DE102021126486A1

DE102021126486A1 - Testing device and method for testing a screwing tool and use of such a testing device

Info

Publication number: DE102021126486A1
Application number: DE102021126486.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Mang; Robert Weinmann; Konrad Schimming
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-10-13
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2023-04-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung (1) zum Prüfen eines Schraubwerkzeugs, mit wenigstens einem mit dem Schraubwerkzeug drehmomentübertragend verbindbaren Werkzeugangriff (2), welcher um eine Drehachse (4) drehbar ist, und mit einer Bremseinrichtung (7), mittels welcher zum Prüfen des Schraubwerkzeugs wenigstens ein einer mittels des Schraubwerkzeugs bewirkbaren und um die Drehachse (4) erfolgenden Drehung des Werkzeugangriffs (2) entgegenstehendes Drehmoment gezielt bereitstellbar ist, wobei die Bremseinrichtung (7) wenigstens ein als eine hydrodynamische Bremse oder als eine berührungslose Bremse ausgebildetes Bremselement (8) zum gezielten Bereitstellen des Drehmoments aufweist.The invention relates to a testing device (1) for testing a screwing tool, with at least one tool grip (2) which can be connected to the screwing tool in a torque-transmitting manner and is rotatable about an axis of rotation (4), and with a braking device (7) by means of which the screwing tool can be tested at least one torque that counteracts a rotation of the tool attachment (2) that can be effected by means of the screwing tool and takes place about the axis of rotation (4) can be provided in a targeted manner, with the braking device (7) having at least one braking element (8) designed as a hydrodynamic brake or as a non-contact brake for targeted providing the torque.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Schraubwerkzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verwendung einer solchen Prüfvorrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Prüfen eines Schraubwerkzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.The invention relates to a testing device for testing a screwing tool according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to the use of such a testing device. The invention also relates to a method for testing a screwing tool according to the preamble of patent claim 9.

Der DE 10 2005 013 786 B4 ist ein Verfahren zum Prüfen von Schraubern als bekannt zu entnehmen, mit einer Dreheinheit und einem ersten Drehmomentsensor. Aus der EP 1 875 188 B1 ist ein System zur automatischen Prüfung von Schraubern bekannt. Des Weiteren offenbart die US 4 517 821 A eine automatische Drehmomentschlüssel-Prüfmaschine.The DE 10 2005 013 786 B4 a method for testing screwdrivers can be seen as known, with a rotary unit and a first torque sensor. From the EP 1 875 188 B1 a system for the automatic testing of screwdrivers is known. Furthermore, the U.S. 4,517,821A an automatic torque wrench testing machine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen eines Schraubwerkzeugs sowie eine Verwendung einer solchen Prüfvorrichtung zu schaffen, sodass Schraubwerkzeuge besonders vorteilhaft geprüft werden können.The object of the present invention is to provide a testing device and a method for testing a screwing tool and a use of such a testing device so that screwing tools can be tested particularly advantageously.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Prüfvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by a testing device having the features of patent claim 1, by a use having the features of patent claim 8 and by a method having the features of patent claim 9. Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Schraubwerkzeugs. Die Prüfvorrichtung ist beispielsweise eine Prüfbank oder ein Prüfstand und wird auch als Prüfbank oder Prüfstand bezeichnet. Selbstverständlich ist es möglich, dass mittels der Prüfvorrichtung mehrere Schraubwerkzeuge, insbesondere aufeinanderfolgend, geprüft werden. Mittels der Prüfvorrichtung kann das Schraubwerkzeug insbesondere dahingehend geprüft werden, ob das Schraubwerkzeug ein gewünschtes Soll-Drehmoment bereitstellt, das heißt ob bei dem Betrieb des Schraubwerkzeugs das Schraubwerkzeug ein Ist-Drehmoment bereitstellt, welches einem gewünschten und beispielsweise an dem Schraubwerkzeug eingestellten Soll-Drehmoment entspricht oder zumindest nicht übermäßig von dem Soll-Drehmoment abweicht. Hierfür umfasst die Prüfvorrichtung wenigstens einen mit dem Schraubwerkzeug drehmomentübertragend verbindbaren Werkzeugangriff. Hierunter ist zu verstehen, dass das Schraubwerkzeug, insbesondere reversibel und somit zerstörungsfrei lösbar, mit dem Werkzeugangriff der Prüfvorrichtung derart verbunden werden kann, dass Drehmomente zwischen dem Schraubwerkzeug, insbesondere einem Abtrieb des Schraubwerkzeugs, und dem Werkzeugangriff übertragen werden können. Beispielsweise kann das Schraubwerkzeug das zuvor genannte Ist-Drehmoment über den Abtrieb bereitstellen, sodass beispielsweise das von dem Schraubwerkzeug über den Abtrieb bereitgestellte Ist-Drehmoment auf den Werkzeugangriff übertragen werden kann. Der Werkzeugangriff ist um eine Drehachse, insbesondere relativ zu einem Gehäuse der Prüfvorrichtung, drehbar. Ist somit beispielsweise das Schraubwerkezeug, insbesondere der Abtrieb des Schraubwerkzeugs, drehmomentübertragend mit dem Werkzeugangriff verbunden, und wird dann das Schraubwerkzeug betrieben, insbesondere derart, dass das Schraubwerkzeug über seinen Abtrieb das Ist-Drehmoment bereitstellt, so wird hierdurch der Werkzeugangriff angetrieben und somit um die Drehachse, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, gedreht.A first aspect of the invention relates to a testing device for testing a screwing tool. The test device is, for example, a test bench or a test bench and is also referred to as a test bench or test bench. It is of course possible for several screwing tools to be tested, in particular one after the other, by means of the testing device. Using the testing device, the screwing tool can be checked in particular to determine whether the screwing tool provides a desired target torque, i.e. whether during operation of the screwing tool the screwing tool provides an actual torque which corresponds to a desired target torque set, for example, on the screwing tool or at least does not deviate excessively from the target torque. For this purpose, the testing device comprises at least one tool attachment that can be connected to the screwing tool in a torque-transmitting manner. This means that the screwing tool, in particular reversible and thus non-destructively detachable, can be connected to the tool attachment of the test device in such a way that torques can be transmitted between the screwing tool, in particular an output of the screwing tool, and the tool attachment. For example, the screwing tool can provide the aforementioned actual torque via the output so that, for example, the actual torque provided by the screwing tool via the output can be transferred to the tool attack. The tool grip can be rotated about an axis of rotation, in particular relative to a housing of the testing device. If, for example, the screwing tool, in particular the output of the screwing tool, is connected to the tool attachment in a torque-transmitting manner, and if the screwing tool is then operated, in particular in such a way that the screwing tool provides the actual torque via its output, the tool attachment is thereby driven and thus Axis of rotation, in particular rotated relative to the housing.

