DE2843810C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anziehen von Schraubverbindungen und zur Güteprüfung und Ausschußanzeige beim Anziehvorgang, bei dem über den Hauptteil des Anziehvor­ gangs gleichzeitig Augenblickswerte des Drehmoments und des Drehwinkels gemessen werden und bei dem Augenblickswerte des Drehmoments und des Drehwinkels mit vorgegebenen Drehmoment­ und Drehwinkel-Grenzwerten verglichen werden, bei deren Über­ schreitung Anzeigesignale erzeugt werden, sowie eine Einrich­ tung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Ein solches Verfahren sowie eine dafür geeignete Vorrichtung sind beispielsweise aus der DE-OS 26 00 939 sowie den VDI-Be­ richten, Nr. 220, 1974, Seiten 87-98, insbesondere Seite 95 und 96, bekannt. Bei dem auch als "Grüne-Fenster-Methode" be­ kannten Verfahren und den Einrichtungen zu ihrer Durchführung werden Höchst- und Tiefstwerte für den Drehmoment-Drehwinkel­ Verlauf festgelegt und mit diesem die am Ende des Anziehvor­ gangs bei dessen Abschaltung auftretenden tatsächlichen Dreh­ moment- und Drehwinkelwerte für eine bestimmte Schraubverbin­ dung verglichen. Dabei wird angezeigt, ob die Werte für das endgültige Drehmoment und den endgültigen Drehwinkel der un­ tersuchten Schraubverbindung innerhalb der von dem "Grünen­ Fenster" vorgeschriebenen Grenzen liegen oder nicht. Bis zum Erreichen des vorgenannten Fensters findet demgegenüber kei­ nerlei Messung statt. Es wird bis dahin lediglich überwacht, ob das Maschinenwerkzeug einwandfrei arbeitet, d. h. über­ haupt die Schraubverbindung anzieht.

Diese Art der Güteprüfung leidet unter dem Mangel, daß sie nicht erkennen läßt, wie sich das Verhältnis des Drehmoments zum Drehwinkel während des Anziehvorgangs ändert. Es ist des­ halb eine Tatsache, daß in den miteinander zu verschraubenden Teilen Fehler auftreten können, welche die künftige Festig­ keit und Zuverlässigkeit der Schraubverbindung beeinträchti­ gen, obwohl sie in bezug auf das endgültige Drehmoment und die endgültige Winkelstellung günstige Ergebnisse geliefert haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Verfahren sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, die in der Schraubverbindung eine frühzeitige Erkennung von Fehlern, welche zu einer schwäche­ ren Verbindung nach dem völligen Anziehen oder gar einer Zer­ störung der verbundenen Teile führen, ermöglichen.

Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe in Übereinstimmung mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Grenzwerte über den Haupt­ teil des Anziehvorganges vorgegeben werden und das Verglei­ chen fortgesetzt über diesen Hauptteil des Anziehvorgangs vorgenommen wird.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein wesentlicher oder Hauptteil des Anziehvorgangs dergestalt überwacht, daß eine Vielzahl von Punkten im Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf während dieses Hauptteils gemessen und mit vorbestimmten Grenzwerten verglichen werden. Dies bedeutet, daß jegliches Fehlverhalten, auch wenn es bereits in einem frühen Stadium des Anziehvorgangs ermittelt wird, entweder für eine unmit­ telbare Maßnahme wie beispielsweise die Unterbrechung des An­ ziehvorgangs oder zur Registrierung und späteren Auswertung herangezogen werden kann. Daraus ergibt sich wiederum, daß es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist, nicht nur zu bestimmen, ob der Drehmomentanstieg über den Hauptteil des Anziehvorgangs normal ist, sondern auch das Anziehwerk­ zeug abgeschaltet werden kann, sobald ein anormaler Drehmo­ mentanstieg aufgrund einer fehlerhaften Schraubverbindung er­ faßt wird, was in vielen Fällen helfen kann, teuere und miß­ liche Reparaturarbeiten an beschädigten Teilen zu vermeiden und dadurch den Zeitaufwand für Arbeitsunterbrechungen auf­ grund fehlerhafter Schraubverbindungen zu minimieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.

