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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehmomentschlüssel und insbesondere auf einen Drehmomentschlüssel der automatisch ein Kompensationsdrehmoment bereitstellt.
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Hintergrund der Erfindung
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1 zeigt einen konventionellen Drehmomentschlüssel mit einem austauschbaren Antriebskopf, umfassend einen Drehmomentstab 2, ein Anzeigeelement 3, ein Drehmomentdirektionselement 4 und ein Kontrollsystem 5. Wenn es in Benutzung ist wird es mit einem Antriebskopf 1 verbunden. Während der Antriebskopf 1 verwendet wird, um eine Schraubenkopf festzuziehen (nicht gezeigt in den Figuren), ist das Drehmomentdetektionselement 4 auf dem Drehmomentstab 2 angeordnet, um den Deformationsumfang des Drehmomentstabs 2 zu detektieren, und das Kontrollsystem 5 berechnet das ausgegebene Drehmoment korrespondierend zu dem Deformationsumfang des Drehmomentstabes 2, so dass das ausgegebene Drehmoment auf dem Anzeigeelement 3 für den Benutzer angezeigt wird.
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2 zeigt einen Antriebskopf 1 der einen Standard für einen Drehmomentschlüssel darstellt. Wenn ein Drehmoment T angewendet wird, um einen Schraubenkopf (nicht gezeigt in den Figuren) über eine Nuss/Schraubenkupplung 6 festzuziehen, detektiert das Drehmomentdetektionselement 4 den korrespondierenden Standarddeformationsumfang des Drehmomentstabes 2, und das Kontrollsystem 5 berechnet einen Standard Drehmoment- Wert korrespondierend zu dem Drehmoment T.
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Gemäß 3 werden unterschiedliche Typen von Antriebsköpfen 1A in unterschiedlichen Umgebungen benötigt, um den Arbeitsanforderungen zu genügen. Da die Antriebskörper 1A jeweils in einer Größe ausgeformt sind, die sich von der des Standard Antriebkopfes 1 unterscheidet, ist die Distanz L1A zwischen der Nuss 6 und dem Zentrum der Kraftanwendung (gemäß 3) unterschiedlich zu der Distanz L1 mit dem Standard- Antriebskopf 1 (wie in 2 gezeigt). Selbst wenn das gleiche Drehmoment T auf den Drehmomentschlüssel, der mit dem Standard Antriebskopf 1 ausgestattet wird, angewendet wird und auf einen anderen Drehmomentschlüssel, der mit dem Antriebskopf 1A ausgestattet ist, so ist der Deformationsumfang des Drehmomentstabes 2 am Detektionselement 4 unterschiedlich. Die Drehmomentwerte, die durch das Kontrollsystem 5 berechnet werden, sind ebenfalls unterschiedlich. Dies führt dazu, dass ein Benutzer ein Festziehen nicht korrekt durchführen kann, da das Drehmoment, das durch den Benutzer angewendet wird, unterschiedlich von dem ausgegebenen Drehmoment ist.
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Um das tatsächlich ausgegebene Drehmoment eines Drehmomentschlüssels ausreichend genau zu gestalten, um dadurch den Anforderungen bei der Benutzung zu entsprechen, wenn unterschiedliche Typen von Antriebsköpfen 1 und 1A verwendet werden, ist eine Drehmoment-Konvertierungs-Formel des Drehmomentschlüssels anzuwenden, um den beabsichtigten Ausgabedrehmoment in das benötigten Betriebsdrehmoment des Drehmomentschlüssels umzuwandeln. Das benötigte Betriebsdrehmoment des Drehmomentschlüssels ist im Allgemeinen unterschiedlich von dem beabsichtigten Ausgabedrehmoment.
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Der vorhergehende bekannte Betriebsansatz ist in seiner Benutzung ziemlich unangenehm. Benutzer müssen das Betriebsdrehmoment berechnen und konvertieren, um korrekt zu arbeiten. Da eine Vielzahl von unterschiedlichen Antriebsköpfen 1 und 1A auf dem Markt Anwendung finden, ist es ebenfalls schwierig genaue Messungen deren Länge durchzuführen, und hierdurch können ebenfalls Berechnungsfehler auftreten. Da das Betriebsdrehmoment und das tatsächlich ausgegebenen Drehmomentwert unterschiedlich sind, können sich die Benutzer nicht unmittelbar im Klaren sein über den Befestigungszustand der Schrauben. All dies erzeugt eine Vielzahl von Problemen. Hierdurch ergibt sich ein umfassender Raum für Verbesserung.
