BR112020025453A2

BR112020025453A2 - Acessório de medição de torque instantâneo de ferramenta de aperto

Info

Publication number: BR112020025453A2
Application number: BR112020025453-3A
Authority: BR
Inventors: Enrico Fassio
Original assignee: Enrico Fassio
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2021-03-16
Also published as: EP3787838A1; CN112533732B; WO2019244184A1; IT201800006565A1; RU2762155C1; MY196158A; SG11202012702VA; PH12020552205A1; US20210252682A1; MX2020013337A; CA3103949A1; CN112533732A; KR20210022590A

Abstract

acessório de medição de torque instantâneo de ferramenta de aperto. a invenção diz respeito ao campo de ferramentas de aperto manuais. a invenção é um acessório para a maioria das ferramentas de aperto, de qualquer comprimento e dimensão: quando acoplada ao cabo da ferramenta de fixação de escolha por meio de um sistema de acoplamento adaptativo rápido, o sistema eletrônico do dispositivo mostrará em uma exibição digital o torque instantâneo resultante da força aplicada sensoreada e seu braço específico medido. a tela de exibição sensível ao toque permite a entrada de dados de calibração, valores de torque visados, entrada alternativa do comprimento do braço de força, e seleção de unidade de medição.

Description

ACESSÓRIO DE MEDIÇÃO DE TORQUE INSTANTÂNEO DE

FERRAMENTA DE APERTO CAMPO TÉCNICO: Ferramentas manuais

[001] No campo de ferramentas mecânicas manuais, chaves de 5 torque são ferramentas usadas para aplicar um torque específico a um prendedor rotatório.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[002] Chaves de torque manuais são utilizáveis em uma faixa de torque de algumas dezenas de Nm; essas ferramentas são feitas de um corpo 10 de metal tubular que apresenta nas duas extremidades, respectivamente, um cabo e o encaixe de conexão para vários tipos e tamanhos de soquete. Quando operada, uma chave de torque dará uma indicação visual, uma indicação aural, ou uma combinação das mesmas quando o torque predefinido for atingido; ferramentas equipadas com uma exibição digital permanentemente 15 mostram o valor de torque aplicado atual.

[003] A seguir está uma lista parcial dos limites de chaves de torque existentes.

[004] - A fim de suportar as tensões mecânicas às quais ela é submetida, quando operada próxima ao limite superior de sua faixa de torque, 20 uma chave de torque é obviamente superdimensionada com relação ao limite inferior da dita faixa.

[005] - Uma faixa de torque de apenas algumas dezenas de Nm não atende as exigências de nenhuma oficina de trabalho automotiva, onde a aplicação de torques variando de alguma coisa de 10 a 350 Nm é frequente; 25 portanto, pelos menos duas diferentes chaves de torque são exigidas.

[006] - O formato e dimensão de chaves de torque existentes são frequentemente incompatíveis com espaços apertados, tal como o compartimento do motor de um carro.

[007] - Chaves de torque de clique não fornecem indicação do valor de torque atual, mas fornecem apenas um sinal de clique quando o valor de torque predefinido é atingido. Além disso, um ambiente com ruído pode ocultar o sinal de clique, que poderia resultar em excessiva tensão mecânica 5 no prendedor. Essa condição de superaperto não ocorre com chaves de torque eletrônicas, desde que os alertas sensoriais da chave sejam eficazes ou que a tela digital esteja sempre visível ao operador.

[008] - O mecanismo interno de chaves de torque manuais nunca permite que o torque exceda a faixa de torque; consequentemente, a aplicação 10 de uma barra adaptadora apenas reduz o esforço do operador.

[009] - O armazenamento adequado de chaves mecânicas exige que a carga seja aliviada da mola interna.