Ausgehend von einer bekannten Einrichtung mit einem ein Dreh­ moment erzeugenden Maschinenwerkzeug, das mit Mitteln zum gleichzeitigen Messen des Drehmoments und des Drehwinkels über den Hauptteil des Anziehvorgangs und zum Erzeugen davon abhängiger Signale ausgerüstet ist, wobei die Einrichtung ferner Mittel zum Erzeugen von Bezugssignalen entsprechend vorgegebenen Drehmoment-Drehwinkel-Grenzwerten sowie Mittel zum Vergleichen der vom Drehmoment und vom Drehwinkel abhän­ gigen Signale mit den Bezugssignalen und zum Erzeugen von An­ zeigesignalen beim Überschreiten der vorgegebenen Drehmoment­ Drehwinkel-Grenzwerte aufweist, zeichnet sich eine besonders geeignete Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch aus, daß die Mittel zum Erzeugen der Be­ zugssignale über den Hauptteil des Anziehvorganga Bezugs­ signale entsprechend den Drehmoment-Drehwinkel-Grenzwerten erzeugen, mit denen ständig die dem Drehmoment und dem Dreh­ winkel entsprechenden Meßsignale vergleichbar sind.

Weitere Merkmale zur vorteilhaften Weiterbildung der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 8 bis 10.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeich­ nung anhand zweier Einrichtungen zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einem Diagramm für eine bestimmte Schraubverbindung den Soll-Verlauf A des Drehmoments M in Abhängigkeit vom Dreh­ winkel ϕ sowie einen diese Kurve enthal­ tenden engeren Überwachungsbereich C und einen erweiterten Prüf- oder Bruchsicher­ heitsbereich B,

Fig. 2 die Prinzipschaltung einer Einrichtung zur Güteprüfung und Ausschußanzeige beim Anziehen von Schraubverbindungen und

Fig. 3 die Prinzipschaltung einer abgeänderten Ausführungsform einer solchen Einrich­ tung.

In dem Diagramm nach Fig. 1 gibt die Linie A den Soll-Verlauf des Drehmoments M in Abhängigkeit vom Drehwinkel ϕ für eine bestimmte Schraubverbindung an, die festgezogen werden soll. Früher vorgenommene Anziehvorgänge solcher Schraubverbindun­ gen haben die Daten zur Bestimmung dieses Soll-Verlaufs ge­ liefert. Die Neigung der Linie A entspricht den dabei erhal­ tenen Mittelwerten für die Steifigkeit der Schraubverbindung, d. h. dem Soll-Verlauf des Drehmoments.

Die Güteprüfung beginnt nach Erreichen eines Schwellenmoments M _T und wird über den Rest des Anziehvorgangs fortgesetzt. Praktisch wird die Güteprüfung in der Weise durchgeführt, daß eine sehr große Anzahl von Prüfpunkten, deren Abstand dem Auflösungsvermögen des normalerweise in aolchen Fällen ver­ wendeten Drehwinkelgebers entspricht, längs dem Soll-Verlauf geschaffen werden und für einen jeden solchen Prüfpunkt der Augenblickswert des auf die Schraubverbindung in der entspre­ chenden Drehstellung ausgeübten Drehmoments mit vorbestimmten Höchst- und Tiefstwerten verglichen wird, die einen erweiter­ ten Bruchsicherheitsbereich B begrenzen.

So lange die Augenblickswerte des Drehmoments und des Dreh­ winkels innerhalb der Grenzen des Bruchsicherheitsbereichs B liegen, schreitet das Anziehen bis zu seinem Ende fort, d. h. bis zu einem bestimmten Festziehmoment oder irgend einem an­ deren Kriterium. Falls etwas an der Schraubverbindung ernst­ lich nicht in Ordnung ist und die Grenzen des Bruchsicher­ heitsbereichs überschritten werden, wird eine Anzeige gelie­ fert, und der Anziehvorgang kann selbsttätig abgebrochen wer­ den.

