Genauer als genau Messe Stuttgart Halle 1 / Stand Der SCHATZBRIEF Ausgabe 02/2008

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1 akribisch Genauer als genau Kalibriereinrichtung für anzeigende Drehmomentschlüssel und Drehmoment- Messketten von 0,2 bis 1000 Nm zur Ausstattung eines Kalibrierlaboratoriums. Die DIN ISO 6789 beschreibt Verfahren zur Kalibrierung von handbetätigten Drehmomentschlüsseln. Nach dieser Norm liegen die zulässigen Abweichungen von Drehmomentschlüsseln je nach Klassifizierung und Typ des Werkzeuges bei 4 % bzw. 6 %. Immer häufiger gibt es jedoch Anwendungsfälle, in denen Drehmomentschlüssel mit einer Genauigkeit von 1 % eingesetzt werden, etwa bei Kleinstserien, für die sich die Anschaffung eines gesteuerten Elektroschraubers nicht lohnt oder als Notfallstrategie bei Ausfall eines EC-Schraubers in der Montagelinie. Auch wenn es für die Kalibrierung dieser Drehmomentschlüssel bisher noch keine Norm gibt, ist es erforderlich, dass die entsprechende Prüfeinrichtung ebenfalls eine maximale Messunsicherheit für den jeweils angezeigten Wert von nicht mehr als 1 % einhält mit einem berechneten Unsicherheitsfaktor von k= Messe Stuttgart Halle 1 / Stand 1660 Der SCHATZBRIEF Ausgabe 02/2008 Informationen aus der Praxis für die Praxis.

2 vollendet 2 Die hier dargestellte Kalibriereinrichtung für die Kalibrierung von anzeigenden elektronischen Drehmomentschlüsseln erfüllt diese Voraussetzungen bereits jetzt. Die Handhabung (Einbaulage und Anordnung) entspricht den Vorgaben der ISO Die Drehmomenteinleitung erfolgt zentral am Drehmomentschlüssel Abtrieb, der Handgriff wird analog der ISO abgestützt. Drehmomentabtrieb in einem Luftlager gegen auftretende Querkräfte gelagert. Aufgrund der Anforderung einer Weitergabe der Messunsicherheit von 1 % vom Messwert des Kalibriergegenstandes ist die Kalibriereinrichtung mit einer Messunsicherheit von 0,2 % spezifiziert (1 Nm bis 1000 Nm mit 0,2 %, 0,2 Nm bis 1,0 Nm mit 0,5 %). Auch Drehmoment-Messketten, bestehend aus Sensorik und Anzeigegerät, können auf diesem System kalibriert werden. Hierzu dient ein mechanischer Aufsatz, der zentral über der Antriebseinheit aufgesetzt wird. In diesen können Sensoren mit An- und Abtriebsvierkanten (1/4, 3/8, 1/2, 3/4 ; 1 ) aufgenommen werden, die dann mit einem entsprechenden Drehmoment belastet werden. Als Antriebssystem wird ein geregelter Servomotor mit entsprechenden Getrieben eingesetzt und zur Erfassung der Drehmomente Referenznormale, eingekoppelt über Ausgleichskupplungen. Um jedwede Stördrehmomenteinflüsse auszuschalten, ist der Die Kalibrierungen werden weitestgehend automatisiert durchgeführt. Erforderliche Umrüstungen (Rüsten, Messbereichsumbau usw.) können in kürzester Zeit durchgeführt werden. Die Auswertung der Messergebnisse kann in Form von Kalibrierzertifikaten in Excel vorgenommen werden, damit diese bei Bedarf leicht vom Anwender direkt neuen Anforderungen angepasst bzw. ergänzt werden kann. Die Bedienung, Messwertaufbereitung, Darstellung des Kalibrierablaufs sowie die Datenkommunikation mit dem Messgerät erfolgt über die Kalibriersoftware, welche auf der Basis von catman programmiert ist. Drehmomentschlüssel und Sensoren können kalibriert werden

