CN111918750A - 转矩工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于以额定转矩拧紧螺纹件或同类物的松开式转矩工具(10,110,310,410)。该转矩工具(10,110,310,410)包含：带有壳体(14,114,314,414)的基体(12,112,312,412)以及驱动杆(18,118,318)，该驱动杆与壳体(14,114,314,414)固定连接以用于传递转矩。驱动杆(18,118,318)具有连接区域(27,127,327)，该连接区域可与驱动器连接。用于操纵工具的适配器(30,130,330)与壳体(14,114,314,414)并且与驱动杆(18,118,318)共同旋转以用于传递转矩。探测和评价器件探测所传递的转矩并且对其进行评价。布置在壳体(14,114,314,414)中的松开机构(44,144,344,444)在到达额定转矩时松开转矩工具(10,110,310,410)。

Description

转矩工具
技术领域
本发明涉及一种用于拧紧螺纹件或同类物的转矩工具，所述转矩工具在额定转矩的情况下松开，所述转矩工具包含：
a)带有壳体的基体，所述带有壳体的基体围绕共同的轴线旋转以用于传递转矩，
b)驱动杆(或驱动轴，即Anstriebsschaft)，所述驱动杆与壳体固定连接以用于传递转矩，
c)在驱动杆处的连接区域，所述连接区域可与驱动器连接，
d)用于操纵工具的适配器，所述适配器设置在基体处并且与壳体和驱动杆共同旋转以用于传递转矩，
e)探测和评价器件，所述探测和评价器件用于探测和评价经传递的转矩，
f)松开机构，所述松开机构布置在壳体中并且在到达额定转矩时松开。
背景技术
螺接部是机械制造中最频繁使用的连接部。这种连接元件可仅通过使用适合的装配工具起作用。属于为此适合的装配工具的是转矩工具、如转矩螺纹件转动器。
转矩工具被需要用于在工件处施加特定的转矩。例如转矩扳手或转矩螺纹件转动器作为转矩工具已知。存在机械的和电子的转矩工具。尤其，存在显示且松开式转矩工具。显示式转矩工具总是示出相应当前所附的(或存在的、施加的，即anliegende)转矩。在松开式转矩工具中，调整额定转矩。一旦在拧紧螺接部时达到该转矩，则转矩工具以信号指示用户达到额定转矩。这可例如通过可听到的咔嚓声或可感觉到的劈啪声(或破裂感，即Knacken)以信号指示。
在此，在使用手引导式工具时所要传递的转矩不仅取决于使用者的身体构造而且取决于使用者的主观力感知。转矩工具被用来以高的预紧力加载螺纹件（该预紧力处于螺纹件的弹性区域中），亦或，用来以仅小的预紧力加载螺纹件。新的结构材料、例如镁、铝或塑料的使用（首先用于在汽车或飞机工业中轻量化结构）不仅会提升对转矩工具的需求而且会提升对转矩工具的要求。通过这些新的材料即提高了敏感的螺纹连接部的数量。与钢材料相比较小的抗拉强度所述轻量化结构-材料在螺纹连接部过载的情况下将导致螺纹损伤，所述损伤将使这些昂贵的构件不能被使用。
由DE 20 2007 015 971 U1已知一种多功能的气动工具。多功能的气动工具包括基础体，在该基础体处布置有操作杠杆、进入联接部和柱状件。在柱状件内部布置有带有叶片的转子。柱状件通过进入开关与进入联接部连接。进入开关能够通过操作杠杆控制。在此，转子的转动轴被通过柱状件引导。工具附加地包括带有不同功能的至少两个工具头。连接元件布置在每个工具头的后部端部处并且连接装置布置在基础体的前部端部处。工具头之中的任意一个工具头的连接元件与连接装置在基础体的前部端部处可脱开地连接。连接元件的后部端部与转子的前部端部可脱开地连接。布置在工具头的后部端部处的连接元件与转子的前部端部的可脱开的连接确保了：在叶片转动时的转矩被传递至各个工具头。
在DE 20 2006 008 056 U1中描述了一种用于传递小于可设定的值的转矩的力传递装置。在该处描述的力传递装置在此用作套筒扳手。
TW M2789822公开了一种带有可设定的转矩的力传递装置。力传递装置包括驱动器件、套筒或套头、楔形元件和弹簧。驱动器件与套筒如此连接，使得它们能够相对于彼此运动和转动。通过调整在驱动器件与套筒之间的相对轴向位置来设定被带入到弹簧中的力并且由此调整在楔形元件与套筒之间可传递的最大转矩。
在DE 20 2011 050 280 U1中描述了一种可设定的带有工具驱动部件的转矩扳手。转矩工具在那具有管形的工具杆，该工具杆沿其轴向方向延伸。在该工具杆的第一端部区段处布置有把手，该把手围绕纵向轴线可转动地支承在工具杆处。把手与在把手内部的张紧单元和/或与工具杆直接地或间接地联结。通过转动把手将螺旋弹簧张紧或卸载，经由该螺旋弹簧预设定相应要施加的拧紧力矩。把手还具有翻转杠杆，该翻转杠杆在其静止位置中贴靠在把手处。在工具杆与把手之间的过渡区域中布置有刻度，该刻度可具有关于相应当前所设定的拧紧力矩的数值说明。过渡区域相对于工具杆收缩，其中，该过渡区域在其横截面方面减小。工具杆的与第一端部区段对置的第二端部区段用于与工具驱动部件联结，该工具驱动部件用于容纳工具、通常插上工具。为此，否则在横截面方面圆形的工具杆在其第二端部区段处弄平，从而在端部侧构造矩形的开口。
由德国公开文件DE 100 51 011 A1已知一种松开式转矩扳手，该松开式转矩扳手电子地探测转矩。借助应变测量片将机械的转矩转变成电子的信号。将由此探测到的转矩与额定值比较。如果测量到的转矩达到所设定的或预设的转矩额定值，则通过电子的评价机械地至少短时间地释放转矩扳手。在此，该释放例如通过扳手手柄和扳手头的解耦来进行。