Wenn die Schraubverbindung keine ernstlichen Fehler aufweist, wird das Anziehen bis zum vorbestimmten Frestziehmoment ohne jegliche Anzeige fortgesetzt. Um weitere Aussagen über die Schraubverbindung zu erhalten, werden die Drehmoment-Drehwin­ kel-Werte gespeichert und nach Beendigung des Anziehvorgangs mit den Höchst- und Tiefstwerten eines engeren Überwachungs­ bereichs C verglichen, der in Fig. 1 strichpunktiert einge­ tragen ist. Die Grenzen des Überwachungsbereichs C können nichtlinear sein, um dem tatsächlichen Verlauf des Vorgangs enger zu folgen. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn eine Schraubverbindung über die Streckgrenze hinaus angezogen wird. Der Vergleich der Augenblickswerte des Vorgangs und der vorbestimmten Höchst- und Tiefst-Grenzwerte ist deshalb zu berechnen und erfordert die Mithilfe eines Rechners. Es ist nicht nur möglich, Angaben darüber zu erhalten, ob die Höchst- und Tiefstwerte überschritten werden oder nicht, son­ dern auch in welchem Ausmaß dies geschieht. Das Ergebnis könnte in Form von Zahlen oder Kurven erhalten werden, die auf einem Bildschirm oder einem Meßstreifen oder anderen Mit­ teln erscheinen.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung ge­ zeigt, mittels welcher die Güteprüfung beim Anziehen von Schraubverbindungen ausgeführt werden kann. Die Einrichtung besteht aus einem drehmomenterzeugenden Maschinenwerkzeug T mit eingebauten Meßfühlern (nicht dargestellt) für das abge­ gebene Drehmoment ebenso wie den dabei zurückgelegten Dreh­ winkel unter Erzeugung eines analogen Drehmomentsignals und eines als Impulskette ausgebildeten Drehwinkelsignals, in welchem ein jeder Impuls einem bestimmten Drehwinkel der Welle des Maschinenwerkzeugs und damit der festzuziehenden Schraube oder Mutter entspricht, beispielsweise 1°. Die dem Drehmoment und dem Drehwinkel entsprechenden Signale werden über Eingänge 10 bzw. 11 einer Prüfeinheit CU zugeführt.

Das vom Drehwinkelgeber gelieferte Signal wird über den Ein­ gang 11 einem Impulszähler 12 und einem Digital-Analog-Umset­ zer 13 zugeführt. An den Digital-Analog-Umsetzer ist ferner ein Sollwert-Potentiometer 14 angeschlossen, mit dessen Hilfe die Einrichtung auf das Soll-Drehmoment eingestellt wird, das derjenigen Festigkeit entspricht, die von der zu prüfenden Schraubverbindung erwartet wird.

Die Prüfeinheit CU der Einrichtung enthält ferner Glieder für den Vergleich zulässiger Toleranzen, die entweder von der Drehung unabhängig - Δ M⁺ und Δ M ^- - oder proportional zur Drehung verlaufen - Δ M%⁺ und Δ M%^- - oder beides sein können.

Die drehungsunabhängigen Toleranzen Δ M⁺ und Δ M ^- werden an den Potentiometern 15 bzw. 16, die der Drehung proportionalen Toleranzen Δ M%⁺ und Δ%^- an den Potentiometern 17 bzw. 18 eingestellt.

Die Prüfeinheit CU enthält ferner einen Analog-Inverter 19 zur Änderung des Vorzeichens des Abweichungssignals, um den­ jenigen Teil des Prüf- oder Bruchsicherheitsbereichs zu er­ halten, der unterhalb der Linie für das Soll-Drehmoment liegt.

An ihrem Ausgangsende weist die Einrichtung zwei summierende Verstärker 20 und 21 auf, durch welche das augenblickliche Drehmomentsignal mit dem Solldrehmoment verglichen wird und die den Toleranzen entsprechenden Abweichungswerte hinzu­ addiert werden. Die summierenden Verstärker 20 und 21 liefern positive bzw. negative Signale in Abhängigkeit von den Prüf­ bereichsgrenzen, welche bistabilen Schwellenvergleichern oder Flipflops 22 bzw. 23 zugeführt werden. Im Fall ihrer Betäti­ gung zeigen die Flipflops 22 und 23 Fehler in der anzuziehen­ den Schraubverbindung mit Hilfe von Anzeigelampen 24 bzw. 25 an und/oder veranlassen die Abschaltung des Anziehvorgangs. Wenn das tatsächliche Drehmoment mit den Sollwertgrenzen verglichen wird, wird das das tatsächliche Drehmoment wieder­ gebende Signal von einer Summe abgezogen, die von dem Soll- Drehmoment und dem Abweichungswerten gebildet ist, und aus diesem Grund wird dem dem augenblicklichen Drehmoment ent­ sprechenden Signal ein negatives Vorzeichen in einem Analog- Inverter 26 gegeben.