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Überblick über die Erfindung
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Daraus ergibt sich, dass das primäre Ziel der vorliegenden Erfindung darin liegt, eine elektronische Drehmomentvorrichtung bereitzustellen, die mit einem automatischen Kompensationsgerät ausgestattet ist, zum Ausgeben eines Drehmoments, das automatisch die Drehmomentfehler korrigieren kann, die durch das Wechseln von unterschiedlichen Antriebsköpfen verursacht werden, und somit schwerwiegende Fehler verhindert werden können, die durch menschliche Berechnungsfehler verursacht werden. In der vorliegende Erfindung werden eine Vielzahl von unterschiedlichen Antriebskopftypen im Vorfeld mit unterschiedlichen Längen mit unterschiedlichen Zahlen oder spezifischen Symbolen hergestellt, die darauf ausgebildet sind, und eine Vielzahl von Kompensation Modi sind ebenfalls vorgegeben, die zu den unterschiedlichen Antriebsköpfen des automatischen Kompensationsgerät korrespondierend, so dass wenn ein Benutzer den Wunsch hat, den Antriebskopf zu wechseln, so kann er schnell den korrespondierenden Kompensationsmodus durch das automatische Kompensationsgerät auswählen oder setzen, dadurch kann nicht nur der ausgegebene Betriebsdrehmoment- Bereich des elektronischen Drehmomentschlüssel unmittelbaren upgedated werden, der Benutzer kann ebenfalls Werte setzen, die Gleichen sind zu dem beabsichtigten Ausgabezieldrehmoment und kann im Falle, dass das beabsichtigte Ausgabezieldrehmoment den upgedated ausgegebenen Betriebsdrehmomentmoment-Bereich überschreitet, informiert werden. Weiterhin ist während des Betriebs des elektronischen Drehmomentschlüssel der aktuell angezeigte Drehmomentwert auf dem Anzeigeelement der gleichen wie der aktuell ausgegebene Drehmomentwert, der Benutzer kann unmittelbar über den korrekten Betriebsdrehmoment informiert werden, und kann somit den Drehmomentschlüssel frei benutzen. Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, ist die elektronische Drehmomentvorrichtung mit einem automatischen Kompensationsgerät zur Ausgabe eines Drehmoments gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet, umfassend einen elektronischen Drehmomentschlüssel mit einem austauschbaren Antriebskopf, eine Vielzahl von Antriebsköpfen mit unterschiedlichen Längen, und ein automatisches Kompensationsgerät in dem elektronischen Drehmomentschlüssel mit integriertem Ausgabedrehmoment. Einer der Antriebsköpfe wird ausgewählt, um als gewünschter Kopf auf dem elektronischen Drehmomentschlüssel installiert zu sein. Durch das automatische Kompensationsgerät mit der Drehmomentausgabe, das eine Kompensation gemäß dem Typ oder der Längen des Antriebskopfs setzen und berechnen kann, kann nicht nur der ausgegebene Betriebsdrehmomentbereich des elektronischen Drehmoment- Schlüssels unmittelbar aufgefrischt werden, der Benutzer kann ebenfalls einen Wert setzen, der der Gleiche ist, wie das beabsichtigte ausgegebene Zieldrehmoment, und kann in dem Falle informiert werden, dass das beabsichtigte ausgegebene Zieldrehmoment den aufgefrischten ausgegebenen Betriebsdrehmomentbereich überschreitet. Während des Betriebs des elektronischen Drehmomentschlüssels ist der aktuell angezeigte Drehmomentwert auf dem Anzeigeelement der Gleiche, wie der aktuell ausgegebene Drehmomentwert, eine menschliche Berechnung oder Konvertierung durch Tabellen kann unterbleiben, was die Zuverlässigkeit und die Anwendbarkeit verbessert. Zusätzlich, da eine Vielzahl von Typen von Antriebsköpfen mit unterschiedlichen Längen mit Nummern oder spezifischen Symbolen vorgefertigt sind, die darauf ausgebildet sind, und eine Vielzahl von Kompensationsmodi korrespondierend zu den Antriebsköpfen ebenfalls in das automatische Kompensationsgerät eingebaut sind, so kann der Benutzer, wenn unterschiedliche Typen von Antriebsköpfen gewechselt werden, wie es gewünscht ist, schnell den korrespondierenden Kompensationsmodus über das automatische Kompensationsgerät auswählen, so dass das der Drehmomentschlüssel einfach und korrekt genutzt werden kann.