DE 20 2014 000 041 U1涉及一种松开式转矩工具，该松开式转矩工具包含杆状的壳体，该壳体带有手柄区域和头部区域。传递组件设置在壳体中以用于传递转矩。转矩工具还具有调节装置，该调节装置带有调节头以用于设定期望的转矩，在其中以信号指示所达到的转矩。显示器显示如下转矩值，在该转矩值的情况下转矩工具应松开。此外，转矩工具包含松开机构，借助该松开机构在所设定的转矩的情况下松开转矩工具。
由DE 10 2006 013 147 A1已知一种用于测量和/或用于起松开作用的拧紧在工件处的转矩的转矩工具。该转矩工具包含壳体，该壳体带有手柄和用于传递转矩的杆棒。测量元件用于电子地探测转矩，该转矩由测量和控制电子装置处理。通过电子的测量和控制电子装置控制的松开开关在额定值的情况下松开转矩工具。在该处描述的转矩扳手具有减速机构，该减速机构具有至少一个由松开开关操纵的调节环节。在此，减速机构布置在用于传递转矩的杆棒与受电子控制的用于松开转矩工具的松开开关之间。在该文件中，描述了：减速机构包含带有切换边缘的切换杠杆，该切换杠杆通过受电子控制的松开开关操控。
发明内容
因此，本发明的任务是，避免现有技术的缺点并且提供一种松开式转矩工具，该转矩工具简单地构造并且在制造方面是成本适宜的。在此，作用特别是即使在马达式驱动的转矩工具的情况下也应达到在松开方面高的有效性。
根据本发明，该任务通过如下方式解决，在开头提及的类型的用于以额定转矩拧紧螺纹件或同类物的转矩工具中，
g)用于操纵工具的适配器可转动地支承在壳体中，其中，松开机构包含锁定机构，该锁定机构将适配器与壳体连接以用于传递转矩并且在松开机构的松开情况下解锁以用于在壳体中的自由运转。
本发明基于如下原理：驱动器（该驱动器是电机的或手动的）在到达额定转矩时不再具有对螺接部的影响。用于传递转矩的驱动器为此被解耦，其方式为，将适配器与传递转矩的壳体解锁。为此，适配器可转动地支承在基体的壳体中并且因此可在被解锁的状态下自由运转。通过锁定才使壳体与适配器联结，从而经由壳体连同驱动杆可传递直至额定转矩的转矩。所要达到的额定转矩能够借助适合的器件预设定。
已被证明为根据本发明的转矩工具的有利的设计方案的是，设置有电运行的执行器、例如受电子控制的行程磁体，该执行器在到达额定转矩时将锁定机构解锁。电运行的执行器、如行程磁体是已知的并且是可简单地制造的构件。此外，锁定机构能够以这种方式借助行程磁体简单地电子地操控和操作。为此，适合的电的信号足以激活行程磁体。
在根据本发明的转矩工具的一种优选的且适宜的构造方案中，适配器具有径向的孔，所述径向的孔带有至少一个锁定元件，其中，借助于电运行的执行器为了锁定使锁定元件从孔移位到壳体的缺口部中并且为了解锁使锁定元件运动到偏移空间中。该措施以简单的方式允许了：实现电子地操控的锁定-或解锁机构。行程磁体适合作为电运行的执行器。因此，行程磁体的运动方向能够从轴向的方向转向到径向的方向以用于松开，从而可实现行程磁体在转矩工具中的节省空间的布置。
在根据本发明的松开式转矩工具的一种特别的且适宜的设计方案中，锁定机构的锁定元件为了锁定而借助弹簧元件预紧。该措施用于使锁定元件能够弹性地处于锁定的状态下。通过克服弹簧元件的弹簧力才能够将锁定机构解锁。
此外，根据本发明的松开式转矩工具的另一种有利的构造方案在于：偏移空间由适配器中的轴向的孔形成，锁定元件为了解锁锁定机构借助于电运行的执行器运动到所述轴向的孔中以用于松开。为此，行程磁体特别适合作为电运行的执行器。该措施用于：使行程磁体的线性运动在否则旋转的系统中将锁定机构以适合的方式转换到锁定的或解锁的状态中。
在此，锁定机构的该类型的设计方案是特别磨损少的并且因此较不容易出错的。
在一种优选的变型方案中，根据本发明的松开式转矩工具还如此设计，即，设置有带有偏移空间的受弹簧加载的锁止体，其中，为了解锁锁定机构，借助于电运行的执行器、如行程磁体使锁定元件运动到偏移空间中，并且为了锁定，锁止体使锁定元件移位到壳体的缺口部中。该措施是备选于适配器中的偏移空间的一种备选方案。替代于此，偏移空间此时被安置在锁止体中。在此，弹簧加载的锁止体能够例如由行程磁体良好地操控以用于解锁。在适配器中不必提供附加的偏移空间。由此，转矩工具可彻底更紧凑地构造。
在根据本发明的松开式转矩工具的另一种有利的变型方案中，偏移空间设置在受弹簧加载的锁止杠杆中。为了解锁，所述锁止杠杆借助于电运行的执行器、如行程磁体使锁定机构的锁定元件运动到偏移空间中。为了锁定，锁止杠杆使锁定元件移位到缺口部中。也在该措施中，用于锁定机构的锁定元件的偏移空间不处于适配器或基体中，而是处于锁止杠杆中。受弹簧加载的锁止杠杆在被锁定的状态下使锁定元件在缺口部中保持固定。通过摆动锁止杠杆才使锁定元件到达偏移空间中。
根据本发明的松开式转矩工具的另一种有利的备选方案在于，偏移空间由带有锥形的凸出部的受弹簧加载的主体形成，所述凸出部布置在基体的轴向的通道中，其中，为了解锁锁定机构，借助于电运行的执行器、例如行程磁体使锁定元件运动到偏移空间中，并且为了锁定，主体借助锥形的凸出部使锁定元件移位到壳体的缺口部中。转矩工具能够以这种锁定机构而特别简单地且有利地制造。在此，主体可例如是柱状件，该柱状件具有锥状地伸延的凸出部。用于偏移空间的空间存在于该锥状的区域与通道之间以用于解锁。带有锥状的凸出部的柱状件为了松开仅须沿正确的方向运动，以便提供用于解锁的偏移空间。
优选地，锁定机构的锁定元件构造为球。球是工业的标准元件，如其例如也在球轴承中使用的那样。因此，锁定机构能够简单地且成本适宜地制造。替代仅一个球，显然也可将多个任意数量的球用作锁定元件。替代球，也可使用柱状滚子。在该技术关系下，对于柱状滚子可起作用以和球类似的功能和特性。
