Drehmomentschlüssel richtig auswählen und anwenden

Ein Drehmomentschlüssel ist ein Werkzeug, das verwendet wird, um das richtige Drehmoment beim Anziehen von Schrauben, Muttern oder anderen Befestigungselementen sicherzustellen. Das Drehmoment bezieht sich auf die Menge an Drehkraft, die auf ein Objekt ausgeübt wird. Dies verhindert sowohl Schäden durch ein zu festes Anziehen als auch das Lösen von Verbindungen durch eine zu geringe Anspannung. Das richtige Drehmoment erhöht die Sicherheit, garantiert eine korrekte Montage und die Funktionstüchtigkeit der Anlage oder des Geräts.

Der Drehmomentschlüssel besteht in der Regel aus einem langen Griff mit einem Drehmomenteinstellmechanismus am Kopfende und einem Vierkant- oder Sechskantadapter, um verschiedene Aufsätze wie Steckschlüssel oder Bits anzubringen. Der Einstellmechanismus ermöglicht es Ihnen, das gewünschte Drehmoment einzustellen, oft durch Drehen eines Rings oder einer Skala am Griff.

Wenn der Drehmomentschlüssel verwendet wird, wird das Befestigungselement mit dem Werkzeug angezogen, bis das eingestellte Drehmoment erreicht ist. Der Drehmomentschlüssel klickt dann, um anzuzeigen, dass das korrekte Drehmoment erreicht wurde. Dadurch wird verhindert, dass die Schraube oder Mutter zu locker oder zu fest angezogen wird, was zu Schäden oder Ausfällen führen kann.

Drehmomentschlüssel werden in vielen Bereichen eingesetzt, wie beispielsweise im Automobilbereich (z.B. beim Reifenwechsel), bei der Montage von Maschinen, in der Luft- und Raumfahrtindustrie und in der allgemeinen Mechanik. Sie sind wichtig, um sicherzustellen, dass die Befestigungselemente genau mit dem richtigen Drehmoment angezogen werden, um eine korrekte Montage, sicheren Betrieb und Vermeidung von Schäden zu gewährleisten.

Entwickelt wurde dieses Werkzeug 1918 von Conrad Bahr. Man verwendet sie somit bereits seit dem frühen 20. Jahrhundert.

Drehmoment ist eine physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Drehmomentschlüssels oder einer anderen Kraft beschreibt, ein Objekt um einen Drehpunkt zu drehen. Es ist das Produkt aus der angewendeten Kraft und dem Abstand zwischen dem Drehpunkt und der Stelle, an der die Kraft angewendet wird.

Definition und Formel

Mathematisch wird das Drehmoment (τ) als das Kreuzprodukt aus dem Vektor der Kraft (F) und dem Vektor des Hebelarms (r) definiert, der den Abstand von der Drehachse zum Angriffspunkt der Kraft beschreibt. Die Formel für das Drehmoment lautet: τ = r × F, wobei der Betrag von τ durch das Produkt der Beträge von r und F und dem Sinus des Winkels zwischen den beiden Vektoren gegeben ist. Die Richtung des Drehmoments wird durch die Rechte-Hand-Regel bestimmt.

Einheiten des Drehmoments

Die SI-Einheit des Drehmoments ist das Newtonmeter (Nm). Ein Newtonmeter entspricht der Kraft von einem Newton, die senkrecht an einem ein Meter langen Hebelarm wirkt. In einigen Kontexten, insbesondere in der Automobilindustrie, werden auch andere Einheiten wie das Pfund-Fuß (lb-ft) oder das Kilogramm-Zentimeter (kg-cm) verwendet

Wenn ein Drehmoment auf ein Objekt ausgeübt wird, erzeugt es eine Drehbewegung um den Drehpunkt. Je größer das Drehmoment ist, desto stärker ist die erzeugte Drehbewegung.

Automobilindustrie: In der Automobilbranche werden Drehmomentschlüssel verwendet, um Radmuttern, Zylinderkopfschrauben, Kurbelwellenbolzen und andere Befestigungselemente mit dem richtigen Drehmoment anzuziehen. Dies gewährleistet eine sichere Verbindung und verhindert das Überdrehen oder das Unterziehen der Befestigungselemente.

Maschinenbau: Beim Zusammenbau von Maschinen, Motoren oder anderen mechanischen Komponenten ist das korrekte Anziehen von Schrauben und Muttern von entscheidender Bedeutung. Drehmomentschlüssel werden verwendet, um das richtige Drehmoment anzuwenden und sicherzustellen, dass die Befestigungselemente fest genug angezogen sind, um eine zuverlässige Verbindung zu gewährleisten.

