DE2622091A1

DE2622091A1 - Anzugssystem zum anziehen eines befestigungselementes

Info

Publication number: DE2622091A1
Application number: DE19762622091
Authority: DE
Inventors: John T Boys; Paul W Wallace
Original assignee: Standard Pressed Steel Co
Current assignee: SPS Technologies LLC
Priority date: 1975-05-19
Filing date: 1976-05-18
Publication date: 1976-12-02
Also published as: JPS51140299A; JPS6036908B2; FR2312065B1; SE434612B; US4008773A; FR2312065A1; GB1551394A; SE7605622L

Description

STANDARD PRESSED STEEL GO. Jenkintown, Pa. 1904-6 / USA ·

F 10432

Anzugssystem zum Anziehen eines Befestigungselementes

Die Erfindung 'betrifft ein Anzugssystem zum Anziehen eines Befestigungselementee, insbesondere bis zum Nachweis der Streckgrenze des Materials des Befestigungselementes oder einer anderen vorbesjjjnmten Axialbelastung des Befestigungselementes, die durch ein Abflachen der Drehmoment-Drehungskurve, die für das anzuziehende besondere Befestigungselement bestimmt worden ist, gekennzeichnet ist.

Beim Entwurf von durch mechanische Befestigungssysteme gesicherten Verbindungen wird normalerweise vorgesehen, daß die Befestigungselemente eine vorbestimmte Einspannkraft oder Kleinmspannung auf die Bauteile ausüben, um die Integrität der Verbindung zu gewährleisten. V/enn die Verbindungen daher zu-

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eammengebaut werden, ist es erforderlich, daß die Befestigungselemente derart angezogen werden, daß sie eine vorbestimmte Axialbelastung auf die Bauteile ausüben. Bekannte Methoden zum Anziehen von mit Gewinde versehenen Befestigungselementen wie Muttern und Bolzen zur Ausübung einer vorbestimmten Belastung sind nicht vollständig zufriedenstellend. Die genaueste Methode beinhaltet eine Messung der axiale Deformation oder Dehnung des Bolzens bei seiner Anziehung, die in Beziehung gesetzt werden kann zu der Spannung oder Belastung, die auf den Bolzen durch die vorher berechnete Spannungs-Dehnungs-Beziehung für den Bolzen wirkt. Obwohl diese Methode sehr genau ist, erlauben praktische Anwendungen der Befestigungselemente gewöhnlich keine Messung der Dehnung in dem Bolzen. Bei den Anvenduijgsfällen, bei welchen die Dehnung gerne seen werden kann, ist dies eine zeitraubende und relativ kostspielige Methode.. Daher wird diese Methode in relativ wenigen Anwendungsfallen außerhalb von laboruntersuchuiigen verwendet.

Eine andere bekannte Methode, die gewöhnlich bei Montagevorgängen von Verbindungen verwendet wird, beinhaltet die Verwendung von sLrehmomentgeregelten Werkzeugen, d,h, von Werkzeugen, die feststellen, wann das dem Befestigungselement zugeführte Drehmoment gleich oder geringfügig größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Kraft zufuhr zum Werkzeug unterbrechen. Die Messung des Drehmomentes ist relativ einfach, Da das Drehmoment in Beziehung zu der vom Befestigungselement erfahrenen und auf die Bauteile ausgeübten Zugspannung oder axialen Kraft steht, entspricht ein vorbestimmtes Drehmoment theoretisch der für die Verbindung vorbestimmten spezifizierten Einspannkraft. Beim Anziehen von mit· Gewinde versehenen Befestigungselementen bei Montagebandoperationen ergeben sich ■jedoch große Veränderungen in den tatsächlichen Drehmoment-Spannungsbeziehungen. Diese Veränderungen werden von yer-

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schiedenen Faktoren verursacht, z.B. erlaubte Toleranzabweichungen in den Abmessungen und in der Festigkeit der Befestigungselemente und der Bauteile und Schmierung oder Abwesenheit einer Schmierung auf den in Eingriff stehenden Oberflächen der Befestigungselemente und/oder der Bauteile, die alle ihrerseits große Veränderungen des Reibungskoeffizienten zwischen den in Eingriff stehenden Oberflächen verursachen. In der Praxis können Veränderungen bis zu + 30% der axialen Belastung auf die für eine bestimmte Anwendung verwendeten Bolzen beim gleichen Drehmomentniveau auftreten. Die Regelmethode mit Hilfe des Drehmomentes ist daher nicht sehr genau.

Um die Probleme, die mit den bekannten Anzugsmethoden verbunden sind, zu überwinden, ist eine andere Methode entwickelt worden. Diese Methode ist in der US-PS 3 643 501 beschrieben und benutzt die charakteristische Form einer Kurve, die das dem anzuziehenden Befestigungselement zugeführte Drehmoment gegenüber seiner Drehung während des Anzugszyklus darstellt· Die Drehmoment-Drehungskurve für jedes besondere Befestigungselement weist einen Anfangsoder Voranzugsbereich auf, in welchem das Befestigungselement gedreht wird, aber noch nicht mit dem benachbarten Bauteil vollständig in Eingriff steht, einen Anzugsbereich, in welchem das Befestigungselement innerhalb seiner elastischen Grenze angezogen wird und der im allgemeinen linear verläuft, und einen Fließbereich auf, in welchem seine Proportionalitätsgrenze überschritten worden ist und die Kurve sich abzuflachen beginnt und schließlich bei der Streckgrenze des Befestigungselementes flach wird. Die in der US-PS 3 643 501 offenbarte Methode verwendet eine Schraubenschlüsseleinrichtung mit einer ersten Zahnradverbindung zum Antrieb eines ersten Steuerarmes entsprechend dem dem Befestigungselement zugeführten Drehmoment imd einer

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zweiten Zahnradverbindung zum Antrieb eines zweiten Steuerarmes entsprechend der Drehung des Befestigungseleinentes« Jeder Steuerarm weist einen Teil eines Schaltelementes auf, das in einer Regelschaltung für den Betrieb der Schraubenschlüsseleinrichtung angeordnet ist. Während der Drehung des Befestigungselementes im Anzugsbereich werden die Steaerarme übereinstimmend angetrieben und sind die Schaltelemente geschlossen. Wenn die Proportiohalitätsgrenze überschritten wird, wird der zweite Steuerarm schneller als der erste Steusrarm angetrieben, so daß die Schaltelemente geöffnet, die Regelschaltung unterbrochen und der Schraubenschlüssel abgestellt werden. Theoretisch wird der Schraubenschlüssel an der Streckgrenze des Befestigungselementes abgestellt.