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Kurz gesagt, können in der Erfindung unterschiedliche Antriebsköpfe ausgewechselt werden, wie es gewünscht ist, ein korrespondierender Kompensationsmodus ausgewählt werden oder durch das Kompensationsgerät automatisch gesetzt werden. Durch die automatische Kompensation des automatischen Kompensationsgerätes kann ein Drehmoment, das auf die Schraube angewendet wird, das Gleiche sein, wie der voreingestellte Ziel-Drehmoment-Wert. Daraus ergibt sich, dass Benutzer eine Konvertierung über eine Formel nicht durchführen müssen. Die Benutzung wird dadurch verbessert. Das Risiko des Konvertierungsfehlers kann ebenfalls verhindert werden. Weiterhin erlaubt die automatische Kompensation über das automatische Kompensationsgerät, dass der aktuell angezeigte Drehmoment- Wert des Schlüssels der Gleiche wie der aktuelle ausgegebene Drehmomentwert ist, somit kann der Benutzer sofort über das richtige Betriebsdrehmoment informiert werden und kann somit den Schlüssel freier verwenden.
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Die vorher genannten genauso wie zusätzliche Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden verständliche durch die folgende detaillierte Beschreibung, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Ausführungsform und Zeichnungen fortgesetzt wird. Die Ausführungsformen dienen im Wesentlichen zu darstellenden Zwecken und beabsichtigen nicht eine Beschränkung der Erfindung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht eines konventionellen Drehmomentschlüssels.
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2 ist eine schematische Ansicht eines kommerziellen Drehmomentschlüssels, der mit einem Antriebskopf verbunden ist.
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3 ist eine schematische Ansicht eines kommerziellen Drehmomentschlüssels, der mit einem anderen Antriebskopf verbunden ist.
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4 ist eine schematische Ansicht eines Drehmomentschlüssels der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine schematische Ansicht des Drehmomentschlüssels der Erfindung, der mit unterschiedlichen Antriebsköpfen mit unterschiedlichen Drehmomentlängen gekoppelt ist.
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6 ist ein Betriebsflussdiagramm der Erfindung.
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7 ist ein anderes Betriebsflussdiagramm der Erfindung.
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8 ist ein vereinfachtes Betriebsflussdiagramm der Erfindung.
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9 ist ein anderes vereinfachtes Betriebsflussdiagramm der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Gemäß 4 beabsichtigt die vorliegende Erfindung eine elektronische Drehmomentvorrichtung bereitzustellen, die mit einem automatischen Kompensationsgerät zur Drehmomentausgabe ausgestattet ist. Es umfasst mindestens einen austauschbaren Antriebskopf 200, einen elektronischen Drehmomentschlüssel 100 mit dem austauschbaren Antriebskopf 200 und ein automatisches Kompensationsgerät 300.
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Der elektronische Drehmomentschlüssel 100 umfasst ein Gehäuse 110, einen Drehmomentstab 120, ein Drehmoment-Detektionselement 130, ein Kontrollsystem 140, ein Anzeigeelement 150, und ein Einstellelement 160. Das Gehäuse 110 weist einen Handgriff 111 auf, der durch einen Benutzer gegriffen wird. Der Drehmomentstab 120 weist ein Ende auf, dass durchgängig ist, und das mit dem Gehäuse 110 gekoppelt ist. Das Drehmomentdetektionselement 130 ist auf dem Drehmomentstab 120 angeordnet, um den Deformationsumfang des Drehmomentstabes 120 festzustellen. Das Kontrollsystem 140 ist in dem Gehäuse 110 angeordnet und elektrisch mit dem Drehmomentdetektionselement 130 verbunden, um die Kräfte zu berechnen, die auf den elektronischen Drehmomentschlüssel 100 angewendet werden, die zu dem Deformationsumfang der Drehmomentstabes 120 korrespondieren. Das Anzeigeelement 150 ist elektrisch mit dem Kontrollsystem 140 verbunden und zeigt die berechnete Kraft, die auf den elektronischen Drehmomentschlüssel angewendet wird 101. Das Einstellelement 160 ist auf dem Gehäuse 110 angeordnet und elektrisch mit dem Kontrollsystem 140 verbunden, um die entsprechenden Betriebsparameter des elektronischen Drehmomentschlüssels 100 zu setzen.
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Gemäß 5 sind eine Vielzahl von Antriebsköpfen 200 jeweils an einem anderen Ende des Drehmomentstabs 120 gekoppelt, um eine Schraube (nicht gezeigt in den Zeichnungen) festzuziehen. Die Antriebsköpfe 200 sind in unterschiedlichen Größen ausgebildet, so dass die Distanz D1L', D2L', D3L' und D4L' zwischen dem Rotationszentrum der Schraube und dem Drehmomentdetektionselement 130 ebenfalls unterschiedlich sind. Wenn gewünscht wird, dass die Antriebsköpfe 200 ausgewechselt werden sollen, ist die Drehmomentanzeige auf dem Anzeigeelement 51 inkonsistent zum aktuellen abgegebenen Drehmoment.
