JP2020011376A - ねじ結合部の文書化された締め付けまたは締め直し法 - Google Patents

ねじ結合部の文書化された締め付けまたは締め直し法 Download PDF

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Abstract

【課題】ねじ山付きボルトにねじ込まれ、フランジ面上に支持されているナットとから構成されているねじ結合部の文書化された締め付けまたは締め直し法を提供する。【解決手段】ボルト1にねじ込まれ、フランジ面3上に支持されているナット2とから構成されているねじ結合部の文書化された締め付けまたは締め直しのための方法であって、フランジ面3に支持された緊締シリンダ5の交換可能なソケット14が、ボルト1の自由端1Aにねじ込まれており、ソケット14がボルト1の長手方向の拡張により液圧式に締め付けられ、その間に、ナット2が共同の回転のためにナットに接続された回転スリーブ10の回転により共回転させられる。切替え手段は、第1の動作モードではソケット14のみが電気的に駆動され、第2の動作モードでは回転スリーブ10のみが電気的に駆動される方法において、文書化モジュール45を備えたプロセス制御ユニット44を使用する。【選択図】図1

Description

本発明は、請求項1の上位概念部に記載の形式の、ねじ山付きボルトと、該ねじ山付きボルトにねじ込まれてフランジ面に支持されているナットとから構成されているねじ結合部の文書化された締め付けまたは締め直し法に関する。
このタイプの方法では、たとえば独国特許発明第102004043146号明細書から公知のように、交換可能なソケットが、ねじ山付きボルトのねじ山付き自由端にねじ込まれている。このことは、統合された電気装置により実施される。交換可能なソケットは、フランジ面に支持された液圧作動式の緊締シリンダの構成部分であり、したがってねじ山付きボルトの長手方向の拡張と同時に液圧力で締め付けられ得る一方、ねじ山付きナットは、共同の回転のためにこのナットに接続された回転スリーブの回転により、共回転(corotare)させられる。この共回転も、電気装置により実施される。この駆動装置に関して、独国特許発明第102004043146号明細書は、交換可能なソケットを回転させ、回転スリーブを回転させるための1つの共通の電動モータを記載している。このプロセスでは、リモートコントロールに接続されたギヤを適切に切り替えることにより、第1の動作モードでは交換可能なソケットのみが駆動され、第2の動作モードでは回転スリーブのみが駆動される。さらに、電動モータ上の回転角センサも記載されている。この回転角センサにより、ねじ山の係合している長さを確認することができ、ねじ山付きボルトの延長について結論を出すことができる。
同様に動作するねじ緊締装置は、たとえば国際公開第2008/092768号または国際公開第2010/054959号から公知である。
このようなねじ結合部の締め付けまたは締め直し中に、プロセスにおいて実際に使用された動作パラメータと、特殊なねじ締結事例に関する一般データとはしばしば不十分にしか文書化されていない。これらのデータは、たとえばねじ山付きボルトまたはナットの形式、種類または型あるいはボルトおよび/またはナットの利用された締め付けモーメントおよびトルクであってよい。しかし、完全な文書化は特に、たとえば高圧容器、反応器または化学的または原子的に危険な材料を有する貯蔵容器において安全上の理由のために、たとえばねじ結合部の持続的なモニタリングが必要でありかつ十分に堅固なねじ結合部が確立されていなければならない場合に、ねじ結合部において極めて重要であり得る。
このような種類のねじ緊締シリンダにおいて、安全上の理由から、ねじ山付きボルトの自由端と交換可能なソケットとのねじ山結合部の十分に重なった長さを保証することが必要である。交換可能なソケットがねじ山付きボルトと過度に短い長さに沿ってしか係合していないと、結合部が外れてしまう。この理由のために、ねじ山の係合している長さを検出し、ねじ山の係合している長さの予め規定された値が保証されていない場合に、緊締シリンダにおいて液圧力を形成することを阻止するための手段が既に提案されている。