Die in der US-PS offenbarte Vorrichtung ist aus verschiedenen. Gründen nicht vollständig zufriedenstellend. Wenn die Steuerarme im Anzugsbereich der Drehmoment-Drehungskurve übereinstimmend angetrieben v/erden, muß vorher die Steigung der Kurve genau bekannt sein, so daß die Zahnradverbindungen richtig abgestimmt werden können. Aus denselben in Bezug zur Drehmoment-Spannung sbeZiehung dargelegten Gründen treten ähnliche Veränderungen in den Drehmoment-Drehungsbeziehungen auf, die für eine Gruppe von theoretisch gleichen Befestigungselementen erzeugt werden. Daher werden die zum Antrieb der Steuer-arme beim Anziehen eines bestimmten Befestigungselementes auseiner Gruppe von gleichen Befestigungselementen erforderlichen Zahnradverbindungen unterschiedlich sein.

Ein anderes mit der in der US-PS offenbarten Vorrichtung verbundenes Problem ergibt sich aus dem zeitweiligen Anstieg oder Abfall in der Drehmoment-Drehungsbeziehung, welche durch Bereiche erhöhter Schlüpfrigkeit auf den in Eingriff stehenden Oberflächen der Verbindung oder durch zeitweiliges Festlaufen oder Festfressen der Gewindegänge verursacht werden* Diese

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Phänomene erzeugen Spitzen im Anzugsbereich der Drehmoment-Drehungskurve, welche eine Relativbewegung der Steuerarme zueinander und ein vorzeitiges Abschalten des Schraubenschlüssels verursachen würden. Ein vorzeitiges Abschalten des Schraubenschlüssels vermindert offensichtlich die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Systems·

Die Erfindung ist darauf gerichtet, ein Anzugssystem zu schaffen, mit welcher in zuverlässiger und genauer Weise die Abweichung von der Linearität auf Kurven, die während des Anzugszyklus dargestellt werden können, oder vom Punkt der größten Steigung solcher Kurven -bestimmt werden kann. Außerdem soll mit dem Anzugssystem ein Befestigungselement bis zu seiner Streckgrenze oder einem anderen Punkt, der eine signifikante .Änderung der Steigung der Drehmoment-Drehungskurve aufweist und einer vorbestimmten Axialbelastung entspricht, angezogen werden können. Weiterhin soll ein Befestigungselement bis zu einer vorbestimmten Axialbelastung mit einer minimalen vorherigen Kenntnis der besonderen zu montierenden Verbindung angezogen werden können. Schließlich soll das Anzugssystem vielseitig, zuverlässig, wirtschaftlich und genau sein.

Dies wird bei einem Anzugssystem zum Anziehen eines Befestigungselementes, insbesondere bis zum Nachweis der Streckgrenze gemäß der Erfindung erreicht durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines ersten,eine erste Anzugseigenschaft des Befestigungselementes darstellenden Signals und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten^eine zweite Anzugseigenschaft des Befestigungselementes darstellenden Signals, durch eine Regeleinrichtung, um festzustellen, wenn das erste Signal schneller ansteigt als das zweite Signal, um das zweite Signal durch Erhöhung des

zweiten Signals abzuändern, bis es dem ersten Signal entspricht, und um ein Entscheidungssignal zu erzeugen,

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die Anstiegsgesehwindigkeit des ersten Signals abfällt, ■und durch eine auf das Entscheidungssignal ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines Regelsignals, wem die Streckgrenze des Befestigungselementes erreicht wird. Das Anzugssystem weist einen Schraubenschlüssel auf, mit dem ein Drehmoment auf das Befestigungselement aufgebracht und dessen Drehung bewirkt wird. Mit dem Schraubenschlüssel ist ein erster Mechanismus zur Erzeugung eines das dem Befestigungselement zugeführte Drehmoment darstellenden Signals und ein anderer Mechanismus zur Erzeugung eines die Drehung des Befestigungselementes darstellenden Signals verbunden. Ein auf das Drehmomentsignal und Drehungssignal ansprechendes Regelsystem bestimmt, welches der beiden Signale mit einer größeren Rate ansteigt, und erhöht, wenn das Drehmomentsignal schneller ansteigt als das Drehungssignal, das Drehungssignal, damit dies dem Drehmoment signal entspricht. Wenn sich jedoch das Drehmomentsignal mit einer abfallenden Rate relativ zum Drehungssignal verändert, v/ird das Drehungssignal nicht verkleinert, sondern ein Entscheidungssignal erzeugt, das verarbeitet werden kann, um ein Regelsignal bei einer Streckgrenze des Befestigungselementes zu erzeugen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Mechanismus zur Erzeugung des Drehmoment signals ein erstes Zahnradsystem auf, dessen Ausgang proportional zu dem an das Befestigungselement angelegten Drehmoment ist. Der Mechanismus zur Erzeugung des Drehungssignals weist ein zweites Zahnradsystem mit einem veränderlichen Übersetzungsverhältnis auf. Das erste Zahnradsystem treibt ein erstes Potentiometer und das zweite Zahnradsystem treibt ein zweites Potentiometer an. Die Signale der Potentiometer' werden verglichen und wenn das Zuwachsdrehmomentsignal größer ist als das Zuwachsdrehungssignal wird ein Signal zu einem

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Einweg-Verstärker geleitet, der das Zahnradsystem mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis steuert, um das Drehungs signal zu erhöhen, "bis es dem Drehmoment signal entspricht. Wenn das Zuwachsdrehmomentsignal relativ zum abgeänderten Drehungssignal abnimmt, wird ein Entscheidungssignal erzeugt und zu einem Entscheidungskreis geleitet, um das Regelsignal zu erzeugen.Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung'werden die beiden Zahnradsysteme und Potentiometer durch eine Drehmomentzelle und eine Winkelkodiereinrichtung ersetzt, welche Signale erzeugen, die das an das Befestigungselement angelegte Drehmoment und die Drehung des Befestigungselementes darstellen und miteinander verglichen werden, wie oben erläutert worden ist. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die beiden Potentiometer durch ein einziges Potentiometer ersetzt, das einen inneren Teil aufweist, der von dem ersten Zahnradsystem angetrieben wird, und einen äußeren Teil, der durch das andere Zahnradsystem angetrieben wird, so daß das Ausgangssignal entweder zu dem Einweg-Verstärker oder zu dem Entscheidungskreis geleitet wird.

