ES2836185T3 - Sistema para suministrar presión hidráulica a un tensionador de pernos - Google Patents

Abstract

Sistema (1) para suministrar presión hidráulica a un tensionador de pernos (2, 41) que comprende el tensionador de pernos (2, 41) con al menos una cámara de presión (3) y un pistón del útil (12), un sistema de suministro de un medio hidráulico (7) y un actuador hidráulico con un cilindro del actuador (5) que aloja un pistón del actuador (6), en donde el cilindro del actuador (5) está conectado a la al menos una cámara de presión (3) de manera estanca a la presión y estanca al líquido con el fin de suministrar a través de la al menos una cámara de presión (3) la presión hidráulica por medio de un medio hidráulico (11) al pistón del útil (12), caracterizado por que el actuador hidráulico es un actuador electro-hidráulico (4) que comprende un motor eléctrico (13) construido para generar la potencia del actuador electro-hidráulico (4) y en donde el pistón del actuador (6) está construido para suministrar, con una carrera de una altura de carrera del actuador (39) del pistón del actuador (6), al menos la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil (12) para la cantidad de una altura de carrera del útil (38) del pistón del útil (12).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para suministrar presión hidráulica a un tensionador de pernos

La presente invención se relaciona con sistema para suministrar presión hidráulica a un tensionador de pernos que comprende el tensionador de pernos con al menos una cámara de presión y un pistón del útil, un sistema de suministro de medio hidráulico y un actuador hidráulico con un cilindro del actuador que aloja un pistón del actuador, en donde el cilindro del actuador está conectado a la al menos una cámara de presión de manera estanca a la presión y estanca al líquido con el fin de suministrar a través de la al menos una cámara de presión la presión hidráulica por medio de una medio hidráulico al pistón del útil.

Las conexiones apernadas se usan por todo el mundo en el ensamblaje de coches, máquinas, herramientas, en un taller, en una cadena de fabricación o durante la erección de estructuras de acero, turbinas eólicas, molinos de viento, oleoductos, torres usadas como mástil de antena o vigilancia, o estructuras, ensamblajes o instalaciones similares. En muchos de estos casos, las conexiones apernadas tienen que ser apretadas manualmente y, a menudo, esto tiene que hacerse en lugares difíciles o peligrosos de acceder. Además, es obligatorio un nivel de calidad excepcionalmente elevado de los procesos de trabajo relacionados. Como consecuencia, el apretado de conexiones apernadas es, a menudo, crítico en términos de calidad pero, también, de salud humana, tiempo de trabajo y costes relacionados.

Con el fin de apretar conexiones apernadas con una cierta precarga, uno de los métodos más comunes es aplicar una tensión a cada perno mediante apriete dinamométrico. El lado negativo de este método es un cantidad totalmente indefinida de precarga que se aplica al perno debida a una serie de variantes que son causadas por fricción entre varias contrapartes como tuerca, perno y arandela. Otro método significativamente mejor en términos de calidad es el estiramiento del perno mediante un alargamiento físico mientras que una tuerca es apretada con un par torsor predefinido despreciable. El gran beneficio de este método es que la precarga del perno puede ajustarse directamente en el útil. Los problemas antes mencionados sobre incertidumbre debida a la ficción no son aplicables en este método. Estos beneficios también son resaltados en las normas pertinentes como, por ejemplo, la VDI 2230. Los correspondientes útiles de estiramiento de pernos, a menudo, usan presión hidráulica con el fin de alargar los pernos. Esta presión hidráulica se suministra, usualmente, mediante un sistema hidráulico externo el cual necesita ser conectado al tensionador de pernos con tuberías o mangueras.

El documento de patente alemana DE 102014 107 139 A1 divulga un sistema con un tensionador de pernos con una cámara de presión, un pistón del útil, un sistema de suministro de medio hidráulico y un actuador hidráulico con un cilindro del actuador que aloja un pistón del actuador y una cámara de bombeo en donde la cámara de bombeo está conectada a la cámara de presión a través de tuberías.

El documento de patente alemana DE 102005015922 A1 divulga un sistema para alargar un perno, cuyo sistema comprende una bomba hidráulica externa para suministrar un medio presurizado. La bomba hidráulica está conectada a un tensionador de pernos a través de una tubería o manguera con el fin de suministrar presión a un pistón en el interior de un cilindro del útil.

El documento de patente alemana DE 102010 047800 A1 divulga actuador electro-hidráulico que comprende un motor eléctrico y un husillo situado en un alojamiento del husillo. El husillo acciona un pistón situado en un alojamiento separado. Este actuador electro-hidráulico se usa para embragues de fricción y otros procesos de movimiento especialmente en vehículos a motor.