Die Prüfvorrichtung weist außerdem eine Bremseinrichtung auf, mittels welcher zum Prüfen des Schraubwerkzeugs wenigstens ein Drehmoment gezielt bereitstellbar ist, welches einer mittels des Schraubwerkzeugs bewirkbaren und um die Drehachse, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, erfolgenden Drehung des Werkzeugangriffs entgegensteht. Beispielsweise wirkt das von dem Schraubwerkzeug insbesondere über dessen Abtrieb bereitgestellte Ist-Drehmoment um die Drehachse in eine erste Drehrichtung, wodurch beispielsweise der Werkzeugangriff in die erste Drehrichtung um die Drehachse insbesondere relativ zu dem Gehäuse gedreht wird oder drehbar ist. Das mittels der Bremseinrichtung gezielt bereitstellbare oder bereitgestellte Drehmoment wird auch als Bremsmoment oder Bremsdrehmoment bezeichnet und wirkt beispielsweise in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung um die Drehachse, wodurch das Bremsmoment dem Ist-Drehmoment entgegensteht. Insbesondere kann mittels der Bremseinrichtung eine sogenannte Schraubfallhärte simuliert werden. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass mittels der Prüfvorrichtung und dabei insbesondere mittels der Bremseinrichtung ein Schraubvorgang simuliert werden kann, bei dem mittels des Schraubwerkzeugs ein beispielsweise als Schraube ausgebildetes Schraubelement gedreht und dabei angezogen oder festgezogen wird. Hierbei wird beispielsweise mittels des Werkzeugangriffs der Prüfvorrichtung das Schraubelement simuliert, das heißt abgebildet oder nachgebildet. Mittels der Bremseinrichtung und insbesondere mittels des Bremsmoments wird beispielsweise simuliert, dass das Schraubelement, welches vorliegend durch den Werkzeugangriff nachgebildet wird, insbesondere mit fortschreitendem Schraubvorgang fest- beziehungsweise angezogen wird. Wie allgemein bekannt ist, muss bei einem solchen Schraubvorgang, mit welchem ein Schraubelement an- beziehungsweise festgezogen wird, ein auf das Schraubelement auszuübendes Drehmoment mit fortschreitendem Schraubvorgang erhöht werden, um das Schraubelement überhaupt drehen zu können. Ein solcher Schraubvorgang wird beispielsweise dadurch mittels der Prüfvorrichtung simuliert, dass mittels der Bremseinrichtung das Bremsmoment innerhalb einer Zeitspanne derart variiert wird, dass das Bremsmoment innerhalb der Zeitspanne erhöht wird. Hierdurch wird beispielsweise simuliert, dass ein Schraubenkopf des Schraubelements, dessen Schraubenkopf bei dem Schraubvorgang translatorisch auf eine Oberfläche zubewegt wird und dabei relativ zu der Oberfläche gedreht wird, schließlich in Kontakt mit der Oberfläche kommt und gegen die Oberfläche gespannt wird. Insbesondere sind die Prüfvorrichtung und dabei ganz insbesondere die Bremseinrichtung beispielsweise dazu ausgebildet, unterschiedliche Schraubfallhärte zu simulieren. Die Schraubfallhärten unterscheiden sich beispielsweise darin voneinander, wie stark beziehungsweise schnell das zum Drehen des Schraubelements erforderliche Drehmoment ansteigt. Wird beispielsweise die zuvor genannte Oberfläche durch ein aus einem Kunststoff gebildetes Bauelement gebildet, so ist beispielsweise die Schraubfallhärte geringer, als wenn die Oberfläche durch ein aus einem metallischen Werkstoff wie beispielsweise Stahl gebildetes Bauelement gebildet ist. Somit sind die Prüfvorrichtung und dabei ganz insbesondere die Bremseinrichtung insbesondere dazu ausgebildet, ein Drehmoment-Drehwinkelverhalten einer mittels des Schraubwerkzeugs herzustellenden Schraubverbindung zu simulieren, welche insbesondere dadurch mittels des Schraubwerkzeugs herstellbar ist, dass mittels des Schraubwerkzeugs ein Schraubelement gedreht und dabei insbesondere anbeziehungsweise festgezogen wird.The testing device also has a braking device, by means of which at least one torque can be specifically provided for testing the screwing tool, which torque counteracts a rotation of the tool attack that can be effected by means of the screwing tool and about the axis of rotation, in particular relative to the housing. For example, the actual torque provided by the screwing tool, in particular via its output, acts about the axis of rotation in a first direction of rotation, as a result of which, for example, the tool engagement is rotated or can be rotated about the axis of rotation in the first direction of rotation, in particular relative to the housing. The torque that can be made available or made available in a targeted manner by means of the braking device is also referred to as braking torque or braking torque and acts, for example, in a second direction of rotation about the axis of rotation opposite the first direction of rotation, as a result of which the braking torque opposes the actual torque. In particular, a so-called screw joint hardness can be simulated by means of the braking device. This means in particular that a screwing process can be simulated by means of the testing device and in particular by means of the braking device, in which a screw element designed as a screw, for example, is rotated by means of the screwing tool and thereby tightened or tightened. Here, for example, the screw element is simulated, ie depicted or reproduced, by means of the tool attack of the testing device. By means of the braking device and in particular by means of the braking torque, it is simulated, for example, that the screw element, which is simulated here by the tool attack, is tightened or tightened in particular as the screwing process progresses. As is well known, in such a screwing process, with which a screw element is tightened or tightened, a torque to be exerted on the screw element progressively Screwing be increased to turn the screw at all can. Such a screwing process is simulated, for example, by means of the test device in that the braking device varies the braking torque within a period of time in such a way that the braking torque is increased within the period of time. This simulates, for example, that a screw head of the screw element, whose screw head is translated towards a surface during the screwing process and is thereby rotated relative to the surface, finally comes into contact with the surface and is clamped against the surface. In particular, the testing device and in particular the braking device are designed, for example, to simulate different screw joint hardness. The screwing case hardnesses differ from one another, for example, in how much or how quickly the torque required to turn the screw element increases. If, for example, the above-mentioned surface is formed by a component made of plastic, the screw joint hardness is lower than if the surface is formed by a component made of a metallic material such as steel. Thus, the testing device and in particular the braking device are designed in particular to simulate a torque-angle of rotation behavior of a screw connection to be produced using the screwing tool, which can be produced using the screwing tool in particular by turning a screw element using the screwing tool and in particular tightening it.

