DISPOSITIVO HIDRAULICO DE APRIETE DE TORNILLOS.

Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos para apretar y aflojar tornillos altamente solicitados,

con

- un cilindro (5, 6, 7, 8) que se apoya en un componente de máquina (1) que ha de ser tensado mediante un perno roscado (2) y una tuerca (3),

- por lo menos un émbolo, guiado de forma obturada en aquel cilindro y cargado periódicamente por presión, que se apoya en un casquillo intercambiable (21) atornillado en un extremo de rosca (4) del perno roscado (2),

- una conexión (45) de un medio a presión en el dispositivo de apriete de tornillos y

- un engranaje (9) en unión de accionamiento con el casquillo intercambiable (21), caracterizado porque el dispositivo de apriete de tornillos está provisto también de

- un casquillo giratorio (15) dispuesto en el cilindro (5, 6, 7, 8), acoplado en unión geométrica con la tuerca (3),

- un engranaje (47) en unión de accionamiento (16) con el casquillo giratorio (15),

- un motor de accionamiento (24) para los engranajes (9; 47),

- un eje de unión (33) entre una rueda dentada (32) en el engranaje (9) para el casquillo intercambiable (21) y una rueda dentada en el engranaje (47) para el casquillo giratorio (15),

- un dispositivo (25) para el acoplamiento alternativo del motor de accionamiento (24) con el casquillo intercambiable (21) o con el casquillo giratorio (15) y

- un respectivo hexágono interior o un cuadrado interior (18, 49) para el acoplamiento en unión geométrica de una herramienta de giro con una rueda dentada (12) fijada en el casquillo intercambiable (21) y con la rueda dentada (42) dispuesta en el engranaje (9) para el accionamiento del eje de unión (33)

Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos.

La invención se refiere a un dispositivo hidráulico de apriete de tornillos para apretar y aflojar tornillos altamente solicitados según el preámbulo de la reivindicación independiente 1.

Un dispositivo de apriete de tornillos de este tipo se describe en el documento US 5 025 541 A1.

Los dispositivos de apriete de tornillos de este tipo tienen el objetivo de ejercer en un tornillo una fuerza de apriete exactamente especificada para poder apretar o aflojar una tuerca enroscada en el tornillo. Para este fin, el casquillo intercambiable en el dispositivo de apriete de tornillos se enrosca en el extremo de rosca sobresaliente por encima de la tuerca y a continuación se aplica una presión hidráulica en el dispositivo de apriete de tornillos. Una vez alcanzado el alargamiento de tornillo especificado, la tuerca enroscada en el extremo de rosca del perno roscado se gira hasta entrar en contacto con el componente de máquina.

Para facilitar el enroscado del casquillo intercambiable en el extremo de rosca del perno roscado en el caso de cilindros de apriete de tornillos, el émbolo en el dispositivo según el documento CH 552 448 A está provisto arriba de una parte cuadrangular o hexagonal. En esta parte cuadrangular o hexagonal puede acoplarse una herramienta de giro, por ejemplo en forma de una "chicharra" manualmente accionada y es posible girar el émbolo con la carcasa fija, por lo que se puede enroscar o desenroscar el mismo en el extremo de la rosca.

Una vez pretensado el perno roscado con la fuerza deseada, la tuerca se ajusta mediante una herramienta a través de una abertura en el cilindro hasta que se encuentre en contacto pleno con el componente de máquina.

El tiempo requerido para apretar tornillos altamente solicitados de este tipo depende fuertemente de los tiempos adicionales, es decir, del enroscado del casquillo intercambiable en el extremo de rosca del perno roscado así como del apriete de la tuerca.

En el documento US-A-5,025,541 se describe un dispositivo para atornillar y desatornillar una tuerca en un perno roscado y para atornillar y desatornillar un casquillo intercambiable desplazable en una brida independientemente de dispositivos de apriete de tornillos hidráulicos, previstos para cada unión atornillada, para apretar y aflojar tornillos altamente solicitados. El dispositivo presenta ruedas dentadas axialmente desplazables que se acoplan por un lado en la zona de coronas dentadas dispuestas en el casquillo intercambiable y en la tuerca y se pueden acoplar por otro lado alternativamente mediante desplazamiento axial con la corona dentada del casquillo intercambiable o con la corona dentada en la tuerca. Este dispositivo para atornillar y desatornillar una tuerca y un casquillo intercambiable está configurado como unidad modular que puede desplazarse sucesivamente a una multiplicidad de uniones atornilladas que se deben apretar o aflojar. Las ruedas dentadas se accionan mediante un motor.