Este conocido sistema tiene la desventaja de que la presión generada en la bomba hidráulica externa es más de 1.000 MPa, la cual se necesita en la configuración del sistema divulgada con el fin de alargar suficientemente un perno. Estos sistemas hidráulicos son voluminosos y están conectados a un tensionador a través de mangueras rígidas que puedan soportar la elevada presión hidráulica. Si ocurre un problema, por ejemplo si la conexión se desconecta accidentalmente, comienza a fugar o la manguera se rompe, lo cual es probable que pueda ocurrir a presiones tan elevadas, son posibles accidentes graves, especialmente porque tales útiles se operan principalmente de manera manual. Además, tales bombas hidráulicas externas a menudo están sobredimensionadas, no sólo en lo que respecta a la presión generada, sino también en lo que respecta a sus dimensiones físicas y su peso, haciéndolas inadecuadas para el apretado de conexiones apernadas en la erección de turbinas eólicas, molinos de viento, oleoductos, torres usadas como mástil de antena o de vigilancia o estructuras similares. La implementación de un generador de presión hidráulica tal dentro de o sobre el útil es más o menos imposible puesto que esos sistemas hidráulicos de presión elevada son generadores de presión estandarizados que no están adaptados específicamente para esta aplicación. Otra desventaja es que estos sistemas hidráulicos están construidos usualmente para caudales hidráulicos mucho más elevados los cuales no son necesarios para el alargamiento de pernos.

Es un objetivo de la presente invención el proporcionar un sistema de presión hidráulica compacto que evita los inconvenientes del sistema conocido y que aplica presión hidráulica a medida a un nivel de calidad elevado con el fin de alargar y apretar un perno de manera predecible, bien definida y segura.

Este objetivo se consigue con un sistema en donde el actuador hidráulico es una actuador electro-hidráulico que comprende un motor eléctrico construido para generar la potencia del actuador electro-hidráulico y en donde el pistón del actuador está construido para suministrar, con una carrera de una altura de carrera de actuador del pistón del actuador, al menos la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil para la cantidad de una altura de carrera del útil del pistón del útil.

El sistema de acuerdo con la invención, ventajosamente, posibilita el suministrar presión hidráulica a un tensionador de pernos con un actuador electro-hidráulico fácil de manejar y compacto que, con una única carrera, proporcione exactamente la presión hidráulica que se necesita para alargar físicamente un perno de una conexión apernada a ser apretada. De este modo, la calidad de apretado de cualquier clase de conexión apernada es elevada y constante. Además, el sistema es muy seguro puesto que no trabaja con una presión innecesariamente elevada y no contiene conexiones y mangueras que sean innecesariamente largas y/o vulnerables al fallo. Debido a esta compacidad y el peso del sistema comparativamente bajo, el sistema de acuerdo con la invención puede usarse para conexiones apernadas que son difíciles o peligrosas de acceder o que necesitan ser apretadas mediante un robot o un sistema automatizado similar. La compacidad simplifica significativamente la automatización de tal sistema robot.

El sistema de acuerdo con la invención posibilita a un usuario desconectar y, en su caso, volver a conectar, ventajosamente, el cilindro del actuador y la al menos una cámara de presión uno a la otra con el fin de suministrar, si están conectados el uno a la otra, por medio del cilindro del actuador y la al menos una cámara de presión, la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil para la cantidad de una altura de carrera del útil del pistón del útil. En este contexto, el actuador hidráulico y el tensionador de pernos pueden ser desconectados y conectados tan a menudo como se desee o se necesite, en donde la función del sistema, específicamente suministrar la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil para la cantidad de una altura de carrera del útil del pistón del útil, está siendo mantenida para el caso en el que el actuador hidráulico y el tensionador de pernos están conectados uno al otro de manera estanca a la presión y estanca al líquido. Tal desconexión o conexión, respectivamente, puede ocurrir si un usuario quiere revisar, reparar o cambiar una parte del sistema de presión hidráulico. Además, el actuador hidráulico del sistema puede, ventajosamente, usarse para más que un sólo tensionador de pernos o el tensionador de pernos puede, ventajosamente, usarse en combinación con diversos actuadores hidráulicos que suministren diversas cantidades totales de presión hidráulica.

El actuador electro-hidráulico podría estar integrado en el tensionador lo que posibilita el combinar todo en una unidad. Como resultado, no se necesitan ningunas mangueras/conexiones con presión elevada lo que reduce el riesgo de accidentes y aumenta la vida útil del sistema.

En una realización ventajosa de la invención, el actuador hidráulico puede ser desconectado o conectado al tensionador de pernos de manera “conectar y funcionar”. En este contexto, el cilindro del actuador del actuador hidráulico puede ser conectado directamente a la al menos una cámara de presión del tensionador de pernos de manera estanca a la presión y estanca al líquido enchufando una salida del cilindro del actuador en al menos una entrada de la al menos una cámara de presión. Como alternativa, una entrada de la al menos una cámara de presión del tensionador de pernos podría ser enchufada directamente en una salida del cilindro del actuador. Viceversa, el cilindro del actuador del actuador hidráulico puede ser desconectado de la al menos una cámara de presión del tensionador de pernos tirando de la salida del cilindro del actuador hacia fuera de la al menos una entrada de la al menos una cámara de presión. Como alternativa, el tensionador de pernos podría ser desconectado del cilindro del actuador tirando de la entrada de la al menos una cámara de presión hacia fuera de la salida del cilindro del actuador.

En un ejemplo, en al menos uno de la al menos una cámara de presión y el cilindro del actuador comprenden una válvula de seguridad. Así, si estos componentes son desconectados uno del otro, por ejemplo durante revisión o mantenimiento, cada válvula de seguridad impide una posible fuga de medio hidráulico residual el cual, por ejemplo, permaneció dentro del cilindro del actuador o de la al menos una cámara de presión.