Beispielsweise weist die Prüfvorrichtung wenigstens ein auch als Sensor bezeichnetes Messelement auf, mittels welchem beispielsweise das zuvor genannte, von dem Schraubwerkzeug auf den Werkzeugangriff übertragene oder übertragbare Ist-Drehmoment erfasst werden kann. Somit kann das Messelement beispielsweise als ein Drehmomentsensor ausgebildet sein. Beispielsweise durch Vergleichen des Ist-Drehmoments mit dem Soll-Drehmoment kann ermittelt werden, ob das Ist-Drehmoment nicht oder in einem tolerierbaren Rahmen von dem Soll-Drehmoment abweicht, oder ob das Ist-Drehmoment übermäßig stark von dem Soll-Drehmoment abweicht und somit übermäßig geringer oder übermäßig höher als das Soll-Drehmoment ist. Unterschreitet das Ist-Drehmoment das Soll-Drehmoment insbesondere derart, dass eine Differenz zwischen dem Ist-Drehmoment und dem Soll-Drehmoment größer als ein Schwellenwert ist, so würde das Schraubwerkzeug ein Schraubelement weniger stark als gewünscht festziehen. Eine daraus resultierende Schraubverbindung wäre somit nicht hinreichend fest oder stabil. Überschreitet jedoch das Ist-Drehmoment das Soll-Drehmoment insbesondere derart, dass eine Differenz zwischen dem Soll-Drehmoment und dem Ist-Drehmoment eine Grenze überschreitet, so würde das Schraubwerkzeug ein Schraubelement zu stark oder fest anziehen beziehungsweise festziehen. Hieraus könnte resultieren, dass das Schraubwerkzeug das Schraubelement beim Festziehen beschädigt oder zerstört und/oder dass ein Bauelement, welches mittels des Schraubelements verschraubt wird, unerwünschterweise beschädigt oder zerstört wird. Wird somit beispielsweise festgestellt, dass das Ist-Drehmoment übermäßig stark von dem Soll-Drehmoment abweicht, so kann eine entsprechende Gegenmaßnahme getroffen werden. Die Gegenmaßnahme umfasst beispielsweise, dass das Schraubwerkzeug derart eingestellt oder kalibriert wird, dass die Differenz zwischen dem Ist-Drehmoment und dem Soll-Drehmoment zumindest verringert oder aufgehoben wird. Somit eignet sich die Prüfvorrichtung auch zum Kalibrieren des Schraubwerkzeugs.For example, the testing device has at least one measuring element, also referred to as a sensor, by means of which, for example, the aforementioned actual torque transmitted or transmittable by the screwing tool to the tool engagement can be detected. Thus, the measuring element can be designed as a torque sensor, for example. For example, by comparing the actual torque with the target torque, it can be determined whether the actual torque does not deviate from the target torque or deviates within a tolerable range, or whether the actual torque deviates excessively from the target torque and thus is excessively lower or excessively higher than the target torque. If the actual torque falls below the setpoint torque, in particular such that a difference between the actual torque and the setpoint torque is greater than a threshold value, the screwing tool would tighten a screw element less than desired. A resulting screw connection would therefore not be sufficiently strong or stable. However, if the actual torque exceeds the target torque, in particular such that a difference between the target torque and the actual torque exceeds a limit, the screwing tool would over-tighten or tighten a screw element. This could result in the screwing tool damaging or destroying the screw element during tightening and/or in a component which is screwed using the screw element being undesirably damaged or destroyed. If it is determined, for example, that the actual torque deviates excessively from the setpoint torque, then an appropriate countermeasure can be taken. The countermeasure includes, for example, that the screwing tool is set or calibrated in such a way that the difference between the actual torque and the target torque is at least reduced or eliminated. The testing device is therefore also suitable for calibrating the screwing tool.

