ES2827305T3 - Dispositivo para apretar uniones roscadas - Google Patents

Abstract

Dispositivo para apretar uniones roscadas que están dispuestas a lo largo de una unión de brida (7) que rodea de forma anular un espac io, y preferentemente el interior de la torre de un aerogenerador, y de las cuales cada unión roscada (10) se compone de un elemento de rosca (11) y una tuerca (12) roscada sobre él, y la tuerca (12) está apoyada contra la unión de brida (7), presentando el dispositivo - un portapiezas (20) desplazable a lo largo de la unión de brida (7) y provisto de un accionamiento de desplazamiento preferentemente eléctrico, - una herramienta (5) dispuesta en el portapiezas (20) para apretar la unión roscada y girar la tuerca con relación a la unión de brida, - una unidad de control (4) que está configurada para desplazar, por medio de señales de control de accionamiento de desplazamiento, el portapiezas (20) en dirección longitudinal del portapiezas (20) hasta una posición de trabajo en la que la herramienta (5) se encuentra frente a la unión roscada que se debe apretar en cada caso y realizar por medio de señales de control de herramienta el apriete de la unión roscada y el giro de la tuerca, caracterizado por que la unidad de control (4) comprende un módulo de control de trayecto (4A) con un control de trayecto para avanzar hasta la correspondiente posición de trabajo del portapiezas (20), que esté configurado para detener el accionamiento de desplazamiento tras alcanzar una longitud de trayecto predeterminada como objetivo fijado.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para apretar uniones roscadas

La invención se refiere a un dispositivo para apretar uniones roscadas que están dispuestas a lo largo de una unión de brida que rodea un espacio y preferentemente el interior de la torre de un aerogenerador en forma anular y de las cuales cada unión roscada se compone de un elemento de rosca y una tuerca roscada sobre él, y la tuerca está apoyada contra la unión de brida, presentando el dispositivo

- un portapiezas desplazable a lo largo de la unión de brida y provisto de un accionamiento de desplazamiento preferentemente eléctrico,

- una herramienta dispuesta en el portapiezas para apretar la unión roscada y girar la tuerca relativamente a la unión de brida,

- una unidad de control que está configurada para desplazar por medio de señales de control de accionamiento de desplazamiento el portapiezas hasta una posición de trabajo en la que la herramienta se sitúa frente a la unión roscada que se debe apretar en cada caso y realizar por medio de señales de control de herramienta el apriete de la unión roscada y el giro de la tuerca.

Un dispositivo con estas características se conoce por el documento EP 2607 685 B1. Sirve para apretar uniones roscadas dispuestas en una fila a lo largo de una brida. Cada unión roscada se compone de un elemento de rosca y una tuerca enroscada en él, apoyándose la tuerca contra la parte superior de la brida. Para apretar la unión roscada y girar la tuerca relativamente a la brida sirve una herramienta dispuesta en un vehículo autopropulsado. Para posicionar la herramienta por encima de la unión roscada que se debe apretar en cada caso, el vehículo dispone de un sensor de posición. Con las señales de posición detectadas por el sensor, se desplaza el vehículo con la herramienta dispuesta en él de manera controlada hasta que de las señales se desprende que la herramienta se encuentra en alineación axial con respecto al eje de roscado de la unión roscada que se debe apretar en cada caso. Para ello, las señales de posición del sensor de posición se procesan mediante técnica de control a señales para el accionamiento del vehículo. El control está configurado, además, para controlar la operación de apriete.

El posicionamiento del vehículo evaluando las señales del sensor de posición es complejo desde el punto de vista técnico del control por la precisión necesaria. Además, puede suceder que el sensor de posición, cuando este está configurado, por ejemplo, para la detección de estructuras que sobresalen hacia arriba de la parte superior de la brida, se vea afectado por objetos que no forman parte de las uniones roscadas. Por lo tanto, se requiere una tecnología de detección muy buena y, por lo tanto, costosa.

La invención se basa, por tanto, en el objetivo de realizar de manera técnicamente menos compleja, pero a pesar de ello segura, mediante medidas técnicas, el movimiento de la herramienta desplazable por medio de un accionamiento de desplazamiento controlado a lo largo de la unión de brida hasta la siguiente posición de trabajo.

Para lograr este objetivo, se propone para un dispositivo con las características indicadas al principio, que la unidad de control, para avanzar hasta la respectiva posición de trabajo del portapiezas, comprenda un módulo de control de trayecto con un control de trayecto que esté configurado para detener el accionamiento de desplazamiento tras alcanzar una longitud de trayecto predeterminada como objetivo fijado. El control de trayecto implementado como un módulo de la unidad de control está configurado para detener el accionamiento de desplazamiento tras alcanzar un objetivo nominal o fijado predeterminado en la unidad de control, y así interrumpir el desplazamiento del portapiezas.

Con un dispositivo de este tipo, se puede avanzar hasta la respectiva siguiente posición de trabajo de manera segura también sin la evaluación de señales de posición de un sensor de posición. Un sensor de este tipo trabaja de manera fiable solo cuando puede detectar de manera segura y fiable características o estructuras que son características de la unión roscada a la que debe avanzarse. Conseguir esto sin fallos exige un elevado esfuerzo técnico en la electrónica de sensores utilizada y en la conversión a señales de desplazamiento. Este tipo de determinación de la posición, tampoco siempre está exenta de fallos, ya que estructuras que no pertenecen a la unión roscada pueden influir en las señales de sensor con el riesgo de que no se encuentre de manera segura la siguiente unión roscada que se debe apretar.

El dispositivo descrito no requiere de este tipo de sensores. En lugar de ello, la invención se basa en el conocimiento de que, en las uniones de brida con forma anular, como las que son típicas para el atornillado de secciones de torre de un aerogenerador, las posiciones de las uniones roscadas están fijadas constructivamente y, por tanto, son conocidas. Utilizando los datos de construcción, se puede determinar, por tanto, con gran exactitud al menos la disposición relativa de las uniones roscadas entre sí. Pues por regla general, las uniones roscadas tienen una distancia siempre constante, es decir, una distancia perimetral, entre sí. Una vez que se ha encontrado de manera segura la posición de una primera unión roscada que se debe apretar, se pueden calcular las posiciones de todas las demás uniones roscadas gracias a las relaciones geométricas, y, por tanto, en particular las longitudes de trayectos recorridas en dirección circunferencial de la brida, es decir, las distancias.

El avance hasta la siguiente unión roscada, que puede ser la unión roscada adyacente o cualquier otra unión roscada de la unión de brida, se efectúa, por tanto, no de manera controlada por sensor, sino utilizando un procedimiento de control de vehículo con longitudes de trayecto o distancias como valores nominales predeterminados. Para ello, la unidad de control comprende un módulo de control de trayecto con directrices de tramos de trayecto o distancias, estando configurado el procedimiento de control de vehículo implementado en el módulo de control de trayecto para detener el accionamiento de desplazamiento tras alcanzarse la directriz de trayecto o distancia con objetivo fijado, de tal modo que se puede iniciar el proceso de atornillado en la posición de trabajo alcanzada en ese momento, lo que también se efectúa en función de señales de la unidad de control.

Dado que la invención se basa en un procedimiento de control con control de trayecto y aprovechando las posiciones geométricas conocidas de los ejes de atornillado de todas las uniones roscadas, en el módulo de control de trayecto se puede programar libremente en qué orden se aprietan las uniones roscadas. Pues no siempre es ventajoso apretar a continuación la unión roscada adyacente en cada caso. También puede ser ventajoso, tras el apriete de una tuerca, apretar a continuación, por ejemplo, la tuerca de una unión roscada situada opuestamente en relación con el centro de la unión de brida, etc.

Diseños ventajosos, pero no obligatorios, del dispositivo se indican en las reivindicaciones dependientes.

Así, con un diseño está previsto que el portapiezas esté provisto de rodillos para su apoyo sobre la parte superior de la unión de brida que estén montados sobre ejes de rotación horizontales en el portapiezas. El cometido de estos rodillos es, sobre todo, soportar el peso del portapiezas con la herramienta dispuesta sobre él.