En otra realización ventajosa de la invención, el sistema comprende medios de conexión en forma de un elemento hueco rígido corto que conecta el cilindro del actuador en una salida con al menos una entrada de la al menos una cámara de presión, cuyos medios de conexión están construidos para posibilitar que el cilindro del actuador y la al menos una cámara de presión se puedan desconectar y se puedan conectar, preferiblemente se puedan enchufar, uno a la otra con el fin de suministrar, si están conectados uno a la otra, por medio del cilindro del actuador y la al menos una cámara de presión, la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil para la cantidad de una altura de carrera de útil del pistón del útil. Así, los procedimientos de conexión o desconexión “conectar y funcionar” mantenedores de la función explicados anteriormente pueden ser ejecutados con la ayuda de los medios de conexión. Además, los medios de conexión pueden, ventajosamente, actuar como un acoplamiento o un distribuidor. La forma de hueco rígido corto de los medios de conexión posibilita que el pistón del actuador esté fijado mecánicamente cerca del tensionador de pernos y forme una unidad mecánica lo que aumenta la compacidad y la seguridad.

Ventajosamente, también los medios de conexión comprenden al menos una válvula de seguridad, muy ventajosamente una en cada sección de conexión. Así, si la cámara de presión y el cilindro del actuador están desconectados una del otro en o con los medios de conexión, respectivamente, cada válvula de seguridad impide una posible fuga del medio hidráulico.

De acuerdo con la invención, el actuador hidráulico es una actuador electro-hidráulico accionado mediante un motor eléctrico. Si el actuador electro-hidráulico comprende un husillo alojado en un alojamiento del husillo, el cual está conectado al cilindro del actuador en un segundo extremo del alojamiento del husillo, en donde el motor eléctrico está conectado axialmente al husillo en un primer extremo del alojamiento del husillo, el motor eléctrico puede hacer rotar al husillo. El actuador electro-hidráulico puede ser alimentado, por ejemplo, mediante una batería. Así, el actuador electro-hidráulico está realizado como un útil compacto, fácil de manejar y móvil que, ventajosamente, puede ser llevado en una caja de herramientas o un contenedor similar.

En una realización muy ventajosa del sistema, el alojamiento del husillo aloja, además, una tuerca del husillo conectada axialmente al husillo. Así, el motor eléctrico puede hacer rotar a la tuerca del husillo con el fin de mover el husillo de manera sustancialmente lineal según de una dirección axial del actuador electro-hidráulico. Si, además, el motor eléctrico hace rotar a la tuerca del husillo por medio de una polea con correa dentada que está arrollada alrededor de una primera rueda dentada rotada por el motor eléctrico y alrededor de una segunda rueda dentada conectada axialmente a la tuerca del husillo, en donde el diámetro de la segunda rueda dentada es mayor que el diámetro de la primera rueda dentada, el movimiento lineal del husillo puede controlarse, ventajosamente, de manera muy precisa.

Ventajosamente, el husillo está conectado al pistón del actuador por medio de una corredera del husillo que coopera con acanaladuras de guiado formadas en el interior del alojamiento del husillo, en donde las acanaladuras de guiado discurren de manera sustancialmente lineal según la dirección axial y en donde la tuerca del husillo está construida para mover el husillo y la corredera del husillo según esta dirección axial. Así, la rotación del husillo y de la corredera del husillo está impedida.

En otra realización ventajosa de la invención, el alojamiento del husillo en su segundo extremo puede estar conectado al cilindro del actuador por medio de un alojamiento del pistón construido para guiar el pistón del actuador, el cual está sellado en la sección de contacto con el alojamiento del pistón con un sellado dinámico. Esto permite guiar al pistón del actuador a lo largo de un movimiento sustancialmente lineal según la dirección axial del actuador electro-hidráulico. Al mismo tiempo, posibilita desconectar de manera estanca a la presión y al líquido el alojamiento del pistón del cilindro del actuador lo cual facilita unos posibles trabajos de revisión o reparación y mejora la fiabilidad del sistema.

En una realización muy ventajosa de la invención, el alojamiento del pistón puede comprender una abertura de sangrado construida para sangrar el cilindro del actuador en caso de que el pistón del actuador esté retraído hacia el sellado dinámico.

De acuerdo con la invención, la al menos una cámara de presión está construida para suministrar presión dinámica por medio del medio hidráulico a un pistón del útil. El pistón del útil puede tener al menos uno de un diámetro que es mayor que el diámetro de un pistón del actuador y una altura de carrera del útil que es menor que la altura de carrera del actuador del pistón del actuador. Así, la presión hidráulica generada por una carrera del pistón del actuador en el cilindro del actuador puede mantenerse en el tensionador de pernos y la altura de carrera del útil del pistón del útil, la cual, ventajosamente, es mucho más pequeña que la altura de carrera del actuador del pistón del actuador, puede controlarse de manera muy precisa y generar fuerzas elevadas. Esto es especialmente importante para tensionadores de pernos donde la altura de carrera del útil del pistón del útil necesita ser controlada muy precisamente con el fin de controlar el alargamiento físico muy precisamente.

