JP7412892B2 - ねじ接続を締め付けるための装置 - Google Patents

ねじ接続を締め付けるための装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7412892B2
JP7412892B2 JP2019067194A JP2019067194A JP7412892B2 JP 7412892 B2 JP7412892 B2 JP 7412892B2 JP 2019067194 A JP2019067194 A JP 2019067194A JP 2019067194 A JP2019067194 A JP 2019067194A JP 7412892 B2 JP7412892 B2 JP 7412892B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
tool carrier
roller
threaded
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019067194A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019171565A (ja
Inventor
ホーマン ヨルク
ホーマン フランク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JP2019171565A publication Critical patent/JP2019171565A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7412892B2 publication Critical patent/JP7412892B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06Screw or nut setting or loosening machines
    • B23P19/067Bolt tensioners
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B29/00Accessories
    • B25B29/02Bolt tensioners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02Structures made of specified materials
    • E04H12/08Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/085Details of flanges for tubular masts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Description

本発明は、スペース、好ましくは風車のタワーの内部、をリング状に包囲するフランジ接続に沿って配置されたねじ接続を締め付けるための装置であって、そのうちの各ねじ接続は、ねじ山付きエレメントと、前記ねじ山付きエレメントに螺合させられたナットとから構成されており、ナットは、フランジ接続に対して支持されており、装置は、
-フランジ接続に沿って可動でありかつ好ましくは電気トラクションドライブが設けられたツールキャリアと、
-ツールキャリアに配置されておりかつねじ接続を締め付けかつナットをフランジ接続に対して回転させるために機能するツールと、
-トラクションドライブ制御信号によって、ツールキャリアを、ツールが、それぞれ締め付けられるべきねじ接続と対向して配置される作動位置へ移動させ、かつツール制御信号によってねじ接続の締付けおよびナットの回転を制御するように設計された、制御ユニットと、を有する、装置に関する。
これらの特徴を有する装置は、欧州特許第2607685号明細書より公知である。前記装置は、フランジに沿って一列に配置されたねじ接続を締め付けるために機能する。各ねじ接続は、ねじ山付きエレメントと、ねじ山付きエレメントに螺合させられたナットとから形成されており、ナットは、フランジの上側に対して支持されている。ねじ接続の締付けおよびフランジに対するナットの回転は、自己推進車両に配置されたツールを用いて行われる。それぞれ締め付けられるべきねじ接続の上方にツールを位置決めするために、車両は位置センサを有する。前記センサによって獲得される位置信号に基づき、ツールが配置された車両は、ツールが、それぞれ締め付けられるべきねじ接続のねじ接続軸線と軸方向で整列して配置されたことが信号から判定されるまで、このような制御された状態で移動させられる。この目的のために、位置センサの位置信号は、制御技術によって、車両の駆動のための信号に処理される。制御装置は、さらに、締付けプロセスを制御するように設計されている。
位置センサの信号の評価による車両の位置決めは、要求される精度により、制御の観点から複雑である。さらに、位置センサが、例えば、フランジの上側から上方へ突出した構造物を検出するように設計されているならば、ねじ接続の構成部分ではない物体によって混乱させられる可能性があるという状況が生じることがある。極めて良好であるが、これにより高価でもあるセンサ技術が、これにより要求される。
したがって、発明は、技術的手段によって、技術的により厄介でなくかつそれにもかかわらず信頼できる形式で、次の作動位置への、フランジ接続に沿って、制御されるトラクションドライブによって可動なツールの移動を行うという目的に基づく。
この目的を達成するために、導入部に明示した特徴を有する装置の場合において、制御ユニットは、ツールキャリアのそれぞれの作動位置へ移動するために、目標変数としての所定の移動長さに達した後、トラクションドライブを停止させるように設計された移動制御装置を備える移動制御モジュールを有することが提案される。制御ユニットのモジュールとして実施された移動制御装置は、設定点または目標変数としての、制御ユニットにおいて予め規定された移動変数に達した後、トラクションドライブを停止させ、ひいてはツールキャリアの移動を中断させるように構成されている。
このような装置により、それぞれの次の作動位置へ、位置センサの位置信号の評価すらなしに確実に移動させられることが可能である。なぜならば、このようなセンサは、移動させられるねじ接続の特性である特徴または構造を確実に検出することができる場合にのみ、確実に作動するからである。エラーがないようにこれを達成することは、使用される検出エレクトロニクス、および移動信号への変換において、高レベルの技術的支出を要求する。このタイプの位置決定は、常にエラーなしでもない。なぜならば、ねじ接続に属さない構造がセンサ信号に影響する可能性があり、次に締め付けられるべきねじ接続が確実に見つけられないリスクがあるからである。
説明される装置は、このタイプの検出を必要としない。代わりに、発明は、風車のタワー部分のねじ接続において典型的なリング状フランジ接続の場合に、ねじ接続の位置が、設計段階において固定され、したがって、分かっているという実現を利用する。設計データを使用して、これにより、少なくとも互いに対するねじ接続の相対的配置を高い精度で求めることが可能である。なぜならば、ねじ接続は、概して、常に一定の互いに対する間隔、すなわち周方向間隔を有するからである。締め付けられるべき第1のねじ接続の位置が確実に見つけられると、全ての他のねじ接続の位置を、幾何学的関係に基づいて、特に、フランジの周方向においてカバーされる移動長さ、すなわち距離と共に、計算することができる。
フランジ接続の隣接するねじ接続またはあらゆるその他のねじ接続であってもよい次のねじ接続への移動は、これにより、センサ制御に基づいてではなく、むしろ、目標値としての移動長さまたは距離を有する車両制御方法を用いて行われる。この目的のために、制御ユニットは、内部移動距離プリセットを備える移動制御モジュールを有し、移動制御モジュールにおいて行われる車両制御方法は、目標変数としての移動または距離プリセットが達成された後、トラクションドライブを停止させるように構成されており、これにより、この時点で到達される作業位置において、ねじ接続プロセスを開始することができ、これは、同様に、制御ユニットからの信号に従って行われる。
発明は、全てのねじ接続のねじ接続軸線の既知の幾何学的位置を利用する移動制御を備える制御方法に基づくので、移動制御モジュールにおいて、ねじ接続が締め付けられる順序を自由にプログラムすることが可能である。なぜならば、それぞれに隣接するねじ接続が次に締め付けられることが常に有利であるわけではないからである。1つのナットの締付けの後、フランジ接続の中心に関して反対側に位置したねじ接続のナットが次に締め付けられる、などが有利であることもある。
装置の有利であるが、必須ではない改良は、従属請求項に明示されている。
1つの改良によって、ツールキャリアには、フランジ接続の上側におけるツールキャリアの支持のために、ツールキャリアにおける水平方向回転軸に取り付けられたローラが設けられていることが提供される。これらのローラの主な目的は、ツールが配置されたツールキャリアの重量を支持することである。
さらに、ツールキャリアには、例えば風車のタワーの内壁に対する、その横方向支持のために、ツールキャリアにおける実質的に鉛直の回転軸に取り付けられた付加的なローラが設けられていてもよい。
