CN101256104A - 用于检测扭矩扳手的操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)具有：一个用于将一个要被检测之扭矩扳手(26)固定的支架(12)；在支架(12)上配置一个测量值接收器(16)，其与该要被检测之扭矩扳手(26)的头部(24)相接合；借助一个在支架(12)上配置的手柄保持结构(36)固定该要被检测之扭矩扳手(26)的手柄(42)；该操作装置(10)具有一个偏转机构(52)以用于产生一个扭矩到该要被检测之扭矩扳手(26)的头部(24)上。

Description

用于检测扭矩扳手的操作装置

技术领域

本发明涉及一个用于检测扭矩扳手的操作装置，包括：

a)一个用于固定一个要被检测之扭矩扳手的支架，

b)一个在支架上配置的测量值接收器，其与该要被检测之扭矩扳手的头部相耦连，

c)一个在支架上配置的用于固定要被检测之扭矩扳手的手柄的手柄保持结构，

d)一个用于在该要被检测之扭矩扳手的头部上产生一个扭矩的偏转机构。

背景技术

借助一个扭矩扳手可以将一个预先确定的扭矩施加到如螺栓或螺母的连接元件上。为此扭矩扳手包括一个带一手柄的扳手杠杆和一个扳手头部，另外也被称为头部。通常是在扳手头部上设置一个作为四棱栓构造的接合部以用于工具接纳。在四棱栓上可以插置不同的插接工具以转动螺栓或螺母。一个由使用者沿操作方向于手柄上施加的力被扳手杠杆传递到扳手头部上并且通过该插接工具产生一个扭矩到一个螺栓或螺母上。为了测量被施加的扭矩，该扭矩扳手具有一个测量装置。通过另外的装置该被测出的扭矩可以连续地被显示或一个预先确定的扭矩之达到可以被信号化。

一个扭矩扳手的测量装置要承受一般的磨损-及疲劳现象。为了控制一个由测量装置测量的扭矩与一个施加的扭矩是否一致，该扭矩扳手必须时时地被一个操作装置校正并且在给定情况下被调整。为此在操作装置中设置一个带有一个测量值接收器和一个手柄保持结构的支架。该扭矩扳手的头部例如具有一个四棱栓被固定地与该测量值接收器相接合。该扭矩扳手的手柄通过手柄保持结构被固定。

然后通过一个偏转机构产生一个到扭矩扳手之头部上的扭矩。这个扭矩被测量值接收器检测并且借助一个在操作装置中例如在测量值接收器上设置的显示器被表明。这样该由扭矩扳手指明的扭矩或一个为扭矩扳手预先设定的用于脱开

的扭矩通过一个与显示器上表明之扭矩的比较即可以检验。

在公知的用于检测扭矩扳手的操作装置中应用了各种不同的产生扭矩用的偏转机构。原则上为了在一个扭矩扳手的头部上产生一个扭矩两个变型方案是可能的。要么，该测量值接收器是可转动地定位在支架上并且该手柄保持结构与支架固定连接，或者颠倒过来，该测量值接收器与支架固定连接并且手柄保持结构是可运动地安装在支架上。

这种公知的具有一个相对支架可运动之手柄保持结构的操作装置包括一个具有一个芯(螺)轴及一个曲柄的线性驱动装置。通过丝杠之借助曲柄的转动，该手柄保持结构和依此还有该扭矩扳手的手柄则被相对支架成直角地偏转。因此产生一个到该被固定于测量值接收器上之头部上的扭矩。其中该扭矩扳手被围绕测量值接收器之轴线地偏转。该手柄以与手柄保持结构之线性运动不同地作圆形运动并且因此必须被保持在相对手柄保持结构的可运动性。

这样的结构方案具有缺点是，在一个检测过程中于手柄上的力接合(作用)点是变化的。该扭矩扳手被偏转得越多，则该力接合点向手柄之外端部地移动就越大。因此杠杆臂长度在一个检测过程期间一再变化。这个情况即导致在检测该扭矩扳手时的测量误差。