本発明の根底を成す目的は、軸方向で作動する緊締シリンダにより極めて堅固なねじ結合部を締め付けかつ締め直する場合に、高レベルの動作確実性を達成し、ねじ締結事例に固有のデータの文書化をオペレータの手間をほとんどかけずに可能にすることである。この文書化は、ねじ締結プロセスの品質と再現性の前提条件である。
この目的は、請求項1の特徴部に記載の特徴を備える方法により達成され、この方法では、文書化モジュールを備えたプロセス制御ユニットを使用して、
a)緊締シリンダ上に配置された検出装置によりねじ結合部を識別し、個別のねじ結合部を特徴付ける識別特徴を文書化モジュール内に保存し、
b)緊締シリンダがねじ結合部上に配置された後に、フランジ面からの距離を、緊締シリンダ上に配置された距離センサにより検出し、対応する第1の距離信号をプロセス制御ユニットに伝送し、
c)次いで、第1の動作モードにおいて、交換可能なソケットをねじ山付き自由端にねじ込み、フランジ面からの距離を再び距離センサにより検出し、対応する第2の距離信号をプロセス制御ユニットに伝送し、
d)プロセス制御ユニットが、距離信号の間の差から、交換可能なソケットと、ねじ山付きボルトのねじ山付きの自由端との間のねじ山係合部のサイズを特定し、プロセス制御ユニットは、ねじ山係合部の予め規定された最小量が存在している場合にのみ、第2の動作モードへの切替えを可能にし、
e)第2の動作モードへの切替え後に、ねじ山付きボルトを長手方向で拡張し、交換可能なソケットへ作用する緊締力および/または加えられる液圧に特徴的な負荷値を文書化モジュール内に保存し、それぞれの識別特徴に割り当て、
f)長手方向の拡張中に、回転スリーブを駆動し、駆動トルクおよび/または回転スリーブによりカバーされる回転角を文書化モジュール内に保存し、それぞれの識別特徴に割り当てる。
したがって、本発明に係る方法は、重要な方法ステップにおいて、電子的なプロセス制御ユニットのコントロール下で実施される。好適には、プロセス制御ユニットは、緊締シリンダとは空間的に分離して配置されている。プロセス制御ユニットと緊締装置の構成要素との間の通信は、ケーブルによりまたはワイヤレスに行われる。プロセス制御ユニットの1つの構成部分は、文書化モジュールである。この文書化モジュール内にねじ締結事例に固有のデータが保管または保存され、これにより、ねじ締結プロセスの完了後にさえ、個別のねじ締結プロセスを点検しかつ再現することができる。文書化は、たとえば、ねじ締結結果にとって重要な、ねじ締結プロセスの実行中に設定されたパラメータを点検し、その後に検証することを可能にする。
この方法の実行中に、各ねじ結合部が、緊締シリンダ上に配置された検出装置により識別される。この識別は、たとえばねじ山付きボルトの自由な端面にあるRFIDタグ、QRコードまたはバーコードの検出または光学的な読取りにより実施することができる。
交換可能なソケットの雌ねじ山がねじ山付きボルトのねじ山付き端部とまさに接触するが、ねじ山はまだ係合していない位置で緊締シリンダがねじ結合部上に配置された後に、フランジ面からの距離が、緊締シリンダ上に配置された距離センサにより検出される。対応する距離信号が、第1の距離信号としてプロセス制御ユニットに伝送される。その後にようやく、緊締シリンダの第1の動作モードにおいて、交換可能なソケットが、電気装置によりねじ山付きの自由端にねじ込まれる。距離センサにより、フランジ面からの距離が再び検出され、対応する第2の距離信号がプロセス制御ユニットに伝送される。2つの距離信号の間の差から、制御ユニットのプロセッサは、交換可能なソケットと、ねじ山付きボルトのねじ山付きの自由端との間のねじ山係合部の、ねじ込みにより達成された長さを計算する。
