Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine multifunktionale Drehmomentdetektionsvorrichtung, und insbesondere eine Detektionsvorrichtung die mit verschiedenen Drehmomentvorrichtungen und Werkzeugteilen in einander entgegengesetzten Richtungen verbunden werden kann, um eine Detektion, Übertragung, Alarmierung und Speicherung eines aktuell auf sie wirkenden Drehmomentwerts und eines Winkelwerts einer Ausrichtung im Betrieb durchführen zu können.The present invention relates to a multifunctional torque detection device, and more particularly to a detection device which can be connected to various torque devices and tool parts in opposite directions to perform detection, transmission, alarming and storage of a current torque value and an in-use angle value can.
2. Stand der Technik2. State of the art
Ein Handwerkzeug, Elektrowerkzeug oder pneumatisches Werkzeug, wie beispielsweise ein Steckschlüsseleinsatz oder ein Scharubenschlüssel, wird im Montage- und Wartungsberieb des Maschinenbaus weit verbreitet genutzt um Befestigungselemente mit Gewinde, beispielsweise Schrauben und Muttern, anzuziehen oder zu lösen, die an einer Maschine oder an einem mechanischen Teil befestigt sind. Für den hochpräzsen Maschinenbau müssen die Schrauben oder Muttern jedoch unter Beachtung vorgegebener Betriebsabläufe mit vorgegebenen Drehmomentniveaux angezogen oder gelöst werden. Eine unsachgemäße Betätigung eines Handwerkzeugs, eines Elektrowerkzeugs oder eines pneumatischen Werkzeug bei der Anwendung eines Drehmoments kann unbeabsichtigt Schäden oder einen Bruch eines Gewinde-Befestigungselements oder eines Gewindelochs verursachen und kann daher zu unerwünschten Schäden der Funktion und der Betriebsgenauigkeit der Maschine führen. Konventionelle Handwerkzeuge, Elektrowerkzeuge oder pneumatische Werkzeuge sind nicht dazu in der Lage, das im Betrieb aufgewandte und auf sie wirkende Drehmoment zu detektieren und darzustellen, wodurch ein Benutzer das Niveau des ausgeübten Drehmoments nicht wahrnehmen kann und sich daher auf seine oder ihre Erfahrung und Sorgfalt verlassen muss, während das Handwerkzeug oder elektrische oder pneumatisches Werkzeug betätigt wird. Dies kann zu einer unsachgemäßen Ausübung von Drehmoment durch menschliche Fehler führen.A hand tool, power tool or pneumatic tool, such as a socket wrench or a Scharubenschlüssel is widely used in assembly and maintenance oversize mechanical engineering to fasten fasteners, such as screws and nuts, tighten or loosen, on a machine or on a mechanical Part are attached. However, for high-precision mechanical engineering, the bolts or nuts must be tightened or loosened with predetermined torque levels, observing given operations. Improper operation of a hand tool, power tool, or pneumatic tool when applying torque may inadvertently cause damage or breakage of a threaded fastener or threaded hole, and may therefore result in undesirable damage to the function and operating accuracy of the machine. Conventional hand tools, power tools, or pneumatic tools are incapable of detecting and displaying the operating torque applied and acting on them, whereby a user can not perceive the level of torque applied, and therefore relies on his or her experience and care while the hand tool or electrical or pneumatic tool is being operated. This can lead to improper exercise of torque due to human error.
Ferner muss ein Drehmomentschlüssel während seiner Betätigung häufig in einem bestimmten Horizontalwinkel gehalten werden. Wenn die Ratsche oder der Steckschlüsseleinsatz nicht auf einen gewünschten und geeigneten Horizontalwinkel eingestellt ist, kann eine Schraube oder eine Mutter, die gerade angezogen wird, durch eine Beschädigung ihres Gewindes beschädigt werden. Bislang verlässt sich ein fähiger Benutzer vollständig auf seine oder ihre Erfahrung und ein effektives Management oder eine Alarmfunktion können nicht realisiert werden.Furthermore, a torque wrench must often be kept at a certain horizontal angle during its actuation. If the ratchet or socket is not set to a desired and suitable horizontal angle, a screw or nut being tightened may be damaged by damage to its thread. So far, a skilled user relies completely on his or her experience, and effective management or alarming can not be realized.
Andererseits würden die Kosten für den Entwurf und die Herstellung der Werkzeuge stark steigen, wenn jedes Handwerkzeug, Elektrowerkzeug oder pneumatische Werkzeug einzeln mit einem speziellen Drehmomentdetektor ausgestattet würde, um ein Handwerkzeug, Elektrowerkzeug, oder pneumatisches Werkzeug mit Drehmomentdetektion bereitzustellen, so dass dies nicht für alle Anwendungen, in welchen Handwerkzeuge, Elektrowerkzeuge und pneumatische Werkzeuge zur Ausübung eines Drehmoments auf ein Werkstück verwendet werden, machbar ist.On the other hand, the cost of designing and manufacturing the tools would greatly increase if each hand tool, power tool, or pneumatic tool were individually equipped with a special torque detector to provide a hand tool, power tool, or pneumatic tool with torque detection, so that not all Applications in which hand tools, power tools and pneumatic tools are used to apply torque to a workpiece is feasible.
Andere Referezen aus diesem technischen Gebiet sind ebenfalls bekannt. Beispielsweise offenbart das taiwanesische Patent No. I300027 einen Drehmomentschlüssel mit einem Antriebskopf, der mit einer Drehmoment Displayvorrichtung ausgestattet ist und das taiwanesische Patent No. I307305 offenbart eine digitale Alarmvorrichtung für Drehmomentschlüssel. Beide taiwanesischen Patente illustrieren herkömmliche Lösungen, in welchen Display- oder Alarmvorrichtungen zur Drehmomentdetektion auf Drehmomentschlüsselen montiert werden, um das Drehmoment zu detektieren. In solchen bekannten Lösungen ist die Montage einer Drehmomentdetektions- und Darstellungsvorrichtugen auf dem Drehmomentschlüssel ein schwieriges Unterfangen und dies macht die Herstellung des Drehmomentschlüssels sehr kompliziert. Ferner stellen beide Patente nur eine Lösung zur Drehmomentdetektion bereit, die nur für spezielle Drehmomentschlüssel anwendbar ist, nicht jedoch für jede Art von Handwerkzeugen, Elektrowerkzeugen und pneumatischen Werkzeugen geeignet ist.Other references from this technical field are also known. For example, this discloses Taiwanese Patent No. I300027 a torque wrench with a drive head, which is equipped with a torque display device and the Taiwanese Patent No. I307305 discloses a digital alarm device for torque wrenches. Both Taiwanese patents illustrate conventional solutions in which display or alarm devices for torque detection are mounted on torque wrenches to detect the torque. In such known solutions, mounting a torque detection and display device on the torque wrench is a difficult task and this makes the manufacture of the torque wrench very complicated. Furthermore, both patents provide only one torque detection solution that is only applicable to specific torque wrenches but is not suitable for any type of hand tools, power tools, and pneumatic tools.
Andere Referenzen aus dem Stand der Technik umfassen das taiwanesische Gebrauchsmuster No. M367059 , welches eine Verlängerungsvorrichtung mit einer daran montierten Displayeinheit (30) offenbart. Die Verlängerungsvorrichtung umfasst einen Verlängerungsbalken (10) mit zwei Enden, die erste und zweite Kopplungsabschnitte (11, 12) bilden. Die ersten und zweiten Kopplungsabschnitte (11, 12) und die auf einem Displayfeld (313) der Displayeinheit (30) dargestellten Ziffern sind nur für eine spezielle Richtung der Benutzung ausgelegt. In anderen Worten muss ein Benutzer den ersten Kopplungsabschnitt (11) von dem zweiten Kopplungsabschnitt (12) unterscheiden können, bevor er oder sie die Verlängerungsvorrichtung mit einem Arbeitskopf (2) eines Drehmomentwerkzeugs (1) und einem zugehörigen Sockel (3) verbinden kann, der jeweils nur ausschließlich das zweite Kopplungsende (12) und den ersten Kopplungsabschnitt (11) verbinden kann, wobei diese nicht ausgetauscht werden können. Neben diesen bei der Verwendung der Verlängerungsvorrichtung auftretenden Unannehmlichkeiten sind, wenn das Drehmomentwerkzeug auf eine vorgegebene Richtung eingestellt ist, so das der Sockel (3) nach unten zeigt, die auf dem Displayfeld (313) der Displayeinheit (30) dargestellten Ziffern sichtbar und erkennbar, wenn jedoch das Drehmomentwerkzeug in eine umgekehrte Richtung eingestellt wird, so dass der Sockel (3) nach oben zeigt, ist die Orientierung der Ziffern auf dem Displayfeld (313) umgekehrt, wodurch das Ablesen für den Benutzer erschwert wird.Other prior art references include this Taiwanese utility model no. M367059 comprising an extension device with a display unit mounted thereon ( 30 ) disclosed. The extension device comprises an extension bar ( 10 ) with two ends, the first and second coupling sections ( 11 . 12 ) form. The first and second coupling sections ( 11 . 12 ) and on a display field ( 313 ) of the display unit ( 30 ) are designed only for a particular direction of use. In other words, a user must have the first coupling section ( 11 ) from the second coupling section ( 12 ) before he or she releases the extension device with a working head ( 2 ) of a torque tool ( 1 ) and an associated socket ( 3 ), which only exclusively the second coupling end ( 12 ) and the first coupling section ( 11 ), which can not be exchanged. Besides these when using the Extension device occurring inconvenience are when the torque tool is set to a predetermined direction, so that the base ( 3 ) pointing down on the display panel ( 313 ) of the display unit ( 30 ) visible and recognizable, however, when the torque tool is set in a reverse direction, so that the base ( 3 ) is the orientation of the numbers on the display panel ( 313 ) conversely, making reading difficult for the user.
