#3 | 2019
SYN] Magazin
10/18

Es ist nicht allein der Schrauber

Ergonomisch verschrauben - Gesünder arbeiten für mehr Qualität

Um qualitativ hochwertige Schraubverbindungen zu erzielen, braucht es natürlich gute Werkzeuge. Doch das richtige Zubehör und seit jüngster Zeit auch die auf den jeweiligen Anwendungsfall exakt abstimmbare Schraubstrategie haben ebenfalls großen Einfluss auf das Montageergebnis und das Wohlergehen der Bediener.

Von wegen früher war alles besser. Früher ging es in der Montage oft laut und schmutzig zu. Lärmende Druckluft- Schlagschrauber stießen Ölnebel aus, da ihre Pneumatikmotoren geschmiert werden mussten. Und selbst bei Werkzeugen, die schon über einen Schalldämpfer verfügten, produzierte das schlagende Schrauben zwangsläufig Prozesslärm, wenn etwa Bleche einen Resonanzkörper bildeten. Dessen Schwingungen sorgten für Krach und mitunter entstanden schädliche Vibrationen, sodass die Beschäftigten noch im Feierabend ihre Arbeit nicht selten in Händen, Armen und Gelenken spürten. Auch frühe Hydraulikschrauber stellten noch keine echte Alternative dar, denn sie waren schwer, unhandlich und langsam obendrein.

Gute Impulse

Vieles hat sich inzwischen gewandelt. So wurden Schlagschrauber seit etwa den 1980er Jahren zunehmend durch Impulsschraubwerkzeuge ersetzt, die sanfter zu den Bedienern sind. Bei Impulsschraubern erzeugt und überträgt nämlich eine ölgefüllte Pulszelle das Drehmoment. Die negativen Wirkungen, die beim Schlagschrauber durch das Schlagen von Metall auf Metall entstehen, werden hierdurch vermieden. Mit den 1990ern kamen schließlich vermehrt gesteuerte Elektroschrauber auf den Markt, die gleichfalls leiser und schwingungsärmer montieren und bereits seit einigen Jahren boomt der Markt für Akkuschraubwerkzeuge. Diese werden um diverses Zubehör wie Drehmomentstützen und Reaktionsarme ergänzt, welches die Bediener zusätzlich entlasten soll. 

„Die bisherige Entwicklung hat schon spürbare Fortschritte gebracht“, hält Michael Kierakowicz fest. Aber der Produktmanager für Montagewerkzeuge ist überzeugt, dass es stets einen noch besseren Weg gibt. „Weil früher die Meinung vorherrschte, dass ergonomische Interessen die Produktivität beeinträchtigen könnten, wurde häufig bloß die für den Bediener zweitbeste Lösung umgesetzt.“ Erfreulicherweise sähen die meisten Firmen Produktivität, Ergonomie und die Qualität heute als gleichrangige Unternehmensziele an, weshalb es gerade in der jüngsten Zeit die weitreichendsten Verbesserungen gegeben habe.

Die Hälfte ist nicht genug

Gemäß einer vielzitierten Weisheit im Handwerk macht  gutes Werkzeug schon die halbe Arbeit aus. Atlas Copco fertigt dementsprechend immer bessere, reaktionsmoment- und vibrationsarme Werkzeuge. Doch mit diesen fünfzig Prozent könne heutzutage niemand mehr zufrieden sein, weiß Kierakowicz: „Wir investieren mit rund 6 Prozent des Konzernumsatzes überdurchschnittlich stark in die Forschung und Entwicklung, um auch die zweite Hälfte abzudecken und ganzheitliche, bedienerfreundliche Lösungen anbieten zu können.“ Obgleich Ergonomie, Prozesssicherheit und Produktivität noch immer ein gewisses Spannungsfeld darstellten, löse die Kombination bewährter Montageverfahren mit neuzeitlichen Technologien laut Kierakowicz diese Spannungen zusehends auf.

