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InUse – Intelligente Unterlegscheibe zur Messung der Kräfte in Schraubverbindungen

  1. Dipl.-Ing. Stephan von Daacke Institut für Transport- und Automatisierungstechnik, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
  2. Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer Institut für Transport- und Automatisierungstechnik, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover

Abstracts

Die lösbare Verbindung von mechanischen Komponenten innerhalb von Maschinen und Anlagen wird zumeist über Schraubverbindungen realisiert. Um eine ausreichende Verbindung zu erzielen werden derzeit die Klemmkräfte durch ein definiertes Anzugsmoment aufgebracht. Bei der Berechnung des Momentes entsprechend der benötigten Kraft finden Reibbeiwerte innerhalb der Schraubverbindung Berücksichtigung, welche nur bedingt ermittelt werden können. In kritischen Maschinenkomponenten wird daher eine Überdimensionierung der Schrauben zur Erhöhung der Sicherheit akzeptiert. Die direkte Kraftmessung mittels einer intelligenten Unterlegscheibe und eine transpondergestützte Datenübertragung ermöglicht es, die Kräfte genau einzustellen und somit die Sicherheit zu erhöhen.

Releasable connections between mechanical components inside machinery are mainly accomplished with screws. The necessary clamping forces to achieve a sufficient connection are produced by an applied torque. To calculate the applied torque according to the required forces, the friction coefficient within the screw needs to be taken into account, which can only be conditionally determined. Therefore, in critical machine components the employed screws are commonly over-dimensioned to increase safety. The herein presented device comprises a force-measuring washer with an onboard RFID tag for passive and wireless data transmission. In this way, the safety of the connection can be enhanced by accurately measuring the force and adjusting the applied torque accordingly.

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