Éstas y otras realizaciones ventajosas de la invención de explicarán basándose en la descripción que sigue y los dibujos que acompañan. El experto en la técnica entenderá que diversas realizaciones pueden combinarse.

La figura 1 muestra, en una sección transversal, un sistema de acuerdo con una primera realización del la invención, en donde un pistón del actuador está en un estado inyectado.

La figura 2 muestra, en una sección transversal, el sistema de la figura 1, en donde el pistón del actuador está en un estado retraído.

La figura 3A muestra, en una vista lateral, un actuador electro-hidráulico de la figura 1.

La figura 3B muestra, en una vista frontal, el actuador electro-hidráulico de la figura 1.

La figura 4 muestra, en una vista desde arriba, el actuador electro-hidráulico de la figura 1.

La figura 5 muestra, en una vista en perspectiva desde arriba, el actuador electro-hidráulico de la figura 1.

La figura 6 muestra, en una vista frontal, un tensionador de pernos que comprende un sistema de suministro de medio hidráulico de acuerdo con una segunda realización de la invención.

Las figuras 1 y 2 muestran un sistema 1 para suministrar presión hidráulica a un tensionador de pernos 2 de acuerdo con una primera realización de la invención. El sistema 1 comprende el tensionador de pernos 2 con una cámara de presión 3, un actuador electro-hidráulico 4 con un cilindro del actuador 5 y un sistema de suministro de medio hidráulico 7 que suministra un medio hidráulico 11 al sistema 1. Medios de conexión 8 conectan el cilindro del actuador 5 en una salida 9 con una salida 10 de la cámara de presión 3. Los medios de conexión 8 son en forma de un elemento hueco rígido corto, específicamente un tubo que sostiene mecánicamente y conecta el tensionador de pernos 2 y el actuador electro-hidráulico 4 muy juntos como una unidad mecánica lo que aumenta la compacidad y la seguridad.

El cilindro del actuador 5 del actuador electro-hidráulico 4, el cual se muestra también en las figuras 3A a 5, aloja un pistón del actuador 6. Este pistón del actuador 6 es movido de manera sustancialmente lineal según un dirección axial 24 del actuador electro-hidráulico 4 desde un estado retraído, mostrado en la figura 2, hasta un estado inyectado, mostrado en la figura 1, o viceversa. La potencia del actuador electro-hidráulico 4 es entregada por un motor eléctrico 13. Este motor eléctrico 13 hace rotar una primera rueda dentada 20, cuya rotación es transferida por una polea de correa dentada 19 hasta una segunda rueda dentada 21, en donde la polea de correa dentada 19 está arrollada alrededor de la primera rueda dentada 20 y de la segunda rueda dentada 21, respectivamente. La segunda rueda dentada 21 está conectada axialmente a una tuerca del husillo 18 en un primer extremo 16 de un alojamiento del husillo 14, en donde la tuerca del husillo 18 está alojada por el alojamiento del husillo 14. El alojamiento del husillo 14 también aloja un husillo 15 conectado axialmente a la tuerca del husillo 18.

En un segundo extremo 17, el alojamiento del husillo 14 está conectado al cilindro del actuador 5 por medio del alojamiento del pistón 25 construido para guiar el pistón del actuador 6. El pistón del actuador 6 penetra en el alojamiento del pistón 25 con su primer extremo 32 y está sellado en el alojamiento del husillo 14 - el alojamiento del pistón 25 interactúa por medio de una junta tórica 26 - y en el alojamiento del pistón 25 - el cilindro del actuador 5 interactúa por medio de un sellado dinámico 27. Los expertos en la técnica son conscientes del hecho de que pueden usarse otros medios de sellado conocidos. El alojamiento del pistón 25 comprende una abertura de sangrado 28 construida para sangrar el cilindro del actuador 5 en caso de que el pistón del actuador 6 esté retraído hacia el sellado dinámico 27. El husillo 15, en su segundo extremo 33, y el pistón del actuador 6, en su primer extremo 23, están conectados por medio de una corredera del husillo 22. La corredera del husillo 22 coopera con acanaladuras de guiado 23 formadas en el interior del alojamiento del husillo 14. Las acanaladuras de guiado 23 discurren de manera sustancialmente lineal según la dirección axial 24.

