ES2912023T3 - Procedimiento para el atornillado de una unión por bridas, carro de medición y robot - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el atornillado de una unión por bridas (10) que comprende por lo menos una primera brida (12), una segunda brida (14) y una pluralidad de sistemas de perno (18.1...18.136), en el que - la primera brida (12) y la segunda brida (14) presentan, en cada caso, una pluralidad de entalladuras de brida (16.1...16.136), que pueden alinearse entre sí, en cada caso, y en las que puede estar dispuesta la pluralidad de sistemas de perno (18.1...18.136), - se mide por lo menos una pluralidad de medidas de intersticio (20.1...20.136) asociables a los sistemas de perno (18.1...18.136) entre la primera brida (12) y la segunda brida (14), - las medidas de intersticio (20.1...20.136) medidas individuales se almacenan de manera evaluable y de manera asociable a los sistemas de perno individuales (18.1...18.136), - mediante un medio de apriete (50), los sistemas de perno (18.1...18.136) se aprietan en un orden en función de las medidas de intersticio (20.1...20.136) asociadas a los mismos; caracterizado por que - los sistemas de perno (18.1...18.136) se aprietan en por lo menos una primera etapa de apriete, hasta que una medida de intersticio (20) asociada en cada caso sea menor que o igual a una medida de intersticio de referencia.
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para el atornillado de una unión por bridas, carro de medición y robot
La invención se refiere a un procedimiento para el atornillado de una unión por bridas, a un carro de medición y a un robot para la realización del procedimiento.
Por el estado de la técnica, se conoce que se atornillan en particular uniones por bridas grandes, tal como se utilizan por ejemplo en aerogeneradores. A este respecto, un técnico tensa tornillos por medio de un dispositivo de tensado de pernos hidráulico. Un dispositivo de tensado de pernos hidráulico de este tipo puede extraerse por ejemplo del documento DE 102018 110482 A1.
El documento SU 1601 424 A1, describe un procedimiento de montaje para uniones por bridas de gran formato. En este procedimiento de montaje se colocan las bridas unas al lado de otras y entonces se ponen pernos en orificios de brida y se aprietan en un orden predeterminado. Los pernos se aprietan en dos etapas: en primer lugar, se ponen dos pernos en dos orificios opuestos. Entonces se miden las medidas de intersticio en los puntos de todos los orificios y se numeran los orificios en aquel orden, en el que las medidas de intersticio se vuelven más pequeñas. Y finalmente se aprietan los pernos en el orden de esta numeración.
El documento SU 1601 424 A1 divulga las características del preámbulo de la reivindicación 1.
El documento JP 2001 225 231 A describe un procedimiento de montaje para uniones por bridas. En este procedimiento de montaje se mide la medida de intersticio en un sistema de perno. Entonces se alarga el perno en función de esta medida de intersticio y, tras alcanzar un valor nominal, se aprieta la tuerca.
El documento JP H08257 851 A describe un manipulador transportable para apretar y aflojar sistemas de perno para bridas. Este manipulador porta en su extremo libre una llave inglesa y un sensor de distancia y se coloca de manera separable con ayuda de dos abrazaderas de manguera en un tubo cerca de las bridas. Con el sensor de distancia se determina la posición de las bridas y de los sistemas de perno, para poder poner la llave inglesa en un sistema de perno deseado.
Las bridas dimensionadas de manera grande no pueden producirse de manera plana en sus superficies de apoyo. Por consiguiente, las bridas de una unión por bridas no se apoyan antes del apriete de las uniones roscadas en todas partes unas sobre otras. Al apretar las uniones roscadas puede producirse además el efecto de la formación de abarquillamientos, no apoyándose dado el caso las bridas en la zona de algunas uniones roscadas tampoco tras el apriete, lo que aumenta la carga sobre la unión roscada durante el funcionamiento y puede conducir a un fallo prematuro de la unión roscada.
El objetivo de la invención es superar las desventajas mencionadas anteriormente. En particular, el objetivo de la invención es poner a disposición un procedimiento de atornillado económico para uniones por bridas y dispositivos para el mismo, que posibilite un atornillado rápido, óptimo y seguro.
El objetivo se alcanza según la invención por medio de un procedimiento para el atornillado de una unión por bridas que comprende por lo menos una primera brida, una segunda brida y una pluralidad de sistemas de perno, presentando la primera brida y la segunda brida en cada caso una pluralidad de entalladuras de brida, que en cada caso pueden alinearse entre sí y en las que puede estar dispuesta la pluralidad de sistemas de perno, midiéndose por lo menos una pluralidad de medidas de intersticio asociadas a los sistemas de perno entre la primera brida y la segunda brida, almacenándose las medidas de intersticio medidas individuales de manera evaluable y de manera asociable a los sistemas de perno individuales, apretándose por medio de un medio de apriete los sistemas de perno en un orden en función de las medidas de intersticio asociadas a los mismos. Los sistemas de perno se aprietan en por lo menos una primera etapa de apriete, hasta que una medida de intersticio asociada en cada caso es menor que o igual a una medida de intersticio de referencia.
Además, el objetivo se alcanza según la invención por medio de un carro de medición para la medición de medidas de intersticio asociables a por lo menos una pluralidad de sistemas de perno de una unión por bridas entre una primera brida y una segunda brida según el procedimiento anterior, por lo menos que comprende por lo menos un aparato de medición de intersticio y un dispositivo de movimiento, presentando el dispositivo de movimiento por lo menos un primer elemento de movimiento y por lo menos un armazón, estando dispuestos en el armazón el por lo menos un primer elemento de movimiento y el aparato de medición de intersticio, pudiendo disponerse el por lo menos un primer elemento de movimiento sobre una primera brida. El aparato de medición de intersticio presenta una conexión de datos con un ordenador, en el que pueden almacenarse de manera evaluable resultados de medición.
Además, el objetivo se alcanza preferentemente por medio de un robot para la realización de un procedimiento mencionado anteriormente, presentando este un carro de medición mencionado anteriormente y por lo menos un medio de apriete para apretar sistemas de perno.
Se propone un procedimiento para el atornillado de una unión por bridas que comprende por lo menos una primera brida, una segunda brida y una pluralidad de sistemas de perno, presentando la primera brida y la segunda brida en cada caso una pluralidad de entalladuras de brida, que pueden alinearse en cada caso entre sí y en las que pueden disponerse la pluralidad de sistemas de perno. En particular, por medio de un aparato de medición de intersticio se mide por lo menos una pluralidad de medidas de intersticio asociables a los sistemas de perno entre la primera brida y la segunda brida, almacenándose las medidas de intersticio medidas individuales de manera evaluable y de manera asociable a los sistemas de perno individuales, apretándose por medio de un medio de apriete los sistemas de perno en un orden en función de las medidas de intersticio asociadas a los mismos.
La unión por bridas presenta por lo menos una primera brida con por lo menos una primera entalladura de brida y una segunda brida con por lo menos una segunda entalladura de brida. En particular, tanto la primera brida como la segunda brida presentan una pluralidad de entalladuras de brida, en las que pueden introducirse una pluralidad de sistemas de perno.
