt ein Schwerpunkt auf Handschraubern für die industrielle Massenproduktion. Der Fullserviceanbieter DEPRAG verfügt über eine jahrzehntelang gewachsene Kompetenz auf dem Gebiet der Schraubtechnik. Die Schrauber lassen sich mit DEPRAG Messtechnik kombinieren oder mit den bewährten Schraubenzuführsystemen der DEPRAG ergänzen. Vertriebsleiter Jürgen Hierold ist sich sicher: "Für jeden Schraubfall können wir den passenden Schrauber in günstigem Preis-Leistungs-Verhältnis anbieten."

Das gesamte Spektrum anspruchsvoller Schraubaufgaben in der Industrie deckt die Handschrauber Produktpalette MINIMAT®/MICROMAT® ab. Mit Drehmomenten von 0,02 bis 80 Nm, Bauformen für jede Anwendung und modernster Antriebstechnik erreichen sie maximale Prozesssicherheit in jeder Ausbaustufe. Je nach Einsatzfall hat der Anwender die Wahl zwischen gerader Bauform für vertikale Schraubrichtungen, Pistolenbauform für horizontale Schraubfälle und Winkelbauform für beengte Platzverhältnisse oder hohe Drehmomente. Neben den bewährten Druckluftschraubern, mit denen sich DEPRAG einen Namen gemacht hat, umfasst das umfangreiche Portfolio eine Reihe ausgezeichneter elektronisch betriebener Schrauber. Doch welches Schraubwerkzeug eignet sich für welche Schraubaufgaben am besten?

Ein Höchstmaß an Prozesssicherheit für die industrielle Produktion am Handarbeitsplatz bietet der MINIMAT®-EC-Servoschrauber, den ein zuverlässiger und wartungsarmer bürstenloser EC-Motor antreibt. Mit dieser Antriebstechnik und der zugehörigen AST30 Steuerung wird maximale Flexibilität auch am Handarbeitsplatz erzielt. Alle wesentlichen Prozessparameter werden an der Steuerung eingestellt, überwacht und dokumentiert. Es lassen sich sogar mehrere unterschiedliche Drehmomente in einem Montagetakt realisieren. Zusätzlich erfassen integrierte DMS-Aufnehmer die vom Werkzeug tatsächlich erreichten Anzugsmomente. Diese Werte können nun dokumentiert und zur Qualitätskontrolle ausgewertet werden.

Auch der MICROMAT®-EC für kleine Drehmomente von 3 bis 80 Ncm sowie sein großer Bruder MINIMAT®-EC verfügen über einen bürstenlosen Elektroantrieb und die zugehörige Stromabschaltsteuerung AST10. Die hinterlegten Prozessparameter für die Montageaufgabe werden mit dem Schrauber abgearbeitet, dokumentiert und ausgewertet.

Beide Schrauberfamilien in EC und EC-Servo Ausführung erlauben die Verknüpfung mit einem übergeordneten Leitsystem z.B. zur Kontrolle der statistischen Prozessdaten.

Als flexibler handlicher Alleskönner erweist sich der von der DEPRAG neu entwickelte digitale Elektroschrauber MINIMAT®-ED. Bei Erreichen des am Schrauber einstellbaren Drehmoments schaltet er sich zuverlässig und hochgenau per elektromagnetischer Abschaltkupplung ab. Das benötigte Drehmoment gibt der Werker bequem mit Tastendruck direkt am Schrauber ein, wo es auf einer gut leserlichen digitalen Anzeige erscheint und leicht zu kontrollieren ist. Der MINIMAT®-ED bietet sich vor allem für Arbeitsplätze mit variierenden Anzugsparametern an. So ist sein Einsatz im Steuerungs- oder Schaltschrankbau ebenso denkbar wie an einem industriellen Nacharbeitsplatz in der Großserienmontage oder im Reparaturbetrieb.

