Intelligente Schraubverbindung - Drahtlose und energieautarke Monitoringlösung

Schraubverbindungen sind eine weitverbreitete und genormte Verbindungstechnik und stellen eine einfache, effiziente und universelle Montagemöglichkeit dar. Sie finden unter anderem an kritischen Stellen wie Brücken, Windkraftanlagen oder Maschinen in Produktionsstraßen, Einsatz. Besonders diese kritischen Stellen bedürfen oftmals einer permanenten Überwachung der Qualität bzw. Zuverlässigkeit der Schraubverbindung. 

 

Drahtlose und energieautarke Überwachung von Schraubverbindungen

Die intelligente Schraubverbindung ist ein vollintegriertes IoT-Device, das eine drahtlose und energieautarke Überwachung von Schraubverbindungen ermöglicht. Mit der im Sensor integrierten DiaForce®-Schicht lässt sich die Anzugskraft der Schraubverbindung sowie die Temperatur am Montageort ermitteln, um Druckveränderungen an der Schraube festzustellen. Die Übertragungstechnologie mioty® überträgt die ermittelten Sensordaten drahtlos und sicher an eine cloud-gebundene Kontrollinstanz. Vor dem Montieren werden die Schrauben in der manipulationssicheren Programmiereinheit »FunkeyBox« konfiguriert und bekommen einen eigenen Schlüssel. Dadurch sind die Sensordaten bei der Übertragung an die Basisstation bzw. das Backend angriffssicher. Die autarke Versorgung wird durch Energy Harvesting gewährleistet. In der Schraube befindet sich ein Thermogenerator, der bei kleinsten Temperaturgradienten am Schraubgewinde elektrische Energie erzeugt und so den Sensor energieautark betreibt. Alternativ können Sensor und Funk durch eine Solarzelle oder Batterie betrieben werden. 

 

Eigenschaften der »Intelligenten Schraubverbindung«:

  • DiaForce®-Sensorschichtsystem zur hochauflösender Messung statischer und dynamischer Krafteinwirkungen und von Temperaturen
  • mioty®-LPWAN-Funkübertragung zur Gewährleistung von energieeffizienter, zuverlässiger Datenübertragung über weite Distanzen bei gleichzeitig hoher Anzahl an parallel kommunizierender Funkknoten
  • Energy Harvesting-Technologie und Energiemanagement zum autarken Betrieb aus Umgebungsenergie, ohne Batteriewechsel oder kabelgebundener Versorgung
  • Robuste Schnittstellen zur Konfiguration und Statusabfrage über RFID-Schnittstelle oder LPWAN-Rückkanal
  • Innovative Antennentechnologie zur effizienten Kommunikation auch in metallischer Umgebung
  • Manipulationssichere Sensoren durch gehärtete Hardware
  • Sichere Kommunikation bei möglichst geringem Energieverbrauch durch effiziente kryptographische Berechnungen
  • Sichere Inbetriebnahme durch effiziente Verteilung von individuellen Schlüsseln (FunkeyBox)
  • Sensorcharakterisierung und Optimierung der Schraubengeometrie

Wie funktioniert die »Intelligente Schraubverbindung«?

Datenschutz und Datenverarbeitung

Wir setzen zum Einbinden von Videos den Anbieter YouTube ein. Wie die meisten Websites verwendet YouTube Cookies, um Informationen über die Besucher ihrer Internetseite zu sammeln. Wenn Sie das Video starten, könnte dies Datenverarbeitungsvorgänge auslösen. Darauf haben wir keinen Einfluss. Weitere Informationen über Datenschutz bei YouTube finden Sie in deren Datenschutzerklärung unter: http://www.youtube.com/t/privacy_at_youtube

Bei der »Intelligenten Schraubverbindung« handelt es sich um ein vollintegriertes IoT-Device mit energieautarker und drahtloser Datenübertragung.

Erfahren Sie mehr über die »Intelligente Schraubverbindung«, in der ein integriertes Dünnschichtsensorsystem minimale Änderungen der Vorspannkraft erkennt, diese drahtlos an eine Kontrollinstanz übermittelt und somit ein frühzeitiges Erkennen des Lösens einer Schraubverbindung registriert – überall dort, wo kritische Schraubverbindungen zum Einsatz kommen.  

Die wichtigsten Fragen – kurz beantwortet!

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Verschraubungen an kritischen Stellen bedürfen oftmals einer permanenten Überwachung der Qualität und Zuverlässigkeit.

Projektleiter Dr. Peter Spies beantwortet die wichtigsten Fragen zur »Intelligenten Schraubverbindung«, z.B.  welche Technologien zum Einsatz kommen, worin die Vorteile eines Einsatzes bestehen und welche Anwendungen in Frage kommen.

 

Hauptmerkmale

Drahtlos

  • Sichere Konfiguration über Funk
  • Sensorschicht zur statischen und dynamischen Kraft- und Temperaturmessung
  • mioty® zur energieeffizienten und zuverlässigen Datenübertragung

Energieautark

  • Energieautarker Betrieb der Sensoren durch Energy Harvesting

Manipulationssicher

  • Standortungebundene, sichere Konfiguration mehrerer Schrauben durch eine mobile, geschützte Umgebung (Funkeybox) möglich
  • RFID als Schnittstelle zur individuellen Identifikation und Konfiguration

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