Um nun das Schraubwerkzeug besonders präzise und somit besonders vorteilhaft prüfen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bremseinrichtung wenigstens ein Bremselement zum gezielten Bereitstellen des auch als Gegenmoment oder Gegendrehmoment bezeichneten Bremsmoments aufweist, wobei das Bremselement als eine hydrodynamische Bremse oder als eine berührungslose Bremse ausgebildet ist. Unter der hydrodynamischen Bremse ist zu verstehen, dass die hydrodynamische Bremse eine Hydraulikflüssigkeit wie beispielsweise ein Öl und beispielsweise ein Förderrad aufweist, welches von dem Werkzeugangriff antreibbar und dadurch insbesondere relativ zu dem Gehäuse drehbar ist, beispielsweise um die Drehachse oder eine von der Drehachse unterschiedliche Förderraddrehachse, die beispielsweise von der Drehachse beabstandet ist und parallel zu der Drehachse verläuft oder schräg oder senkrecht zu der Drehachse verläuft. Mittels des Förderrads kann durch Antreiben des Förderrads die Hydraulikflüssigkeit gedreht werden, um dadurch das Bremsmoment gezielt bereitzustellen beziehungsweise zu erzeugen. Somit kann beispielsweise die hydrodynamische Bremse eine Art Retarder oder ein Retarder sein. Unter der berührungslosen Bremse ist zu verstehen, dass die berührungslose Bremse das Bremsmoment gezielt bereitstellen, das heißt zumindest mittelbar auf den Werkzeugangriff ausüben und insbesondere variieren, das heißt verändern, kann, ohne dass hierzu eine Berührung erforderlich ist, das heißt ohne dass sich hierzu zwei Festkörper oder ein Festkörper und eine Flüssigkeit gegenseitig berühren. Durch Verwendung des Bremselements zum gezielten Bereitstellen des Bremsmoments können unerwünschte Effekte wie beispielsweise unerwünschte Reibeffekte und dabei insbesondere sogenannte Stick-Slip-Effekte, welche auch als Haftgleiteffekte bezeichnet werden, vermieden werden. Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass bei herkömmlichen Prüfvorrichtungen unerwünschte Effekte wie beispielsweise Reibeffekte auftreten können, die sich nachteilig auf das Prüfen des Schraubwerkzeugs und insbesondere auf ein Messen des Ist-Drehmoments auswirken können. Durch die Erfindung können diese nachteiligen Effekte nun vermieden werden, sodass das Schraubwerkzeug besonders vorteilhaft geprüft werden kann. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, das Ist-Drehmoment besonders präzise zu erfassen, das heißt zu messen. Außerdem können durch die Erfindung übermäßige, das Prüfen des Schraubwerkzeugs unerwünschterweise beeinträchtigende Massenträgheiten, die beispielsweise davon herrühren können, dass mit dem Werkzeugangriff Körper mit übermäßigen Massenträgheiten drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, verbunden sind, vermieden werden, sodass das Schraubwerkzeug besonders vorteilhaft geprüft werden kann.In order to be able to test the screwing tool particularly precisely and therefore particularly advantageously, it is provided according to the invention that the braking device has at least one braking element for the targeted provision of the braking torque, also referred to as counter-torque or counter-torque, with the braking element acting as a hydrodynamic brake or as a non-contact brake is trained. The hydrodynamic brake means that the hydrodynamic brake has a hydraulic fluid such as oil and, for example, a feed wheel, which can be driven by the tool engagement and can therefore be rotated in particular relative to the housing, for example about the axis of rotation or a feed wheel axis of rotation that is different from the axis of rotation , which is spaced, for example, from the axis of rotation and runs parallel to the axis of rotation or runs obliquely or perpendicularly to the axis of rotation. By means of the feed wheel, the hydraulic fluid can be rotated by driving the feed wheel in order to provide or generate the braking torque in a targeted manner. Thus, for example, the hydrodynamic brake can be a type of retarder or a retarder. The non-contact brake is to be understood as meaning that the non-contact brake provides the braking torque in a targeted manner, i.e. exerts it at least indirectly on the tool attack and in particular can vary it, i.e. change it, without a touch being necessary for this, i.e. without two people having to be involved Solids or a solid and a liquid touching each other. By using the braking element for the targeted provision of the braking torque, undesirable effects such as undesirable friction effects and in particular so-called stick-slip effects, which are also called Stick-slip effects can be avoided. The invention is based in particular on the knowledge that undesirable effects such as friction effects can occur with conventional testing devices, which can have a disadvantageous effect on the testing of the screwing tool and in particular on measuring the actual torque. These disadvantageous effects can now be avoided by the invention, so that the screwing tool can be tested particularly advantageously. In particular, the invention enables the actual torque to be recorded particularly precisely, that is to say to be measured. In addition, the invention makes it possible to avoid excessive mass inertia that adversely affects testing of the screwing tool, which can result, for example, from the fact that bodies with excessive mass inertia are connected to the tool attachment in a torque-transmitting, particularly non-rotatable manner, so that the screwing tool can be tested particularly advantageously.

Um das Schraubwerkzeug besonders präzise prüfen zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die berührungslose Bremse als eine Wirbelstrombremse ausgebildet ist. Hierdurch kann das Bremsmoment besonders präzise bereitgestellt werden, ohne die Drehung des Werkzeugangriffs unerwünschterweise zu beeinflussen beziehungsweise das Messen des Ist-Drehmoments unerwünschterweise zu beeinträchtigen. Außerdem kann mittels der Wirbelstrombremse das Drehmoment besonders vorteilhaft variiert werden, insbesondere zwischen mehreren, voneinander unterschiedlichen Werten, ohne dass eine Berührung erfolgt und somit ohne die Drehung des Werkzeugangriffs und das Messen des Ist-Drehmoments unerwünschterweise zu beeinträchtigen.In order to be able to test the screwing tool particularly precisely, one embodiment of the invention provides for the non-contact brake to be designed as an eddy current brake. As a result, the braking torque can be provided particularly precisely without undesirably influencing the rotation of the tool attack or undesirably impairing the measurement of the actual torque. In addition, the torque can be varied particularly advantageously by means of the eddy current brake, in particular between several different values, without contact occurring and thus without undesirably affecting the rotation of the tool attack and the measurement of the actual torque.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die hydrodynamische Bremse als ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist. Hierdurch kann mittels des Bremselements das Bremsmoment besonders vorteilhaft und gezielt bereitgestellt werden, sodass das Schraubwerkzeug besonders gut geprüft werden kann.Another embodiment is characterized in that the hydrodynamic brake is designed as a hydrodynamic torque converter. As a result, the braking torque can be provided in a particularly advantageous and targeted manner by means of the braking element, so that the screwing tool can be checked particularly well.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Bremselement dazu ausgebildet, das Drehmoment, das heißt das Bremsmoment, gezielt zu variieren, insbesondere zwischen mehreren, voneinander unterschiedlichen Werten. Dadurch kann beispielsweise die zuvor beschriebene Schraubfallhärte besonders gut simuliert werden. Mit anderen Worten können dadurch unterschiedliche Schraubfallhärten besonders gut simuliert werden, sodass das Schraubwerkzeug besonders gut geprüft werden kann.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, the braking element is designed to vary the torque, that is to say the braking moment, in a targeted manner, in particular between a plurality of different values. As a result, for example, the previously described screw joint hardness can be simulated particularly well. In other words, different screwing hardnesses can be simulated particularly well, so that the screwing tool can be tested particularly well.