Un sistema de perno comprende en particular un perno, por lo menos una primera tuerca y dado el caso por lo menos una arandela. En particular, un sistema de perno es un conjunto de tornillo, preferentemente un conjunto de tornillo HV, que comprende por lo menos un tornillo, una primera tuerca y por lo menos una, preferentemente dos, arandelas. En una configuración adicional, el sistema de tornillo comprende un perno roscado y dos tuercas. En una configuración adicional, el sistema de perno comprende un contracojinete. En particular, el contracojinete puede comprender una cabeza de tornillo o una segunda tuerca, que está dispuesta sobre el perno de manera opuesta a la primera tuerca. Preferentemente, una segunda tuerca está prevista como contracojinete, cuando el perno está diseñado como perno prisionero.
Preferentemente, por lo menos la primera tuerca presenta una rosca interna de tuerca con una geometría, que corresponde sustancialmente a una geometría del perno, que está estirado o alargado por medio de una determinada fuerza máxima, que también puede denominarse determinada fuerza de pretensado. Preferentemente, el perno está alargado hasta un límite elástico. Si en el marco de la invención se utiliza el término “geometría” con respecto a roscas internas y/o externas, por esto debe entenderse preferentemente por lo menos el paso de rosca, el ángulo de rosca y/o el diámetro de rosca.
El término “sustancialmente” indica un intervalo de tolerancia, que es defendible para el experto en la materia desde los puntos de vista económicos y técnicos, de modo que la característica correspondiente pueda todavía reconocerse o estar implementada como tal.
Preferentemente, el contracojinete presenta la cabeza de tornillo o la segunda tuerca. Más preferentemente, el contracojinete está unido directamente con el material de perno, y está configurado preferentemente como segunda tuerca con un polígono, preferentemente un hexágono. De manera especialmente preferible, el perno, preferentemente antes de la instalación en la unión por bridas, se ha estirado o alargado por lo menos una vez hasta su límite elástico, en particular hasta aproximadamente el 95% de su límite elástico, más preferentemente hasta aproximadamente el 100% de su límite elástico.
Las uniones por bridas con gran diámetro, tal como se utilizan por ejemplo en el campo de los aerogeneradores, presentan tolerancias en la planicidad de superficies de unión, que no posibilitan un apoyo de unas sobre otras sin intersticio de las bridas individuales. Con ello, una unión por bridas no tensada presenta un intersticio por lo menos parcialmente circundante. Este intersticio presenta una medida de intersticio que varía de manera circundantemente constante o no constante. En particular, la medida de intersticio se mide, tal como se ha propuesto, por lo menos en cada caso en una sección de medición de los sistemas de perno, de modo que a cada sistema de perno se le puede asociar por lo menos una medida de intersticio. Preferentemente, una sección de medición está dispuesta radialmente, de manera preferible radialmente por fuera, de un respectivo sistema de perno, pudiendo ser la sección de medición una sección perimetral o un punto de medición. Preferentemente se determina por lo menos una medida de intersticio de manera sustancialmente radial con respecto a un sistema de perno. En una configuración adicional se determina una medida de intersticio en una sección perimetral, que presenta un ángulo que encierra por lo menos uno, preferentemente exactamente un sistema de perno preferentemente de manera central. Más preferentemente se determina una medida de intersticio en una sección de medición, que está encerrada por un ángulo, encontrándose el sistema de perno sustancialmente sobre la bisectriz angular. En particular, en una configuración está previsto que la unión por bridas se divida en secciones de medición. Preferentemente están previstas aproximadamente de la mitad a exactamente tantas secciones de medición, como sistemas de perno están previstos en la unión por bridas. Si se determina la medida de intersticio a través de una sección perimetral, se determina preferentemente un valor medio aritmético de la medida de intersticio a través de la sección perimetral. La medida de intersticio, que puede asociarse a un sistema de perno, se determina preferentemente sobre el radio de la unión por bridas, que pasa por el punto central del sistema de perno. El radio de la unión por bridas es, por ejemplo, en un aerogenerador, sustancialmente igual al radio de una torre del aerogenerador. Preferentemente, en el caso de bridas sustancialmente redondas se mide en ángulo recto a la tangente en un canto de brida en el radio correspondiente. Más preferentemente, en el caso de bridas sustancialmente rectas se mide sobre una perpendicular al canto de brida, estando dispuesto preferentemente
sobre la perpendicular al canto de brida sustancialmente el punto central del sistema de perno. Más preferentemente, la medida de intersticio se mide en la zona del canto de brida, preferentemente en el canto de brida. Según una configuración de la unión por bridas, puede medirse en la zona de un canto interno de brida o de un canto externo de brida. La zona del canto de brida es en particular una sección entre el sistema de perno y el canto de brida.
Si en el marco de la invención se utiliza el término “aproximadamente” en relación con valores o intervalos de valores, entonces por ello debe entenderse un intervalo de tolerancia, que el experto en la materia en este campo considere habitual, en particular está previsto un intervalo de tolerancia de ±20%, preferentemente ±10%, más preferentemente ±5%.
En una forma de realización está previsto que se determine una medida de intersticio por una sección perimetral, que encierra de aproximadamente uno a aproximadamente diez, de manera preferible de aproximadamente uno a aproximadamente cuatro, de manera más preferible de aproximadamente uno a aproximadamente dos sistemas de perno. De manera especialmente preferible está previsto que para cada sistema de perno se determine una medida de intersticio.
Para la determinación de la medida de intersticio se utiliza preferentemente un aparato de medición de intersticio. El aparato de medición de intersticio puede presentar diferentes configuraciones, para determinar una medida de intersticio.
El aparato de medición de intersticio mide en una forma de realización una distancia desde un lado superior de la primera brida hasta un lado inferior de la segunda brida, a continuación, el grosor de la unión por bridas. Mediante la medición de la distancia desde el lado superior de la primera brida hasta el lado inferior de la segunda brida en diferentes posiciones de la unión por bridas, en particular en los puntos de medición asociados a los sistemas de perno, puede determinarse en particular una diferencia relativa de las medidas de intersticio de la unión por bridas en los puntos de medición entre sí. Preferentemente, el grosor mínimo determinado de la unión por bridas se resta del grosor máximo determinado de la unión por bridas, para determinar una anchura de tolerancia Ad de las medidas de intersticio.
Alternativa o adicionalmente puede tener lugar una determinación de las medidas de intersticio por medio de un procedimiento de medición optoelectrónico, por ejemplo, una cámara o un sistema de medición láser. En particular se fotografía o se escanea un intersticio en los puntos de medición, que están asociados en particular a los sistemas de perno, y los datos obtenidos se evalúan en particular de manera automatizada en cuanto a la medida de intersticio. En una configuración, los datos optoelectrónicos para las medidas de intersticio pueden combinarse con aquellos por una medición mecánica, en particular la mencionada anteriormente, del grosor de la unión por bridas. En particular, por medio de la combinación de diferentes métodos de medición puede determinarse una medida de intersticio, que existe en el grosor mínimo de la unión por bridas.