Ferner offenbart das taiwanesische Gebrauchsmuster No. M377299 ein Drehmomentwekzeug-Kopplungselement mit Winkelmessung, wobei ein Drehmomentschlüssel mit einem herkömmlichen Aufbau mit einer Drehmoment/Horizontalwinkel-Detektion, -Darstellung, und -Alarmfunktion zur Realisierung einer Detektion von Drehmoment und Winkel ausgestattet ist. Ein solches Gerät ist jedoch nur für die personenbezogene Nutzung zur Detektion, Darstellung und Ausgabe von Alarmsignalen im Zusammenhang mit Drehmoment und Horizontalwinkel verwendbar. Es ist für eine große Werkstatt nicht möglich, eine zentralisierte Kontrolle und ein Management im Hinblick auf die Verwendung einer großen Zahl von Drehmomentschlüsseln zu realisieren. Daher können wirtschaftliche Vorteile, die durch die kollektive und konsistente Kontrolle und das Management der Nutzung von Drehmomentschlüsseln erreicht werden können, nicht realisiert werden.Furthermore, this discloses Taiwanese utility model no. M377299 a torque wrench coupling element with angle measurement, wherein a torque wrench is equipped with a conventional structure with a torque / horizontal angle detection, display, and -Alarmfunktion to realize a detection of torque and angle. However, such a device is usable only for personal use for detection, display and output of alarm signals related to torque and horizontal angle. It is not possible for a large workshop to realize centralized control and management with regard to the use of a large number of torque wrenches. Therefore, economic benefits that can be achieved by the collective and consistent control and management of the use of torque wrenches can not be realized.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
In dem bekannten, mit Drehmomentarstellung ausgestatteten Drehmomentschlüssel und der zeitgemäßen Technologie ist jeder einzelne Verlängerungsbalken nur für eine bestimmte Größe von Drehmomentwerkzeug und Sockel passend und kann nur zur Detektion von Drehmoment und Winkel von Werkzeugen mit bestimmten Größen verwendet werden, was zu nicht hinnehmbaren wirtschaftlichen Problemen führt. Zudem, erlaubt die Betätigungsweiese der Displayeinheit einen optischen Lesezugriff auf Drehmoment und Winkel nur in einer bestimmten Richtung, was im Betrieb dem Benutzer das Ablesen von Drehmomentwert und Winkelwert erschwert. Ferner, sind der Sensor des Verlängerungsbalkens und die Displayeinheit mit Kabeln verbunden, die eine getrennte Verwendung von Verlängerungsbalken und Displayeinheit verhindern.In the known torque wrench and the state-of-the-art technology, each individual extension bar is suitable only for a particular torque tool and socket size and can only be used to detect the torque and angle of particular size tools, resulting in unacceptable economic problems , In addition, the Betätigungsweiese the display unit allows optical read access to torque and angle only in a particular direction, which makes it difficult for the user to read the torque value and angle value during operation. Furthermore, the extension bar sensor and the display unit are connected to cables which prevent separate use of the extension bar and display unit.
Um die Probleme und Nachteile der herkömmlichen Vorrichtungen zu überwinden, stellt die vorliegende Erfindung eine multifunktionale Drehmomentdetektionsvorrichtung bereit, die einen von einem Gehäuse eigefassten Drehmoment-Dehnungsbalken umfasst, welcher gegenüberliegende Enden hat, die jeweils Kopplungsanschlüsse zur Kopplung mit einem Adapter und einem Kopplungselement in beiden Richtungen bilden. Der Adapter kann mit einer Drehmomentvorrichtung, wie beispielsweise einem Handwerkzeug, einem Elektrowerkzeug, oder einem pneumatisches Werkzeug, verbunden werden. Das Kopplungselement kann mit einem Werkzeugteil, wie beispielsweise einem Steckschlüsseleinsatz, verbunden werden. Wenigstens ein Dehnungsmessgerät, vorzugsweise ein Doppel-Neigungsteil-Dehnungsmessgerät, ist unmittelbar auf dem Drehmoment-Dehnungsbalken montiert, um den Wert eines darauf wirkenden Drehmoments zu detektieren und den Drehmomentwert in ein Drehmomentwertsignal umzuwandeln. Wenigstens ein Winkelsensor ist mit dem Gehäuse verbunden, um den Wert eines Horizontalwinkels des Drehmoment-Dehnungsbalkens und des Gehäuses zu detektieren und den Winkelwert in ein Winkelwertsignal umzuwandeln. Das Drehmomentwertsignal und das Winkelwertsignal werden entweder in drahtgebundener oder in drahtloser Weise ausgegeben. Eine Informationsdarstellungseinheit, die an dem Gehäuse montiert ist und voreingestellte Alarmschwellenwerte für Drehmoment und Horizontalwinkel enthält, ist mit dem Dehnungsmessgerät und dem Winkelsensor verbunden, wodurch die Informationsdarstellungseinheit die Darstellung von Drehmomentwert und Winkelwert, das Alarmieren und die Speicherung abhängig von dem Drehmomentwertsignal und dem Winkelwertsignal ausführen kann.To overcome the problems and disadvantages of the conventional devices, the present invention provides a multifunctional torque detecting device comprising a torque-expansion bar comprised of a housing having opposite ends, each having coupling ports for coupling with an adapter and a coupling element in both directions form. The adapter may be connected to a torque device, such as a hand tool, a power tool, or a pneumatic tool. The coupling element can be connected to a tool part, such as a socket wrench. At least one strain gauge, preferably a dual pitch strain gauge, is mounted directly on the torque expansion bar to detect the value of a torque acting thereon and to convert the torque value into a torque value signal. At least one angle sensor is connected to the housing to detect the value of a horizontal angle of the torque-expansion bar and the housing and to convert the angle value into an angle value signal. The torque value signal and the angle value signal are output either in a wired or wireless manner. An information display unit mounted on the housing and containing preset torque and horizontal angle alarm thresholds is connected to the strain gauge and the angle sensor, whereby the information presentation unit performs the representation of torque value and angle value, alarming and storage depending on the torque value signal and the angle value signal can.
Ferner sind das Dehnungsmessgerät und der Winkelsensor der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit wenigstens einem Drahtlos-Datenübertragungsmodul verbunden, welches die Übertragung des von dem Dehnungsmesser detektierten Drehmomentwerts des Drehmoment-Dehnungsbalkens und des von dem Winkelsensor detektierten Winkelwerts auf drahtlose Weise ermöglicht. Die Informationsdarstellungseinheit umfasst wenigstens ein Drahtlos-Datenempfägermodul, welches den Drehmomentwert des Drehmoment-Dehnungsbalkens und den von dem Drahtlos-Datenübertragungsmodul auf drahtlose Weise übertragenen Winkelwert empfängt, um den Drehmomentwert und Winkelwert der Informationsdarstellungseinheit zur Darstellung zur Verfügung zu stellen.Further, the strain gauge and the angle sensor of the multifunctional torque detecting device according to the present invention are connected to at least one wireless communication module that enables transmission of the torque value of the torque-expansion beam detected by the strain gauge and the angle value detected by the angle sensor in a wireless manner. The information presentation unit includes at least one wireless data-receiving module that receives the torque value of the torque-expansion bar and the angle value wirelessly transmitted by the wireless communication module to provide the torque value and angle value of the information presentation unit for illustration.
