Fraunhofer CCIT stellt intelligente Schraubverbindungen vor

Das Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies CCIT hat eine neuartige Technologie vorgestellt, durch die infrastrukturell wichtige Schraubverbindungen weltweit gewissermaßen intelligent vernetzt werden könnten. Damit könnte die Stabilität jener Verbindungen jederzeit per Fernüberwachung kontrolliert werden. Gedacht wurde hierbei unter anderem an Kräne, Baugerüste, Hochhäuser, Brücken, Windkraftanlagen, Produktionsanlagen, kleine und große Maschinen.

Die „Intelligente Schraubverbindung“ stellt hierbei eine Kombination aus Sensorik und Funktechnik dar. Zudem funktioniert das Konzept auch noch energieautark, dank Wärme oder Licht zur Stromerzeugung. Die Technik ist für handelsübliche DIN-Schrauben konzipiert. Gemacht ist das System für Schrauben der Größe M18. Demnächst sollen aber auch Varianten für M20 und M36 verfügbar sein.

In der Intelligenten Schraubverbindung wird eine Schraube mit einer Unterlegscheibe versehen, die mit einer piezoresistiven DiaForce-Dünnschicht ausgestattet ist. Deren druckempfindliche Sensorik registriert an drei Stellen die Vorspannkraft, die beim Anziehen der Schraube entsteht. Ändert sich die Vorspannkraft, ändert sich auch der elektrische Widerstand in der DiaForce-Dünnschicht.

Die Funkentfernung beträgt bis zu mehreren hundert Metern, eine Software kann dabei alle Daten jeder einzelnen Schraube darstellen. Je nach Konfiguration und Anwendungsfall wird der Status der Schraubverbindungen permanent, eventbasiert oder in festgelegten Zeitabständen übertragen. Für Sicherheit soll aber natürlich auch gesorgt sein:

Bei der Installation wird jede einzelne Schraube samt Sensoreinheit und Funkmodul in eine abhörsichere Inbetriebnahme-Box gelegt. Über den Kurzstreckenfunk RFID erhält sie eine individuelle ID und ihr Anforderungsprofil sowie einen individuellen Verschlüsselungscode. Zudem ist die Funkstrecke bei der Datenübertragung von den Schrauben zur Basisstation verschlüsselt.

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4 Kommentare

  1. Interessante News,
    es gibt aber für das Problem auch schon andere Lösungen am Markt.
    Das Messprinzip ist ein anderes, übermittelt die Daten aber auch per Funk.
    Auf dem Schraubenkopf sitzt ein kleiner Ultraschall Sensor, der die Längung der Schraube und damit die Vorspannung misst.
    Bei anderen verfärbt sich ein Punkt auf der Schraube, das kann dann aber halt nur vor Ort überprüft werden.

  2. Verfärbung:
    http://www.smartbolts.com/

    Sensor mit Funk:
    Fa. Bufab / Bumax versuchen sie gerade zu vertreiben… (Außensechskant)

    Piezobolt (wohl aus Japan)

    Und noch ein paar mehr …

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