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Dokumentenidentifikation DE19702544B4 01.09.2005
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen
Anmelder Volkswagen AG, 38440 Wolfsburg, DE
Erfinder Wagner, Nikolas, 65345 Eltville, DE;
Korbel, Kurt, 38442 Wolfsburg, DE
DE-Anmeldedatum 24.01.1997
DE-Aktenzeichen 19702544
Offenlegungstag 07.08.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 01.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.09.2005
IPC-Hauptklasse B25B 23/145
IPC-Nebenklasse B25B 23/14   B25B 21/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 23.

Druckluftschrauber werden in der industriellen Fertigung, insbesondere in der Endmontage einer Automobilfertigung, in großem Umfang eingesetzt. Dem Druckluftschrauber wird dabei von einer Druckluftversorgung über eine Zuleitung Druckluft zugeführt. Bei den überwiegend verwendeten Abschaltschraubern wird, wenn ein an dem Schrauber abtriebsseitig gemessenes Drehmoment einen Sollwert erreicht, die Luftzufuhr unterbrochen, im allgemeinen über ein mechanisch betätigtes Ventil. Derartige Abschaltschrauber zeichnen sich unter anderem durch ihr geringes Gewicht, geringe Geräuschentwicklung, Robustheit, Langlebigkeit und ihren niedrigen Anschaffungspreis aus.

Die DE 2752809 A1 zeigt einen derartigen Druckluftschrauber. Da der Einschraubvorgang bei Erreichen des Solldrehmoments beendet wird, ohne die Schraubverbindung weiter überprüfen zu können, können dabei einige Probleme auftreten. So kann durch falsche Schmierung, Partikel in der Druckluftkammer, mangelnde Wartung, Verschleiß oder Beschädigung die Reibung des Schraubers erhöht werden, so daß ein Teil der vom Antriebsmotor erbrachten Leistung in Reibleistung umgesetzt wird und damit lediglich zur Erwärmung von Schrauber und Umgebung führt, anstatt in Nutzleistung zur Erhöhung des Anziehmoments der Schraube umgesetzt zu werden. Bei erhöhter Reibung an der Abtriebsseite des Schraubers kann dies dazu führen, daß der Schrauber aufgrund der Reibung abschaltet, bevor das Anziehmoment an der Schraube erreicht worden ist. Eine erhöhte Reibung an der Antriebsseite, das heißt am Motor, kann dazu führen, daß das Abschaltmoment nicht erreicht wird. Generell bewirkt eine erhöhte Reibung im Schrauber einen höheren Energieverbrauch.

Weiterhin können Innen- oder Außengewinde durch Lacknebel, Metallabrieb oder ähnliches verschmutzt oder die zu verschraubenden Teile nicht richtig positioniert sein, so daß die Schraube zwar eingedreht und mit Solldrehmoment angezogen wird, die gewünschte Klemmkraft der Schraube aber nicht erreicht wird, da ein größerer Teil des Drehmoments zur Überwindung der Reibung anstatt zur Erzeugung der Klemmkraft verwendet wird. Auch kann ein schwerwiegender Fehler am Innen- oder Außengewinde, z.B. eine Schweißperle im Gewinde einer Schweißmutter, dazu führen, daß bei Einschraubvorgang beim Erreichen der Schweißperle bzw. des entsprechenden Fehlers das Drehmoment den Sollwert erreicht und der Schrauber abschaltet, bevor der Schraubenkopf zum Aufliegen kommt. Diese Fehlursachen führen jeweils zu einer unsicheren Schraubverbindung, ohne daß dies dem Bediener des Schraubers, der lediglich ein Abschalten des Schraubers feststellt, direkt ersichtlich ist. Zwar kann der Bediener einen derartigen Fehler zufällig erkennen, z. B. wenn ein Einschraubvorgang unüblich lange dauert oder besonders kurz ist, eine derartige Überwachung wird jedoch nie zu einer Entdeckung aller Fehler führen.

