DE4423520A1 - System zum Anziehen und Lösen von Muttern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Anziehen und Lösen von Gewindemuttern, bestehend aus einem Schraubwerkzeug, einer Antriebsquelle zur Erzeugung einer Antriebsleistung, einer Einrichtung zwischen Schraubwerkzeug und Antriebsquelle zur Übertragung der Antriebsleistung und einem entsprechenden einer Werkzeuggröße des Schraubwerkzeugs zugeordneten Infor­ mationsträger.

Ein System dieser Art in Form einer hydraulischen Vorrichtung wird eingesetzt, um hydraulisch Gewindemuttern festzuziehen oder zu lösen. Der hierzu notwendige Hydraulikzylinder ist Bestandteil eines Drehmomentenschlüssels mit einer Ratsche, deren Drehrichtung dadurch verändert wird, das sie in der einen oder anderen Flachlage über eine Gewindemutter gelegt wird. Das hydraulische Anziehen von großen Gewindemuttern wird bei sehr hohen Drehmomenten an Flanschen oder Gehäuseteilen durchgeführt, wo die direkte manuelle Kraftaufbringung nicht ausreicht oder unzuverlässig ist oder, wie es die allgemeine Nachweispflicht fordert, daß die Anzugsmomente der Gewindemut­ tern dokumentiert werden müssen. Über eine exakte Begrenzung des Betriebsdrucks für den Hydraulikzylinder wird auch gleich­ zeitig eine Drehmomentenbegrenzung vorgenommen.

Bisher ist mit Hilfe eines elektrischen Manometers der hydrau­ lische Arbeitsdruck in Abhängigkeit der anzuziehenden Gewinde­ mutter mit Hilfe eines Analogdruckers festgehalten worden. Für die Nachweispflicht reicht jedoch diese Art der Dokumentation nicht aus, da eine korrekte, d. h. vertauschungsfreie Zuord­ nung von Schraubwerkzeug zu Arbeitsdruck und der angezogenen Gewindemutter nicht gewährleistet ist. Die Zuordnung zu dem richtigen Schraubwerkzeug ist deshalb wichtig, da verschiedene Schraubwerkzeugmodelle unterschiedliche Drehmomentbereiche aufweisen. Beispielsweise kann mit einem Schraubwerkzeugmodell A eine Schraube mit 300 bar, dies entspricht ungefähr 1000 Nm, angezogen werden. Benutzt man jedoch ein Schraubwerkmodell B mit den gleichen Bearbeitungsparameter, d. h. mit dem gleichen Druck, so entspricht dies bei dem letzteren Schraubwerkzeug­ modell einem Drehmoment von beispielsweise nur 500 Nm.

Bei den bekannten Schraubwerkzeugen ist eine Zuordnung eines Schraubwerkzeuges zu einem Arbeitsdruckbereichs bisher nicht bekannt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine vorzugsweise hydrau­ lische Schaltung der eingangs genannten Art dahingehend ab­ zuändern, daß anhand eines Systems die Einhaltung einer vor­ bestimmten Zuordnung eines Schraubwerkzeuges zu einem Arbeits­ druck, mit dem eine Gewindemutter angezogen wird, gewährlei­ stet wird. Diese Zuordnung soll auch zu einem späteren Zeit­ punkt noch nachvollziehbar bzw. nachweisbar sein. Desweiteren soll mittels eines einfachen weiteren Systems eine Umrechnung von Druck in Drehmoment möglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Antriebsquelle mit einer Aufnahmeeinheit für den Informations­ träger verbunden ist und daß das System einen mit dem jeweili­ gen Informationsträger verbundenen Schlüssel, der nur nach Einsetzen des Informationsträgers in die Aufnahmeeinheit von dem Informationsträger lösbar ist, und eine nur für diesen Schlüssel passende Schlüsselaufnahme am Schraubwerkzeug auf­ weist, wobei die Übertragung der Antriebsleistung von der An­ triebsquelle zum Schraubwerkzeug erst nach Lösen des Schlüs­ sels von dem eingesetzten Informationsträger und nach Einfüh­ ren dieses Schlüssels in die Schlüsselaufnahme freigegeben wird.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein einfaches Schlüsselsystem verbunden mit einem Informationsträger ge­ schaffen wurde, das gewährleistet, daß die vorgeschriebene Zuordnung zwischen dem Arbeitsdruck bzw. dem Drehmoment einge­ halten wird und auch zu einem späteren Zeitpunkt die Zuordnung des Arbeitsdruckes bzw. des Drehmoments, mit dem die Gewinde­ mutter angezogen wurde, zu dem bei diesem Arbeitsvorgang ein­ gesetzten Schraubwerkzeug möglich ist.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung bzw. des Systems besteht darin, daß für die Anwendung des Systems keine zusätzliche elektrische Leitung für die Identifizierung des Schraubwerk­ zeugs erforderlich ist. Daher ist die Vorrichtung bzw. das System kostengünstig herstellbar und zuverlässig und sicher anwendbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo eine Sicherung der Zuordnung eines Werkzeuges zu einer Information gebraucht wird. Deshalb bleibt die Beanspruchung einer auch andere tech­ nische Gebiete umfassenden Vorrichtung vorbehalten und zwar mit ungefähr folgender Anspruchsfassung:

Vorrichtung zur Sicherung der Zuordnung eines von für die Durchführung einer Bearbeitung notwendigen Werkzeugs mit einer Werkzeuggröße zu einer werkzeuggrößenabhängigen Infor­ mation, bestehend aus einem Werkzeug, einer Antriebsquelle zur Erzeugung einer Antriebsleistung, einer Einrichtung zwischen Werkzeug und Antriebsquelle zur Übertragung der Antriebsleistung und einem entsprechenden Informationsträ­ ger, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle mit einer Aufnahmeeinheit für den Informationsträger verbunden ist und daß die Vorrichtung einen mit dem jeweiligen für die bestimmte Werkzeuggröße vorgesehenen Informationsträger verbundenen Schlüssel, der nur nach Einsetzen des Informa­ tionsträgers in die Aufnahmeeinheit von dem Informations­ träger lösbar ist, und eine nur für diesen Schlüssel passen­ de Schlüsselaufnahme am Werkzeug aufweist, wobei die Über­ tragung der Antriebsleistung von der Antriebsquelle zum Werkzeug erst nach Lösen des Schlüssels von dem eingesetzten Informationsträger und nach Einführen dieses Schlüssel in die Schlüsselaufnahme des Werkzeugs freigegeben wird und während des Betriebes nicht herausnehmbar ist und umgekehrt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

Das System 1 besteht im wesentlichen aus einem Schraubwerkzeug 2, einer Antriebsquelle 3 und einer Einrichtung in Form von zwei Leitungen 12 zwischen Schraubwerkzeug und Antriebsquelle zur Übertragung der Antriebsleistung. Zur Bestimmung des Drucks bzw. der abgegebenen Leistung der Antriebsquelle 3 ist ein Manometer 14 vorgesehen, das analog und/oder digital den augenblicklichen Arbeitsdruck anzeigt.

Mit der Antriebsquelle 3 ist eine Aufnahmeeinheit 5 verbunden, die einen Informationsträger 7 aufnehmen kann. Der Informa­ tionsträger 7 ist mit einem Schlüssel 6 verbunden. Dieser Schlüssel 6 dient als Zuordnungselement für einen bestimmten Arbeitsdruckbereich zu einem bestimmten Schraubwerkzeug 2.

Das Schraubwerkzeug 2 selbst weist an seinem Schaft 10 eine nur für einen Schlüssel 6 passende Schlüsselaufnahme 9 auf.

Der Informationsträger 7 beinhaltet eine weitere Zuordnung, die dem augenblicklichen Druck ein Drehmoment zuordnet, das wiederum in einer Anzeige 8 digital darstellbar ist.

Jedem Informationsträger 7 mit dem hierzu passenden Schlüssel 6 ist ein Schraubwerkzeug 2 zugeordnet. Die korrekte Zuordnung von Informationsträger 7 zu Schraubwerkzeug 2 ist dadurch ge­ währleistet, daß der Schlüssel 6 erst dann vom Informations­ träger 7 lösbar ist, wenn dieser in die Aufnahmeeinheit 5 gesteckt wurde, und nur dieser freie Schlüssel 6 ist in die Schlüsselaufnahme 9 des Schaftes 10 des Schraubwerkzeugs 2 einsetzbar.

Erst nach Lösen des Schlüssels 6 von dem eingesetzten Informa­ tionsträger 7 und nach Einführen dieses Schlüssels 6 in die Schlüsselaufnahme 9 wird die Übertragung der Antriebsleistung von der Antriebsquelle 3 zum Schraubwerkzeug 2 freigegeben.

