Schraubtechnik Sensorschrauben sorgen für sichere Verbindungen in der Luftfahrt

Das Permanent Mounted Transducer System ermöglicht die genaue Messung der Vorspannkraft mittels Ultraschallsensoren – und zwar während der Montage oder bei der Wartung. Damit kann das Schraubenmaterial optimal ausgenutzt werden. Speziell bei Leichtbauwerkstoffen im Flugzeugbau lässt sich so das Setzverhalten von Schraubenverbindungen überprüfen.

Anbieter zum Thema

Aachener Maschinenbau GmbH

AFC Europe Ltd Bochum Technisches Zentrum

G+K Umformtechnik GmbH

Mit dem auf der Ultraschallmesstechnik beruhenden Permanent Mounted Transducer System (PMTS) wird die Vorspannkraft einer Schraubenverbindung im Montageprozess genau eingestellt und überwacht. Das Verfahren ermög-licht die einfache und zerstörungsfreie Vorspannkraftmessung im verschraubten Zustand und wird somit auch zum Inspektionswerkzeug.

Permanent Mounted Transducer System erlaubt optimale Ausnutzung des Schraubenmaterials

Mit dem PMTS ist eine optimale Ausnutzung des Schraubenmaterials, zum Beispiel in festen Strukturen und beweglichen Flugzeugkomponenten sowie an und in Triebwerken, realisierbar. Dies bedeutet, dass bereits bei Auslegung und Konstruktion die Verwendung eines reduzierten Anziehfaktors und die Auswahl leichterer Werkstoffe oder kleiner dimensionierter Schrauben möglich ist.

Speziell bei zunehmendem Einsatz von Leichtbauwerkstoffen, wie bei den unterschiedlichen Flugzeugtypen der Airbus-Familie, lässt sich mit PMTS das Setzverhalten von Schraubenverbindungen optimal überprüfen. Die genaue Einstellung der Vorspannkraft ermöglicht weiterhin eine gleichmäßige Verspannung aller Schrauben und wirkt somit einer beschleunigten Ermüdung des Schraubenmaterials entgegen, wie sie bei Motoren und Getrieben durch die ständigen dynamischen Lastwechsel auftritt.

PMTS verbindet die Verschraubungstechnik nahtlos mit der Ultraschallmesstechnik. Die Intellifast GmbH rüstet dabei Standardschrauben mit einem dauerhaften Ultraschallsensor aus, der es ermöglicht, über ein transportables Messgerät direkt an der Schraube zu messen. Mit Hilfe eines integrierten Messpins im Standardwerkzeug wird direkt während der Montage die genaue Vorspannkraft gemessen. Sämtliche Messergebnisse werden mittels Dokumentationssoftware gespeichert.

Dokumentation für Wartung und Inspektionen hilfreich

Die Kontrolle gibt auch nach der Montage, zum Beispiel bei Wartungs- und Inspektionsarbeiten, aktuelle Informationen über den Zustand von Schraubenverbindungen. Das Ultraschallverfahren eignet sich sowohl für die manuelle Serienmontage als auch für die automatische Schraubenmontage, da es in jedes Anziehwerkzeug von der einfachen Umschaltknarre bis hin zu elektrisch, pneumatisch und hydraulisch angetriebenen Standardwerkzeugen integrierbar ist.

Mit dem Verfahren bekommen die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie viele andere Branchen die Gewissheit, dass die Vorspannkraft in Schraubenverbindungen sicher eingestellt ist. Je nach Einsatz und Anforderung wird auf Basis von Standardprodukten die optimale Lösung erarbeitet. In der Anwendungstechnik wird mittels einer zertifizierten Kraftmessdose der reale Verschraubungszustand der Kundenanwendung genau nachgebildet.

Dieser anwendungsnahe Versuchsaufbau ermittelt alle erforderlichen Systemdaten für das Messsystem LP3000. Eine Wiederholbarkeitsuntersuchung qualifiziert die Kundenanwendung und gibt Auskunft über die erreichbare Genauigkeit.

Permanent Mounted Transducer System bereits zertifiziert

PMTS wurde bereits vom TÜV Süd für eine große Anzahl von Industrien und vom Germanischen Lloyd für Anwendungen in Windturbinen zertifiziert. Darüber hinaus haben es verschiedene Luftfahrzeughersteller individuell für den Einsatz in ihren eigenen Produkten zugelassen. Bei zwei Airbus-Flugzeugen (A330 bei Swiss und A340 bei Lufthansa) wurde die Sensorschrauben-Anwendung im Linienverkehr bereits erprobt.

Das positive Testergebnis: Die Ultraschallmesstechnik an den Sensorschrauben ist Airbus-tauglich. Im französischen Toulouse soll in Kürze bei der Flugzeug-Endmontage das System für eine hohe Montagesicherheit in den Schraubenverbindungen sorgen.MM

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