根据本发明的转矩工具的另一种有利的变型方案在于，驱动杆构造为扭杆。扭杆在传递转矩时弹性地变形。由此，能够依据变形度探测转矩。
在根据本发明的转矩工具的一种改进方案中，探测和评价器件因此包含应变测量片，该应变测量片设置在扭杆处以用于探测转矩。应变测量片探测扭杆的变形并且产生相应的信号，该信号相应于相应所附的转矩。
根据本发明的转矩工具的一种适宜的改进方案此外通过如下方式得到：探测和评价器件具有电子的控制单元，该电子的控制单元操控松开机构的电运行的执行器、例如行程磁体以用于松开。在此，电子的控制单元可构造成受处理器控制的。由此，发生相对简化的信号处理。相应所附的且当前的转矩总是须与额定转矩比较。一旦达到额定转矩，则控制电子装置操控松开机构的电运行的执行器、例如行程磁体，其方式为，该控制电子装置例如将电脉冲传输到那。
根据本发明的转矩工具的另一种有利的设计方案通过如下方式获得：操纵工具具有机器的驱动器。手动操作的转矩工具实现了：也许使用户获得对于转矩的感觉，然而在如今的工业生产中，为了尽可能高的生产率需要快速的过程。因此，该措施用于显著地提高生产率。该转矩工具在其结构方面也特别适用于此。
另外的设计方案和优点由从属权利要求的对象以及附图连同所属的说明得到。随后参考附图详细阐释实施例。本发明不应单单局限于这些所阐述的实施例。这些实施例仅用于详细阐释本发明。本发明应涉及现在及将来对于本领域技术人员而言作为邻近方案考虑用于实现本发明的所有对象。
附图说明
图1以示意性原理草图以轴向的纵剖面图示出在被锁定的状态下的根据本发明的转矩螺纹件转动器。
图2以示意性横截面示出根据图1的在被锁定的状态下的根据本发明的转矩螺纹件转动器。
图3以示意性原理草图以轴向的纵剖面图示出在被解锁的状态下的根据本发明的转矩螺纹件转动器。
图4示出以示意性横截面根据图3的在被解锁的状态下的根据本发明的转矩螺纹件转动器。
图5在另一种实施例中以轴向的纵剖面图示出在被锁定的状态下的根据本发明的转矩工具。
图6以示意性横截面示出在被锁定的状态下的根据图5的根据本发明的转矩工具。
图7以轴向的纵剖面图示出在被解锁的状态下的根据图5和6的根据本发明的转矩工具。
图8以示意性横截面示出根据图5至7的在被解锁的状态下的根据本发明的转矩工具。
图9在第三实施例中以轴向的纵剖面图示出在被锁定的状态下的根据本发明的转矩工具。
图10以示意性横截面示出根据图9的在被锁定的状态下的根据本发明的转矩工具。
图11以轴向的纵剖面图示出在被解锁的状态下的根据图9和10的根据本发明的转矩工具。
图12以示意性横截面示出根据图9至11的在被解锁的状态下的根据本发明的转矩工具。
图13在第四实施例中以轴向的纵剖面图示出在被锁定的状态下的根据本发明的转矩工具。
图14以示意性横截面示出根据图13的在被锁定的状态下的根据本发明的转矩工具。
图15在第五实施例中以轴向的纵剖面图示出在被锁定的状态下的用于转矩工具的根据本发明的松开机构。
图16以轴向的纵剖面图示出在被解锁的状态下的用于转矩工具的根据图15的根据本发明的松开机构。
具体实施方式
在图1中用10标明根据本发明的用于以额定转矩拧紧螺纹件或同类物的转矩螺纹件转动器。转矩螺纹件转动器10在图1中以轴向的纵剖面图示意性示出。转矩螺纹件转动器10包括带有壳体14的基体12。在壳体14的前部区域16中固定有驱动杆18。驱动杆18形成扭杆20，该扭杆与壳体14固定连接。在扭杆20处布置有用于探测所要传递到未示出的工件上的转矩的应变测量片22。驱动杆18在其端部24处具有构造为容纳部26的用于适合的驱动工具的连接区域27。该驱动工具将转矩经由扭杆20传递到壳体14上。
在壳体14的与驱动杆18对置的一个端部28处是适配器30。适配器30可设置成用于插入工具或插上工具。适配器30具有相对于壳体14轴向地伸延的轴32。轴32可转动地支承在滚针轴承34中。在轴32的一个端部段36处，盘片38基本上垂直于该轴布置。盘片38处于基体12的壳体14中。盘片38与轴32刚性地连接，从而盘片38总是与轴32一起旋转。此外，轴32以一个端部40从壳体14中引出。固定环42将壳体14封闭并且将轴承连同轴32的一部分保持在壳体14中。从壳体中引出的端部40包括联结区域，该联结区域例如用于插入或用于插上（在此未示出的）操纵工具。操纵工具经由适配器30并且经由壳体14驱动以用于传递转矩。
转矩螺纹件转动器10具有松开机构44，该松开机构包含锁定机构46。为此，适配器30的盘片38具有径向的孔48。在径向的孔48中设置有锁定元件50。锁定元件50在当前的实施例中是钢球52，所述钢球完全地填充径向的孔48。用于锁定元件50的其它形状和材料当然也是可设想的。
图2以横剖面图示意性示出适配器30的盘片38的区域。钢球52彼此挨着排列地处于径向的孔48中。适配器30的被解锁的盘片38可转动地设置在壳体14中，参见图3和4。最外面的钢球52a伸到内部的缺口部72中。只要图2与图1相对应，则也使用相同的附图标记。
如图1又示出的，轴向的孔56与径向的孔48的朝着旋转轴线54指向的端部57相联接。轴向的孔56具有和径向的孔48一样的横截面并且用作偏移空间58。在轴向的孔56中还设置有螺旋弹簧60作为弹簧元件，该螺旋弹簧借助其弹簧力将钢球52移位到径向的孔48中。由此，钢球52在径向的孔48中被预紧。
电运行的行程磁体62布置在壳体14的内部腔室64中。行程磁体62形成电的执行器。行程磁体62具有轴向的销66，该销引导穿过腔室64的轴向的贯通部68。轴向的贯通部68通入径向的孔48的轴向的端部开口70中。不仅销66的直径而且轴向的端部开口70的直径都小于钢球52的直径。由此，钢球52不可达到穿过轴向的端部开口70。