En el documento DE-A-23 28 444 se describe además un aparato de apriete de tornillos combinado electro-neumático-hidráulico con efecto simultáneo de fuerza de tracción y de par de giro. Este aparato presenta un motor de accionamiento que a través de un engranaje se encuentra en unión de accionamiento con un casquillo intercambiable, así como a través de un eje de unión con un casquillo giratorio acoplado en unión geométrica con una tuerca. La unión de accionamiento con el casquillo intercambiable puede desacoplarse después del enroscado del casquillo intercambiable, por lo que el motor de accionamiento gira sólo la tuerca cuando el perno roscado, en el cual está atornillada la tuerca, se alarga mediante un dispositivo de apriete de tornillos hidráulico.

El objetivo de la invención consiste en acortar en la medida de lo posible los tiempos adicionales durante el uso de un dispositivo hidráulico de apriete de tornillos, teniendo que conseguirse esto con ayuda de un dispositivo con un tipo de construcción lo más sencillo posible que ofrece la posibilidad de enroscar el casquillo intercambiable y/o la tuerca tanto de forma manualmente accionada como accionada por motor.

Basándose en este objetivo, en un dispositivo hidráulico de apriete de tornillos para apretar y aflojar tornillos altamente solicitados conforme a la reivindicación 1, con un cilindro que se apoya en un componente de máquina a tensar mediante un perno roscado y una tuerca, con por lo menos un émbolo guiado de forma obturada en aquel y cargado periódicamente por presión que se apoya en un casquillo intercambiable atornillado en un extremo de rosca del perno roscado, con una conexión de un medio a presión en el dispositivo de apriete de tornillos y un engranaje en unión de accionamiento con el casquillo intercambiable, un casquillo giratorio dispuesto en el cilindro y acoplado en unión geométrica con la tuerca, la invención consiste en que están previstos un engranaje en unión de accionamiento con el casquillo giratorio, otro engranaje en unión de accionamiento con el casquillo intercambiable, un motor de accionamiento para los engranajes, un eje de unión entre una rueda dentada en el engranaje para el casquillo intercambiable y una rueda dentada en el engranaje para el casquillo giratorio, un dispositivo para el acoplamiento alternativo del motor de accionamiento con el casquillo intercambiable o con el casquillo giratorio y un respectivo hexágono interior o un cuadrado interior para el acoplamiento en unión geométrica de una herramienta de giro con una rueda dentada fijada en el casquillo intercambiable y con la rueda dentada dispuesta en el engranaje para el accionamiento del eje de unión.

Es posible configurar el engranaje de manera muy sencilla con unas pocas ruedas dentadas y se requiere un solo motor de accionamiento para accionar el casquillo intercambiable y el casquillo giratorio, que puede acoplarse alternativamente con el casquillo intercambiable o con el casquillo giratorio, ya que nunca pueden girar al mismo tiempo el casquillo intercambiable y el casquillo giratorio.

Asimismo, el casquillo intercambiable puede enroscarse en el extremo de rosca del perno roscado cuando no está disponible energía de accionamiento para el motor de accionamiento, o cuando el par de giro del motor de accionamiento no es suficiente, en particular para apretar la tuerca, siendo posible girar la rueda dentada fijada en el casquillo intercambiable y/o la rueda dentada dispuesta en el engranaje para accionar el eje de unión mediante acoplamiento en unión geométrica de una herramienta de giro.

Esta posibilidad es interesante cuando es posible poner en funcionamiento el dispositivo hidráulico de apriete de tornillos mediante una bomba hidráulica manualmente accionada pero no se dispone de una conexión eléctrica para la alimentación del motor de accionamiento.

La conmutación puede componerse de la manera más sencilla de una rueda dentada desplazable de un engranado con una rueda dentada en el casquillo intercambiable a una unión de accionamiento con el engranaje para el casquillo giratorio. Para este fin pueden estar previstos muñones de eje en la rueda dentada dispuestos de forma desplazable preferentemente en orificios oblongos en una parte inferior y en una parte superior de una carcasa de engranaje y es posible desplazar la rueda dentada mediante una palanca de mando que puede bloquearse.

Mediante un transmisor de ángulo de giro acoplado con el motor de accionamiento es posible comprobar la longitud de rosca atornillada, lo que permite obtener una indicación sobre el alargamiento del perno roscado después del tensado sin que se necesiten dispositivos de medición por separado.