Die Verarbeitung der Entseheidungssignale kann gemäß einem von verschiedenen Aspekten der Erfindung durchgeführt werden. Bei einer Ausführungsform wird das Entscheidungssignal oder seine Anstiegsgeschwindigkeit mit einem vorbestimmten Signal verglichen, das die Streckgrenze des Befestigungselementes darstellt, und das Regelsignal wird erzeugt, wenn die Signale im wesentlichen gleich sind. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Entscheidungssignal mit einem Signal verglichen, das proportional entweder zum Drehmomentsignal oderDrehungssignal ist, und das Regelsignal wird erzeugt, wenn die yer-'' glichenen Signale ein vorbestimmtes Verhältnis haben. Bei . der zweiten Ausführungsform ist -keine vorherige Kenntnis der Verbindungsanordnung erforderlich.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten -und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Kurve, die die Eigenschaften einer typischen Drehmoment-Drehungsbeziehung, die ein Befestigungselement während eines Anzugszyklus erfährt, darstellt,

Fig. 2 eine Kurve, die die Eigenschaften einer typischen Drehmoment-Zeit- und Drehung-Zeit-BeZiehung, die ein Befestigungselement während eines Anzugs zyklus erfährt, darstellt,

Fig. 3 eine Kurve, die das grundsätzliche Funktionsprinzip eines Anzugssystems gemäß der Erfindung darstellt,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Anzugssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Anzugssystems gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfi

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Anzugssystems gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 bis 9 jeweils verschiedene Schaltungen zur Verarbeitung von durch die verschiedenen Ausführungsformen gemäß der Erfindung erzeugten Signalen, um . festzustellen, wenn eine Streckgrenze erreicht worden ist.

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In I¹Ig. 1 ist eine typische Drehmoinent-Drehungskurve für ein anzuziehendes, mit Gewinde versehenes Befestigungselement dargestellt, wobei das Drehmoment auf der vertikalen Achse und die Drehung auf der horizontalen Achse aufgetragen sind. Die Kurve weist einen Anfangs- oder Voranzugsbereich auf, der sich vom Schnittpunkt der Drehmoment- und Drehungsachse bis zum Punkt A erstreckt. In dem Voranzugsbereich sind die einander entsprechenden Gewindegänge der Anordnung der Befestigungselemente in Eingriff gebracht worden und eines der Befestigungselemente wird gedreht, aber die Tragfläche des.sich drehenden Befestigungselementes ist entweder nicht mit der benachbarten Fläche des in der Verbindung vorgesehenen Bauteils in Berührung gekommen oder hat die Bauteile nicht vollständig zusammengezogen. Beim Punkt A auf der Kurve sind die Bauteile durch den Befestigungselementenaufbau vollständig zusammengezogen worden und das tatsächliche Anziehen der Verbindung beginnt. Das Drehmoment am Punkt A wird gewöhnlich als "Paßsitz"-Drehmoment bezeichnet. Im Anzugsbereich der Kurve, der sich vom Punkt A zu Punkt B erstreckt, wird tatsächlich

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eine Einspannkraft auf die Bauteile ausgeübt und das hervorstehende Element in den Bef e stigungselementenauf bau, d.h. der Bizen, wird in axialer Richtung aufgrund der eingeführten Zugbelastung gedehnt. Die Kurve ist im Anzugsbereich näherungsweise linear und kann einigen Fällen genau linear sein. Normalerweise weist die Kurve jedoch eine geringfügige Krümmung auf und daher einen Punkt M, in welchem die Steigung der Kurve ein Maximum hat. Im Punkt B wird die Proportionalitätsgrenze des Befestigungselementes erreicht. Jenseits des Punktes B stehen das Drehmoment und die· Drehung nicht länger annäherungsweise in einem linearen Verhältnis. Wie gezeigt, ist in diesem Bereich die Steigung der Kurve relativ zur maximalen Steigung erheblich reduziert. Zum Zwecke der vorliegenden Anwendung wird der Punkt B als Beginn des Eließbereiches betrachtet. Es wird angemerkt, daß auch jenseits des Punktes B noch eine ansteigende Belastung in dem Verbindungsauf bau .induziert wird. Der Punkt ö entspricht der Streckgrenze des Befestigungselementes· Da sich die Definitionen der Streckgrenze geringfügig unterscheiden, kann die Streckgrenze als der Punkt angesehen werden, jenseits dessen die Deformation des Bolzens nicht langer rein elastisch ist. Wie klar werden wird, ist das neue Anzugssystem in der Lage, die Punkte M oder B auf der Drehmoment-Drehungskurve zu erfassen und darauf anzusprechen, um ein Regelsignal ungefähr am Punkt G zu erzeugen. Es wird angemerkt, daß besondere Verbindungsaufbauten weitere Befestigungselement enauf baut en enthalten können, die so ausgebildet sind, daß sie von der Linearität oder von dem Punkt größter Steigung bei einer anderen Belastung als der Streckgrenze abweichen. Eine solche Abweichung könnte erfasst und zur Erzeugung eines Regelsignals verwendet werden. Daher kann der hiernach verwendete Begriff Streckgrenze dahingehend verstanden werden, daß er sowohl die Streckgrenze des Materials, aus welchem das Befestigungselement hergestellt ist, als auch Punkte auf einem abgeflachten Teil der Drehmoment-Drehungskurve, der von dem Befestigungselement bei einer vorbestimmten

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Einspannkraft erzeugt wird, einschließt.

Ih Mg. 2 sind zwei weitere Kurven dargestellt, deren Erläuterung das Verständnis der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung erleichtert. Die erste Kurve, gekennzeichnet durch Drehmoment, stellt das dem Befestigungselement zugeführte Drehmoment gegenüber der während des Anzugszyklus abgelaufenen Zeit dar, wobei das Drehmoment auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Die zweite Kurve, gekennzeichnet durch Drehung, stellt die Winkelverschiebung oder Drehung des Befestigungselement es gegenüber der während des Anzugszyklus abgelaufenen Zeit dar, wobei die Drehung auf der vertikalen Achse und die Zeit wiederum auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Die in Pig. 2 dargestellten Kurven sind nicht exakt, aber stellen im allgemeinen gute Näherungen dar, die für das Verständnis gewisser Aspekte der vorliegenden Erfindung nützlich sind. Die Drehmomentkurve weist einen Voranzugsbereich auf, in welchem das Drehmoment ziemlich langsam ansteigt und der sich vom Schnittpunkt der Achsen bis zum Punkt D erstreckt. Der Punkt D entspricht daher dem Punkt A auf der Drehmoment-Drehungskurve. Vom Punkt D bis zum Punkt E verläuft der Anzugsbereich der Drehmomentkurve ähnlich dem Bereich zwischen den Punkten A und B der Drehmoment-Drehungskurve. Im Anzugsbereich der Drehmomentkurve steigt das Drehmoment mit einer im allgemeinen größeren Rate als im Voranzugsbereich an. Schließlich weist die Drehmomentkurve einen Fließbereich vom Punkt E an auf, in welchem das Drehmoment mit einer relativ kleinen Rate ansteigt und der dem Fließbereich jenseits des Punktes C auf der Drehmoment-Drehungskurve entspricht. Der Punkt F stellt die Streckgrenze des Befestigungselementes dar. In ähnlicher Weise weist die Drehungskurve einen Voranzugsbereich auf, der sich vom Schnitt»

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punkt der Achsen "bis zum Punkt G erstreckt, einen Anzugsbereich, der sich vom Punkt G bis zum Punkt H erstreckt, und einen Fließbereich vom Punkt H an. Der Punkt J auf der Drehungskurve stellt die Streckgrenze dar. In der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform wird Bezug auf Fig. 2 genommen. :