在图1和2的实施例中，示出用于在被锁定的状态下传递转矩的转矩螺纹件转动器10。为此，最外面的钢球52a伸到壳体14的内部的缺口部72中。一旦驱动杆18通过驱动工具驱动，壳体14便由于锁定而与适配器30一起转动。这样固定在壳体14中的适配器30可由此将转矩传递到螺接部上。
通过在将转矩传递到螺接部上时扭杆20的扭转，应变测量片22将相应于当前转矩的信号提供给探测和评价器件74。探测和评价器件74例如是受处理器控制的控制电子装置，该控制电子装置将应变测量片22的模拟信号首先经由模拟-数字转换器数字化并且然后数字地处理。该控制电子装置包含数字的存储器，以便预设和存储额定转矩。控制电子装置可原则上在内部布置在转矩螺纹件转动器10的基体12中或处或布置在外部。在外部的控制电子装置的情况下必须提供对于本领域技术人员而言已知的用于信号交换的可行方案。控制电子装置评价所附的转矩，其方式为，将该所附的转矩尤其是与额定转矩比较。在到达额定转矩时，控制电子装置操控行程磁体62以用于松开。
图3和4示出在已松开的状态下的根据本发明的转矩螺纹件转动器10。在此，图3相应于图1的轴向的纵剖面图，而图4相应于在图2的盘片38的区域中的横剖面图。只要在各图中存在一致，则也使用相同的附图标记。
一旦达到针对所设定的额定转矩的阈值，转矩螺纹件转动器10便松开，如在图3或4中所示出的。为此，控制电子装置将行程磁体62激活，使该行程磁体的销66穿过贯通部68以及轴向的端部开口70到径向的孔48中。在此，行程磁体的销66将锁定元件50的钢球52b克服螺旋弹簧60的弹簧力移位到偏移空间58中、轴32的轴向的孔56中。钢球52可后续滑动，从而最外面的钢球52a从壳体14的内部的缺口部72中出来并且释放锁定。在该被解锁的状态下，适配器30可在滚针轴承中自由运转。转矩不再从基体12传递到适配器上。
为了锁定，行程磁体62再次运动回到其锁定的初始位置中。由此，螺旋弹簧60可将钢球52b从轴32的轴向的孔56中再次移位到径向的孔48中。由此，外部的钢球52a为了锁定再次到壳体14的内部的缺口部72中。
在图5中，用110标明根据本发明的用于以额定转矩拧紧螺纹件或同类物的转矩工具。该转矩工具110在图5中在以轴向的纵剖面图中示意性示出。转矩工具110包括带有壳体主体114的基体112。在壳体主体114的前部区域116中固定有驱动杆118。驱动杆118形成扭杆120，该扭杆与壳体主体114固定连接。在扭杆120处布置有用于探测所待传递到未示出的工件上的转矩的应变测量片122。驱动杆118在其端部124处具有构造为容纳部126的用于适合的驱动工具的连接区域127。驱动工具将转矩经由扭杆120传递到壳体主体114上。
在壳体主体114的与驱动杆118对置一个端部128处是适配器130。适配器130可设置成用于插入工具或插上工具。适配器130具有相对于壳体主体114轴向地伸延的轴132。轴132可转动地支承在滚针轴承134中。在轴132的一个端部段136处，盘片138基本上垂直于该轴布置。在此，盘片138由柱状主体139组成，该柱状主体的一个扁平侧139a固定在轴132中心处。在此，盘片138处于基体112的壳体主体114中。盘片138与轴132刚性地连接，从而盘片138总是与轴132一起旋转。此外，轴132以一个端部140从壳体主体114中引出。固定环142将壳体主体114封闭并且将滚针轴承134连同轴132的一部分保持在壳体主体114中。轴132的从壳体主体中引出的端部140包括联结区域，该联结区域例如用于插入或用于插上（在此未示出的）操纵工具。操纵工具经由适配器130并且经由壳体主体114驱动以用于传递转矩。
转矩工具110具有松开机构144，该松开机构包含锁定机构146。为此，适配器130的盘片138具有径向的孔148。在径向的孔148中设置有锁定元件150。锁定元件150在当前的实施例中是钢球152，所述钢球完全地填充径向的孔148。然而，在该实施例中，用于锁定元件150的其它形状和材料当然也是可设想的。
图6以横剖面图示意性示出适配器130的盘片138的区域。钢球152彼此挨着排列地处于径向的孔148中。适配器130的被解锁的盘片138可转动地设置在壳体主体114中，参见图7和8。最外面的钢球152a在被锁定的位置中伸到内部的缺口部172中。只要图6与图5相对应，则也使用相同的附图标记。
如图5又示出的，轴向的孔156与径向的孔148的朝着旋转轴线154指向的端部157相联接。在轴向的孔156中设置有螺旋弹簧158作为弹簧元件，该螺旋弹簧将锁止体160朝电运行的行程磁体162的销栓166移位。由此，钢球152在径向的孔148中如所示那样处于锁止位置中。锁止体160如此成形，使得钢球152在此径向向外地受到挤压，从而最外面的钢球152a伸到壳体主体114的内部的缺口部172中以用于锁定。行程磁体162形成电的执行器。
行程磁体162布置在壳体主体114的内部的腔室164中。行程磁体162包含轴向的销栓166，锁止体160由螺旋弹簧158朝该销栓被挤压。
在图5和6的实施例中，示出用于在被锁定的状态下传递转矩的转矩工具110。最外面的钢球152a为此伸到壳体主体114的内部的缺口部172中。一旦驱动杆118通过驱动器驱动，则壳体主体114由于锁定而与适配器130一起转动。固定在壳体主体114中的适配器130可由此将期望的转矩传递到螺接部上。