Luft- und Raumfahrtindustrie: In der Luftfahrt ist die genaue Kontrolle des Drehmoments bei der Montage von Flugzeugen, Triebwerken und anderen Komponenten von größter Bedeutung. Drehmomentschlüssel werden verwendet, um die kritischen Verbindungen mit dem richtigen Drehmoment anzuziehen und sicherzustellen, dass die Montage den strengen Sicherheitsstandards entspricht.

Elektronikindustrie: Auch in der Elektronikindustrie werden Drehmomentschlüssel eingesetzt. Hierbei geht es nicht nur um das Anziehen von Befestigungselementen, sondern auch um das Vermeiden von Beschädigungen empfindlicher elektronischer Komponenten durch übermäßiges Drehmoment. Drehmomentschlüssel ermöglichen eine präzise Anwendung des richtigen Drehmoments, um die Integrität der elektronischen Geräte zu erhalten.

Allgemeine Reparaturen und Wartung: Drehmomentschlüssel finden auch in vielen anderen Bereichen Anwendung, in denen präzises Anziehen von Schrauben erforderlich ist. Dies kann in der Bauindustrie, bei Fahrrädern, Motorrädern, Garten- und Haushaltsgeräten, in der Schiffbauindustrie und vielen anderen Anwendungsgebieten der Fall sein.

Drehmomentschlüssel fürs Auto

Eine der häufigsten Anwendungen für Drehmomentschlüssel im privaten Gebrauch sind Arbeiten am Auto. An diversen Stellen wie den Zündkerzen, Glühkerzen oder den Radmuttern ist der Einsatz eines Drehmomentschlüssels gefordert.

Radmuttern mit Drehmomentschlüssel anziehen

Radmuttern eines Autos sollten unbedingt mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden. Bei zu lockeren Muttern besteht die Gefahr, dass sie sich während der Fahrt lösen, doch ein zu starkes Anziehen kann genauso gefährlich sein. Im Handbuch Ihres Kfz sind die nötigen Drehmomente angegeben, die sie beim Drehmomentschlüssel einstellen müssen.

In den meisten Fällen erfolgt das Anziehen der Radmuttern diagonal, um eine gleichmäßige Verteilung der Spannung auf das Rad sicherzustellen. Überprüfen Sie auch die spezifischen Anweisungen für Ihr Fahrzeug, da es je nach Modell Unterschiede geben kann.

Wichtig: Durch die Verwendung des richtigen Drehmoments wird sichergestellt, dass die Räder sicher montiert sind. Durch die Einhaltung der Herstellerempfehlungen wird das Risiko eines zu hohen oder zu geringen Drucks auf die Elemente verringert. Bevor Sie also ein Element an einem Fahrzeug einbauen oder austauschen, überprüfen Sie stets die technischen Daten des Fahrzeugs.

Wie hoch ist das Drehmoment bei Zündkerzen?

Befolgen Sie beim Auswechseln der Zündkerzen eines Fahrzeugs immer die Anweisungen im Herstellerhandbuch, um nachzuvollziehen, welches Drehmoment erforderlich ist. Die Installationsempfehlungen variieren auch je nach Zündkerzentyp. Hier finden Sie eine allgemeine Übersicht:

Auslösende Drehmomentschlüssel

Ein auslösender Drehmomentschlüssel, auch als Drehmomentschlüssel mit Drehmomentbegrenzung oder Ratschen-Drehmomentschlüssel oder Klickschlüssel bezeichnet, ist ein Werkzeug, das verwendet wird, um ein bestimmtes Drehmoment bei der Montage von Schrauben, Muttern oder anderen Befestigungselementen anzuwenden.

Der Drehmomentschlüssel verfügt über einen einstellbaren Mechanismus, der ein Klicken oder Auslösen erzeugt, wenn das voreingestellte Drehmoment erreicht ist. Dadurch wird verhindert, dass das Befestigungselement übermäßig angezogen wird, was zu Beschädigungen oder Versagen führen könnte.

Klick-Drehmomentschlüssel

Klick Drehmomentschlüssel sind mechanischen Drehmomentschlüssel. Seinen Namen verdankt der Klick-Drehmomentschlüssel dem Geräusch, welches er erzeugt, wenn die passende Drehmomenteinstellung erreicht wurde. Er verfügt über einen federbelasteten Hebel, der durch Drehen des Griffs auf die richtige Einstellung festgesetzt wird. Die meisten Klick-Typen sind Ratschen, die zum Festziehen oder Lösen verwendet werden können.

