Empfindliche Bauteile prozesssicher verschrauben an Stihl-Motorsägen

Kopfauflageerkennung zählt

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Motorsägen und die umfangreiche Palette weiterer Motorgeräte von Stihl sind weltweit bekannt und technologisch führend. Zur Gewährleistung der hohen Präzision und Funktionalität der Motorgeräte setzt Stihl für die Verschraubungen an den empfindlichen Bauteilen intelligente Rexroth-Schraubsysteme ein.

Exklusiv in KEM Die Autorin: Mirjam Dreisörner, Produktmanagement Schraubtechnik, Bosch Rexroth AG, Lohr

Stihl hat sich im Laufe seiner fast 90-jährigen Unternehmensgeschichte weltweit einen Namen mit motorbetriebenen Profigeräten für Forstwirtschaft, Landschaftspflege sowie die Bauwirtschaft gemacht. Fertigung und Montage der Geräte stellen hohe Anforderungen an die Prozesse und Prüfmechanismen. Gleichzeitig müssen die High-End-Produkte sicher angewandt werden können, was höchste Präzision und Funktionalität unerlässlich macht. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Verschraubungen, denn das richtige Drehmoment und der korrekte Drehwinkel sind entscheidend für eine dauerhaft zuverlässige und feste Verbindung.
Eine besondere Herausforderung stellen Schraubverbindungen von empfindlichen Bauteilen aus Kunststoff dar. Stihl setzt dabei auf Rexroth-Schraubsysteme. „Wir entwickeln und fertigen Profigeräte in höchster Qualität. Diesen Ansprüchen müssen unsere Betriebsmittel in jeglicher Hinsicht entsprechen“, bringt Gerhard Stübs, Fertigungsplaner im Werk Waiblingen der Andreas Stihl AG & Co. KG, die Auswahlkriterien auf den Punkt. „Insbesondere wenn wir Kunststoffteile sicher mit Metallteilen verbinden wollen, brauchen wir Schraubsysteme mit kontrolliertem Endanzug. Schraube, Drehmoment und Drehwinkel müssen hundertprozentig aufeinander abgestimmt sein. Erst dann erfüllt die Verschraubung verlässlich und sicher die Qualitätsanforderung an das Endprodukt.“ Schraubverbindungen müssen je nach Einsatz so einiges aus- und zusammenhalten. Die VDI/VDE-Richtlinie 2862 unterteilt sie deshalb in sicherheitskritische (Versagen birgt Gefahr für Leib und Leben), funktionskritische (Versagen führt zu Produktausfällen) und unkritische Verschraubungen. Obwohl diese Kategorien bisher nur für die Automobilindustrie maßgebend sind, bestehen hohe Sicherheitsanforderungen auch in anderen Industriebereichen. Die Schraubverbindungen bei Stihl fallen nicht in die VDI/VDE-Kategorien. „Deshalb sind wir nicht gezwungen, die entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen. Aber wir setzen generell auf ein Höchstmaß an Gerätesicherheit und können durch die optimierten Schraubprozesse darüber hinaus auch noch die Taktzeiten verkürzen“, betont Gerhard Stübs.
Sicher verschrauben und Zeit sparen
Stihl geht bei der Fertigung seiner Motorgeräte schon seit fast 20 Jahren mit Rexroth-Schraubtechnik auf Nummer sicher. Für diese Wahl gibt es gute Gründe, wie Gerhard Stübs erläutert: „Außer der Qualität der Verschraubungen rechnet sich für uns vor allem die Prozesszeit vom Start des Schraubers bis zum finalen Erreichen des Drehmoments. Bei der Montage können Hundertstel von Sekunden bereits maßgeblichen Einfluss auf die Taktzeit und die Ausbringung haben.“
Stihl setzt unter anderem die ergonomisch gestalteten Rexroth-Handschrauber Ergospin Varioline ein. Sie erfüllen die Forderungen hinsichtlich Prozesskontrolle, Präzision und hoher Funktionalität und senken die Betriebskosten verglichen mit Druckluft-Werkzeugen um bis zu 50 %. Das intelligente System ist schnell und einfach einzurichten, da die Schraubsteuerung die angeschlossenen Schrauberkomponenten automatisch erkennt. Darüber hinaus bietet das Rexroth-Bediensystem BS350 integrierte Statistik- und Auswertefunktionen. Gerhard Stübs verweist auf die Vorzüge dieser Technik: „Mit den Daten, die wir aus ersten Versuchsreihen beziehen und genau auswerten, optimieren wir die Prozesse für die Serienfertigung.“
Mit Kopfauflageerkennung
Zeit und Arbeitsgänge spart der Motorgerätespezialist durch den Einsatz selbstfurchender Schrauben, die ihr Gewinde selbst formen. Damit entfallen Schneiden und Reinigen des Gewindes. Gleichzeitig bietet dieser Schraubentyp eine hohe Vibrationssicherheit durch Selbsthemmung. Darüber hinaus können bei selbstfurchenden Verschraubungen oftmals kürzere Schrauben oder kleinere Durchmesser gewählt werden – ein Vorteil bei hoch beanspruchten Kunststoffteilen.
Allerdings variiert bei selbstfurchenden Schrauben prozessbedingt das ideale Anziehdrehmoment. Stihl verwendet für diese Verschraubungen deshalb die Rexroth-Technik der Kopfauflageerkennung, die im Rexroth-Bediensystem BS350 standardmäßig enthalten ist. Die selbstfurchenden Schrauben werden dabei in mehreren Schraubstufen angezogen. Im Verlauf des Einschraubvorgangs erkennt die Schraubsteuerung die Kopfauflage der Schraube und ermittelt aus der rückwirkenden Betrachtung der bisherigen Schraubkurve das benötigte Furchmoment. Da das Furchmoment nicht in die Klemmkraft eingeht, muss das notwendige Abschaltdrehmoment um das Furchmoment erhöht werden. Die Schraubsteuerung errechnet das zum Erreichen der erforderlichen Klemmkraft benötigte finale Anziehdrehmoment. I

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