另外为了使操作装置调整到不同大的扭矩扳手上必须将该手柄保持结构与线性驱动装置一起被移动在支架上。在很大的扭矩扳手情况下，该线性驱动装置必须被相应大地尺寸设置，以便能实现一个必要的偏转(运动)。因此这种操作装置的结构方案被复杂化和不实用。

这种变化之力接合点的缺点在公知的用于检测一个扭矩扳手之操作装置情况下被用一个相对支架可转动的测量值接收器来避免。该扭矩扳手则用头部被制动在测量值接收器上并且手柄被手柄固定器固定。由此在一个变型结构方案中通过一个曲柄和一个传动装置使一个扭矩被施加到测量值接收器和该头部上。在这类操作装置中之缺点是用许多具体构件被昂贵建造的传动装置。该传动装置此外还加大了操作装置、特别是高度上加大了。

在一个另外公知的操作装置实施方案中，该测量值接收器被安装在一个下部结构上，其上还被固定了一个作为线性驱动装置的带曲柄的丝杠。支架被可转动地配置在测量值接收器上和可以借助曲柄和丝杠被偏转。这样虽然避免了一个传动装置，但通过附加必要的下部结构该操作装置同样由许多个具体构件构成。此外该操作装置通过下部结构和作为整体被偏转的支架而要求相应多的工作位置。

发明内容

由此本发明的任务是，避免所称的现有技术之缺点并用一个不复杂及紧凑结构的装置能实现一个精确的扭矩扳手之检测。

按照本发明该任务如此解决，即，在一个具有开头所属特征的用于检测扭矩扳手的操作装置情况下，e)该偏转机构被设置为偏转杠杆，其作用在该要被检测之扭矩扳手的头部上，其中该支架相对于偏转杠杆被静止地设置。

本发明基于原则是，为了检测一个扭矩扳手应用一个静止支架，其具有一个固定安装的手柄保持结构和一个可转动地定位在支架上的并具有一个偏转杠杆的测量值接收器。一个要被检测之扭矩扳手的头部借助测量值接收器的一接纳结构被固定地制动在这个测量值接收器上，同时扭矩扳手的手柄被手柄保持结构对顶保持。通过力作用在偏转杠杆上，一个扭矩通过测量值接收器被施加到该头部上。其中被施加的扭矩由测量值接收器测量并为了检验而与由扭矩扳手显示的或在扭矩扳手上预先设定的扭矩相比较。

因为手柄保持结构在一个检测过程中不运动，故在手柄上的力作用点或对顶点在整个检测期间不发生变化。因此能实现一个具有不变杠杆臂长度的测量。该检测是可以精确执行的。此外通过应用一个偏转杠杆而无需传动装置或无需用于使该整个支架偏转的机械了。本发明用于检测扭矩扳手之操作装置的结构方案具有很少几个单独构件故是可以紧凑及扁矮地实施的。另外因为很少几个单独构件，该结构方案是可廉价生产的并很少发生故障的。

一个优选的用于检测扭矩扳手之操作装置的结构方案包括一个丝杠装置，其被设置在支架上。在丝杠装置之丝杠上设置的驱动结构在操作该可转动支承的丝杠时使该偏转杠杆偏转。通过曲柄和丝杠的减速传动，使用者以最小化的力付出即能实现一个均匀的拧紧和一个精细计量的扭矩。通过应用很少几个可运动的构件，本发明操作装置就可以实现很低矮及紧凑的结构。它要求很少的工作位置并由于很少数量的可运动单独构件故也是很少有故障的或很少维护需求的。

在本发明操作装置的一个有利结构方案中，该丝杠装置的丝杠被设置为通过一个马达，例如一个电机可以驱动。应用马达则让使用者解脱了操作一个曲柄并因此可防止使用者的疲劳。使用者可以更好地专注于一个检测过程。还可避免由于使用者之疏忽大意，例如不同的拧紧速度导致的测量误差。通过马达之适当的触发可以使测量过程简便地自动化。