3 wachung aus der ISO 9000 fordern. Die internationale Norm ISO 6789 beschreibt dabei die erforderlichen Bedingungen, um Drehmomentschlüssel zu prüfen. Neben einer präzisen Positionierung des Werkzeuges stellt die ISO folgende Anforderungen: Zulässige Toleranzen der Drehmomentschlüssel (4 % bzw. 6 %) Häufigkeit der Kalibrierung (nach 5000 Verwendungen) Messunsicherheit der Prüfeinrichtung Umgebungstemperatur Prüfprozedur Dabei stellt insbesondere die Prozedur der Prüfung spezielle Anforderungen an die Prüfstelle. So müssen jeweils fünf Messungen durchgeführt werden bei 20 %, 60 % und 100 % des Messbereichs des Drehmomentschlüssels. Wenn das Drehmoment aufgebracht wird, wird der Schlüssel mit einer beliebigen Geschwindigkeit auf 80 % des Zielwertes belastet und anschließend muss er innerhalb einer Toleranz von 1 sec. bis 4 sec. auf seinen Zielwert gebracht werden. Folgende Kalibrierprozeduren stehen zur Verfügung: DKD Kalibrierung Kalibrierung DKD Kalibrierung Kalibrierung 3 Stufen (20, 60, 100 %) in 4 Positionen (0, 90, 180, 270 Grd.) 3 Stufen (20, 60, 100 %) in 1 Position 5 Stufen (20, 40, 60, 80, 100 %), 4 Positionen (0, 90, 180, 270 Grd.) 5 Stufen (20, 40, 60, 80, 100 %), 1 Position Genau genug Kalibrierung leicht gemacht Die am häufigsten verwendeten Drehmomentwerkzeuge sind der anzeigende und der auslösende Drehmomentschlüssel. Diese Werkzeuge gelten als Betriebs-Messmittel und müssen somit regelmäßig kalibriert werden, wie es die Anforderungen an die Prüfmittelüber- Das tragbare Messgerät INSPECT+ in Verbindung mit Drehmoment- Sensoren und einer Kalibriermechanik für Drehmomentschlüssel ermöglicht dem Prüflabor eine normgerechte Kalibrierung von Drehmomentschlüsseln. In Verbindung mit der Software CEUS 8.1 können alle Drehmomentschlüssel verwaltet und mit Unterstützung der Prüfplanung kontinuierlich überwacht werden. Während der Prüfung sind die Grenzwerte für jeden Messpunkt am Messgerät abgespeichert und werden deutlich über eine grüne Anzeige (Messung in Ordnung) oder eine rote Anzeige (Messung nicht in Ordnung) für den Prüfer angezeigt. Nach der Prüfung werden die Messwerte zusammen mit allen prüfungsrelevanten Daten an den PC überspielt. Dabei wird der Sensor und das Messgerät identifiziert und mit den Messwerten zusammen abgespeichert. Weiterhin werden wichtigen Daten wie Datum, Uhrzeit und die Identifikation des Prüfers so abgespeichert, dass alle relevanten Informationen auf dem Prüfzertifikat erscheinen können. Neben der zeitsparenden Prüfung bietet die Software außerdem den Vorteil, dass die Kalibrierintervalle der Drehmomentschlüssel überwacht werden und entsprechende Mahnlisten erstellt werden können. Mit dem Prüfsystem bestehend aus Software, Sensorik, Messgerät und Prüfmechanik kann der Anwender selbst seine Drehmomentschlüssel normgerecht kalibrieren.

4 international Einer für alle. Die neueste Generation der SCHATZ -certest Systeme ermöglicht durch ein eigens entwickeltes Simulationsverfahren die Prüfung unterschiedlichster Schraubwerkzeuge auf nur einem Simulator für den jeweiligen Messbereich. Druckluftschrauber, Akkuschrauber, Impulsschrauber und elektronisch gesteuerte Schraubwerkzeuge, die die Schraube in zwei Stufen montieren, können in Drehmomentbereichen von 0,4 bis 1000 Nm an der Montagelinie überprüft und zertifiziert werden. Da Schrauber ihr Drehmomentverhalten in Abhängigkeit der Schraubfallhärte ändern, simuliert der Prüfstand exakt den Schraubfall, an dem der zu prüfende Schrauber eingesetzt wird. Durch die geringe Massenträgheit der Simulatoren bilden auch Drehschrauber mit hohen Drehzahlen und niedrigen Drehmomentwerten keine Herausforderung. Die schnelle Simulation des Originalschraubfalles ermöglicht eine Prüfung des Schraubers innerhalb von ca. 3 Sekunden und trägt damit erheblich dazu bei, die Kosten für die kontinuierliche Prüfung, wie etwa in der VDI 2862 oder der ISO 5393 gefordert, zu reduzieren. Das Prüfsystem ermittelt während der Messung Drehmoment, Drehwinkel und Drehzahl. Auch Knickschlüssel bis 200 Nm können im Prozess geprüft und zertifiziert werden. Alle Messwerte werden während der Prüfung auf dem Bildschirm angezeigt und anschließend in der Systemsoftware CEUS 8.1 ausgewertet. Der Anschluss von Drehmoment/Drehwinkel-Sensoren ermöglicht die Ermittlung des Original-Schraubfalles über die Lernfunktion Joint- Scanning. Nach einer Messung unter Praxisbedingungen simuliert das System die Bedingungen der Verschraubung. Die PC Software CEUS 8.1 ist als Einplatzsystem oder als Lösung im Netzwerk lieferbar. Drehmomentwerkzeuge werden in der Prüfplanung automatisch verwaltet und Kalibrierzertifikate nach Kundenwunsch, im Rahmen des mitgelieferten Report-Builders, erstellt. Ein Wechselakku sorgt für eine netzunabhängige Stromversorgung für ca Messungen. Wird das System zwischenzeitlich mit der SCHATZ weltweit