Die Effektivität der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass ein Adapter und ein Kopplungselement zur Anpassung an und Verbindung mit Drehmomentwerkzeugen, wie Handwerkzeugen, Elektrowerkzeugen, und pneumatischen Werkzeugen mit verschiedenen Spezifikationen und Werkzeugteilen von verschiedenen Größen bereitgestellt werden, so dass Anwendungsbeschränkungen der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung entfernt werden. Zudem, sind die Kopplungsanschlüsse des Drehmoment-Dehnungsbalkens nicht abhängig von der Richtung der Ankopplung und ermöglichen die Ankopplung sowohl des Adapters als auch Kopplungselements in beiden Richtungen, so dass Drehmomentwerkzeug, wie beispielsweise ein Handwerkzeug, ein Elektrowerkzeug oder ein pneumatisches Werkzeug und ein Werkzeugteil, wie beispielsweise ein Steckschlüsseleinsatz, bequem von jeder Richtung angekoppelt werden kann, um die Betätigung und ihre Anwendung zu vereinfachen. Ein solcher Mechanismus zur Ankopplung eines Kopplungsanschlusss des Drehmoment-Dehnungsbalkens in beiden Richtungen ermöglicht die sachgerechte Anordnung der Informationsdarstellungseinheit ohne das Problem, dass die herkömmliche Verlängerungsvorrichtung die Einstellung der Displayeinheit nur in einer vorgegebene Richtung ermöglicht und andernfalls die dargestellten Daten nicht gut gelesen werden können. Die Informationsdarstellungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher immer sofort abgelesen werden, unabhängig davon, in welche Richtung ein Drehmomentwerkzeug, wie beispielsweise ein Handwerkzeug, ein Elektrowerkzeug oder ein pneumatisches Werkzeug, und ein Werkzeugteil eingestellt sind.The effectiveness of the multifunctional torque detection device according to the present invention is that an adapter and a coupling element for adaptation and connection with torque tools, such as hand tools, power tools, and pneumatic tools with different specifications and tool parts of different sizes are provided, so that application restrictions of the multifunctional Torque detection device can be removed. In addition, the coupling connections of the torque-expansion bar are not dependent on the direction of the coupling and allow the coupling of both the adapter and the coupling element in both directions, so that torque tools, such as a hand tool, a power tool or a pneumatic tool and a tool part, such as a socket wrench, can be conveniently coupled from any direction to the actuation and their Simplify application. Such a mechanism for coupling a coupling terminal of the torque-expansion beam in both directions enables the proper arrangement of the information display unit without the problem that the conventional extension device enables the setting of the display unit only in a predetermined direction and otherwise the displayed data can not be read well. The information display unit according to the present invention can therefore always be read immediately, regardless of the direction in which a torque tool, such as a hand tool, a power tool or a pneumatic tool, and a tool part are set.
Ferner können die Übertragung und der Empfang von Daten zwischen dem Dehnungsmessgerät und dem Winkelsensor und der Informationsdarstellungseinheit auch auf drahtlose Weise mit einem Drahtlos-Datenübertragungsmodul und einem Drahtlos-Datenempfägermodul erfolgen, wodurch der Adapter und das Kopplungselement, die mit den Enden des Drehmoment-Dehnungsbalkens verbunden sind, und das Drehmomentwerkzeug, beispielsweise Handwerkzeug, Elektrowerkzeug, oder pneumatisches Werkzeug, und das Werkzeugteil, beispielsweise ein Steckschlüsseleinsatz, die jeweils damit verbunden sind, ohne Einschränkungen im Hinblick auf den Raum oder die Orientierung bei der Betätigung genutzt werden können, und Probleme mit Drahtverknotung und Reißen des Drahts können eliminiert werden. Auf diese Wiese können der gewerbliche Wert und die Leistungsfähigkeit im Betrieb der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung verbessert werden.Further, the transmission and reception of data between the strain gauge and the angle sensor and the information display unit can also be done wirelessly with a wireless communication module and a wireless data-receiving module, thereby connecting the adapter and the coupling element to the ends of the torque-expansion bar , and the torque tool, such as hand tool, power tool, or pneumatic tool, and the tool part, such as a socket wrench, which are respectively connected thereto, can be used without restriction in terms of space or orientation in the operation, and wire knotting problems and tearing of the wire can be eliminated. In this way, the commercial value and the performance in the operation of the multifunction torque detecting device can be improved.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die vorliegende Erfindung wird für den Fachmann durch die Lektüre der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, wobei:The present invention will become apparent to those skilled in the art by reading the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
1 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine multifunktionale Drehmomentdetektionsvorrichtung zeigt, die gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist; 1 Fig. 12 is a perspective view showing a multifunctional torque detecting device constructed according to a first embodiment of the present invention;
2 eine weitere perspektivische Ansicht einer Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, jedoch von einer anderen Perspektive aus aufgenommen; 2 another perspective view of a torque detecting device according to the first embodiment of the present invention, but taken from another perspective;
3 Explosionsdarstellung der multifunktionale Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; 3 An exploded view of the multifunction torque detecting device according to the first embodiment of the present invention;
4 ein Blockdiagramm einer Informationsdarstellungseinheit der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform vorliegenden Erfindung ist; 4 Fig. 10 is a block diagram of an information presentation unit of the multifunction torque detecting apparatus according to the first embodiment of the present invention;
5 eine perspektivische Ansicht ist, die eine multifunktionale Drehmomentdetektionsvorrichtung zeigt, die gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist; 5 Fig. 12 is a perspective view showing a multifunctional torque detecting device constructed according to a second embodiment of the present invention;
6 eine Explosionsdarstellung der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus 5 ist; 6 an exploded view of the multifunction torque detecting device according to the embodiment of the present invention 5 is;
7 ein Blockdiagramm der Informationsdarstellungseinheit der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus 5 ist; 7 a block diagram of the information presentation unit of the multifunction torque detecting device according to the second embodiment of the present invention 5 is;
8 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Anwendung der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert; 8th Fig. 10 is a perspective view illustrating an application of the multifunctional torque detecting device according to the present invention;
9 eine Explosionsdarstellung von 8 ist; 9 an exploded view of 8th is;
10 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine andere Anwendung der multifunktionalen Drehmomentdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert; 10 Fig. 12 is a perspective view illustrating another application of the multifunction torque detecting device according to the present invention;
11 eine Explosionsdarstellung von 10 ist; und 11 an exploded view of 10 is; and
12 eine perspektivische Ansicht ist, die eine multifunktionale Drehmomentdetektionsvorrichtung zeigt, welche gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. 12 FIG. 12 is a perspective view showing a multi-functional torque detecting device constructed according to a third embodiment of the present invention. FIG.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed Description of the Preferred Embodiments
Bezug nehmend auf die Zeichnungen und insbesondere 1–3 wird mit 100 eine multifunktionale Drehmomentdetektionsvorrichtung bezeichnet, die gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die multifunktionale Drehmomentdetektionsvorrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 10, welches aus einem ersten Gehäuseteil 11 und einem zugehörigen zweiten Gehäuseteil 12 zusammengesetzt ist. Das erste Gehäuseteil 11 bildet in sich eine Vielzahl von Montagesäulen 111 und das zweite Gehäuseteil 12 definiert eine Vielzahl von Montagelöchern 121, welche jeweils den Montagesäulen 111 zugeordnet sind und zu diesen passen, um jeweils Schrauben 111A aufzunehmen, die sich zur Befestigung des ersten Gehäuseteil 11 und des zweites Gehäuseteil 12 aneinander durch diese hindurch erstrecken.Referring to the drawings and in particular 1 - 3 will with 100 a multifunctional torque detection device constructed according to a first embodiment of the present invention. The multifunctional torque detection device 100 includes a housing 10 , which consists of a first housing part 11 and an associated second housing part 12 is composed. The first housing part 11 forms in itself a variety of mounting pillars 111 and the second housing part 12 defines a variety of mounting holes 121 , which respectively the mounting pillars 111 are assigned and to these match, in each case screws 111A to be included, which is used to attach the first housing part 11 and the second housing part 12 extend through each other.