プロセッサが、少なくとも安全上の理由から必要となるねじ山係合部の予め規定された最小量のサイズを有しているねじ山係合部の達成された長さを計算した場合にのみ、プロセス制御ユニットは第2の動作モードへの切替えを可能にするか、またはこのような切替えを可能にする。自動的にまたは代替的には手動で実施されるこの切替えは、緊締シリンダ内に形成されるその後の液圧のための前提条件である。
第2の動作モードへの切替えが実施されると、実際の緊締プロセスが開始される、つまりねじ山付きボルトが、このような緊締シリンダにおいて通常であるように、ボルト長手方向に沿って拡張されるかまたは延伸させられる。このプロセスにおいて使用または設定される動作パラメータは、文書化モジュール内に保管され、これによりテスト目的のために文書化される。特に、交換可能なソケットに作用する張力および/または加えられた液圧は、文書化モジュール内に特徴的な負荷値として保管され、ねじ結合部のそれぞれの識別特徴に割り当てられ、これにより共通データセットに割り当てられる。
長手方向の拡張が維持される一方で、回転スリーブはさらに電気装置により駆動され、プロセス中に加えられるトルクおよび/または回転スリーブによりカバーされる回転角は同様に文書化モジュール内に保管され、ねじ結合部のそれぞれの識別特徴に割り当てられる。
第1の動作モードにおいて、交換可能なソケットを、当初は予め規定された速度および/または予め規定されたトルクでねじ込み、次いでこれに比べて減じられた速度および/または減じられたトルクで、好適には徐々に減じられる速度および/または徐々に減じられるトルクでねじ込みると有利である。これにより、交換可能なソケットの最後の回転がねじ込まれた場合に望ましくない高い力パルスが回避され、その結果、交換可能なソケットの寿命が長くなり、概して緊締シリンダの構成要素が過度に高いパルス応力から保護される。
速度およびトルクの減少は、プロセス制御ユニットにおける適切なデータ処理およびデータ評価により監視され、この場合、速度およびトルクは、特に、距離センサによって交換可能なソケットのねじ込み中に検出されかつ供給される、常にアップデートされる距離信号に依存する形式でプロセス制御ユニットにより制御されている。
実際に、ねじ緊締プロセスの品質および再現性は、環境条件によっても、たとえば、実際には平坦かつ滑らかではない面によって、またはナットおよび緊締シリンダの支承部および支持面の領域における異物の存在により、影響を与えられる。
したがって、その後により正確な応力レベルを達成するか、または文書化のためにこの応力レベルを検出することができるようにするために、実際の緊締プロセスの前にゼロ調整を実行すると、ねじ緊締プロセスの品質および再現性にとって有利である。この目的のために、この方法の1つの構成では、第2の動作モードへの切替え後に、以下の方法ステップを、自動的にかつ以下のようにプロセス制御ユニットによって制御された形式で実行することが提案されている。
−まず、当該方法の残りにおいて達成される最終的な液圧力の2%〜12%でしかない、たとえば100barの予備液圧力を形成し、
−回転スリーブを、ナットがフランジ面に支持されるまで駆動し、回転スリーブの結果として生じた回転位置を検出し、かつ初期回転角値として保管し、
−たとえば1500barである最終的な液圧力を形成し、
−回転スリーブを、ナットがフランジ面に再び支持されるまで、再び駆動し、当該プロセスにおいて、初期回転角値と比較して回転スリーブによりカバーされる回転角を検出する。これにより達成された回転角は、ねじ緊締プロセスの結果として同様に文書化モジュール内に、ねじ結合部にとって固有のデータセットの別のデータと共に同様に保存される。
それぞれのねじ結合部の動作データと一緒に、その後の再現性にとって重要である別のデータのために、文書化モジュール内に保管し、それぞれの識別特徴に割り当てることも可能である。たとえば、ねじ締結プロセスが実行された日付も同様にデータセットに含むことができる。