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Gemäß 4 umfasst das automatische Kompensationsgerät 301 ein Drehmomentkompensation-Einstell-Modul 310, ein Drehmoment Kompensations-Konversions-Modul 320 und ein Drehmoment Betriebsbereich-Konversionsmodul 330. Das automatische Kompensationsgerät 300 ist in dem Kontrollsystem 41 angeordnet. Das Einstellelement 160 ist elektrisch mit dem Kontrollsystem 41 verbunden. Abhängig von dem Typ des installierten Antriebskopf 200 wird ein Kompensationsmodus des Drehmomentkompensation-Einstell-Moduls 310 gesetzt. Das Drehmoment-Kompensation-Konversionsmodul 320 und das Kontrollsystem 41 konvertieren und kalkulieren die Deformation, die durch das Drehmoment- Detektionselement 130 gemäß dem Kompensations-Modus detektiert wurde, zu einem aktuellen Ausgabedrehmoment, welcher dann auf dem Anzeigeelement 51 angezeigt wird. Unabhängig davon welcher Typ von Antriebskopf 200 verwendet wird kann die gewünschte Kompensation durch das Drehmoment-Kompensation-Konversionsmodul 320 erlangt werden, so dass das angezeigte Drehmoment des elektronischen Drehmomentschlüssels 100 gleich zu dem aktuell ausgegebenen Drehmoment ist.
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Gemäß 5 sind die Antriebsköpfen 200 jeweils mit Längensymbolen D1, D2, D3 und D4 versehen (nicht in den Figuren gezeigt). Durch das Einstellelement 160 können die Längensymbolen D1, D2, D3 und D4 in dem Drehmoment-Kompensation-Einstell-Modul 310 gemäß der Längen der Antriebsköpfe 200 gesetzt werden, um die Kompensations-Einstellung abzuschließen. Zusätzlich kann jeder, Antriebskopf 200 ebenfalls jeweils mit einem spezifischen Symbol A, B, C und D markierten werden, das zu der Längen des Antriebskopfes 200 korrespondiert, oder Zahlen, englische Buchstaben oder Grafiken. Diese spezifischen Symbole A, B, C und D korrespondieren zu Informationen zum Einstellen des Kompensationsmodus durch das Drehmoment-Kompensation Einstell-Modul 310. Durch das Einstell-Element 160 können spezifische Symbole A, B, C und D in dem Drehmoment-Kompensation-Einstell-Modul 310 entsprechend zu den verwendeten Antriebsköpfen 200 eingestellt werden, um die Kompensationseinstellungen abzuschließen. Das Drehmoment-Betriebsbereich-Konversions-Modul 33 kann den betreibbaren Drehmomentbereich des elektronischen Drehmomentschlüssels 100 konvertieren und verändern nachdem die vorhergenannte Kompensationseinstellung abgeschlossen wurde, um eine fehlerhafte Benutzung durch einen Benutzer zu verhindern, was in einem fehlerhaften Befestigen oder einer Beschädigung des elektronischen Drehmomentschlüssels 100 resultieren kann. Wenn das beabsichtigte Betriebs-Ziel-Drehmoment, das durch den Benutzer über das Einstellelement 160 eingestellt wurde, einen neuen betreibbaren Drehmomentbereich überschreitet, gibt das Kontrollsystem 140 des elektronischen Drehmomentschlüssels 100 ein Warnsignal aus und zeigt dies auf dem Anzeigeelement 150 an.
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In 6 wird ein Betriebsflussdiagramm der Erfindung beschrieben. Zuerst wählt ein Benutzer einen Antriebskopf 200 aus, den er zu benutzen beabsichtigt, und setzt ein Ziel Drehmoment über das Einstellelement 160 fest; danach wird ein Kompensation-Modus über das Drehmoment- Kompensation Einstellmodul 310 gemäß dem ausgewählten Antriebskopf 200 eingestellt; wie bereits vorhergehend diskutiert wird der Kompensationsmodus durch das Eingeben des Längensymbols D1, D2, D3 oder D4, oder englische Buchstabe A, B, C oder D oder durch ein spezifisches Symbol eingestellt. Danach wird der betreibbare Drehmomentbereich des elektronischen Drehmomentschlüssels 100 durch das Drehmoment-Betriebsbereich-Konversionsmodul 330 verändert. Dann wird beurteilt, ob das Ziel-Drehmoment den betreibbaren Drehmomentbereich überschreitet; falls dies der Fall ist, wird eine Warnnachricht auf dem Anzeigeelement 150 angezeigt (Größer oder kleiner als der betreibbare Drehmomentbereich), und der Benutzer kann das Ziel-Drehmoment erneut einstellen und erneut beurteilen, ob das Ziel-Drehmoment den betreibbaren Drehmomentbereich überschreitet; jedoch falls das Zieldrehmoment innerhalb des betreibbaren Drehmomentbereiches ist, wird auf die Benutzung gewartet. Währenddessen nach dem das Drehmomentkompensation-Einstellmodul 310 den Kompensationsmodus gemäß dem ausgewählten Antriebskopf 200 gesetzt hat, beendet das Drehmoment-Kompensation-Konversionsmodul 23 die Kompensation und wartet auf den Betrieb.
