Interview mit dem Experten: kontrollierte Klemmkraft

Marino Ferrarese

Heute vertiefen wir im Mister Worker™ Blog das Thema Drehmoment-Werkzeuge durch ein Interview mit Marino Ferrarese, General Manager von Stahlwille Italien.

In diesem Artikel beantwortet Marino unsere Fragen zu Drehmomentkontrolle und erklärt die Unterschiede, die die wichtigsten dynamometrischen Werkzeuge auf dem Markt auszeichnen. In Bezug auf die ISO 6789: 2017-Verordnung zur Drehmomentregelung berichtet Marino über die Auswirkungen dieser Verordnung auf Hersteller und Anwender von dynamometrischen Werkzeugen. Schließlich wird die Rolle von Stahlwille in diesem wichtigen Sektor und die von Stahlwille hergestellten Drehmoment-Werkzeuge erläutert.

MW: Beginnen wir mit einer Definition: Was ist genau Drehmomentkontrolle?

M.F.: ,,Die Drehmomentkontrolle ist die Aktivität, die sicherstellt, dass die Kopplung zwischen zwei mechanischen Teilen dank einer Schraubverbindung erreicht wird, die nach genauen Drehmomentwerten geschlossen wird.”

MW: Warum werden Drehmoment Werkzeuge in der Industrie immer beliebter?

M.F.: ,,In der Vergangenheit wurde ein Bolzen, wenn er geschlossen wurde, beispielsweise der Kopf des Motors eines Automobils, so fest wie möglich angezogen. Jedoch wurden mit dem technologischen Fortschritt schwere Materialien wie Stahl allmählich durch leichtere Materialien ersetzt, die brechen oder beschädigt werden können, wenn sie mit übermäßiger Kraft angezogen werden. Um eine wirksame Klemmkraft zu gewährleisten, ist es daher erforderlich, dass diese Komponenten mit einer bestimmten Schraubverbindung geschlossen werden, nicht zu viel, aber nicht zu wenig.

Die Industrie hat solche Werkzeuge entwickelt und eingeführt, um das Verschließen einer bestimmten Komponente nach einer bestimmten Vorschrift sicherzustellen. Es handelt sich um eine Schlüsselqualifikation, die verschiedene Arten von Branchen betrifft. Denken Sie beispielsweise an die Hersteller von Metallkonstruktionen, die alle Schraubverbindungen einer Leiter auf ein bestimmtes Drehmoment schließen müssen, um die CE-Kennzeichnung zu erhalten oder das Schließen der Räder eines Autos.”

MW: Was sind die wichtigsten dynamometrischen Werkzeuge?

M.F.: ,,Das Drehmoment kann auf verschiedene Arten erfolgen: mit Druckluft- oder Elektrowerkzeugen oder von Hand mit einem Drehmomentschlüssel oder einem Drehmomentschraubendreher.

Wenn die Drehmomentkontrolle mit einem Druckluft- oder Elektrowerkzeug durchgeführt wird, muss häufig mit einem Handwerkzeug überprüft werden, ob das Anziehen tatsächlich mit einem bestimmten Drehmoment erfolgt ist. Im Fall des Druckluftwerkzeugs ist diese Steuerung erforderlich, da die Größe des Druckluftsystems das effektive Drehmoment beeinflusst, das auf die Schraubverbindung ausgeübt wird. Der Elektrobohrschrauber ist präziser, kann aber dennoch Fehler machen, sodass manuelle Stichprobenprüfungen erforderlich sind.”

MW: Was für Handwerkzeuge benutzt man für die Drehmomentkontrolle?

,,Normalerweise benutzt man Drehmomentschlüsseln und Drehmomentschraubern. Es handelt sich um verhältnismäßig einfache Werkzeuge, die in zwei Typen unterteilt sind: mechanische Werkzeuge und elektronische Werkzeuge.

Die mechanischen Drehmoment-Werkzeuge sind auf ein bestimmtes Drehmoment eingestellt und lösen bei Erreichen ein Signal aus, dass der Benutzer anhalten muss. Der Federdrehmomentschlüssel ist der einfachste und billigste Typ mechanischer Drehmomentwerkzeuge. In diesem Fall wird das Anzugsdrehmoment auf die zusammengedrückte Feder eingestellt, wodurch der Mechanismus so belastet wird, dass er klickt, wenn die Klemmkraft den eingestellten Wert erreicht. Ein anderer Typ eines mechanischen Drehmomentschlüssels ist der Torsionsstab. Diese Werkzeuge haben zwar dasselbe Prinzip wie Federschlüssel, zeichnen sich jedoch durch Präzision und Zuverlässigkeit aus. Tatsächlich ist der Torsionsstab in der Herstellung teurer, aber im Laufe der Zeit zuverlässiger, während der Federmechanismus einem größeren Verschleiß unterworfen ist und die Feder nach jedem Gebrauch entladen werden muss, um Präzision und Zuverlässigkeit nicht zu verlieren. Da dieser Vorgang sehr anspruchsvoll ist, wird die Feder, die ihre Präzision verliert, von vielen Benutzern nicht heruntergeladen, da sie aus Federstahl besteht.