Este transmisor de ángulo de giro puede estar montado en el motor de accionamiento o puede estar constituido por el motor de accionamiento mismo cuando este está configurado como motor paso a paso que forma al mismo tiempo el transmisor de ángulo de giro.

En el dispositivo hidráulico de apriete de tornillos está dispuesto preferentemente un conmutador de motor que permite también una conmutación de marcha adelante a marcha atrás.

Adicionalmente es posible un modo de funcionamiento automático para el apriete de la tuerca, conectándose el motor de accionamiento mediante un mando a distancia cuando el perno roscado ha alcanzado su longitud nominal. Esto es particularmente importante cuando por ejemplo todos los tornillos de un recipiente a presión de un reactor deben tensarse simultáneamente mediante un número correspondiente de dispositivos hidráulicos de apriete...

1. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos para apretar y aflojar tornillos altamente solicitados, con

- un cilindro (5, 6, 7, 8) que se apoya en un componente de máquina (1) que ha de ser tensado mediante un perno roscado (2) y una tuerca (3),

- por lo menos un émbolo, guiado de forma obturada en aquel cilindro y cargado periódicamente por presión, que se apoya en un casquillo intercambiable (21) atornillado en un extremo de rosca (4) del perno roscado (2),

- una conexión (45) de un medio a presión en el dispositivo de apriete de tornillos y

- un engranaje (9) en unión de accionamiento con el casquillo intercambiable (21), caracterizado porque el dispositivo de apriete de tornillos está provisto también de

- un casquillo giratorio (15) dispuesto en el cilindro (5, 6, 7, 8), acoplado en unión geométrica con la tuerca (3),

- un engranaje (47) en unión de accionamiento (16) con el casquillo giratorio (15),

- un motor de accionamiento (24) para los engranajes (9; 47),

- un eje de unión (33) entre una rueda dentada (32) en el engranaje (9) para el casquillo intercambiable (21) y una rueda dentada en el engranaje (47) para el casquillo giratorio (15),

- un dispositivo (25) para el acoplamiento alternativo del motor de accionamiento (24) con el casquillo intercambiable (21) o con el casquillo giratorio (15) y

- un respectivo hexágono interior o un cuadrado interior (18, 49) para el acoplamiento en unión geométrica de una herramienta de giro con una rueda dentada (12) fijada en el casquillo intercambiable (21) y con la rueda dentada (42) dispuesta en el engranaje (9) para el accionamiento del eje de unión (33).

2. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la conmutación de un acoplamiento con una rueda dentada (12) engranada con el casquillo intercambiable (21) a una unión de accionamiento con el engranaje (47) para el casquillo giratorio (15) se compone de una rueda dentada desplazable (25).

3. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual pivotes de apoyo (34, 35) en la rueda dentada (25) están dispuestos de forma desplazable en orificios oblongos (31) en una parte inferior o superior (10, 11) de una carcasa de engranaje.

4. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual está prevista una palanca de accionamiento (26) inmovilizable para el desplazamiento de la rueda dentada (25).

5. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual un transmisor de ángulo de giro (37) está unido con el motor de accionamiento (24).

6. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual el motor de accionamiento (24) está configurado como motor paso a paso y constituye al mismo tiempo el transmisor de ángulo de giro (37).

7. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual un conmutador de motor (27) con inversión del sentido de giro está dispuesto en el dispositivo.

8. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual el engranaje (9) para el casquillo intercambiable (21) con el motor de accionamiento (24) y el eje de unión (33) está configurado como unidad modular independiente, con la que puede equiparse posteriormente un dispositivo de apriete de tornillos existente, acoplable mediante una prolongación hexagonal o cuadrangular (14) con el casquillo intercambiable (21) y con el engranaje (47) para el casquillo giratorio (15) mediante una prolongación hexagonal o cuadrangular correspondiente en el eje de unión (33).

9. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1, 2, 4 a 8 en el cual una tapa (19) que cierra el cilindro (5, 6, 7, 8) hacia arriba está configurada como carcasa de engranaje para el engranaje (9).

10. Dispositivo hidráulico de apriete de tornillos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual está previsto un interruptor fin de carrera (39) que registra la posición de la rueda dentada desplazable (25) y permite una unión con un mando a distancia (41) sólo cuando está interrumpida la unión de accionamiento con el casquillo intercambiable (21).