5 Netzversorgung verbunden oder ein zweiter Akku aus der Ladestation eingesetzt, so ist die Anzahl der möglichen Prüfungen uneingeschränkt. Eine Investition in Wissen bringt immer noch die besten Zinsen Benjamin Franklin 5 In der Montagelinie gibt es jedoch häufig Schrauber und Schraubanlagen, die fest montiert sind und nicht, oder nur mit hohem Aufwand, ausgebaut werden können. Für diesen Anwendungsfall gibt es den SCHATZ -certest jetzt mit optionalem Handlingssystem mit Simulatoraufnahme. Dieses besteht aus einem Schwenkarm und einem Grundgestell mit vier Abstützungen, die den Aufbau stabilisieren. Am vorderen Ende des dreigelenkigen Schwenkarms befindet sich die Simulatoraufnahme, in die Simulatoren mit einem Messbereich bis 150 Nm eingebaut werden können. Der Aktionsradius insgesamt beträgt ca. 1,90 m. Im voll ausgefahrenen Zustand können immer noch Messungen bis ca. 50 Nm durchgeführt werden. Der Schwenkarm bzw. die Simulatoraufnahme ist über einen Hydraulikschlauch und ein Messkabel mit dem mobilen Prüfstand verbunden. Das Handlingssystem kann an vorhandenen Prüfständen nachgerüstet werden. Seminartermine September STP 01 Schraubtechnik für Praktiker Basisseminar 11. September RQS 02 Einfluss der Reibungszahl auf die Qualität der Schraubverbindung September GSB 01 Grundlagen zur Berechung von Schraubverbindungen Oktober GSB 01 Grundlagen zur Berechung von Schraubverbindungen Oktober CPP 01 Prüfplanung mit CEUS Oktober ADS 01 Anwenderschulung Messunsicherheitsberechnung 22. Oktober STP 01 Schraubtechnik für Praktiker Basisseminar 23. Oktober RQS 02 Einfluss der Reibungszahl auf die Qualität der Schraubverbindung November TXP 02 testxpert Aufbauseminar 26. November STP 01 Schraubtechnik für Praktiker Basisseminar 27. November RQS 02 Einfluss der Reibungszahl auf die Qualität der Schraubverbindung Dezember GSB 01 Grundlagen zur Berechung von Schraubverbindungen xxxx SCHATZ -certest mit Handlingssystem Weitere Informationen finden Sie auf unserer Website unter