Adicionalmente, el portapiezas puede estar provisto de rodillos adicionales para su apoyo lateral, por ejemplo, contra la pared interior de la torre del aerogenerador, que estén montados sobre ejes de rotación esencialmente verticales en el portapiezas.

Preferentemente, el portapiezas está provisto para su guía lateral de elementos de alineación montados de manera rígida, en los que está configurada una superficie de alineación que se extiende en dirección de marcha y cuya normal a la superficie es contraria a la dirección en la que se apoya el portapiezas por medio de los rodillos adicionales, es decir, por medio de los rodillos apoyados contra la pared interior vertical. Las superficies de alineamiento se encuentran en un plano en el que se pueden apoyar en los lados posteriores de las secciones finales de rosca al descubierto de las uniones roscadas. De esta manera, los elementos de alineación guían el carro e impiden que abandone lateralmente su línea de desplazamiento prevista. Con efecto en la dirección contraria, es decir, hacia fuera, no son necesarios correspondientes elementos de alineación o superficies de alineación. Pues la guía lateral del carro en esta dirección ya se consigue por medio de los rodillos adicionales.

Los rodillos, es decir, los rodillos montados sobre ejes de rotación horizontales y los rodillos montados sobre ejes de rotación esencialmente verticales, no necesitan estar todos accionados. Por el contrario, es preferente un diseño en el que los rodillos solo son en parte rodillos accionados, por ejemplo, un único rodillo. Los demás rodillos son rodillos no accionados.

Es ventajoso, si un rodillo que soporta particularmente mucho peso es un rodillo accionado. Por ello, con un diseño se propone que cada rodillo accionado sea uno de los rodillos que están montados sobre ejes de rotación horizontales.

Para simplificar el centrado de la herramienta con respecto al eje de roscado de la respectiva unión roscada, con otro diseño se propone un acoplamiento, preferentemente un acoplamiento electromagnético, entre el rodillo accionado, o cada rodillo accionado, y un motor de accionamiento del accionamiento de desplazamiento que acciona este rodillo. Si se desconecta o desactiva el acoplamiento, estos rodillos del vehículo también pueden girar libremente, de tal modo que el vehículo puede desplazarse libremente y con baja fricción en dirección de marcha y el juego resultante de ello hace más sencillo el centrado de la herramienta sobre el eje de roscado de la respectiva unión roscada.

En relación con el mencionado acoplamiento, la unidad de control preferentemente está configurada adicionalmente para activar y/o desactivar el acoplamiento por medio de señales de conmutación de acoplamiento.

Para diseñar el control de trayectos de manera particularmente exacta y comprobable, al menos uno de los rodillos puede estar acoplado, con el fin de detectar el ángulo de rotación, de manera resistente al giro con un codificador angular. Este detecta el ángulo de rotación del rodillo, a partir de lo cual en la unidad de control se puede calcular el tramo de trayecto exacto recorrido por el rodillo para obtener así valores exactos en el control de trayecto para el avance hasta la siguiente unión roscada.

Dado que los rodillos accionados a menudo trabajan con cierto deslizamiento, es ventajoso si el rodillo con codificación de ángulo de rotación no es un rodillo accionado, sino uno de los rodillos no accionados.

Preferentemente, el rodillo con codificación de ángulo de rotación es uno de los rodillos adicionales en los que se apoya lateralmente el portapiezas. La ventaja de este diseño radica en que, en la torre de un aerogenerador, las paredes interiores son por regla general paredes relativamente lisas, de tal modo que un rodillo que rueda sobre esta superficie muestra valores angulares particularmente exactos y reproducibles.

Si el codificador angular no está dispuesto sobre el mismo eje sobre el que está montado el rodillo en el vehículo, el codificador angular debería estar acoplado por medio de una cadena o una correa dentada que trabaje con una correspondiente unidad de deslizamiento con un rodillo con codificación de ángulo de rotación. Por lo demás, también el codificador angular está conectado por señal con el control de trayecto de la unidad de control.

El portapiezas que constituye el vehículo está provisto preferentemente de una guía vertical por medio de la cual la herramienta está montada, de manera regulable en altura, en el portapiezas.

Para mejorar el centrado de la herramienta con respecto al eje de roscado de la respectiva unión roscada, otro diseño prevé una guía transversal con dirección de guía transversalmente a la extensión longitudinal o dirección de marcha del portapiezas. Por medio de esta guía transversal, la guía vertical y/o la herramienta horizontal está montada de manera desplazable en el portapiezas. Preferentemente, la guía transversal está diseñada de manera particularmente baja en fricción y está provista de una disposición de resorte que solicita la guía vertical o la herramienta con una fuerza de recuperación a una posición central.

Además, se propone un módulo de documentación agrupado con la unidad de control preferentemente en una carcasa común. En este se guarda un conjunto de datos para cada unión roscada apretada. El conjunto de datos comprende

el identificador individual de la respectiva unión roscada, registrándose este identificador, por ejemplo, mediante el escaneo de códigos de barras o una etiqueta RFID en la respectiva unión roscada, o el identificador se determina alternativamente mediante la posición de la respectiva unión roscada en la unión de brida,

y/o la fuerza de apriete realmente utilizada de la herramienta,

y/o el ángulo de rotación recorrido de la tuerca relativamente a la unión de brida,

y/o el cambio de longitud medido del elemento de rosca durante la operación de apriete.

La herramienta utilizada en el dispositivo puede ser, por ejemplo, una herramienta de atornillado accionada eléctrica o hidráulicamente que trabaje con un elevado par de torsión. Es preferente, sin embargo, un procedimiento que trabaje en lo posible sin torsión para apretar las uniones roscadas. Tal apriete se posibilita cuando la herramienta es un cilindro de sujeción de tornillos que opera axialmente con respecto a la respectiva unión roscada.

Tales cilindros de sujeción de tornillos son conocidos. Trabajan generalmente con fuerza hidráulica, están provistos de una carcasa de cilindro que rodea un espacio de trabajo hidráulico, así como de un casquillo intercambiable dispuesto de manera giratoria en la carcasa de cilindro y que se puede atornillar con una sección de rosca de la unión roscada. Un componente de un cilindro de sujeción de tornillos de este tipo es, además, un casquillo rotatorio para el arrastre, con arrastre de forma, es decir, el giro de la tuerca, mientras que el elemento de rosca de la unión roscada está ligeramente extendido por la presión hidráulica.

Si se utiliza un cilindro de sujeción de tornillos como herramienta, este está provisto de un accionamiento eléctrico para la rotación del casquillo intercambiable. Además, el cilindro de sujeción de tornillos puede estar provisto de un segundo accionamiento eléctrico. Este se ocupa de la rotación del casquillo rotatorio y, por tanto, de apretar la tuerca, y está configurado adicionalmente para un ajuste vertical del cilindro de sujeción de tornillos relativamente al portapiezas.

Debido al alto número de uniones roscadas y las presiones requeridas de hasta 300 bares es necesario para la fiabilidad de las utilidades auxiliares, realizar estas correspondientemente duraderas y estables, de lo que resulta un elevado peso.

Por ello, para la exactitud del control de trayecto es adicionalmente ventajoso si estas unidades auxiliares del dispositivo, por ejemplo, un módulo de energía, no están dispuestas en el portapiezas, sino espacialmente separadas de este. Un diseño del dispositivo, por tanto, está caracterizado por un conducto hidráulico que conduce desde una bomba hidráulica al espacio de trabajo hidráulico del cilindro de sujeción de tornillos. La bomba hidráulica está dispuesta independientemente del cilindro de sujeción de tornillos y del vehículo sobre el que está dispuesto cilindro de sujeción de tornillos y es parte de un módulo de energía.

De acuerdo con una configuración adicional del dispositivo, la unidad de control está dispuesta en el módulo de energía y está dispuesta, por ejemplo, junto con este en un soporte. Para la transmisión de las señales de control de accionamiento de desplazamiento y las señales de control de herramienta, un cable de señales eléctricas conduce desde la unidad de control al portapiezas, pudiendo estar conectado el cable de señales mecánicamente al menos en una parte de su longitud con el conducto de abastecimiento de energía.

Además, se propone un bastidor pivotante con uno o varios ejes pivotantes perpendiculares, estando provisto el bastidor de agentes de fijación para su fijación, y estando suspendida una sección longitudinal del conducto de abastecimiento de energía en el bastidor.