Um unerwünschte Beeinträchtigungen der Drehung des Werkzeugangriffs beispielsweise durch Reibeffekte und/oder Massenträgheiten vermeiden zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die hydrodynamische Bremse ein von dem Werkzeugangriff antreibbares und dadurch um eine Raddrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbares Turbinenrad aufweist, welches beispielsweise das zuvor genannte Förderrad ist. Dabei ist es denkbar, dass die Raddrehachse die zuvor genannte Förderraddrehachse ist. Des Weiteren weist die hydrodynamische Bremse vorzugsweise die durch Antreiben des Turbinenrads mittels des Turbinenrads zu fördernde Hydraulikflüssigkeit sowie ein mit dem Turbinenrad korrespondierendes Gegenelement auf. Das Gegenelement ist beispielsweise als ein um die Raddrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbares Pumpenrad ausgebildet. Alternativ ist das Gegenelement als ein zumindest bezüglich der Raddrehachse drehfest mit dem Gehäuse verbundener Stator ausgebildet. Hierunter ist zu verstehen, dass der Stator zumindest derart drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, dass zumindest um die Raddrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen dem Stator und dem Gehäuse unterbunden sind. Dabei ist das Turbinenrad relativ zu dem Gegenelement um die Raddrehachse drehbar. Ist das Gegenelement beispielsweise das Pumpenrad, so erfolgt beispielsweise dann, wenn der Werkzeugangriff und über den Werkzeugangriff das Turbinenrad mittels des Schraubwerkzeugs gedreht werden, zunächst eine zumindest vorübergehende, anfängliche Relativdrehung zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad um die Raddrehachse, insbesondere solange, bis das Pumpenrad über die Hydraulikflüssigkeit von dem Turbinenrad mitgenommen wird, sodass beispielsweise eine Relativdrehzahl zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad zumindest verringert wird. Insbesondere ist es denkbar, dass insbesondere mit fortschreitendem Antreiben des Turbinenrads das Pumpenrad über die Hydraulikflüssigkeit derart von dem Turbinenrad mitgenommen wird, dass sich das Turbinenrad und das Pumpenrad um die Raddrehachse gemeinsam, insbesondere mit der gleichen Drehzahl, relativ zu dem Gehäuse drehen.In order to be able to avoid undesirable impairments in the rotation of the tool attachment, for example due to friction effects and/or mass inertia, it is provided in a further embodiment of the invention that the hydrodynamic brake has a turbine wheel which can be driven by the tool attachment and can therefore be rotated about a wheel axis of rotation relative to the housing for example, the aforementioned conveyor wheel. It is conceivable that the axis of rotation of the wheel is the axis of rotation of the delivery wheel mentioned above. Furthermore, the hydrodynamic brake preferably has the hydraulic fluid to be delivered by driving the turbine wheel by means of the turbine wheel and a counter-element corresponding to the turbine wheel. The counter-element is designed, for example, as a pump wheel that can be rotated about the wheel axis of rotation relative to the housing. Alternatively, the counter-element is designed as a stator which is connected to the housing in a rotationally fixed manner at least with respect to the axis of rotation of the wheel. This means that the stator is connected to the housing in a rotationally fixed manner at least in such a way that relative rotations between the stator and the housing occurring at least about the axis of rotation of the wheel are prevented. The turbine wheel is rotatable about the wheel axis of rotation relative to the counter-element. If the counter-element is the impeller, for example, then, for example, when the tool attachment and, via the tool attachment, the turbine wheel are rotated by means of the screwing tool, an at least temporary, initial relative rotation takes place between the turbine wheel and the impeller about the wheel axis of rotation, in particular until the impeller is entrained by the turbine wheel via the hydraulic fluid, so that, for example, a relative speed between the turbine wheel and the pump wheel is at least reduced. In particular, it is conceivable that, in particular as the driving of the turbine wheel progresses, the pump wheel is taken along by the turbine wheel via the hydraulic fluid in such a way that the turbine wheel and the pump wheel rotate together about the wheel axis of rotation, in particular at the same speed, relative to the housing.

Um dabei das Bremsmoment besonders bedarfsgerecht und gezielt variieren zu können, insbesondere zwischen mehreren, von Null unterschiedlichen Werten, ohne dabei die Drehung des Werkzeugangriffs unerwünschterweise zu beeinträchtigen, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Turbinenrad und/oder das Gegenelement verstellbare Leitschaufeln zum Leiten der Hydraulikflüssigkeit aufweist. In order to be able to vary the braking torque specifically as needed, in particular between several values different from zero, without undesirably impairing the rotation of the tool engagement, it is provided in a further embodiment of the invention that the turbine wheel and/or the counter-element have adjustable guide vanes for conducting the hydraulic fluid.

Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die jeweilige Leitschaufel relativ zu dem Turbinenrad beziehungsweise relativ zu dem Gegenelement translatorisch und/oder rotatorisch bewegbar ist, insbesondere entlang einer oder um eine Bewegungsachse, wobei beispielsweise die Bewegungsachse parallel zur Raddrehachse verläuft und von der Raddrehachse beabstandet ist, oder die Bewegungsachse verläuft schräg oder senkrecht zur Raddrehachse. Die Leitschaufeln drehen sich somit beispielsweise mit dem Turbinenrad beziehungsweise mit dem Pumpenrad um die Raddrehachse mit, sind jedoch insbesondere zusätzlich entlang der oder um die Bewegungsachse relativ zu dem Turbinenrad beziehungsweise relativ zu dem Pumpenrad bewegbar.This is to be understood in particular as meaning that the respective guide vane is relative to the turbine wheel or relative to the counter element ment can be moved in translation and/or rotation, in particular along or about an axis of movement, for example the axis of movement running parallel to the axis of rotation of the wheel and being spaced from the axis of rotation of the wheel, or the axis of movement runs obliquely or perpendicularly to the axis of rotation of the wheel. The guide vanes thus rotate, for example, with the turbine wheel or with the impeller about the axis of rotation of the wheel, but are in particular additionally movable along or around the axis of movement relative to the turbine wheel or relative to the impeller.