6 organisiert 6 Was ist eigentlich eine Prüfplanung? Verschraubungsprozesse und die Drehmomentwerkzeuge, die für Verschraubungen in der Montagelinie eingesetzt werden, müssen regelmäßig überprüft werden. Dazu ist es notwendig, die verschiedenen Prüfstrategien und die erforderliche Prüffrequenz zu planen und die Erfüllung des Planes schnell zu visualisieren. Im industriellen Montageprozess werden die unterschiedlichsten Messungen und Prüfungen in regelmäßigen Zyklen vorgenommen. Es werden Stichproben in der Serienmontage gemessen, Nachmessungen per Weiterdrehen von bereits montierten Schraubverbindungen durchgeführt, Einstellungen von gesteuerten Schraubsystemen überprüft oder Werkzeuge auf Eignung für verschiedene Einsatzfälle untersucht. Die Herausforderung besteht darin, nur fähige Werkzeuge im Prozess zu verwenden und die Prozessfähigkeit nachzuweisen und zu dokumentieren. Alle Messungen, die von Produktion, Instandhaltung und Qualitätssicherung durchgeführt werden, erfolgen zum Teil mit unterschiedlichen Prüffrequenzen und haben eine unterschiedliche Aussage. Aus diesem Grunde unterscheiden sich die Prüfungen anhand der Prüfstrategie, welche die Art der Messung und die damit verbundene Technologie beinhaltet. Maschinenfähigkeits-Untersuchung (MFU) Die planmäßige und wiederkehrende Untersuchung eines Werkzeuges auf Eignung für die Verwendung unter definierten Rahmenbedingungen. Die Durchführung der regelmäßigen Maschinenfähigkeits-Untersuchung (MFU) wird über die Prüfplanung festgelegt.

7 In Fähigkeit bringen (IFB) Das Vorbereiten und die Einstellung eines Werkzeuges auf die Anforderungen der jeweiligen Schrauboperation. Nach Einstellung auf den Zielwert wird eine Messreihe durchgeführt, um den Nachweis zu erbringen, dass das Schraubwerkzeug statistisch fähig ist, innerhalb der vorgegebenen Toleranzen zu arbeiten. In Fähigkeit halten (IFH) Die regelmäßige Kontrolle eines Werkzeuges, ob die Einstellung noch die Anforderungen der Schrauboperation erfüllt. Die IFH bezieht sich auf die konstruktiven Toleranzen der Schrauboperation. Eine regelmäßige IFH wird über die Prüfplanung festgelegt und kontrolliert. In Prozess (SPC) Hier werden Messungen in Form von Stichproben in einer Serienmontage genommen. Die Messwerte werden danach beurteilt, ob sie innerhalb der vorgegebenen Toleranz liegen (in Ordnung) oder außerhalb (nicht in Ordnung). Aus den gesammelten Messwerten kann später die Prozessfähigkeit berechnet werden. Prozesssicherung (Weiterdrehen) Die Prozesssicherung erfolgt über das Weiterdrehen von Schraubverbindungen, die bereits auf das vorgesehene Drehmoment montiert wurden. Der Prüfer ermittelt die Drehmomente mit einem Drehmomentschlüssel, indem er die bereits montierte Schraube weiter dreht. Die Vorgaben der Prüfplanung werden normalerweise in zeitlichen Abfolgen vorgegeben. Entweder erfolgt die Planung in einer Festlegung in welchen Abständen Werkzeug oder Prozess überprüft werden müssen oder aber als Prüfhäufigkeit. Dabei wird definiert, wie oft das Werkzeug oder der Prozess innerhalb einer bestimmten Zeit geprüft wird. Die Prüfplanung setzt nun alle Vorgaben in einen konkreten Zeitplan um und ermöglicht die Visualisierung der Prüftermine. Verantwortliche können auf einem Blick erkennen, ob alle Prüfungen durchgeführt wurden und mit welchem Ergebnis die Prüfungen abgeschlossen wurden. In der Prüfplanung werden die jeweiligen Prüfpunkte aufgelistet. Die Symbole zeigen den Status der Prüfung. Grüner Daumen nach oben bedeutet in Ordnung. * * aus dem Buch 10 Schritte zur sicheren Schraubverbindung, von Dr. Schatz. 7 Server mit zentralem Datenbestand Client für portable Prüfsysteme Wireless LAN Weitere Clients Client für mobile Prüfsysteme Kalibriereinrichtung für Drehmomentschlüssel CEUS Netzwerk Mobiles Prüfsystem zur Kalibrierung von Drehschraubern Portable Prüfung von Drehmomenten vor Ort Client Handschlüssel Kalibrierung

8 erreichbar Niederlassungen mit Reparatur- / Kalibrier-Service: Frankreich, USA Vertretungen mit Reparatur- / Kalibrier-Service: Großbritannien, Korea, Taiwan, China Vertretungen: Argentinien, Benelux, Brasilien, Indien, Italien, Japan, Mexiko, Österreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Spanien, Tschechische Republik, Türkei SCHATZ AG Postfach Remscheid Kölner Straße Remscheid GERMANY Telefon +49 (0) Telefax +49 (0) info@schatz-mail.de