Cuando el motor eléctrico 13 hacer rotar a la tuerca del husillo 18, el husillo 15 y la corredera del husillo 22 son movidos desde el estado inyectado hasta el estado retraído, o viceversa, de manera sustancialmente lineal según la dirección axial 24. Puesto que la corredera del husillo 22 coopera con las acanaladuras de guiado 23, está impedida una rotación del husillo 15 y de la corredera del husillo 22. Un diámetro 35 de la segunda rueda dentada 21 que hace rotar a la tuerca del husillo 18 es mayor que un diámetro 34 de la primera rueda dentada 20 rotada por el motor 13. Así, la transmisión de rueda dentada es grande, lo cual permite controlar el movimiento sustancialmente lineal del husillo 15 y de la corredera del husillo 22 de manera muy precisa. Como consecuencia, la generación de la presión hidráulica puede ser controlada de manera muy precisa, cuya precisión sólo está limitada por la precisión de la medida de la presión hidráulica .La relación del diámetro 35 de la segunda rueda dentada 21 al diámetro 34 de la primera rueda dentada 20 depende del tensionador de pernos 2 y de con qué precisión se desee o necesite el ajuste fino de la presión. Cambiando los diámetros 34 y 35 de las ruedas dentadas 20 y 21, esta relación puede adaptarse. La potencia generada por el motor 13 es transferida en el movimiento lineal del pistón del actuador 6 y, de este modo, esta potencia es transferida por el medio hidráulico 11 desde el cilindro del actuador 5 a través de los medios de conexión 8 hasta la cámara de presión 3 del tensionador de pernos 2. Tan pronto como la presión en la cámara de presión 3 se eleva, la potencia es transferida a un pistón del útil 12. Como consecuencia, el pistón del útil 12 es movido de manera sustancialmente lineal según una dirección 31 del pistón del útil. El motor 13 puede ser alimentado mediante una batería. Así, el actuador electro-hidráulico 4 se realiza como un útil compacto, fácil de manejar y móvil que permite suministrar una fuerza elevada al pistón del útil 12 con la fuerza, o potencia, comparativamente baja de la batería.

En el actuador electro-hidráulico 4 de acuerdo con la invención, no hay orificios, válvulas o posibles acaecimientos de caídas de presión bruscas. Por lo tanto, los únicos contribuyentes de calor son el flujo y la compresión del medio hidráulico 11 y la fricción en el sellado, por ejemplo en el sellado dinámico 27. Por lo tanto, no es necesaria refrigeración adicional del actuador electro-hidráulico 4 o del sistema 1. Debido al diseño de acuerdo con la invención del cilindro del actuador 5 y del pistón del actuador 6, no hay fuga de medio hidráulico 11 en estos componentes y la cantidad de la presión hidráulica transmitida al tensionador de pernos 2 puede tener un ajuste fino con mucha precisión, por ejemplo mediante un controlador lógico programable (PLC).

Puesto que el pistón del útil 12 tiene un diámetro 36 que es mucho más grande que el diámetro 37 del pistón del actuador 6, la altura de carrera del actuador 39 del pistón del actuador 6 es mucho más grande que la altura de carrera del útil 38 del pistón del útil 12, por ejemplo, alrededor de diez veces mayor. Así, una altura de carrera del actuador 39 completa del pistón del actuador 6 da como resultado una altura de carrera del útil 38 del pistón del útil 12 comparativamente baja, la cual es suficiente para alargar un perno para apretado con fuerzas muy elevadas. Como consecuencia, la presión en el interior de la cámara de presión 3 así como la altura de carrera del útil 38 del pistón del útil 12 resultante puede ser controlada con mucha precisión.

En la presente realización de la invención, los medios de conexión 8 está diseñados como un tubo rígido con dos conectores macho que son, respectivamente, metidos empujando en la salida 9 del cilindro del actuador 5 y en la entrada 10 de la cámara de presión 3, conectando, de este modo, de manera estanca al líquido y a la presión el cilindro del actuador 5 con la cámara de presión 3 del tensionador de pernos 2.

Medios de conexión similares pueden ser, también, una parte integral del actuador electro-hidráulico 4, más precisamente, del cilindro del actuador 5. En este caso, una salida del cilindro del actuador 5 sería enchufada directamente en una entrada de la cámara de presión 3, evitando enteramente, de este modo, cualesquiera tuberías o mangueras hidráulicas. El experto en la técnica entenderá que medios de conexión similares pueden realizarse de muchas maneras diferentes.

Los medios de conexión 8, así como la cámara de presión 3 y el cilindro del actuador 5 pueden comprender una válvula de seguridad. En caso de que la cámara de presión 3 y el cilindro del actuador 5 estén desconectados una del otro en o con los medios de conexión 8, cada válvula de seguridad impide un posible fuga del medio hidráulico 11. Así, cualquier componente puede ser desconectado en cualquier momento. Por ejemplo, después de que el cilindro del actuador 5 sea desmontado del tensionador de pernos 2, el cilindro del actuador 5 puede ser conectado a otro tensionador de pernos 2. También, por ejemplo, otro actuador hidráulico o electro-hidráulico con un cilindro del actuador que proporcione una presión más elevada o más baja puede ser conectado al tensionador de pernos 2. Por este medio, el medio hidráulico 11 puede ser perdido durante el cambio del actuador electro-hidráulico de tal forma que el sistema de suministro de medio hidráulico 7 puede volver a suministrar al sistema 1 medio hidráulico 11, por ejemplo desde un depósito 29. Este depósito 29 también puede ser añadido en caso de que se necesite compensar una posible fuga del medio hidráulico 11. El depósito 29 está conectado al cilindro del actuador 5 y a la cámara de presión 3 en una abertura 40, respectivamente. Además, también los medios de conexión 8 pueden conectarse al depósito 29. Esto puede ser de especial interés en caso de que los medios de conexión 8 actúen adicionalmente como un acoplador o distribuidor del medio hidráulico 11.