Nach der Freigabe kann der Schlüssel 6 nicht aus dem Werkzeug 2 genommen werden, so daß gewährleistet ist, daß das zum In­ formationsträger 7 zugeordnete Werkzeug 2 korrekt zugeordnet ist.

Ein dem Manometer bzw. der Anzeige des Drehmoments zugeordnete Protokolleinheit 13 dokumentiert den Druck bzw. das vom Infor­ mationsträger 7 in Abhängigkeit des Schraubwerkzeugs 2 umge­ rechnete Drehmoment, mit dem die Gewindemutter angezogen wur­ de, und gleichzeitig den aus der Kennung des Informationsträ­ gers 7 ermittelbaren Schraubwerkzeugtypus.

Funktionsweise

Der Informationsträger 7 wird in die Aufnahme gesteckt und mit einem Schlüssel 6, der nur in das Schraubwerkzeug 2 und zu seinem entsprechenden Informationsträger 7 paßt, mechanisch verriegelt. Der Schlüssel 6 wird abgezogen und in das Schraub­ werkzeug 2 gesteckt. Mit einer Drehung wird ein in der Zeich­ nung nicht dargestelltes Ventil geöffnet, das das Schraubwerk­ zeug 2 in Betriebsbereitschaft versetzt. In diesem Zustand kann der Schlüssel 6 nicht abgezogen werden, so daß der Infor­ mationsträger 7 und/oder das Schraubwerkzeug 2 nicht unbeab­ sichtigt ausgetauscht werden können. Nur in diesem Zustand ist das System 1 betriebsbereit. Wird kein Informationsträger 7 in die Aufnahmeeinheit 5 gesteckt, zeigt die Anzeige 8 zusätzlich zur Analoganzeige des Manometers 14 den Betriebsdruck an. Die Protokolleinheit 13 weist auf eine falsche Zuordnung hin.

Mit Hilfe der Zuordnungselemente Informationsträger 7 und Schlüssel 6, die nur in Kombination anwendbar sind, ist ein kostengünstiges und einfaches, von Elektrizität unabhängiges System geschaffen worden, das erlaubt, mit Hilfe einer Doku­ mentationseinrichtung eine Zuordnung von Schraubwerkzeug­ drehmoment und Gewindemutter auch zu einem späteren Zeitpunkt noch nachzuvollziehen.

Claims (8)

1. System zum Anziehen und Lösen von Gewindemuttern, beste­ hend aus einem Schraubwerkzeug, einer Antriebsquelle zur Erzeugung einer Antriebsleistung, einer Einrichtung zwi­ schen Schraubwerkzeug und Antriebsquelle zur Übertragung der Antriebsleistung und einem entsprechenden einer Werk­ zeuggröße des Schraubwerkzeugs zugeordneten Informations­ träger, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle (3) mit einer Aufnahmeeinheit (5) für den Informations­ träger (7) verbunden ist und daß das System (1) einen mit dem jeweiligen Informationsträger (7) verbundenen Schlüs­ sel (6), der nur nach Einsetzen des Informationsträgers (7) in die Aufnahmeeinheit (5) von dem Informationsträger (7) lösbar ist, und eine nur für diesen Schlüssel (6) passende Schlüsselaufnahme (9) am Schraubwerkzeug (2) aufweist, wobei die Übertragung der Antriebsleistung von der Antriebsquelle (3) zum Schraubwerkzeug (2) erst nach Lösen des Schlüssels (6) von dem eingesetzten Infor­ mationsträger (7) und nach Einführen dieses Schlüssels (6) in die Schlüsselaufnahme (9) freigegeben wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselaufnahme (9) unmittelbar an einem Schaft (10) des Schraubwerkzeugs (2) angeordnet ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel (6) während der Betriebsbereitschaft und während des Betriebs des Systems (1) nicht vom Schaft (10) des Schraubwerkzeugs (2) lösbar ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehen des Schlüssels (6) in der Schlüsselaufnahme (9) des Schaftes (10) ein Sperren bzw. Öffnen der Übertragung der Antriebsleistung notwendigen Leistungen (12) bewirkt.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit dem Informationsträger (7) eine Proto­ kolleinheit (13) zur Aufzeichnung des Drehmoments in Abhängigkeit vom Schraubwerkzeug (2) vorgesehen ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebsquelle (3) eine Hydraulikpumpe ist.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebsquelle (3) ein Drucklufterzeu­ ger ist.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Informationsträger (7) ein integrierter Baustein (IC) ist.