Beim Drehmomentverfahren (Torquing) wird die Mutter unter 700 Bar gedreht, wobei bis zu 90 % der Energie durch Gewinde- und Kopfauflagereibung verloren gehen. Beim axialen Schraubenspannen (Tensioning) wird der Stehbolzen mit 1.500 Bar rein axial gedehnt und die Mutter reibungsfrei beigedreht (±3 % Vorspanngenauigkeit ohne Torsion).
1. Was ist Torquing? Rotationsmechanik bei 700 Bar
Torquing erzeugt die Klemmkraft durch Drehen der Mutter mittels Drehmoment (N·m).
HydraStark fertigt drei 700-Bar-Hydraulikschrauber-Baureihen:
- HSW Series (700 Bar): Vierkant-Hydraulikschrauber von 112 bis 72.000 N·m (3/4" bis 2-1/2" Antrieb) mit Kraftsteckschlüsseln (HS-SKT 22–180 mm).
- HHW & HHW-S Series (700 Bar): Flachkassetten-Hydraulikschrauber von 228 bis 44.593 N·m (SW 19 bis 175 mm; HHW-S mit 35–95 mm schmalem Zylinder).
- HHW-R Series (700 Bar): Ring- und Maulschlüssel-Hydraulikschrauber von 346 bis 18.165 N·m (SW 19 bis 120 mm).
Nach T = K × D × F gehen ca. 50 % des Drehmoments an der Mutterauflage und 40 % im Gewinde verloren, was zu ±15 % bis ±30 % Vorspannkraftstreuung führt.
2. Was ist Tensioning? Rein axiale Bolzendehnung bei 1.500 Bar
Hydraulische Schraubenspannzylinder ziehen den Gewindebolzen mit 1.500 Bar axial in die Länge, bevor die Mutter lastfrei nachgedreht wird:
- HST-S Series (1,500 Bar): Einstufige Topside-Spannzylinder: 282 bis 3.216 kN für M24 bis M100 Stehbolzen.
- HST-M Series (1,500 Bar): Mehrstufige Kompakt-Spannzylinder für enge radiale Abstände an Windkraftanlagen.
- HHN-L Series (1,500 Bar): Hydraulikmuttern mit mechanischem Feststellring (M27 bis M125, 226 bis 3.864 kN).
3. Vergleichsmatrix: Hydraulik-Drehmomentschlüssel vs. Schraubenspannzylinder
| Technischer Parameter | Hydraulik-Drehmomentschlüssel (700 Bar) | Schraubenspannzylinder (1.500 Bar) |
|---|---|---|
| Nenndruck | 700 Bar (10,000 PSI / 70 MPa) | 1,500 Bar (21,750 PSI / 150 MPa) |
| Reibungsverlust | ~85% – 90% | 0% (0 % Rotationsreibung) |
| Vorspannkraft-Genauigkeit | ±15% – ±30% | ±3% – ±5% |
| Erforderlicher Bolzenüberstand | 0 mm | ≥ 1.0 × D (1D) |
| HydraStark Series | HSW (112–72,000 N·m), HHW / HHW-S (228–44,593 N·m), HHW-R (346–18,165 N·m) | HST-S (282–3,216 kN, M24–M100), HST-M, HHN-L (226–3,864 kN) |
4. Vier Auswahlregeln für die Praxis
- 1: Bolzenüberstand prüfen: Bei bündigen Muttern oder Kopfschrauben Hydraulikschrauber einsetzen (HSW / HHW).
- 2: Bolzendurchmesser ab M36: 1.500-Bar-Spannzylinder verhindern Gewindefressen und Torsion (HST-S / HST-M).
- 3: Gleichmäßige Dichtungsflächenpressung nach ASME PCC-1 durch 50 % oder 100 % simultanes Spannen (HTP-E / HTP-A).
- 4: Korrodierte Muttern sicher mit 700-Bar-Mutternsprengern kalt trennen (HNS / HNC).
5. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was ist der Hauptunterschied zwischen Torquing und Tensioning?
Torquing dreht die Mutter unter Last bei 700 Bar (~90 % Reibungsverlust), während Tensioning den Bolzen bei 1.500 Bar rein axial ohne Torsion dehnt und ±3 % Genauigkeit erreicht.
Wie viel Gewindeüberstand benötigt ein hydraulischer Schraubenspannzylinder?
Über der Mutter muss mindestens 1,0 × Bolzendurchmesser (1D) freies Gewinde für die Gewindezugbuchse überstehen.
Warum arbeiten Schraubenspannzylinder mit 1.500 Bar und Drehmomentschlüssel mit 700 Bar?
Durch 1.500 Bar Betriebsdruck erzeugt eine kompakte Ringkolbenfläche bis zu 3.216 kN Axialkraft auf engstem Flanschlochkreis.