好ましくは、ツールキャリアには、ツールキャリアの横方向案内のために、剛性に取り付けられた整列エレメントが設けられており、整列エレメントには、移動方向に延びる整列面が形成されており、整列面の面垂線は、ツールキャリアが付加的なローラによって、すなわち鉛直方向内壁に支持されたローラによって支持されている方向とは反対である。整列面は、1つの平面に配置されており、この平面において、整列面を、ねじ接続の露出したねじ山付き端部の後側に支持することができる。これにより、整列エレメントは、キャリッジを横方向に案内し、前記キャリッジが、その意図した移動ラインから横方向に逸脱することを防止する。反対方向、すなわち外方への作用により、対応する整列エレメントまたは整列面は、不要である。なぜならば、この方向でのキャリッジの横方向案内は、付加的なローラによって既に達成されているからである。
ローラ、すなわち、水平の回転軸に取り付けられたローラおよび実質的に鉛直の回転軸に取り付けられたローラは、全てが駆動される必要はない。ローラの一部が被駆動ローラである実施の形態がむしろ好ましく、これは、例えば1つのローラのみの場合に当てはまる。したがって、残りのローラは、非被駆動の、連動して回転するローラである。
特に大きな重量を支持するローラが被駆動ローラであると有利である。したがって、1つの改良により、各被駆動ローラが、水平の回転軸に取り付けられたローラのうちの1つであることが提案される。
それぞれのねじ接続のねじ接続軸線に関するツールのセンタリングを単純化するために、別の改良は、被駆動ローラまたは各被駆動ローラと、前記ローラを駆動するトラクションドライブの駆動モータとの間のクラッチ、好ましくは電磁クラッチを提案する。クラッチが切り離されているまたは作動停止されているならば、車両のこれらのローラも、これにより、自由に回転可能であり、これにより、車両は、移動方向に自由にかつ低い摩擦で移動することができ、結果として生じる遊びが、それぞれのねじ接続のねじ接続軸線におけるツールのセンタリングを単純化する。
前記クラッチに関して、制御ユニットは、好ましくは付加的に、クラッチ切換え信号によってクラッチを作動および/または作動停止させるように設計されている。
移動制御を特に正確かつ立証可能にするために、ローラのうちの少なくとも1つはその回転角度コーディングのためにスリップがないように角度エンコーダに接続されることができる。前記角度エンコーダは、ローラの回転角度を検出し、この回転角度から、ローラによってカバーされる正確な移動距離を、制御ユニットにおいて計算することができ、これにより、次のねじ接続への移動のための移動制御における正確な値を得る。
被駆動ローラはしばしばある程度のスリップを生じながら作動するので、回転角度コーディングされるローラは、被駆動ローラではなく、非被駆動ローラのうちの1つであると有利である。
回転角度コーディングされるローラは、好ましくは、ツールキャリアを横方向で支持する付加的なローラのうちの1つである。この改良の利点は、風車のタワーにおいて、内壁が概して比較的滑らかな壁状であり、これにより、前記面において走行するローラが、特に正確かつ再現可能な角度値を示すという事実にある。
角度エンコーダが、ローラが車両に取り付けられている軸と同じ軸に配置されていないならば、角度エンコーダは、対応してスリップがないように作動するチェーンまたは歯付きベルトによって、回転角度コーディングされるローラに接続されるべきである。さらに、角度エンコーダは、信号伝送に関して、制御ユニットの移動制御モジュールにも接続されている。
車両を形成するツールキャリアには、好ましくは、鉛直方向ガイドが設けられており、この鉛直方向ガイドによってツールは高さ調節可能なようにツールキャリアに取り付けられている。
それぞれのねじ接続のねじ接続軸線に関するツールのセンタリングを改良するために、別の改良は、ツールキャリアの長手方向または移動方向に関して横方向の案内方向を備える横方向ガイドを提供する。前記横方向ガイドによって、鉛直方向ガイドおよび/またはツールは、水平方向に可動なようにツールキャリアに取り付けられている。好ましくは、横方向ガイドは、特に低い摩擦を示すように設計されており、中央位置への復元力で鉛直方向ガイドまたはツールに作用するばね配列が設けられている。
好ましくは共通のハウジングにおいて制御ユニットと組み合わされたドキュメンテーションモジュールも提案される。前記ドキュメンテーションモジュールには、締め付けられる各ねじ接続のためのデータセットが記憶されている。データセットは、
それぞれのねじ接続の個々の識別子であって、前記識別子は、それぞれのねじ接続におけるバーコードスキャンまたはRFIDタグによって検出される、または識別子は、代替的に、フランジ接続におけるそれぞれのねじ接続の位置によって決定される、
および/またはツールの実際に使用される締付力、
および/またはフランジ接続に対する、ナットによってカバーされる回転角度、
および/または締付けプロセスの間のねじ山付きエレメントの長さの測定される変化、
を含む。
装置において使用されるツールは、例えば、高い駆動トルクを備える電気的または液圧式に駆動されるスクリュドライバであってもよい。しかしながら、好ましいことは、実質的にねじれがないように作動するねじ接続を締め付ける方法である。このような締付けは、ツールが、それぞれのねじ接続に対して軸方向に作動するねじテンショニングシリンダであるならば、許される。
このようなねじテンショニングシリンダは公知である。ねじテンショニングシリンダは、一般的に液圧力を用いて作動し、液圧作動チャンバを包囲したシリンダハウジングと、交換可能ソケットとが設けられている。交換可能ソケットは、シリンダハウジングに回転可能に配置されており、ねじ接続のねじ山付き端部と一緒に螺合させることができる。前記タイプのねじテンショニングシリンダの別の構成部分は、ねじ接続のねじ山付きエレメントが液圧によって僅かに拡張させられながらナットをポジティブロッキング形式で駆動、すなわち回転させるための回転スリーブである。
ねじテンショニングシリンダがツールとして使用される場合、ねじテンショニングシリンダには、交換可能ソケットを回転させるための電気駆動装置が設けられている。さらに、ねじテンショニングシリンダには、第2の電気駆動装置が設けられていてもよい。これは、回転スリーブを回転させ、ひいてはナットを締め付けることを担い、加えて、ツールキャリアに対するねじテンショニングシリンダの鉛直方向調節のためにも設計されている。
多数のねじ接続および300バール以下の所要に圧力により、補助アセンブリの信頼性のために、これらは対応して耐久性かつ安定的であるように設計される必要があり、その結果、大きな重量を生じる。
したがって、移動制御の正確性のために、付加的に、装置の前記補助アセンブリ、例えばエネルギモジュールが、ツールキャリアではなく、ツールキャリアから空間的に別個であるように配置されているならば有利である。したがって、装置の1つの改良は、液圧ポンプからねじテンショニングシリンダ液圧作動チャンバまで通じた液圧ラインを特徴とする。液圧ポンプは、ねじテンショニングシリンダ、およびねじテンショニングシリンダが配置されている車両とは別個であり、前記液圧ポンプは、1つの位置において静止状態で配置されておりかつエネルギモジュールの構成部分である。
装置の別の実施の形態によれば、制御ユニットも、エネルギモジュールに配置されており、例えばエネルギモジュールと一緒にキャリアに配置されている。トラクションドライブ制御信号およびツール制御信号の伝送のために、電気信号ラインが制御ユニットからツールキャリアまで通じており、信号ラインは、少なくともその長さの一部にわたってエネルギ供給ラインに機械的に接続されていてもよい。
1つまたは複数の鉛直方向の旋回軸線を備える旋回可能なスタンドも提案され、スタンドには、スタンドの位置的に固定された取付けのための取付け手段が設けられており、エネルギ供給ラインの長手方向部分はスタンドに取り付けられている。
旋回可能なスタンドは、好ましくは、少なくとも約360°の回転角度にわたってエネルギ供給ラインを支持するように設計されている。
ツールキャリアは、好ましくは、エネルギ供給ラインのためのリードスルーを有し、リードスルーは、好ましくはツールキャリアの移動方向に可動にツールキャリアに配置されたスライドに配置されている。
その他の詳細および利点は、図面に示された典型的な実施の形態の以下の説明から明らかになる。
風車のタワーの、2つの接続されたリング状部分の斜視図であり、当該部分の半分だけが、前記部分が、複数のねじ接続を備えるリング状フランジ接続によって接続されているタワーの長さにわたって、示されている。 水平方向断面図を示しており、この場合、リング状タワー部分の全周が示されている。 ねじ接続を締め付けるための装置の、キャリッジの形式の可動ユニットを斜視図で示している。 可動ユニットを1つの視点で示している。 可動ユニットを平面図で示している。 詳細な図において、可動ユニットに配置されたスタンドを、前記スタンドに配置されたツールを含めて示している。 スタンドを1つの視点で示している。 詳細な図において、保持ツールを示しており、保持ツールの下端部には、ねじ接続の締付けの間のカウンター保持作用のためのツールが配置されている。 保持ツールを1つの視点で示している。 部分的な断面図において、ねじ接続を締め付けるための液圧ツールを示しており、ツールは、フランジ接続の上側まで下降させられかつフランジ接続の上側に設置された位置において示されている。 保持ツールがツールと組み合わされた実施の形態における液圧ツールの下側部分を示している。 本発明の別の実施の形態を示している。