Preferentemente, el bastidor pivotante está configurado para que se apoye en él el conducto de abastecimiento de energía en un ángulo de rotación de aproximadamente 360°.

Preferentemente, el portapiezas presenta un paso para el conducto de abastecimiento de energía, encontrándose el paso en una corredera que está dispuesta de manera móvil en el portapiezas, preferentemente de manera móvil en dirección de marcha del portapiezas.

Otros detalles y ventajas se desprenden de la siguiente descripción de un ejemplo de realización representado en el dibujo. En él, muestran:

la Figura 1: una vista en perspectiva en dos secciones con forma anular, unidas entre sí, de la torre de un aerogenerador, reflejándose las secciones solo como mitades a la altura de la torre en la que están unidas por medio de una unión de brida con forma anular con una pluralidad de uniones roscadas;

la Figura 2: una sección horizontal, en este caso con representación de toda la extensión de las secciones de torre con forma anular;

la Figura 3: una unidad desplazable configurada como carro del dispositivo para apretar uniones roscadas en representación en perspectiva;

la Figura 4: la unidad desplazable en una vista;

la Figura 5: la unidad desplazable en una vista superior;

la Figura 6: en una vista individual, un bastidor dispuesto en la unidad desplazable, incluida una herramienta dispuesta en ella;

la Figura 7: el bastidor en una vista;

la Figura 8: en una representación individual, una herramienta de sujeción en cuyo extremo inferior está dispuesta una herramienta como contrasoporte para el apriete de la unión roscada;

la Figura 9: la herramienta de contrasoporte en una vista;

la Figura 10: en una sección parcial, una herramienta hidráulica para apretar uniones roscadas, reflejándose la herramienta en una posición en la que ha descendido hasta la parte superior de la unión de brida y se asienta en ella, y

la Figura 11: la parte inferior de la herramienta hidráulica en una forma de realización en la que se combina la herramienta de sujeción con la herramienta.

El dispositivo para apretar uniones roscadas se compone de una unidad desplazable 1, una unidad estacionaria 2 dispuesta espacialmente de manera independiente y un ramal de conducción, en particular un ramal de abastecimiento y señales 3, entre la unidad desplazable 1 y la unidad estacionaria 2. Un componente de la unidad desplazable 1 es una herramienta 5 para apretar uniones roscadas. La herramienta, en el ejemplo de realización descrito en este caso con más detalle, es un cilindro de sujeción de tornillos 5 que funciona hidráulicamente. En la unidad estacionaria 2 se encuentra el abastecimiento de energía del dispositivo. Además, un componente de la unidad estacionaria 2 es una unidad de control 4 electrónica que a su vez comprende, entre otras cosas, un módulo de control de trayecto 4A y un módulo de documentación 4B. En el módulo de documentación 4B se guarda un conjunto de datos para cada unión roscada individual apretada que permite así una posterior revisión de los datos característicos principales del proceso de atornillado.

La herramienta 5 está dispuesta de manera regulable en altura en un carro 6 desplazable por medio de un accionamiento. El carro 6 es, por tanto, el portapiezas del dispositivo.

El carro o portapiezas está diseñado gracias a los rodillos de rodadura montados en él para desplazarse a lo largo de una unión de brida 7, con forma anular y que forma parte de un aerogenerador con forma de torre, a diferentes posiciones del perímetro para apretar, volver a apretar o también para aflojar en cada una de las posiciones una unión roscada ubicada en él.

La unión de brida 7 es en este caso una brida doble compuesta de una brida anular superior 7A y una brida anular inferior 7B que preferentemente se apoya en esta superficialmente. La brida anular superior 7A se encuentra en el borde inferior de una sección de torre superior 8A con forma anular. La brida anular inferior 7B se encuentra en el borde superior de una sección de torre inferior 8B. Las secciones de torre 8A, 8B forman, junto con otras secciones de torre similares, la torre vertical de un aerogenerador. Tales aerogeneradores con alturas de hasta 150 m se componen por razones técnicas de montaje de secciones de torre. Estas son esencialmente cilíndricas y encierran un espacio circular 9 rodeado por la unión de brida 7. Las secciones de torre pueden reducirse cónicamente hacia arriba.

Las secciones de torre están atornilladas entre sí, estando conformada en la respectiva sección de torre superior 8A la brida anular 7A y, en la sección de torre 8B dispuesta en cada caso directamente debajo, la brida anular 7B. La unión de brida 7 compuesta de dos bridas anulares es sujetada por medio de una pluralidad de uniones roscadas. Estas están dispuestas en cada caso distribuidas a distancias iguales en el perímetro.

Cada unión roscada 10 está compuesta de un elemento de rosca 11 tipo perno y de una tuerca roscada 12 atornillada en la sección de rosca del elemento de rosca 11. La tuerca roscada 12 se apoya con su parte inferior en la parte superior, preferentemente plana, de la brida anular 7A.

El elemento de rosca 11 está configurado en el ejemplo de realización de tal modo que un tornillo con un collar o cabeza radialmente ampliada se apoya desde abajo contra la brida anular inferior 7B de la unión de brida 7.

Entre la tuerca roscada 12 y la brida anular superior 7A se puede encontrar, como es habitual en uniones roscadas, adicionalmente una arandela.

Las uniones roscadas 10 están dispuestas distribuidas uniformemente alrededor del espacio 9, es decir, a iguales distancias a lo largo de la unión de brida 7. La distancia perimetral del eje de atornillado de una unión roscada al eje de atornillado de la unión roscada que sigue inmediatamente a continuación es, por tanto, siempre la misma. Por tanto, si se conoce el radio, referido al centro del espacio 9, del anillo sobre el que se encuentran los ejes de las uniones roscadas 10, así como el número total de las uniones roscadas, se pueden averiguar por cálculo las distancias en dirección circunferencial entre los ejes de las uniones roscadas. Estas directrices geométricas se utilizan para desplazar el carro 6 con la herramienta 5 dispuesta sobre él a lo largo de la extensión de la brida 7 a las posiciones de trabajo individuales, caracterizándose cada posición de trabajo por que la herramienta 5 se encuentra sobre y en alineación con el eje de la unión roscada 10 que se debe apretar en cada caso.

La herramienta 5 utilizada en el dispositivo puede ser una llave de torsión hidráulica, un atornillador eléctrico o un cilindro de sujeción de tornillos.

A continuación, con ayuda de la figura 10, se describe con más detalle a este respecto la variante del cilindro de sujeción de tornillos. Este se caracteriza, sobre todo para el apriete de uniones roscadas, por que se consigue un procedimiento de sujeción de tornillos en gran medida exento de torsión, es decir, sin que se produzcan grandes fuerzas de torsión a través de la longitud de atornillado. Para ello, la tuerca 12 no se gira directamente con un elevado par de apriete, sino que, por ejemplo, por medio de fuerzas hidráulicas, se expande el elemento de rosca 11 en su dirección longitudinal, por medio de lo cual, la parte inferior de la tuerca 12 se libera de la brida anular 7A. En el estado expandido, la tuerca 12 se aprieta con un par de torsión relativamente bajo. Un cilindro de sujeción de tornillos 5 de este tipo y un procedimiento de sujeción de tornillos de este tipo alargando el elemento de rosca 11 se describen más adelante con detalle.

Todas las uniones roscadas 10 se extienden con sus ejes de atornillado en ángulo recto con respecto a la parte superior de la brida anular 7A y paralelamente al eje principal central de las secciones de torre 8A, 8B.

Elemento básico de la unidad desplazable 1 es el portapiezas 20. Para que este se pueda desplazar a lo largo de la unión de brida a posiciones de trabajo individuales, el portapiezas 20 está provisto de varios rodillos de rodadura que en parte están accionados y así mueven hacia delante el portapiezas 20, y que en parte no están accionados, es decir, que solo ruedan con el resto durante el procedimiento.