Como alternativa, sólo el tensionador de pernos 2 puede estar conectado al sistema de suministro de medio hidráulico 7. En este caso, el medio hidráulico 11 es suministrado por el sistema de suministro de medio hidráulico 7, que es posible que incluya el depósito 29, a través de la cámara de presión 3 del tensionador de pernos 2, si el actuador electro-hidráulico 4 es desconectado del tensionador de pernos 2 y vuelto a conectar, o si otro actuador hidráulico o electro-hidráulico con un cilindro del actuador que proporciona una presión más elevada o más baja es conectado al tensionador de pernos 2.

Como alternativa, sólo el actuador electro-hidráulico 4 puede estar conectado al sistema de suministro de medio hidráulico 7. En este caso, el medio hidráulico 11 es suministrado por el sistema de suministro de medio hidráulico 7, que es posible que incluya el depósito 29, a través de cilindro del actuador 5 del actuador electro-hidráulico 4 si el actuador electro-hidráulico 4 es desconectado del tensionador de pernos 2 y vuelto a conectar, o si otro actuador hidráulico o electro-hidráulico con un cilindro del actuador que proporciona una presión más elevada o más baja es conectado al tensionador de pernos 2.

En todos los ejemplos dados anteriormente, el medio hidráulico 11 puede ser suministrado a todos los componentes del sistema 1 por gravedad, en donde el depósito 29 está posicionado en consecuencia. Si sólo el actuador electrohidráulico 4 está conectado al sistema de suministro de medio hidráulico 7, el medio hidráulico 11 puede, como alternativa, ser suministrado a todos los componentes del sistema 1 por el pistón del actuador 6. En cualquier caso, la presión en el interior del sistema 1 puede crecer (de nuevo), después de que el medio hidráulico 11 sea suministrado a todas las tuberías y cámaras conectadas. El cilindro del actuador 5 puede comprender la válvula de seguridad con el fin de impedir una posible fuga del medio hidráulico 11. Además, el medio hidráulico 11 que está en el interior del cilindro del actuador 5 puede ser mantenido mediante presión negativa durante el intercambio del actuador electro-hidráulico 4, generado retrayendo el pistón del actuador 6 y manteniéndolo en el estado retraído. Además, la al menos una cámara de presión 3, el cilindro del actuador 5 y los medios de conexión 8 pueden comprender una válvula de sobrepresión con el fin de impedir una presión demasiado elevada en el sistema 1. Los medios de conexión 8 pueden, como alternativa, estar hechos de un material flexible y pueden comprender dos conectores hembra o uno macho y uno hembra. Los medios de conexión 8 también pueden comprender una conexión roscada o pueden estar diseñados como un acoplador, que conecta diferentes bridas con diferentes diámetros o mecanismos de conexión. Los medios de conexión 8 también pueden estar diseñados como un distribuidor del medio hidráulico 11, conectando más que sólo una cámara de presión 3 o más que sólo un tensionador de pernos 2, en donde los medios de conexión 8 pueden comprender una válvula de seguridad en cada una de sus salidas. Los medios de conexión 8 pueden estar hechos de al menos un material, tal como goma, plástico, textil, metal, plástico reforzado con fibras o una combinación de los mismos.

El sistema de suministro de medio hidráulico 7 puede comprender depósitos adicionales para le medio hidráulico 11, por ejemplo para cada parte del sistema 1. Además, el sistema de suministro de medio hidráulico 7 puede suministrar medio hidráulico 11 a más de sólo una cámara de presión 3 de un tensionador de pernos. El sistema de suministro de medio hidráulico 7 puede ser una parte integral del actuador electro-hidráulico 4 o del tensionador de pernos 2, como se muestra en la figura 6 para el ejemplo de un tensionador de pernos, o de cualquier otra parte posible del sistema 1. Las tuberías 30 del sistema de suministro de medio hidráulico 7 pueden estar hechas de un material flexible o rígido tal como goma, plástico, textil, metal, plástico reforzado con fibras o una combinación de los mismos. Las conexiones o conectores entre las líneas 30 pueden hacerse de al menos uno de los materiales mencionados previamente y teniendo un mecanismo de conexión o encaje con ajuste suave, con lengüeta, roscado o con trinquete.

En el caso en el que el sistema de suministro de medio hidráulico 7 es una parte integral de un componente del sistema 1, tal como el actuador electro-hidráulico 4, puede no ser necesaria ninguna tubería 30 en absoluto, o tuberías similares y un depósito 29 pueden ser una parte integral del alojamiento del componente. En este caso, especialmente si el actuador electro-hidráulico 4 comprende una válvula de seguridad, el actuador electro-hidráulico 4 puede ser desconectado y conectado al tensionador de pernos 2, respectivamente, con o sin el uso de medios de conexión 8, tan a menudo como se desee o se necesite, en donde se está manteniendo la función del sistema 1, específicamente suministrar, con al menos una carrera de la altura de carrera del actuador 39 del pistón del actuador 6, al menos la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil 12 para la cantidad de una altura de carrera del útil 38 del pistón del útil 12,.

