Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung.

Schraubverbindungen sind bewährte und vielfach verwendete Vorrichtungen zur festen mechanischen Kopplung von zwei oder mehr Bauteilen. Vorzugsweise wird ein erstes Schraubenelement mit einem Außengewinde in ein zweites Schraubenelement mit einem Innengewinde eingeschraubt, bis das erste Schraubenelement mit dem zweiten Schraubenelement fest verspannt ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung zu schaffen, durch das beziehungsweise die ein einfacher und sicherer Aufbau der Schraubverbindung ermöglicht werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß eines ersten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung, wobei die Schraubverbindung aufweist ein erstes Schraubenelement mit einem Außengewinde, und ein zweites Schraubenelement mit einem Innengewinde, das mit dem Außengewinde korrespondiert. Das Verfahren hat folgenden Schritte: Bereitstellen eines Werkzeugs zum Aufbringen eines Drehmoments auf eines der Schraubenelemente, und Verschrauben der Schraubenelemente miteinander mittels des Werkzeugs, solange bis ein vorgegebenes Drehmoment erreicht ist. Während des Verschraubens der Schraubenelemente wird mindestens eines der Schraubenelemente in vorgegebener Weise in eine mechanische Schwingung versetzt.

Dies hat den Vorteil, dass die Haftreibung zwischen den Schraubelemente reduziert werden kann. Damit kann das Ver- schrauben der Schraubelemente mit einer sehr gleichmäßigen Schraubkraft erfolgen. Damit kann das vorgegebene Drehmoment sehr genau erreicht werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird das mindestens eine der Schraubenelemente in vorgegebener Weise in eine Drehschwingung um eine gemeinsame Längsachse der Schraubenelemente versetzt. Damit kann die Schwingung gleich- oder gegensinnig zu der Schraubrichtung aufgebracht werden. Die Haftreibung zwischen den Schraubelemente kann so besonders effektiv reduziert werden. Damit kann die Schraubkraft besonders gleichmäßig sein und das vorgegebene Drehmoment besonders genau erreicht werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird das mindestens eine der Schraubenelemente in vorgegebener Weise in eine lineare Schwingung versetzt. Dies hat den Vorteil, dass die Schwingung abhängig von der Lage des Werkzeugs und den Schraubenelementen an einem beliebigen Ort und in beliebiger Richtung auf das mindestens eine Schraubenelement aufgebracht werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird das mindestens eine der Schraubenelemente durch das Werkzeug zum Aufbringen des Drehmoments in vorgegebener Weise in eine Schwingung versetzt. Da das Werkzeug sowohl zum Aufbringen des Drehmoments als auch zum Herstellen der vorgegebenen Schwingung verwendet wird, ist keine zusätzliche Vorrichtung zum Aufbringen der Schwingung auf das Schraubenelement erforderlich. Das mindestens eine der Schraubenelemente kann so in besonders einfacher Weise in eine Drehschwingung um die gemeinsame Längsachse der Schraubenelemente versetzt werden.

Gemäß eines zweiten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung, wobei die Schraubverbindung aufweist ein erstes Schraubenelement mit einem Außengewinde, und ein zweites Schraubenelement mit einem Innengewinde, das mit dem Außengewinde korrespondiert. Das Verfahren hat folgenden Schritte: Bereitstellen eines Werkzeugs zum Aufbringen eines Drehmoments auf eines der Schraubenelemente, und Verschrauben der Schraubenelemente miteinander mittels des Werkzeugs . Währenddes Verschraubens der Schraubenelemente wird eine mechanische Spannung des von dem Werkzeug mit dem Drehmoment beaufschlagten Schraubenelements in Richtung einer gemeinsamen Längsachse der Schraubenelemente durch einen adaptiven Beobachter bestimmt, und eine Schraubkraft, die von dem Werkzeug zum Verschrauben der Schraubenelemente aufgewendet wird, wird abhängig von der mechanischen Spannung bestimmt.