通过在将转矩传递到螺接部上时扭杆120的扭转，应变测量片122将相应于当前转矩的信号提供给探测和评价器件174。探测和评价器件174例如是受处理器控制的控制电子装置，该控制电子装置将应变测量片122的模拟信号首先经由模拟-数字转换器数字化并且然后数字地处理。该控制电子装置包含数字的存储器，以便预设和存储额定转矩。控制电子装置可原则上在内部布置在转矩工具110的基体112中或处或布置在外部。在外部的控制电子装置的情况下必须提供对于本领域技术人员而言已知的用于信号交换的可行方案。控制电子装置评价所附的转矩，其方式为，将该所附的转矩尤其是与额定转矩比较。在到达额定转矩时，控制电子装置操控行程磁体162并且操纵该行程磁体以用于松开。
图7和8示出在被解锁的或已松开的状态下的根据本发明的转矩工具110。在此，图7相应于图5的轴向的纵剖面图，而图8相应于在图6的盘片138的区域中的横剖面图。只要在各图中存在一致，则也使用相同的附图标记。
一旦达到针对所设定的额定转矩的阈值，转矩工具110便松开，如在图5或6中所示出的。为此，控制电子装置将行程磁体162激活，该行程磁体的销栓166使锁止体160克服螺旋弹簧158的弹簧力移动。在此，锁定元件150的钢球152b到达锁止体160的偏移空间168中。其它的钢球52可后续滑动，从而最外面的钢球52a从壳体主体114的内部的缺口部172中出来并且将锁定机构146解锁以用于松开。在该被解锁的状态下，适配器130可在滚针轴承134中自由运转。转矩不再从基体112传递到适配器130上。
为了锁定，行程磁体162与其销栓166再次运动回到其锁定的初始位置中。由此，螺旋弹簧158可将锁止体160压回到其锁止位置中，如在图5和6中所示。钢球152b从锁止体160的偏移空间168再次被移位到径向的孔148中。由此，外部的钢球152a为了锁定再次到达壳体主体114的内部的缺口部172中。
图9示出根据本发明的用于以额定转矩拧紧螺纹件或同类物的转矩工具310的另一种实施例。转矩工具310在图9中以轴向的纵剖面图示意性示出。转矩工具310包括带有壳体314的基体312。在壳体314的前部区域316中固定有驱动杆318。驱动杆318形成扭杆320，该扭杆与壳体314固定连接。在扭杆320处布置有用于探测所要传递到未示出的工件上的转矩的应变测量片322。驱动杆318在其端部324处具有构造为容纳部326的用于适合的驱动工具的连接区域327。驱动工具将转矩经由扭杆320传递到壳体314上。
在壳体314的与驱动杆318对置的一个端部328处是适配器330。适配器330可设置成用于插入工具或插上工具。适配器330具有相对于基体312轴向地伸延的轴332。轴332可转动地支承在滚动轴承或滚针轴承334中。在轴332的一个端部段336处，盘片区段338基本上垂直于轴332布置。盘片区段338处于壳体314中并且在该剖面图中延伸直至基体312的旋转轴线340上方。盘片区段338与轴332刚性地连接，从而盘片区段338总是与轴332一起旋转。此外，轴332以一个端部342从壳体314中引出。固定环342将壳体314封闭并且将轴承连同轴332的一部分保持在壳体314中。从壳体314中引出的端部342包括联结区域，该联结区域例如用于插入或用于插上（在此未示出的）操纵工具。操纵工具经由适配器330并且经由壳体314或基体312驱动以用于传递转矩。
转矩工具310具有松开机构344，该松开机构包含锁定机构346。为此，适配器330的盘片区段338具有径向的孔348。在盘片区段338的径向对置的侧350上存在有锁止杠杆腔室352。
在该锁止杠杆腔室352中设置有锤形的锁止杠杆354，该锁止杠杆在其外部的端部处可摆动地布置。锁止杠杆354借助作为弹簧元件的弹簧356预加载。锁止杠杆354也可由带有足够的硬度的弹性金属或塑料制成，从而原则上可放弃单独的弹簧356。弹簧356借助其弹簧力将锁止杠杆354围绕其摆动轴线摆动到锁止位置中。在此，锁止杠杆354将锁定元件358挤压到径向的孔348中。锁定元件358在当前的实施例中是钢球360，所述钢球完全地填充径向的孔348。针对锁定元件358的其它形状和材料原则上也是可设想的。
图10以横剖面图示意性示出适配器330的盘片区段338。钢球360彼此挨着排列地处于径向的孔348中。适配器330的被解锁的盘片区段338类似于前述实施例可转动地设置在壳体314中。最外面的钢球360a伸到内部的缺口部362之一中。只要图10与图9相对应，则也使用相同的附图标记。
如图9再次示出的，电运行的行程磁体364布置在壳体314的内部腔室366中。行程磁体364具有轴向的销368，该销引导穿过腔室366的轴向的贯通部370。行程磁体364形成电的执行器。
在图9和10的实施例中示出用于在被锁定的状态下传递转矩的转矩工具310。为此，最外面的钢球360a伸到壳体314的内部的缺口部362中。一旦驱动杆318通过驱动工具驱动，壳体314便由于锁定而与适配器330一起转动。这样固定在壳体314中或固定在基体312中的适配器330可由此将转矩传递到螺接部上。
通过在将转矩传递到螺接部上时扭杆320的扭转，应变测量片322将相应于当前转矩的信号提供给探测和评价器件374。探测和评价器件374例如是受处理器控制的控制电子装置，该控制电子装置将应变测量片322的模拟信号首先经由模拟-数字转换器数字化并且然后数字地处理。该控制电子装置包含数字的存储器，以便预设和存储额定转矩。控制电子装置可原则上在内部布置在转矩工具310的基体312中或处或布置在外部。在外部的控制电子装置的情况下必须提供对于本领域技术人员而言已知的用于信号交换的可行方案。控制电子装置评价所附的转矩，其方式为，将该所附的转矩尤其是与额定转矩比较。在到达额定转矩时，控制电子装置操控行程磁体364以用于松开。