Anwendungsbeispiel: Montage von Fahrradkomponenten: Beim Aufbau oder der Wartung von Fahrrädern ist es wichtig, die Schrauben an Lenkervorbauten, Sattelstützen, Pedalen oder Bremsen mit dem richtigen Drehmoment anzuziehen. Ein Klick-Drehmomentschlüssel ermöglicht es, das vorgeschriebene Drehmoment präzise anzuwenden, um eine sichere Fahrradmontage zu gewährleisten. Kleinere Ausführungen von Drehmomentschlüsseln für Fahrräder sind auch für den Transport und Reparaturen unterwegs geeignet.

Automobilwartung: Im Heimbedarf werden Klick-Drehmomentschlüssel häufig für die Wartung von Fahrzeugen eingesetzt. Sie ermöglichen das korrekte Anziehen von Radmuttern, Ölablassschrauben, Zündkerzen oder anderen Verschraubungen am Auto, um sicherzustellen, dass diese mit dem vom Hersteller empfohlenen Drehmoment angezogen werden.

Slipper-Drehmomentschlüssel

Der sogenannte Slipper ähnelt dem Klick-Drehmomentschlüssel (auch Knack-Drehmomentschlüssel genannt) in seinem Aufbau und der Funktion stark. Statt eines Klickens bei Erreichen des eingestellten Drehmoments rutscht der Slipper an diesem Zeitpunkt einfach durch. Es ist also nicht möglich nach Erreichen des eingestellten Drehmoments weitere Kraft auszuüben.

Anwendung findet der Slipper in denselben Gebieten wie der Klick-Schlüssel, ist aber aufgrund der unterbundenen Kraftübertragung besonders gut für unerfahrene Nutzer geeignet.

Knick-Drehmomentschlüssel

Auch beim Knickschlüssel ist der Name wieder Programm. Wenn das eingestellte Drehmoment erreicht ist, knickt dieser Drehmomentschlüssel den Schlüsselkopf am Drehpunkt ein. So wird auch mit dieser Art des Drehmomentschlüssels eine weitere Kraftauswirkung verhindert.

Hydraulische Drehmomentschlüssel

Diese Art von Drehmomentschlüsseln verwendet hydraulische Systeme, um das Drehmoment zu messen und anzuzeigen. Sie werden oft in industriellen Anwendungen eingesetzt, insbesondere bei schweren Maschinen oder Anlagen, die ein hohes Drehmoment erfordern.

Anzeigende Drehmomentschlüssel

Beam-Drehmomentschlüssel

Diese im Allgemeinen kostengünstigen und benutzerfreundlichen Geräte verfügen über eine Skala und eine Sperre, die einsetzt, sobald das gewünschte Drehmoment erreicht ist. Beam-Drehmomentschlüssel können sowohl zum Festziehen als auch Lösen verwendet werden.

Elektronische Drehmomentschlüssel

Elektro-Drehmomentschlüssel enthalten keine beweglichen Teile, sondern funktionieren stattdessen über einen elektrischen Sensor, der die Drehkraft erkennt und auf einem kleinen Display anzeigt. Diese auch „Digitale Drehmomentschlüssel“ genannten Werkzeuge bieten oftmals die Möglichkeit, die Messwerte auf einem Chip zu speichern. Auf diese kann man anschließend über einen Computer zugreifen. Sie sind häufig in hochpräzisen Anwendungen zu finden, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie oder in Laboren, wo genaue Drehmomentwerte erforderlich sind.

Mikrometer-Drehmomentschlüssel

Mikrometer-Drehmomentschlüssel sind eine Unterkategorie der elektronischen Drehmomentschlüssel. Sie verfügen über ein Mikrometer, das eine sehr präzise Messung des Drehmoments ermöglicht. Diese Art von Drehmomentschlüssel wird in Anwendungen eingesetzt, die äußerst genaue Drehmomentwerte erfordern, wie z.B. in Laboren oder in der Fertigung von empfindlichen elektronischen Komponenten.

Skalen-Drehmomentschlüssel

Skalen-Drehmomentschlüssel bieten eine sehr hohe Genauigkeit, fallen in der Regel jedoch breiter aus als andere Typen. Dies erschwert Anwendungen in beengten Raumverhältnissen. Solche Drehmomentschlüssel finden vor allem in der Automobilindustrie, aber auch in der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Rüstungsindustrie Verwendung.