En el ejemplo de realización reflejado en este caso, hay dos rodillos 21A, 21B por medio de los cuales el portapiezas 20 se apoya sobre la parte superior de la unión de brida 7. Los rodillos 21A, 21B están montados sobre ejes de rotación horizontales en el portapiezas 20. El rodillo 21A es un rodillo accionado, siendo por el contrario el rodillo 21B un rodillo que rueda libremente. Los rodillos 21A, 21B soportan la mayor parte de las fuerzas de peso del portapiezas 20 y de las unidades dispuestas sobre él, incluida la herramienta 5. Dado que los rodillos 21A, 21B soportan mucho peso, se ofrece la posibilidad de que al menos uno de estos rodillos, en este caso el rodillo 21A, sea el rodillo accionado.

Un motor de accionamiento eléctrico 24 acciona el rodillo 21A y forma junto con este el accionamiento de desplazamiento del dispositivo. El motor de accionamiento 24 del accionamiento de desplazamiento no se asienta sobre el mismo árbol que el rodillo accionado 21A, sino que una correa dentada o cadena transmite la rotación del motor de accionamiento 24 a una rotación igual, escalonada o reducida del rodillo de accionamiento 21A. Sin embargo, si hay espacio suficiente, el motor de accionamiento 24 puede estar dispuesto sobre el mismo árbol que el rodillo 21A. El motor de accionamiento 24 del accionamiento de desplazamiento recibe señales de control de accionamiento de desplazamiento de la unidad de control 4.

En el trayecto de accionamiento entre motor de accionamiento 24 y rodillo 24A está dispuesto un acoplamiento 25 conmutable, preferentemente un acoplamiento electromagnético. El acoplamiento 25 recibe sus señales de conmutación de acoplamiento también de la unidad de control electrónica 4. Si se desconecta o desactiva el acoplamiento 25, el rodillo 24A puede girar libremente, de tal modo que el portapiezas 20 se puede desplazar libremente en dirección de marcha y el juego así posible simplifica el centrado de la herramienta 5 con respecto al eje de atornillado de la respectiva unión roscada 10.

Además, en el portapiezas 20 están montados rodillos 22, aunque montados sobre ejes de rotación esencialmente verticales. Estos rodillos de rodadura adicionales apoyan el carro contra la pared interior 23 de la sección de torre. Los rodillos 22, comparados con los rodillos 21A, 21B, soportan solo poca carga de peso. Sin embargo, están apoyados contra la pared interior 23, lo que se consigue mediante una disposición de los rodillos 21A, 21B en la que el centro de gravedad del carro se encuentra más afuera que la línea de rodadura de los rodillos 21A, 21B.

Los rodillos adicionales 22 no están accionados, sino que son solo rodillos de rodadura. Preferentemente, al menos uno de los rodillos 22 está acoplado sin deslizamiento con un codificador angular 26. El codificador angular 26 permite la detección de señales angulares del rodillo. A partir de las señales angulares, el procesador de la unidad de control electrónica 4 calcula el tramo de trayecto del portapiezas 20 a lo largo de la pared interior 23. A partir de ello se puede determinar y comprobar a su vez por medio del procesador sobre la base de cálculos qué distancias recorre o ha recorrido el portapiezas 20 a lo largo del anillo en el que están dispuestas las uniones roscadas 10.

Para la guía lateral del carro 6, en la parte inferior del portapiezas 20 está fijado un elemento de alineación 30, preferentemente presente dos veces. El elemento de alineación 30 está provisto de una superficie de alineación 30A que se extiende en dirección de marcha y cuya normal a la superficie apunta hacia dentro y, por tanto, en sentido opuesto a la dirección en la que se apoya el portapiezas por medio de los rodillos adicionales 22. Las superficies de alineación 30A están dispuestas en el carro 6 a una altura tal que se encuentran durante el funcionamiento a la altura de las secciones de rosca 11A de los elementos de rosca 11 y por encima de la tuerca 12. Además, se encuentran ligeramente fuera de las secciones de rosca 11A en la que se pueden apoyar. Esto tiene como consecuencia, durante el desplazamiento del carro 6, que este se apoye en el lado posterior de las secciones de rosca 11A, de tal modo que el carro 6 no puede salirse hacia dentro de la línea de rodadura predeterminada por los rodillos 21A, 21B. En la otra dirección, es decir, hacia fuera, los rodillos adicionales 22 ya procuran la guía lateral necesaria del carro.

Son componentes del portapiezas accionado 20 una plataforma inferior 31 y una plataforma superior 32 dispuesta de manera fija con respecto a la plataforma inferior 31. Bajo la plataforma inferior 31 se apoyan los rodillos 21A, 21B. Para un levantamiento y transporte sencillos del carro completo 6, en la plataforma superior 32 están fijados ojales en los que se puede enganchar un gancho de grúa.

Sobre una superficie en la parte superior de la plataforma inferior 31, se apoya un bastidor 33 que aloja la herramienta 5. El bastidor 33 está configurado como una guía vertical 34 para la regulación en altura de la herramienta 5.

En la parte superior de la plataforma 31, por un lado, y en la base del bastidor 33, por otro lado, hay elementos de una guía transversal 35 con dirección de guía transversalmente a la dirección longitudinal y, por tanto, a la dirección de desplazamiento del portapiezas 20. Por medio de la guía transversal 35, que opera con baja fricción, el bastidor 33 y, por tanto, la herramienta 5 dispuesta en él, están montados de manera desplazable sobre la plataforma 31 y, concretamente, con posibilidad de desplazamiento transversalmente a la dirección de desplazamiento del portapiezas.

La posibilidad de desplazamiento del bastidor 33 relativamente a la plataforma 31 puede complementarse por medio de una disposición de resorte 36 que, en caso de no haber fuerzas transversales, mantenga el bastidor 33 en una posición central con respecto a la plataforma 31. Es decir, que, si no actúan fuerzas transversales sobre la herramienta 5 y, por tanto, sobre el bastidor 33, este regresa, guiado por la guía transversal 35 y bajo la fuerza de la disposición de resorte 36, automáticamente a la posición central.

El bastidor 33 constituye al mismo tiempo una guía vertical 34 para la regulación en altura de la herramienta 5. Para ello, el bastidor se compone de la base de bastidor 41 que se apoya de manera desplazable sobre la plataforma 31 y es guiada en la guía transversal 35, de barras guía 42 verticales fijadas rígidamente a la base del bastidor, de un marco de bastidor 49 que une los extremos superiores de estas barras, así como de un marco de bastidor 50 regulable en altura por medio de un accionamiento motor. El marco de bastidor 50 móvil hacia arriba y hacia abajo es guiado por las barras guía 42 de la guía vertical 34. En el marco de bastidor 50 está fijada la herramienta 5.

Para el verdadero proceso de sujeción, la herramienta 5 trabaja ciertamente hidráulicamente. Para el funcionamiento automático de la herramienta, sin embargo, están presentes también al menos dos accionamientos eléctricos 51, 52. Los dos accionamientos 51, 52 trabajan en función de señales de control de herramienta de la unidad de control. El primer accionamiento eléctrico 51 acciona un casquillo intercambiable dispuesto de manera giratoria en el cilindro de sujeción de tornillos. Se encuentra preferentemente en la parte superior de la carcasa de cilindro del cilindro de sujeción de tornillos. El segundo accionamiento eléctrico 52 está dispuesto más abajo y preferentemente en el marco de bastidor 50 regulable en altura.

El segundo accionamiento eléctrico 52 acciona un casquillo rotatorio por medio del cual la tuerca roscada 12 se puede poner en rotación por medio de una unión por arrastre de forma. Adicionalmente, el segundo accionamiento 52 puede estar configurado para elevar y hacer descender el marco de bastidor 50 y, por tanto, la herramienta 5 con respecto al bastidor 33, lo que, en el ejemplo de realización, se consigue por medio de un accionamiento roscado 56 dispuesto paralelamente a las barras guía 42 con el que se puede acoplar el árbol de accionamiento del segundo accionamiento 52.

El segundo accionamiento 52 tiene, por tanto, dos funciones. En función de correspondientes señales de control de herramienta de la unidad de control se puede acoplar o bien con el casquillo rotatorio o bien con el accionamiento roscado 56.