In Fig. 4 ist ein Anzugssystem 10 dargestellt. Das Anzugs» system 10 weist einen Schraubenschlüssel 12 mit einem Motor 14, einer Antriebswelle 16 und einer Mitnehmerbacke 18 auf. Die Antriebswelle 16 wird vom Motor 14 gedreht, um einem mit der Mitnehmerbacke 18 in Eingriff stehenden Befestigungselement ein Drehmoment und eine Drehung zu übertragen. Der Schraubenschlüssel 12 kann jede konventionelle Bauart aufweisen und der Motor 14 kann in üblicher Weise luftangetrieben werden, wobei die Strömung des Antriebsströiaungsmittels durch ein geeignetes Regelventil 20 geregelt wird. Es wird angemerkt, daß es sich bei dem Motor 14 auch um einen elektrischen, hydraulischen oder jede Kombination von einem pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Motor handeln kann. Die genauen Einzelheiten des Schraubenschlüssels sind für das "Verständnis der Erfindung nicht erforderlich. Daher ist eine dejbailliertere Beschreibung nicht vorgesehen.

Der Schraubenschlüssel 12 ist an einem starren Rahmen 22 geeigneter Bauart mit Hilfe eines Torsionsstabes 24 befestigt, welcher sich gegenüber dem starren Rahmen verdreht, wenn der Motor 14 in Betrieb ist, mit einem Drehmoment, das im wesentlichen gleich und entgegengesetzt zu dem dem anzuziehenden Befestigungselement zuzuführenden Drehmoment ist. Der Torsionsstab 24 trägt ein erstes Zahnrad 26, das ein zweites, auf einer Ausgangswelle 30 befestigtes Zahnrad antreibt. Ein Ende der Ausgangswelle 30 ist derart verbunden, um den inneren Kern eines Potentiometers 32 anzutreiben.

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Zwischen dem Zahnrad 28 und dem Potentiometer 32 ist eine Rutschkupplung 34 angeordnet. Wenn der Schraubenschlüssel 12 ein Befestigungselement anzieht, verdreht sich der Torsionsstab 24 und dreht das Zahnrad 26, welches das Zahnrad 28 und die Ausgangswelle 30 antreibt. Die Drehung der Welle 30 kann als ein Signal angesehen werden, welches das dem anzuziehenden Befestigungselement zugeführte Drehmoment darstellt. Dieses Signal wird in ein elektrisches Signal mit Hilfe des Potentiometers 32 umgewandelt, wenn der innere Kern des Potentiometers durch die Welle 30 angetrieben wird. Die Verwendung der Rutschkupplung 34 schließt eine Drehung des inneren Kernes des Potentiometers 32 aus und verhindert ein elektrisches Ausgangssignal, bis das Paßsitsdrehmoment (in 3?ig. 1 und 2 jeweils Punkt A und Punkt D) dem Befestigungselement zugeführt wird. In der Praxis ist die Rutschkupplung 34 derart angeordnet, um bei einer vernünftigen Annäherung an das Paßsitzdrehmoment, z.B. bei ungefähr 20$ des nominellen dem Befestigungselement zuzuführenden Drehmomentes, in Eingriff zu kommen.

Die Antriebswelle 16 trägt ein weiteres Zahnrad 35> das beim Anziehen eines Befestigungselementes eine Ausgangswelle 36 über ein Zahnrad 38 antreibt. Der Ausgang der Welle 36 treibt ein Zahnradsystem 40 mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis, d.h. ein stufenloses Getriebe, an, welches derart angeordnet ist, um eine andere Ausgangswelle 42 anzutreiben, deren Ausgangsende derart angeordnet ist, um den inneren Kern eines Potentiometers 44 anzutreiben. Zwischen den Enden der Welle 42 ist eine weitere Rutschkupplung 46 angeordnet, welche ebenfalls verwendet wird, um eine Drehung des inneren Kerns des Potentiometers 44 auszuschließen und ein elektrisches Ausgangssignal zu verhindern, bis das Paßsitzdrehmoment dem .Befestigungselement zugeführt wird. Die Drehung der Welle 36 kann als ein Signal betrachtet werden, das die Winkeldrehung

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des Befestigungselementes darstellt und durch Einstellung des stufenlosen Getriebes 40 abgeändert wird. Entsprechend kann die Drehung der Welle 42 als ein Signal betrachtet werden, welches das abgeänderte Drehungssignal darstellt und durch das Potentiometer 44 in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.

Vor der weiteren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird zunächst ein Grundprinzip der Erfindung erläutert. Die Drehmomentkurve und die Drehungskurve, die in Fig. 2 dargestellt sind, können auch als Kurven aufgefasst werden, die das durch die Welle 30 erzeugte Drehmoinentsignal und das durch die Welle 36 erzeugte Dr ehungs signal darstellen. Man erkennt, daß in dem näherungsweise linearen Bereich oder dem Anzugsbereich der Kurve, d.h. in dem Bereich vom Punkt D bis zum Punkt E auf der Drehmomentkurve und vom Punkt G bis zum Punkt H auf der Drehungskurve, eines der Signale, vorzugsweise das Drehmomentsignal, schneller als das andere Signal, vorzugsweise das Drehungssignal, ansteigt. Die genaue Beziehung zwischen denSignalen ist natürlich von der Elastizität des Torsionsstabes 24 und den Übersetzungsverhältnissen zwischen den Wellen 24 und 30 und zwischen den Wellen 16 und 36 abhängig. Wie angemerkt worden ist, wird die Übersetzung vorzugsweise derart gewählt, daß nach Erreichen des Paß Sitzdrehmomentes das Drehmoments ignal anfangs schneller ansteigt als das Drehungssignal. Entsprechend dem Grundprinzip der Erfindung wird das Drehungssignal durch Multiplikation mit einem Faktor X verändert, vorzugsweise wird das Drehungssignal zuwachsweise multipliziert, so daß das Drehungssignal gleich dem Drehmomentsignal in einem bestimmten Teil des Anzugsbereiches der Kurven wird. Die Drehmomentkurve und die Drehungskurve v/erden tatsächlich zur Übereinstimmung gebracht.