ねじ接続を締め付けるための装置は、可動ユニット1、空間的に別個に配置された静止ユニット2、および可動ユニット1と静止ユニット2との間のケーブルライン、特に供給および信号ケーブル3から構成される。可動ユニット1の構成部分は、ねじ接続を締め付けるためのツール5である。ここでより詳細に説明される典型的な実施の形態において、ツールは、液圧式に作動されるねじテンショニングシリンダ5である。装置のエネルギ供給部が、静止ユニット2に配置されている。静止ユニット2の別の構成部分は、電子制御ユニット4である。電子制御ユニット4自体は、特に、移動制御モジュール4Aおよびドキュメンテーションモジュール4Bを有する。ドキュメンテーションモジュール4Bには、各個々の締め付けられるねじ接続のためのデータセットが記憶されており、このデータセットは、これにより、ねじ接続プロセスの最も重要な特性データの後のチェックを許す。
ツール5は、駆動装置によって可動なキャリッジ6に、高さ調節可能なように配置されている。したがって、キャリッジ6は、装置のツールキャリアである。
キャリッジまたはツールキャリアは、そこに取り付けられたローラによって、タワータイプ風車の構成部分であるリング状フランジ接続7に沿って異なる周方向位置へ移動させられるように構成されており、これにより、これらの各位置において、そこに配置されたねじ接続を締め付ける、再締付けするまたは緩める。
フランジ接続7は、この場合、上側リング状フランジ7Aおよび下側リング状フランジ7Bから成るダブルフランジである。下側リング状フランジ7Bは、前記上側リング状フランジに対して好ましくは面で接触している。上側リング状フランジ7Aは、上側リング状タワー部分8Aの下縁部に配置されている。下側リング状フランジ7Bは、下側タワー部分8Bの上縁部に配置されている。タワー部分8A,8Bは、別の同様のタワー部分と共に、風車の鉛直のタワーを形成している。150m以下の高さを有するこのような風車は、組立ての理由からタワー部分から成る。これらのタワー部分は、実質的に円筒状であり、フランジ接続7によって包囲された円形のスペース9を包囲している。タワー部分は、上方へ円錐形に狭窄していてもよい。
タワー部分は、それぞれの上側タワー部分8Aに形成されたリング状フランジ7Aと、それぞれそのすぐ下側に配置されたタワー部分8Bに形成されたリング状フランジ7Bとによってねじ留めされている。2つのリング状フランジから成るフランジ接続7は、複数のねじ接続によって保持されている。これらは、それぞれ周囲にわたって均等な間隔で分布させられるように配置されている。
各ねじ接続10は、ボルト状ねじ山付きエレメント11と、ねじ山付きエレメント11のねじ山付き部分に螺合させられたねじ山付きナット12とから成る。ねじ山付きナット12は、その底側において、リング状フランジ7Aの好ましくは平坦な上側において支持されている。
典型的な実施の形態では、ねじ山付きエレメント11は、フランジ接続7の下側リング状フランジ7Bに対して下方から、半径方向に拡大したカラーまたはヘッドを備えるねじの形式で支持されるように構成されている。
ねじ接続の場合に慣用的であるように、ワッシャが、付加的に、ねじ山付きナット12と上側リング状フランジ7Aとの間に配置されてもよい。
ねじ接続10は、スペース9の周囲に、均等に、すなわちフランジ接続7に沿って均等な間隔で分布させられるように、配置されている。すぐに続くねじ接続のねじ接続軸線に対する、1つのねじ接続のねじ接続軸線の周方向間隔は、これにより、常に同じである。したがって、ねじ接続10の軸線が配置されているリングの、スペース9の中央に関する半径が分かっているならば、ねじ接続の総数も同様に分かり、ねじ接続の軸線の間の周方向の距離を数学的に求めることができる。これらの幾何学的な仕様は、ツール5が配置されたキャリッジ6を、フランジ7の範囲に沿って個々の作動位置へ移動させるために利用され、各作動位置は、ツール5が、それぞれ締め付けられるべきねじ接続の軸線の上方にかつ当該軸線と整列して配置されているという特徴を有する。
装置において使用されるツール5は、液圧式トルクドライバ、電気スクリュドライバまたはねじテンショニングシリンダである。
これに関して、ねじテンショニングシリンダの変化態様を、図10に基づき以下により詳細に説明する。前記ねじテンショニングシリンダは、特にねじ接続の再締付けの間、実質的にねじれなしねじテンショニングプロセスが、すなわちねじ長さにわたる比較的高いねじり力の発生なしに達成されるという特徴を有する。このために、ナット12は、高い締付けトルクによって直接的に回転させられるのではなく、ねじ山付きエレメント11はむしろ、例えば液圧力によって長手方向に拡張させられ、これにより、ナット12の下側が、リング状フランジ7Aから離れるように移動させられる。このように拡張した状態において、ナット12は、比較的小さなトルクで再締付けされる。このようなねじテンショニングシリンダ5、およびねじ山付きエレメント11の延伸によるこのようなねじテンショニングプロセスを、さらに以下でより詳細に説明する。
全てのねじ接続10は、それらのねじ接続軸線が、リング状フランジ7Aの上側に対して直角かつタワー部分8A,8Bの中心主軸線に対して平行になるように、延びている。
可動ユニット1の主エレメントは、ツールキャリア20である。これをフランジ接続に沿って個々の作動位置へ移動させることができるために、ツールキャリア20には、複数のローラが設けられており、これらのローラは、幾つかの場合に駆動され、ひいては、ツールキャリア20を推進し、幾つかの場合に駆動されず、すなわち移動の間に単に連動して転がる。
ここに示された典型的な実施の形態では、2つのローラ21A,21Bが設けられており、2つのローラ21A,21Bによってツールキャリア20がフランジ接続7の上側に支持されている。ローラ21A,21Bは、ツールキャリア20における水平の回転軸に取り付けられている。ローラ21Aは、被駆動ローラであるのに対し、ローラ21Bは、自由に連動して走行するローラである。ローラ21A,21Bは、ツール5のものを含む、ツールキャリア20およびツールキャリアに配置されたアセンブリの重量の力の主要な部分を支持する。ローラ21A,21Bは大きな重量荷重を受けるので、これらのローラのうちの少なくとも1つ、この場合はローラ21Aが駆動ローラであることが好都合である。
電気駆動モータ24は、ローラ21Aを駆動し、ローラ21Aと共に、装置のトラクションドライブを形成している。トラクションドライブの駆動モータ24は、被駆動ローラ21Aと同じ軸に配置されているのではなく、歯付きベルトまたはチェーンが、駆動モータ24の回転を、駆動ローラ21Aの同じ、増大したまたは減少した速度の回転に変換する。しかしながら、利用できる十分なスペースが存在するならば、駆動モータ24がローラ21Aと同じ軸に配置されることが可能である。トラクションドライブの駆動モータ24は、制御ユニット4からトラクションドライブ制御信号を受信する。
切換え可能なクラッチ25、好ましくは電磁クラッチは、駆動モータ24とローラ24Aとの間の駆動パスに配置されている。クラッチ25は、同様に電子制御ユニット4からクラッチ切換え信号を受信する。クラッチ25が分離されているまたは作動停止させられていると、ローラ24Aはこれにより自由に回転可能にされ、これにより、ツールキャリア20は、移動方向に自由に移動することができ、これにより可能な遊びは、それぞれのねじ接続10のねじ接続軸線に対するツール5のセンタリングを単純化する。
ローラ22も、ツールキャリア20に取り付けられているが、これらは、実質的に鉛直の回転軸に取り付けられている。これらの付加的なローラは、タワー部分の内壁23に対してキャリッジを支持する。ローラ22は、ローラ21A,21Bと比較して小さな重量荷重しか受けない。しかしながら、ローラ22は、内壁23に対して支持されており、これは、キャリッジの重心が、ローラ21A,21Bの転がり線よりさらに外側に配置されているというローラ21A,21Bの配置によって達成される。
付加的なローラ22は、駆動されない、すなわち単に連動して回転する。ローラ22のうちの少なくとも1つがスリップがないように角度エンコーダ26に結合されていることが好ましい。角度エンコーダ26は、ローラの角度信号の検出を許す。角度信号から、電子制御ユニット4のプロセッサは、内壁23に沿ったツールキャリア20の移動距離を計算する。これから、ひいては、プロセッサによって、ツールキャリア20が、ねじ接続10が配置されているリングに沿ってカバーするまたはカバーした距離を数学的に求めかつチェックすることができる。
キャリッジ6の横方向案内のために、好ましくは2重に設けられた整列エレメント30が、底部においてツールキャリア20に固定されている。整列エレメント30には、移動方向に延びる整列面30Aが設けられており、整列面30Aの面垂線は、内方、ひいてはツールキャリアが付加的なローラ22によって支持される方向と反対方向を向いている。整列面30Aは、作動中、整列面30Aがねじ山付きエレメント11のねじ山付き端部11Aの高さにかつナット12の上方に配置されるような高さにおいて、キャリッジ6に配置されている。前記整列面は、さらに、整列面を支持させることができるねじ山付き端部11Aの僅かに外側に配置されている。その結果、キャリッジ6の移動中、前記キャリッジは、ねじ山付き端部11Aの後側に支持され、これにより、キャリッジ6は、ローラ21A,21Bによって規定された走行線から内方へ逸脱することができない。その他の方向、すなわち外方において、付加的なローラ22は、既にキャリッジの必要な横方向案内を行っている。
被駆動ツールキャリア20の構成部分は、下側プラットフォーム31、および下側プラットフォーム31に対して固定して配置された上側プラットフォーム32である。ローラ21A,21Bは、下側プラットフォーム31の下方に支持されている。キャリッジ6全体の容易な持上げおよび搬送のために、アイレットが上側プラットフォーム32に取り付けられており、このアイレットにクレーンフックを係合させることができる。