Als eine Möglichkeit zu einer Überwachung derartiger Fehler kann das Drehmoment und der Drehwinkel des Schraubelements über Sensoren erfaßt und mittels einer Auswerteelektronik gesteuert werden, was aber zu höheren Anschaffungskosten und Problemen in Gewicht, Größe, Robustheit und Anfälligkeit des Schraubers führt. Weiterhin ist der Einsatz elektronisch angetriebener und elektrisch überwachter Schrauber möglich, was jedoch ebenfalls zu hohen Investitionen (ca. ein Faktor von 10 bis 20 gegenüber Druckluftschraubern) und ähnlichen Problemen wie bei Druckluftschraubern mit Sensoren führt.

Weitere Probleme, die bei einem Druckluftschrauber auftreten können, sind Druckschwankungen in der Druckluftversorgung. Der Schrauber wird anfangs bei einem bestimmten Nenndruck auf ein Anziehdrehmoment eingestellt. Steigt beim Betrieb der Versorgungsdruck an, hat dies keine Auswirkungen. Fällt er aber unter einen bestimmten Mindestdruck ab, so wird das Solldrehmoment nicht erreicht, und anstatt abzuschalten, wird der Schrauber abgewürgt und bleibt stehen. Tritt eine Leckage an der Versorgungsleitung auf, so fällt der Versorgungsdruck am Schrauber ab, so daß der Schrauber ebenfalls abgewürgt wird und stehenbleibt.

Die DE 36 39 098 A1 zeigt einen Druckluftschrauber mit einem einstellbaren Druckminderer zur Drehmomentbegrenzung. Eine Steuervorrichtung weist eine Auslöseeinrichtung auf, die die Druckluftzuleitung zum Schrauber sperrt, wenn der Druck in dieser Leitung von einem dynamischen Druck bei laufendem Druckluftmotor zu einem statischen Druck bei Bremsung oder Blockierung des Motors infolge des Erreichens eines bestimmten Drehmoments ansteigt. Durch die Messung des Drucks in der Druckluftzuleitung kann somit die Beendigung des Eindrehvorgangs festgestellt werden. Es ist jedoch nicht möglich, festzustellen, ob das Drehmoment in einem ordnungsmäßigen Eindrehvorgang erreicht wurde, oder aufgrund einer erhöhten Reibung im Schrauber oder eines Gewindefehlers in der Schraubverbindung vorzeitig abgebrochen wurde.

Die DE 37 18 155 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Schraubverbindungen mit einer hydraulikbetriebenen Schraubwinde. Hierbei werden der hydraulikseitige Druck und die Temperatur ermittelt und mittels einer Mikroprozessorschaltung ein entsprechender Drehmomentwert ausgegeben.

Auch bei dieser hydraulischen Verschraubung ist mit artgleichen Fehlerquellen wie bei den Eingangs beschriebenen Druckluftverschraubungen zu rechnen, nämlich einer fehlerhafte Verschraubung bei Leckagen der Hydraulikleitung und unsicheren Schraubverbindungen bei Reibung im Schrauber, sowie bei Gewindefehlern.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen zu schaffen, mit denen auf einfache und kostengünstige Weise die genannten Fehler besser erkannt werden können, wobei bereits bekannte Druckluftschrauber weitgehend weiterverwendet werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens nach Anspruch 23 erreicht. Die Unteransprüche 2 bis 22 bzw. 24 bis 28 zeigen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Der Erfindung liegt somit der Gedanke zugrunde, die bei einem Einschraubvorgang verbrauchte Energie zu erfassen und durch einen Vergleich dieses Energiewerts mit einem Referenzwert zu beurteilen, ob ein ordungsgemäßer Einschraubvorgang stattgefunden hat. Da die tatsächlich verbrauchte Energie jedoch nur schwer zu ermitteln wäre, wird erfindungsgemäß ein Energiebezugswert gebildet, der zwar nicht genau der von der Druckluftversorgung an den Schrauber abgegebenen und von diesem aufgenommenen Energie entspricht, aber diesen Wert hinreichend genau bestimmt, um das Vorliegen eines Prozeßfehlers zu entdecken. Da zur Ermittlung des Energiebezugswert lediglich der Werte des Drucks und des Druckluftdurchflusses in einer Druckluftzuleitung zu dem Schrauber benötigt werden, kann der Energiebezugswert durch ein einfaches Verfahren sowie eine einfache Vorrichtung ermittelt werden, wobei bereits verwendete Druckluftschrauber weitgehend weiterverwendet werden können.

