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Beweglicher Drehmomentarm für alle Fälle

2007-04-19

560 Nm reaktionsmomentfrei montiert

Aus Platzgründen konnten hohe Reaktionsmomente in der Radkopf-Montage bei ZF nicht über einen Gegenhalter abgefangen werden. Atlas Copco baute eine Sonderlösung.

Um die Werker nicht mit hohen Reaktionskräften zu belasten, setzt ZF in Passau für Verschraubungen mit 560 Newtonmeter (Nm) Drehmoment einen stabilen Drehmomentarm ein, der den Stabschrauber abstützt. Das Problem bei der Installation: Der Schrauber musste mit Abstützung und Aufhängung in einen sehr beengten Arbeitsraum integriert werden. Die Lösung brachte ein pneumatisch gestützter Gelenkarm für die Säulenmontage von Atlas Copco. Da für eine eigene Säule jedoch kein Platz zur Verfügung war, wurde dieser so genannte „Articulated Arm" an die Tragsäule eines benachbarten Schwenkkranes angeflanscht. Atlas Copco lieferte dazu kurzfristig eine modifizierte Befestigung, so dass der 560-Nm-Schrauber samt Aufhängung rechtzeitig zum Produktionsstart einsatzbereit war.

Drehmomentarm für alle Fälle
Weil bei ZF in Passau für eine eigene Säule kein Platz war, wurde der Articulated Arm an die Tragsäule eines benachbarten Schwenkkranes angeflanscht. Durch Winkelstopps kann der Arbeitsbereich des Gelenkarms begrenzt werden. Eine Friktionskontrolle an allen Gelenkverbindungen vermeidet die unbeabsichtigte Bewegung des Auslegers. 
(Bild: Atlas Copco Tools)

Drehmomentgesteuert und drehwinkelüberwacht

Vor etwa einem Jahr startete die „ZF Passau GmbH Arbeitsmaschinen-Antriebe und Achssysteme" mit der Fertigung von Radköpfen für eine neue Generation von Achsen für Baumaschinen. Statt einer Zentralmutter – wie bei der früheren Baureihe – werden nun vier Sicherungsschrauben montiert, die drehmomentgesteuert und drehwinkelüberwacht auf 560 Nm anzuziehen sind. Das geschieht zweistufig mit einem gesteuerten Elektroschrauber der Tensor-S-Bauart, wobei die zweite Stufe bei 50 % des Nennmoments einsetzt. Dieser Stabschrauber mit zwei Handgriffen wurde zusammen mit besagtem pneumatisch gestützten Gelenkarm neu in die Montagelinie integriert (auf der im Wechsel auch noch die früheren Radköpfe montiert werden). Die Schraubersteuerung gibt den Radkopf für die Weitermontage erst frei, wenn alle vier Verschraubungen in Ordnung („i. O.") abgearbeitet wurden.

Drehmomentarm für alle Fälle
Bei der Fertigung von Radköpfen für Baumaschinen-Achsen werden vier Sicherungsschrauben montiert, die drehmomentgesteuert und drehwinkelüberwacht auf 560 Nm anzuziehen sind. Das geschieht zweistufig mit einem gesteuerten Elektroschrauber der Tensor-S-Bauart. Der Gelenkarm fängt das hohe Drehmoment ab. 
(Bild: Atlas Copco Tools)


 
 
 
 


Zum Abfangen des Reaktionsmoments kam ein Gegenhalter aus Platzgründen und wegen Handling-Problemen nicht in Frage. „Die einzige Alternative wäre eine in fünf Metern Höhe an einem Betonträger der Hallendecke zu befestigende Teleskopkonstruktion gewesen", sagt Gerhard Karl, der für die Montageplanung zuständig ist. Doch sei diese Möglichkeit wegen Aufwand und Kosten nie ernsthaft in Betracht gezogen worden. Vielmehr wurde mit Atlas Copco ein anderer Vorschlag entwickelt: einen Gelenkarm mit großem Arbeitsbereich der Baureihe Articulated Arm in 2,5 m Höhe an der Tragsäule eines Schwenkkrans zu befestigen, der in der Nähe des Arbeitsplatzes steht. „Diese Lösung erforderte den geringsten Aufwand, und die Statik funktioniert, wie unser Kran-Tüv bestätigte", sagt Montageplaner Karl. Nach eingehender Prüfung sei der gleichzeitige Betrieb von Schwenkkran und Schrauber ohne Einschränkungen genehmigt worden.

Aufhängung für Drehmoment bis zu 2000 Newtonmeter

Den Articulated Arm gibt es serienmäßig in drei Ausführungen für Drehmomente von 250 bis 2000 Nm, mit Zubehör zur Anbindung von Schraubern in allen Dreh- und Bewegungsrichtungen. Standard ist die Befestigung an einer (normalerweise mitgelieferten) 140 mm dicken Säule, aber auch Wandmontage oder Aufnahme in einem Schienensystem sind möglich. Weil die Kransäule im Fall ZF jedoch 300 mm Durchmesser hat, war dort zur Befestigung eine Sonderlösung nötig. Den entsprechenden Spezialflansch konnte Atlas Copco kurzfristig besorgen, so dass die Fertigung der neuen Radkopfvarianten an der Montagelinie wie geplant Anfang 2006 beginnen konnte, ohne die Werker beim Schrauben Reaktionsmomenten auszusetzen.

Drehmomentarm für alle Fälle
Der „Articulated Arm" ist ein Standardgelenkarm, der einzelne Handwerkzeuge oder Mehrfachschrauber mit maximalem Gewicht von 160 kg aufnimmt. Die Werkzeuge können in allen drei Achsen gedreht werden. 
(Bild: Atlas Copco Tools) 

 

Seither nehme der Produktionsanteil der neuen Radköpfe immer mehr zu, sagt Helmut Thaller, Montagemeister Baumaschinenachsen. Für 2007 seien rund 22 000 Einheiten geplant, davon 30 bis 40 % mit den 560-Nm-Verschraubungen, Tendenz weiter steigend. „Das ist das System der Zukunft. Deshalb haben wir von Anfang an ein schlüssiges Konzept für die Schrauberabstützung gesucht." Das habe man in dem Articulated Arm gefunden, freut sich der Montageplaner: „Das ist der Mercedes unter unseren Aufhängungssystemen." Dank der pneumatischen Unterstützung sei das Handling extrem leicht. Sollte also an einer anderen Linie im Werk mal eine ähnliche Lösung vonnöten sein, meint Gerhard Karl, „dann können die Kollegen der anderen Planungsabteilungen von unseren Erfahrungen profitieren ...".