ツール5を保持するスタンド33が、下側プラットフォーム31の上側における面に支持されている。スタンド33は、ツール5の高さ調節のための鉛直方向ガイド34として形成されている。
一方では、プラットフォーム31の上側、他方では、スタンド33のベースに、ツールキャリア20の長手方向、ひいては移動方向に関して横方向の案内方向を備える横方向ガイド35のエレメントが設けられている。低い摩擦で作動する横方向ガイド35により、スタンド33、ひいてはスタンド33に配置されたツール5は、特にツールキャリアの移動方向に関して横方向に可動であるために、プラットフォーム31に可動に取り付けられている。
プラットフォーム31に関するスタンド33の配置可能性は、横方向の力がないときにプラットフォーム31に関する中央位置にスタンド33を保持するばね配列36によって補助されてもよい。これにより、横方向の力が、ツール5、ひいてはスタンド33に作用しないとき、横方向ガイド35によってかつばね配列36の力を受けて案内される前記スタンドは、自動的に中央位置へ戻る。
スタンド33は、ツール5の高さ調節のための鉛直方向ガイド34を同時に形成している。このために、スタンドは、プラットフォーム31に可動に配置されかつ横方向ガイド35において案内されるスタンドベース41、スタンドベースに堅く取り付けられた鉛直方向案内ロッド42、前記ロッドの上端部を接続する上側スタンドフレーム49、およびモータドライブによって高さが調節可能なスタンドフレーム50から構成されている。上下に可動なスタンドフレーム50は、鉛直方向ガイド34の案内ロッド42によって案内される。ツール5はスタンドフレーム50に固定されている。
テンショニングプロセス自体のために、ツール5は適切に液圧式に作動する。しかしながら、自動ツール作動のために、少なくとも2つの電気駆動装置51,52も設けられている。2つの駆動装置51,52は、制御ユニットからのツール制御信号に従って作動する。第1の電気駆動装置51は、ねじテンショニングシリンダに回転可能に配置された交換可能なソケットを駆動する。前記第1の電気駆動装置は、好ましくはねじテンショニングシリンダのシリンダハウジングの上部に配置されている。第2の電気駆動装置52は、より低いところ、好ましくは、高さ調節可能なスタンドフレーム50に配置されている。
第2の電気駆動装置52は回転スリーブを駆動し、回転スリーブによってねじ山付きナット12を、ポジティブにロックする作用によって回転方向でセットすることができる。第2の駆動装置52は、加えて、スタンド33に対して、スタンドフレーム50、ひいてはツール5を昇降させるように設計されていてもよく、この昇降は、典型的な実施の形態では、案内ロッド42に対して平行に配置されたねじ駆動装置56によって実現され、このねじ駆動装置には、第2の駆動装置52の駆動軸を連結することができる。
したがって、第2の駆動装置52は2つの機能を有する。制御ユニットからの対応するツール制御信号に従って、前記第2の駆動装置を、回転スリーブまたはねじ駆動装置56に連結することができる。
ねじ接続10の締付け、再締付けまたは緩めの間、原理的に、ねじ山付きエレメント11が望ましくない形式で連動して回転するという状況が生じることがありうる。テンショニングプロセスの間、これを防止するために、ツールキャリア20において、締付けツールが配置されているのみならず、カウンターホルダとして機能する保持ツール70も配置されている。保持ツール70の構成部分は、少なくとも1つのカウンター保持面75である。少なくとも1つのカウンター保持面75を、ねじ山付きエレメント11の半径方向に拡大した部分における表面、例えば、それによってねじ山付きエレメント11がフランジ接続7の下側に取り付けられる六角形の表面に対して支持することができる。このように実現されるポジティブロッキングは、ねじ接続10の締付け、再締付けまたは緩めの間、ねじ山付きエレメント11の連動する回転を防止する。
カウンター保持面75をねじ山付きエレメント11の半径方向に拡大した部分における表面と係合させるために、保持ツール70を、受動位置と、能動位置、つまりカウンター保持位置との間で前後に移動させる目的のために下側プラットフォーム31に電気駆動装置77が配置されている。能動位置のみにおいて、カウンター保持面75は、ねじ山付きエレメント11の対応する面、特に六角形の面に対して当接する。制御ユニット4のプロセッサは、保持ツール制御信号によって電気駆動装置77を制御するように構成されている。
示された実施の形態では、保持ツール70のツール部分79は、2つの相互に平行なカウンター保持面75が互いに対向して配置された開放式スパナ上に構成されている。
この場合、保持ツール70の駆動装置77は、ねじ接続の軸線に関して横方向に作動する。保持ツール70を前後に移動させるための駆動装置77は、ここに示された実施の形態では、歯付きラック駆動装置の形式である。代替的に、図示されていない形式において、保持ツールの駆動装置が、ねじ接続10の軸線に対して平行に、すなわち鉛直方向に作動することが可能である。
保持ツール70は、駆動側において駆動装置77に接続されたツール本体78と、カウンター保持面75が形成されたツール部分79とを有する。ツール部分79は、ばね80の力に逆らって可動であるようにツール本体78において案内される。したがって、保持ツール70がねじ山付きエレメント11に対して移動させられると、ばね80は、前記部分が互いに関して回転位置を占めるまでツール部分79を保持し、これは、ポジティブロッキング作用を許す。これは、なぜならば、関与させられる部分の相対回転の結果、ある時点で、カウンター保持面75が確実にかつばね圧力を受けてポジティブにロックする方法でラッチすることができる回転位置が達せられ、そうすることにより、係合状態に入るからである。
ツール部分79が荷重を受けていないとき、すなわち、ねじ山付きエレメントにおける当接またはポジティブロッキングが存在しないとき、ツール部分79は、ばね80の力を受けて、ツール本体78に配置されたストッパ81に対して支持される。
ローラ21A,21Bはキャリッジまたはツールキャリア20の起立平面Eを規定しているので、保持ツール70の駆動装置77は前記起立平面Eの上方に配置され、駆動装置は、好ましくは、プラットフォーム31に取り付けられている。そこから、ツール本体78は、起立平面Eを越えてツール部分79まで延びている。前記ツール部分は、フランジ接続7の下方の位置に配置されている。
ツール本体78の長さ、ひいてはツール部分79の基本位置を手動で設定することができる。このように設定された位置は、締付けねじによって固定される。
保持ツール70の駆動装置77は、制御ユニット4からの制御信号によって、特に保持ツール制御信号によっても制御される。制御は、ツールキャリア20が、ツール5の軸線がそれぞれのねじ山付きエレメント11の軸線と整列させられる作動位置を占めたとき、保持ツール70が静止位置から作動位置へ最も早く移動させられるようになっている。
装置の実際の作動の間、静止ユニット2は、スペース9内の適切な位置において、可動ユニット1、すなわちキャリッジから空間的に別個に位置決めされる。この位置は、例えば、中間フロアであってもよいまたは保守人員のための固定して取り付けられたはしごであってもよく、このはしごは、タワーの個々のレベルを接続している。しかしながら、静止ユニット2がスペース9内でできるだけ中央に配置されることが好ましい。したがって、静止ユニット2のアセンブリおよび装置を適切な供給および信号ケーブル3によってキャリッジ6に接続する必要がある。静止ユニット2は、例えば、トラクションドライブ、全てのその機能を含むツール5、および保持ツール70への、エネルギ供給のためのエネルギモジュール88またはエネルギモジュールを含む。
制御ユニット4は、静止ユニット2の構成部分でもある。制御ユニット4は、特に、トラクションドライブ制御信号によって、ツールキャリア20をツールキャリア20の長手方向に、ツール5が、それぞれ締め付けられるねじ接続と対向して配置される作動位置へ移動させ、ツール制御信号によって、ねじ接続の締付けおよびナットの回転を行うように設計されている。
制御ユニット4は、好ましくは、エネルギモジュール88に配置されているまたはエネルギモジュール88と共にキャリアに配置されている。図1および図2の実施の形態では、静止ユニット2は、箱を形成するように組み合わされる。箱の下側のローラおよび箱上のハンドルは、前記箱が搬送中に取り扱われることをより容易にする。
エネルギの供給のために、エネルギ供給ラインは、エネルギモジュール88からツールキャリア20まで通じている。これらのエネルギ供給ラインは、例えば、ツールキャリア20、ツール5および保持ツール70の様々な電気駆動装置への電気の供給のための電気ケーブルを含む。電流ディストリビュータは、エネルギモジュール88の構成部分であってもよい。
供給ケーブルは、さらに、液圧式に駆動されるツール5への供給のための液圧ライン87を含む。関連する液圧ポンプ86も、静止ユニット2の構成部分である。
トラクションドライブ制御信号、ツール制御信号、保持ツール制御信号およびクラッチ切換え信号の伝送のために、さらに、制御ユニット4とツールキャリア20との間に少なくとも1つの信号ラインが設けられている。しかしながら、信号接続は、ケーブルフリーまたはワイヤレスであってもよい。
静止ユニット2とキャリッジ6との間の、供給および信号ケーブル3として組み合わされた前記ラインは、可能である場合にかつ少なくともその長さの一部にわたって、平行にかつ機械的に接続された形式で導かれている。