En una segunda realización de la invención, según se muestra en la figura 6, el sistema 1 comprende un tensionador de pernos 41. El tensionador de pernos 41 comprende un sistema de suministro de medio hidráulico 7 con un depósito 29 para un medio hidráulico 11. El tensionador de pernos 41 comprende dos cámaras de presión, las cuales no son visibles en la figura 6, en donde cada cámara de presión está provista del medio hidráulico 11 a través de una abertura 40. El actuador electro-hidráulico 4 puede estar conectado al tensionador de pernos 41 en una entrada 10 directamente o por medio de medios de conexión 8 adicionales.

Los términos “apretar” o “apriete” en la descripción debe entenderse que cubren el significado de los términos apernado o apriete dinamométrico o precarga o pretensado o atornillado.

El sistema 1 de acuerdo con la invención es especialmente bien adecuado para el apriete de pernos dispuestos en conexiones embridadas o conexiones con bridas circulares tal como es el caso para turbinas eólicas, molinos de viento, oleoductos, torres usadas como mástil de antena o vigilancia o estructuras similares. Tales procedimientos de apriete pueden ejecutarse manual o automáticamente mediante un robot, en donde el sistema 1 o el actuador electro-hidráulico 4 de acuerdo con la invención pueden aplicarse en cualquier caso.

El actuador hidráulico puede ser el actuador electro-hidráulico 4, accionado por el motor eléctrico 13, el cual puede ser alimentado por una batería, de acuerdo con la primera y la segunda realizaciones de la invención. Además, el actuador hidráulico puede ser un actuador electro-hidráulico alimentado desde la red eléctrica conectado por medio de un cable y un enchufe. Además, el actuador hidráulico puede estar alimentado mediante aire comprimido o manualmente mediante un manubrio o mediante un émbolo de mano.

En general, el sistema 1 o el actuador electro-hidráulico 4 pueden usarse en conexión con cualquier clase de aplicación industrial y con cualquier clase de receptor de presión, tal como un tensionador de pernos operado a mano o automatizado, una prensa hidráulica, un gato hidráulico, un transductor de presión, una célula de medida de presión o un dispositivo de control tal como una válvula, especialmente en el caso donde las mangueras y las bombas externas son un problema importante.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Sistema (1) para suministrar presión hidráulica a un tensionador de pernos (2, 41) que comprende el tensionador de pernos (2, 41) con al menos una cámara de presión (3) y un pistón del útil (12), un sistema de suministro de un medio hidráulico (7) y un actuador hidráulico con un cilindro del actuador (5) que aloja un pistón del actuador (6), en donde el cilindro del actuador (5) está conectado a la al menos una cámara de presión (3) de manera estanca a la presión y estanca al líquido con el fin de suministrar a través de la al menos una cámara de presión (3) la presión hidráulica por medio de un medio hidráulico (11) al pistón del útil (12), caracterizado por que

el actuador hidráulico es un actuador electro-hidráulico (4) que comprende un motor eléctrico (13) construido para generar la potencia del actuador electro-hidráulico (4) y en donde el pistón del actuador (6) está construido para suministrar, con una carrera de una altura de carrera del actuador (39) del pistón del actuador (6), al menos la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil (12) para la cantidad de una altura de carrera del útil (38) del pistón del útil (12).

2. Sistema (1) según la reivindicación 1, en donde el cilindro del actuador (5) y la al menos una cámara de presión (3) están diseñados para poderse desconectar y poderse conectar, preferiblemente poderse enchufar, uno a la otra con el fin de suministrar, si están conectados uno a la otra, por medio del cilindro del actuador (5) y la al menos una cámara de presión (3), la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil (12) para la cantidad de una altura de carrera de útil (38) del pistón del útil (12).

3. Sistema (1) según la reivindicación 1 o 2, en donde el sistema de suministro de medio hidráulico (7) está conectado a al menos uno de: la al menos una cámara de presión (3) y el cilindro del actuador (5).

4. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el sistema (1) comprende medios de conexión (8) en forma de un elemento hueco rígido corto que conecta el cilindro del actuador (5) en una salida (9) con al menos una entrada (10) de la al menos una cámara de presión (3), cuyos medios de conexión (8) están construidos para posibilitar que el cilindro del actuador (5) y la al menos una cámara de presión (3) se puedan desconectar y se puedan conectar, preferiblemente se puedan enchufar, uno a la otra con el fin de suministrar, si están conectados uno a la otra, por medio del cilindro del actuador (5) y la al menos una cámara de presión (3), la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil (12) para la cantidad de una altura de carrera de útil (38) del pistón del útil (12).

5. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la altura de carrera de útil (38) del pistón del útil (12) es menor que la altura de carrera del actuador (39) del pistón del actuador (6).

6. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el actuador electro-hidráulico (4) comprende un alojamiento del husillo (14), que aloja un husillo (15) conectado axialmente a una tuerca del husillo (18), cuyo alojamiento del husillo (14) está conectado al cilindro del actuador (5) en un segundo extremo (17) del alojamiento del husillo (14), en donde el motor eléctrico (13) está conectado axialmente a la tuerca del husillo (18) en un primer extremo (16) del alojamiento del husillo (14) y está construido para hacer rotar la tuerca del husillo (18) con el fin de mover el husillo (15) de manera sustancialmente lineal según una dirección axial (24) del actuador electro-hidráulico (4) .