El medio de apriete es preferentemente un dispositivo de tensado de pernos en particular hidráulico. Preferentemente, el dispositivo de tensado de pernos comprende una carcasa y una unidad de tracción. Preferentemente, la carcasa encierra la unidad de tracción. Más preferentemente, la unidad de tracción presenta en una zona de enganche una rosca interna de unidad de tracción. Preferentemente, el perno del sistema de perno no está dispuesto completamente en la entalladura de brida. Preferentemente, el perno sobresale en parte en el lado superior de la primera brida y el lado inferior de la segunda brida de la entalladura de brida. La rosca interna de unidad de tracción está configurada de manera enganchable preferentemente en una rosca externa del perno. De manera especialmente preferible, la unidad de tracción se engancha con la rosca interna de unidad de tracción en la rosca externa del perno, para alargarlo en una etapa de apriete. En una etapa de apriete posterior se sigue girando por lo menos la primera tuerca con el perno roscado alargado y se aprieta preferentemente con un determinado momento de giro. De manera especialmente preferible, por lo menos la primera tuerca presenta una rosca interna, que está configurada en su geometría, preferentemente práctica o completamente, a la rosca externa alargada del perno.
En una forma de realización adicional, el medio de apriete comprende un medio, para apretar por lo menos la primera tuerca del sistema de perno con un momento de giro, que es suficiente para tensar la unión por bridas.
Preferentemente se determina un comportamiento de estiramiento típico del sistema de perno y un comportamiento de compresión típico del dispositivo de tensado de pernos antes del montaje de la unión por bridas. En una forma de realización está previsto que un procedimiento para apretar un sistema de perno comprenda las etapas siguientes:
a) montar el dispositivo de tensado de pernos en el perno en un lado superior de la primera brida de la unión por bridas,
b) aplicar una fuerza de tracción sobre el perno, hasta que se alcance una determinada fuerza máxima, y determinar un valor de alargamiento, que está correlacionado con un alargamiento de perno de una
compresión de dispositivo de tensado de pernos y de una compresión de bridas de la unión por bridas,
c) seguir haciendo la primera tuerca con un determinado momento de giro,
d) dejar de aplicar la fuerza (Fb) de tracción,
e) preferentemente repetir por lo menos una vez las etapas b) a d), y
f) evaluar los valores determinados para la fuerza de tracción y el valor de alargamiento, determinar la compresión de bridas y determinar a partir de ello la fuerza de compresión de bridas, en particular durante la realización del procedimiento, preferentemente para cada punto de tiempo de la aplicación de presión y del cese de aplicación de presión. En particular, las etapas a) a f) representan una etapa de apriete a modo de ejemplo. Posibilidades adicionales de en particular apretar hidráulicamente o tensar el sistema de perno pueden representar igualmente una etapa de apriete.
La fuerza de compresión de bridas corresponde a la fuerza de tracción, que tendría que aplicarse sobre el perno para aflojar o elevar la primera tuerca de la brida, o la fuerza de tracción, con la que la primera tuerca se apoya sobre la brida sin aplicación de fuerza a la brida. En particular, la fuerza de compresión de bridas puede determinarse mediante la determinación de la inclinación de la recta de Hook medida del valor de alargamiento o del alargamiento de perno. La inclinación de la relación de la fuerza con respecto al alargamiento de perno es más inclinada hasta el punto en el que la primera tuerca se eleva de la brida. En particular, la compresión de bridas es una deformación de las bridas, que es necesaria para cerrar la medida de intersticio entre las bridas y/o la deformación de una brida individual en particular bajo la primera tuerca.
La evaluación puede tener lugar preferentemente ya durante la realización de la etapa de apriete, de modo que tras la finalización de la etapa de apriete se conocen la fuerza de compresión de bridas y la compresión de bridas. En particular está previsto que la compresión de bridas Af se determine a partir del valor de alargamiento Al tal como sigue: Af = Al - Ab - As, siendo Ab el alargamiento de perno y As la compresión de dispositivo de tensado de perno. Dado que de manera típica para un sistema de perno se conoce el alargamiento de perno Ab y de manera típica para un dispositivo de tensado de pernos la compresión de dispositivo de tensado de pernos para todas las fuerzas de tracción y el valor de alargamiento corresponde al valor medido, puede calcularse la compresión de bridas, tal como se explicó anteriormente. En particular, mediante la determinación de la compresión de bridas puede documentarse la reducción o el cierre de la medida de intersticio, de manera preferible directamente durante el apriete de los sistemas de perno.
Con la etapa de apriete descrita puede tener lugar ventajosamente un apriete seguro de las bridas, en particular, cuando estas presentan tolerancias, que pueden conducir a intersticios entre las bridas. Además, ventajosamente pueden compararse entre sí las medidas de intersticio determinadas por medio del dispositivo de medición y/o por medio del tensado de perno de la unión por bridas. Más ventajosamente, debido a las medidas de intersticio determinadas pueden tomarse medidas que posibiliten un orden óptimo de tensado de los sistemas de perno, en particular en cuanto a medidas de intersticio de los sistemas de perno en cada caso adyacentes. En particular en el sector de los aerogeneradores se utilizan uniones por bridas muy grandes que, a diferencia de en la construcción de máquinas normal, no pueden producirse y/o calcularse de manera exacta. Esto conduce a que durante el tensado del perno en primer lugar se cierran intersticios entre las bridas y solo después generarse una fuerza para la compresión de las bridas una contra otra. Del estado de la técnica se conoce únicamente tensar los pernos con una determinada fuerza, por ejemplo, de aproximadamente el 70% a aproximadamente el 80% con respecto al límite elástico, y asumir que la fuerza, que se utiliza para el tensado del perno, corresponde aproximadamente a la fuerza de compresión de bridas.
Con la etapa de apriete descrita es ahora posible determinar y documentar tanto la compresión de bridas como la deformación de la brida bajo la primera tuerca del sistema de perno como la fuerza de compresión de bridas, es decir la fuerza, con la que el sistema de perno presiona las dos bridas una contra otra. En una configuración, esto está previsto para una primera etapa de apriete. En una configuración adicional, este tipo de tensado del sistema de perno está previsto para la segunda etapa de apriete, preferentemente para la etapa de apriete, en la que se tensa el sistema de perno preferentemente con valores nominales. La determinación preferida de un comportamiento de estiramiento típico de un sistema de perno, así como del comportamiento de compresión típico de un dispositivo de perno presenta la ventaja de que pueden utilizarse por lo menos los pernos y dispositivos de tensado de pernos en cada caso de un lote, más preferentemente de una serie de productos, más preferentemente de una serie de productos para la realización del procedimiento. Dado que el comportamiento de los pernos o del sistema de perno y del dispositivo de tensado de pernos para la respectiva fuerza de tracción se conoce en particulartambién en el caso de un tensado y aflojado múltiple del perno, pueden sacarse conclusiones inequívocas sobre el comportamiento de las bridas.