ケーブル3の案内のために、装置の構成部分は、ピボットスタンド95であり、ピボットスタンド85は、1つまたは複数の鉛直方向旋回軸線を備えて、スペース9においてできるだけ中央に取り付けられている。ピボットスタンド95には、スペース9内でのその取付けのために、取付け手段、例えば、螺合させることができるブラケットが設けられている。供給および信号ケーブル3は、ピボットスタンド95に取り付けられている。前記ピボットスタンドは、少なくとも約360°の回転角度にわたってスペース9内でケーブル3を支持するように設計されており、これにより、ケーブル3は、フランジの全周にわたってキャリッジ6の移動に追従することができる。
スペース9における固定具および障害物が360°全体にわたってケーブル3の移動を妨げないように、そこで終わっている供給および信号ケーブル3の部分がツールキャリア20に対して移動方向に移動させられるための設備が、ツールキャリア20に設けられている。この目的のために、ツールキャリア20には、その上側プラットフォーム32において、ツールキャリア20の移動方向に可動なスライド96が設けられている。スライド96には開口が設けられており、この開口を通って、ケーブル3が、キャリッジまたはツールキャリア20の内部へ進入している。開口を備えたスライド96は自由に可動であり、これにより、スライドの位置に応じて、ケーブル3は、キャリッジの内部へ、さらに前方に向かってまたはさらに後方に向かって延びている。
図10は、液圧式に操作されるねじテンショニングシリンダ5を示しており、このねじテンショニングシリンダ5は、この場合、ツールを形成しており、図1および図2に示されたねじ接続10の締付け、特に再締付け、および場合によっては緩めのために機能する。ねじテンショニングシリンダは、液圧の適用前の作動位置において示されている。この位置において、前記ねじテンショニングシリンダは、その底側102においてリング状フランジ7Aに対して支持される程度まで下降させられている。
ねじテンショニングシリンダ5によって、所定の予荷重力を、ボルト長手方向にねじ山付きエレメント11に加えることができ、これにより、ねじ山付きエレメント11はオーダにおいて僅かに拡大し、この状態において、ねじ接続のねじ山付きナット12は締め付けられるまたは再締付けされる。
ねじテンショニングシリンダ5のシリンダハウジング100に回転可能に配置された交換可能なソケット114の一方の端部には、雌ねじ山116が設けられている。このねじ山によって、交換可能なソケット114は、テンショニングプロセスの開始前に、ナット12を越えて上方へ突出したねじ山付きエレメント11の自由なねじ山付き端部11Aへ、交換可能なソケット114の回転によって螺合させられる。交換可能なソケット114のこのねじ込みは、底側102がリング状フランジ7Aに当接するまで、ねじテンショニングシリンダ5全体の対応する下降にも関連させられている。なぜならば、交換可能なソケットは、シリンダハウジング100に対して全くまたはほとんど長手方向遊びを有さないからである。
その後、このようにねじ山付きエレメント11と螺合させられた交換可能なソケット114は、緊張した状態に液圧式に配置され、これにより、ねじ接続は、長手方向に拡張する。ねじ山付きナット12の接触面12Aはこれにより離反し、これにより、ねじ山付きナット12を、僅かな回転抵抗のみで回転させることができ、これにより、その下側にある面、すなわち、リング状フランジ7Aおよび場合によってはワッシャに対して締め付けるまたは再締付けすることができる。
液圧式テンショニング機構は、耐圧シリンダハウジング100に配置されている。これは、複数のシリンダ部分からモジュール形式で組み立てられてもよい。シリンダハウジング100の剛性の継続部分は、支持管101である。これ自体は、例示したようにシリンダハウジング100の一部であるかまたは別個の構成部材である。支持管101は、ねじ接続に向かって開放しており、ねじ山付きナット12を包囲しておりかつ底側102によってリング状フランジ7Aの上側に対して支持されている。したがって、前記上側は、締付けプロセスの間、カウンタベアリングを形成する。締付けプロセスは、交換可能なソケット114をねじ山付き端部11Aにおいて引っ張ることによって行われ、ナット12の再締付けのために、ナット12は、その接触面12Aによって再びフランジ7Aに対してしっかりと当接するまで下方へねじ込まれる。
支持管101には、少なくとも1つの開口が設けられており、この開口は、開口を通じてナット12を回転させる、ひいては再締付けすることができるようなサイズのものである。これは、自明のことながら、テンショニング装置が同時に作動しており、したがって、ナット12が、かなりの摩擦荷重を受けないときにのみ可能である。ねじ山付きナット12の回転は、ナットを包囲する回転スリーブ110によって行われる。回転スリーブ110は、ギアリング111によって駆動され、ギアリング111は、支持管101に横方向に取り付けられており、支持管101の開口を通じて作動する。
シリンダハウジング100には液圧ポート112が設けられており、この液圧ポート112を介して、ツールの内部における液圧作動チャンバ118が、柔軟であるが耐圧性の液圧ライン87を介して、液圧ポンプ86(図1)に接続されている。液圧ポンプ86は、静止ユニット2の構成部分である。
液圧ポート112を介して、高く加圧された液圧流体は作動チャンバ118に進入し、これにより、シリンダハウジング100において長手方向に可動なように取り付けられたピストン115に液圧が作用することができる。液圧作動チャンバ118における液圧力の増大の結果、ピストン115は押し上げられる。これは、ピストン115に作用するばね117の力に逆らって行われる。ばね117は、ピストン復元ばねとして機能し、液圧作動チャンバ118が最小容積を有する基本位置にピストンを保持しようとする力を、ピストン115に直接加える。
ピストン115は、交換可能なソケット114をリング状に包囲している。ピストン115の内縁には全周にわたる段部が設けられており、この段部はドライバ面121を形成しており、このドライバ面121に、交換可能なソケット114が、半径方向に拡大した部分125によって支持されている。これにより、交換可能なソケット114を、ピストン115によって駆動することができる。圧力荷重がないとき、交換可能なソケット114は、ピストン115およびシリンダハウジング100に対して自由に回転可能である。
交換可能なソケット114は、ピストン115と同様に、シリンダハウジング100の長手方向軸線上に中央に配置されており、述べられた順序で、ねじ山付きエレメント11のねじ山付き端部11Aに螺合させられた雌ねじ山116と、半径方向に拡大した部分125と、駆動部分126とから構成されている。駆動部分126は、ねじ山付きエレメント11と反対側の交換可能なソケット114の端部に配置されている。
駆動部分126は、制御ユニットからのツール制御信号に従って作動させられる電気駆動装置51の軸によって係合され、これにより、交換可能なソケット114を回転させ、シリンダハウジング100全体が下降させられながら交換可能なソケット114をテンショニングプロセスの前にねじ山付き端部11Aにねじ込むか、またはシリンダハウジング100全体が上昇させられながらテンショニングプロセスの後に前記交換可能なソケットをねじ山付き端部11Aからねじ外す。
テンショニングプロセスの前後に、シリンダハウジング100のより広範囲な高さ調節、すなわち、交換可能なソケット114の回転のみによっては実現することができない高さ調節が必要とされるならば、この付加的な高さ調節は、電気的に駆動される鉛直方向ガイド34によって行われる。これもまた、制御ユニット4からの制御信号、特にツール制御信号に従って作動する。
交換可能なソケット114がねじ山付き端部11Aにねじ込まれたときにのみ、液圧テンショニングプロセスは、制御ユニット4からの液圧制御信号に基づいて液圧ポンプ86が液圧を上昇させることによって制御ユニット4によって開始される。
交換可能なソケット114の制御された、モータ駆動されるねじ込みおよびねじ外しも、制御ユニット4からのツール制御信号に従って行われる。
図11は、連動した回転を防止するための固定作用を付与する保持ツール70と、ツール5とが、キャリッジまたはツールキャリアにおいて組み合わされた状態で配置されている実施の形態を示している。
保持ツール70は、ツールキャリア20、この場合、ツールキャリア20の下側プラットフォーム31に固定されており、ねじ接続軸線と整列して互いに向かって可動な2つの締付けジョー130を有する。前記締付けジョーの端部は、ここではカウンター保持面75A,75Bによって形成されており、この目的のためにシェルとして設計されている。シェルの半径は、ねじ山付きエレメント11のねじ山付き部分11Aの半径と実質的に等しい。
2つの締付けジョー130は電気的に駆動され、再び、制御ユニット4(図1)は、保持ツール制御信号によってこの駆動作用を制御するように構成されている。この実施の形態において、カウンター保持面75A,75Bがねじ山付き部分に直接的に押し付けられるように、保持ツール70の駆動装置は、比較的高い圧力を生じなければならない。ここで、摩擦抵抗を付加的に増大させるために、カウンター保持面75A,75Bは、適切な摩擦ライニング、例えばゴムまたは適切な非平滑面を有してもよい。例えば、前記面は、連動した回転を防止するための実質的なブロッキングが実現されるようにねじ山の外側構造に対するその構造の観点から適応させられてもよい。