Das erste Gehäuseteil 11 definiert einen Innenraum 112 und das erste Gehäuseteil 11 bildet ferner ein Displayfenster 113, eine Vielzahl von Knopföffnungen 114 und eine Alarmöffnung 115 in seiner Deckenwand. Das Displayfenster 113 ist eine Öffnung, in welche eine transparente Platte 113A montiert ist. Das erste Gehäuseteil 11 hat gegenüberliegende Seitenwände, in welchen jeweils Nuten 116, 117 ausgebildet sind.The first housing part 11 defines an interior 112 and the first housing part 11 also forms a display window 113 , a variety of button openings 114 and an alarm opening 115 in his ceiling wall. The display window 113 is an opening into which a transparent plate 113A is mounted. The first housing part 11 has opposite side walls, in each of which grooves 116 . 117 are formed.
Das zweite Gehäuseteil 12 definiert einen Innenraum 122, in welchem zwei Paare von gegenüberliegenden Trägerplatten 122A, 122B gebildet sind. Das zweite Gehäuseteil 12 hat gegenüber liegende Seitenwände, in welchen jeweils Nuten 123, 124 ausgebildet sind, die den Nuten 116, 117 des ersten Gehäuseteils 11 entsprechen. Das zweite Gehäuseteil 12 bildet ferner an seinem Boden ein Leistungsfach 125, in welchem zwei Elektrodenplatten 125A, 125B montiert sind. Die Elektrodenplatte 125A hat ein Ende, welches ein Montageloch 125A' zur Aufnahme einer Schraube 125C bildet, welche die Elektrodenplatte 125A in dem Leistungsfach 125 sichert. Das Leistungsfach 125 bildet ferner ein Gewindeloch 125D. Das Leistungsfach 125 von einem Deckel 126 bedeckt und verschlossen. Der Deckel 126 bildet eine Durchgangsöffnung 126A, die dem Gewindeloch 125D entspricht. Eine Schraube 1268 ist durch die Durchgangsöffnung 126A geführt und greift in das Gewindeloch 125D ein, um den Deckel 126 an dem Leistungsfach 125 zu befestigen.The second housing part 12 defines an interior 122 in which two pairs of opposite support plates 122A . 122B are formed. The second housing part 12 has opposite side walls, in each of which grooves 123 . 124 are formed, which are the grooves 116 . 117 of the first housing part 11 correspond. The second housing part 12 also forms at the bottom of a power box 125 in which two electrode plates 125A . 125B are mounted. The electrode plate 125A has an end, which is a mounting hole 125A ' for receiving a screw 125C forms, which the electrode plate 125A in the performance department 125 guaranteed. The performance subject 125 also forms a threaded hole 125D , The performance subject 125 from a lid 126 covered and closed. The lid 126 forms a passage opening 126A that the threaded hole 125D equivalent. A screw 1268 is through the passage opening 126A guided and reaches into the threaded hole 125D a to the lid 126 at the performance subject 125 to fix.
Wenigstens einen Drehmoment-Dehnungsbalken 20 ist vorgesehen. Der Drehmoment-Dehnungsbalken 20 hat eine umfängliche Oberfläche, in welcher wenigstens zwei Paare von gegenüberliegenden Schlitzen 21, 22 definiert sind, um jeweils Trägerplatten 122A, 122B zu bilden, die in dem Innenraum 122 des zweites Gehäuseteils 12 angeordnet und daran angepasst sind, um den Drehmoment-Dehnungsbalken 20 zwischen den Trägerplatten 122A, 122B zu fixieren. Der Drehmoment-Dehnungsbalken 20 hat gegenüberliegende Enden, die jeweils einen Kopplungsanschluss 23 und ein Kopplungsanschluss 24 bilden. Der Kopplungsanschluss 23 ist in der in einer Seitenwand des erste Gehäuseteils 11 gebildeten Nut 117 und der Nut 124 des zweiten Gehäuseteils 12 aufgenommen, während der Kopplungsanschluss 24 in der Nut 116 in der Seitenwand des ersten Gehäuseteils 11 und der Nut 123 des zweiten Gehäuseteils 12 aufgenommen ist. Die Kopplungsanschlüsse 23, 24 sind nicht auf einen speziellen Aufbau und Typ beschränkt und in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden beide Kopplungsanschlüsse 23, 24 in sich ein vertieftes Kopplungsloch mit einer quadratischen Form, es ist jedoch klar, dass Kopplungsbohrungen mit anderen Formen ebenfalls anwendbar sind und als innerhalb der Reichweite der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet werden.At least one torque-expansion bar 20 is planned. The torque expansion bar 20 has a circumferential surface in which at least two pairs of opposing slots 21 . 22 are defined to each carrier plates 122A . 122B to form in the interior 122 of the second housing part 12 arranged and adapted to the torque-expansion bar 20 between the carrier plates 122A . 122B to fix. The torque expansion bar 20 has opposite ends, each with a coupling connection 23 and a connection port 24 form. The connection connection 23 is in the in a side wall of the first housing part 11 formed groove 117 and the groove 124 of the second housing part 12 recorded while the coupling port 24 in the groove 116 in the side wall of the first housing part 11 and the groove 123 of the second housing part 12 is included. The coupling connections 23 . 24 are not limited to a specific structure and type, and in one embodiment of the present invention, both form coupling terminals 23 . 24 a recessed coupling hole having a square shape, but it will be understood that coupling bores with other shapes are also applicable and considered to be within the scope of the present invention.
Wenigstens ein Adapter 25 ist vorgesehen. Der Adapter 25 hat gegenüberliegende Enden, die jeweils einen ersten erhabenen Kopplungsbereich 251 und eine vertiefte Kopplungskavität 252 bilden. Der erste erhabene Kopplungsbereich 251 ist zur Verbindung mit einem der Kopplungsanschlüsse 23, 24 des Drehmoment-Dehnungsbalkens 20 ausgelegt. Die vertiefte Kopplungskavität 252 kann mit einem Werkzeugkopplungsende 210 einer Drehmomentvorrichtung 200 (siehe 8 und 9) verbunden werden. Der Aufbau und die Größe der vertieften Kopplungskavität 252 kann an Werkzeugkopplungsenden von Drehmomentvorrichtungen 200 mit unterschiedlichen Spezifikationen angepasst werden.At least one adapter 25 is planned. The adapter 25 has opposite ends, each having a first raised coupling region 251 and a recessed coupling cavity 252 form. The first sublime coupling area 251 is for connection to one of the coupling ports 23 . 24 of the torque-expansion bar 20 designed. The recessed coupling cavity 252 can end with a tool coupling 210 a torque device 200 (please refer 8th and 9 ) get connected. The structure and size of the recessed coupling cavity 252 may be at tool coupling ends of torque devices 200 be customized with different specifications.
Wenigstens ein Kopplungselement 26 ist vorgesehen. Das Kopplungselement 26 hat gegenüberliegende Enden, die jeweils einen zweiten erhabenen Kopplungsbereich 261 und einen dritten erhabenen Kopplungsbereich 262 bilden. Der zweite erhabene Kopplungsbereich 261 ist zur Verbindung mit einem der Kopplungsanschlüsse 23, 24 des Drehmoment-Dehnungsbalkens 20 ausgelegt. Der dritte erhabene Kopplungsbereich 262 kann mit einer Passbohrung 310 eines Werkzeugteils 300 verbunden werden (siehe 8 und 9). Der Aufbau und die Größe des dritten erhabenen Kopplungsbereichs 262 kann an Passbohrungen von Werkzeugteilen 300 mit unterschiedlichen Spezifikationen angepasst werden.At least one coupling element 26 is planned. The coupling element 26 has opposite ends, each having a second raised coupling region 261 and a third raised coupling area 262 form. The second sublime coupling area 261 is for connection to one of the coupling ports 23 . 24 of the torque-expansion bar 20 designed. The third sublime coupling area 262 can with a fitting hole 310 a tool part 300 be connected (see 8th and 9 ). The structure and size of the third raised coupling area 262 can be used on fitting bores of tool parts 300 be customized with different specifications.
Wenigstens ein Doppel-Neigungsstück-Dehnungsmessgerät 30 ist vorgesehen. Das Dehnungsmessgerät 30 umfasst elektronische Bauteile, die eine Detektion des Drehmoments durch eine spannungsinduzierte Deformation durchführen. Ein Beispiel ist ein Doppel-Neigungsstück-Dehnungsmessgerät der Serie CF350, erhältlich von Loadcell Technology Co., Ltd. aus Xiamen, China. Das Dehnungsmessgerät 30 ist direkt an eine zylindrische Oberfläche des Drehmoment-Dehnungsbalkens gekoppelt, um den Wert eines auf den Drehmoment-Dehnungsbalken 20 wirkenden Drehmoments zu detektieren und wandelt das detektierte Drehmoment in die Ausgabe eines Drehmomentwertsignals 31 um (siehe 4).At least one double pitch extensometer 30 is planned. The strain gauge 30 includes electronic components that perform a detection of the torque by a stress-induced deformation. An example is a CF350 Series Double Taper Strain Gauge, available from Loadcell Technology Co., Ltd. from Xiamen, China. The strain gauge 30 is directly coupled to a cylindrical surface of the torque-expansion bar to the value of one on the torque-expansion bar 20 to detect acting torque and converts the detected torque into the output of a torque value signal 31 around (see 4 ).