Preferentemente, la medida de intersticio de referencia es una medida de intersticio relativa de desde en particular aproximadamente el 5% hasta el aproximadamente 50%, preferentemente de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 30%, más preferentemente de aproximadamente el 10% a aproximadamente el 20%. En una
configuración está previsto que sistemas de perno, que están asociados a una medida de intersticio menor que la medida de intersticio de referencia, no se aprieten en la primera etapa de apriete. Preferentemente tiene lugar una medición de la medida de intersticio durante la primera etapa de apriete preferentemente en cada sistema de perno, de modo que preferentemente pueda apretarse un sistema de perno hasta que se haya alcanzado preferentemente por lo menos la medida de intersticio de referencia.
La medida de intersticio relativa es un valor porcentual de una medida de intersticio en la respectiva unión por bridas. La medida de intersticio relativa S% puede determinarse con la fórmula
siendo Sp la medida de intersticio en cada caso medida o asociada a un sistema de perno, Spmín la medida de intersticio más pequeña determinada en la unión por bridas y Spmáx la medida de intersticio más grande determinada en la unión por bridas. Así, la medida de intersticio más pequeña Spmín presenta una medida de intersticio relativa S% del 0% y la medida de intersticio más grande Spmáx una medida de intersticio relativa Sp% del 100%. Si en lugar de la medida de intersticio se determina indirectamente el grosor de la unión por bridas, entonces Sp es el grosor en cada caso medido o asociado a un sistema de perno de la unión por bridas, Spmín el grosor más pequeño determinado en la unión por bridas y Spmáx el grosor más grande determinado en la unión por bridas. En una configuración está previsto que se determinen un grosor medio D1 de la primera brida y un grosor medio D2 de la segunda brida antes del montaje de las bridas unas sobre otras. Preferentemente, en una configuración está previsto que se asuma Spmín = D1 D2 y correspondientemente entre en el cálculo anterior.
Si se mide directamente la medida de intersticio, por ejemplo, por medio de un procedimiento de medición optoelectrónico, Spmín es la medida de intersticio más pequeña, Spmáx la medida de intersticio más grande y Sp la medida de intersticio asociada en cada caso a un sistema de perno. Así, independientemente del método de medición puede determinarse la medida de intersticio relativa. En una forma de realización se emplean varios métodos de medición, para determinar la medida de intersticio. Ventajosamente, por medio de una comparación de las medidas de intersticio relativas determinadas de diferente manera en un punto de medición o en un intervalo de medición pueden reconocerse errores de medición.
En una configuración adicional está previsto que durante el o después del apriete del sistema de perno en particular por medio del por lo menos un aparato de medición de intersticio se determine cómo varía la medida de intersticio. En particular, por medio del aparato de medición de intersticio se determina en particular en relación con el medio de apriete, con qué aporte de fuerza al perno del sistema de perno se cierra el intersticio por lo menos hasta la medida de intersticio de referencia.
En una forma de realización adicional está previsto que los sistemas de perno se aprieten en por lo menos una primera etapa de apriete, hasta que una medida de intersticio en cada caso asociada sea menor que o igual a la medida de intersticio de referencia. En una configuración adicional está previsto que en una primera etapa de apriete se persiga una primera fuerza de compresión de bridas, que en particular no corresponde a la fuerza de compresión de bridas nominal que debe alcanzarse posteriormente. En particular, la primera fuerza de compresión de bridas es menor que la fuerza de compresión de bridas nominal, con la que debe tensarse la unión por bridas por medio del respectivo sistema de perno.
En una forma de realización adicional está previsto que en una segunda etapa de apriete se aprieten todos los sistemas de perno con un valor de tensado nominal. El valor de tensado nominal es en una configuración una fuerza de pretensado nominal, que se aplica al perno del sistema de perno. En una configuración adicional, el valor de tensado nominal es una fuerza de compresión de bridas nominal, que se aplica por medio del sistema de perno a la brida y en particular se introduce en la brida por debajo de la primera tuerca o de la arandela.
Preferentemente, la segunda etapa de apriete tiene lugar después de haber apretado todos los demás sistemas de perno de la unión por bridas por medio de la primera etapa de apriete o que todas las medidas de intersticio sean menores que o iguales a la medida de intersticio de referencia. En la segunda etapa de apriete se aprietan preferentemente los sistemas de perno sucesivamente o en cada caso de manera opuesta.
Los sistemas de perno se aprietan según la invención en un orden en función de las medidas de intersticio asociadas a los mismos. En la determinación del orden pueden tener en cuenta factores de influencia adicionales además de la medida de intersticio. Por ejemplo, en la determinación del orden pueden tenerse en cuenta un número de sistemas de perno, el diámetro de la brida, la ductilidad de un material de brida y/o factores adicionales. El orden puede determinarse también por medio de por lo menos un procedimiento de simulación y/o por lo menos de una prueba realizada por adelantado, influyendo conjuntamente en particular los resultados del por lo menos un procedimiento de simulación y/o prueba en la determinación del orden. En particular, en la determinación del orden puede tenerse en cuenta por lo menos un resultado de medición del por lo menos un procedimiento realizado anteriormente para el atornillado de una unión por bridas.
En una forma de realización está previsto que las medidas de intersticio se agrupen en intervalos de medidas de intersticio. En una configuración, por lo menos un grupo de los intervalos de medidas de intersticio presenta por lo menos dos medidas de intersticio medidas. En una configuración, el agrupamiento de las medidas de intersticio tiene lugar tras el almacenamiento de las mismas. En una configuración adicional está previsto que las medidas de intersticio se agrupen en intervalos de medidas de intersticio relativas, siendo la medida de intersticio relativa
siendo Sp la medida de intersticio asociada en cada caso a un sistema de perno, Spmín la medida de brida más pequeña determinada en la unión por bridas o la suma de los grosores de las bridas y Spmáx la medida de intersticio más grande determinada en la unión por bridas.
Más preferentemente, las medidas de intersticio se dividen en de aproximadamente 3 a aproximadamente 20, más preferentemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 15, de manera más preferible aproximadamente 11 grupos. Por ejemplo está previsto un primer grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >95% al 100%, un segundo grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >85% al 95%, un tercer grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >75% al 85%, un cuarto grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >65% al 75%, un quinto grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >55% al 65%, un sexto grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >45% al 55%, un séptimo grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >35% al 45%, un octavo grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >25% al 35%, un noveno grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >15% al 25%, un décimo grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno de >5% al 15% y un undécimo grupo con medidas de intersticio relativas asociadas a sistemas de perno del 0% al 5%. La división de grupos puede comprender también intervalos más grandes o pequeños de medidas de intersticio absolutas o medidas o medidas de intersticio relativas. En una forma de realización adicional, está previsto que las medidas de intersticio en particular solo se agrupen según los valores de medición absolutos. En una configuración adicional está previsto que los sistemas de perno en particular agrupados se pretensen en un orden que preferentemente puede determinarse libremente hasta una fuerza de pretensado máxima, hasta una fuerza de pretensado determinada por adelantado y/o hasta que esta pueda asociarse a por lo menos un determinado grupo.