Als Basislösung für viele Schraubaufgaben eignet sich der DEPRAG Druckluftschrauber MINIMAT®/MICROMAT® mit pneumatischem Antrieb. Seine speziell konstruierte, hochgenaue Abschaltkupplung macht Drehmomentgenauigkeiten von kleiner plus/minus drei Prozent Standardabweichung möglich. Diese Werte werden auch bei Millionen von Schaltungen eingehalten. Die spezielle DEPRAG Abschaltkupplung verhindert zuverlässig unkontrollierte Drehmomenterhöhungen wie sie bei vielen herkömmlichen Abschaltschraubern beklagt werden. DEPRAG Schrauber lassen sich daher unabhängig von Druckschwankungen und Schraubfall voreinstellen sowie mit Hilfe von entsprechenden Messwertaufnehmern und Messgeräten überprüfen.

Mit zusätzlicher Funktionskontrolle am Handarbeitsplatz ausgestattet ist der Handschrauber MICROMAT®-F/MINIMAT®-F. Die zugehörige Kontrollsteuerung fc 20 gibt nur ordnungsgemäß abgeschlossene Schraubvorgänge als "in Ordnung" frei. Bei fehlerhaftem Gebrauch sperrt die Steuerung den angeschlossenen Schrauber. Die nächste Verschraubung kann nur dann begonnen werden, wenn die vorherige ordnungsgemäß abgeschlossen ist. Dazu kann auch die richtige Anzahl der eingedrehten Schrauben pro Werkstück überwacht werden. Der Schrauber kontrolliert sich (und seinen Bediener) also selbst.

Eine Spezialausführung für Gewinde furchende, Gewinde schneidende oder selbst bohrende Durchgangsschrauben stellt der DEPRAG SENSOMAT® dar. Bei derartigen Schrauben liegt das Einschraubdrehmoment wegen der hohen Reibung während des Einschraubens nahe dem Festsitzdrehmoment oder sogar höher.
Die DEPRAG Ingenieure haben den SENSOMAT® dieser Problematik angepasst. Er dreht zunächst mit voller Power die Schraube ein und gibt erst kurz vor Auflage des Schraubenkopfes die Abschaltkupplung frei. So kann das am Schrauber eingestellte, gewünschte Enddrehmoment präzis erreicht werden. Ein zerstörerisches Überdrehen der Schraube ist ausgeschlossen.
Auch für andere Spezialanwendungen gibt es eine Vielzahl von Handschraubern im Programm des Schraubspezialisten aus der Oberpfalz in Bayern. DEPRAG Impulsschrauber - gerade und in Pistolenform - stehen mit und ohne Abschaltkupplung zur Verfügung. Dabei handelt es sich quasi um Schlagschrauber, jedoch mit einem hydraulischen Impulsschlagwerk. Die Impulsschrauber zeichnet eine hohe Drehmomentabgabe, die gute Wiederholgenauigkeit des Drehmoments, und ein geringes Rückdrehmoment aus, dabei arbeiten sie weitaus geräuschärmer als ein mechanisches Schlagwerk.
DEPRAG Schlagschrauber sind mit Pistolen- oder Faustgriff ausgestattet. Bei den getriebelosen Schlagschraubern ist der Hammer direkt mit dem Rotor verbunden. Bei jeder Umdrehung "sammelt" sich Energie, die über eine bewegliche Kupplungsklaue als kräftiger Schlag auf die Schraubenspindel abgegeben wird. Die Schlagschrauber eignen sich für Drehmomente zwischen 90 und 2100 Nm.
Mit dem Tiefenabschaltschrauber MINIMAT®-T lassen sich Schraubfälle bearbeiten, bei denen eine exakte Einschraubtiefe der Schraube verlangt ist, beispielsweise beim Befestigen von Holz auf Holz oder Verschrauben von Gipskartonplatten. Eine auf den definierten Tiefenwert eingestellte Tasthülse erfasst die Einschraubtiefe und löst präzis die Abschaltkupplung des Schraubers aus. So wird jede Schraube korrekt auf eine bestimmte Tiefe eingeschraubt. Der VARIOMAT dagegen wurde speziell für die Holzindustrie entwickelt. Ihn kann der Anwender sowohl zum Bohren als auch zum Schrauben verwenden. Sein umfangreiches Zubehör eröffnet eine Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten.