Null-Fehler-Montage mit dem Werker im Mittelpunkt

Kabellose Datenübertragung und die Miniaturisierung der Elektronik nutzen die Produktentwickler bei Atlas Copco für Funktionalitäten, die noch vor wenigen Jahren als ferne Zukunftsvision galten. Konkret greift der Ingenieur die beeindruckende Weiterentwicklung der Impulsschraubtechnik wieder auf: „Das Feder- Masse-Wirkprinzip der weicheren Impulse mit den erheblich geringeren Vibrations- und Geräuschpegeln war gut. Aber erst das Einbetten spezieller Software macht heutzutage aus guten Werkzeugen sehr gute. So entstehen leichte, handliche und ergonomisch ausgereifte Montagewerkzeuge, die neue Maßstäbe in Bezug auf Bedienkomfort, Produktivität und Montagequalität setzen und dabei präziser und schneller sind!“ Die Verknüpfung moderner Akkutechnik mit innovativen Schraubstrategien ermöglicht den Durchbruch in Richtung optimaler Ergonomie und Industrie 4.0 zugleich.

Dieses Video zeigt, wie unsere dynamische Schraubstrategie funktioniert. Dadurch wird das Hand-Arm-System ergonomisch entlastet und der Bedienkomfort drastisch verbessert:

Ein Turbo für die Fertigung

TurboTight ist eine dynamische Schraubstrategie, welche die Schraubfallhärte während der Verschraubung erkennt und die nötige Energie berechnet, um das Zieldrehmoment so reaktionsmomentarm wie möglich zu erreichen. Über viele kabelgebundene Schrauber hinaus nutzt als erstes Atlas-Copco-Akkuwerkzeug auch der elektrisch pulsierende Tensor SRB diese bahnbrechende Montagestrategie. Durch TurboTight setzen die SRBAkkuwerkzeuge kürzere Schraubzyklen mit höherer Produktivität bei besserer Ergonomie um. Zugleich sind alle Anziehvorgänge vollständig dokumentier- und rückführbar. Neben eindeutigen LED-Signalen am Gerät kann der Bediener außerdem über einen integrierten Lautsprecher konkretes Feedback zu den jeweiligen Schraubresultaten bekommen, was ihm zusätzliche Sicherheit und Vertrauen in seine Arbeit gibt.

Kraftvoll schrauben, aber ohne Reaktionsmoment 

Einen Großteil der flexiblen, kabellosen Akkuwerkzeuge und kabelgebundenen Elektroschrauber von Atlas Copco steuert der Controller Power Focus 6000. Durch eine sogenannte SoftStop-Funktion kann diese Steuereinheit alle kompatiblen Werkzeuge auf ein besonders sanftes und praktisch reaktionsmomentfreies Abschalten beim Erreichen des Zieldrehmoments programmieren. „Die SoftStop-Strategie ist ein weiterer Beitrag, schädliche Krafteinwirkungen auf die Bediener zu minimieren“, unterstreicht Kierakowicz und stellt noch ein weiteres interessantes Verfahren vor: „Eine clevere Strategie, die wir exklusiv für elektrische Schraubwerkzeuge mit Pistolenhandgriff entwickelt haben, ist TensorPulse. Diese intelligente Methode imitiert durch ein elektrisches Pulsieren das nahezu reaktionsmomentfreie Schrauben der Impulsschrauber und entlastet die Werker zusätzlich.“

Power-Booster für Schrauber

Mit einem Turbolader-Effekt für Akku-Impulswerkzeuge übernimmt Atlas Copco Tools Performance-Steigerungen aus der Formel 1 in die Akku-Schraubtechnik. „ActiDrive ist eine Booster-Funktion, die für den Abschluss des Schraubprozesses kurzzeitig bisher nicht erreichte Spitzenleistungen bereitstellt. Ganz konkret können aus 18- oder 36-Volt-Akkus Leistungen bereitgestellt werden, die 50 Volt entsprechen – ohne, dass die Stromspeicher darunter leiden oder der Werker dadurch beeinträchtigt wird. Ganz im Gegenteil, Schraubvorgänge werden schneller abgeschlossen und belasten mit kürzeren Schraubzyklen das Personal weniger.