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Bei der bevorzugten Ausfülirungsform, die in Fig. 4 gezeigt ist, wird die Multiplikation des Drehungssignals duroli das stufenlose Getriebe 40 vorgenommen. Wenn ein Befestigungselement angezogen wird und die Kupplungen 34 und 46 am Paßsitzpunkt der Drenmoment-Drehungskurve eingerückt sind, wird das stufenlose Getriebe 40 derart eingestellt, daß die Drehung der Welle 42 gleich der Drehung der Welle 36 ist, dch_o das Anfangssignal der Welle 42 ist ein die Anfangsdrehung des Befestigungselementes darstellendes Signal, Die von den Wellen 30 und 42 erzeugten Signale werden, wie ebenfalls oben erläutert worden ist, jeweils durch die Potentiometer 32 und 44 in elektrische Signale umgewandelt, die zu einem Vergleieher 48 geleitet werden, der aus einem Differenzverstärker bestehen kann, der ein Ausgangssignal erzeugt, das die Differenz zwischen dem anfänglichen Drehmomentsignal und Drehungssignal darstellte Das Ausgangssignal wird einem Einweg-Verstärker 50 zugeleitet, d.h., einem Verstärker, der eine Verstärkungseigenschaft nur in einer Richtung aufweist«. Der Einweg-Verstärker erzeugt ein Ausgangssignal zum stufenlose Getriebe 40, das dessen Übersetzungsverhältnis erhöht. Durch Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses des stufenlosen Getriebes 40 v/erden sowohl die Drehung der Ausgangswelle 42 als auch das Ausgangssignal des Potentiometers 44 verändert, d,h, durch Multiplikation mit einem Faktor X, der gleich dem erhöhten Übersetzungsverhältnis ist, erhöht. Wenn das Ausgangssignal des Potentiometers 44 gleich dem Ausgangssignal des Potentiometers 32 ist, erzeugt der Vergleicher 46 nicht mehr ein signifikantes Ausgangssignal zum Einweg-Verstärker 50, der seinerseits kein wirksames Signal zum stufenlosen Getriebe 40 erzeugt* An diesem Punkt wird das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 40 nur zeitweilig festgehalten, wie im folgenden näher erläutert wird. Das stufenlose Getriebe 40 multipliziert weiterhin das Drehungssignal und

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erzeugt das abgeänderte Drehungssignal, das einen Faktor X multipliziert mit jedem Inkreinent des Dreliungssignals, gemessen -vom Paßsitzpuiikt, d.arstellt₀ Wenn die .Anstiegsrate des Drehmoinentsigiials wieder relativ sur Anstiegsrate des Drehungssignals ansteigt, d.h., wenn da.s Drehmonieiitsignal wieder relativ zu dem abgeänderten, vom Potentiometer 44 erzeugten Dr eliungs signal ansteigt, erzeugt der Vergleichor 48 wiederum ein Ausgangssignal zum Einweg-Verstärker 50, welches das Übersetzungsverhältnis des stufenloses Getriebes 40 erhöht, wodurch ein Inkrement des Drehungssignals, gemessen von dem Punkt aus, an welchem das Drehrnomeiitsignal anstieg, mit einem anderen Faktor Xp mulitpliziert wird, und das neu multiplizierte Inkrementdes Drehungssignals su dem vorher multiplizbrten Inkrement des Drehungssignals addiert wird, bis das durch die Welle 42 und d.as Potentiometer 44 erzeugte, abgeänderte Signal wieder gleich dem öurch das Potentiometer 32 erzeugten Drehmomentsignal ist* Der Vorgang wiederholt sich jedesmal, wenn das Drehnonentsignal das abgeänderte Drehungssignal übersteigt. Es ist klar, daß das abgeänderte Drehungssignal gleich der Summe aller Zuwachswinkel der Drehung multipliziert mit den zeitweiligen Faktoren X ist und der Einfachheit ha3.ber als integriertes Dr ehungs signal bezeichnet v/erden kann_P Mathematisch kann das integrierte Drehungssignal als 2 XaB. oder JXdR und ausgedrückt werden, wobei X der zeitweilige Faktor und E. die Zuwachsdrehung des Befestigungselementes ist.

Wenn der Anzugsbereich der Drelimoment-Drehungskurve, dargestellt in Fig. 1 zwischen den Punkten A und B, genau linear ist, würde der Einweg-Verstärker 50 ein Anfangssignal erzeugen, das das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 40 einstellt, welches dann das Drehungssignal multiplizieren würde, um das integrierte Drehungssignal zu erzeugen. Aufgrund der Linearität der Kurve würde keine weitere

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Einstellung des stufenlosen Getriebes erfolgen, ΐ/enn der Punkt B auf der in Figo 1 dargestellten Kurve erreicht wird_f steigt das Drehungssignal schneller an als das Drehmomentsignal und das Ausgangssignal des Vergleichers 48 ist ein Signal mit umgekehrter Polarität. Das Signal mit umgekehrter Polarität wird im folgenden als nega/fciv angesehen. Dieses Signal kann nicht durch den Binweg-Verstärker 50 wegen dessen Einweg-Verstärkungseigenschaft" geleitet werden. Wie im weiteren näher erläutert A/iird, wird das negative Signal einem Entscheidungskreis 52 zugeführt, welcher das Signal verarbeitet, um zu "bestimmen, ob die Streckgrenze des Befestigungselementes erreicht worden ist und um dann ein Regelsignal zu erzeugen, das zum Regelventil 20 geleitet wird, um den Schraubenschlüssel abzustellen. Normalerweine ist die Drehmoment-Drehungskurve im Anzugsbereich jedoch nicht linear_o Daher stellt der Einweg-Verstärker 50 kontinuierlich die Einstellung des stufenlosen Getriebes 40 ein, bis die maximale Steigung der Kurve im Punkt H auf der Kurve erreicht wird_e Wenn der Punkt M erreicht wird, beginnt das integrierte Drehungssignal schneller anzusteigen als das Drehmomentsignal und das Signal des Vergleichers 48 kehrt seine Polarität um, die wiederum hiernach als negativ betrachtet wird und hat einen relativ kleinen Wert, bis der Punkt B erreicht wird, an dem es bedeutend ansteigt* Das negative Signal wird dem Entseheidungskreis 52 zugeführt, um verarbeitet zu werden und um zu bestimmen., wann die Streckgrenze des Befestigungselementes erreicht worden ist, und um darm ein Re£jlsignal zu erzeugen, das dem Regelventil 20 zugeführt wird, um den Schraubenschlüssel abzustellen. Die negativen Signale sind daher Sntscheidungssignale.