保持ツール70の締付けジョー130は、ツール5における開口131を通って延びており、カウンター保持面75A,75Bはツール5内に配置されている。締付けジョー130は、ツールキャリアに固定して取り付けられた保持ツール70において案内されており、前記締付けジョーが、駆動装置によって、それらの締付け方向においてのみ可動になっている。
開口131は、ツール5の支持管101に配置されている。開口131は、支持管101の底側102まで連続的に延びている。これにより、ツール5が、テンショニングプロセスのために下降させられたとき、保持ツール70の構成部材によって妨げられないことが保証される。ツール5および保持ツール70は、適切に構造的に組み合わされているが、それらの機能は互いに別々である。
図11の実施の形態は、実際には、しばしばまだナット12の上側と、交換可能なソケット114によって包囲されたねじ山付き端部11Aとの間には約5mmのねじ山長手方向部分が利用できる、ということを利用する。このねじ山長手方向部分は、ねじ山付きエレメント11の連動した回転が、そこで一緒に移動させられる締付けジョー130によって防止されるために十分である。
図11の実施の形態において、制御ユニット4(図1)は、トラクションドライブ制御信号によって、ねじテンショニングシリンダ5を含むツールキャリア20を、ねじテンショニングシリンダ5が、それぞれ締め付けられるねじ接続に対向して配置される作動位置へ移動させ、ツール制御信号によって、ねじ接続の軸方向締付けおよびナット12の回転を制御するように構成されていてもよい。制御ユニット4(図1)は、付加的に、保持ツール制御信号によって保持ツール70の駆動装置を制御するように設計されている。
図12は、別の実施の形態を示している。これにおいて、連動した回転を防止するための固定作用を付与する保持ツール70は、ねじテンショニングシリンダとして形成されたツール5に中央で配置されている。ねじテンショニングシリンダ自体は、その基本構造の点では図10または図11の実施の形態に対応する。これは、シリンダハウジング100、そこで案内されるピストン、ただし、この場合、ダブルピストン115、シリンダハウジングにおいて回転可能な交換可能なソケット114、およびシリンダハウジングに回転可能に配置されておりかつナット12を回転させるために機能する回転スリーブ110に当てはまる。
図12において、交換可能なソケット114の長手方向軸線において、ロッド140が配置されており、その目的のために、交換可能なソケット114には対応する長手方向ボアが設けられている。単一部分または複数部分のロッド140には、図12における下端部において、保持ツール70が設けられており、図12における上端部の領域において、回転防止固定手段141が設けられている。回転防止固定手段141は、シリンダハウジング100に対して回転方向で固定されたロッド140を保持する。典型的な実施の形態において、これは、ロッド140における長手方向溝143内に係合した、ハウジングに関して固定されたボルト142によって達成される。長手方向溝143は、ロッド140の長さの一部のみにわたって軸方向に延びている。
図12の実施の形態は、ねじ接続に適しており、その場合、ねじ山付きエレメント11には、付加的に、ねじ山付き端部11Aの面側において、多角形11Bが設けられている。多角形11Bは、この場合、軸方向に突出した正方形であるが、例えば、六角形、またはねじ山付き端部11Aに凹形状に形成された正方形ソケットまたは六角形ソケットであってもよい。
保持ツール70は、対応する多角形として、すなわち、この場合、ポジティブロッキングによって多角形11Bに結合することができる正方形ソケットとして設計されている。保持ツール70を形成するために、ロッド140の下端部は、対応して拡大されている。
保持ツール70は、軸方向で、かつ永久ばね力を受けて、多角形11Bに対して支持される。ばね力は、ばねエレメント147によって付与され、ばねエレメント147は、一方の側において保持ツール70またはロッド140に対して、他方の側において交換可能なソケット114に対して支持されている。ばねエレメント147は、保持ツール70の常在的な軸方向予荷重力を提供するように機能し、これにより、多角形11Bにおける保持ツール70の確実な係合が、既に短い相対回転の後に生じる。この目的のために必要とされる軸方向間隙は、長手方向溝143の長さによって保証される。
図12におけるツール5の別の構成部分は、交換可能なソケット114を回転させるための駆動装置51である。しかしながら、駆動装置は、長手方向軸線上において中央に実現されていない。なぜならば、ロッド140がそこに配置されているからである。駆動装置51はむしろ横方向オフセットで配置されており、ギアリング148が、駆動装置51と、交換可能なソケット114との間の駆動パスに設けられている。ギアリング148の構成部分は、交換可能なソケット114に関して回転方向で連動する歯付きギア149である。歯付きギア149は、通過開口150を有し、この通過開口150を通ってロッド140が、自由に回転可能な状態で延びている。
図12の実施の形態における場合でも、制御ユニット4(図1)は、トラクションドライブ制御信号によって、ねじテンショニングシリンダ5を含むツールキャリア20を、ねじテンショニングシリンダ5が、それぞれ締め付けられるねじ接続に対向して配置される作動位置へ移動させるように構成されていてもよい。さらに、制御ユニット4は、ツール制御信号によって、ねじ接続の軸方向締付けおよびナット12の回転を制御するように構成されていてもよい。
さらに、図12の実施の形態の場合にも、制御ユニット4(図1)は、保持ツール制御信号および対応する駆動装置によって、ロッド140に堅く配置された保持ツール70が、制御された形式でねじ接続へ下降させられかつ駆動装置によって再び制御された形式で上昇させられることによって、保持ツール70を制御するように構成されていてもよい。しかしながら、保持ツールの制御された下降および上昇の機能は、ばねエレメント147によって行われてもよい。
1 可動ユニット
2 静止ユニット
3 ケーブル、供給および信号ケーブル
4 制御ユニット
4A 移動制御モジュール
4B ドキュメンテーションモジュール
5 ツール、ねじテンショニングシリンダ
6 キャリッジ
7 フランジ接続
7A リング状フランジ
7B リング状フランジ
8A タワー部分
8B タワー部分
9 スペース
10 ねじ接続
11 ねじ山付きエレメント
11A ねじ山付き端部
11B 多角形
12 ナット
12A ナットの接触面
20 ツールキャリア
21A ローラ、被駆動
21B ローラ
22 ローラ
23 内壁
24 駆動モータ
25 クラッチ
26 角度エンコーダ
30 整列エレメント
30A 整列面
31 下側プラットフォーム
32 上側プラットフォーム
33 スタンド
34 鉛直方向ガイド
35 横方向ガイド
36 ばね配列
41 スタンドベース
42 案内ロッド
49 上側スタンドフレーム
50 スタンドフレーム、高さ調節可能
51 電気駆動装置
52 電気駆動装置
56 ねじ駆動装置
70 保持ツール
75 カウンター保持面
75A カウンター保持面
75B カウンター保持面
77 駆動装置
78 ツール本体
79 ツール部分
80 ばね
86 液圧ポンプ
87 液圧ライン
88 エネルギモジュール
95 ピボットスタンド
96 スライド
100 シリンダハウジング
101 支持管
102 底側
110 回転スリーブ
111 ギアリング
112 液圧ポート
113 ボルトにおける円錐
114 交換可能なソケット
115 ピストン
116 雌ねじ山
117 ばね
118 液圧作動チャンバ
121 ドライバ面
125 半径方向に拡大した部分
126 駆動部分
130 締付けジョー
131 開口
140 ロッド
141 回転防止固定手段
142 ボルト
143 長手方向溝
147 ばねエレメント
148 ギアリング
149 歯付きギア
150 通過開口
E 起立面
N 面垂線

Claims (22)

  1. スペースをリング状に包囲するフランジ接続(7)に沿って配置されたねじ接続を締め付けるための装置であって、各ねじ接続(10)は、ねじ山付きエレメント(11)と、該ねじ山付きエレメントに螺合させられたナット(12)とから構成されており、該ナット(12)は、前記フランジ接続(7)に対して支持されており、装置は、
    前記フランジ接続(7)に沿って可動でありかつ電気トラクションドライブが設けられたツールキャリア(20)と、
    該ツールキャリア(20)に配置されておりかつ前記ねじ接続を締め付けかつ前記ナットを前記フランジ接続に対して回転させるために機能するツール(5)と、
    トラクションドライブ制御信号によって、前記ツールキャリア(20)を、前記ツール(5)が、それぞれ締め付けられるべき前記ねじ接続と対向して配置される作業位置へ前記ツールキャリア(20)の長手方向に移動させ、かつツール制御信号によって前記ねじ接続の締付けおよび前記ナットの回転を行うように設計された、制御ユニット(4)と、
    を有する、装置において、
    前記制御ユニット(4)は、前記ツールキャリア(20)のそれぞれの作動位置へ移動するために、目標変数としての所定の移動長さに達した後、前記電気トラクションドライブを停止させるように設計された移動制御装置を備える移動制御モジュール(4A)を有し、
    前記ツールキャリア(20)には、前記フランジ接続(7)における前記ツールキャリア(20)の支持のために、該ツールキャリア(20)における水平方向回転軸に取り付けられた第1のローラ(21A,21B)が設けられており、