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Gemäß 7 wird ein anderes Flussdiagramm der Erfindung gezeigt. Zuerst wählt der Benutzer einen Antriebskopf 200, den er beabsichtigt zu benutzen, und setzt einen Kompensationsmodus über das Drehmoment-Kompensation-Einstellmodul 13 gemäß dem ausgewählten Antriebskopf 200; danach wird der betreibbare Drehmomentbereich des elektronischen Drehmomentschlüssels 100 über das Drehmoment-Betriebsbereich-Konversionsmodul 330 verändert, und dann wird ein Ziel Drehmoment über das Einstellelement 160 gesetzt. Danach wird beurteilt, ob das Ziel-Drehmoment den betreibbaren Drehmomentbereich überschreitet; falls dies der Fall ist, wird eine Warnnachricht auf dem Anzeigeelement 150 angezeigt, und der Benutzer kann das Ziel-Drehmoment erneut setzen; falls jedoch das Zieldrehmoment innerhalb des betreibbaren Drehmomentbereiches liegt, wird auf den Betrieb gewartet. Währenddessen, nachdem das Drehmomentkompensation-Einstellmodul 310 den Kompensationsmodus gemäß dem ausgewählten Antriebskopf 200 gesetzt hat, beendet das Drehmoment-Kompensations-Konversion-Modul 320 die Drehmomentkompensation und wartet dann auf den Betrieb.
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Gemäß 8 wird ein vereinfachtes Betriebsflussdiagramm der Erfindung gezeigt. Zuerst wählt ein Benutzer einen Antriebskopf 200 aus, den er beabsichtigt zu benutzen; danach wird ein Kompensationsmodus über das Drehmoment-Kompensation-Einstellmodul 300 gemäß dem ausgewählten Antriebskopf 200 ausgewählt; danach wird der betreibbare Drehmomentbereich des elektronischen Drehmomentschlüssels 100 durch das Drehmoment-Betriebsbereich-Konversions-Modul 330 verändert, und dann wird ein Zieldrehmoment über das Einstellelement 160 gesetzt, und es wird auf den Betrieb gewartet. Während dessen, nachdem das Drehmoment-Kompensations-Einstellmodul 310 den Kompensationsmodus gemäß dem ausgewählten Antriebskopf 200 gesetzt hat, schließt das Drehmoment-Kompensation-Konversionsmodul 320 die Drehmomentkompensation ab und wartet dann auf den Betrieb.
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Es wird auf 9 für ein anderes vereinfachtes Betriebsflussdiagramm der Erfindung verwiesen. Zuerst wählt ein Benutzer einen Antriebskopf 200 aus, den er beabsichtigt zu verwenden; danach wird ein Kompensationsmodus über das Drehmoment-Kompensation-Einstellmodul 310 gemäß dem ausgewählten Antriebskopf 200 ausgewählt; danach wird ein Zieldrehmoment über das Einstellelement 160 gesetzt, und es wird auf den Betrieb gewartet. Währenddessen, nach dem das Drehmoment-Kompensation-Einstellmodul 310 den Kompensationsmodus gemäß dem ausgewählten Antriebskopf 200 gesetzt hat, beendet das Drehmoment-Kompensation-Konversionsmodul 23 die Drehmomentkompensation, wartet dann auf den Betrieb.
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Abschließend kann festgehalten werden, dass in der Erfindung, nachdem unterschiedliche Antriebsköpfe 200 ausgetauscht wurden, und das automatische Kompensationsgerät 300 seine Operationen, Berechnungen und Kompensationen durchgeführt hat, das Zieldrehmoment des elektronischen Drehmomentschlüssel 100 zu dem angezeigten Drehmoment und dem tatsächlich abgegebenen Drehmoment identisch sein kann, wodurch Formelberechnungen, Probleme und Fehler verhindert werden können und somit ebenfalls die Anwendbarkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit verbessert wird.