Wenigstens ein Winkelsensor 32 ist vorgesehen. Der Winkelsensor 32 ist auf einer Platine 321 montiert, die ihrerseits auf einer äußeren Oberfläche einer der Trägerplatten 122A montiert ist. Der Winkelsensor 30A ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt und ein integrierter Kreiselschaltkreis, der eine Modellnummer ISZ-650 aus der Invensense Serie trägt, die von Macnica Taiwan Limited bezogen werden kann, wird hier als Beispiel gewählt. Der Winkelsensor 30A dient der Detektion des Werts eines Horizontalwinkels, in welchem das Gehäuse 10 und der Drehmoment-Dehnungsbalken 20 eingestellt sind und wandelt den detektierten Winkelwert in die Ausgabe eines Winkelwertsignals 322 um (siehe 4). At least one angle sensor 32 is planned. The angle sensor 32 is on a circuit board 321 mounted, in turn, on an outer surface of one of the carrier plates 122A is mounted. The angle sensor 30A is not limited to a specific shape, and an integrated gyrating circuit bearing an Invensense Series ISZ-650 model number, which can be obtained from Macnica Taiwan Limited, is taken as an example. The angle sensor 30A is used to detect the value of a horizontal angle in which the housing 10 and the torque-expansion bar 20 are set and converts the detected angle value into the output of an angle value signal 322 around (see 4 ).
Bezug nehmend auf 4 ist eine Informationsdarstellungseinheit 40 mit dem Dehnungsmessgerät 30 und dem Winkelsensor 32 verbunden, um das Drehmomentwertsignal 31 und das Winkelwertsignal 322 zu empfangen und um ferner die Funktionen der Darstellung des Drehmomentwerts und des Winkelwerts, des Alarms und der Speicherung zu übernehmen. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind das Dehnungsmessgerät 30, der Winkelsensor 32 und die Informationsdarstellungseinheit 40 in drahtgebundener Weise miteinander verbunden. Die Informationsdarstellungseinheit 40 ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Informationsdarstellungseinheit 40 wenigstens einen Verstärker 41, einen Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 40, einen Mikroprozessor 43, eine Displayschnittstelle 44, einen Displayvorrichtung 45, eine Hintergrundbeleuchtungsplatte 46, einen Satz Schaltknöpfe 47, eine Alarmvorrichtung 48 und wenigstens eine Leistungseinheit 49. Der Verstärker 41 ist mit dem Dehnungsmessgerät 30 und dem Winkelsensor 32 verbunden, um das Drehmomentwertsignal 31 und das Winkelwertsignal 322 zu empfangen und zu verstärken. Der Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 42 ist mit dem Verstärker 41 verbunden, um das verstärkte Drehmomentwertsignal 31 und das Winkelwertsignal 322 in digitale Drehmoment- und Winkeldaten für die Ausgabe zu überführen. Der Mikroprozessor 43 ist mit dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 42 verbunden, um die digitalen Drehmoment- und Winkeldaten von dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis zu empfangen. Der Mikroprozessor 43 übernimmt die Betriebsfunktionen der Steuerung der Darstellung des Drehmoments und Winkelwerts, der Einstellung des Schwellen-Drehmomentwerts, des Alarms und der Speicherung von Drehmoment und Winkelwert. Der Mikroprozessor 43 ist zudem mit einer Speichereinheit 431 verbunden, die die Funktionen der Speicherung von Drehmoment und Winkelwert und der vorgegebenen Schwellenwerte für Drehmoment und Winkelwert übernimmt.Referring to 4 is an information presentation unit 40 with the strain gauge 30 and the angle sensor 32 connected to the torque value signal 31 and the angle value signal 322 and to further assume the functions of representing the torque value and the angle value, the alarm and the storage. In the first embodiment, the strain gauge 30 , the angle sensor 32 and the information presentation unit 40 connected in a wired manner. The information presentation unit 40 is not limited to a specific form, and in one embodiment of the present invention includes the information presentation unit 40 at least one amplifier 41 , an analog-to-digital conversion circuit 40 , a microprocessor 43 , a display interface 44 , a display device 45 , a backlight plate 46 , a set of buttons 47 , an alarm device 48 and at least one power unit 49 , The amplifier 41 is with the strain gauge 30 and the angle sensor 32 connected to the torque value signal 31 and the angle value signal 322 to receive and amplify. The analog-to-digital conversion circuit 42 is with the amplifier 41 connected to the amplified torque value signal 31 and the angle value signal 322 into digital torque and angle data for output. The microprocessor 43 is with the analog-to-digital conversion circuit 42 connected to receive the digital torque and angle data from the analog-to-digital conversion circuit. The microprocessor 43 takes over the operating functions of the control of the representation of the torque and angle value, the setting of the threshold torque value, the alarm and the storage of torque and angle value. The microprocessor 43 is also equipped with a storage unit 431 which takes over the functions of the storage of torque and angle value and the predetermined threshold values for torque and angle value.
Die Displayschnittstelle 44 ist mit dem Mikroprozessor 43 verbunden, um die Drehmoment- und Winkeldaten in ein Drehmomentdarstellungssignal und in ein Winkelwertdarstellungssignal zu überführen. Die Displayvorrichtung 45 ist mit der Displayschnittstelle 44 verbunden, um das Drehmomentwertdarstellungssignal und das Winkelwertdarstellungssignal von der Displayschnittstelle 44 zu verarbeiten und dann darzustellen. Die Displayvorrichtung 45 ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als Beispiel für die Displayvorrichtung 45 ein Flüssigkristalldisplay (LCD) gewählt. Es sei bemerkt, dass andere Displayvorrichtungen wie Leuchtdioden(LED)-basierte Displayvorrichtungen, die äquivalente Funktionen haben, als innerhalb der Reichweite der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet werden. Die Displayvorrichtung 45 ist an der transparenten Platte 113A des Displayfensters 113 des ersten Gehäuseteils 11 des Gehäuses 10 befestigt (siehe 3).The display interface 44 is with the microprocessor 43 connected to convert the torque and angle data in a torque display signal and in an angle value signal. The display device 45 is with the display interface 44 connected to the torque value representative signal and the angle value representation signal from the display interface 44 to process and then present. The display device 45 is not limited to a specific shape, and in an embodiment of the present invention will be exemplified as the display device 45 a liquid crystal display (LCD) is selected. It should be understood that other display devices such as light emitting diode (LED) based display devices having equivalent functions are considered to be within the scope of the present invention. The display device 45 is on the transparent plate 113A of the display window 113 of the first housing part 11 of the housing 10 attached (see 3 ).
Die Hintergrundbeleuchtungsplatte 46 ist mit dem Mikroprozessor 43 verbunden und hinter der Displayvorrichtung 45 angeordnet, um eine Hintergrundbeleuchtung für die Displayvorrichtung 45 bereit zu stellen.The backlight plate 46 is with the microprocessor 43 connected and behind the display device 45 arranged to provide a backlight for the display device 45 to provide.
Die Schaltknöpfe 47 sind mit dem Mikroprozessor 43 verbunden, um einen manuellen Zugang für die Betätigung des Mikroprozessors 43 im Hinblick auf die Funktionen der Darstellung, des Alarms, der Dateneingabe- und -speicherung bereit zu stellen, beispielsweise umfassend die Steuerungs- und Betätigungsbefehle im Zusammenhang mit dem Umschalten zwischen Einheiten des Drehmoments und Winkelwerts, die dargestellt werden, der Helligkeit des Darstellungslichts von der Hintergrundbeleuchtungsplatte 46, der Eingabe von Schwellenwerten für Drehmoment/Winkelwert für den Alarm, das Ausschalten des Alarms und die Speicherung des Drehmomentwerts. Die Schaltknöpfe 47 sind jeweils so angeordnet, dass sie teilweise über Knopföffnungen 114 hinausragen, die in dem ersten Gehäuseteil 11 des Gehäuses 10 (siehe 3) für den manuellen Zugang und die Betätigung vorgesehen sind.The buttons 47 are with the microprocessor 43 connected to a manual access for the operation of the microprocessor 43 in view of the functions of display, alarm, data input and storage, for example comprising the control and actuation commands associated with the switching between units of torque and angle represented, the brightness of the display light of the backlight plate 46 , entering torque / angle thresholds for the alarm, turning off the alarm, and storing the torque value. The buttons 47 are each arranged so that they partially over button openings 114 protrude, in the first housing part 11 of the housing 10 (please refer 3 ) are provided for manual access and operation.