En una configuración preferida, está previsto que se aprieten en primer lugar los sistemas de perno, que pueden asociarse al primer grupo con las medidas de intersticio, en particular las medidas de intersticio relativas más grandes. Después se aprietan preferentemente los sistemas de perno del segundo grupo con el siguiente intervalo más pequeño de medidas de intersticio, en particular medidas de intersticio relativas, etcétera. De esta manera, puede reducirse de manera eficiente un abarquillamiento de la brida durante el apriete. Más preferentemente, con esto se consigue que las medidas de intersticio más grandes se reduzcan y más preferentemente se cierren. Ventajosamente, mediante el apriete de los sistemas de perno desde la medida de intersticio relativa más grande hasta la medida de intersticio relativa más pequeña o el apriete por grupos desde el grupo de las medidas de intersticio relativas más grandes hasta el grupo de las medidas de intersticio relativas más pequeñas se consigue una introducción de fuerza uniforme mediante los sistemas de perno en la unión por bridas. En una forma de realización adicional está previsto que cuando no pueden cerrarse medidas de intersticio, en estas zonas se tomen medidas para ajustar una fuerza de compresión de bridas necesaria mínima. Por ejemplo, se aflojan sistemas de perno individuales o todos y se coloca por lo menos una chapa de medida de intersticio preferentemente apropiada en la zona correspondiente de la unión por bridas entre las bridas y a continuación, se aprietan de nuevo los sistemas de perno correspondientes.
En una forma de realización, está previsto que el orden de apriete de los sistemas de perno dentro de un grupo sea arbitrario. Así, preferentemente está previsto que se aprieten los pernos de un grupo en el orden en el que se alcancen más rápidamente por un técnico ejecutor o un robot. En una configuración adicional está previsto que los sistemas de perno de un grupo se aprieten sustancialmente al mismo tiempo.
En una forma de realización adicional, está previsto que tras apretar por lo menos un grupo, preferentemente todos los grupos, más preferentemente de dos a cinco grupos, más preferentemente de dos a tres grupos, se determinen de nuevo las medidas de intersticio y se aprieten los sistemas de perno asociados en un orden correspondiente a las medidas de intersticio determinadas de nuevo, preferentemente medidas de intersticio relativas, o los grupos de medidas de intersticio, preferentemente medidas de intersticio relativas.
En una configuración a modo de ejemplo del procedimiento para el atornillado de una unión por bridas se ponen una primera brida y una segunda brida para la producción de una unión por bridas una sobre otra de tal manera que entalladuras de brida de las dos bridas estén dispuestas a ras unas sobre otras. En las entalladuras de brida se introducen sistemas de perno, que presentan preferentemente por lo menos un perno y dos tuercas. Las tuercas están diseñadas más preferentemente de tal manera que estas presenten una rosca interna, que corresponde a una geometría de una rosca externa de perno alargada. Además, las tuercas están diseñadas preferentemente de
tal manera que no sea necesaria una utilización de arandelas.
Por medio de un aparato de medición de intersticio se determina por lo menos radialmente de cada sistema de perno una medida de intersticio entre la primera brida y la segunda brida. La medida de intersticio puede determinarse directamente por ejemplo mediante la utilización de un procedimiento de medición óptico o de una galga de espesores. En una configuración adicional, está previsto que se determine indirectamente la medida de intersticio, al medirse el grosor de la unión por bridas a través de un perímetro, en particular radialmente de cada sistema de perno. Mediante los datos obtenidos se determinan tal como se describió anteriormente medidas de intersticio relativas, que se asocian en cada caso a los sistemas de perno. Los sistemas de perno se agrupan en función de las medidas de intersticio relativas asociadas a las mismas, preferentemente en once grupos. Después se aprietan en primer lugar en una primera etapa de apriete los sistemas de perno, que están asociados al primer grupo con las medidas de intersticio relativas más grandes. Después de haber apretado el primer perno del primer grupo, se aprieta correspondientemente el segundo perno más próximo del primer grupo. Si se han apretado todos los pernos del primer grupo, tiene lugar un apriete de los segundos y de todos los demás grupos de manera análoga.
La primera etapa de apriete puede tener lugar de tal manera que un medio de apriete, preferentemente un dispositivo de tensado de pernos esté colocado en el perno de un primer sistema de perno, que está asociado al primer grupo. Se aplica una fuerza de tracción al perno, hasta que se alcanza una determinada fuerza máxima, y se determina un valor de alargamiento, que está correlacionado con un alargamiento de perno de una compresión de dispositivo de tensado de pernos y de una compresión de bridas de la unión por bridas. Después se sigue girando la primera tuerca del sistema de perno y deja de aplicarse la fuerza de tracción. El alargamiento y el giro adicional de la primera tuerca se repite por lo menos una vez. En la etapa de apriete se determinan los valores determinados para la fuerza de tracción y el valor de alargamiento y se determina la compresión de bridas y la fuerza de compresión de bridas. O bien se han apretado los sistemas de perno tras la primera etapa de apriete con un valor de tensado nominal o bien los sistemas de perno se aprietan de tal manera que estos introducen una primera fuerza de compresión de bridas en la unión por bridas. Preferentemente, después tiene lugar una segunda etapa de apriete, en la que se aprietan todos los sistemas de perno preferentemente de manera sucesiva o en un orden arbitrario.
Alternativamente, en la primera etapa de apriete se aprietan los sistemas de perno, que están asociados al primer grupo con la medida de intersticio más grande, por medio de un medio de apriete de tal manera que se reduce la medida de intersticio. Por ejemplo, se reduce la medida de intersticio hasta una medida de intersticio de referencia de aproximadamente el 30%. A modo de ejemplo, por medio del aparato de medición de intersticio durante el apriete se monitoriza o se mide la medida de intersticio. Preferentemente, después tiene lugar una segunda etapa de apriete. La segunda etapa de apriete puede tener lugar de tal manera que un medio de apriete, preferentemente un dispositivo de tensado de pernos se coloque en el perno de un primer sistema de perno que está asociado al primer grupo. Se aplica una fuerza de tracción al perno, hasta que se ha alcanzado una determinada fuerza máxima, y se determina un valor de alargamiento, que está correlacionado con un alargamiento de perno de una compresión de dispositivo de tensado de pernos y de una compresión de bridas de la unión por bridas. Después se sigue girando la primera tuerca del sistema de perno y deja de aplicarse la fuerza de tracción. El alargamiento y el giro adicional de la primera tuerca se repite por lo menos una vez. En la segunda etapa de apriete, se determinan los valores determinados para la fuerza de tracción y el valor de alargamiento y se determinan y preferentemente se documentan la compresión de bridas y la fuerza de compresión de bridas.
Además, se propone un carro de medición para la medición de medidas de intersticio asociables a por lo menos una pluralidad de sistemas de perno de una unión por bridas entre una primera brida y una segunda brida según el procedimiento anterior, por lo menos que comprende por lo menos un aparato de medición de intersticio y un dispositivo de movimiento, presentando el dispositivo de movimiento por lo menos un primer elemento de movimiento y por lo menos un armazón, estando dispuestos en el armazón el primer elemento de movimiento y el aparato de medición de intersticio, pudiendo disponerse el primer elemento de movimiento sobre una primera brida.