Dies hat den Vorteil, dass sich aus einer derart ermittelten Schraubkraft das für den Schraubvorgang aufzuwendende Drehmoment sehr genau ermitteln und so eine präzise und stabile Regelung des

Schraubvorgangs erreichen lässt. Die Schraubverbindung kann so in vorgegebener Weise genau festgelegt werden. Das ermittelte

Drehmoment lässt sich auch besonders gut in weiteren Regel- kreisen, die mit der Regelung des Schraubvorgangs gekoppelt sind, einsetzen .

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung wird die mechanische Spannung des von dem Werkzeug mit einem Drehmoment beaufschlagten Schraubenelements in Richtung der gemeinsamen Langsachse der Schraubenelemente bestimmt durch Ermitteln einer Laufzeit eines von einem Schwingungsgeber erzeugten Signals, das das von dem Werkzeug mit einem Drehmoment beaufschlagte Schraubenelement durchlauft. Damit kann die mechanische Spannung in einem der Schraubenelemente in einfacher Weise ermittelt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform des Verfahrens gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung wird wahrend des Ver- schraubens der Schraubenelemente der Reibungskoeffizient zwischen dem ersten Schraubelement und dem zweiten Schraubelement durch einen adaptiven Beobachter bestimmt, und die Schraubkraft, die von dem Werkzeug zum Verschrauben der Schraubenelemente aufgewendet wird, wird abhangig von dem Reibungskoeffizienten bestimmt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform des Verfahrens gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung wird das Verfahren in einem Arbeitspunkt mit einem minimalen oder monoton zunehmenden Reibungskoeffizienten gefuhrt.

In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Vorrichtung ist der Schwingungsgeber ausgebildet zum Empfangen eines Signals, das von dem Schwingungsgeber erzeugt ist und das das von dem Werkzeug mit einem Drehmoment beaufschlagte Schraubenelement durchlauft. Eine Bestimmung der erreichten Mechanische Spannung SIGMA des von dem Werkzeug mit einem Drehmoment beaufschlagten Schraubenelements über die mittels des Schwingungsgebers detektierte Änderung der Lange des von dem Werkzeug mit einem Drehmoment beaufschlagten Schraubenelements wahrend des Verschraubens des Schraubenelements ist in besonders einfacher Weise möglich. In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der Vorrichtung ist der Schwingungsgeber ein Ultraschallwandler, der ausgebildet ist zum Erzeugen und/oder Empfangen eines Ultraschallsignals. Dies hat den Vorteil, dass mittels eines Ultraschallwandlers die Schraubenelemente in einfacher Weise in Schwingung versetzt werden können, und die Haftreibung zwischen den Schraubenelementen beim Verschrauben der Schraubenelemente besonders klein gehalten werden kann.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen naher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Querschnittsansicht einer Schraubverbindung,

Figur 2 eine Aufsicht auf die Schraubverbindung,

Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Einstellen und Festlegen der Schraubverbindung,

Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Programms zum Einstellen und Festlegen der Schraubverbindung,

Figur 5 in einer schematischen Darstellung einen Abschnitt eines Injektors,

Figur 6 eine schematische Übersicht der Anordnung zum Einstellen und Festlegen der Schraubverbindung, und

Figur 7 ein Diagramm zum Verfahren zum Einstellen und Festlegen der Schraubverbindung. In den Figuren 1 und 2 ist eine Schraubverbindung 10 gezeigt. Die Schraubverbindung 10 weist ein erstes Schraubelement 12 und ein zweites Schraubenelement 14 auf. Die Schraubenelemente 12, 14 sind in Richtung einer gemeinsamen Längsachse L angeordnet.

Das erste Schraubenelement 12 hat einen Schaft 26 mit einem Außengewinde 16 sowie einen Schraubenkopf 28.

Das zweite Schraubenelement 14 hat eine Ausnehmung 20 mit einer Wand, an der ein Innengewinde 18 angeordnet ist. Das Außengewinde 16 des ersten Schraubenelements 12 und das Innengewinde 18 des zweiten Schraubenelements 14 sind derart ausgebildet, dass sie miteinander in korrespondierender Weise in Eingriff sein können.