Reaktionsarme und Drehmomentstützen

Die Hard- und Software-Lösungen werden durch ein umfangreiches Zubehörprogramm ergänzt, welches wirksame Möglichkeiten für ein gesünderes Arbeiten in der Produktionsumgebung bietet. Können Schrauben oder Muttern nicht pulsierend angezogen werden, wendet man in der Praxis bei höheren Anziehmomenten oft das drehende Schrauben an. Dabei entstehen zwangsläufig Reaktionsmomente. Im Sinne einer guten Ergonomie sollten diese schädlichen Kräfte unbedingt vom Werker ferngehalten werden. „Die einfachste Möglichkeit besteht darin, das Werkzeug um eine Momentenstütze zu ergänzen. Diese Stütze aus Aluminium, Stahl oder Kohlefaser lehnt sich bei der Montage ans Bauteil an. Sie nutzt es als Widerlager und nimmt anstelle des Monteurs die Reaktionskräfte auf.“ Noch besser sei es, den Schrauber in einen Articulated Arm (rechts) einzuspannen. „Kräfte von 5 bis 6000 Newtonmeter werden über die Mechanik dieses flexiblen Drehmomentarms abgeleitet, der zugleich das Werkzeuggewicht aufnimmt. Der Bediener muss keine Last mehr stemmen und kann sich komplett auf den Schraubprozess konzentrieren“, hebt der Manager für Montagewerkzeuge die Vorzüge hervor.

Geführte Steckschlüssel und Verlängerungen

Dass selbst kleine Dinge einen großen Unterschied in puncto Ergonomie bewirken, kann Michael Kierakowicz an scheinbar simplen Verbrauchsmaterialien belegen. Schraubeinsätze, Steckschlüssel und Verlängerungen etwa unterliegen immer einem Verschleiß. „Sie sollten bei augenfälligen Abnutzungserscheinungen im Interesse einer guten Ergonomie und hoher Verschraubungsqualität gewechselt werden. Denn ausgeschlagene Steckschlüssel flattern beim Schrauben. Dieses unwuchtbedingte Schlottern verursacht unnötige Vibrationen. Die sind schädlich für den Bediener, verkürzen die Standzeit des Schraubwerkzeugs und beeinträchtigen die Montagequalität. Wer hier handelt, schlägt gleich drei Fliegen mit einer Klappe!“ Das koste wenig und bringe viel Gutes, meint der Produktmanager, der geführte Steckschlüssel und Verlängerungen empfiehlt: „Deren passgenaue Adaption sorgt für einen besseren Formschluss. Vibrationen werden minimiert und bei der Kraftübertragung in den Schraubfall geht weniger Energie verloren, der Verschleiß sinkt und die Wiederholgenauigkeit beim Schrauben steigt“, fasst Kierakowicz die Vorteile zusammen.


Praxisseminar zum reaktionsmomentarmen Schrauben

Alles Wissenswerte über die reaktionsmomentfreie Montage können Kunden und Interessierte in unserer LRT-Akademie (LRT steht für Low Reaction Tools) erlernen. Dieser Workshop besteht aus drei Modulen, die die Grundlagen der Schraubtechnik, der Ergonomie und technische Lösungen in der Theorie sowie praktisches Arbeiten in der Gruppe umfassen. „Wir vermitteln Anwendern noch mehr Sicherheit in dieser wichtigen Thematik und bieten dieses Seminar kostenfrei an“, bekräftigt Michael Kierakowicz.

Erfahren Sie mehr über die modernen Werkzeuge und Schraubstrategien von Atlas Copco und holen Sie sich die „Ergonomisch Verschrauben Akademie“ direkt in Ihr Unternehmen.