Die Leitschaufeln bilden eine Geometrie zum Leiten beziehungsweise Führen der Hydraulikflüssigkeit. Ferner ist es denkbar, dass die Leitschaufeln an dem Stator gehalten sind, sodass das Turbinenrad und die Raddrehachse relativ zu den Leitschaufeln drehbar sind. Beispielsweise werden die Leitschaufeln verwendet, um die Hydraulikflüssigkeit zu dem Turbinenrad hinzuführen und/oder von dem Turbinenrad abzuführen. Die Leitschaufeln bilden eine beispielsweise auch als Turbinengeometrie bezeichnete Geometrie zum Leiten beziehungsweise Führen der Hydraulikflüssigkeit. Da die Leitschaufeln vorzugsweise verstellbar sind, weist die hydraulische Bremse eine variable Geometrie, das heißt eine variable Turbinengeometrie zum Führen beziehungsweise Leiten der Hydraulikflüssigkeit auf, wodurch das Drehmoment besonders präzise und bedarfsgerecht variiert werden kann.The vanes form a geometry for directing or guiding the hydraulic fluid. Furthermore, it is conceivable that the guide vanes are held on the stator, so that the turbine wheel and the wheel axis of rotation can be rotated relative to the guide vanes. For example, the guide vanes are used to direct the hydraulic fluid to the turbine wheel and/or to remove it from the turbine wheel. The guide vanes form a geometry, also referred to as turbine geometry, for example, for conducting or guiding the hydraulic fluid. Since the guide vanes are preferably adjustable, the hydraulic brake has a variable geometry, ie a variable turbine geometry for guiding or directing the hydraulic fluid, as a result of which the torque can be varied particularly precisely and as required.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Bremseinrichtung eine zusätzlich zu dem Bremselement vorgesehene Reibbremse zum Bereitstellen des Drehmoments aufweist. Die Reibbremse umfasst beispielsweise eine Bremsscheibe, die drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Werkzeugangriff verbunden ist. Insbesondere ist die Bremsscheibe koaxial zu dem Werkzeug angeordnet und drehfest mit dem Werkzeugangriff verbunden und somit mit dem Werkzeugangriff um die Drehachse, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, mitdrehbar. Da erfindungsgemäß jedoch das Bremselement vorgesehen ist, kann die Bremsscheibe hinsichtlich ihrer Masse und somit hinsichtlich ihrer Massenträgheit besonders gering gehalten werden, sodass einerseits das Bremsmoment besonders bedarfsgerecht und gezielt bereitgestellt, insbesondere variiert, werden kann. Andererseits können unerwünschte, aus einer unerwünscht hohen Massenträgheit der Bremsscheibe resultierende Effekte vermieden werden, sodass das Schraubwerkzeug besonders vorteilhaft geprüft werden kann.Finally, it has proven to be particularly advantageous if the braking device has a friction brake, which is provided in addition to the braking element, for providing the torque. The friction brake comprises, for example, a brake disc which is connected to the tool attachment in a torque-transmitting manner, in particular in a torque-proof manner. In particular, the brake disc is arranged coaxially with the tool and is connected to the tool attachment in a torque-proof manner and can therefore be rotated with the tool attachment about the axis of rotation, in particular relative to the housing. However, since the braking element is provided according to the invention, the brake disc can be kept particularly low in terms of its mass and thus its inertia, so that on the one hand the braking torque can be provided, in particular varied, in a particularly needs-based and targeted manner. On the other hand, undesired effects resulting from an undesirably high mass inertia of the brake disc can be avoided, so that the screwing tool can be tested particularly advantageously.

Die Reibbremse umfasst beispielsweise wenigstens einen oder mehrere Bremsklötze, wobei der Bremsklotz beispielsweise hydraulisch und/oder mechanisch betätigbar und hierdurch in reibendem Kontakt mit der Bremsscheibe bewegbar ist, um dadurch die Bremsscheibe und über die Bremsscheibe den Werkzeugangriff abzubremsen beziehungsweise das Bremsmoment bereitzustellen. Beispielsweise läuft die Bremsscheibe in einem Bad aus einer Flüssigkeit, insbesondere aus Öl, sodass das Bad vorzugsweise ein Ölbad ist. Somit ist die Bremsscheibe beispielsweise eine nasslaufende Bremsscheibe. Ferner ist es denkbar, dass das Turbinenrad und/oder das Pumpenrad in einem Bad aus einem Fluid läuft, wobei das Fluid beispielsweise ein Öl ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Fluid um die Hydraulikflüssigkeit. Durch Verwendung des Bremselements können übermäßige, unerwünschte Haft- und Gleitreibübergänge vermieden werden, und eine Massenträgheit eines um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbaren und den Werkzeugangriff umfassenden Rotors der Prüfvorrichtung kann gering gehalten werden. Außerdem kann die Prüfvorrichtung zumindest nahezu verschleißfrei betrieben werden.The friction brake comprises, for example, at least one or more brake pads, the brake pad being actuatable, for example, hydraulically and/or mechanically and thus being movable in frictional contact with the brake disk, in order to thereby brake the brake disk and via the brake disk the tool attack or provide the braking torque. For example, the brake disk runs in a bath of liquid, in particular oil, so that the bath is preferably an oil bath. Thus, the brake disk is, for example, a wet-running brake disk. Furthermore, it is conceivable that the turbine wheel and/or the pump wheel runs in a bath of a fluid, the fluid being oil, for example. In particular, the fluid is the hydraulic fluid. By using the braking element, excessive, undesired static and sliding friction transitions can be avoided, and a mass inertia of a rotor of the testing device that can rotate about the axis of rotation relative to the housing and encompasses the tool engagement can be kept low. In addition, the testing device can be operated at least almost without wear.

Ganz vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Reibbremse entfällt, sodass es ganz vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Bremseinrichtung frei von einer Reibbremse ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Bremsmoment ohne Verwendung einer Reibbremse gezielt bereitstellbar ist.It is very preferably provided that the friction brake is omitted, so that it is very preferably provided that the braking device is free of a friction brake. In other words, it is preferably provided that the braking torque can be provided in a targeted manner without using a friction brake.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung einer Prüfvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bei der Verwendung wird die Prüfvorrichtung verwendet, um ein Schraubwerkzeug zu prüfen. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to the use of a test device according to the first aspect of the invention. In use, the test fixture is used to test a screwing tool. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Schraubwerkzeugs mittels einer Prüfvorrichtung, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bei dem dritten Aspekt der Erfindung wird ein mit dem zu prüfenden Schraubwerkzeug drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, verbundener Werkzeugangriff der Prüfvorrichtung mittels des Schraubwerkzeugs angetrieben und dadurch um eine Drehachse, insbesondere relativ zu einem Gehäuse der Prüfvorrichtung, gedreht. Mittels einer Bremseinrichtung der Prüfvorrichtung wird wenigstens ein der mittels des Schraubwerkzeugs bewirkten und um die Drehachse, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, erfolgenden Drehung des Werkzeugangriffs entgegenstehendes und auch als Bremsmoment oder Bremsdrehmoment oder Gegenmoment oder Gegendrehmoment bezeichnetes Drehmoment gezielt bereitgestellt. Mit anderen Worten wird der Werkzeugangriff mittels der Bremseinrichtung gezielt abgebremst.A third aspect of the invention relates to a method for testing a screwing tool using a testing device, in particular according to the first aspect of the invention. In the third aspect of the invention, a tool grip of the testing device connected to the screwing tool to be tested in a torque-transmitting manner, in particular non-rotatably, is driven by means of the screwing tool and thereby rotated about an axis of rotation, in particular relative to a housing of the testing device. By means of a braking device of the testing device, at least one of the torques caused by the screwing tool and occurring around the axis of rotation, in particular relative to the housing, counteracts the rotation of the tool attack and is also referred to as braking torque or braking torque or counter-torque or counter-torque. In other words, he will Tool attack specifically slowed down by means of the braking device.