In der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Schraubverbindung 10 ist das erste Schraubenelement 12 teilweise in die Ausnehmung 20 des zweiten Schraubenelements 14 eingeschraubt.

An dem Schraubenkopf 28 des ersten Schraubenelements 12 ist ein Werkzeug 22 angeordnet, mittels dessen die Schraubenelemente 12, 14 miteinander verschraubt werden können. Das Werkzeug 22 ist in der hier gezeigten Ausführungsform als Sechskantschlüssel ausgebildet. Es kann jedoch eine beliebige andere geeignete Form aufweisen .

An der Schraubverbindung 10 ist weiter ein Schwingungsgeber 24 angeordnet. Vorzugsweise ist der Schwingungsgeber 24 als Ultraschallwandler ausgebildet, der Signale 40 im Ultraschallbereich emittieren und empfangen kann.

In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist der Schwingungsgeber 24 in Richtung der gemeinsamen Längsachse L der Schraubenelemente 12, 14 angeordnet und kann insbesondere axiale mechanische Schwingungen 32 an dem ersten Schraubenelement 12 hervorrufen .

In weiteren Ausführungsformen können ein oder mehrere Schwin- gungsgeber 24 senkrecht zu der gemeinsamen Längsachse L der Schraubenelemente 12, 14 angeordnet sein, um so radiale lineare Schwingungen 34 in dem ersten Schraubenelement 12 und/oder in dem zweiten Schraubenelement 14 zu erzeugen. Sind, wie dies beispielhaft in Figur 2 gezeigt ist, zwei Schwingungsgeber 24 senkrecht zu der gemeinsamen Längsachse L der Schraubenelemente 12, 14 angeordnet, und spannen die beiden Schwingungsgeber 24 einen Winkel von vorzugsweise 90° auf, so können die Schwingungsgeber 24 vorzugsweise eine Drehschwingung 30 um die gemeinsame Längsachse L der Schraubenelemente 12, 14 in einem der Schraubenelemente 12, 14 hervorrufen.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Schwingungsgeber 24 auch entfallen, und die Schwingung 30, 32, 34 kann durch das Werkzeug 22 auf das erste Schraubenelement 12 und/oder das zweite Schraubenelement 14 aufgebracht werden.

Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Vorrichtung zum Aufbringen der Schwingung 30, 32, 34 auf das Schraubenelement 12, 14, wie zum Beispiel der Schwingungsgeber 24, eingesetzt werden muss. Mittels des zum Drehen um die Längsachse L ausgebildeten Werkzeugs 22 ist es in diesem Fall besonders einfach möglich, eines der Schraubenelemente 12, 14 in eine Drehschwingung 30 um die gemeinsame Längsachse L der Schraubenelemente 12, 14 zu versetzen. Damit wird eine kleine Haftreibung zwischen den Schraubenelementen 12, 14 in besonders effektiver Weise erreicht .

Der Schraubverbindung 10 ist weiter eine Steuereinheit 36 zugeordnet, die Sensoren aufweist, die verschiedene Messgrößen o

erfasst und die jeweils den Wert der Messgrößen ermitteln können. Die Steuereinheit 36 ermittelt in Abhängigkeit von mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden können. Der Sensor ist hier vorzugsweise der als Ultraschallwandler ausgebildete Schwingungsgeber 24. Das Stellglied ist hier vorzugsweise das Werkzeug 22. Die Steuereinheit 36 kann auch als Vorrichtung zum Einstellen und Festlegen der Schraubverbindung 10 bezeichnet werden.

Ein in Figur 3 schematisch dargestelltes erstes Programm zur Steuerung der Vorrichtung zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung ist vorzugsweise auf einem Speichermedium der Steuereinheit 36 gespeichert. Das Programm dient dazu, das Verschrauben der Schraubenelemente 12, 14 mit einander mittels des Werkzeugs 22 zu ermöglichen, solange, bis ein vorgegebener Sollwert des Drehmoments TQ_SP erreicht ist.