[0010] - A calibração de chaves de torque exige procedimentos complexos e/ou equipamento caro. 15 DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0011] O objetivo principal da invenção é prover a grande variedade de ferramentas de aperto de escolha com a capacidade de medir o torque aplicado, por meio de um único dispositivo que pode ser acoplado como um acessório a qualquer das ditas ferramentas a fim de medir o torque aplicado e 20 mostrar o seu valor em uma exibição digital. O dispositivo deve ser colocado entre a mão do operador e qualquer ferramenta de fixação, à qual o dispositivo foi acoplado, de forma que toda a força aplicada pelo operador seja totalmente transferida para a ferramenta.

[0012] Um outro propósito da invenção é calcular o torque aplicado 25 medindo eletrônica e diretamente ambos seus componentes: a força e seu braço de alavanca

[0013] Um outro propósito da invenção é um sistema de acoplamento versátil que permite que o dispositivo seja facilmente unido a uma pequena chave de parafuso ou uma alavanca comprida.

[0014] Um outro propósito da invenção são as dimensões extremamente pequenas do dispositivo que, sem alterar significativamente as dimensões gerais da ferramenta hospedeira, não prejudica seu uso em espaços 5 restritos.

[0015] Um outro propósito da invenção é permitir um controle contínuo do torque atual por meio de uma exibição digital que, não sendo rigidamente conectada ao dispositivo, permanece sempre visível ao operador.

[0016] Um outro propósito da invenção é um instrumento de medição 10 de torque que é simples, leve e pequeno de forma que os custos de produção e transporte são significativamente menores do que o mercado atualmente oferece.

[0017] Um outro propósito da invenção é a simplicidade dos procedimentos de calibração que não exigem equipamento especial e / ou 15 habilidades específicas.

[0018] Todos esses e outros objetivos que resultarão da descrição seguinte são alcançados, de acordo com a invenção, com um dispositivo na forma caracterizada nas reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS 20 [0019] Na página 1/2, a Fig. 1 mostra uma vista explodida do dispositivo; na página 2/2, a Figura 2 mostra a seção transversal de uma mola redonda típica a ser usada para cabos redondos; a Figura 3 mostra uma seção transversal de uma mola típica a ser usada com ferramentas chatas (tal como uma chave de parafuso). 25 MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

[0020] A presente invenção é a seguir esclarecida adicionalmente, em uma modalidade preferida da mesma, dada meramente a título de exemplo não limitante, com referência aos desenhos anexos, que não incluem as partes e/ou detalhes não essenciais do dispositivo cuja descrição textual torna a representação gráfica desnecessária.

[0021] Os componentes principais do dispositivo são: - uma unidade de sensoreamento, consistindo em uma unidade 5 de sensoreamento de força e uma unidade de medição de braço; - um sistema de conexão rápida; - uma unidade de processamento e controle. A unidade de sensoreamento é acoplada à ferramenta de fixação por meio do sistema de conexão rápida; ela coleta informação eletrônica relativa à intensidade da 10 força e a medida de seu braço de alavanca; tais sinais são alimentados na unidade de processamento, para ser então exibidas em - uma tela digital. Energia para todos os componentes eletrônicos é suprida por uma - bateria. Em detalhe: 15 [0022] Unidade de sensoreamento de força: um barrete de metal (barra do lado direito) (1) é aparafusado a uma extremidade de uma célula de carga (2). No lado oposto da célula um barrete menor (barra do lado da ferramenta) (3) é aparafusado à outra extremidade da dita célula. Quatro fios elétricos conectam a célula a um circuito eletrônico em uma PCB. A célula de 20 carga permite medir a força aplicada à barra do lado direito e transferida para a barra do lado da ferramenta.

[0023] Unidade de medição de braço: um diodo laser e seu sistema de circuito na dita PCB permitem medir a distância de uma linha de referência na unidade de sensoreamento de força ao eixo geométrico do prendedor 25 (parafuso, porca, etc.).