在图11和12中示出，相应于图9和10的在已松开的或被解锁的状态下的转矩工具。在此，图11示出在被解锁的且已松开的状态下的转矩工具310的轴向的纵剖面图。图12示出相应的示意性横截面。只要图11和12与图9和10相对应，则因此也使用相同的附图标记。
为了松开，行程磁体364使其轴向的销368运动并且使锤形的锁止杠杆354克服弹簧356的弹簧力摆动，如在图11和12中可见的。锁止杠杆354由此此时释放径向的孔348，从而最里面的或在此最下面的钢球360b可到达偏移空间376中。偏移空间376由锁止杠杆354的留空部形成。因此，其余钢球362以及还有最外面的钢球360a向内朝着旋转轴线340方向移位并且释放锁定机构346的锁定。转矩现在在该已松开的状态下不再传递到适配器330上。
为了锁止，行程磁体364的轴向的销368缩回。锤形的锁止杠杆354借助弹簧356的弹簧力使最里面的钢球360b移位回到径向的孔348中。由此，其余钢球360、尤其是最外面的钢球360a也运动到被锁定的状态中。最外面的钢球360a再次移位到内部的缺口部362之一中以用于锁定，如在图9和10中所示的。
在图13中以轴向的纵剖面图示出根据本发明的转矩工具410的另一种变型方案。然而在此仅示出带有松开机构444及其锁定机构446的转矩工具410的局部。转矩工具410包括柱状基体412，该柱状基体带有柱状壳体外罩414。在柱状基体412中沿轴向存在有圆形通道416。从通道416出来两个径向的孔418，所述径向的孔在此完全相反地对置。锁定元件420处于径向的孔418中，所述锁定元件构造为钢球422。
在通道416中还存在有止挡部424。螺旋弹簧426布置在止挡部424与柱状件428之间。柱状件428在其另外的侧上具有锥形的凸出部430。柱状件428能够以其锥形的凸出部430轴向地在通道416中运动。锥形的凸出部430关于其收缩的侧432倒棱。倒棱的侧432通过螺旋弹簧426的弹簧力朝电子的行程磁体436的销434受到挤压。
柱状件428借助其锥形的凸出部430处于径向的孔418的开口437的区域中。在被锁定的状态下，锁定元件420通过柱状件428被挤压到径向的孔418中。大量缺口部438圆形地设置在壳体外罩414的内侧440上，如也在图14的剖面图中可见的。在此，两个径向的孔418的最外面的锁定元件420a分别移位到壳体外罩414的内部的缺口部438之一中。由此，基体412与柱状壳体外罩414联结。一旦壳体外罩414为了传递转矩而轴向地在该锁定的状态下转动，柱状基体412一同运动。在基体412处可（如在前述变型方案中所描述的那样）例如固定有（在此未示出的）适配器。此外，在该适配器处可例如设置有用于操纵工具的联结区域。经由联结区域则可最后在被锁定的状态下将转矩传递到螺纹件上。
图14示出转矩工具410在根据图13的径向的孔418的区域中的横剖面图。只要各图相对应，则也使用相同的附图标记。在径向的孔418中设置锁定元件420。外部的锁定元件420a作用到壳体外罩414的内侧440的缺口部438中。柱状件428将锁定元件420完全地移位到径向的孔418中。转矩工具因此是锁定的。壳体外罩414为了传递转矩被驱动。通过壳体外罩414与基体412的锁定的联结，该基体同步地一同转动。
例如在传递转矩时借助于扭杆，应变测量片将相应于当前转矩的信号提供给电子的探测和评价单元。探测和评价单元对所附的转矩进行评价，其方式为，尤其是将该所附的转矩与额定转矩比较。在到达额定转矩时，探测和评价单元操控行程磁体436以用于松开。
行程磁体436的销434则克服螺旋弹簧426的弹簧力使柱状件428在通道416中移动。在此，锁定元件420到达锥形的凸出部430的收缩的部分上，该收缩的部分与通道416一起形成用于锁定元件的偏移空间468。锁定元件420后续滑动通过径向的孔418，从而最外面的锁定元件420a离开壳体外罩414的内侧440的缺口部438。由此，使壳体外罩414和基体412解耦。基体412此时可自由地围绕旋转轴线转动。为了锁定，行程磁体436的销434移动回到其锁定的初始位置中。为此，柱状件428借助螺旋弹簧426的弹簧力使锁定元件420移位到锁定的位置中，从而基体412再次与壳体外罩414联结。
图15以原理草图示出根据本发明的带有松开机构212的转矩工具210的另一种实施例。转矩工具210仅作为在松开机构212的区域中的示意性局部示出。在此，示出带有在被锁定的状态下的锁定机构214的松开机构212。用216标明转矩工具210的壳体。壳体216在该实施例中也形成用于将转矩传递到基体220上的驱动体218。基体220包含锁定机构214。该锁定机构214包括扁平的封闭盘片222。扁平的封闭盘片222包括冲头状的主体224，在该冲头状的主体的杆226处设置有弹簧228，该弹簧将封闭盘片222沿基体220的轴向方向预紧。
在当前的附图中，在封闭盘片222下方分别联接有弯曲的转向管230。该弯曲的转向管230具有90°曲率，该90°曲率从轴向的方向232过渡到径向的方向234。在弯曲的转向管230中存在有锁定元件236。锁定元件236是球。
电子的行程磁体240的挺杆238碰抵封闭盘片222。在松开机构212的被锁定的状态下，锁定元件236由封闭盘片222借助弹簧228的弹簧张力挤压到转向管230中。在此，最外面的锁定元件236a分别运动到锁定缺口部242中以用于锁定，如其在图15中所示出的。在被锁定的状态下，驱动体218和基体220为了传递转矩总是围绕相同的旋转轴线旋转。