Das Programm wird vorzugsweise in einem Schritt SlO gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden. Dies geschieht vorzugsweise zu Beginn des Verfahrens zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung.

In einem Schritt S12 erfolgt das Verschrauben der Schrauben- elemente 12, 14 miteinander mittels des Werkzeugs 22. Dazu wird das mindestens eine der Schraubenelemente 12, 14 mit einem Drehmoment TQ gegenüber dem zweiten Schraubenelement 14 um die gemeinsame Längsachse L gedreht und der Istwert TQ AV des Drehmoments ermittelt. Während des Verschraubens des Schrau- benelemente 12, 14 wird das Schraubenelement 12 mittels des Schwingungsgebers 24, der hier als Ultraschallwandler ausgebildet ist, in die axiale lineare Schwingung 32 versetzt. Durch das Aufbringen der mechanischen Schwingung 32 wird die Haftreibung zwischen den Schraubelementen 12, 14 reduziert. Damit kann das Verschrauben der Schraubelemente 12, 14 mit einer sehr gleichmaßigen Schraubkraft F S erfolgen. Es ist so möglich, einen genauen Wert eines vorgegebenen Sollwerts des Drehmoments TQ_SP an dem Werkzeug 22 zu erreichen.

Die Bearbeitung des Programms wird anschließend in dem Schritt S14 fortgesetzt . In dem Schritt S14 wird überprüft, ob der Istwert des Drehmoments TQ AV großer oder gleich dem vorgegebenen Drehmoment TQ_SP ist. Ist die Bedingung des Schrittes S14 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in dem Schritt S12 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S14 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S16 fortgesetzt.

In dem Schritt S16 wird das Programm beendet.

Ist der Schwingungsgeber 24 ausgebildet zum Empfangen des Signals 40, das von dem Schwingungsgeber 24 erzeugt wird und das das von dem Werkzeug 22 mit einem Drehmoment beaufschlagte erste Schraubenelement 12 mit einer Laufzeit RT durchlauft, so ist es möglich, die mechanische Spannung SIGMA des von dem Werkzeug 22 mit einem Drehmoment beaufschlagten ersten Schraubenelements 12 in einfacher Weise zu bestimmen, in dem die mittels des Schwingungsgebers 24 ermittelte Änderung der axialen Lange des ersten Schraubenelements 12 wahrend des Verschraubens des ersten Schraubenelements 12 in dem zweiten Schraubenelement 14 ermittelt wird.

Besonders bevorzugt wird dieses Verfahren mit einem als Ultraschallwandler ausgebildeten Schwingungsgeber 24 durchgeführt.

Der Einfluss der von der mechanischen Spannung SIGMA verursachten Dehnung oder Stauchung des ersten Schraubenelements 12 hat einen Einfluss auf die Laufzeit RT des Signals 40 in dem ersten Schraubenelement 12, wodurch die mechanische Spannung SIGMA des ersten Schraubenelements 12 bestimmt werden kann. Damit ist es auch möglich, bei Erreichen einer vorgegebenen Laufzeit RT SP des Signals 40 in dem ersten Schraubenelement 12 das Verschrauben des ersten Schraubenelements 12 in dem zweiten Schraubenelement 14 zu beenden. Dies ist bedingt durch eine Korrelation der Laufzeit RT mit der mechanischen Spannung SIGMA des ersten Schraubenelements 12 sowie dem Drehmoments TQ, das von dem Werkzeug 22 auf das erste Schraubenelement 12 ausgeübt wird.

Es ist so in einfacher Weise möglich, das Einschrauben des ersten Schraubenelements 12 in das Schraubenelement 14 abhängig von der Laufzeit RT des Signals 40 in dem ersten Schraubelement 12 und damit von dem Drehmoment TQ zu erreichen.