交換可能なソケットと回転スリーブとは、単一の、つまり1つの共通の電動モータにより、または2つの別個の電動モータによって駆動される。交換可能なソケットと回転スリーブとがまさに同一の電動モータで電気的に駆動される場合、機械的な切替えギヤが設けられている。切替えギヤは、第1の動作モードでは第1の切替え位置を採用し、第2の動作モードでは第2の切替え位置を採用する。第1の動作モードでは交換可能なソケットが駆動されることを確保し、第2の動作モードでは回転スリーブが駆動されることが確保される。
代替的には、交換可能なソケットと回転スリーブとを、2つの別個の電動モータにより電気的に駆動することができる。この場合、プロセス制御ユニットが、動作モードに応じて一方または他方の電動モータのみを有効にするように信号形成に関して構成されている。
好適には、電動モータ、切替えギヤおよび距離センサは、緊締シリンダの通常は高圧耐性の金属製ケーシングに直接配置されるのではなく、実際の緊締シリンダに堅固に接続されるプラグオンモジュールに構造的に組み合わされる。プラグオンモジュールは実際の緊締シリンダに配置され、2つの動作モードを切り替える機能、交換可能なソケットおよび回転スリーブを電気的に回転駆動する機能、およびそれぞれのベースからの距離を検出する距離センサの機能を組み合わせる。プラグオンモジュールは、既存の緊締シリンダに後装備するためにも適している。
別の詳細および利点は、図面に再現された例示的な実施形態の以下の説明から明らかになる。
液圧式緊締シリンダと、ねじ緊締法を実施するための必要とされている非常に概略的に再現された周辺要素とを含む、部分的に断面図において、かつ部分的に側面図において再現されるねじ緊締装置を示す図である。
図面には、液圧作動式のねじ緊締シリンダ5が図示されている。このねじ緊締シリンダ5は、ねじ結合部を締め付け、特に締め直し、かつ任意には緩めるために働く。ねじ結合部は、ねじ山付きエレメントを形成するねじ山付きボルト1と、該ねじ山付きエレメント1のねじ山にねじ込まれ、フランジ面3上に支持されているねじ山付きナット2とから構成されている。
緊締シリンダ5は、液圧を加える前の作動位置で図示されている。この位置では、緊締シリンダ5は既に、ナット2の接触面2Aも支持されている好適には平坦なフランジ面3上に、緊締シリンダ5の下面6が支持されているように、下げられている。
緊締シリンダ5により、ねじ山付きボルト1に、このボルトの長手方向で予備緊締力を加えることができ、その結果、ねじ山付きボルト1は長手方向で幾らか拡張する。この拡張が維持されている間に、ねじ山付きナット2は、締め付けられるか、または締め直される。
緊締シリンダ5のシリンダケーシング7内に回転可能な形式で配置されている交換可能なソケット14は、一方の端部に雌ねじ16を備えている。この雌ねじ山16によって、緊締プロセスの開始前に、交換可能なソケット14は、この交換可能なソケット14の回転により、ねじ山付きエレメント1の、ナット2を超えて上方に突出するねじ山付きの自由端1Aにねじ込まれる。交換可能なソケット14のねじ込みは、フランジ面3上に下面6が支持されるまで緊締シリンダ5全体が降下することが伴う。なぜならば、交換可能なソケット14は、シリンダケーシング7に対して相対的に、遊びがある場合でも小さな長手方向の遊びしか有していないからである。
次いで、これによりねじ山付きエレメント1にねじ込まれた交換可能なソケット14は、液圧式に緊締させられる。その結果、ねじ結合部は長手方向で拡張する。ねじ山付きナット2の接触面2Aが結果として離れるので、次いでねじ山付きナット2は小さな回転抵抗で回転することができ、これによりベースに向かって、つまりフランジ面3に向かって、または任意にはワッシャに向かって締め付けられるか、または締め直され得る。