Der Energiebezugswert kann dabei nach Anspruch 2 in einfacher Weise als zeitliches Integral eines Produkts aus den Werten des Drucks und Durchflusses gebildet werden. Das Integral über die Zeit kann dabei bei Vorliegen diskreter Meßwerte auch entsprechend als Summe gebildet werden, indem entsprechende Produkte as den Produktwerten p × V. und Zeiteinheiten über die Zeitdauer des Einschraubvorgangs aufsummiert werden.

Die für die Berechnung des Energiebezugswerts benötigten Werte des Druckluftdurchflusses und des Drucks können dabei nach Anspruch 3 bzw 4 direkt in der Zuleitung gemessen werden, sodaß genaue Werte auf meßtechnisch einfache Weise ermittelt werden können.

Der für einen Einschraubvorgang ermittelte Energiebezugswert kann dabei nach Anspruch 6 direkt mit demjenigen eines vorherigen Einschraubvorgangs verglichen werden, um durch diesen direkten Vergleich Änderungen des Energiebezugswerts auf entsprechende Fehler zurückführen zu können. Bei einem derartigen Relativvergleich wirkt sich die Näherung, die durch die Verwendung des Energiebezugswert anstelle der tatsächlich aufgenommenen Energie gemacht wird, nicht so stark aus, wie bei einem Vergleich mit vorgegebenen Werten. Aus der Größe der relativen Änderung des Energiebezugswerts und einem zusätzlichen Vergleich mit vorgegebenen Werten kann dabei nach den Ansprüchen 9 bis 12 darauf geschlossen werden, durch welche Art von Fehler die Änderung bewirkt wurde.

Aus den gemessenen Werten des Drucks und des Durchflusses in der Druckluftzuleitung kann neben der erfindungsgemäßen Berechnung eines Energiebezugswerts gemäß den Ansprüchen 16 bis 21 auch in vorteilhafter Weise direkt auf einige weitere Fehlerquellen geschlossen werden.

Die Druckluftschraubvorrichtung nach den Ansprüchen 24 und 25 weist gegenüber den bekannten Druckluftschraubvorrichtungen lediglich zusätzlich eine Durchflußmeßeinrichtung und Druckmeßeinrichtung auf, die nach Anspruch 27 vor einem Spiralschlauch angeordnet werden können, so daß bereits verwendete Druckluftschrauber mit relativ geringen Aufwand auf einfache Weise nachgerüstet werden können.

Die Erfindung wird im folgenden an einer Ausführungsform anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

1 den Aufbau einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

2 ein Diagramm mit verschiedenen Verläufen des Energiebezugswerts über mehrere Einschraubvorgänge.

Die in 1 gezeigte Druckluftschraubvorrichtung weist eine Druckluftversorgung 6 auf, die über eine Versorgungsleitung 2 und einen Spiralschlauch 3, die zusammen eine Druckluftzuleitung bilden, mit einem Druckluftschrauber 4 verbunden ist. Dabei sind zwischen der Versorgungsleitung 2 und dem Spiralschlauch 3 ein Drucksensor 8 und ein Durchflußsensor 9 angeordnet, deren Meßwerte als analoge oder digitale elektrische Signale an eine Auswerteeinheit 5 weitergeleitet werden. Der Durchfluß wird dabei vorteilhafterweise aus einer Druckdifferenzmessung bestimmt.

Der Auswertung der gemessenen Signale des Drucks p und des Durchflusses V. liegen folgende Überlegungen zugrunde:

Bildet man das Produkt aus Druck p und Durchfluß

der Druckluftzuleitung, so erhält man nach der Gleichung
ein Maß für die Leistung, die von der Druckluftversorgung über die Zuleitung an den Druckluftschrauber weitergegeben wird. Dieser so ermittelte Wert entspricht nicht genau der von der Druckluftversorgung an den Schrauber abgegebenen und dort verwerteten Leistung, da bei den gemachten Überlegungen Einflußgrößen wie Temperatur von Zu- und Abluft, Druck der Abluft u.s.w. nicht berücksichtigt werden. Der Wert p × V. wird somit als Bezugswert für die Leistung für die folgenden Berechnungen genommen.