按照本发明操作装置之另一优选的方案，在支架上沿着要被固定之扭矩扳手的纵向设置一个可调节布置的手柄保持结构。因此，手柄保持结构可以调整到不同长度的不同扭矩扳手上。该操作装置可以不用大的花费即适配于不同长度的扭矩扳手。由此可以确保，一个力作用点或对顶保持点总是位于手柄的中间。因此能实现一个精确的并可再重复的扭矩扳手之检验。

在用于检测扭矩扳手之操作装置的一个有利方案中，该手柄保持结构由两个以u-形设置的销柱或一个可变换之销柱构成。为可变换的销柱在该手柄保持结构中设置两个接纳结构。销柱能实现一个扭矩扳手之手柄的快速且不复杂的固定。此外可以执行该扭矩扳手之在两个转向上的检测。该手柄分别被相应的销柱对顶保持。

其中在本发明操作装置之符合目的方案中，在销柱之一个上设置至少一个可移动的和/或可转动支承的套筒。通过该套筒，一个要被检测之扭矩扳手被精确垂直于测量值接收器地定向。因此在一个检测过程期间避免在测量值接收器上的横向力。横向力可导致测量误差。借助该套筒，这种测量误差被尽可能地抵销了。一个扭矩扳手的检测则被最优化。

在本发明之特别适宜的方案中，包括一个信号处理装置，其加工处理测量值接收器的测量信号，特别是数字化，储存在一个存储器中并显示在一个显示装置上。测量信号的加工处理例如能在检测期间实现对系统测量误差的考虑。其中，被数字化的测量值可以更简便地被进一步处理，显示和储存。通过用一个显示装置连续的显示被施加的扭矩就可以让使用者实施精细地计量扭矩以用于精确检测一个扭矩扳手。被测量之扭矩值的储存则让使用者对一个检测过程的记录变得容易并且能实现一个对检测过程与在扭矩扳手之头部上被施加的扭矩一同归档储存。会发生脱开的

扭矩扳手则通过该在脱离之前的最大被施加扭矩的储存可以更好地检测。

在本发明之优选方案中，测量值接收器具有一个通过支架的一个凹部导引的转动轴颈。该转动轴颈通过偏转杠杆可被偏转并且通过该测量值接收器将一扭矩传递到一个扭矩扳手的头部上。通过这个不复杂的具有很少几个单独构件的偏转机构就能实现一个紧凑的并不敏感的且具有低矮结构高度的结构方案。此外本发明操作装置还可以相应物美价廉地制造。

当支架被设置为可加长时，已经证明为本发明的有利方案。本发明操作装置通过一个可加长的支架还适合于检测很长的扭矩扳手。在检测较小的扭矩扳手情况下，该装置可以被相应节省空间地调整并且要求很少的工作位置。另外，本发明操作装置的运输通过一个相应缩短的支架及由此带来的位置节省而变得简便。

在本发明操作装置之另外优选的结构方案中，该偏转杠杆被设置为借助在丝杠上设置的驱动结构而被可运动支承。作为例子，该偏转杠杆可以被活动地设置在该驱动结构的两个销轴之间或者一个驱动销轴可以被活动地设置在该偏转杠杆的一个长形孔中。因此，驱动结构的线性运动可以被传输到该偏转杠杆的圆形运动上同时不用巨大的结构花费。本发明操作装置的结构方案由于很少几个的组成构件故能实现紧凑和物美价廉。

本发明一个有利的结构方案规定，该操作装置的水平定向与偏转杠杆之水平偏转。为了精确地检测一个扭矩扳手，这个扳手必须被水平地操作。只有这样，重力对检测过程的影响才被排除。因此通过操作装置的水平定向一个扭矩扳手的检测还可以更精确地实现。

在本发明之另一个有利的结构方案中，该偏转机构被设置为具有多个杠杆的杠杆系和/或包括一个圆弓形的齿条。通过借助杠杆系或圆弓形齿条之相应的力转换，即能轻易地产生一个大扭矩或能精确地实现精细地计量扭矩。一个扭矩扳手的检测就变得容易了。