Die Funktionsweise eines Drehmomentschlüssels beruht auf dem Prinzip eines hydraulischen - oder Federmechanismus. Zuvor wurde bereits gezeigt, dass das Drehmoment (gemessen in Newtonmetern) das Produkt aus Kraft (Newton) und Weg (Meter) ist. Hier sind die grundlegenden Schritte, wie ein Drehmomentschlüssel verwendet wird und welche Funktion sich dahinter verbirgt:

1. Einstellung des Drehmoments: Der Drehmomentschlüssel verfügt über eine Einstellvorrichtung, mit der das gewünschte Drehmoment eingestellt werden kann. Dies wird zum Beispiel durch Drehen eines Griffs oder einer Skala erreicht. Drehen Sie den Griff im Uhrzeigersinn, um das Drehmoment zu erhöhen, und gegen den Uhrzeigersinn, um ihn zu verringern.
2. Vorspannen der Feder oder des Mechanismus: Nachdem das gewünschte Drehmoment eingestellt wurde, wird der Drehmomentschlüssel gespannt, indem eine Feder vorgespannt oder ein hydraulischer Mechanismus aktiviert wird. Dadurch wird die notwendige Kraft erzeugt, um anschließend das Drehmoment auf die Schraube oder Mutter anzuwenden.
3. Anwendung des Drehmoments: Der Drehmomentschlüssel wird auf die zu befestigende Schraube oder Mutter aufgesetzt. Beim Anziehen wird das Drehmoment übertragen, indem die eingestellte Federkraft oder der hydraulische Mechanismus allmählich freigesetzt wird. Wenn das eingestellte Drehmoment erreicht ist, gibt der Drehmomentschlüssel zum Beispiel ein akustisches Signal ab, um anzuzeigen, dass das Anziehen abgeschlossen ist. Je nach verwendetem Drehmomentschlüssel, kann dieser ab dem erreichten Drehmoment auch abknicken oder durchrutschen.

In der Regel sind Drehmomentschlüssel auf ein Rechtsgewinde ausgelegt. Sollten Sie eine Anwendung mit Linksgewinde haben, muss der Drehmomentschlüssel Linksgewinde auch bedienen können. Einige Drehmomentschlüssel können links und rechts, hier wird über einen Mechanismus umgeschaltet. Andere sind speziell nur für Linksgewinde.

Wichtig: Verwenden Sie die Geräte nicht mit Befestigungselementen, die bereits mit einem herkömmlichen Schraubenschlüssel oder Steckschlüssel vollständig angezogen wurden, da hier das richtige Drehmoment möglicherweise bereits überschritten wurde. Daher empfiehlt es sich, das Befestigungselement zu lösen und dann wieder auf die richtige Einstellung anzuziehen.

Um sicherzustellen, dass Drehmomentschlüssel zuverlässige und präzise Messungen liefern, sollten sie regelmäßig kalibriert werden.

Dieses Verfahren dient der Überprüfung der Genauigkeit eines Messinstruments sowie der Anpassung an Normen. Durch diesen Prozess können die Geräte genauere Ergebnisse erzielen, als es vor dem Prozess möglich gewesen wäre.

Es ist wichtig, die Instrumente regelmäßig zu kalibrieren, da sich ihre Genauigkeit im Laufe der Zeit und durch Benutzung verringert. Der zulässige Rahmen für Kalibrierungsfehler beträgt 5 % – Fehler jenseits dieser Zahl können die Leistung des Werkzeugs erheblich beeinträchtigen und zur Haftung für Produktfehler führen

Wie werden Drehmomentschlüssel kalibriert?

Es wird empfohlen, alle Test- und Messgeräte zur professionellen Kalibrierung in die Hände akkreditierter Labors zu geben.

Durch das Testen der Werkzeuge können potenzielle Probleme festgestellt und behoben werden, bevor sie zu einem schwerwiegenden Problem führen. Die Kalibrierung gewährleistet außerdem, dass der Benutzer auf die Genauigkeit seines Werkzeugs vertrauen kann und dass es internationalen Normen entspricht.

Kalibriert werden Drehmomentschlüssel mit Drehmoment-Prüfgeräten, die ebenfalls im Sortiment von RS zu finden sind. Diese sollten von geschultem Personal verwendet werden. Wenn dieses nicht vorhanden ist, empfehlen wir den RS Re-Kalibrierungs Service.

Wie oft sollten Drehmomentschlüssel kalibriert werden?

Wie häufig eine Kalibrierung nötig ist, hängt größtenteils davon ab, wie häufig das Werkzeug verwendet wird, da es keine festgelegten oder gesetzlichen Fristen für die Kalibrierung gibt.

Einige Experten gehen davon aus, dass die Leistung nach 2.500 bis 3.000 Wiederholungen beeinträchtigt wird. Es wird daher empfohlen, nach dem Erreichen von 2.500 Wiederholungen eine Kalibrierung vorzunehmen.

Wenn das Werkzeug nicht häufig verwendet wird, ist der empfohlene Zeitrahmen für die Kalibrierung etwa ein Mal pro Jahr, um genaue Messungen zu gewährleisten.

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