Al apretar, volver a apretar o también aflojar las uniones roscadas 10, en principio puede suceder que los elementos de rosca 11 giren también de manera no deseada. Para impedir esto durante el proceso de sujeción, en el portapiezas 20, además de la herramienta de apriete, está dispuesta también una herramienta de sujeción 70 que sirve como contrasoporte. Parte de la herramienta de sujeción 70 es al menos una superficie de sujeción contraria 75 que se puede apoyar contra una superficie en la sección radialmente ampliada del elemento de rosca 11, por ejemplo, en la superficie de un hexágono del que está provisto el elemento de rosca 11 por debajo de la unión de brida 7. La unión por arrastre de forma así formada impide que gire también el elemento de rosca 11 durante el apriete, el nuevo apriete o el aflojamiento de la unión roscada 10.

Para llevar al engrane la superficie de sujeción contraria 75 con la superficie en la sección radialmente ampliada del elemento de rosca 11, en la plataforma inferior 31 está dispuesto un accionamiento eléctrico 77 para el movimiento de ida y vuelta de la herramienta de sujeción 70 entre una posición pasiva y una posición activa de la posición de sujeción contraria. Solo en la posición activa, la superficie de sujeción contraria 75 llega a hacer contacto con la correspondiente superficie y en particular la superficie hexagonal del elemento de rosca 11. El procesador de la unidad de control 4 está configurado para controlar por medio de señales de control de herramienta de sujeción el accionamiento eléctrico 77.

La sección de herramienta 79 de la herramienta de sujeción 70, en la forma de realización representada, está diseñada al modo de una llave abierta con dos superficies de sujeción contrarias y paralelas 75.

El accionamiento 77 de la herramienta de sujeción 70 trabaja en este caso transversalmente a los ejes de las uniones roscadas. El accionamiento 77 para el movimiento de ida y vuelta de la herramienta de sujeción 70 está configurado en la forma de realización descrita en este caso como accionamiento de cremallera. Alternativamente, existe la posibilidad, no representada en el dibujo, de que el accionamiento de la herramienta de sujeción trabaje paralelamente al eje de la unión roscada 10, es decir, verticalmente.

La herramienta de sujeción 70 comprende un cuerpo básico de herramienta 78 unido por el lado de accionamiento con el accionamiento 77, así como la sección de herramienta 79 con las superficies de sujeción contraria 75 configuradas en ella. La sección de herramienta 79 es guiada en contra de la fuerza de un resorte 80 de manera móvil en el cuerpo básico de herramienta 78. Así, si la herramienta de sujeción 70 es desplazada contra el elemento de rosca 11, el resorte 80 retiene la sección de herramienta 79 hasta que estas piezas han adoptado entre sí una posición de rotación que permite la unión por arrastre de forma. Pues mediante la rotación relativa de las partes involucradas, en algún momento se logra una posición de rotación en la que las superficies de sujeción contrarias 75 pueden enclavarse de manera segura y con arrastre de forma y, a este respecto, se encajan.

Si la sección de herramienta 79 no está cargada, es decir, si está sin contacto o unión por arrastre de forma en el elemento de rosca, la sección de herramienta 79 se apoya con la fuerza del resorte 80 contra un tope 81 que se encuentra en el cuerpo básico de herramienta 78.

Dado que los rodillos 21A, 21B definen un plano de contacto E del carro o del portapiezas 20, el accionamiento 77 de la herramienta de sujeción 70 se encuentra por encima de este plano de contacto E, estando fijado el accionamiento preferentemente en la plataforma 31. Desde allí se extiende el cuerpo básico de herramienta 78 más allá del plano de contacto E y desciende hasta la sección de herramienta 79. Esta se encuentra a una altura por debajo de la unión de brida 7.

La longitud del cuerpo básico de herramienta 78 y, por tanto, la posición básica de la sección de herramienta 79 se puede ajustar manualmente. La posición así ajustada se asegura por medio de un tornillo de apriete.

También el accionamiento 77 de la herramienta de sujeción 70 se controla mediante señales de control de la unidad de control 4, concretamente mediante señales de control de herramienta de sujeción. El control se efectúa de tal modo que la herramienta de sujeción 70 se mueve desde su posición de reposo a su posición activa como muy pronto cuando el portapiezas 20 ha adoptado una posición de trabajo en la que el eje de la herramienta 5 se alinea con el eje del respectivo elemento de rosca 11.

En el funcionamiento en la práctica del dispositivo, la unidad estacionaria 2 se ubica espacialmente por separado de la unidad desplazable 1, es decir, el carro, en un lugar apropiado dentro del espacio 9. Este lugar puede ser, por ejemplo, un entresuelo o una escalera montada fija para el personal de servicio que una los pisos individuales de la torre. Preferentemente, sin embargo, la unidad estacionaria 2 se ubica de la manera más central posible dentro del espacio 9. Por ello, es necesario conectar por medio de ramales de abastecimiento y señales 3 adecuados las unidades y los equipos de la unidad estacionaria 2 con el carro 6. A la unidad estacionaria 2 pertenecen, por ejemplo, un módulo de energía 88 o módulos de energía para el abastecimiento de energía del accionamiento de desplazamiento, de la herramienta 5, incluidas todas sus funciones, y de la herramienta de sujeción 70.

También la unidad de control 4 es parte de la unidad estacionaria 2. La unidad de control 4 está configurada, entre otras cosas, para desplazar por medio de señales de control de accionamiento de desplazamiento el portapiezas 20 en dirección longitudinal del portapiezas 20 hasta una posición de trabajo en la que la herramienta 5 se sitúa frente a la unión roscada que se debe apretar en cada caso y realizar por medio de señales de control de herramienta el apriete de la unión roscada y el giro de la tuerca.

Preferentemente, la unidad de control 4 está dispuesta en el módulo de energía 88, o está dispuesta conjuntamente con esta en un soporte. En la forma de realización según las figuras 1 y 2, la unidad estacionaria 2 está agrupada en una caja. Rodillos de rodadura bajo la caja, así como mangos en la caja facilitan su manipulación durante el transporte.

Para el abastecimiento de energía, líneas de abastecimiento de energía conducen desde el módulo de energía 88 al portapiezas 20. Entre ellos, se encuentra, por ejemplo, un cable de electricidad para el abastecimiento eléctrico de los diferentes accionamientos eléctricos del portapiezas 20, de la herramienta 5 y de la herramienta de sujeción 70. Un distribuidor de energía eléctrica también puede ser parte del módulo de energía 88.

Los ramales de abastecimiento también incluyen un conducto hidráulico 87 para el abastecimiento de la herramienta 5 de accionamiento hidráulico. También la correspondiente bomba hidráulica 86 es parte de la unidad estacionaria 2.

Para la transmisión de las señales de control de accionamiento de desplazamiento, de las señales de control de herramienta, de las señales de control de herramienta de sujeción y de las señales de control de acoplamiento, hay, además, al menos un cable de señales entre la unidad de control 4 y el portapiezas 20. La conexión por señal, sin embargo, también puede ser inalámbrica o sin cable.

Las líneas mencionadas, agrupadas como ramal de abastecimiento y señales 3 entre la unidad estacionaria 2 y el carro 6, se guían, en la medida de lo posible y al menos en parte de su longitud, en paralelo o conectadas mecánicamente entre sí.

Para la guía del ramal 3, es parte del dispositivo un bastidor pivotante 95 instalado lo más centralmente posible en el espacio 9 con uno o varios ejes pivotantes perpendiculares. El bastidor pivotante 95, para su fijación dentro del espacio 9 está provisto de agentes de fijación, por ejemplo, soportes atornillables. El ramal de abastecimiento y señales 3 está suspendido en el bastidor pivotante 95. Este está configurado para apoyar el ramal 3 dentro del espacio 9 en un ángulo de rotación de al menos aproximadamente 360°, de tal modo que el ramal 3 pueda segur el movimiento del carro 6 en toda la extensión de la brida.

Para que las instalaciones y los obstáculos en el espacio 9 no impidan el movimiento del ramal 3 en el total de los 360°, se ha creado en el portapiezas 20 la posibilidad de desplazar la sección del ramal de abastecimiento y señales 3 que termina allí en relación con el portapiezas 20 en la dirección de marcha. Para ello, el portapiezas 20 está provisto en su plataforma superior 32 de una corredera 96 móvil en dirección de marcha del portapiezas 20. La corredera 96 está provista de una abertura a través de la cual el ramal 3 llega al interior del carro o portapiezas 20. La corredera 96 con la abertura se puede mover libremente, de tal modo que, en función de la posición de la corredera, guía el ramal 3 hacia el interior del carro hacia la parte delantera o hacia la parte trasera.