转矩工具210在该变型方案中电子地构造并且具有（也如上述实施例那样）适合的控制电子装置，该控制电子装置带有探测和评价器件。额定转矩被存储在控制电子装置中并且与分别所附的转矩比较。为此，所附的转矩例如借助在扭杆处的应变测量片探测。为此，探测和评价器件将所附的转矩值提供给控制电子装置，该控制电子装置作为信号传感器在到达额定转矩时操控和操纵行程磁体240以用于松开转矩工具210。
图16以原理草图示出根据本发明的带有松开机构212的转矩工具210的根据图15的实施例。在此，示出带有在被解锁的状态下的锁定机构214的松开机构212。只要该图16与图15相对应，则也使用相同的附图标记。
壳体216形成用于将转矩传递到基体220上的驱动体218。基体220包含锁定机构214。该锁定机构214包括扁平的封闭盘片222。封闭盘片222通过弹簧228以被弹簧加载的方式预紧。
行程磁体240的挺杆238在松开转矩工具210的情况下压抵封闭盘片222。在这里示出的松开机构212的被解锁的状态中，在此封闭盘片222从弯曲的转向管230的端部运动。由此，存在偏移空间244，锁定元件236可偏移到该偏移空间中。而锁定缺口部242被释放。由此，基体220和驱动体218不再相互联结。驱动体218因此在该已松开的且被解锁的状态下不可将转矩传递到基体220上。基体220可在壳体216中自由旋转。
附图标记列表
10转矩螺纹件转动器
12基体
14壳体
16壳体的前部区域
18驱动杆
20扭杆
22应变测量片
24驱动杆的端部
26容纳部
27连接区域
28壳体的端部
30适配器
32轴
34滚针轴承
36轴的端部段
38盘片
40在壳体外部的轴的端部
42固定环
44松开机构
46锁定机构
48径向的孔
50锁定元件
52钢球
52a最外面的钢球
52b钢球
54旋转轴线
56轴向的孔
57径向的孔的端部
58偏移空间
60螺旋弹簧
62行程磁体
64腔室
66销
68贯通部
70轴向的端部开口
72内部的缺口部
74探测和评价器件
110转矩工具
112基体
114壳体主体
116壳体主体的前部区域
118驱动杆
120扭杆
122应变测量片
124驱动杆的端部
126容纳部
127连接区域
128壳体主体的端部
130适配器
132轴
134滚针轴承
136端部段
138盘片
139柱状主体
139a柱状主体的扁平侧
140在壳体主体外部的轴的端部
142固定环
144松开机构
146锁定机构
148孔
150锁定元件
152钢球
152a最外面的钢球
152b钢球
154旋转轴线
156轴向的孔
157径向的孔的端部
158螺旋弹簧
160锁止体
162行程磁体
164用于行程磁体的腔室
166销栓
168锁止体的偏移空间
172内部的缺口部
174探测和评价器件
310转矩工具
312基体
314壳体
316壳体的前部区域
318驱动杆
320扭杆
322应变测量片
324驱动杆的端部
326容纳部
327连接区域
328壳体的端部
330适配器
332轴
334滚针轴承
336轴的端部段
338盘片区段
340旋转轴线
342轴的引出的端部
343固定环
344松开机构
346锁定机构
348径向的孔
350对置的侧
352锁止杠杆腔室
354锤形的锁止杠杆
356弹簧
358锁定元件
360钢球
360a最外面的钢球
360b最下面的钢球
362内部的缺口部
364行程磁体
366内部的腔室
368行程磁体的轴向的销
370轴向的贯通部
374探测和评价器件
376偏移空间
410转矩工具
412柱状基体
414柱状壳体外罩
416圆形通道
418径向的孔
420锁定元件
420a最外面的锁定元件
422钢球
424止挡部
426螺旋弹簧
428柱状件
430锥形的凸出部
432倒棱的侧
434行程磁体的销
436电子的行程磁体
437开口
438缺口部
440壳体外罩的内侧
444松开机构
446锁定机构
468偏移空间
210转矩工具
212松开机构
214锁定机构
216壳体
218驱动体
220基体
222封闭盘片
224冲头状的主体
226杆
228弹簧
230转向管
232轴向的方向
234径向的方向
236锁定元件
236a最外面的锁定元件
238挺杆
240行程磁体
242锁定缺口部
244偏移空间。

Claims (14)

1.一种用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，所述松开式转矩工具包含：
a)带有壳体(14,114,314,414)的基体(12,112,312,412)，其围绕共同的轴线旋转以用于传递转矩，
b)驱动杆(18,118,218,318)，所述驱动杆与所述壳体(14,114,314,414)固定连接以用于传递转矩，
c)在所述驱动杆(18,118,318)处的连接区域(27,127,327)，所述连接区域用于与驱动器连接，
d)用于操纵工具的适配器(30,130,330)，所述适配器设置在所述基体(12,112,312,412)处并且与所述壳体(14,114,314,414)和所述驱动杆(18,118,318)共同旋转以用于传递所述转矩，
e)探测和评价器件(74,174,374)，所述探测和评价器件用于探测和评价经传递的转矩，
f)松开机构(44,144,344,444)，所述松开机构布置在所述壳体(14,114,314,414)中并且在到达额定转矩时松开，
其特征在于，