液圧式の緊締機構は、耐圧式のシリンダケーシング7内に配置されている。このシリンダケーシング7もモジュール形式で複数のシリンダ部分から組み立てられていてよい。シリンダケーシング7の堅固な延長部は支持管8である。この支持管8は、図示されているように、それ自体がシリンダケーシング7の一部であるか、または別個の構成部材である。支持管8は、ねじ結合部に向かって開いていて、ねじ山付きナット2を取り囲み、かつその下面6でベースまたはフランジ面Aに支持されている。したがって、ベース3は緊締プロセス中に支持台を形成する。緊締プロセスは、ねじ山付きの端部1A上の交換可能なソケット14の緊締により行われる。ナット2を締め直すために、ナット2は、ナット2の接触面2Aが再びベース3に対して十分に押し付けられるまで下方に向かってねじ込まれる。
支持管8には、一方の側に向かって開口9が設けられていて、この開口9は、ナットを締め直すために、開口9を通じてナット2が回転可能であるようなサイズを有している。このことは、当然ながら、液圧式の緊締装置が同時に作動していて、したがってナット2が大きな摩擦を加えられていない場合にのみ可能である。ねじ山付きナット2は、回転スリーブ10により回転させられる。この回転スリーブ10は、形状結合式にナットを取り囲み、支持管8内に回転可能に組み付けられている。回転スリーブ10は、ギヤ11を介して駆動されている。このギヤ11は、支持管8上に横方向に配置されており、支持管8に設けられた開口9を通って作用する。
シリンダケーシング7の外面には、液圧ポート20が設けられている。この液圧ポート20を介して、工具の内部に設けられた液圧作動チャンバ18が、可撓性であるが耐圧式の液圧ライン21を介して強力な液圧ポンプ22に接続されている。液圧ポンプ22は、ねじ緊締シリンダ5から分離して外部の供給モジュール55内に配置されている。この外部の供給モジュール55は、図面において極めて概略的に再現されている。
液圧ポート20を介して、高圧を加えられている液圧流体が作動チャンバ18内へと通過し、その結果、シリンダケーシング7内に長手方向で可動な形式で組み付けられているピストン15に液圧が加えられる。その結果、ピストン15が押し上げられる。このことは、ピストン15に作用するばね17の力に抗して行われる。ばね17は、ピストン戻しばねとして働き、ピストン15に力を加える。この力は、液圧作動チャンバ18がその最小容積を有しているピストン15の基本位置にピストン15を維持するようになっている。
ピストン15は、交換可能なソケット14を環状に取り囲んでいる。ピストン15は、シリンダケーシング7に関して外側に向かってシールされていて、内側には環状に延びる段部を有している。この段部は、連行面を形成する。この連行面上に交換可能なソケット14の半径方向に拡がる部分26が支持されている。結果として、交換可能なソケット14は、ピストン15により連行され得る。加圧がない場合、交換可能なソケット14はピストン15に関してかつシリンダケーシング7に関して自由に回転可能である。
交換可能なソケット14は、ピストン15のように、シリンダケーシング7の長手方向軸線上で中心に配置されていて、ねじ山付きボルト1のねじ山付き端部1Aにねじ込まれた、雌ねじ山16を備えた部分と、半径方向に拡がる部分26と、駆動部分27とから構成されている。駆動部分27には、四角ドライブが設けられている。この四角ドライブ内に、プロセス制御ユニットからの制御信号に応じて作動する電気駆動装置のシャフトが係合し、これにより交換可能なソケット14をその長手方向軸線を中心として回転させて、緊締プロセス前に、交換可能なソケット14をねじ山付き端部1A上にねじ込みると同時にシリンダケーシング7を降下させるか、または緊締プロセス後に、ねじ山付き端部1Aから交換可能なソケット14をねじ外すと同時にシリンダケーシング7を上昇させる。
交換可能なソケット14が十分に長いねじ山係合でねじ山付き端部1Aにねじ込まれていることが保証された最も早い時点で、液圧緊締プロセスを開始することができる。このことを実証するために、ねじ緊締装置は、とりわけ、距離センサ35を有している。この距離センサ35は、固定されたベース3からの距離Aを検出するように構成され、かつ緊締シリンダ5自体またはプラグオンモジュール40に堅固に固定されている。