La figura 10 muestra en este caso el cilindro de sujeción de tornillos 5, que constituye la herramienta y funciona hidráulicamente, y que sirve para apretar, sobre todo, volver a apretar y, dado el caso, también aflojar, las uniones roscadas 10 reproducidas en las figuras 1 y 2. Se representa el cilindro de sujeción de tornillos en su posición de funcionamiento antes de la aplicación de la presión hidráulica. En esta posición, ha descendido en tal medida que se apoya con su parte inferior 102 sobre la brida anular 7A.

En el cilindro de sujeción de tornillos 5, se puede aplicar en dirección longitudinal de perno una fuerza de pre-tensión predeterminada sobre el elemento de rosca 11, por medio de lo cual el elemento de rosca 11 se expande un poco para, mientras tanto, apretar o volver a apretar la tuerca roscada 12 de la unión roscada.

Un casquillo intercambiable 114 dispuesto de manera giratoria en una carcasa de cilindro 100 del cilindro de sujeción de tornillos 5 está provisto en uno de sus extremos de una rosca interna 116. Con esta rosca, el casquillo intercambiable 114 es atornillado antes del comienzo del proceso de sujeción, mediante rotación del casquillo intercambiable 114, sobre la sección final de rosca libre 11A del elemento de rosca 11 que sobresale hacia arriba sobre la tuerca 12. Con el atornillado del casquillo intercambiable 114, se produce también un correspondiente descenso de todo el cilindro de sujeción de tornillos 5 hasta que se apoya en la parte superior 102 de la brida anular 7A, ya que el casquillo intercambiable no tiene juego longitudinal o solo lo tiene reducidamente relativamente a la carcasa de cilindro 100. A continuación, el casquillo intercambiable 114 atornillado con el elemento de rosca 11 se somete a tensión hidráulicamente, por medio de lo cual se expande la unión roscada en dirección longitudinal. La superficie de contacto 12A de la tuerca roscada 12 de esta manera se libera, de tal modo que la tuerca roscada 12 entonces se puede girar con solo poca resistencia al giro y de esta manera se puede apretar o volver a apretar contra la base, es decir, contra la brida anular 7A y, dado el caso, contra una arandela.

El mecanismo de sujeción hidráulica se encuentra en la carcasa de cilindro 100 resistente a la presión. Esta se puede componer de varias secciones de cilindro de tipo modular. La prolongación rígida de la carcasa de cilindro 100 es un tubo de apoyo 101. Este es o bien, como se representa, parte propia de la carcasa de cilindro 100, o un componente independiente. El tubo de apoyo 101 está abierto hacia la unión roscada, rodea a este respecto la tuerca roscada 12 y se apoya con la parte inferior 102 contra la parte superior de la brida anular 7A. Esta constituye, por tanto, durante el proceso de sujeción el contrasoporte. El proceso de sujeción se efectúa mediante tracción del casquillo intercambiable 114 en la sección final de rosca 11A, atornillándose la tuerca 12 hacia abajo para volver a apretarla hasta que se apoya con su superficie de contacto 12A de nuevo firmemente sobre la brida 7A.

El tubo de apoyo 101 está provisto de al menos una abertura que tiene tal tamaño que se puede girar la tuerca 12 a través de la abertura y, por tanto, se puede apretar. Esto lógicamente solo es posible si al mismo tiempo trabaja el dispositivo de sujeción y, por tanto, la tuerca 12 no soporta una fricción importante. El giro de la tuerca roscada 12 se efectúa por medio de un casquillo rotatorio 110 que rodea la tuerca. El casquillo rotatorio 110 es accionado por medio de una transmisión 111 que está instalada lateralmente en el tubo de apoyo 101 y a través de cuya abertura trabaja.

La carcasa de cilindro 100 está provista de una conexión hidráulica 112 por medio de la cual un espacio de trabajo hidráulico 118 está conectado en el interior de la herramienta, por medio de un conducto hidráulico 87 flexible, pero resistente a la presión, con una bomba hidráulica 86 (figura 1). La bomba hidráulica 86 es un componente de la unidad estacionaria 2.

Por medio de la conexión hidráulica 112, llega líquido hidráulico sometido a alta presión al espacio de trabajo 118, por medio de lo cual se puede solicitar con líquido hidráulico un émbolo 115 instalado de manera longitudinalmente móvil en la carcasa de cilindro 100. Mediante el desarrollo de fuerza hidráulica en el espacio de trabajo hidráulico 118, el émbolo 115 es presionado hacia arriba. Esto tiene lugar en contra de la fuerza de un resorte 117 que solicita el émbolo 115. El resorte 117 sirve como resorte de recuperación de émbolo y solicita el émbolo 115 directamente con una fuerza que tiene el objetivo de mantener el émbolo en su posición básica en la que el espacio de trabajo hidráulico 118 tiene su volumen mínimo.

El émbolo 115 rodea en forma anular el casquillo intercambiable 114. El émbolo 115 está provisto en su borde interior de un escalón perimetral que forma una superficie de arrastre 121 en la que se apoya el casquillo intercambiable 114 con una sección ampliada radialmente 125. De esta manera, el casquillo intercambiable 114 puede ser arrastrado por el émbolo 115. Sin la carga de presión, el casquillo intercambiable 114 puede girar libremente con respecto al émbolo 115 y con respecto a la carcasa de cilindro 100.

El casquillo intercambiable 114 se encuentra, al igual que el émbolo 115, centralmente en el eje longitudinal de la carcasa de cilindro 100 y se compone consecutivamente de una sección con la rosca interna 116, que se atornilla en la sección final de rosca 11A del elemento de rosca 11, de la sección ampliada radialmente 125 y de una sección de accionamiento 126. La sección de accionamiento 126 se encuentra en el extremo del casquillo intercambiable 114 opuesto al elemento de rosca 11.

En la sección de accionamiento 126 se engrana el árbol del accionamiento eléctrico 51 que funciona en función de señales de control de herramienta de la unidad de control, para girar el casquillo intercambiable 114 y atornillarlo o bien antes del proceso de sujeción, descendiendo toda la carcasa de cilindro 100 en la sección final de rosca 11A o, tras el proceso de sujeción, aflojarlo elevando toda la carcasa de cilindro 100 de nuevo de la sección final de rosca 11A.

Si antes o después del proceso de sujeción se requiere una amplia regulación en altura de la carcasa de cilindro 100, es decir, no solo mediante el giro del casquillo intercambiable 114, se efectúa una regulación de altura adicional por medio de una guía vertical 34 accionada eléctricamente. También esta trabaja en función de señales de control, en concreto, señales de control de herramienta, de la unidad de control 4.

Solo cuando el casquillo intercambiable 114 está atornillado sobre la sección final de rosca 11A, la unidad de control 4 inicia el proceso de sujeción hidráulica, estableciendo la bomba hidráulica 86 la presión hidráulica sobre la base de señales de control hidráulicas de la unidad de control 4.

El atornillado y desatornillado controlado y accionado por motor del casquillo intercambiable 114 se efectúa en función de señales de control de herramienta de la unidad de control 4.

La figura 11 muestra una forma de realización en la que la herramienta de sujeción 70 que asegura contra el giro y la herramienta 5 están dispuestas combinadas en el carro o en el portapiezas.

La herramienta de sujeción 70 está fijada en el portapiezas 20, en este caso en su plataforma inferior 31, y comprende dos mordazas de apriete 130 que se pueden mover entre sí alineadas con el eje de atornillado. Sus extremos forman en este caso las superficies de sujeción contrarias 75A, 75B, y están diseñadas para ello como conchas. El radio de las conchas es esencialmente igual al radio de la sección de rosca 11A del elemento de rosca 11.

