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Die Kraft im Wind

Intellifast wind power turbine bolts with barcodes

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Identifikation von Permanent-Sensor-Schrauben mit Cognex DataMan 100

Windkraftanlagen bändigen in immer größer dimensionierten Anlagen die Naturgewalten. Neben den Hauptfiguren, den mächtigen Türmen und Rotoren, spielen dabei eher unscheinbare Charaktere eine große Rolle: Schrauben. Doch so einfach es auch aussehen mag, das exakte Anziehen von Schrauben ist eine Kunst für sich. Mittels Ultraschall-Permanent-Sensoren und Data-Matrix-Codes sorgt die Intellifast GmbH jetzt für perfekten Halt bei jedem Wetter.

Auf den ersten Blick gleicht eine der anderen. Aber spätestens bei der Vermessung mit Ultraschall offenbart jede Schraube ihr individuelles Innenleben und eine charakteristische Oberfläche. Wenn auch nur im µ-Bereich, so gibt es doch keine zwei Schrauben mit der genau gleichen Form und Länge. Streuende Reibungswerte in Gewinde und unter Kopf machen das präzise Anziehen von Schrauben zu einer echten Herausforderung. Daher ist es kein Wunder, dass bei der drehmomentgesteuerten Montage sicherheitshalber meist Anziehfaktoren von 1,8 bis 2,0, also die Auslegung auf doppelte Maximalkraft als tatsächlich als Vorspannkraft benötigt, verwendet werden. Genau genommen sind die meisten Schrauben überdimensioniert – zu groß, zu schwer und daher zu teuer.

Vorspannkraft statt Drehmoment
Wesentlich präziser lassen sich Schrauben anziehen, bedient man sich nicht des Drehmoments als Referenzgröße sondern der Zielgröße Vorspannkraft selbst. Diese berücksichtigt im Vergleich zum „Kraft mal Hebelarm“ des Drehmoments nur die zum ausreichenden Vorspannen einer Schraube notwendige Kraft - unabhängig von Reibwerten. Um diese eigentliche Zielgröße exakt anwenden zu können, arbeitet man schon seit Jahrzehnten mit der Ultraschalltechnik. Sie misst die Vorspannkraft der Schraube unmittelbar beim Anziehen. Doch dabei gab es bislang noch immer eine mögliche Quelle für fehlerhafter Messwerte: das Übertragungsmedium. Um diese letzte Fehlerquelle auszuräumen, hat die Intellifast GmbH aus Speyer Permanent-Sensoren für Schrauben entwickelt.
Verbindungselemente können so mit einer Genauigkeit von +/- 3% exakt mit der gewünschten Montagevorspannkraft verschraubt werden. Die Folge: Es lassen sich leichtere, kleinere und somit kostengünstigere Schrauben und Verbindungsstücke wie beispielsweise Flansche verwenden.

Mit Lebenslauf verschraubt
Für absolute Sicherheit optimal dimensionierter Schrauben setzt die Intellifast GmbH auf die Track-and-Trace-Lösung „digifast®“. Dabei werden Schraubenköpfe oder -enden durch einen Laser mit einem individuellen Data-Matrix-Code versehen. Zuvor mittels Ultraschall individuell eingemessen, erhält jede einzelne Schraube auf diese Weise ihren individuellen Steckbrief.
Am Ort der Montage erkennt der ID-Reader DataMan 100 von Cognex als Handheld oder integriert in einen Inspektionskopf die einzelne Schraube wieder. Im nächsten Arbeitsschritt weist das Messgerät LP3000B der Schraube die exakte Montagevorspannkraft zu und steuert ein hydraulisches Werkzeug bis zum Erreichen dieser Zielgröße. Der Prozess vollzieht vollautomatisch. Die einfache Steuerung und schnelle Kontrolle durch das Permanent-Sensor-System optimiert den Verschraubungsvorgang.
Doch nicht nur bei der Montage bietet digifast® mit DataMan 100 von Cognex an Bord Vorteile. Das Intellifast Messgerät LP 3000B ermöglicht auch die einfache und zerstörungsfreie Vorspannkraftmessung im verschraubten Zustand. Das weltweit kleinste, leistungsstärkste Industrie-ID-Lesegerät, der DataMan 100, gewährleistet das zuverlässige Lesen von anspruchsvollsten Codes. Sehr kompakt, integriert der ID-Reader Beleuchtung, Kamera, Prozessor und Schnittstellen in einem robusten Gehäuse. So erkennt er auch unter schwierigsten Bedingungen die Data-Matrix-Codes der Schrauben wieder.

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