Die Prüfeinheit CU beginnt nicht früher zu arbeiten, als bis eine vorgegebene Drehmomentschwelle M _T erreicht ist. Zur Schaffung dieser Schwelle enthält die Einrichtung ein Soll­ wert-Potentiometer 27, einen Detektor 28 und ein Gatter 29 für die Impulskette, welche die Drehung des festzuziehenden Schraubmittels darstellt. Wenn das Drehmomentsignal über den Eingang 10 die Drehmomentschwelle M _T erreicht hat, die von dem Potentiometer 27 eingestellt ist, schaltet der Schwellen­ detektor 28 das Gatter 29 auf Durchlaß. Dies ermöglicht den vom Drehwinkelgeber erzeugten Impulsen zum Impulszähler 12 zu gelangen. Die Summe der im Impulszähler 12 gezählten Impulse wird hierdurch in jedem Augenblick der Winkeldrehung des Schraubmittels nach dem Erreichen der Drehmomentschwelle M _T entsprechen.

Diese, von einer Digitalzahl wiedergegebene Summe wird in ein Analogsignal umgewandelt, welches dem bei diesem Drehwinkel zu erwartenden Drehmoment für ein in diesem speziellen Anwen­ dungsfall benutztes Nenn- oder Durchschnittsbefestigungglied entspricht. Die Umwandlung erfolgt mit Hilfe des Digital-Ana­ log-Umsetzers 13, der seine Eingangswerte von dem Impulszäh­ ler 12 erhält und diese mit einem vom Potentiometer 14 erhal­ tenen Bezugssignal multipliziert, das dem durchschnittlichen Drehmomentanstieg der anzuziehenden Schraubverbindung ent­ spricht. Mit Hilfe des summierenden Verstärkers 20 wird ein Signal erhalten, das dem Verlauf der oberen Bruchsicherheits­ grenze in Abhängigkeit von der Drehung und den tatsächlichen Drehmomentwerten bei den entsprechenden Drehwinkeln ent­ spricht. Dies erfolgt durch Addition des oben erwähnten er­ warteten Drehmomentwerts, eines einer festen Abweichung Δ M⁺ entsprechenden Signals, das von dem Sollwert-Potentiometer 15 erhalten wird, und weiterer Addition eines Abweichungssignals Δ M%⁺, welches proportional dem Drehmoment in jeder gegebenen Drehstellung ist und von den Potentiometern 17 geliefert wird, das seine Erregungsspannung vom Ausgang des Digital- Analog-Umsetzers 13 erhält. Von dieser Summe, die insoweit der oberen Bruchsicherheitsgrenze entspricht, wird der vom Maschinenwerkzeug (Schrauber) erhaltene augenblickliche Dreh­ momentwert durch Addition eines Signals abgezogen, welches dem auf das Befestigungsmittel ausgeübten Drehmoment ent­ spricht und dessen Vorzeichen mit Hilfe des Analog-Inverters 26 umgekehrt worden ist. Das Ausgangssignal des summierenden Verstärkers 20 entspricht dann der Differenz zwischen der oberen Grenze des Bruchsicherheitsbereichs B und dem tatsäch­ lichen auf das Befestigungmittel in jeder gegebenen Drehstel­ lung nach Erreichen der Drehmomentschwelle ausgeübten Drehmo­ ment. Wenn dieses Signal, welches normalerweise positiv ist, negativ wird, bedeutet dies, daß der augenblickliche Drehmo­ mentwert die Grenze des Bruchsicherheitsbereichs überschrit­ ten hat und eine mangelhafte Schraubverbindung vorliegt. Die­ ser Wechsel im Vorzeichen des Ausgangssignals vom summieren­ den Verstärker 20 wird von dem bistabilen Schwellenverglei­ cher oder Flipflop 22 überwacht, welcher ein Ausgangssignal zur Anzeige liefert, daß die Schraubverbindung mangelhaft ist. Dieses Signal kann zur Einschaltung einer Anzeigelampe 24 oder zur Abschaltung des Maschinenwerkzeugs oder der Er­ zeugung eines beliebigen anderen Signals beispielsweise durch einen akustischen Signalgeber verwendet werden. Der Schwel­ lendetektor 22 übt außerdem eine Speicherfunktion dergestalt aus, daß sein Ausgangssignal so lange bestehen bleibt, bis ein übergeordnetes Rückstellsignal empfangen wird, damit ein Alarm beibehalten wird, auch wenn das augenblickliche Drehmo­ mentsignal an einen späteren Drehwinkelpunkt unter den Grenz­ werten des Bruchsicherheitsbereichs abfallen sollte.