In elektronischen Drehmoment-Werkzeugen befindet sich dagegen eine Wägezelle. Wenn der Schlüssel den eingestellten Wert erreicht, sendet die Wägezelle ein Signal an den Schlüssel, dass eine Vibration, ein Lichtsignal oder sogar einen simulierten Schnapper ausgibt. Der elektronische Schlüssel ist teurer als ein mechanischer Schlüssel, aber genauer, da er den vom Benutzer vorgenommenen Klemmkraftwert zurückgibt. Beim mechanischen Schlüssel wird der tatsächliche Klemmkraftwert nicht gemessen, wenn der Benutzer, der eine kontrollierte Klemmkraft ausführt, auch nach dem Schnapper des Schlüssels weiterhin durch Trägheit festzieht. Obwohl es trivial ist, wird es von Benutzern der Drehmomentschlüssel normalerweise nicht verstanden!”

MW: Welche Konsequenzen hatte die neue Norm ISO 6789: 2017 für die Eichung von Drehmoment Werkzeuge?

M.F.: ,,Im Jahr 2017 wurde die Norm ISO 6789 eingeführt, die die Überprüfung und Eichung dynamometrischer Geräte regelt und die frühere Verordnung 2003 ersetzt.

Mit der Verabschiedung des Gesetzes im Jahr 2018 wurden einige wichtige Änderungen eingeführt. ISO 6789: 2017 gibt dem Hersteller die Mindestanforderungen an die Konstruktion des Drehmomentschlüssels an. Zum Beispiel muss die richtige Stellung der Hand des Bedieners auf dem Griff angegeben werden. Die Stellung der Hand kann das Festziehen negativ beeinflussen und zu einem anderen Ergebnis als dem eingestellten führen. Die Gesetzgebung betrifft auch die Schaffung einer abgestuften Skala, wobei davon abgeraten wird, dass mehrere abgestufte Skalen vorhanden sind, um zu verhindern, dass der Benutzer verwirrt wird.

Darüber hinaus stellte die Norm fest, dass bei der Eichung des Drehmomentgeräts die Eichungspunkte 0%, 60% und 100% der Skala betragen, während sie in der Vergangenheit 20%, 60% und 100% waren. Viele Hersteller verwirrten den Benutzer, indem sie an diesem Aspekt spielten, und erweiterten die Messskala, wobei sie sich der Tatsache bewusst waren, dass Werte unter 20% geprüft wurden. Es ist schwierig oder sogar unmöglich, dass ein sehr großer Maßstab in die Toleranzparameter fällt.”

MW: ISO 6789: 2017 führt auch ein neues Konzept ein: die Messung der Unsicherheit des Schlüssels. Worum geht es?

M.F.: ,,Die Gesetzgebung schreibt vor, dass der Drehmomentschlüssel jedes Jahr (oder alle 5000 Schuss) in einem Eichungszentrum überprüft werden muss. Mit der Einführung der Unsicherheitsklasse wird jedoch ein weiterer Hinweis auf die Leistung des Schlüssels hinzugefügt, der Teil der Konstruktionseigenschaften des Produkts ist. Ein Drehmomentschlüssel mit hoher Unsicherheit ist weniger genau und folglich sind die Messungen ungenauer. Die Norm legt fest, wie der Unsicherheitswert gemessen wird, der auch im Schlüsselzertifikat angegeben werden muss, und legt fest, dass die Unsicherheitsklasse jedes Jahr überprüft werden muss, wenn der Schlüssel zur Eichung zurückkehrt und im Zertifikat angegeben wird.”

MW: Welche Auswirkungen hatte die Gesetzgebung auf die Endnutzer?

M.F.: ,,Dank der Gesetzgebung haben die Benutzer die verschiedenen Arten von Produkten auf dem Markt verstanden.

Die Werkzeuge sind kompatibler und daher präziser. Viele der Produkte, die jedes Jahr geeicht werden, bestehen den Test nicht, insbesondere die ärmsten Schlüssel. Dadurch kann der Benutzer verstehen, wann ein Produkt hochwertig ist.”

MW: Was unterscheidet Stahlwille von anderen Herstellern von Drehmomentwerkzeugen?

M.F.: ,,Stahlwille stellt seit mehreren Jahrzehnten Drehmomentwerkzeuge her. Es war der erste Hersteller von Drehmomentwerkzeugen, der an der Ausarbeitung internationaler Vorschriften beteiligt war, und wurde akkreditiertes Mitglied der deutschen nationalen Behörde, die sich mit der Messung von Drehmomentwerkzeugen befasst.

Stahlwille stellt eine breite Palette mechanischer und elektronischer Instrumente her, bei denen technologische Lösungen eingesetzt werden, um eine höhere Präzision zu gewährleisten. Bei mechanischen Schraubenschlüsseln wie MANOSKOP 730, 730N und 721 verwendet Stahlwille den Torsionsstab, während für elektronische Drehmomentwerkzeuge wie MANOSKOP 730D oder 714 ein Patent für mechatronische Drehmomentschlüssel erstellt wurde. Dies sind Schlüssel, die neben den Vorteilen elektronischer Schlüssel auch den "taktilen" Vorteil des Schnappers haben - typisch für mechanische Schlüssel."

Interview mit dem Experten: Drehmoment-Werkzeuge