ねじ結合部が既に製造されることなしに、雌ねじ山16の端部が、ねじ山付きの端部1Aの端部に接触するか、実質的に接触するように、緊締シリンダ5がそれぞれのねじ結合部の軸線上に配置されると、距離センサ35は、この状況において存在する、フランジ面3からの距離Aを検出する。対応する第1の距離信号A1が、センサ35によりプロセス制御ユニット44に伝送される。
次いで、まだねじ緊締装置の第1の動作モードにおいて、交換可能なソケット14が電気駆動式にねじ山付きの端部1Aにねじ込まれる。このことが実施されると、フランジ面3からの距離Aが、距離センサ35により再び検出され、対応するより小さな、第2の距離信号A2が、プロセス制御ユニット44に伝送される。プロセス制御ユニット44は、これらの距離信号の間の差A1−A2から、交換可能なソケット14の雌ねじ16とねじ山付きボルトのねじ山付きの自由端A1との間のねじ山係合部の長さを特定する。
プロセス制御ユニット44が、距離信号A1,A2の間の差から、制御ユニット内で予め規定された、最小量のねじ山係合部の存在を算定した場合に限り、このプロセス制御ユニット44は、第1の動作モードから第2の動作モードへの有効な切替えを可能にする。このことは、オペレータが、好適には緊締シリンダ5に固く結合可能なプラグオンモジュール40上に配置されている手動スイッチ47を作動することにより、手動で切替えを実施することができるように、オペレータに表示される。
交換可能なソケット14のモータ駆動式のねじ込みは、プロセス制御ユニット44によるモニタリング中に、かつプロセス制御ユニット44からの制御信号に応じて実施される。
第2の動作モードにおいて、かつ第2の動作モードにおいてのみ、液圧ポンプ22は、プロセス制御ユニット44からの対応する液圧制御信号に応じて、液圧ライン21を介して、緊締シリンダの作動チャンバ18内に液圧を形成することができる。さらに、第2の動作モードにおいて、1つまたは複数の電気装置は、交換可能なソケット14の回転駆動がブロックされていて、回転スリーブ10の回転駆動のみが可能にされているように、プラグオンモジュール40に接続されている。
これは、実際の緊締プロセスにとって、ねじ緊締シリンダ5が液圧式に作動するにもかかわらず、緊締シリンダの半自動の動作のために、1つの電気駆動装置30または代替的には2つの電気駆動装置が付加的に存在するからである。1つまたは代替的には2つの駆動装置30も、プロセス制御ユニットからの制御信号に応じて作動する。
2つの電気駆動装置が設けられている場合、第1の駆動モータは、ねじ締結シリンダ内に回転可能な形式で配置されている交換可能なソケット14のみを駆動する。この場合第2の駆動モータは、回転スリーブ10のみを駆動し、これにより、ねじ山付きナット2を回転させることができる。安全上の理由から、制御ユニット44内の回路素子は、動作モード設定に応じて一方または他方の駆動モータのみを電気的に作動させる。
1つの共通の駆動モータ30が使用される場合、ユーザにより手動スイッチ47により切り替えられる機械式の切替えギヤにより、同一の切替えロジックが達成される。切替えギヤは、駆動モータ30の出力シャフトから一方では交換可能なソケット14に、他方では回転スリーブ10にガイドされる駆動経路内に配置されている。切替えギヤは、第1の動作モードでは交換可能なソケット14への駆動経路のみを可能にし、第2の動作モードでは回転スリーブ10への駆動経路のみを可能にする。それぞれ別の駆動経路は、安全上の理由からブロックされているか、または受動的である。
切替えギヤおよび電動モータ30は、プラグオンモジュール40内に配置されている。このプラグオンモジュール40は、耐圧構造の実際の緊締シリンダ5上に配置されている。好適には、支持面またはフランジ面3からの距離Aを検出する距離センサ35が、同様にプラグオンモジュール40内に配置されている。
プラグオンモジュール40内では、駆動経路が、電動モータ30から切替えギヤを介して緊締シリンダの交換可能なソケット14へ、かつ緊締シリンダの回転スリーブ10へ延びている。交換可能なソケット14との回転結合、回転スリーブ10との回転結合は、それぞれの場合に、プラグオンモジュール40が大きな手間なしに実際の緊締シリンダ5上に配置され得るように、多角形の結合部51を介して行われる。