另外的结构方案和优点产生于从属权利要求的技术方案，以及带有所属说明的附图。

附图说明

图1以示意原理图表明了一个用于检测扭矩扳手之操作装置的具体实施例。

具体实施方式

在图1中用10表明了一个用于检测扭矩扳手之操作装置。操作装置10包括一个支架12并具有两个-在给定情况下于高度上可调节的-支脚14。支脚确保操作装置10之可靠的并水平的位置状态且能够在给定情况下与一个基础拧装一起。在支架12上可转动地安装一个测量值接收器16。为此该测量值接收器16具有一个转动轴颈18，其通过支架12的一个凹部被导引并且用一个轴承20可转动地被保持在支架12上。另外在测量值接收器16上设置一个接纳结构22。通过接纳结构22扭矩扳手26的头部24通过一个四棱栓与该测量值接收器16固定地接合。作为选择，接纳结构22也可选择用于另外的、在头部24上固定的工具。

由测量值接收器16测量的扭矩值被传输到一个信号处理装置28并在那里被加工处理和数字化。接着，该测量的扭矩值被用一个显示装置30显示并被储存在一个存储器32中以用于记载和存储。通过一个接口34可以使测量的扭矩值被传输到外部仪器上以便进一步加工处理。

此外在支架12上设置一个具有两个销柱38的手柄保持结构36。销柱38通过一个搭桥40被以u-形地布置。按照要被检测的转动方向，销柱38之一个应用作对应固定器用于一个扭矩扳手26的手柄42。在一个选择性具体实施方案中，该手柄保持结构36包括一个可更换的销柱38和该搭桥40包括两个用于销柱38的接纳结构。按照转动方向，该可更换的销柱38被导入到相应的接纳结构中并保持对顶到手柄42上。此外该相应的销柱38具有一个可移动和可转动的套筒44。套筒44在下边端部上具有一个盘形的支承表面46以用于在开始一个检测过程时保持该手柄42。借助一个在图1中未描述的具有微小摩擦的轴套例如一个球轴套，该套筒44可以容易地在销柱38上移动并且可以用一个夹紧螺栓48被固定在销柱38上。套筒44能作为高度补偿实现该扭矩扳手26之一个相对测量值接收器16的垂直固定。这点对为了避免测量值接收器16上的横向力并避免由此引起之测量误差是重要的。

搭桥40用一个可松开的制动装置50，例如用手可操作的夹紧杠杆被制动在支架12上。通过松开该制动装置50，该整个手柄保持结构36可以在支架12上被移动并因此可以适配于扭矩扳手的尺寸。支架12被设置为可加长的结构，以便在需要时也可以用该操作装置10检测很长的扭矩扳手26。

在这个下边的在支架10上伸出的转动轴颈18上为了产生一个扭矩固定有一个偏转杠杆52的一个端部。借助该偏转杠杆52的偏转，通过该转动轴颈18和测量值接收器16使一个扭矩被施加到一个扭矩扳手26的头部24上。为了偏转该偏转杠杆52，一个丝杠装置54被配置在支架12上。借助一个曲柄结构56，由使用者可操作可转动支承的丝杠58。丝杠58驱动一个驱动结构60，其与偏转杠杆52的另外端部活动连接并且可将其偏转。为此该驱动结构60例如具有位于该偏转杠杆52的一个长形孔中的轴销或具有两个轴销，其间被支承了该偏转杠杆52的所述端部。

也可以代替该丝杠装置54设置另外的线性驱动装置以用于操作该偏转杠杆52。在操作装置10的另一个具体实施方案中，代替用手工操作该丝杠装置54的曲柄结构56应用一个马达62，例如一个电机。

为了用该操作装置10检测一个扭矩扳手26，首先按照要被检测的转动方向，将套筒44推置在相应的销柱38上。然后该扭矩扳手26的头部24被接合到测量值接收器16的接纳结构22中。在松开该制动装置50以后，手柄保持结构36被在支架12上移动并接着又被止动，以便该销柱38以套筒44将扭矩扳手26的手柄42保持在中间。最后该套筒44通过施加一个微小的扭矩在高度上对准并且以夹紧螺栓48被固定，从而该支承表面46从下面支承该手柄42并且相对测量值接收器16之轴线垂直地保持。