Ein in Figur 4 schematisch dargestelltes zweites Programm zur Steuerung der Vorrichtung zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung ist vorzugsweise ebenfalls auf dem Speichermedium der Steuereinheit 36 gespeichert. Das Programm dient dazu, das Verschrauben der Schraubenelemente 12, 14 miteinander mittels des Werkzeugs 22 zu ermöglichen.

Das Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S20 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden. Dies geschieht vorzugsweise zu Beginn des Verfahrens zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung.

In einem Schritt S22 wird die Laufzeit RT des von dem Schwingungsgeber 24 erzeugten Signals 40, das das von dem Werkzeug 22 mit dem Drehmoment TQ beaufschlagte Schraubenelement 12 durchläuft, ermittelt.

In einem Schritt S24 wird die mechanische Spannung SIGMA des von dem Werkzeug 22 mit dem Drehmoment TQ beaufschlagten Schraubenelements 12 in Richtung der gemeinsamen Längsachse L der Schraubenelemente 12, 14 bestimmt abhängig von der Laufzeit RT des von dem Schwingungsgeber 24 erzeugten Signals.

In einem Schritt S26 wird ein Reibungskoeffizient CQ FR zwischen dem ersten Schraubelement 12 und dem zweiten Schraubelement 14 bestimmt .

In einem Schritt S28 wird die Schraubkraft F S, die von dem Werkzeug 22 zum Verschrauben der Schraubenelemente 12, 14 aufgewendet wird, abhängig von der mechanischen Spannung SIGMA und dem Reibungskoeffizient CQ_FR zwischen dem ersten Schraubelement 12 und dem zweiten Schraubelement 14 bestimmt.

In dem Schritt S30 wird das Programm beendet.

Figur 5 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Abschnitt eines Injektors 100, vorzugsweise zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum 48 einer Brennkraftmaschine (Figur 6), mit einem Injektorkörper 54, der eine Ausnehmung 66 aufweist. Die Ausnehmung 66 hat eine Wand, an der ein Innengewinde 56 angeordnet ist .

In der Ausnehmung 66 des Injektorkörpers 54 ist eine Hohlschraube 50 mit einem Außengewinde 52 angeordnet. Das Außengewinde 52 der Hohlschraube 50 und das Innengewinde 56 des Injektorkörpers 54 sind derart ausgebildet, dass sie miteinander in korrespondierender Weise in Eingriff sein können.

Die Hohlschraube 50 hat eine Ausnehmung, in der ein Aktuator 68 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Aktuator 68 als Piezo- aktuator ausgebildet. An einem freien Ende der Ausnehmung 66 des Injektorkörpers 54 ist ein Fluidaustritt 57 ausgebildet, der in geöffneter oder geschlossener Position ist, abhängig von der axialen Position einer in der Ausnehmung 66 des Injektorkörpers 54 angeordneten Ventilnadel 62. Der Injektor 100 ermöglicht so vorzugsweise ein Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum 48 der Brennkraftmaschine.

Zwischen den Aktuator 68 und der Ventilnadel 62 ist ein Abstand D 0 ausgebildet, der auch als Leerhub bezeichnet wird. Auf der der Ventilnadel 62 zugewandten Seite hat der Aktuator 68 eine Bodenscheibe 64. Auf der der Ventilnadel 62 zugewandten Seite der Bodenscheibe 64 des Aktuators 68 ist ein Pragering 60 angeordnet. Auf der der Ventilnadel 62 abgewandten Seite der Bodenscheibe 64 ist ein Spannring 58 angeordnet.

An dem Injektor 100, insbesondere an der Hohlschraube 50, ist weiter der Schwingungsgeber 24 angeordnet. Figur 6 zeigt eine Übersicht über die Anordnung zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung.