Erfaßt man das Produkt p × V. während eines Einschraubvorgangs und integriert es von Beginn des Vorgangs bis zum Ende des Vorgangs, so erhält man ein Maß für die von der Druckluftversorgung 6 für das Durchführen des Einschraubvorgangs durch den Schrauber 4 aufgebrachten Energie:

Das Integral über die Zeit kann dabei bei Vorliegen diskreter Meßwerte des Drucks p und Durchflusses V. entsprechend auch durch eine Summenbildung des Produkts aus p × V. und einer relevanten Zeitdifferenz &Dgr; t, die den jeweiligen diskreten Meßwerten entspricht, über die Zeitdauer des Einschraubvorgangs gebildet werden. AW wird dabei als ein Energiebezugswert für die von dem Druckluftschrauber für einen Einschraubvorgang aufgenommenen Energie genommen. Dieser Wert entspricht als zeitliches Integral über den Leistungsbezugswert ebenfalls nicht genau der von der Druckluftversorgung an den Schrauber abgegebenen und dort aufgenommenen Energie, da der Leistungsbezugswert nicht genau die vom Schrauber aufgenommene Leistung wiedergibt. Die somit gemachte Vereinfachung kann jedoch durchgeführt werden, da nicht die geleistete Arbeit genau bestimmt werden soll, sondern durch einen Vergleich des ermittelten Energiebezugswert mit anderen Werten, nämlich anderen Energiebezugswerten und vorgegebenen Referenzwerten, Änderungen als Fehler in einem Einschraubvorgang festgestellt werden sollen.

Eine dem aus Schrauber und Spiralschlauch bestehenden Schraubersystem zugeführte gesamt Arbeit Wges enthält eine der Schraube zugeführte Nutzarbeit WSchraub, eine Verlustarbeit durch Leckage an Schlauch oder Schrauber Wleck, eine durch Reibungsverluste im Schrauber und im Schlauch in Wärme umgesetzte Reibungsverlustenergie Wreib, sowie Energieverluste durch Abluft Wabluft: Wges = Wschraub + Wleck + Wreib + Wabluft

Die Auswerteeinheit 5 errechnet den Energiebezugswert aus den Meßwerten des Drucks p und des Druckluftdurchflusses V., sowie einen Maximalwert des Durchflusses V.max während eines Einschraubvorgangs, einen statischen Druck pstat der Druckluftversorgung als Meßwert zwischen zwei Einschraubvorgängen und einen Ruhedurchfluß V.0 als Meßwert zwischen zwei Einschraubvorgängen.

Mit den so ermittelten Werten können folgende fehlerhafte Zustände festgestellt werden:

  • 1. Unterschreitet der statische Druck pstat in der Zuleitung einen unteren Grenzwert pUG, so ist der Versorgungsdruck zu niedrig, um den Abschaltschrauber das Abschaltmoment erreichen zu lassen. Als Abhilfe wäre der Versorgungsdruck zur erhöhen.
  • 2. Überschreitet der Ruhedurchfluß V.null einen Ruhemaximaldurchfluß V.nullG, so liegt eine Leckage am Schlauch oder ein defektes Schrauberventil vor. Der betreffende Schlauch oder das betreffende Schraubenventil muß demnach ersetzt werden.
  • 3. Überschreitet der Maximalwert V.max des Durchflusses einen oberen Durchflußgrenzwert V.0G, und liegt gleichzeitig der Ruhedurchfluß V.null unterhalb des Ruhemaximaldurchflusses V.nullG so ist von einem Defekt bzw. einer Leckage am Schrauber auszugehen, z. B. einem starken Verschleiß der Lamellen des Motors. Der betreffende Schrauber wäre zu ersetzen oder instandzusetzen.
  • 4. Steigt der Energiebezugswert AW über viele Verschraubungen langsam an und überschreitet dabei einen oberen Bezugsgrenzwert A, so kann auf eine erhöhte Reibung im Schrauber geschlossen werden, die durch mangelnde Schmierung, durch Verschmutzung oder ähnliches bedingt ist. Der betreffende Schrauber wäre dementsprechend zu ersetzen, zu reinigen oder zu schmieren.
  • 5. Steigt der Energiebezugswert AW von einem Schraubvorgang zum nächsten sprungartig an und überschreitet dabei den oberen Bezugsgrenzwert AOG, so kann auf einen entsprechenden Anstieg in der Nutzarbeit Wschraub geschlossen werden, was auf ein fehlerhaftes Innen- oder Außengewinde zurückzuführen ist. Als Abhilfe wäre die Schraube auszuwechseln oder das Gewinde nachzuschneiden.
  • 6. Fällt AW von einem Einschraubvorgang zum nächsten sprungartig ab und überschreitet dabei eine unteren Bezugsgrenzwert AUG, so kann auf einen entsprechenden Abfall der Nutzarbeit Wschraub geschlossen werden. Ein Grund dafür wäre ein schwerer Gewindefehler, z. B. eine Verschmutzung einer Schweißmutter durch eine Schweißperle, so daß der Schrauber das Solldrehmoment vorzeitig erreicht und somit vorzeitig abschaltet. Dem entsprechend wäre als Abhilfe die Schraube auszuwechseln oder das Gewinde nachzuschneiden.

Die Fehlerzustände 1. bis 3. stellen dabei zusätzliche Kontrollmaßnahmen dar, die grundsätzlich unabhängig von der Bestimmung und dem Vergleich des Energiebezugswertes AW durchgeführt werden können.

Bereits die Ermittlung des statischen Drucks der Druckluftversorgung zwischen zwei Einschraubvorgängen, des Ruhedurchflusses zwischen zwei Einschraubvorgängen und des Maximaldurchflusses während eines Einschraubvorgangs und der Vergleich dieser drei Werte mit Referenzwerten gewährleistet eine sichere Erkennung einiger Fehlerquellen durch einfache Messung des Drucks und des Durchflusses in der Druckluftzuleitung.

Diese drei Überwachungsmaßnahmen können jedoch auf vorteilhafte Weise mit dem Referenzvergleich des Energiebezugswerts nach den Überwachungsmaßnahmen 4. bis 6. verbunden werden, da auch für diese Überwachungsmaßnahmen lediglich die Meßwerte des Druck p und des Druckluftdurchflusses V in der Druckluftzuleitung benötigt werden.

Bei den Überwachungsmaßnahmen 4. bis 6. kann die Art der Änderung, das heißt das Vorliegen eines langsamen oder sprungartigen Anstiegs oder Abfalls des Energiebezugswerts AW vorteilhafterweise über eine Differenzenbildung des Energiebezugswerts von zwei aufeinanderfolgenden Einschraubvorgängen gemäß 2a, 2b ermittelt werden.

Bezeichnet man mit AW, n den Wert von AW des n-ten Einschraubvorgangs, so erhält man als Bezugswertsänderung die Differenz &Dgr;A = AW,n – AW,n-1

Die Bezugswertsänderung kann dabei mit einem Änderungsgrenzwert &Dgr;Agrenz verglichen werden. 2 zeigt ein Diagramm, in dem drei verschiedene Verläufe des Energiebezugswerts über mehrere Einschraubvorgänge n-5 bis n dargestellt sind. Dabei liegt in dem Fall, in dem die Bezugswertänderug &Dgr;A den Änderungsgrenzwert &Dgr;Agrenz unterschreitet (&Dgr;A < &Dgr;Agrenz), ein langsamer Anstieg des Energiebezugswerts vor (2 b)), und in dem Fall, in dem die Bezugswertsänderung &Dgr;A den Änderungsgrenzwert &Dgr; Agrenz überschreitet (&Dgr;A > &Dgr;Agrenz), ein sprungartiger Anstieg des Energiebezugswerts vor (2a)). Der Fehlerzustand 6. kann dabei direkt festgestellt werden, wenn der Energiebezugswert AW den unteren Bezugsgrenzwert AUG unterschreitet (2c)), oder es kann als zusätzliche Bedingung überprüft werden, ob die Bezugswertsänderung &Dgr;A entsprechend einen zweiten Änderungsgrenzwert unterschreitet.