Según la invención, un elemento de movimiento es un elemento, que permite mover el carro de medición sobre la unión por bridas. Preferentemente, un elemento de movimiento es una rueda o un elemento deslizante.
El dispositivo de movimiento está diseñado en particular de tal manera que el carro de medición sobre la brida puede moverse en particular en la dirección perimetral. En una configuración, el dispositivo de movimiento está accionado a motor. En una configuración adicional, el dispositivo de movimiento puede disponerse de manera rodante sobre la brida. En una configuración adicional está previsto que este presente por lo menos un segundo elemento de movimiento, que puede disponerse preferentemente bajo una segunda brida. Además, en una forma de realización está previsto que el primer elemento de movimiento y el segundo elemento de movimiento sujeten por apriete preferentemente por medio de un mecanismo de resorte la brida, para garantizar en particular una retención segura del carro de medición en la unión por bridas.
En una configuración preferida, está previsto que por medio del por lo menos un aparato de medición de intersticio pueda medirse un grosor de una unión por bridas a partir de la primera brida y la segunda brida. Mediante la
determinación del grosor, que está asociado a los respectivos sistemas de perno, puede determinarse como se ha explicado anteriormente una medida de intersticio relativa. En una forma de realización adicional está previsto que el carro de medición presente por lo menos un segundo elemento de movimiento, que puede disponerse debajo de la segunda brida, pudiendo el carro de medición ser sujetado por apriete por medio del primer elemento de movimiento y del segundo elemento de movimiento sobre la unión por bridas, y pudiendo medirse una distancia del primer elemento de movimiento con respecto al segundo elemento de movimiento.
En una forma de realización adicional está previsto que el carro de medición presente alternativa o adicionalmente un aparato de medición de intersticio óptico. En particular, el aparato de medición de intersticio óptico comprende una cámara y/o un aparato de medición láser. En una forma de realización adicional, el aparato de medición de intersticio presenta una galga de espesores o un calibre, con el que puede explorarse de manera preferentemente mecánica el intersticio entre las bridas.
En una configuración pueden compararse o validarse mutuamente los datos de medición de un primer aparato de medición de intersticio con aquel de un segundo aparato de medición de intersticio y dado el caso con datos de medición adicionales.
En una configuración, el carro de medición presenta el ordenador. En una configuración adicional, el ordenador puede abastecerse externamente por medio de una conexión de datos por cable o inalámbrica con los resultados de medición. De manera especialmente preferible, el ordenador comprende una unidad de información, que permite una ejecución manual del procedimiento descrito anteriormente. Preferentemente, los resultados de medición se procesan gráficamente en particular y se emite por la unidad de información, de tal manera que un usuario puede detectar rápidamente, qué etapa de procedimiento debe ejecutarse en siguiente lugar.
En una configuración a modo de ejemplo del carro de medición, el carro de medición comprende un aparato de medición de intersticio descrito en detalle anteriormente y un dispositivo de movimiento. El dispositivo de movimiento comprende un armazón con por lo menos un primer elemento de movimiento y un segundo elemento de movimiento, pudiendo disponerse entre el primer elemento de movimiento y el segundo elemento de movimiento una unión por bridas. Por medio del aparato de medición de intersticio, que está dispuesto en el armazón, puede medirse por lo menos una distancia de los elementos de movimiento. A partir de la distancia determinada puede determinarse, en particular cuando se conoce el grosor medio de las bridas individuales, una medida de intersticio entre las bridas. El carro de medición está diseñado de tal manera que este puede moverse a motor o guiado manualmente sobre un perímetro de la unión por bridas. Por consiguiente, la medida de intersticio puede determinarse en cada sistema de perno. Preferentemente, el carro de medición presenta un medio de detección para los sistemas de perno, por medio del que puede desencadenarse preferentemente una medición de una medida de intersticio.
En una configuración a modo de ejemplo adicional está previsto que el carro de medición presente adicional o alternativamente un aparato de medición de intersticio óptico, por ejemplo, una cámara, con el que puede determinarse ópticamente la medida de intersticio. Por ejemplo, por medio del aparato de medición de intersticio óptico pueden validarse valores de medición de un aparato de medición de intersticio adicional.
Además, se propone un robot, presentando este un carro de medición descrito anteriormente y por lo menos un medio de apriete para apretar sistemas de perno.
En una forma de realización está previsto que el robot y el carro de medición estén unidos entre sí. En una forma de realización adicional está previsto que el robot y el carro de medición puedan desplazarse individualmente, enviando en particular el carro de medición los valores de medición o el sistema de perno que debe apretarse en siguiente lugar o un grupo de sistemas de perno que deben apretarse al robot.
Por medio del robot puede tener lugar un apriete automático o semiautomático de los sistemas de perno en una unión por bridas. En particular, por medio del robot pueden determinarse las medidas de intersticio de las uniones por bridas en particular radialmente con respecto a los sistemas de perno individuales. Más preferentemente, el robot está diseñado de tal manera que las medidas de intersticio determinadas pueden clasificarse o agruparse en particular por medio de un ordenador del robot o del carro de medición, para establecer un orden de apriete óptimo. Por medio del robot pueden ponerse en marcha los sistemas de perno individuales, pudiendo apretarse en particular por medio del medio de apriete los sistemas de perno según el procedimiento descrito anteriormente.
De manera especialmente preferida, el robot presenta un ordenador, que gestiona el almacenamiento de los valores de medición, la clasificación o el agrupamiento de los valores de medición y el control del dispositivo de movimiento para poner en marcha los sistemas de perno individuales. Más preferentemente, el ordenador del robot almacena los valores determinados durante el apriete de los sistemas de perno para compresión de bridas, la deformación de la brida bajo la primera tuerca del sistema de perno y/o la fuerza de compresión de bridas.
En una configuración a modo de ejemplo, el robot presenta un aparato de medición de intersticio y un dispositivo de movimiento, presentando el dispositivo de movimiento por lo menos un primer elemento de movimiento y por lo
menos un segundo elemento de movimiento, que están unidos entre sí a través de un armazón y pueden situarse a ambos lados sobre o bajo la unión por bridas. En el armazón está dispuesto además un aparato de medición de intersticio, que mide por lo menos una medida de intersticio entre las bridas de la unión por bridas. Por medio de un ordenador pueden clasificarse y/o agruparse los resultados de medición y establecerse un orden de puesta en marcha del robot. Por medio del dispositivo de movimiento, el robot puede moverse sobre la unión por bridas en particular en la dirección perimetral alrededor de o sobre la unión por bridas, de modo que este puede poner en marcha y apretar los sistemas de perno individuales según el orden establecido en una o varias etapas de apriete.