Die Alarmvorrichtung 48 ist mit dem Mikroprozessor 43 verbunden. Wenn ein detektierter Wert des Drehmoments oder Winkels einen vorgestellten Schwellendrehmomentwert oder einen voreingestellten Schwellenwinkelwert erreicht, aktiviert der Mikroprozessor 43 die Alarmvorrichtung 48, um Klang- und Lichtalarmsignale auszugeben. Die Alarmvorrichtung 48 kann durch die Betätigung der Schaltknöpfe 47 zurückgesetzt werden, um die Klang- und Lichtalarmsignale abzubrechen. Die Alarmvorrichtung 48 ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Alarmvorrichtung 48 wenigstens ein akustisches Alarmelement 481, wenigstens ein Beleuchtungs-Alarmelement 482 und wenigstens ein Vibrationsalarmelement 483 (siehe 3). Das akustische Alarmelement 481 kann beispielsweise ein Summer oder ein Lautsprecher sein. Das Beleuchtungsalarmelement 482 kann eine oder mehrere Leuchtdioden umfassen. Das Vibrationsalarmelement 483 kann einen Miniatur-Vibrationsmotor umfassen. Das akustische Alarmelement 481, das Beleuchtungsalarmelement 482 und das Vibrationsalarmelement 483 können so die Funktionen der Alarmierung mit Klang, Licht und Vibration übernehmen. Das akustische Alarmelement 481 ist im Innenraum 122 des zweiten Gehäuseteils 12 des Gehäuses 10 angeordnet. Das Beleuchtungsalarmelement 482 ist in der Alarmöffnung 115 des ersten Gehäuseteils 11 des Gehäuses 10 aufgenommen und befestigt, um gegebenenfalls einen Alarm durch die Alarmöffnung 115 sichtbar zu machen. Das Vibrationsalarmelement 483 ist im Innenraum 122 des zweiten Gehäuseteils 12 angeordnet, um gegebenenfalls zur Alarmierung eine elektrisch angetriebene Vibration auf das erste und zweite Gehäuseteil 11, 12 zu übertragen.The alarm device 48 is with the microprocessor 43 connected. When a detected value of the torque or angle reaches an imaginary threshold torque value or a preset threshold angle value, the microprocessor activates 43 the alarm device 48 to output sound and light alarm signals. The alarm device 48 can by pressing the control buttons 47 reset to cancel the sound and light alarms. The alarm device 48 is not limited to any particular form, and in one embodiment of the present invention includes the alarm device 48 at least one acoustic alarm element 481 , at least one lighting alarm element 482 and at least one vibration alarm element 483 (please refer 3 ). The acoustic alarm element 481 For example, it can be a buzzer or a speaker. The lighting alarm element 482 may include one or more light emitting diodes. The vibration alarm element 483 may include a miniature vibration motor. The acoustic alarm element 481 , the lighting alarm element 482 and the vibrating alarm element 483 So you can take over the functions of alarming with sound, light and vibration. The acoustic alarm element 481 is in the interior 122 of the second housing part 12 of the housing 10 arranged. The lighting alarm element 482 is in the alarm opening 115 of the first housing part 11 of the housing 10 recorded and attached, if necessary, an alarm through the alarm opening 115 to make visible. The vibration alarm element 483 is in the interior 122 of the second housing part 12 arranged to optionally for alerting an electrically driven vibration on the first and second housing part 11 . 12 transferred to.
Die Leistungseinheit 49 stellt dem Dehnungsmessgerät 30, dem Winkelsensor 32, dem Verstärker 41, dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 42, dem Mikroprozessor 43, der Displayschnittstelle 44, der Displayvorrichtung 45, der Hintergrundbeleuchtungsplatte 46, den Schaltknöpfen 47 und der Alarmvorrichtung 48 eine Arbeitsleistung zur Verfügung. Die Leistungseinheit 49 ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Gleichstrom(DC)-Batterie als Beispiel für die Leistungseinheit 49 gewählt. Die Leistungseinheit 49 ist in dem Leistungsfach 125 des zweiten Gehäuseteils 12 des Gehäuses 10 angeordnet, wobei positive und negative Anschlüsse der Leistungseinheit 49 jeweils im Eingriff mit den Elektrodenplatten 125A, 125B stehen, die im Inneren des Leistungsfachs 125 befestigt sind, wodurch die Elektrodenplatten 125A, 125B elektrische Leistung von den positiven und negativen Anschlüssen der Leistungseinheit 49 an das Dehnungsmessgerät 30, den Winkelsensor 32, den Verstärker 41, den Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 42, den Mikroprozessor 43, die Displayschnittstelle 44, die Displayvorrichtung 45, die Hintergrundbeleuchtungsplatte 46, die Schaltknöpfe 47 und die Alarmvorrichtung 48 ausgeben.The power unit 49 puts the strain gauge 30 , the angle sensor 32 , the amplifier 41 , the analog-to-digital conversion circuit 42 , the microprocessor 43 , the display interface 44 , the display device 45 , the backlight plate 46 , the buttons 47 and the alarm device 48 a job performance available. The power unit 49 is not limited to a specific form, and in an embodiment of the present invention, a direct-current (DC) battery is exemplified as the power unit 49 selected. The power unit 49 is in the performance subject 125 of the second housing part 12 of the housing 10 arranged, with positive and negative connections of the power unit 49 each in engagement with the electrode plates 125A . 125B standing inside the power box 125 attached, causing the electrode plates 125A . 125B electrical power from the positive and negative terminals of the power unit 49 to the strain gauge 30 , the angle sensor 32 , the amplifier 41 , the analog-to-digital conversion circuit 42 , the microprocessor 43 , the display interface 44 , the display device 45 , the backlight plate 46 , the buttons 47 and the alarm device 48 output.
Bezug nehmend auf 5 bis 7 ist eine multifunktionale Drehmoment-Detektionsvorrichtung gezeigt und aus Gründen der Einfachheit ebenfalls mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet, die nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Kopplungsanschlüsse 23, 24 der Enden des Drehmoment-Dehnungsbalkens 20 nehmen jeweils in ihren vertieften Kopplungsausnehmungen Magneten 231, 241 auf, um für den ersten erhabenen Kopplungsbereich 251 des Adapters 25 und den zweiten erhabenen Kopplungsbereich 261 des Kopplungselements 26 eine magnetische Anziehungskraft zu erzeugen, wodurch der Adapter 25 und das Kopplungselement 26 sicherer und fester mit den Kopplungsanschlüssen 23, 24 der beiden Enden des Drehmoment-Dehnungsbalkens 20 verbunden werden können.Referring to 5 to 7 For example, a multifunctional torque detecting device is shown and, for the sake of simplicity, also designated by the reference numeral 100 referred to, which is constructed according to a second embodiment of the present invention. The coupling connections 23 . 24 the ends of the torque-expansion bar 20 each take magnets in their recessed coupling recesses 231 . 241 on, for the first raised coupling area 251 of the adapter 25 and the second raised coupling region 261 of the coupling element 26 to generate a magnetic attraction, causing the adapter 25 and the coupling element 26 safer and firmer with the coupling ports 23 . 24 the two ends of the torque-expansion bar 20 can be connected.
Zudem sind das Dehnungsmessgerät 30 und der Winkelsensor 32 mit wenigstens einem Drahtlos-Datenübertragungsmodul 311 ausgestattet, wodurch die von dem Dehnungsmessgerät 30 und dem Winkelsensor 32 bereitgestellten Drehmomentwertsignale 31 und Winkelwertsignale 322 auf drahtlose Weise mittels des Drahtlos-Datenübertragungsmoduls 311 übertragen werden können. Das Drahtlos-Datenübertragungsmodul 311 ist mit einer Stromversorgungseinrichtung 311A und wenigstens einem Anzeigeelement 311B verbunden, die jeweils eine Arbeitsleistung für das Drahtlos-Datenübertragungsmodul 311 bereitstellen und einen Übertragungsstatus des Drahtlos-Datenübertragungsmoduls 311 anzeigen. Die Stromversorgungseinrichtung 311A ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als Beispiel für die Stromversorgungseinrichtung 311A eine Gleichstrom(DC)-Batterie gewählt. Ein Beispiel für das Anzeigeelement 311B ist eine LED.In addition, the strain gauge 30 and the angle sensor 32 with at least one wireless communication module 311 equipped, which by the strain gauge 30 and the angle sensor 32 provided torque value signals 31 and angle signals 322 in a wireless manner by means of the wireless data transmission module 311 can be transmitted. The wireless communication module 311 is with a power supply device 311A and at least one display element 311B each connected to a workload for the wireless data transmission module 311 and a transmission status of the wireless communication module 311 Show. The power supply device 311A is not limited to a specific form, and in an embodiment of the present invention will be exemplified as the power supply device 311A a DC (DC) battery is selected. An example of the display element 311B is an LED.