Die dermaßen ermittelten Fehlerzustände 1. bis 6. können anschließend von einer mit Auswerteeinheit 6 verbundenen Anzeigeeinheit 7 z. B. als optische oder akustische Anzeige dem Bediener zusammen mit Problemlösungsvorschlägen mitgeteilt werden. Mögliche Anzeigen wären dabei:

Bei Fehlerzustand 1.: "Versorgungsdruck zu niedrig"

Bei Fehlerzustand 2.: "Schrauberventil oder Schlauch nicht in Ordnung"

Bei Fehlerzustand 3.: "Schrauber nicht in Ordnung"

Bei Fehlerzustand 4.: "Schrauber nicht in Ordnung"

Bei Fehlerzustand 5.: "Gewinde nicht in Ordnung"

Bei Fehlerzustand 6.: "Gewinde nicht in Ordnung"

Weiterhin kann bei Vorliegen eines enstprechenden Fehlersignals ein Fließband angehalten werden, auf dem Gegenstände, z.B. Kraftfahrzeuge oder Teile von diesen, insbesondere Motoren und Getriebe, befördert werden, an denen die Schraubverbindungen hergestellt werden sollen. Eine derartige Steuerung kann dabei in vorteilhafter Weise von der Auswerteeinheit 5 übernommen werden. Auch kann eine Unterbrechungseinrichtung in der Druckluftzuleitung, z. B. in Form eines elektrisch betätigten Ventils, bei Vorliegen eines entsprechenden Fehlers von der Auswerteeinheit 5 betätigt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung können somit sichere, zuverlässige und gleichmäßige Schraubverbindungen auf einfache und zuverlässige Weise hergestellt werden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen von Schraubverbindungen, bei dem Schraubelemente mittels eines von einer Druckluftzuleitung (2, 3) mit Druckluft versorgten Druckluftschraubers (4) auf ein vorgegebenes Drehmoment eingedreht werden und bei Erreichen des vorgegebenen Drehmoments der Einschraubvorgang beendet wird, mit folgenden Verfahrensschritten:

    – Berechnen eines Energiebezugswert (AW) für eine bei einem Einschraubvorgang verbrauchte Energie in Abhängigkeit von einem Druck (p) und einem Durchfluss (V.) in der Druckluftzuleitung (2, 3),