Der DEMONTAGE-Schrauber ist eine Spezialausführung für die Recycling-Branche. Vor der chemischen oder thermischen Behandlung von Elektroschrott steht erstmal die Demontage verschraubter Teile. Der DEPRAG Spezialschrauber ermöglicht ein sauberes Einfädeln der Klinge in den Schraubenkopf und bringt den nötigen Andruck von Beginn an auf die Schraube, um ein Auskämmen oder Überratschen zu vermeiden. Erhöhte Löse- beziehungsweise Rückdrehmomente durch Korrosion oder Verformung werden bei horizontalen Anwendungen durch den ergonomischen Pistolengriff des Schraubers aufgefangen oder bei vertikalen Anwendungen in geraden Schraubern durch eine einstellbare Sicherheitskupplung begrenzt.

Für untergeordnete Schraubfälle mit geringen Anforderungen an die Drehmomentgenauigkeit empfiehlt sich der DEPRAG Druckluftschrauber mit Rutschkupplung. Ihn gibt es in gerader Ausführung, mit Pistolengriff und in Winkelbauform. Müssen Bauteile in räumlich beengten Verhältnissen verschraubt werden, kommt der Flachkopfschrauber zur Anwendung. Er verschraubt Schrauben von M3 bis M18 und ist mit auswechselbaren Schlüsselsätzen – Innenvierkant und Innensechskant – ausgestattet. Für Rohrverschraubungen gibt es einen offenen Kopf. Bei abgestellter Luftzufuhr des Flachkopfschraubers kann der Werker die Schrauben per Hand nachziehen.

Die ergonomische Gestaltung der Werkzeuge liegt den DEPRAG Entwicklern von je her am Herzen. "An industriellen Arbeitsplätzen arbeiten die Werker stundenlang mit diesen Werkzeugen. Daher haben wir die Griffe nach neuesten arbeitsmedizinischen Erkenntnissen geformt." erläutert Vertriebsleiter Jürgen Hierold den Vorteil der MICROMAT®/MINIMAT®-Schrauberfamilie. Die hohe Leistungsdichte der Motoren ermöglicht dabei eine besonders schlanke Bauform und ein angenehm niedriges Werkzeuggewicht. "Der MICROMAT® Schrauber für kleinste Drehmomente ist in etwa so groß wie ein Kugelschreiber. Schmal in der Form verfügt er extra über Griffmulden für die Fingerkuppen, so kann es zu keiner Zwangshaltung kommen."

Zwangshaltung oder ermüdender Klammergriff sind auch bei den MINIMAT® Schraubern durch die wohldurchdachte Konstruktion ausgeschlossen. DEPRAG Entwicklungsleiter für Serienmaschinen Gerd Zinn erklärt: "Die Gestaltung des Handgriffs in einer modifizierten Vierkantform entspricht der natürlichen Anatomie der Hand und ermöglicht eine reib- und formschlüssige Kraftübertragung. Weniger Ermüdung beim Werker verspricht eine höhere Qualität bei der industriellen Anwendung der Schraubwerkzeuge."

Die DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. mit Sitz in Amberg/Bayern beschäftigt 600 Mitarbeiter in über 50 Ländern. Der Experte für Schraubtechnik setzt auf dem Markt für Schraubwerkzeuge immer wieder mit Innovation und Produktverbesserung neue Akzente. Doch auch die Beratung des Kunden liegt den Experten am Herzen. Jürgen Hierold: "Gemeinsam finden wir den richtigen Schrauber für Ihre Anwendung. So kommen wir der 0-Fehler-Produktion in der Schraubenmontage so nahe wie möglich."