Der Injektor 100 mit dem Pragering 60 ist mechanisch mit dem Werkzeug 22 gekoppelt. Das Werkzeug ist mechanisch mit einem Motor 80 gekoppelt, der als Schraubmotor ausgebildet ist. Die mechanische Kopplung zwischen dem Motor 80 und dem Werkzeug 22 erfolgt über eine geeignet ausgebildete Welle 82. Der Motor 80 übt über die Welle 82 und das Werkzeug 22 ein Drehmoment M auf die Hohlschraube 50 des Injektors 100 aus. Damit kann eine Justage des Leerhubs D_0 des Injektors 100 vorgenommen werden. Dabei wird die Hohlschraube 50 des Injektors 100 langsam und gleichmaßig angezogen, und zeitgleich das Offnungsverhalten des Injektors 100 überprüft. Das Offnungsverhalten des Injektors 100 dient als Ruckkopplung für den Justageprozess des Leerhubs D_0.

Das Drehmoment M dient wiederum als Ruckkopplung für die Einstellung der Dicke des Pragerings 60 in einer Prageringpresse 90. Kann das Offnen des Injektors 100 nicht in einem vorgegebenen Bereich des Drehmoments M erreicht werden, so bedeutet dies, dass der Pragering 60 in der Prageringpresse 90 nicht auf die geeignete Dicke zusammengepresst wird. In diesem Fall muss der Prageprozess derart angepasst werden, dass der Pragering 60 so zusammengepresst wird, dass ein Offnen des Injektors 100 in einem vorgegebenen Bereich des Drehmoments M erreicht werden kann, um so eine geeignete Justage des Leerhubs D 0 vornehmen zu können.

Bei einem Anziehen der Hohlschraube 50 besteht ein funktioneller Zusammenhang zwischen dem Anziehmoment und der Spannkraft der Schraube über die Gewindesteigung, die Gleitreibung und die Haftreibung.

Die Haftreibung fuhrt zu Stick-Slip-Effekten, wahrend die Gleitreibung einen normalerweise leicht nichtlinearen Zusam- menhang darstellt. Diese Reibungsanteile stellen somit Störgrößen im Schraubprozess dar und können zu einer Verfälschung bei einer Kraftberechnung über eine Messung des Drehmoments M für das Messergebnis fuhren.

Üblicherweise wird das Drehmoment M in der Verbindung der Welle 82 zwischen dem Motor 80 und dem Werkzeug 22 bestimmt.

Anhand der Figur 7 soll im Folgenden das Verfahren zum Einstellen und Festlegen einer Schraubverbindung erläutert werden.

Mittels eines ersten Wandlers 102 wird eine Große φ S bestimmt, die an einen zweiten Wandler 104 weitergeleitet wird. Ein Reibkoeffizient μ S wird einem dritten Wandler 106 zugeführt . Die in dem zweiten Wandler 104 und in dem dritten Wandler 106 bestimmten Großen werden an eine Verknupfungsstelle 108 weitergeleitet, mittels der die Schraubkraft F_S ermittelt wird. Die Schraubkraft F_S wird an einen vierten Wandler 110 weitergeleitet, durch den das Drehmoment M S des Schraubenelements 12, 14 bestimmt wird. Zusammenfassend bedeutet dies, dass ein adaptiver nicht-linearer Beobachter die Kennlinien der Reibkoeffizienten sowie der Schraubkraft getrennt lernt und daraus die dynamisch exakte Schraubkraft berechnet. Der nun um die Lastgrößen erweiterbare Antriebsregelkreis lässt sich nun so optimieren, dass der Schraubprozess im Arbeitspunkt mit minimalem oder monoton zunehmendem Reibkoeffizienten geführt werden kann. Dieser Prozess ist sehr leicht stabilisierbar.

Insgesamt ergibt sich der Vorteil, dass anstelle einer Kraftberechnung über eine Drehmomentmessung oder eine Schraubkraftmessung die Schraubkraft über den Schraubkraftbeobachter berechnet wird. Der Schraubprozess lässt sich stick-slip-frei führen. Eine Berechnung der Schraubkraft führt durch eine Elimination der Störgrößen zu einer sehr guten Kopplung im Prägeringregelkreis. Da der Schraubprozess damit in sehr guter Weise geführt werden kann, lässt sich ersatzweise auch das lastseitige Abtriebsmoment für eine Rückkopplung im Präge- ringregelkreis nutzen.