Die obige Erläuterung der Erfindung ist graphisch in lig. 3 dargestellt, in welcher eine Kurve des Signals des Potentiometers 32 dargestellt ist, die das dem Befestigungselement zugeführte Drehmoment gegenüber dem Signal des Potentiometers 44, welches das integrierte Drehungssignal darstellt, darstßllt«

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Das Drehmomentsignal ist auf der Tertifcalen Achse -und das integrierte Drehungssignal auf der horizontalen. Achse aufgetrageno Kein Potentiometer erzeugt ein Ausgangssignal, bis das Paßsitzdrehmoment dem Befestigungselement zugeführt wird, doh₀ bis der Punkt A auf der in Fig« 1 dargestellten Kurve erreicht ist«. Jenseits des Punktes A und "bis zum Punkt B oder M auf der Drehmoment-Drehungskurve, abhängig von der genauen Eigenschaft des Ansugsbereich.es, ergibt sich für jeσen differentiellen Zuwachs ΛΪ des Drehmomentes ein Zuwachs Λϋ der Drehung, der höehstwahrscheinlich numerisch nicht gleich dem Zuwachs des Drehmomentes ist_o Durch Provozierung des diff erentiellen Zuwachses Ä2 des DrehnoHentes von Pig«, I auf Pig« 3 kann festgestellt werden, daß jeder differentielle Zuwachs des Drehmomentes einen gleichen diff erentiellen Zuwachs XÄR des integrierten Drehungssignales ergibt_e Da des integrierte Drehungssignal gleich den Drehmomentsignal gehalten wird, iäi die in J?igc 3 aargestellte Kurve eine gerade Linie, die mit den Achsen einen Winkel von 45 bildet, bis die Punkte B oder M auf der in Pig« 1 gezeigten Kurve erreicht werden, Jenseits des geeigneten Punktes beginnt die Kurve abzuflachen, was anzeigt, daß das Ausgangssignal des Yergleichers 58 negativ ist»

Wie weiter aus den Pig« 1 und 3 hervorgeht, wird tür jedes Drehungsinkrement das Drehungssignal mxt einem faktor X multipliziert· Es wird nunmehr erläutex't, daß der faktor X die zeitweilige Steigung der Drelanioment-Drehimgskurvö der i"ig. 1 darstellt. Da das Drehmomentsignal im Anzugsbereich gleich dem integrierten Drehungs signal ist, kann folgende Gleichung aufgestellt werden:

ι = ο

Bevor also das negative Signal vom Vergleicher 48 erzeugt wird, d_ohp bevor die Punkte B oder M erreicht werden, "bo die obige Gleichung, das für jedes Drehtrag sinkrement die

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- 19 folgende Gleichung aufgestellt werden kann:

und

Λ = ——

ΔΕ

Λ τ

Iferbei ist ^s die Steigung der Drehmoment-Brehungskurve Ein anderer zu erwähnender Punkt "besteht darin, daß, wenn

die Steigung der Dreimoment-Drehungskurve sich ändert, der Faktor X, der nicht verringert werden !kann, gegebenenfalls die maximale Steigung der Kurve darstellt..

Zur Vervollständigung der Beschreibung der in Fig» 4 dargestellten Ausführungsform wird Bezug auf die Fig«, 7 his 9 genommen, in welchen verschiedene in dieser AusführungöJ. οτ\« einsetzbare Entscheidungskreise 52 dargestellt sind. In i"'ig_e ist eine erste Aus führungsform des Entscheidimgskreises 52 dargestellt«, Dieser weist einen Yergleicher 54 auf, welchem das negative oder Entscheidungssignal des Vergleichers 43 zugeführt wird« Dein Vergleicher 54 wird darüber hinaus von einem Signalgeber 56 ein vorbestimmtes negatives Signal zugeführt, welches das erwartete Signal des Vergleichers 48 an der Streckgrenze anzeigt. Wenn das Ent sehe idungs signal des Vergleichers 48 im wesentlichen gleich oder negativer als das vorbestimmte Signal des Signalgebers 56 ist, wird das Regelsignal erzeugt und dem Regelventil 20 zugeführt, wodurch das Regelventil geschlossen und der Schraubenschlüssel abgestellt wird«, Es wird angemerkt, daß der Vergleicher 54 und der Signalgeber 56 übliche Geräte sind, die nicht mehr näher erläutert werden müssen,.

Der in Bezug mit Fig. 7 "beschriebene Entscheidungskreis ist "besonders nützlich für solche Fälle, bei denen die Besonderheiten der anzuziehenden Verbindung bekannt sind und bei denen

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die die Streckgrenze darstellenden Durchschnittswerte \^rorbestimTirif¹xn den Signalgeber 56 eingegeben werden kifenei: _c Mit dem in Figo 7 offenbarten Kreis kann ein vernünftiger Genauigkeitsgrad erzielt werden,, Bei solchen Anwendungs-fällen jedoch, bei denen die Besonderheiten der Verbindung vorher nicht bekannt sind oder in denen ein großer Genauigkeitsgrad erwünscht wird, kann der Eiitscheiduiigskreis die in den Fig. 8 und 9 gezeigte TPorin aufweisen.

Ia I¹Ig₀ 8 ist eine zweite Ausführungsform des Katßc kreises 52 dargestellt» Dieser enthält einen Gradientenmesser 58ί der das negative EiitQcheiduiigssignul des Yer« gleiehers 4S und die integrierten Drehuiigssignale d.es Potentiometers 44 empfängt₀ Der Gradientenmesser 58 kanu eic 3?orm eines Schieberegisters und eines Subtraktionskreisos haben, die jeweils ein Entecheidungssignal als Eingangssignal empfangen und in Reihe "miteinander verbunden sind« Das Schieberegister kann durch das integrierte Drehungssign?,! getaktet v/erden, dae dem Schieberegister diirch einen Anal ο g-Digital-Umwandler zugeführt \iird_o Das Ausgangs signal des Schieberegisters wird außerdem dem Subtraktionskreis zugeführt, der natürlich seine Eingangssignale subtrahiert und ein Ausgangssignal erzeugt, das die Änderungsgeschwindigkeit des Entscheidungssignales in Bezug auf das integrierte Drehungssignal darstellt. Das Ausgangssignal des Gradientenmessers 58 wird einem Vergleicher 60 zugeführt, der ein anderes negatives Eingangssignal von einem Signalgeber 62 empfängt, das so festgelegt worden ist, um die erwartete Änd-erungsgeschwindigkeit des Ent s ehe id ungs signals in Bezug auf das integrierte Drehungssignal an der Streckgrenze darzustellen. Wie im folgenden erläutert wird, ist bestimmt worden, daß, wenn die Änderungsgeschvfindigkeit des Entsc]:ei~ dungssignales in Bezug auf das integrierte Drehungssigncl ein vorbestimzites Verhältnis zu der größten Steigung der Bxeh.jiO'Toi Drehungskurve aufweist, die Streckgrenze erreicht worden iot

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"~ 21 —

und dieses Verhältnis im Signalgeber 62 eingestellt wird, der die Form eines Reglers aufweist. l'Ienn daher der Vergleicher 60 feststellt, daß seine Eingangssignale im wesentlichen gleich sind oder daß das Signal vom Gradienten messer 58 negativer als das Signal vom Signalgeber 62 ist, erzeugt der ein Regelsignal für das Regelventil 20, wodurch das Regelventil geschlossen und der Schraubenschlüssel abge stellt wird ο

Die dem Signalgeber 62 eingegebene Beziehung wird durch die folgende Erläuterung verständlich«, Das Entscheidungcsignal vom Vergleicher 48 kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

