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Qualitätsmanagement

Hochfeste Schrauben dynamisch geprüft

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April 2013 —

Das Schraubenwerk Zerbst stellt für Windkraftanlagen Verbindungselemente her, die unter anderem die Rotorblätter an der Nabe fixieren. Bei der Bauteilprüfung setzt das Unternehmen Technik der Dyna-Mess GmbH ein. Statt der üblichen Säulen-Ausführung hat deren Prüfanlage einen geschlossenen Rahmen. Die Bauart kombiniert Stabilität mit Sicherheit für das Bedienpersonal. Mit der Anlage prüft Zerbst Schrauben für Windkraftanlagen der Größe M 36 bis M 72. Bei der Prüfung bringt sie bis 3500 kN auf. Das würde reichen, einen voll beladenen Jumbojet anzuheben. Der servohydraulische Zugzylinder der Anlage hat 600 mm Durchmesser.

Zerbst stellt jetzt auch große und hochfeste Schrauben für die Windkraftbranche her. Die bisher für die Materialprüfung genutzte Maschine war dafür zu klein. Vielmehr ist eine extrem steife und robuste Ausführung erforderlich. Dyna-Mess hatte vorgeschlagen, vom üblichen Konzept mit Säulen abzugehen und einen geschlossenen Rahmen zu bauen. Dieser besteht aus Stahlblech von 60 mm Dicke. Die Konstruktion ist stabil und hat den Vorteil, dass die Maschine kompakt ist: Die Grundfläche beträgt 1,5 m x 0,8 m.

Die Maschine wurde April 2012 installiert und hat sich seitdem bewährt. Jörg Blume, einer der beiden Geschäftsführer des Schraubenwerks Zerbst: „Anfangs waren wir skeptisch. Das Konzept von Dyna-Mess weicht erheblich vom Standard ab. In den Diskussionen haben wir jedoch die Überzeugung gewonnen, dass die Lösung die Anforderungen der Schraubenprüfung am besten erfüllt. Wir haben jetzt eine Anlage, die exakt zu unseren Anwendungen passt.“ Wesentlicher Aspekt war die Sicherheit. Bei Zugversuchen kann es immer vorkommen, dass sich Splitter lösen und wegfliegen. Bei klassischen Prüfmaschinen mit Säulen hätte das bedeutet, dass ein Käfig um die gesamte Anlage herum gebaut werden müsste. Durch den geschlossenen Rahmen ist die Dyna-Mess-Maschine auf drei Seiten ihre eigene Schutzeinhausung. Nur zur Bedienerseite hin gibt es eine Tür. Entsprechend DIN EN ISO 898 führt Zerbst neben dem normalen Zugversuch den Schrägzugversuch an fertigen Schrauben durch, bei dem die Schrauben auch auf Biegung beansprucht werden. Die Prüfung stellt besondere Anforderungen an die Mechanik. Die entstehenden Querkräfte müssen von der Konstruktion aufgenommen werden. Insofern hat Dyna-Mess den Zugzylinder mit Laufrollen versehen. Diese vermeiden, dass die Maschine durch Querkräfte beschädigt wird und stellen sicher, dass die Messwerte nicht verfälscht werden.

Weitere Besonderheit ist die Aufnahme der Schrauben. Das Spanngehäuse ist so konstruiert, dass es das Produktionsspektrum umfasst. Beim Wechsel der Schraubentypen wird allein die Kalotte ausgetauscht, die den Schraubenkopf hält. Die Dehnung der Prüflinge wird mit einem Video-Extensometer gemessen. Die berührungslose Messmethode macht es überflüssig, Aufnehmer am Prüfling anzubringen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Dehnung unmittelbar am Bauteil selbst erfasst wird. Die Genauigkeit der Kraftmessung entspricht der Klasse 1. Dies bedeutet, dass der maximale Fehler 1 % vom Istwert – nicht vom Endwert – beträgt. Das heißt, dass etwa bei der Nennkraft von 350 t als kleinste Kraft 3,5 t auf 1 % aufgelöst werden. Für die Prüfungen verwendet Zerbst die Software „Dyna-TCC“ mit kundenspezifischer Anbindung an die eigene Datenbank. Das System lädt die Prüfparameter vor Versuchsbeginn aus der Datenbank und schreibt die Ergebnisse zurück.


Aufnahme für alle Schraubentypen

Zerbst Schrauben GmbH fertigt Schrauben für Schienenbefestigungs-Systeme und Gleisbauartikel, für den Maschinen- und Chemieanlagenbau, den Windkraftanlagen-, Kran- und Fahrzeugbau sowie Stahl- und Bergbau. Für Windkraftanlagen liefert das Unternehmen hochsichere, dauerhafte und gleitfeste Befestigungssysteme für den Turm, Verbindungselemente für Maschinengehäuse sowie Stiftschrauben und Querbolzen für die Rotorbefestigung.

Dyna-Mess Prüfsysteme konzipiert und baut Maschinen für die statische und dynamische Prüfung von Werkstoffen und Bauteilen. Ausgehend von der Prüfung von Seilen und Hebezeugen bietet das Stolberger Unternehmen eine breite Palette von Prüfmaschinen für Zug, Druck, Biegung, Torsion und Schwingung. Diese Systeme werden zum Beispiel eingesetzt im Fahrzeugbau zur Prüfung von Sitzen, Lenkrädern oder Pedalen, in der Medizintechnik für die Untersuchung von Dentalimplantaten und Prothesen sowie in der Tragwerksprüfung für die Analyse des Bauwerksverhaltens.


Dyna-Mess Prüfsysteme GmbH
Leimberg 19, 52222 Stolberg
Tel.: +49 2402 76681-0
E-Mail: info@dyna-mess.de
Internet: http://www.dyna-mess.de

Schraubenwerk Zerbst GmbH
Altbuchsland 22, 39261 Zerbst
Tel.: +49 3923 713-0
E-Mail: info@schraubenwerk.com
Internet: http://www.schraubenwerk.com

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