Das Unterschreiten der unteren Grenze des Bruchsicherheitsbe­ reichs durch den augenblicklichen Drehmomentwert wird mit Hilfe des summierenden Verstärkers 21, des Schwellendetektors oder Flipflop 23 und der Anzeigelampe 25 aufgedeckt und ange­ zeigt. Der summierende Verstärker 21 empfängt Eingangs­ signale, bestehend aus dem vom Digital-Analog-Umsetzer 13 er­ warteten Drehmomentsignal, einem negativen konstanten Abwei­ chungssignal Δ M ^-, das vom Sollwert-Potentiometer 16 erhalten wird, einem negativen Abweichungssignal Δ M%^-, das den erwar­ teten Drehmomentwerten entspricht und dadurch erhalten wird, daß das Vorzeichen des Ausgangssignals vom Digital-Analog-Um­ setzer 13 mit Hilfe des Analog-Inverters 19 umgedreht und dem Sollwert und dem augenblicklichen Drehmomentwert mit umge­ kehrtem Vorzeichen zugeführt wird. Das Ausgangssignal des summierenden Verstärkers 21 wird dann dem Unterschied zwi­ schen dem unteren Grenzwert des Bruchsicherheitsbereichs B und dem vom festzuziehenden Schraubmittel gelieferten tatsächlichen Drehmoment in jeder gegebenen Drehwinkelstel­ lung entsprechen. Für eine normale Schraubverbindung wird dieses Signal immer negativ sein. Wenn der augenblickliche Drehmomentwert jedoch unter die untere Grenze des Bruch­ sicherheitsbereichs B fallen sollte, wird das Ausgangssignal des summierenden Verstärkers 21 positiv werden, und diese Än­ derung wird den Schwellendetektor oder Flipflop 23 veranlas­ sen, ein Ausgangssignal zu liefern, das Alarm auslöst und/oder das Maschinenwerkzeug, wie oben beschrieben, ab­ schaltet.

In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Einrichtung gezeigt.

Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführung weist diese Ein­ richtung ein Drehmoment erzeugendes Werkzeug T, wie bei­ spielsweise einen Mutternschrauber und eine Prüfeinheit CU auf. Das Maschinenwerkzeug T enthält Drehmomentfühl- und Signalgebermittel ebenso wie einen auf die Drehung anspre­ chenden Impulsgenerator. Die hiervon erhaltenen Signale und Impulse werden der Prüfeinheit CU über Eingänge 31 bzw. 32 zugeführt.

Die Prüfeinheit CU enthält einen Analog-Digital-Umsetzer 33, der an den Eingang 32 angeschlossen ist, einen Speicher 34 und eine Recheneinheit 35. Die Recheneinheit 35 steht mit dem Speicher 34 über einen Datenbus 36 und einen Adressenbus 37 in Verbindung. Der Speicher 34 ist ferner mit einem Impuls­ zähler 38 verbunden, der seinerseits an den Eingang 31 über ein Gatter 39 angeschlossen ist. Letzteres läßt Drehwinkelim­ pulse erst hindurch, wenn es ein Aufsteuersignal von einem Schwellendetektor 40 erhält, der an einem Sollwert-Potentio­ meter 41 angeschlossen ist.

An die Recheneinheit 35 sind Anzeigelampen 42, 43 und 44, 45 angeschlossen, welche anzeigen, ob die Bruchsicherheits- bzw. Überwachungsgrenzen während des Festziehens der Schraubver­ bindung überschritten sind.