In der obigen Gleichung stellt D das Entscheidimgssignal, X den !Faktor am Punkt M oder die maximale Steigung der Drehinoment-Drehungskurve, R die augenblickliche Drehung, R die Drehung am Punkte H, T das augenblickliche Drehmoment und T das Drehmoment am Punkt M dar. Unter Verwendung der gleichen Symbole kann das Ausgangssignal des Gradientenmessers 58 folgendermaßen dargestellt werden:

ΑΏ

Ar

Durch Einsetzen von D aus der obigen Gleichung kann diese Beziehung folgendermaßen ausgedrückt werden:

AR AR

oder

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r Aus der Erklärung in der US-Patentanmeldung Serial Er. 507 417 kann entnommen v/erden, daß an der Streckgrenze 4t> einen Wert von ungefähr 0,25 bis 0,75 und vorzugsweise ungefähr 0,50 von der maximalen Steigung xler Drehmoment-Drehungskurve aufweist. Unter Verwandung dieser Tatsache, kann die Streckgrenze durch Umschreibung der letzten Gleichung wie folgt definiert werden:

oder

X_m (1 - 0,50)

oder

Daraus geht hervor, daß wenn das die Änderungsgeschv/iiidigkeit des Eiitscheidungs signals in Bezug auf das integrierte Drehungsöignal darstellende Signal gleich ungefähr 0,50 Z oder, wenn erwünscht, innerhalb eines Bereiches von ungefähr 0,25 X "bis ungefähr 0,75 X_m liegt, die Streckgrense erreicht worden ist. Demzufolge empfängt der Signalgeber 62 ein Signal vom Einweg-Verstärker 50, welches die maximale Steigung X der Drehmoment-DrelTungskurve darstellt, und weist einen Reclmerkreis zur Durchführung der Rechnung entsprechend der gewünseilten vorbestimmten Beziehung, wie erklärt worden ist, auf und erzeugt ein entsprechendes AusgrvLuissignal, das dem Vergleicher 60 zum Vergleich mit dem Signal vorn Gradientenmesser 58, wie erläutert worden ist, Eu^eführt wird.

Der in Figo 9 dargestellte Entscheidungsirreis 52 weist ev-.c·;. Vergleicher 64 auf, der das negative Entscheiaimgssirnrl ν*·:

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Vergleichers 48 empfängt und der ebenfalls ein negatives Signal von einem Verstärker 66 'empfangt* Das negative Signal vom Verstärker 66 ist proportional zu dem dem Be- . , festigungselement zugeführten Drehmoment' oder vorzugsweise · zu der Drehung des Befestigungselementes, Dar Verstärker empfängt daher ein Eingangssignal entweder vom Potentiometer 32 oder vom Potentiometer 44o Bei dieser Ausführungsform des Entscheidungskreises 52 wird das das Regelventil 20 schließende und den Schraubenschlüssel abstellende Regelsignal erzeugt, wenn das Enteeheidungssignal*ein·vorbestimmtes Verhältnis in Bezug entweder auf das Drehmomentsignal oder das integrierte Dr ehimgo signal hatc Der Verstärker 66 bedingt daher sein Eingangssignal in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Verhältnis und erzeugt ein negatives Ausgangssignal, das mit dem Entscheidungssignal verglichen wird. Es ist festgestellt worden, daß der Verstärker 66 ein Aus gangs signal von ungefähr -0,002 bis -0,020 vom Drehmonientsignal oder vom integrierten Drehungssignal erzeugt, Wenn der Vergleicher 64 feststellt, daß das Entscheidungssignal negativer als das Signal vom Verstärker 66 ist, erzeugt er ein Regelsignal, das dem Regelventil 20 zugeführt wird, wodurch das Ventil geschlossen und der Schraubenschlüssel abgestellt wird.

In Figo 5 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, die im allgemeinen zu der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist. Daher bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile ο Bei dieser weiteren Ausführungsform sind die Zahnräder 26, 28, 35 und 38 sowie das stufenlose Getriebe 40 und die Potentiometer 32 und 44 weggelassen worden. Das Drelimonentsignal wird durch eine DrehmomentzeHe 74 erzeugt, die zwischen der Antriebswelle 16 und einem starren Rahmen 76 angeordnet ist, wobei der Rahmen 76 ähnlich dem Rahmen 22 in der in Fig, 4 gezeigten Ausführungsform istc Die Drehmomentzelle 74 ist eine allgemein bekannte Einrichtung mit erineia

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elastischen Ringelement, auf dem Dehnungsmesser 78 angebracht sind, die in einer V/he at st one'sehen Brücke (nicht gezeigt) geschaltet sein können, um durch Messung des Eeaktionsdrehmomentes auf den Schraubenschlüssel Signale zu erzeugen, die das dem Befestigungselement zugeführte Drehmoment darstellen*. Zur Erzeugung des die Winkeldrehung darstellenden Signals ist ein geeigneter Kodierer 80 auf einer inneren Verlängerung der Antriebswelle 16 angeordnet, mit welcher er gedreht wird. Am Gehäuse des Motors 14 ist eine Iläherungssonde 82 befestigt, die den Durchgang von cn Kodierer 80 ausgebildeten Zähnen abfühlt und Signale ersengt, die vorbestimmte Inkremente der Winkeldrehung des Befestigungselementes darstellen. Die Inkrementsigiiale werden durch dne Multiplizierschaltung 84 geleitet, deren Einstellung vom Aus gangs signal des Einweg-Verstärker-8 50 gesteuert wird. Die multiplizierten Signale werden in einer geeigneten Additionseinrichtiing 86 addiert, um ein integriert=« Drehungssignal zu erzeugen, das dem vom Potentiometer 4^- bei der in Fig« 4 gezeigten Ausführungsform erzeugten Signal ähnlich ist. Die Signale der Drehmomentzelle 74 und der Additionseinrichtung 86 werden zu einem Vergleicher 48 geleitet und wie bei der in Figo 4 gezeigten Aus führtmgs form bearbeitete Wenn das Entseheidungssignal erzeugt wird, wird es zu den in den Figo 7 bis 9 gezeigten EntseheiduBgokreisen 52 geleitet und verarbeitet, um das Regelsignal zu erzeugen und den Schraubenschlüssel 12 abzustellen.