Configuraciones ventajosas adicionales se desprenden de las siguientes figuras. Sin embargo, los perfeccionamientos representados en las mismas no deben interpretarse de manera limitativa, más bien las características descritas en las mismas pueden combinarse entre sí y con las características descritas anteriormente para dar configuraciones adicionales. Por lo demás se indica que los signos de referencia indicados en la descripción de las figuras no limitan el alcance de protección de la presente invención, sino que únicamente remiten a los ejemplos de realización mostrados en las figuras. Las partes iguales o partes con la misma función presentan a continuación los mismos signos de referencia. Muestran
la figura 1 una unión por bridas;
la figura 2 la unión por bridas en el corte M-M de la figura 1;
la figura 3 una reproducción gráfica de resultados de medición;
la figura 4 un esquema de un robot; y
la figura 5 un esquema de una compresión de bridas y de un alargamiento de perno.
La figura 1 muestra una unión por bridas 10 en una vista en planta. La unión por bridas 10 comprende una primera brida 12 y una segunda brida 14 no visible dispuesta por debajo en la figura 1. La unión por bridas 10 presenta una pluralidad de sistemas de perno 18.1 a 18.136, que por motivos de claridad no están dotados todos de números de referencia.
La figura 2 muestra una vista en corte M-M de la figura 1 en un sistema de perno 18 arbitrario. El sistema de perno 18 de la figura 2 está diseñado como conjunto de tornillo HV de tamaño M64 a modo de ejemplo. El sistema de perno 18 presenta un perno 17, una tuerca 19 y arandelas 15.1 y 15.2. El perno 17 comprende por lo demás un contracojinete 21, que está diseñado como cabeza de tornillo. El sistema de perno 18 está dispuesto en entalladuras de brida 16.1 y 16.2 de la primera brida 12 y de la segunda brida 14.
La primera brida 12 presenta un primer grosor 23. La segunda brida 14 presenta un segundo grosor 24. Por medio de un aparato 30 de medición de intersticio esbozado, que no se desprende de la figura 1, puede determinarse un grosor 22 de la unión por bridas 10. Mediante la determinación de la desviación del grosor 22 de la unión por bridas con respecto a la suma del primer grosor 23 y del segundo grosor 24, puede deducirse una medida de intersticio 20 entre la primera brida 12 y la segunda brida 14. Además, están esbozados espaciadores 37.1 y 37.2, que guardan una distancia en particular ajustable del aparato 30 de medición de intersticio con respecto a la unión por bridas 10.
La figura 3 muestra una reproducción gráfica de resultados de medición de las medidas de intersticio 20 sustancialmente de manera radial de cada sistema de perno 18.1 a 18.136. Las medidas de intersticio 20 están indicadas en este caso como valores relativos, que se determinan por medio de la ecuación S%=(Sp - Spmín) / (Spmáx - Spmín)*100, siendo S% la medida de intersticio 20 en el respectivo sistema de perno 18.1 a 18.136, Sp el grosor 22 de la unión por bridas 10 en el respectivo sistema de perno 18.1 a 18.136, Spmáx el grosor 22 medido más grande de la unión por bridas 10 en el sistema de perno 18.13 y Spmín la suma de los grosores 23 y 24 de las bridas 12 y 14.
Puede reconocerse que las bridas 12 y 14 no se apoyan de manera plana una sobre otra, sino que más bien están en sí “onduladas” o presentan tolerancias en la planicidad, lo que conduce a una formación de intersticio que varía por el perímetro de la unión por bridas 10. Para impedir un abarquillamiento de las bridas 12 y 14 durante el apriete de los sistemas de perno 18.1 a 18.136, en primer lugar, se aprietan los sistemas de perno 18.1 a 18.136, en los que la unión por bridas 10 presenta el intersticio más grande. Para ello pueden agruparse ventajosamente los sistemas de perno 18.1 a 18.136, para minimizar los recorridos durante el apriete de los sistemas de perno individuales 18.1 a 18.136 alrededor de la unión por bridas 10. Por ejemplo, se generan once grupos con sistemas de perno 18.1 a 18.136, que se aprietan sucesivamente, apretándose dentro de un grupo el perno más próximo 18.1 a 18.136. Los valores de medición de la figura 3 pueden dividirse en los siguientes grupos:
En particular, en una primera etapa de apriete está previsto que las medidas de intersticio 20, que están asociadas a los sistemas de perno 18.1 a 18.136, se reduzcan hasta una medida de intersticio relativa de aproximadamente el 30% o menos. Para ello se aprietan en primer lugar los sistemas de perno del primer grupo. Después los sistemas de perno del segundo grupo, etcétera, hasta los sistemas de perno del octavo grupo. En una segunda etapa se aprietan los sistemas de perno 18.1 a 18.136 con un valor de tensado nominal, que comprende en particular una fuerza de pretensado nominal del respectivo sistema de perno. Para ello se aprietan siguiendo el orden preferentemente los sistemas de perno, preferentemente siempre de manera alternante con un sistema de perno opuesto. Como se describe en la parte de descripción general, los sistemas de perno 18.1 a 18.136 pueden apretarse también directamente en una primera etapa de apriete con en cada caso un valor de tensado nominal.
Igualmente, en una realización está previsto que los sistemas de perno 18. 1 a 18.136 (tal como se describe en la parte de descripción general) se clasifiquen de manera correspondiente a la respectiva medida de intersticio 20.1 a 20.136 asociada y se aprieten de manera correspondiente a esta clasificación.
La figura 4 muestra un esquema de un robot 60, que está montado en una unión por bridas 10. La unión por bridas 10 presenta una primera brida 12 y una segunda brida 14, que están separadas entre sí con una medida de intersticio 20 en el sistema de perno 18 mostrado. El sistema de perno 18 está introducido en las entalladuras de brida 16.1 y 16.2 de las bridas 12 y 14 y presenta un perno 17 y dos tuercas 19.1 y 19.2. Preferentemente, las tuercas 19.1 y 19.2 presentan una rosca interna no visible en este caso, que presenta una geometría, que corresponde a un perno 17 alargado con un medio de apriete 50. Las tuercas 19.1 y 19. 2 están por lo demás diseñadas de tal manera que la utilización de una arandela está obsoleta.
El robot comprende un carro de medición 28 que comprende a su vez un armazón 36, en el que están dispuestas partes del robot 60. El robot 60 presenta un dispositivo de movimiento 32 con un número de elementos de movimiento 34.1, 34.2, 35.1 y 35.2, que están diseñados en este caso a modo de ejemplo como ruedas, por medio de las que puede desplazarse el robot sobre la unión por bridas 10. En particular, los elementos de movimiento 34.1, 34.2, 35.1 y 35.2 están diseñados de tal manera que el robot 60 puede moverse en la dirección perimetral sobre la unión por bridas 10. Preferentemente, los elementos de movimiento 34.1, 34.2, 35.1 y 35.2 están accionados a motor, de modo que el robot 60 puede llevar a cabo de manera automática o semiautomática una medición de las medidas de intersticio 20 y más preferentemente poner en marcha sistemas de perno individuales 18. Los elementos de movimiento 34.1 y 34.2 están dispuestos de manera opuesta a los elementos de movimiento 35.1 y 35.2 y están tensados por medio de un mecanismo 62 de resorte con la unión por bridas 10. Un aparato 30 de medición de intersticio mide una distancia de los elementos de movimiento 34.1, 34.2 y 35.1, 35.2 entre sí y por consiguiente el grosor 22 de la unión por bridas 10 en particular radialmente de cada sistema de perno 18. Además, el robot 60 presenta una cámara 38, que está dirigida hacia un flanco 25 de la unión por bridas 10. Los datos de medición del aparato 30 de medición de intersticio y los datos de la cámara 38 se envían por medio de conexiones de datos 42.1 y 42.2 a un ordenador 40. En el ordenador 40, tiene lugar entonces una evaluación de los resultados de medición y como consecuencia de la misma un control del robot 60. Por medio de un medio de apriete 50, que está dispuesto en el robot 60 y que está diseñado como dispositivo de tensado de pernos hidráulico, pueden apretarse los sistemas de perno individuales 18.