Die vorbeschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:

Das Drehmomentsignal wird über den Eingang 32 dem Analog-Di­ gital-Umsetzer 33 zugeführt, der mit dem Speicher 34 in Ver­ bindung steht. Das Drehmomentsignal wird ferner dem Schwel­ lendetektor 40 zugeführt, welcher ein weiteres Eingangssignal von dem Sollwert-Potentiometer 41 erhält, so daß ein Aus­ gangssignal geliefert wird, wenn die Drehmomentschwelle er­ reicht ist. Dieses Signal öffnet das Gatter 39 und läßt Dreh­ winkelimpulse über den Eingang 31 zum Impulszähler 38 gelan­ gen, der seinerseits mit dem Speicher 34 in Verbindung steht. Die Recheneinheit 35, beispielsweise ein Mikroprozessor, kann die in dem Speicher gespeicherten Daten über den Datenbus 36 durch entsprechende Anfrage über den Adressenbus 37 abrufen. Die Recheneinheit 35 hat in ihrem Programmspeicher (nicht ge­ sondert gezeigt) Instruktionen und Grenzwerte gespeichert, um die mathematischen Verknüpfungen für die Drehmoment- und Drehwinkeldaten zu schaffen, wenn diese von dem Drehmomentge­ ber und dem Winkelgeber erzeugt und in dem Speicher gespei­ chert werden. Die Anzeigelampen 44 und 45 entsprechen den An­ zeigelampen 24, 25 im ersten Ausführungsbeispiel. Die von der Schaltung in Fig. 2 erhaltenen Funktion können deshalb auch mit Hilfe der Einheit nach Fig. 3 erhalten werden.

Ein weiterer Vorteil der in Fig. 3 gezeigten Einheit besteht darin, daß sie nach Beendigung des Anziehens der Schraubver­ bindung Überwachungsbereichsgrenzen für das Verhältnis zwi­ schen Drehmoment und Drehwinkel nach jedem Anziehvorgang festlegen kann. Dies kann dadurch geschehen, daß es dem Rech­ ner überlassen wird, eine gerade Linie vom Schwellenpunkt zu der endgültigen Drehmoment/Drehwinkel-Koordinate oder einer anderen Drehmoment-Koordinate an der augenblicklichen Drehmo­ ment-Drehwinkel-Kurve zu erzeugen. Der Verlauf dieser erzeug­ ten Linie würde grundsätzlich von dem Soll-Verlauf zwischen Drehmoment und Drehwinkel abweichen, wie dieser in bezug auf die Einrichtung nach Fig. 2 verwendet wird, obwohl der Durch­ schnittswert von vielen auf diesem Wege erzeugten Kurven der Soll-Beziehung entsprechen würde. Da der Drehmomentanstieg von verschiedenen Schraubverbindungen derselben Art normaler­ weise in gewissem Ausmaß aufgrund unterschiedlicher Reibung schwanken wird, auch wenn die Schraubverbindung nicht mangel­ haft ist, würden die Grenzwerte für die Bruchsicherheit dies berücksichtigen müssen, da es während des Anziehvorgangs nicht bekannt ist, wie der durchschnittliche Anstieg des Drehmoments genau verläuft. Dies wird hauptsächlich mit Hilfe der Abweichungen Δ M%⁺ und Δ M%^- erhalten.

Es leuchtet jedoch ein, daß nach dem Anziehen eine den Schwellenpunkt und den Festziehpunkt oder einen anderen Punkt verbindende Linie eine Änderung des durchschnittlichen Dreh­ momentanstiegs während des jeweiligen Anziehens ausgleichen würde. Es ist deshalb mit einer Einrichtung nach Fig. 3, die einen Speicher besitzt, in welchem das Drehmoment-Drehwinkel- Verhältnis des letzter Anziehvorgangs gespeichert wird, mög­ lich, nicht nur eine solche Linie zu erzeugen, sondern auch engere Grenzwerte an diese Linie zu legen, zwischen denen die tatsächliche Drehmoment-Drehwinkel-Kurve fallen sollte, Hierzu kann ein zusätzlicher Satz Anzeigelampen 42, 42 auf­ leuchten, wenn die tatsächliche Drehmoment-Drehwinkel-Kurve über die obere bzw. untere Grenze in einer beliebigen Dreh­ winkelstellung hinausgeht, da diese Überwachungsbereichsto­ leranzen wesentlich kleiner als die Grenzwerte für den Bruch­ sicherheitsbereichs gemacht werden können, so daß die Wahr­ scheinlichkeit für eine Aufdeckung eines Mangels in der Schraubverbindung größer ist.