g)用于所述操纵工具的适配器(30,130,330)可转动地支承在所述壳体(14,114,314,414)中，其中，所述松开机构(44,144,344,444)包含锁定机构(46,146,346,446)，所述锁定机构将所述适配器(30,130,330)与所述壳体(14,114,314,414)连接以用于传递所述转矩并且在所述松开机构(44,144,344,444)松开的情况下解锁以用于在所述壳体(14,114,314,414)中的自由运转。
2.根据权利要求1所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，设置有电运行的执行器(62,162,364,436)，所述执行器在到达所述额定转矩时将所述锁定机构(46,146,346,446)解锁。
3.根据权利要求2所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述适配器(30,130)具有径向的孔(48,148,348,418)，所述径向的孔带有至少一个锁定元件(50,150,358,420)，其中，借助于所述电运行的执行器(62,162,364,436)为了锁定使所述锁定元件(50,150,358,420)从所述孔(48,148,348,418)移位到所述壳体(14)的缺口部(72,172,438)中并且为了解锁使所述锁定元件(50,150,358,420)运动到偏移空间(58,168,376)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述锁定机构(46,146,346,446)的锁定元件(50,150,358,420)为了锁定而借助弹簧元件(60,158,356,426)预紧。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述偏移空间(58)由所述适配器(30)中的轴向的孔(56)形成，所述锁定元件(50)为了解锁所述锁定机构(46)借助于所述电运行的执行器(62)运动到所述轴向的孔中以用于松开。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，设置有带有偏移空间(168)的受弹簧加载的锁止体(160)，其中，为了解锁所述锁定机构(146)，借助于所述行程磁体(162)使所述锁定元件(150)运动到所述偏移空间(168)中，并且为了锁定，所述锁止体(160)使所述锁定元件(150)移位到所述壳体(114)的所述缺口部(172)中。
7.根据权利要求2至4或6中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述偏移空间(376)设置在受弹簧加载的锁止杠杆(354)中，为了解锁所述锁定机构(346)，所述锁止杠杆借助于所述电运行的执行器(364)使所述锁定元件(350)运动到所述偏移空间(376)中，并且为了锁定，所述锁止杠杆(354)使所述锁定元件(358)移位到所述壳体(314)的缺口部(362)中。
8.根据权利要求3所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述偏移空间(468)由带有锥形的凸出部(430)的受弹簧加载的主体(428)形成，所述凸出部布置在所述基体(412)的轴向的通道(416)中，其中，为了解锁所述锁定机构(446)，借助于所述电运行的执行器(434)使所述锁定元件(420)运动到所述偏移空间(468)中，并且为了锁定，所述主体(428)借助所述锥形的凸出部(430)使所述锁定元件(420)移位到所述壳体(414)的缺口部(438)中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述锁定机构(46,146,346,446)的锁定元件(50,150,358,420)包括一个或多个球(52,152,360,422)或柱状滚子。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述驱动杆(18,118,318)构造为扭杆(20,120,320)。
11.根据权利要求5至11中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述探测和评价器件(74,174,374)包含应变测量片(22,122,322)，所述应变测量片设置在所述扭杆(20,120,320)处以用于探测所述转矩。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述探测和评价器件(74,174,374)具有电子的控制单元，所述控制单元操控所述松开机构(44,144,344,444)的电运行的执行器(62,162,364,436)以用于松开。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，设置有马达式驱动器用于产生转矩。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的用于拧紧螺纹件或同类物的在额定转矩的情况下松开的松开式转矩工具(10,110,310,410)，其特征在于，所述锁定元件(50,150,358,420)在所述基体(220)中设置在弯曲了90°的转向管(230)中，所述转向管从轴向的方向(232)过渡到径向的方向(234)。
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