    – Vergleich des errechneten Energiebezugswertes (AW) mit einem Referenzwert, um festzustellen, ob ein fehlerhafter Betriebszustand vorliegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiebezugswert (AW) als ein Integral eines Produkts aus dem Druck (p) und dem Durchfluss (V.) der Druckluft über die Zeitdauer eines Einschraubvorgangs gebildet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss in der Druckluftzuleitung (2, 3) gemessen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (p) in der Druckluftzuleitung (2, 3) gemessen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (p) in der Druckluftzuleitung (2, 3) konstant gehalten wird und der konstante Wert des Drucks zur Berechnung des Energiebezugswerts (AW) verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzwert ein Energiebezugswert eines vorherigen Einschraubvorgangs verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiebezugswert eines Einschraubvorgangs (AW,m) mit dem Energiebezugswert des unmittelbar vorangegangenen Einschraubvorgangs (AW n-1) verglichen wird und eine Bezugswertsänderung (&Dgr;A) als Differenz des Energiebezugswerts des Einschraubvorgangs und desjenigen des unmittelbar vorangegangenen Einschraubvorgangs gebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiebezugswert (AW) mit einem oberen Bezugsgrenzwert (AOG) verglichen wird.
  9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem der Energiebezugswert (AW) den oberen Bezugsgrenzwert (AOG) überschreitet und die Bezugswertänderung (&Dgr;A) einen Änderungsgrenzwert (&Dgr; Agrenz) unterschreitet, ein viertes Fehlersignal ausgegeben wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgabe des vierten Fehlersignals angezeigt wird, dass eine Beeinträchtigung am Schrauber vorliegt.
  11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem der Energiebezugswert (AW) den oberen Bezugsgrenzwert (AOG) überschreitet und die Bezugswertänderung (&Dgr;A) einen Änderungsgrenzwert (&Dgr; Agrenz) überschreitet, ein fünftes Fehlersignal ausgegeben wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgabe des fünften Fehlersignals angezeigt wird, dass eine Beeinträchtigung an einem Gewinde vorliegt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiebezugswert (AW) mit einem unteren Bezugsgrenzwert (AUG) verglichen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem der Energiebezugswert (AW) den unteren Bezugsgrenzwert (AUG) unterschreitet, ein sechstes Fehlersignal ausgegeben wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgabe des sechsten Fehlersignals angezeigt wird, dass eine Beeinträchtigung am Gewinde vorliegt.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen zwei Einschraubvorgängen gemessener statischer Druck (pstat) mit einem vorgegebenen Minimaldruck (pUG) verglichen wird und in dem Fall, in dem der statische Druck (pstat) den Minimaldruck (pUG) unterschreitet, ein erstes Fehlersignal ausgegeben wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgabe des ersten Fehlersignals angezeigt wird, dass ein Versorgungsdruck zu niedrig ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen zwei Einschraubvorgängen gemessener Ruhedurchfluss (V.null) mit einem Ruhemaximaldurchfluss (V.nullG) verglichen wird, und in dem Fall, in dem der Ruhedurchfluss den Ruhemaximaldurchfluss überschreitet, ein zweites Fehlersignal ausgegeben wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgabe des zweiten Fehlersignals angezeigt wird, dass eine Beeinträchtigung eines Schrauberventils oder eines Schlauchs vorliegt.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsmaximaldurchfluss (V.max) als größter Wert des Durchflusses während des Einschraubvorgangs ermittelt wird, dieser Betriebsmaximaldurchfluss mit einem vorgegebenen oberen Durchflussgrenzwert (V.OG) verglichen wird, und in dem Fall, in dem der Betriebsmaximaldurchfluss (V.max) den oberen Durchflussgrenzwert (V.0G) überschreitet und der Ruhedurchfluss (V.null) den Ruhemaximaldurchfluss (V.nullG) unterschreitet, ein drittes Fehlersignal ausgegeben wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgabe des dritten Fehlersignals angezeigt wird, dass eine Beeinträchtigung am Schrauber vorliegt.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 9, 11, 14, 16, 18 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgabe eines Fehlersignals ein Fließband angehalten wird, auf dem Gegenstände befördert werden, an denen die Schraubverbindungen herzustellen sind.
  23. Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 22, mit einem Druckluftschrauber (4) zum Einschrauben und gegebenenfalls Festziehen von Schraubelementen, der mit einer Druckluftzuleitung (2, 3) zum Zuführen von Druckluft zu dem Schrauber verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (5) vorgesehen ist, die einen Energiebezugswert (AW).aus einem Druck und einem Durchfluss in der Druckluftzuleitung berechnet, den Energiebezugswert anschließend mit einem Referenzwert vergleicht und aus dem Vergleich feststellt, ob ein fehlerhafter Betriebszustand vorliegt.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Durchflussmesseinrichtung (9) zum Messen des Druckluftdurchflusses (V.).
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Druckmesseinrichtung (8) zum Messen des Drucks (p) in der Druckluftzuleitung (2, 3).
  26. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Konstanthalten des Drucks in der Druckluftzuleitung.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftzuleitung eine Versorgungsleitung (2) und einen Spiralschlauch (3) aufweist und die Durchflussmesseinrichtung (9) und/oder die Druckmesseinrichtung (8) zwischen der Versorgungsleitung (2) und dem Spiralschlauch (3) angeordnet sind.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 10, 12, 15, 17, 19 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung (7) zum Anzeigen der entsprechenden Beeinträchtigung vorgesehen ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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