    前記ツールキャリア(20)には、該ツールキャリア(20)の横方向支持のために、該ツールキャリア(20)における実質的に鉛直方向の回転軸に取り付けられた第2のローラ(22)が設けられており、
    前記ツールキャリア(20)には、該ツールキャリア(20)の横方向案内のために、剛性に取り付けられた整列エレメント(30)が設けられており、該整列エレメント(30)には、移動方向に延びる整列面(30A)が形成されており、該整列面の面垂線(N)は、前記ツールキャリア(20)が前記第2のローラ(22)によって支持されている方向とは反対であることを特徴とする、装置。
  2. 前記第1のローラ(21A,21B)および前記第2のローラ(22)は、部分的に前記電気トラクションドライブの被駆動ローラでありかつ一部が非被駆動ローラであることを特徴とする、請求項記載の装置。
  3. 各前記被駆動ローラ(21A)は、水平方向回転軸に取り付けられたローラであることを特徴とする、請求項記載の装置。
  4. 各前記被駆動ローラ(21A)と、前記電気トラクションドライブの駆動モータ(24)との間にクラッチ(25)を有することを特徴とする、請求項または記載の装置。
  5. 前記制御ユニット(4)は、さらに、クラッチ切換え信号によって、前記クラッチ(25)を作動させかつ/または作動停止させるように設計されていることを特徴とする、請求項記載の装置。
  6. 前記第1のローラ(21A,21B)および前記第2のローラ(22)の少なくとも1つは、その回転角度コーディングのために、角度エンコーダ(26)にスリップがないように接続されていることを特徴とする、請求項からまでのいずれか1項記載の装置。
  7. 前記回転角度コーディングされるローラは、前記非被駆動ローラのうちの1つであることを特徴とする、請求項記載の装置。
  8. 前記回転角度コーディングされるローラは、前記ツールキャリア(20)を横方向に支持する前記の第2のローラ(22)のうちの1つであることを特徴とする、請求項または記載の装置。
  9. 前記角度エンコーダ(26)は、チェーンまたは歯付きベルトによって前記回転角度コーディングされるローラに接続されていることを特徴とする、請求項からまでのいずれか1項記載の装置。
  10. 前記角度エンコーダ(26)は、信号伝送に関して、前記制御ユニット(4)の前記移動制御モジュール(4A)に接続されていることを特徴とする、請求項からまでのいずれか1項記載の装置。
  11. 鉛直方向ガイド(34)を有し、該鉛直方向ガイド(34)によって前記ツール(5)が前記ツールキャリア(20)に高さ調節可能なように取り付けられていることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の装置。
  12. 前記ツールキャリア(20)の長手方向に関して横方向の案内方向を有する横方向ガイド(35)を有し、該横方向ガイドによって、前記鉛直方向ガイド(34)および/または前記ツール(5)が、前記ツールキャリア(20)に可動に取り付けられていることを特徴とする、請求項11記載の装置。
  13. 前記横方向ガイド(35)には、中央位置への復元力によって前記鉛直方向ガイド(34)または前記ツール(5)に作用するばね配列(36)が設けられていることを特徴とする、請求項12記載の装置。
  14. 締め付けられる各ねじ接続のためのデータセットが記憶されているドキュメンテーションモジュール(4B)を有し、前記データセットは、
    -それぞれの前記ねじ接続(10)の個々の識別子および/または前記フランジ接続(7)におけるそれぞれの前記ねじ接続(10)の位置
    -および/または前記ツール(5)の使用される締付力
    -および/または前記フランジ接続(7)に対する前記ナット(12)によってカバーされる回転角度
    を含むことを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載の装置。
  15. 前記ツールは、それぞれの前記ねじ接続に関して軸方向に作動するねじテンショニングシリンダ(5)であり、液圧作動チャンバ(118)を包囲するシリンダハウジング(100)を有し、電気駆動装置(51)によって前記シリンダハウジング(100)において回転可能な交換可能なソケット(114)を有し、ポジティブロッキングによって前記ナット(12)と係合して配置することができる回転スリーブ(101)を有することを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の装置。
  16. 前記ねじテンショニングシリンダ(5)には、前記回転スリーブ(110)のための第2の電気駆動装置(52)が設けられており、該第2の電気駆動装置は、付加的に、前記ツールキャリア(20)に対して前記ねじテンショニングシリンダ(5)を鉛直方向に調節するように設計されていることを特徴とする、請求項15記載の装置。
  17. 前記ツールキャリア(20)から空間的に別個に位置決めすることができる液圧ポンプ(86)と、該液圧ポンプ(86)から前記ねじテンショニングシリンダ(5)の前記液圧作動チャンバ(118)まで通じておりかつ少なくともその長さの一部にわたって柔軟な液圧ライン(87)とを有することを特徴とする、請求項15または16記載の装置。
  18. 前記ツールキャリア(20)から空間的に別個に位置決めすることができかつ前記電気トラクションドライブおよび前記ツール(5)にエネルギを供給するために機能するエネルギモジュール(88)を有し、少なくともその長さの一部にわたって柔軟なエネルギ供給ラインが、前記エネルギモジュール(88)から前記ツールキャリア(20)まで通じていることを特徴とする、請求項17記載の装置。
  19. 前記制御ユニット(4)は前記エネルギモジュール(88)に配置されているまたは該エネルギモジュール(88)と一緒にキャリアに配置されており、トラクションドライブ制御信号およびツール制御信号の伝送のために、電気信号ラインが前記制御ユニット(4)から前記ツールキャリア(20)まで通じており、前記電気信号ラインは、少なくともその長さの一部にわたって、前記エネルギ供給ラインに機械的に接続されていることを特徴とする、請求項18記載の装置。
  20. 前記装置は、さらに、1つまたは複数の鉛直方向旋回軸線を備える旋回可能なスタンド(95)を有し、該スタンド(95)には、該スタンド(95)の固定のための固定手段が設けられており、前記液圧ライン(87)または前記エネルギ供給ラインの長手方向部分は、前記スタンド(95)に取り付けられていることを特徴とする、請求項18または19記載の装置。
  21. 前記旋回可能なスタンド(95)は、約360°の回転角度にわたって前記液圧ライン(87)または前記エネルギ供給ラインを支持するように設計されていることを特徴とする、請求項20記載の装置。
  22. 前記ツールキャリア(20)は、前記液圧ライン(87)または前記エネルギ供給ラインのためのリードスルーを有しており、該リードスルーは、前記ツールキャリア(20)に可動に配置されたスライド(96)に配置されていることを特徴とする、請求項19から21までのいずれか1項記載の装置。
JP2019067194A 2018-03-29 2019-03-29 ねじ接続を締め付けるための装置 Active JP7412892B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018107653.3 2018-03-29
DE102018107653.3A DE102018107653A1 (de) 2018-03-29 2018-03-29 Vorrichtung zum Anziehen von Schraubverbindungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019171565A JP2019171565A (ja) 2019-10-10
JP7412892B2 true JP7412892B2 (ja) 2024-01-15

Family

ID=65817858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019067194A Active JP7412892B2 (ja) 2018-03-29 2019-03-29 ねじ接続を締め付けるための装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11148240B2 (ja)
EP (1) EP3550139B1 (ja)
JP (1) JP7412892B2 (ja)
DE (1) DE102018107653A1 (ja)
DK (1) DK3550139T3 (ja)
ES (1) ES2827305T3 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2580102B (en) * 2018-12-21 2021-08-25 Caterpillar Energy Solutions Gmbh System for tensioning at least one connecting element
EP3973178B1 (en) * 2019-05-21 2024-04-24 Vestas Wind Systems A/S A method for erecting a wind turbine tower using stud bolts
CN113048014B (zh) * 2019-12-27 2023-03-31 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组叶根螺栓紧固控制系统和控制方法