Der Drehmoment-Dehnungsbalken 20, das Dehnungsmessgerät 30, das Winkelwertsignal 322, das Drahtlos-Datenübertragungsmodul 311 und die Stromversorgungseinrichtung 311A sowie das wenigstens eine Anzeigeelement 311B sind gemeinsam zwischen dem ersten Gehäuseteil 11 und dem zweiten Gehäuseteil 12 des Gehäuses 10 angeordnet. Das erste Gehäuseteil 11 umfasst ferner wenigstens ein Verbindungselement 118. Das Verbindungselement 118 ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird als Beispiel für das Verbindungselement 118 ein Magnet gewählt. Es sei jedoch bemerkt, dass andere Verbindungselemente, wie beispielsweise ein Klettverschluss- oder ein Formschlusssockel, die eine äquivalente Funktion zeigen, ebenfalls als innerhalb der Reichweite der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet werden.The torque expansion bar 20 , the strain gauge 30 , the angle value signal 322 , the wireless data transmission module 311 and the power supply device 311A as well as the at least one display element 311B are common between the first housing part 11 and the second housing part 12 of the housing 10 arranged. The first housing part 11 further comprises at least one connecting element 118 , The connecting element 118 is not limited to a specific shape, and in an embodiment of the present invention will be exemplified as the connecting element 118 a magnet chosen. It should be understood, however, that other fasteners, such as a hook and loop fastener socket, which have an equivalent function, are also considered to be within the scope of the present invention.
Die Informationsdarstellungseinheit 40 ist in einem Isolationsgehäuse 50 untergebracht. Das Isolationsgehäuse 50 hat einen Boden, an welchem wenigstens ein Montageelement 51 befestigt ist. Das Montageelement 51 ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird als Beispiel für das Montageelement 51 ein Magnet zur lösbaren und magnetischen Verbindung des Verbindungselements 118 des ersten Gehäuseteils 11 gewählt. Das Isolationsgehäuse 50 bildet in einer seiner Wände ein Displayfenster 52, eine Vielzahl von Kopföffnungen 53 und eine Alarmöffnung 54, jeweils für die Installation der Displayvorrichtung 45 und der Schaltknöpfe 47 der Informationsdarstellungseinheit 40 sowie des Beleuchtungs-Alarmelements 482 der Alarmvorrichtung 48.The information presentation unit 40 is in an insulation housing 50 accommodated. The insulation housing 50 has a bottom on which at least one mounting element 51 is attached. The mounting element 51 is not limited to a specific shape, and in an embodiment of the present invention will be exemplified as the mounting member 51 a magnet for detachable and magnetic connection of the connecting element 118 of the first housing part 11 selected. The insulation housing 50 settles in one of its walls display window 52 , a variety of head openings 53 and an alarm opening 54 , respectively for the installation of the display device 45 and the buttons 47 the information presentation unit 40 and the lighting alarm element 482 the alarm device 48 ,
Der Verstärker 41 der Informationsdarstellungseinheit 40 ist mit wenigstens einem Drahtlos-Datenempfängermodul 411 verbunden, welches das Drehmomentwertsignal 31 und das Winkelwertsignal 322 empfängt, die auf drahtlose Weise von dem Drahtlos-Datenübertragungsmodul 311 an den Verstärker 41 übertragen werden, wodurch der Verstärker 41 das Drehmomentwertsignal 31 und das Winkelwertsignal 322 empfängt und verstärkt. Die nachfolgenden Vorgänge der Drehmoment/Winkelwertdarstellung, des Alarms und der Speicherung sind im wesentlichen identisch zu dem in Bezug auf die Informationsdarstellungseinheit 40 aus 4 beschriebenen und eine Wiederholung der Beschreibung wird hier weggelassen. Der Drehmoment-Dehnungsbalken 20 und das Dehnungsmessgerät 30 können so nach Wunsch mit der Informationsdarstellungseinheit 40 verbunden bzw. von dieser gelöst werden, und zwar mit Hilfe der lösbaren Verbindung zwischen dem Verbindungselement 118 und dem Montageelement 51, so dass sie getrennt voneinander verwendet werden können, wobei die Übertragung und der Empfang des Drehmomentwertsignals 31 und des Winkelwertsignals 322 auf drahtlose Weise erfolgen, so dass die Drehmomentvorrichtung 200 und ein Werkzeugteil 300, die jeweils mit dem Adapter 25 und dem Kopplungselement 26 verbunden sind, welche mit den Kopplungsanschlüssen 23, 24 des Drehmoment-Dehnungsbalkens 20 verbunden sind, in einer uneingeschränkten Weise zum Anziehen oder Lösen von Befestigungselementen verwendet werden können, ohne durch irgendeinen speziellen Raum oder eine Orientierung während der Betätigung eingeschränkt zu sein.The amplifier 41 the information presentation unit 40 is with at least one wireless data receiver module 411 connected, which is the torque value signal 31 and the angle value signal 322 receives in a wireless manner from the wireless communication module 311 to the amplifier 41 be transmitted, causing the amplifier 41 the torque value signal 31 and the angle value signal 322 receives and amplifies. The subsequent operations of the torque / angular value representation, the alarm and the storage are substantially identical to that with respect to the information presentation unit 40 out 4 described and a repetition of the description is omitted here. The torque expansion bar 20 and the strain gauge 30 can be as desired with the information presentation unit 40 be connected or detached from it, with the aid of the releasable connection between the connecting element 118 and the mounting element 51 so that they can be used separately, with the transmission and reception of the torque value signal 31 and the angle value signal 322 done wirelessly, so that the torque device 200 and a tool part 300 , each with the adapter 25 and the coupling element 26 which are connected to the coupling terminals 23 . 24 of the torque-expansion bar 20 can be used in an unrestricted manner for tightening or loosening fasteners without being limited by any particular space or orientation during actuation.
Die Art der drahtlosen Übertragung und des drahtlosen Empfangs des Drahtlos-Datenübertragungsmoduls 311 und des Drahtlos-Datenempfängermoduls 411 ist nicht auf einen speziellen Modus beschränkt und in einer Ausführungsform der Erfindung wird als Beispiel eine drahtlose Radiofrequenzanwendung gewählt. Andere Ausführungsformen der drahtlosen Übertragung sind Empfangsmodi wie beispielsweise drahtloses USB (Universal Serial Bus), Blue Tooth, Infrarot, Amplitudenverschiebungsverschlüsselung (ASK) oder Frequenzverschiebungsverschlüsselung (FSK) werden ebenfalls als innerhalb der Reichweite der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet.The type of wireless transmission and wireless reception of the wireless communication module 311 and the wireless data receiver module 411 is not limited to a specific mode, and in one embodiment of the invention, a wireless radio frequency application is chosen as an example. Other embodiments of wireless transmission include receive modes such as Universal Serial Bus (USB), Blue Tooth, Infrared, ASK, or Frequency Shift Keying (FSK), as well, as are within the scope of the present invention.
Bezug nehmend auf 8 und 9 wird eine Anwendung der multifunktionalen Drehmoment-Detektionsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung illustriert. Der Kopplungsanschluss 23 des Drehmoment-Dehnungsbalkens 20 ist mit einem Werkzeugkopplungsende 210 einer Drehmomentvorrichtung 200 über einen Adapter 25 verbunden und der Kopplungsanschluss 24 ist mit einer Passbohrung 310 eines Werkzeugteils 300 über das Kopplungselement 26 verbunden. Die Drehmomentvorrichtung 200 kann beispielsweise ein Handwerkzeug sein, ein Elektrowerkzeug oder ein pneumatisches Werkzeug, welches als eine Vorrichtung wirkt, die eine Drehmomentquelle bildet. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als ein Beispiel der Drehmomentvorrichtung 200 ein Drehmomentschlüssel gewählt und ein Beispiel des Werkzeugteils 300 ist ein Steckschlüsseleinsatz.Referring to 8th and 9 becomes an application of the multifunction torque detecting device 100 illustrated according to the present invention. The connection connection 23 of the torque-expansion bar 20 is with a tool coupling end 210 a torque device 200 via an adapter 25 connected and the connection port 24 is with a fitting hole 310 a tool part 300 over the coupling element 26 connected. The torque device 200 For example, it may be a hand tool, a power tool, or a pneumatic tool that acts as a device that forms a source of torque. In one embodiment of the present invention, as an example of the torque device 200 a torque wrench selected and an example of the tool part 300 is a socket wrench.