在这个准备工作之后，则执行该扭矩扳手26之真正的检测。通过操作曲柄结构56或马达62，使用者通过丝杠装置54，偏转杠杆52，转动轴颈18和测量值接收器16将一个可均匀加大的并可精细计量的扭矩施加在扭矩扳手26的头部24上。同时所施加的扭矩被测量值接收器16检测并在通过信号处理装置28的一个处理加工后被显示在显示装置30上。

使用者可以在任何时候将被施加的扭矩与由扭矩扳手26显示的扭矩相比较并且在给定情况下储存在存储器32中。对于脱开的扭矩扳手26，该最大被施加的扭矩自动地被储存在存储器32中。这样就使得将扭矩扳手26上预先设定的扭矩与在脱扣时被施加的扭矩之比较变得容易。

接着该扭矩扳手26被调整并且该检测多次地被重复，直至实现了该扭矩值在被确定的容差限界中为止符合。为了一个检测记录的表达或一个储存，在存储器32中被储存的扭矩值可以通过接口34被传输到外部的仪器，例如一个打印机上。

附图标记列表

10-用于检测一个扭矩扳手的操作装置，12-支架，14-支脚，16-测量值接收器，18-转动轴颈，20-轴承，22-接纳结构，24-一个扭矩扳手的头部，26-扭矩扳手，28-信号处理装置，30-显示装置，32-存储器，34-接口，36-手柄保持结构，38-销柱，40-搭桥，42-一个扭矩扳手的手，44-套筒，46-支承结构，48-夹紧螺栓，50-制动装置，52-偏转杠杆，54-丝杠装置，56-曲柄机构，58-丝杠，60-驱动结构，62-马达。

Claims (12)

1.用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)包括：

a)用于将要被检测之扭矩扳手(26)固定的支架(12)，

b)在支架(12)上设置的测量值接收器(16)，其与该要被检测之扭矩扳手(26)的头部(24)相耦连，

c)在支架(12)上设置的手柄保持结构(36)以用于固定该要被检测之扭矩扳手(26)的手柄(42)，

d)偏转机构(52)以用于产生扭矩到该要被检测之扭矩扳手(26)的头部(24)上，

其特征在于：

e)该偏转机构(52)被设置为偏转杠杆(52)，其作用在该要被检测之扭矩扳手(26)的头部(24)上，其中该支架(10)被相对于偏转杠杆(52)静止地设置。

2.按权利要求1的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

被设置在支架(12)上的丝杠装置(54)，其中在丝杠装置(54)之丝杠(58)上设置的驱动结构(60)在操作该被可转动支承的丝杠(58)时使偏转杠杆(52)偏转。

3.按权利要求1或2的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

该丝杠装置(54)的丝杠(58)被设置为通过马达(62)，特别是电机可被驱动。

4.按权利要求1-3之一的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

在支架(12)上沿要被固定之扭矩扳手(26)的纵向可调节布置的手柄保持结构(36)以用于不同长度的扭矩扳手(26)。

5.按权利要求1-4之一的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

手柄保持结构(36)由两个u-形设置的销柱(38)或一个可变换的销柱(38)构成。

6.按权利要求5的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

在销柱(38)之一上设置至少一个可移动和/或可转动支承的套筒(44)。

7.按权利要求1-6之一的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

设置信号处理装置(28)，其将测量值接收器(16)的测量信号加工处理，特别是数字化，储存在存储器(32)中和显示在显示装置(30)上。

8.按权利要求1-7之一的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

测量值接收器(16)具有通过支架(12)的凹部导引的转动轴颈(18)，其通过偏转杠杆(52)被偏转。

9.按权利要求1-8之一的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

支架(12)被设置为可加长的。

10.按权利要求1-9之一的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

偏转杠杆(52)被设置为用在丝杠(58)上设置的驱动结构(60)可运动地支承。

11.按权利要求1-10之一的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

操作装置(10)水平定向且偏转杠杆(52)的水平偏转。

12.按权利要求1-11之一的用于检测扭矩扳手(26)的操作装置(10)，其特征在于：

偏转机构(52)被设置为具有多个杠杆的杠杆系和/或圆弓形的齿条结构。

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