Die Überwachungsbereichsgrenzen sind in Fig. 1 als gerade Linie C eingezeichnet, die parallel zu dem durchschnittlichen Drehmomentverlauf liegen. Es ist jedoch offensichtlich, daß die Recheneinheit 35, wenn sie nur umfassend genug ausgebil­ det ist, jede Art von abschnittsweise linearen und nicht­ linearen Überwachungsbereichsgrenzen erzeugen kann.

Claims (10)

1. Verfahren zum Anziehen von Schraubverbindungen und zur Güteprüfung und Ausschußanzeige beim Anziehvorgang, bei dem über den Hauptteil des Anziehvorgangs gleichzeitig Augenblickswerte des Drehmoments und des Drehwinkels ge­ messen werden und bei dem Augenblickswerte des Drehmoments und des Drehwinkels mit vorgegebenen Drehmoment- und Dreh­ winkel-Grenzwerten verglichen werden, bei deren Über­ schreitung Anzeigesignale erzeugt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Grenzwerte über den Hauptteil des An­ ziehvorganges vorgegeben werden und das Vergleichen fort­ gesetzt über diesen Hauptteil des Anziehvorgangs vorgenom­ men wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichen der Meßwerte mit den vorgegebenen Grenz­ werten nur bei Drehmomenten vorgenommen wird, die oberhalb einer bestimmten Drehmomentschwelle liegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte aus Höchst- und Tiefstwerten eines er­ weiterten Prüfbereichs sowie Höchst- und Tiefstwerten eines engeren Überwachungsbereichs bestehen, der innerhalb des Prüfbereichs liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Augenblickswerte des Drehmoments und des Drehwinkels mit den Grenzwerten des Prüfbereichs während des fort­ schreitenden Anziehens verglichen werden und beim Über­ schreiten dieser Grenzwerte Signale erzeugt werden, die den Anziehvorgang abbrechen.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Augenblickswerte des Drehmoments und des Dreh­ winkels gespeichert und mit den Höchst- und Tiefstwerten des Überwachungsbereichs verglichen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Grenzen des Überwachungsbereichs nichtlinear verlaufen.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2 mit einem ein Drehmoment erzeugenden Ma­ schinenwerkzeug, das mit Mitteln zum gleichzeitigen Messen des Drehmoments und des Drehwinkels über den Hauptteil des Anziehvorgangs und zum Erzeugen davon abhängiger Signale ausgerüstet ist, wobei die Einrichtung ferner Mittel zum Erzeugen von Bezugssignalen entsprechend vorgegebenen Drehmoment-Drehwinkel-Grenzwerten sowie Mittel zum Ver­ gleichen der vom Drehmoment und vom Drehwinkel abhängigen Signale mit den Bezugssignalen und zum Erzeugen von An­ zeigesignalen beim Überschreiten der vorgegebenen Dreh­ moment-Drehwinkel-Grenzwerte aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen der Bezugssignale über den Hauptteil des Anziehvorgangs Bezugssignale ent­ sprechend den Drehmoment-Drehwinkel-Grenzwerten erzeugen, mit denen ständig die dem Drehmoment und dem Drehwinkel entsprechenden Meßsignale vergleichbar sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (35) zum Erzeugen der Bezugssignale erste Mit­ tel zu Erzeugen von Signalen in Abhängigkeit vorbestimmter Höchst- und Tiefstwerte eines erweiterten Prüfbereichs und zweite Mittel zum Erzeugen von Signalen in Abhängigkeit vorbestimmter Höchst- und Tiefstwerte eines innerhalb des erweiterten Prüfbereichs liegenden engeren Überwachungsbe­ reichs aufweisen.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vergleichsmittel (35) erste Mittel zum vergleichen der Augenblickswertsignale des Drehmoments und des Drehwinkels mit den Signalen der Höchst- und Tiefstwerte des erweiterten Prüfbereichs während des fortschreitenden Anziehens und zweite Mittel zum Abbrechen des Anziehvorgangs beim Überschreiten der vorbestimmten Höchst- und Tiefstwerte durch die gemessenen Augenblickswerte aufweisen.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeich­ net durch einen Speicher (34) zum Speichern von den Augenblickswerten des Drehmoments und des Drehwinkels entsprechenden Signalen sowie Rechenmittel (35) zum Ver­ gleichen der von den Augenblickswerten erzeugten Signale mit den den Höchst- und Tiefstwerten des Überwachungsbe­ reichs entsprechenden Signalen.