El accionamiento de las dos mordazas de apriete 130 se efectúa eléctricamente, estando configurada a su vez la unidad de control 4 (figura 1) para controlar este accionamiento por medio de las señales de control de herramienta de sujeción. Para que en esta forma de realización las superficies de sujeción contrarias 75A, 75B presionen directamente sobre la sección de rosca, el accionamiento de la herramienta de sujeción 70 debe generar elevadas fuerzas de presión. Para elevar adicionalmente en este caso la resistencia a la fricción, las superficies de sujeción contrarias 75A, 75B pueden presentar un revestimiento de fricción adecuado, por ejemplo, goma, o una superficie no lisa apropiada. Por ejemplo, esta superficie puede estar adaptada en su estructura a la estructura exterior de la rosca de tal modo que se consiga un amplio bloqueo contra el giro.

Las mordazas de apriete 130 de la herramienta de sujeción 70 se extienden a través de aberturas 131 en la herramienta 5, encontrándose las superficies de sujeción contrarias 75A, 75B dentro de la herramienta 5. Las mordazas de apriete 130 están guiadas en la herramienta de sujeción 70 montada de manera fija en el portapiezas de tal modo que se pueden mover exclusivamente por medio del accionamiento en su dirección de apriete.

Las aberturas 131 se encuentran en el tubo de apoyo 101 de la herramienta 5. Llegan de manera continua hasta la parte inferior 102 del tubo de apoyo 101. De esta manera, se asegura que la herramienta 5, cuando esta ha descendido para el proceso de sujeción, no se ve obstaculizada por los componentes de la herramienta de sujeción 70. La herramienta 5 y la herramienta de sujeción 70 ciertamente están combinadas constructivamente, pero sus funciones son independientes entre sí.

La forma de realización de la figura 11 se aprovecha de la circunstancia de que, entre la parte superior de la tuerca 12 y la sección final de rosca 11A que está encerrada por el casquillo intercambiable 114, en la práctica está a disposición a menudo una sección longitudinal de rosca de aproximadamente 5 mm. Esta sección longitudinal de rosca es suficiente para impedir por medio de las mordazas de apriete 130 que también gire el elemento de rosca 11. También en la forma de realización según la figura 11, la unidad de control 4 (figura 1) está configurada para desplazar por medio de señales de control de accionamiento de desplazamiento el portapiezas 20 incluido el cilindro de sujeción de tornillos 5 hasta una posición de trabajo en la que el cilindro de sujeción de tornillos 5 se sitúa frente a la unión roscada que se debe apretar en cada caso y controlar por medio señales de control de herramienta el apriete axial de la unión roscada y el giro de la tuerca 12. Adicionalmente la unidad de control 4 (figura 1) está configurada para controlar por medio de señales de control de herramienta de sujeción el accionamiento de la herramienta de sujeción 70.

La figura 12 muestra otra forma de realización. En esta, la herramienta de sujeción 70 que asegura contra el giro está dispuesta centralmente en la herramienta 5 configurada como cilindro de sujeción de tornillos. El propio cilindro de sujeción de tornillos se corresponde en su tipo de estructura básica con la forma de realización según la figura 10 o la figura 11. Esto se cumple para la carcasa de cilindro 100, para el émbolo guiado en ella, que en este caso es, por cierto, un émbolo doble 115, para el casquillo intercambiable 114 que puede girar en la carcasa de cilindro y para el casquillo rotatorio 110 que puede girar en la carcasa de cilindro para el giro de la tuerca 12.

En la figura 12, en el eje longitudinal del casquillo intercambiable 114 está dispuesta una barra 140, para lo que el casquillo intercambiable 114 está provisto de una correspondiente perforación longitudinal. La barra 140, de una sola pieza o de varias, está provista en su extremo inferior en la figura 12 de la herramienta de sujeción 70 y, en la zona de su extremo superior en la figura 12, está provista de una fijación contra giro 141. La fijación contra giro 141 sujeta la barra 140 de manera resistente al giro relativamente a la carcasa de cilindro 100. Esto se consigue en el ejemplo de realización engranándose un perno 142 de carcasa fija en una ranura longitudinal 143 en la barra 140. La ranura longitudinal 143 se extiende axialmente por una parte de la longitud del 140.

La forma de realización de la figura 12 es apropiada para las uniones roscadas en las que el elemento de rosca 11 está provisto en el lado frontal de su sección final de rosca 11A adicionalmente de un polígono 11B. El polígono 11B es en este caso un cuadrángulo que sobresale axialmente, pero también puede ser, por ejemplo, un hexágono o un cuadrángulo o hexágono interior configurado rebajado en la sección final de rosca 11A.

La herramienta de sujeción 70 está diseñada como polígono correspondiente, es decir, en este caso como cuadrángulo interior que se puede acoplar mediante unión por arrastre de forma con el polígono 11B. Para la configuración de la herramienta de sujeción 70 se amplía correspondientemente el extremo inferior de la barra 140.

La herramienta de sujeción 70 se apoya axialmente y bajo una fuerza de resorte constante contra el polígono 11 B. La fuerza de resorte se aplica mediante un elemento de resorte 147 que se apoya, por un lado, contra la herramienta de sujeción 70 o la barra 140 y, por otro lado, contra el casquillo intercambiable 114. El elemento de resorte 147 proporciona una fuerza de pre-tensión constante de la herramienta de sujeción 70, de tal modo que, tras un breve giro relativo, se produce un engrane seguro de la herramienta de sujeción 70 en el polígono 11B. El espacio de juego axial necesario para ello se garantiza por medio de la longitud de la ranura longitudinal 143.

También en la figura 12, es componente de la herramienta 5 el accionamiento 51 para girar el casquillo intercambiable 114. El accionamiento se efectúa, sin embargo, no centralmente en el eje longitudinal, ya que allí se encuentra la barra 140. El accionamiento 51 se encuentra, por el contrario, desplazado lateralmente, estando presente una transmisión 148 en el camino de accionamiento entre accionamiento 51 y casquillo intercambiable 114. Componente de la transmisión 148 es una rueda dentada 149 resistente al giro con respecto al casquillo intercambiable 114. La rueda dentada 149 presenta una abertura de paso 150 a través de la que se extiende de manera giratoria libre la barra 140.

También en la forma de realización según la figura 12, la unidad de control 4 (figura 1) está configurada para desplazar por medio de señales de control de accionamiento de desplazamiento el portapiezas 20 incluido el cilindro de sujeción de tornillos 5 hasta una posición de trabajo en la que el cilindro de sujeción de tornillos 5 se sitúa frente a la unión roscada que se debe apretar en cada caso. Además, la unidad de control 4 está configurada para controlar por medio señales de control de herramienta el apriete axial de la unión roscada y el giro de la tuerca 12.

Además, también en la forma de realización según la figura 12 la unidad de control 4 (figura 1) está configurada para controlar por medio de señales de control de herramienta de sujeción y un correspondiente accionamiento la herramienta de sujeción 70, descendiendo la barra 140 con la herramienta de sujeción 70 dispuesta en ella de manera rígida de manera controlada a la unión roscada y siendo elevada de nuevo de manera controlada. La función del descenso y la elevación controladas de la herramienta de sujeción, sin embargo, también la puede realizar el elemento de resorte 147.