In Fig· 6 ist eine weitere Ausführungsform des Anzugssystems dargestellt, das im allgemeinen der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ähnlich ist₀ Daher bezeichnen gleiche Besugszeichen gleiche Teile, die nicht im einzelnen beschrieben werden. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, sind, die Potentiometer und 44 und der Tergleicher 48 weggelassen und durch ein einziges Potentiometer 88 ersetzt worden« Die W_elle 30 treibt

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den inneren Kern des Potentiometers 88 und die Welle <\2 den 'f.ußeren Teil oder den Schleifer des Potentiometers an. Die Drehung des inneren Kernes des Potentiometers 88 ist ein Signal, welches das dein Befestigungselement zugeführte Drehnoiaent darstellt, und Drehung des äußeren Teiles ist

ein Signal, das die Drehung' des Befestigungselementes oder das Integral der Drehung multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes 40 darstellt, abhängig davon, ob die Einstellung des Getriebe^ durch den Einv/eg-Verstärker 50 erfolgt ist. Die vom Potentiometer 88 gelieferten elektrischen Signale sind daher den Signalen des Vergleichers 48 bei der in Pig. 4 geseigten Ausführungsform äquivalent« 7/enn daher die Signale gleich sind, drehen sich der innere Kern und der äußere Teil des Potentiometers übereinstimmend an einen Wullpunkt und erzeugen kein Ausganrjssignal, Wenn eines dieser Signale stärker ansteigt als,das andere, wird dao Signal des Potentiometers 88 zv. dom Einveg-Verstärker 50 oder d.era Entscheidungskreis 52 geleitet, der entsprechend l^?ig, 7 ausgebildet sein kann«,

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Claims

Pat entaiispr üche

Anzugssystem zum Anziehen eines Befestigungselementeo, insbesondere zum Nachweis der Streckgrenze, gekennzeichnet durch eine Einrichtimg (24, 26, 28, 30, 34, 32; 74j 78) zur Erzeugung eines ersten, eine erste AnsugB-eigenschsft des Befestigungselementes darstellenden Signals und durch eine Einrichtung (16, 35, 38, 36, 40, 46, 4-2, 44; 80, 82 ) zur Erzeugung eines zweiten, eine zweite Ansugn-· eigenschaft des Befestigungselementes darstellenden Pi^ijalöj durch eine Regeleinrichtung (48, 50, 40; 48, 50, 84)$ un festzustellen, wenn das erste Signal schneller ansteigt rAs das zweite Signal, um das zweite Signal durch Erhöhung clon zweiten Signals abzuändern, "bis es desi ersten Signal entspricht, und um ein Entscheidungssignal zu erzeugen, wenn die Anstiegsgeechwindigkeit des ersten Signals abfallt, und durch eine auf das Entscheidungssignal ansprechende Einrichtung (52) zur Erzeugung eines Kegelsignals, wenn die Streckgrenze des Befestigungselementes erreicht wird.

2. Anzugssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal das dein Befestigungselement zugeführte Drehmoment und das zweite Signal die Drehung des Befestigungselement es darstellt.

3« Anzugssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, ■ da.3 die Regeleinrichtung eine Yergleicliereinrichtung (4^) und eine Signalmultiplizierschaltung (40) zwischen der Einrichtung (44) zur Erzeugung des Drehungssignals imo der Vergleichereinrichtung auf v/eist, wobei die Signalmultirliz.iorschaltung das Drehungssignal multipliziert und die Vsr-

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gleichereinrichtung kontinuierlich das Drehmomentsignal mit dem Aus gangs signal der Signalmultipliziersehaltung vergleicht und feststellt, welches der Signale schneller ansteigtο

4« Anzugssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichereinrichtung (48) das Entscheidungssigiial erzeugt, wem das Ausgangssignal der Signalmultipliaier- ■ Schaltung (40) schneller ansteigt als das Drehmomentsignal, und ein anderes Signal erzeugt, wenn das 'Drehmomentsignal schneller ansteigt als das Ausgangssignal der Signalmultipliziersehaltung.

5c Anzugssystem nach Anspruch 4* dadurch gekennzeichnet, daß das andere Signal einer Einweg-Ver stärker einrichtung (50) zugeführt wird, welche die Signalmultiplizierschaltung (40) steuert„

6« Anzugssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (48, 50, 40; 48, 50, 84) das Drehungssignal durch Multiplizieren von Inkrementiin des Drehungssignals verändert.

Anzugssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (48, 50, 40; 48, 50, 84) das DrehungsSignal durch Multiplizieren von Inkrementen. des Dr ehungs signals mit der Steigung der Drehmoment-Drehungskurve, Vielehes für das anzuziehende Befestigungselement bestimmt v/erden kann, verändert,

8_C Anzugssystem nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß· die Inkremente des Drehungs signals mit der augenblickliche-u Steigung der Drehmoment-Drehungskurve multipliziert werden und bei Abfall der Anstiegsgeschwindigkeit des Drelimonent-Signals die Inicremente des Dr ehungs signals mit der rfli-zruvir. leiste igung der Dr-ehmoment-Drehungskurve multipliziert v.'srclc -\»

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9. Anzugssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnetj daß die Einrichtung zur Erzeugung dec Drehmomentsignals eine Welle (30) auf v/eist, die ein Potentiometer (88) antreibt, und daß die Einrichtung zv,r Erzeugung des Drehungssignals eine Welle (42) aufweist, die das Potentiometer (88) antreibt«

10,Anzugssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7? dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Drehmomentsignals eine Welle (50) aufweist, die ein erstes Potentiometer (32) antreibt, und daß die Einrichtung zur Erzeugung des Drehungssignals eine Welle (42) auf v/eist, die ein zweites Potentiometer (44) antreibt.

11.Anzugssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Drehmomentsignals eine Drehmoment-Messzelle (74) und die Einrichtung zur Erzeugung des Drehungssignals einen Inkrementkodierer (80) aufweist.

12.Anzugssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (52) zur Erzeugung des EegeIsignals eine Einrichtung (54) zum Vergleich des Ent s ehe idungs s ignals mit einem -vorbestimmten Signal sx\x~ weistο

13.Anzugssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtimg (52) zur Erzeugung eines Regelsignals eine Einrichtung (58) zur Bestimmung der Änderungsgeschwindigkeit des Entscheidungssignals und eine Einrichtung (60) zum Vergleich der /Enderungs geschwindigkeit des Entscheidungssignals mit einem die Steigung der Drehmoment-Drehungskurve darstellenden Slgn&.l und zur Bestimmung, welche Änderungsgeschwindigkeit o.-3S lint-Scheidungssignals ein Torbestimmter Bruchteil des die

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Steigung der I>rehnoment-Drehungskurve darstellenden Signals ist, aufweist_o

14»Anzugssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet» daß der ' vorbestimmte Bruchteil in einem Bereich von ungefähr 0,25 "bis 0,75 liegt»

gSsystem nach Anspruch 14> dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte /Bruchteil ungefähr 0,50 beträgt«

16e.Anzugssystera nach einem der Ansprüche 1 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (5?) zur Erzeugung des Regelsignals eine Einrichtung (6a) zum Vergleich des Entseheidmigssignals mit dem Or ehmoiaent signal oder dem abgeänderten Drehungßsignal und zur Erzeugung eines RegelsignalO₅ wenn die verglichenen Signale ein vorbestimmtes Verhältnis haben, aufweist.

17»Anzugssysteiii nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsignal erzeugt wird, wenn das Entsckeiduiigssignal ungefähr 0,002 bis 0,02 eines der Signale ist«

18.Anzugssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch • gekennzeichnet, daß das Regelsignal das Anziehen des Befestigungselemente s unterbricht ₀

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