Como se describe en la parte de descripción general, también pueden utilizarse otros procedimientos de medición ópticos o mecánicos para la determinación de la medida de intersticio 20.
La figura 5 muestra un esquema de una compresión de bridas 70 y de un alargamiento de perno 72. En el caso de una fuerza F de tracción sobre un perno 17 de un sistema de perno 18, que pueden extraerse de la figura 2, tiene lugar un alargamiento de perno 72 y al mismo tiempo una compresión de bridas 70, es decir un aplastamiento de la unión por bridas 10. A partir de la figura 5 puede reconocerse que tiene que emplearse una fuerza F relativamente reducida, para cerrar la medida de intersticio 20. En cuanto se ha cerrado la medida de intersticio 20, para un aplastamiento AL adicional de la unión por bridas 10, la relación de AL/F es más inclinada. Por el contrario, la inclinación del alargamiento de perno 74 es constante correspondientemente a la ley de Hook.
La adición de la compresión de bridas 70 y del alargamiento de perno 72 conduce a la curva 74 de sumandos esbozada. A partir de la curva 74 de sumandos, despreciando la compresión del medio de apriete 50, en el caso de emplear el procedimiento descrito en la descripción general para apretar un sistema de perno 20 con un dispositivo de tensado hidráulico, puede reconocerse sustancialmente que la medida de intersticio 20 está cerrada en el punto 80 de inflexión. En una configuración, estos resultados de medición se utilizan para determinar si tienen que tomarse medidas adicionales para ajustar una fuerza de compresión de bridas necesaria mínima. Por ejemplo,
cuando las medidas de intersticio no pueden cerrarse, sin alargar los sistemas de perno 18 a través de una medida predeterminada, se introducen chapas de medida de intersticio no representadas en las figuras en zonas correspondientes de la unión por bridas entre las bridas y a continuación se aprietan de nuevo los sistemas de perno correspondientes.
Con el procedimiento propuesto, así como con el carro de medición 28 y/o el robot 60, la instalación de uniones por bridas en particular para aerogeneradores o grúas giratorias se vuelven sustancialmente más económicas. Además, se mejora la fiabilidad de los sistemas de perno, dado que los intersticios entre las bridas 12, 14 pueden cerrarse de manera eficiente, lo que conduce en particular a costes de mantenimientos menores de la unión por bridas 10. Además, se vuelven posibles afirmaciones de estado para los sistemas de perno 18 individuales, que hacen reconocible un riesgo de fallo de la respectiva unión y más preferentemente puede impedirse a tiempo un fallo de los sistemas de perno 18 mediante el inicio de medidas correspondientes.
Claims (9)
1. Procedimiento para el atornillado de una unión por bridas (10) que comprende por lo menos una primera brida (12), una segunda brida (14) y una pluralidad de sistemas de perno (18.1...18.136), en el que
- la primera brida (12) y la segunda brida (14) presentan, en cada caso, una pluralidad de entalladuras de brida (16.1...16.136), que pueden alinearse entre sí, en cada caso, y en las que puede estar dispuesta la pluralidad de sistemas de perno (18.1...18.136),
- se mide por lo menos una pluralidad de medidas de intersticio (20.1...20.136) asociables a los sistemas de perno (18.1...18.136) entre la primera brida (12) y la segunda brida (14),
- las medidas de intersticio (20.1...20.136) medidas individuales se almacenan de manera evaluable y de manera asociable a los sistemas de perno individuales (18.1...18.136),
- mediante un medio de apriete (50), los sistemas de perno (18.1...18.136) se aprietan en un orden en función de las medidas de intersticio (20.1...20.136) asociadas a los mismos; caracterizado porque
- los sistemas de perno (18.1...18.136) se aprietan en por lo menos una primera etapa de apriete, hasta que una medida de intersticio (20) asociada en cada caso sea menor que o igual a una medida de intersticio de referencia.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las medidas de intersticio (20.1...20.136) se agrupan en intervalos de medidas de intersticio (20).
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que, en primer lugar, se aprietan los sistemas de perno (18.13, 18.15, 18.125), que pueden asociarse a un primer grupo con las medidas de intersticio (20) más grandes.
4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que en una segunda etapa de apriete todos los sistemas de perno (18.1...18.136) se aprietan con un valor de tensado nominal.
5. Carro de medición (28) para la medición de unas medidas de intersticio (20.1...20.136) asociables a por lo menos una pluralidad de sistemas de perno (18.1...18.136) de una unión por bridas (10) entre una primera brida (12) y una segunda brida (14) de acuerdo con un procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, por lo menos comprendiendo por lo menos un aparato de medición de intersticio (30) y un dispositivo de movimiento (32), en el que
- el dispositivo de movimiento (32) presenta por lo menos un primer elemento de movimiento (34.1, 34.2) y por lo menos un armazón (36),
- el primer elemento de movimiento (34.1, 34.2) y el aparato de medición de intersticio (30) están dispuestos sobre el armazón (36),
- el primer elemento de movimiento (34.1, 34.2) puede estar dispuesto sobre la primera brida (12);
- el aparato de medición de intersticio (30) presenta una conexión de datos (42) con un ordenador (40), en el que pueden almacenarse resultados de medición de manera evaluable.
6. Carro de medición (28) según la reivindicación 5, en el que por medio del aparato de medición de intersticio (30) se mide un grosor (22) de una unión por bridas (10) a partir de la primera brida (12) y de la segunda brida (14).
7. Carro de medición (28) según una o varias de las reivindicaciones 5 a 6, en el que
- este presenta por lo menos un segundo elemento de movimiento (35.1, 35.2), que puede disponerse debajo de la segunda brida (14),
- el carro de medición (28) puede ser sujetado por apriete sobre la unión por bridas (10) por medio del primer elemento de movimiento (34.1, 34.2) y del segundo elemento de movimiento (35.1, 35.2), y una distancia del primer elemento de movimiento (34.1, 34.2) con respecto al segundo elemento de movimiento (35.1, 35.2) puede ser medida.
8. Carro de medición (28) según una o varias de las reivindicaciones 5 a 7, en el que el aparato de medición de intersticio (30) comprende una cámara (38), un aparato de medición láser, una galga de espesores y/o un calibre.
9. Robot (60) para la realización de un procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en el que
este presenta un carro de medición (28) según una o varias de las reivindicaciones 5 a 8 y por lo menos un medio de apriete (50) para apretar unos sistemas de perno (18.1...18.136).
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