Weniger Schrauber, mehr Sicherheit

Frequenzumrichter-Montage:Tensorschrauber entlarvt schlechte Zulieferteile

14. August 2007

Bei der Montage von Frequenzumrichtern hat KEB mehrere Abschaltschrauber je Arbeitsplatz durch je einen Tensor-SL-Schrauber von Atlas Copco Tools ersetzt. Die Werkzeuge erkennen jedes falsche Gewinde ebenso wie fehlerhafte Schrauben. Und: Ein mehrstufiges Anziehverfahren schützt die empfindlichen Leiterplatten vor mechanischen Belastungen durch Verspannungen.

„Wir müssen uns auf unsere Verschraubungen unbedingt verlassen können“, sagt Hartmut Richter, der bei der Karl E. Brinkmann GmbH (KEB) in Barntrup für die Montage in der Elektronik-Produktion zuständig ist. KEB fertigt Frequenzumrichter mit Leistungen von 0,37 bis 630 Kilowatt (kW). Mit ihnen werden Elektromotoren gesteuert und geregelt - zum Beispiel in Fahrstühlen, Rolltreppen, Wäschereianlagen und Kompressoren.

„Besonders heikel ist die Montage der Endstufen“, sagt Hartmut Richter, „wenn die Schrauben nicht richtig angezogen sind, führt das beim abschließenden Leistungstest unweigerlich zur Zerstörung.“ Um bei diesen Verschraubungen mit Drehmomenten zwischen 0,5 und 4,5 Newtonmeter (Nm) auf Nummer sicher zu gehen, setzt KEB seit etwa einem Jahr gesteuerte Elektroschrauber der Bauart Tensor SL von Atlas Copco Tools ein. Zuvor montierte KEB die Umrichter ausschließlich mit einfacheren Elektroschraubern, die über eine Kupplung mechanisch abschalteten. Doch mit denen habe es immer wieder Qualitätsprobleme bei den Endstufen-Verschraubungen gegeben, klagt Montageexperte Richter. Säßen die Schrauben zu locker, könne über den angeschraubten Kühlkörper nicht genug Wärme abgeführt werden und die Endstufe „explodiere“ unter Last geradezu. Würden die Schrauben hingegen zu fest angezogen, nähmen Platinen oder elektronische Komponenten Schaden.

„Früher konnten wir gar nicht bemerken, wenn mit den Gewinden im Kühlkörper oder den Schrauben etwas nicht in Ordnung war“, erinnert sich Richter. „Denn dem Schrauber war das egal: Seine Kupplung hat abgeschaltet, wenn nur irgendwie das eingestellte Drehmoment erreicht wurde.“

Seit die Werker mit den Tensor-SL-Schraubern arbeiten, ist das anders. Denn die ziehen drehmomentgesteuert und drehwinkelüberwacht an. „Damit haben wir überhaupt keine Fehler mehr, die auf Verschraubungen zurückzuführen sind“, freut sich der Montageexperte. Doch nun erkannte man, dass einige Schrauben und Gewinde qualitativ so schlecht waren, dass dies bei den Zulieferern reklamiert werden musste. „Wir konnten das belegen, indem wir die schlechten Teile mit Hilfe der Tensorschrauber aussortiert haben.“ Früher hingegen sei da nichts aufgefallen, sagt Richter, „die Kupplungsschrauber haben einfach bis zum eingestellten Drehmoment alles reingedreht.“ Davon waren pro Arbeitsplatz bis zu sechs im Einsatz, die nun von einem einzigen Tensorschrauber ersetzt worden sind. So ein Tensor SL kann übrigens sogar 255 Schraubparameter bewältigen. Und auch die von KEB geforderte Drehmomentwiederholgenauigkeit von ± 10 % schafft er locker, denn Hersteller Atlas Copco sichert für diese Werkzeugserie ± 5 % über 6 Sigma zu.