Lista de referencias

1 Unidad desplazable

2 Unidad estacionaria

3 Ramal, ramal de abastecimiento y señales

4 Unidad de control

4A Módulo de control de trayecto

4B Módulo de documentación

5 Herramienta, cilindro de sujeción de tornillos

6 Carro

7 Unión de brida

7A Brida anular

7B Brida anular

8A Sección de torre

8B Sección de torre

9 Espacio

10 Unión roscada

11 Elemento de rosca

11A Sección final de rosca

11B Polígono

12 Tuerca

12A Superficie de contacto de la tuerca

20 Portapiezas

21A Rodillo, accionado

21B Rodillo

22 Rodillo

23 Pared interior

24 Motor de accionamiento

25 Acoplamiento

26 Codificador angular

30 Elemento de alineación

30A Superficie de alineación

31 Plataforma inferior

32 Plataforma superior

33 Bastidor

34 Guía vertical

35 Guía transversal

36 Disposición de resorte

41 Base de bastidor

42 Barra guía

49 Marco de bastidor superior

50 Marco de bastidor, regulable en altura

51 Accionamiento eléctrico

52 Accionamiento eléctrico

56 Accionamiento roscado

70 Herramienta de sujeción

75 Superficie de sujeción contraria 75A Superficie de sujeción contraria 75B Superficie de sujeción contraria 77 Accionamiento

78 Cuerpo básico de herramienta 79 Sección de herramienta

80 Resorte

86 Bomba hidráulica

87 Conducto hidráulico

88 Módulo de energía

95 Bastidor pivotante

96 Corredera

100 Carcasa de cilindro

101 Tubo de soporte

102 Parte inferior

110 Casquillo rotatorio

111 Transmisión

112 Conexión hidráulica

113 Cono en el perno

114 Casquillo de intercambio 115 Émbolo

116 Rosca interior

117 Resorte

118 Espacio de trabajo hidráulico

121 Superficie de arrastre

125 Sección ampliada radialmente 126 Sección de accionamiento

130 Mordaza de apriete

131 Abertura

140 Barra

141 Fijación contra giro

142 Perno

143 Ranura longitudinal

147 Elemento de resorte

148 Transmisión

149 Rueda dentada

150 Abertura de paso

E Superficie de contacto

N Normal a la superficie

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para apretar uniones roscadas que están dispuestas a lo largo de una unión de brida (7) que rodea de forma anular un espac io, y preferentemente el interior de la torre de un aerogenerador, y de las cuales cada unión roscada (10) se compone de un elemento de rosca (11) y una tuerca (12) roscada sobre él, y la tuerca (12) está apoyada contra la unión de brida (7), presentando el dispositivo

- un portapiezas (20) desplazable a lo largo de la unión de brida (7) y provisto de un accionamiento de desplazamiento preferentemente eléctrico,

- una herramienta (5) dispuesta en el portapiezas (20) para apretar la unión roscada y girar la tuerca con relación a la unión de brida,

- una unidad de control (4) que está configurada para desplazar, por medio de señales de control de accionamiento de desplazamiento, el portapiezas (20) en dirección longitudinal del portapiezas (20) hasta una posición de trabajo en la que la herramienta (5) se encuentra frente a la unión roscada que se debe apretar en cada caso y realizar por medio de señales de control de herramienta el apriete de la unión roscada y el giro de la tuerca,

caracterizado por que la unidad de control (4) comprende un módulo de control de trayecto (4A) con un control de trayecto para avanzar hasta la correspondiente posición de trabajo del portapiezas (20), que esté configurado para detener el accionamiento de desplazamiento tras alcanzar una longitud de trayecto predeterminada como objetivo fijado.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el portapiezas (20) está provisto, para su apoyo sobre la unión de brida (7), de rodillos (21A, 21B) que están montados sobre ejes de rotación horizontales en el portapiezas (20).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por que el portapiezas (20) está proviso para su apoyo lateral de rodillos adiciones (22) que están montados sobre ejes de rotación esencialmente verticales en el portapiezas (20).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por que el portapiezas (20) está provisto para su guía lateral de elementos de alineación (30) montados de manera rígida, en los que está configurada una superficie de alineación (30A) que se extiende en la dirección de marcha y cuya normal a la superficie (N) es contraria a la dirección en la que se apoya el portapiezas (20) por medio de los rodillos adicionales (22).

5. Dispositivo según las reivindicaciones 2, 3 o 4, caracterizado por que los rodillos (21A, 21B, 22) son en parte rodillos accionados del accionamiento de desplazamiento y, en parte, rodillos no accionados.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por que cada rodillo accionado (21A) es un rodillo montado sobre un eje de rotación horizontal.

7. Dispositivo según las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por un acoplamiento (25), preferentemente un acoplamiento electromagnético, entre cada rodillo accionado (21A) y un motor de accionamiento (24) del accionamiento de desplazamiento.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado por que la unidad de control (4) está configurada además para activar y/o desactivar el acoplamiento (25) por medio de señales de conmutación de acoplamiento.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado por que al menos un rodillo (21A, 21B, 22) está acoplado sin deslizamiento a un codificador angular (26) para la codificación de su ángulo de rotación.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado por que el rodillo con codificación de ángulo de rotación es uno de los rodillos no accionados.

11. Dispositivo según las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que el rodillo con codificación de ángulo de rotación es uno de los rodillos adicionales (22) en los que se apoya lateralmente el portapiezas (20).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el codificador angular (26) está acoplado por medio de una cadena o una correa dentada al rodillo con codificación de ángulo de rotación.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que el codificador angular (26) está conectado por señales al módulo de control de trayecto (4A) de la unidad de control (4).

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una guía vertical (34) por medio de la cual la herramienta (5) está montada, de manera regulable en altura, en el portapiezas (20).

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una guía transversal (35) con dirección de guía transversalmente a la dirección longitudinal del portapiezas (20), por medio de la cual la guía vertical (34) y/o la herramienta (5) está montada de manera desplazable en el portapiezas (20).

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la guía transversal (35) está provista de una disposición de resorte (36) que solicita la guía vertical (34) o la herramienta (5) con una fuerza de recuperación a una posición central.

17. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un módulo de documentación (4B), preferentemente agrupado con la unidad de control en una carcasa común, en el que se guarda un conjunto de datos para cada unión roscada apretada, que comprende

- un identificador individual de la respectiva unión roscada (10) y/o la posición de la respectiva unión roscada (10) en la unión de brida (7)

- y/o la fuerza de apriete utilizada de la herramienta (5),

- y/o el ángulo de rotación recorrido de la tuerca (12) con relación a la unión de brida (7).

18. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la herramienta es un cilindro de sujeción de tornillos (5) que funciona axialmente con respecto a la respectiva unión roscada, con una carcasa de cilindro (100) que rodea un espacio de trabajo hidráulico (118), un casquillo intercambiable (114) que puede girar en la carcasa de cilindro (100) por medio de un accionamiento eléctrico (51) y un casquillo rotatorio (101) que se puede engranar por arrastre de forma con la tuerca (12).

19. Dispositivo según la reivindicación 18, caracterizado por que el cilindro de sujeción de tornillos (5) está provisto de un segundo accionamiento eléctrico (52) para el casquillo rotatorio (110) que está configurado adicionalmente para un ajuste vertical del cilindro de sujeción de tornillos (5) con relación al portapiezas (20).

20. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 o 19, caracterizado por una bomba hidráulica (86) que se puede emplazar de manera espacialmente independiente del portapiezas (20) y un conducto hidráulico (87), flexible al menos en una parte de su longitud, que conduce desde la bomba hidráulica (86) al espacio de trabajo hidráulico (118) del cilindro de sujeción de tornillos (5).

21. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un módulo de energía (88) que se puede emplazar de manera espacialmente independiente del portapiezas (20) para el abastecimiento de energía del accionamiento de desplazamiento y de la herramienta (5), conduciendo un conducto de abastecimiento de energía, flexible al menos en una parte de su longitud, desde el módulo de energía (88) al portapiezas (20).

22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado por que la unidad de control (4) está dispuesta en el módulo de energía (88) o está dispuesta junto con este en un soporte, por que, para la transmisión de las señales de control de accionamiento de desplazamiento y de las señales de control de herramienta, un cable de señales eléctricas conduce desde la unidad de control (4) al portapiezas (20), y por que el cable de señales está conectado mecánicamente al menos en una parte de su longitud al conducto de abastecimiento de energía.

23. Dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 22, caracterizado por que presenta además un bastidor pivotante (95) con uno o varios ejes pivotantes verticales, por que el bastidor (95) está provisto para su fijación de agentes de fijación y por que una sección longitudinal del conducto hidráulico (87) o del conducto de abastecimiento de energía está suspendida en el bastidor (95).

24. Dispositivo según la reivindicación 23, caracterizado por que el bastidor pivotante (95) está configurado para que se apoyen en él el conducto hidráulico (87) o el conducto de abastecimiento de energía en un ángulo de rotación de aproximadamente 360°.

25. Dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 24, caracterizado por que el portapiezas (20) presenta un paso para el conducto hidráulico (87) o el conducto de abastecimiento de energía y el paso se encuentra en una corredera (96) que está dispuesta de manera móvil en el portapiezas (20), preferentemente de manera móvil en la dirección de marcha del portapiezas (20).