7. Sistema (1) según la reivindicación 6, en donde el motor eléctrico (13) está construido para hacer rotar a la tuerca del husillo (18) por medio de una polea con correa dentada (19) arrollada alrededor de una primera rueda dentada (20) y alrededor de una segunda rueda dentada (21) conectada axialmente a la tuerca del husillo (18), en donde un diámetro (35) de la segunda rueda dentada (21) es mayor que el diámetro (34) de la primera rueda dentada (20).

8. Sistema (1) según la reivindicación 6 o 7, en donde el husillo (15), en un segundo extremo (33), está conectado a un primer extremo (32) del pistón del actuador (6) por medio de una corredera del husillo (22) que coopera con acanaladuras de guiado (23) formadas en el interior del alojamiento del husillo (14), en donde las acanaladuras de guiado (23) discurren de manera sustancialmente lineal según la dirección axial (24) y en donde la tuerca del husillo (18) está construida para mover el husillo (15) y la corredera del husillo (22) según la dirección axial (24).

9. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el alojamiento del husillo (14), en su segundo extremo (17), está conectado al cilindro del actuador (5) por medio de un alojamiento del pistón (25) con una abertura de sangrado (28) construida para sangrar el cilindro del actuador (5), cuyo alojamiento del pistón (25) está construido para guiar el pistón del actuador (6), el cual está sellado en la sección de contacto con el alojamiento del pistón (25) con un sellado dinámico (27).

10. Uso de un actuador electro-hidráulico (4) para el sistema de la reivindicación 1, en donde el actuador electrohidráulico (4) comprende el motor eléctrico (13) y un alojamiento del husillo (14), en donde el alojamiento del husillo (14), en su segundo extremo (17), está conectado, preferiblemente por medio de un alojamiento del pistón (25) al cilindro del actuador (5) del actuador electro-hidráulico (4), cuyo cilindro del actuador (5) aloja el pistón del actuador (6), y en donde el alojamiento del husillo (14) aloja un husillo (15) conectado axialmente a una tuerca del husillo (18), en donde el motor eléctrico (13) está construido para hacer rotar la tuerca del husillo (18) con el fin de mover el husillo (15) según una dirección axial (24), y en donde el husillo (15), en un segundo extremo (33), está conectado a un primer extremo (32) del pistón del actuador (6), preferiblemente por medio de una corredera del husillo (22) que coopera con acanaladuras de guiado (23) formadas en el interior del alojamiento del husillo (14), y que discurren de manera sustancialmente lineal según la dirección axial (24) del actuador electro-hidráulico (4), en donde el cilindro del actuador (5) se puede conectar a la cámara de presión (3) del tensionador de pernos (2, 41) y está construido para suministrar, si está conectado a la cámara de presión (3), con una carrera de una altura de carrera del actuador (39) del pistón del actuador (6), al menos la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil (12) para la cantidad de una altura de carrera del útil (38) del pistón del útil (12) del tensionador de pernos (2, 41).

11. Uso de un actuador electro-hidráulico (4) según la reivindicación 10, en donde el actuador electro-hidráulico (4) está diseñado para poderse conectar y poderse desconectar, preferiblemente poderse enchufar, al tensionador de pernos (2, 41) con el fin de suministrar, si está conectado al tensionador de pernos (2, 41), la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil (12) para la cantidad de una altura de carrera del útil (38) del pistón del útil (12).

12. Uso de un actuador electro-hidráulico (4) según la reivindicación 10 u 11, en donde el actuador electro-hidráulico (4) en una salida (9) del cilindro del actuador (5) comprende medios de conexión (8) en forma de un elemento hueco rígido corto construido para posibilitar que el actuador electro-hidráulico (4) se pueda desconectar y se pueda conectar, preferiblemente se pueda enchufar, al tensionador de pernos (2, 41) con el fin de suministrar, si está conectado al tensionador de pernos (2, 41), la cantidad de presión hidráulica que se necesita para mover el pistón del útil (12) para la cantidad de una altura de carrera del útil (38) del pistón del útil (12).

13. Uso de un actuador electro-hidráulico (4) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde el actuador electro-hidráulico (4) comprende un sistema de suministro de un medio hidráulico (7), en donde el cilindro del actuador (5) o los medios de conexión (8) comprenden al menos una válvula de seguridad construida para impedir la fuga del medio hidráulico (11).

14. Uso de un actuador electro-hidráulico (4) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde el motor eléctrico (13) está construido para hacer rotar a la tuerca del husillo (18) por medio de una polea con correa dentada (19) arrollada alrededor de una primera rueda dentada (20), en donde el motor eléctrico (13) está construido para hacer rotar la primera rueda dentada (20), y alrededor de una segunda rueda dentada (21) conectada axialmente a la tuerca del husillo (18), en donde un diámetro (35) de la segunda rueda dentada (21) es mayor que el diámetro (34) de la primera rueda dentada (20).

15. Uso de un actuador electro-hidráulico (4) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en donde el actuador electro-hidráulico es de la forma y tamaño y peso para ser sostenido manualmente y conectado por un operario al tensionador de pernos (2, 41).