プラグオンモジュール40の別の構成部分は、上述した手動で作動可能なスイッチ47である。このスイッチ47により、オペレータは、第1の動作モードと第2の操作モードとを切り替えることができる。好適には、スイッチ47の位置をプロセス制御ユニット44に通知するスイッチ構成要素またはセンサがスイッチ47上に配置されている。
プラグオンモジュール40のケーシングが、シリンダケーシング7に堅固に固定されているので、このことは、距離センサ35にとって、この距離センサ35により検出された距離値Aが緊締シリンダ5のそれぞれの高さ位置を表すことを保証する。
しかし、距離センサ35は、この位置が緊締シリンダ5のシリンダケーシング7に関して固定された位置である限り、別の箇所に配置されていてもよい。たとえば、距離センサ35をシリンダケーシング7の支持管8内に直接に配置することも可能であり、これにより、ねじ山付きナット2の接触面2Aに出来るだけ近い距離測定が達成される。
信号線路54は、プラグオンモジュール40を外部に配置された供給モジュール55に接続する。この供給モジュール55内では、液圧ポンプ22が、その液圧制御部、プロセス制御ユニット44およびプロセス制御ユニットの構成部材としてのプロセスデータのための文書化モジュール45と一緒に組み合わせられている。信号線路54は、付加的に1つまたは複数の電動モータ30に作動電圧を供給することができる。
信号線路54が信号伝送に役立つ限り、信号伝送は、一方ではプラグオンモジュール40上に、他方では外部モジュール55上に存在する対応する送信および受信装置によって無線で実行することもできる。
1 ねじ山付きボルト
1A ねじ山付き端部
2 ねじ山付きナット、ナット
2A ねじ山付きナットの接触面
3 フランジ面、ベース
5 緊締シリンダ
6 下面
7 シリンダケーシング
8 支持管
9 開口
10 回転スリーブ
11 ギヤ
14 交換可能なソケット
15 ピストン
16 雌ねじ山
17 ばね
18 液圧作動チャンバ
20 液圧ポート
21 液圧ライン
22 液圧ポンプ
26 半径方向に拡がる部分
27 駆動部分
30 駆動装置、電動モータ
35 距離センサ
40 プラグオンモジュール
44 プロセス制御ユニット
45 文書化モジュール
47 手動スイッチ、スイッチ
51 四角形結合部
54 信号線路
55 外部モジュール
A 距離

Claims (8)

  1. ねじ山付きボルト(1)と、該ねじ山付きボルト(1)にねじ込まれ、フランジ面(3)上に支持されているナット(2)とから構成されているねじ結合部の文書化された締め付けまたは締め直しのための方法であって、該方法において、前記フランジ面(3)に支持された緊締シリンダ(5)の交換可能なソケット(14)が、前記ねじ山付きボルト(1)のねじ山付きの自由端(1A)にねじ込まれており、前記交換可能なソケット(14)が、前記ねじ山付きボルト(1)の長手方向の拡張により液圧式に締め付けられ、その間に、前記ナット(2)が共同の回転のために前記ナットに接続された回転スリーブ(10)の回転により共回転させられ、切替え手段が、第1の動作モードでは、前記交換可能なソケット(14)のみが電気的に駆動されることを可能にし、第2の動作モードでは、前記回転スリーブ(10)のみが電気的に駆動されることを可能にする方法において、
    文書化モジュール(45)を備えたプロセス制御ユニット(44)を使用して、
    a)前記緊締シリンダ(5)上に配置された検出装置により前記ねじ結合部を識別し、個別のねじ結合部を特徴付ける識別特徴を前記文書化モジュール(45)内に保存し、
    b)前記緊締シリンダ(5)が前記ねじ結合部上に配置された後に、前記フランジ面(3)からの距離(A)を、前記緊締シリンダ(5)上に配置された距離センサ(35)により検出し、対応する第1の距離信号(A1)を前記プロセス制御ユニット(44)に伝送し、