Die Betätigung der Drehmomentvorrichtung 200 erzeugt ein rotierendes Drehmoment zum Antreiben des Werkzeugteils 300 zum Anziehen oder Lösen beispielsweise einer Mutter. Während des Betriebs detektiert das auf dem Drehmoment-Dehnungsbalken 20 montierte Dehnungsmessgerät 30 ein durch den Betrieb der Drehmomentvorrichtung 200 erzeugtes Drehmoment und gibt dieses als ein Drehmomentwertsignal 31 an die Informationsdarstellungseinheit 40 aus und der Winkelsensor 32 stellt einen Winkelwert 322 für die Informationsdarstellungseinheit 40 bereit, wobei beides entweder in drahtgebundener Weise oder in drahtloser Weise erfolgt, wie oben gesagt. Auf der Grundlage des Drehmomentwertsignals 31 und des Winkelwertsignals 322 nimmt die Informationsdarstellungseinheit 40 wahlweise die gewünschten Tätigkeiten der Darstellung, des Alarms und der Speicherung vor. In anderen Worten werden der Drehmomentwert und der Winkelwert auf der Displayvorrichtung 45 dargestellt und wenn der Drehmomentwert und/oder der Winkelwert einen zuvor durch einen Benutzer eingestellten Schwellenwert erreichen, erzeugen das akustische Alarmelement 481, das Beleuchtungsalarmelement 482 und das Vibrationsalarmelement 483 der Alarmvorrichtung 48 jeweils akustische Alarmsignale, Lichtalarmsignale und Vibrationsalarmsignale, um dem Benutzer eine rechtzeitige Kenntnisnahme des Alarms zu ermöglichen und die Einstellung des durch die Drehmomentvorrichtung 200 erzeugten Drehmoments oder Betätigungswinkels zu ermöglichen.The operation of the torque device 200 generates a rotating torque for driving the tool part 300 for tightening or loosening, for example, a nut. During operation, this detects on the torque expansion bar 20 mounted strain gauge 30 a through the operation of the torque device 200 generated torque and outputs this as a torque value signal 31 to the information presentation unit 40 off and the angle sensor 32 represents an angle value 322 for the information presentation unit 40 both of which are either wired or wireless, as stated above. Based on the torque value signal 31 and the angle value signal 322 takes the information presentation unit 40 optionally the desired activities of presentation, alarm and storage. In other words, the torque value and the angle value become on the display device 45 and when the torque value and / or the angle value reach a threshold previously set by a user, the audible alarm element generates 481 , the lighting alarm element 482 and the vibrating alarm element 483 the alarm device 48 audible alarms, light alarms and vibration alarms, respectively, to allow the user timely notice of the alarm and adjustment by the torque device 200 allow generated torque or operating angle.
Bezug nehmend auf 10 und 11 wird eine andere Anwendung der multifunktionalen Drehmoment-Detektionsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung illustriert, wobei die Richtung der Anordnung und Betätigung der Drehmomentvorrichtung und des Werkzeugteils genau umgekehrt (genauer gesagt um 180° gedreht) zu dem in den 8 und 9 Gezeigten sind. Die Kopplungsanschlüsse 23, 24 des Drehmoment-Dehnungsbalkens 20 ermöglichen die Ankopplung des Adapters 25, an welchen die Drehmomentvorrichtung 200 gekoppelt ist, sowie des Kopplungselements 26, an welches das Werkzeugteil 300 gekoppelt ist, an den Drehmoment-Dehnungsbalken 20 in einer umgekehrten Weise. Auf diese Art kann die Displayvorrichtung 45 der Informationsdarstellungseinheit 40 in einer korrekten Richtung gehalten werden und das Ablesen des Drehmoments und Winkels zur einfachen und sofortigen Beobachtung durch einen Benutzer wird ermöglicht.Referring to 10 and 11 Another application of the multifunctional torque-detecting device according to the present invention is illustrated, wherein the direction of the arrangement and operation of the torque device and the tool part exactly reversed (more precisely rotated by 180 °) to that in the 8th and 9 Shown are. The coupling connections 23 . 24 of the torque-expansion bar 20 allow the coupling of the adapter 25 to which the torque device 200 is coupled, as well as the coupling element 26 to which the tool part 300 is coupled to the torque-expansion bar 20 in a reverse way. In this way, the display device 45 the information presentation unit 40 are held in a correct direction and the reading of the torque and angle for easy and immediate observation by a user is made possible.
Bezug nehmend auf 12, die eine multifunktionale Drehmoment-Detektionsvorrichtung zeigt, die nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, umfasst die multifunktionale Drehmoment-Detektionsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels, die ebenfalls mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet ist, eine zu dem in den 5 und 6 Gezeigten ähnliche Struktur, wobei das Gehäuse 10 wenigstens einen Ladeanschluss 60 bildet und das erste Gehäuseteil 11 mit einer Vielzahl von Ladekontakten 119 ausgestattet ist. Der Ladeanschluss 60 kann mit einem externen Leistungstransformator 400 verbunden werden, um einen gewünschten Gleichstrom von diesem zu erhalten. Die Ladekontakte 119 und die Stromversorgungsvorrichtung 311A sind elektrische mit dem Ladeanschluss verbunden, um von diesem Leistung zu beziehen. Ferner bildet das Isolationsgehäuse 50, in welchem die Informationsdarstellungseinheit 40 untergebracht ist, an ihrer Unterseite eine Vielzahl von Ladefeldern 55, die mit der Leistungseinheit verbunden sind, wodurch das Isolationsgehäuse 50 mit dem ersten Gehäuseteil 11 des Gehäuses 10 durch die Kopplung zwischen dem Montageelement 51 und dem Verbindungselement 118 verbunden ist, die Ladefelder 55 jeweils so eingestellt sind, dass sie den Ladekontakten 119 entsprechen und in diese eingreifen, um ein Laden des von dem Ladeanschluss 60 bereitgestellten Gleichstroms in die Leistungseinheit 49 zu ermöglichen. In anderen Worten können die Stromversorgungsvorrichtung 311A und die Leistungseinheit 49 gleichzeitig aufgeladen werden.Referring to 12 10, which shows a multi-functional torque detecting apparatus constructed according to a third embodiment of the present invention, includes the multi-functional torque detecting apparatus of the third embodiment, also designated by the reference numeral 100 is designated, one to which in the 5 and 6 Shown similar structure, the case 10 at least one charging port 60 forms and the first housing part 11 with a variety of charging contacts 119 Is provided. The charging port 60 can with an external power transformer 400 be connected to obtain a desired direct current from this. The charging contacts 119 and the power supply device 311A Electrical are connected to the charging port to draw from this power. Furthermore, the insulating housing forms 50 in which the information presentation unit 40 is housed, on its underside a variety of charging fields 55 , which are connected to the power unit, whereby the insulation housing 50 with the first housing part 11 of the housing 10 by the coupling between the mounting element 51 and the connecting element 118 connected, the loading fields 55 each set so that they are the charging contacts 119 match and intervene in this to charge the from the charging port 60 provided direct current into the power unit 49 to enable. In other words, the power supply device 311A and the power unit 49 be charged at the same time.
Die oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 beschriebenen multifunktionalen Drehmoment-Detektionsvorrichtungen sind veranschaulichende Beispiele der technischen Lösung und der durch die vorliegenden Erfindung getroffenen Maßnahmen und es sei bemerkt, dass die Idee der vorliegenden Erfindung auch in anderen Formen realisiert werden kann und nicht durch die oben angegebene Beschreibung beschränkt ist. Obwohl also die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass eine Vielzahl von Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne die Reichweite der vorliegenden Erfindung zu verlassen, die durch die beigefügten Ansprüche definiert werden soll.The above with reference to the 1 to 12 The multifunctional torque detecting devices described are illustrative examples of the technical solution and the measures taken by the present invention, and it should be understood that the idea of the present invention can be realized in other forms and not limited by the description given above. Thus, while the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that numerous modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention which is to be defined by the appended claims.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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TW 307305 [0005] TW 307305 [0005]
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TW 367059 [0006] TW 367059 [0006]
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TW 377299 [0007] TW 377299 [0007]