CN112720473B (zh) * 2020-12-22 2022-04-19 河南科技大学 一种薄壁大螺纹件装配的九自由度机器人拧紧控制方法
CN112994772B (zh) * 2021-03-17 2022-12-02 南阳理工学院 可调式互联网信号中继器
CN113977248B (zh) * 2021-09-27 2022-06-14 广州东焊智能装备有限公司 拧紧装置及拧紧方法
NL1044234B1 (en) 2021-12-09 2023-06-26 Intomechanics B V Self-centering machine for manipulating nut and bolt assemblies
NL1044424B1 (en) 2022-09-26 2024-04-03 Intomechanics B V Movable bolting tool for manipulating nut and bolt assemblies of a bolted flange assembly

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012157950A (ja) 2011-02-01 2012-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボルトテンショナ
JP2014042946A (ja) 2012-08-24 2014-03-13 Japan Steel Works Ltd:The ボルトテンショナ
JP2015505279A (ja) 2011-12-21 2015-02-19 ジョスト,ケネス 風力タービン用ボルト締めロボット

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3590846C2 (de) * 1985-08-28 1990-02-08 Hokkaido Electric Power Positioniereinrichtung eines Bolzenspanners
JPH1110461A (ja) * 1997-06-17 1999-01-19 Toshiba Corp ねじの締結装置
JPH1177451A (ja) * 1997-09-10 1999-03-23 Ngk Insulators Ltd ネジ部材の締付治具および締付装置
GB0406359D0 (en) * 2004-03-20 2004-04-21 Gunton Bruce S Drive arrangement
JP5132398B2 (ja) * 2008-04-10 2013-01-30 株式会社リコー パルスコードホイールの製造方法、パルスコードホイール、ロータリーエンコーダ、回転制御装置、ベルト搬送装置、及び画像形成装置
US8965619B2 (en) * 2010-12-15 2015-02-24 Symbotic, LLC Bot having high speed stability
JP5777348B2 (ja) * 2011-02-01 2015-09-09 三菱重工業株式会社 締結弛緩装置
DE102012009255A1 (de) * 2012-05-02 2013-11-07 Jörg Hohmann Hebe- und Transportvorrichtung
DE102015116484A1 (de) * 2015-09-29 2017-03-30 Jörg Hohmann Spannvorrichtung für eine Schraubverbindung, Verfahren zum Anziehen einer Schraubverbindung sowie Gewindemutter
DK3195991T3 (da) * 2016-01-21 2019-06-11 Admede Ab Robot med positioneringsmidler til bevægelse af et værktøj langs en flangeforbindelse
US10345119B2 (en) * 2017-01-05 2019-07-09 GM Global Technology Operations LLC Systems for observing a rotation of a wheel
CN107538210B (zh) * 2017-09-29 2020-01-31 新疆金风科技股份有限公司 螺栓紧固装置及其操作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012157950A (ja) 2011-02-01 2012-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボルトテンショナ
JP2015505279A (ja) 2011-12-21 2015-02-19 ジョスト,ケネス 風力タービン用ボルト締めロボット
JP2014042946A (ja) 2012-08-24 2014-03-13 Japan Steel Works Ltd:The ボルトテンショナ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019171565A (ja) 2019-10-10
US11148240B2 (en) 2021-10-19
EP3550139A1 (de) 2019-10-09
DK3550139T3 (da) 2020-11-09
EP3550139B1 (de) 2020-08-19
DE102018107653A1 (de) 2019-10-02
ES2827305T3 (es) 2021-05-20
US20190299346A1 (en) 2019-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7412892B2 (ja) ねじ接続を締め付けるための装置
JP7317545B2 (ja) ねじ接続を締め付けるための装置
US11278995B2 (en) Method for tightening screwed connections, multi-screwing device
US10857636B2 (en) Method for the documented tightening or tightening up of a screw connection
US10239194B2 (en) Tensioning device for extending a threaded bolt
EP3195974B1 (en) Robot to move a support platform along a flange connection
EP3195991B1 (en) Robot with positioning means to move a tool along a flange connection
EA024183B1 (ru) Устройство для затягивания или ослабления резьбовых креплений
KR101574597B1 (ko) 볼트 자동체결장치
KR20130026039A (ko) 풍력 발전기의 유지보수 로봇
CN109483214B (zh) 一种用于反应堆压力容器主螺栓副拆装工具
US20170087675A1 (en) Tensioning Device for a Screw Connection, Method for Tightening a Screw Connection, and Threaded Nut
CN106979445A (zh) 一种精度高可靠保持调平支腿
JP2020097104A (ja) 複数のねじ締結手段を締め付ける方法
US9579802B2 (en) Gripping device with adjustable diameter and method of operating
US9841334B1 (en) Electrode torque measurement device
JP2015188941A (ja) 作業補助装置
US9605775B2 (en) Clamp for securing pipe
US10619430B2 (en) Drilling device and method for screwing drill rod elements to a drilling device
KR101356229B1 (ko) 러더스톡용 유압너트 체결장치
JPH1110461A (ja) ねじの締結装置
DK3181307T3 (en) ALTERNATIVE HANDLING TOOL
CN206582803U (zh) 灯塔升降装置
CN221054554U (zh) 用于管道检测机器人的辅助进管装置
CN221395241U (zh) 一种倾角可调的爬坡输送装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230511

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231113

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20231120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7412892

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150