    c)次いで、前記第1の動作モードにおいて、前記交換可能なソケット(14)を前記ねじ山付き自由端(1A)にねじ込み、前記フランジ面(3)からの前記距離(A)を再び前記距離センサ(35)により検出し、対応する第2の距離信号(A2)を前記プロセス制御ユニット(44)に伝送し、
    d)前記プロセス制御ユニット(44)が、前記距離信号(A1,A2)の間の差から、前記交換可能なソケット(14)と、前記ねじ山付きボルト(1)の前記ねじ山付きの自由端(1A)との間のねじ山係合部のサイズを特定し、前記プロセス制御ユニット(44)は、ねじ山係合部の予め規定された最小量が存在している場合にのみ、前記第2の動作モードへの切替えを可能にし、
    e)前記第2の動作モードへの切替え後に、前記ねじ山付きボルト(1)を長手方向で拡張し、前記交換可能なソケット(14)へ作用する緊締力および/または加えられる液圧に特徴的な負荷値を前記文書化モジュール(45)内に保存し、それぞれの識別特徴に割り当て、
    f)長手方向の拡張中に、前記回転スリーブ(10)を駆動し、前記回転スリーブ(10)によりカバーされる駆動トルクおよび/または回転角を前記文書化モジュール(45)内に保存し、それぞれの識別特徴に割り当てる
    ことを特徴とする、ねじ結合部の文書化された締め付けまたは締め直しのための方法。
  2. 前記ねじ結合部を、好適には前記ねじ山付きボルト(1)上にあるRFIDタグ、QRコードまたはバーコードにより識別する、請求項1記載の方法。
  3. 日付も検出し、それぞれの識別特徴に割り当てる、請求項1または2記載の方法。
  4. 前記第1の動作モードにおいて、前記交換可能なソケット(14)を当初は予め規定された速度でかつ/または予め規定されたトルクでねじ込み、次いで減じられた速度でかつ/または減じられたトルクでねじ込む、請求項1または2記載の方法。
  5. 前記速度または前記トルクが減じられる量を、前記距離センサ(35)からの前記距離信号(A)に応じて前記プロセス制御ユニット(44)により制御する、請求項4記載の方法。
  6. 前記第2の動作モードへの切替え後に、以下の方法ステップを自動的にかつ前記プロセス制御ユニット(44)により以下のように制御して実施する、すなわち、
    −まず、当該方法の残りにおいて達成される最終的な液圧力の2%〜12%でしかない予備液圧力を形成し、
    −前記回転スリーブ(10)を、前記ナット(2)が前記フランジ面(3)に支持されるまで駆動し、前記回転スリーブ(10)の結果として生じた回転位置を検出し、かつ初期回転角値として保存し、
    −最終的な液圧力を形成し、
    −前記回転スリーブ(10)を、前記ナット(2)が前記フランジ面(3)に再び押し付けられるまで、再び駆動し、当該プロセスにおいて、前記初期回転角値と比較して前記回転スリーブ(10)によりカバーされる回転角を検出する、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. 前記交換可能なソケット(14)および前記回転スリーブ(10)を1つの同一の電動モータ(30)によりかつ切替えギヤを介して電気的に駆動し、該切替えギヤは、その第1の切替え位置では前記第1の動作モードを採用し、第2の切替え位置では前記第2の動作モードを採用する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. 前記交換可能なソケット(14)および前記回転スリーブ(10)を、2つの別個の電動モータを介して電気的に駆動し、前記プロセス制御ユニットが、前記動作モードに応じて一方または他方の電動モータのみを有効にするように構成されている、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
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