Drehmoment- und Drehmoment‑Drehwinkel-Verfahren

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Diese Verfahren sind die am weitesten verbreiteten Methoden zur Montage. Die Vorspannkraft wird über das aufgebrachte Drehmoment oder über die Kombination aus Drehmoment und Drehwinkel bestimmt. Dabei basiert die Kraftberechnung auf der Annahme, dass ein bestimmter Anteil des Drehmoments in elastische Dehnung umgesetzt wird.

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In der Praxis ist dieses Verfahren stark reibwertabhängig: Variationen in Schmierung, Gewindereibung oder Kopfauflage führen zu erheblichen Streuungen in der erzielten Vorspannkraft. Das Verfahren eignet sich gut, um eine definierte Anzugsvorschrift umzusetzen, liefert aber keine Information darüber, wie sich die Schraubenkraft im Betrieb verändert. Auch eine Nachprüfung bleibt schwierig, da das erneute Aufbringen von Drehmoment den Schraubenzustand selbst verändert.

Ziehendes Verfahren​

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Das ziehende Verfahren dehnt die Schraube zunächst axial über eine hydraulische Zugkraft, bevor die Mutter gegen den Flansch gesetzt wird. Dadurch entstehen deutlich reproduzierbarere Vorspannkräfte, da Reibwertschwankungen kaum Einfluss auf die erzielte Dehnung haben. Diese Methode ist besonders bei großen Schraubenabmessungen und Dehnschaftbolzen etabliert, beispielsweise in Rotorblattbolzen von Windkraftanlagen.

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Auch diese Methode ist jedoch ein reines Montageverfahren. Sie liefert eine exakte Vorspannkraft zum Zeitpunkt der Verschraubung, jedoch keine Information darüber, wie sich diese Kraft über die Betriebszeit entwickelt. Für die Überwachung im Betrieb ist das Verfahren daher ungeeignet.

Ultraschallmessung​

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Bei der Ultraschallmessung wird eine akustische Welle durch die Schraube gesendet. Aus der Laufzeitänderung wird die Längenänderung und damit die Vorspannkraft abgeleitet. Dieses Verfahren ist sehr präzise, wenn die Schraube kalibriert ist, und eignet sich gut für stichprobenartige Prüfungen einzelner Schrauben.

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Die Messung ist jedoch punktuell und abhängig von Temperatur, Kopplungsbedingungen und Oberflächenzustand. Für Flanschverbindungen mit vielen Schrauben ist die Anwendung aufwendig, da jede Schraube separat geprüft werden muss. In der Regel erfolgt die Prüfung bei stehender Maschine. Für ein kontinuierliches Schraubenmonitoring liefert das Verfahren keine integrierte Lösung.