[0024] O sistema de conexão rápida permite o acoplamento da unidade de sensoreamento à ferramenta de fixação de forma que toda a força participe na geração do torque de fixação. O sistema compreende: molas de aço carbono (4) de vários formatos e dimensões para acoplar o dispositivo a diferentes, em formato e dimensão, cabos de ferramentas de aperto. A Figura 2 mostra a seção transversal de uma mola redonda típica a ser usada para cabos redondos. A Figura 3 mostra uma seção transversal de uma mola típica 5 a ser usada com ferramentas chatas (tal como uma chave de parafuso). Cada uma dessas molas é aparafusada a um grampo de mola (5) que prende a barra do lado da ferramenta. A cabeça do parafuso (6), sendo o único ponto de contato entre a unidade de sensoreamento de força e a ferramenta de fixação, define exclusivamente o ponto de aplicação da força, dessa forma a 10 possibilidade de medir o braço de força com precisão. A porca (7) no lado do grampo é escareada em um espaçador de carenagem (8) entre o grampo e a barra do lado da ferramenta.

[0025] Unidade de processamento eletrônico: um processador em uma placa eletrônica (PCB) recebe sinais da unidade de sensoreamento de força e 15 da unidade de medição de braço e alimenta-os a uma aplicação de telefone inteligente por meio de um módulo de Baixa Energia Bluetooth (BLE).

[0026] Fonte de alimentação: uma bateria aciona a unidade de processamento eletrônico.

[0027] Nota: A unidade de sensoreamento de força, a unidade de 20 medição de braço, a unidade de processamento eletrônico e a bateria são alojadas juntas em um encerramento de plástico. Uma “janela” no encerramento permite que o grampo do sistema de conexão rápida prenda a barra do lado da ferramenta.

[0028] Uma aplicação de Smartphone dedicada permite o pareamento 25 de Bluetooth com o dispositivo. Após a conexão positiva ser estabelecida, a seleção do modo operacional apropriado por meio da tela sensível ao toque, a exibição mostrará:

[0029] O braço de alavanca, cujo valor deriva do sinal do diodo laser para a unidade de processamento ou é manualmente alimentado pelo usuário; a força instantânea, aplicada pelo usuário, detectada pelo elemento de sensoreamento o torque instantâneo resultante, calculado multiplicando a 5 força pelo seu braço de alavanca o torque visado, definido pelo usuário.

[0030] Em geral, pela definição de dois dos três valores: braço de alavanca, força, torque visado, o terceiro valor é facilmente exibido.

[0031] Além dessas indicações básicas, os dados podem ser 10 organizados para prover qualquer informação desejada adicional, tal como, por exemplo, o torque aplicado em sequência aos parafusos de um cabeçote de motor.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo compreendendo pelo menos uma exibição digital na qual o valor do torque produzido por uma força é mostrado, CARACTERIZADO POR: 5 pelo menos um sensor que detecta a intensidade de força; pelo menos um subsistema que mede o braço de alavanca real de tal força, onde quer que seu ponto de aplicação e/ou o ponto pivô esteja localizado por pelo menos uma unidade de processador eletrônico que 10 recebe e processa a informação do dito sensor e do dito subsistema, computa o torque resultante e mostra seu valor na dita exibição digital por pelo menos um dispositivo de entrada que permite que o operador entre com valores conhecidos e visados e selecione as unidades de medição preferidas. 15

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO POR a dita tela digital não ser rigidamente conectada ao dito dispositivo.

3. Dispositivo, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO POR um sistema de 20 acoplamento que permite que ele seja rigidamente afixado a uma ferramenta de fixação em uma posição de maneira tal que a intensidade da força que atua na dita ferramenta de fixação seja completamente detectada pelo dito sensor de força eletrônico.

4. Dispositivo, de acordo com uma ou mais das 25 reivindicações anteriores, cujo sistema de acoplamento é CARACTERIZADO POR pelo menos um grampo de mola capaz de unir eficazmente entre si em uma posição relativa estável o dito dispositivo e a dita ferramenta.

5. Dispositivo, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, cujo sistema de acoplamento é CARACTERIZADO