Um nun das Schraubwerkzeug besonders vorteilhaft prüfen zu können, ist es bei dem dritten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Bremseinrichtung wenigstens ein als eine hydrodynamische Bremse oder als eine berührungslose Bremse ausgebildetes Bremselement aufweist, mittels welchem das Drehmoment gezielt bereitgestellt wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to be able to test the screwing tool particularly advantageously, the third aspect of the invention provides that the braking device has at least one braking element designed as a hydrodynamic brake or as a non-contact brake, by means of which the torque is provided in a targeted manner. Advantages and advantageous configurations of the first aspect and the second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the third aspect of the invention and vice versa.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Perspektivansicht einer Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Schraubwerkzeugs; und
2 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht einer Bremseinrichtung der Prüfvorrichtung.

Further details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment with the associated drawings. It shows:

1 a schematic perspective view of a testing device for testing a screwing tool; and
2 a detail of a schematic side view of a braking device of the testing device.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Prüfvorrichtung 1 zum Prüfen eines in den Fig. nicht dargestellten Schraubwerkzeugs. Bei dem Schraubwerkzeug handelt es sich um ein Werkzeug, mittels welchem Schraubverbindungen hergestellt werden können. Hierzu kann mittels des Schraubwerkzeugs ein jeweiliges, beispielsweise als Schraube ausgebildetes Schraubelement angetrieben und dadurch gedreht werden, insbesondere relativ zu einem korrespondierenden Schraubelement, wodurch die Schraubelemente miteinander verschraubt werden können. Hierdurch können beispielsweise wenigstens zwei Bauelemente miteinander verschraubt und somit miteinander verbunden werden. Die Schraubelemente weisen korrespondierende Gewinde auf, welche bewirken, dass dann, wenn eines der Schraubelemente mittels des Schraubwerkzeugs relativ zu dem anderen Schraubelement bewegt wird, die Schraubelemente translatorisch aufeinander zu bewegt werden. Hierdurch kommt es beispielsweise dazu, dass ein Schraubenkopf eines der Schraubelemente in Richtung einer Oberfläche eines der Bauelemente bewegt wird und schließlich in Kontakt mit der Oberfläche kommt und gegen die Oberfläche gespannt wird. Dies wird auch als Anziehen oder Festziehen des Schraubelements bezeichnet. Wie hinlänglich bekannt ist, muss ein zum Festziehen vorgesehenes und von dem Schraubwerkzeug bereitzustellendes Drehmoment umso größer sein, je stärker oder fester das Schraubelement gegen die Oberfläche gespannt, mithin die Bauelemente miteinander verschraubt werden sollen. Durch das Verschrauben der Bauelemente beziehungsweise der Schraubelemente wird eine Schraubverbindung hergestellt. Üblicherweise wird für die Schraubverbindung ein Soll-Drehmoment berechnet, mit welchem die Schraubelemente miteinander verschraubt werden sollen, sodass das Soll-Drehmoment von dem Schraubwerkzeug bereitzustellen ist. Ist das Schraubwerkzeug hinreichend gut eingestellt, das heißt kalibriert, so stellt das Schraubwerkzeug ein Ist-Drehmoment bereit, welches dem Soll-Drehmoment entspricht oder nur derart von dem Soll-Drehmoment abweicht, dass eine Differenz zwischen dem Ist-Drehmoment und dem Soll-Drehmoment geringer als eine vorgegebene oder vorgebbare Grenze ist. Ist jedoch das Schraubwerkzeug nicht hinreichend gut kalibriert beziehungsweise eingestellt, so kann eine Differenz zwischen dem Ist-Drehmoment und dem Soll-Drehmoment die Grenze überschreiten, sodass das Ist-Drehmoment größer oder geringer als das Soll-Drehmoment ist. Die Prüfvorrichtung 1 kann dabei insbesondere dazu verwendet werden zu prüfen, ob das Schraubwerkzeug hinreichend gut kalibriert ist. Insbesondere kann mittels der Prüfvorrichtung 1 eine Schraubfallhärte simuliert werden. Mit anderen Worten kann mittels der Prüfvorrichtung 1 ein Herstellen einer Schraubverbindung simuliert werden. Insbesondere kann beispielsweise mittels der Prüfvorrichtung 1 simuliert werden, ob ein dem Festziehen des Schraubelements entgegenstehendes Gegendrehmoment, welches beispielsweise daraus resultiert, dass der Schraubenkopf in Kontakt mit der Oberfläche kommt, innerhalb einer Zeitspanne stark oder demgegenüber weniger stark ansteigt. Somit kann mittels der Prüfvorrichtung 1 insbesondere ein Drehmoment-Drehwinkelverhalten bei einem Herstellen einer Schraubverbindung simuliert werden. Hierfür weist die Prüfvorrichtung 1 wenigstens einen Werkzeugangriff 2 auf, welcher aus einem Gehäuse 3 der Prüfvorrichtung 1 herausragt und um eine in 2 gezeigte Drehachse 4 relativ zu dem Gehäuse 3 drehbar ist. 1 shows a schematic perspective view of a testing device 1 for testing a screwing tool, not shown in the figure. The screwing tool is a tool by means of which screw connections can be made. For this purpose, a respective screw element, for example designed as a screw, can be driven and thereby rotated by means of the screwing tool, in particular relative to a corresponding screw element, as a result of which the screw elements can be screwed together. In this way, for example, at least two components can be screwed together and thus connected to one another. The screwing elements have corresponding threads, which have the effect that when one of the screwing elements is moved relative to the other screwing element by means of the screwing tool, the screwing elements are moved translationally towards one another. This means, for example, that a screw head of one of the screw elements is moved in the direction of a surface of one of the components and finally comes into contact with the surface and is clamped against the surface. This is also referred to as tightening or tightening the screw element. As is well known, a torque intended for tightening and to be provided by the screwing tool must be all the greater, the stronger or more firmly the screwing element is clamped against the surface, and therefore the components are to be screwed together. A screw connection is produced by screwing the components or the screw elements together. A target torque is usually calculated for the screw connection, with which the screw elements are to be screwed together, so that the target torque is to be provided by the screwing tool. If the screwing tool is adjusted sufficiently well, i.e. calibrated, the screwing tool provides an actual torque which corresponds to the target torque or only deviates from the target torque in such a way that a difference between the actual torque and the target torque is less than a predetermined or specifiable limit. However, if the screwing tool is not calibrated or set sufficiently well, a difference between the actual torque and the target torque can exceed the limit, so that the actual torque is greater or less than the target torque. The test device 1 can be used in particular to check whether the screwing tool is calibrated sufficiently well. In particular, the testing device 1 can be used to simulate a screwing hardness. In other words, the test device 1 can be used to simulate the production of a screw connection. In particular, the test device 1 can be used, for example, to simulate whether a counter-torque that opposes the tightening of the screw element and results, for example, from the screw head coming into contact with the surface, increases significantly or less significantly within a period of time. Thus, in particular, a torque/angle of rotation behavior when producing a screw connection can be simulated by means of the testing device 1 . For this purpose, the testing device 1 has at least one tool attachment 2, which protrudes from a housing 3 of the testing device 1 and around an in 2 axis of rotation 4 shown is rotatable relative to the housing 3.

In Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass der Werkzeugangriff 2 drehfest mit einer auch als Messwelle bezeichneten Welle 5 verbunden ist, die in dem Gehäuse 3 angeordnet und ebenfalls um die Drehachse 4 relativ zu dem Gehäuse 3 drehbar ist. Es ist denkbar, dass der Werkzeugangriff 2 und die Welle 5 separat voneinander ausgebildete und drehfest miteinander verbundene Bauteile sind, oder der Werkzeugangriff 2 ist einstückig mit der Welle 5 ausgebildet. Der Werkzeugangriff 2 ist drehmomentübertragend mit dem Schraubwerkzeug, insbesondere mit einem Abtrieb des Schraubwerkzeugs, verbindbar. Das Schraubwerkzeug kann beispielsweise über seinen Abtrieb das Ist-Drehmoment bereitstellen. Um somit das Schraubwerkzeug mittels der Prüfvorrichtung 1 zu prüfen, wird das Schraubwerkzeug, insbesondere der Abtrieb des Schraubwerkzeugs, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Werkzeugangriff 2 verbunden. Stellt dann das Schraubwerkzeug insbesondere über seinen Abtrieb das Ist-Drehmoment bereit, so werden der Werkzeugangriff 2 und mit diesem die Welle 5 um die Drehachse 4 relativ zu dem Gehäuse 3 gedreht.In synopsis with 2 it can be seen that the tool attachment 2 is connected in a rotationally fixed manner to a shaft 5, also referred to as a measuring shaft, which is arranged in the housing 3 and can also be rotated about the axis of rotation 4 relative to the housing 3. It is conceivable that the tool attachment 2 and the shaft 5 are components which are formed separately from one another and are connected to one another in a torque-proof manner, or the tool attachment 2 is formed in one piece with the shaft 5 . The tool attachment 2 can be connected in a torque-transmitting manner to the screwing tool, in particular to an output of the screwing tool. The screwing tool can, for example, via its output, the actual torque provide ment. In order to test the screwing tool using the testing device 1, the screwing tool, in particular the output of the screwing tool, is connected to the tool attachment 2 in a torque-transmitting manner, in particular in a torque-proof manner. If the screwing tool then provides the actual torque, in particular via its output, the tool attachment 2 and with it the shaft 5 are rotated about the axis of rotation 4 relative to the housing 3 .

Die Prüfvorrichtung 1 kann dabei wenigstens einen in den Fig. nicht dargestellten Sensor aufweisen, mittels welchem beispielsweise das von dem Schraubwerkzeug insbesondere über dessen Abtrieb bereitgestellte Ist-Drehmoment, welches von dem Schraubwerkzeug auf den Werkzeugangriff 2 und von diesem beispielsweise auf die Welle 5 übertragen wird, erfasst, das heißt gemessen, wird, insbesondere über die Welle 5. Die Prüfvorrichtung 1 kann eine elektronische Anzeige 6 aufweisen, auf welcher beispielsweise wenigstens ein Wert angezeigt wird, welcher das mittels des auch als Drehmomentsensor bezeichneten Sensors gemessene Ist-Drehmoment charakterisiert.The testing device 1 can have at least one sensor, not shown in the figures, by means of which, for example, the actual torque provided by the screwing tool, in particular via its output, is transmitted from the screwing tool to the tool attachment 2 and from this, for example, to the shaft 5 , detected, i.e. measured, is, in particular via the shaft 5. The testing device 1 can have an electronic display 6, on which at least one value is displayed, for example, which characterizes the actual torque measured by means of the sensor, also referred to as a torque sensor.

Aus 2 ist erkennbar, dass die Prüfvorrichtung 1 auch eine Bremseinrichtung 7 aufweist, die beispielsweise in dem Gehäuse 3 angeordnet ist. Mittels der Bremseinrichtung 7 können die Welle 5 und über die Welle 5 der Werkzeugangriff 2 abgebremst werden. Mit anderen Worten kann mittels der Bremseinrichtung 7 wenigstens ein der mittels des Schraubwerkzeugs bewirkbaren oder bewirkten und um die Drehachse 4 erfolgenden Drehung des Werkzeugangriffs 2 entgegenstehendes, auch als Bremsmoment oder Bremsdrehung bezeichnetes Drehmoment gezielt bereitgestellt werden, um dadurch das Schraubwerkzeug zu prüfen. Insbesondere ist die Bremseinrichtung 7 dazu ausgebildet, das Bremsmoment zu variieren, insbesondere zu erhöhen, um dadurch beispielsweise zu simulieren, dass der zuvor beschriebene Schraubenkopf in Kontakt mit der Oberfläche kommt und bei weiterem Drehen des Schraubenkopfes, der durch den Werkzeugangriff 2 simuliert wird, immer stärker gegen die Oberfläche gespannt wird.Out of 2 it can be seen that the testing device 1 also has a braking device 7 which is arranged, for example, in the housing 3 . The shaft 5 can be braked by means of the brake device 7 and the tool attachment 2 can be braked via the shaft 5 . In other words, by means of the braking device 7, at least one torque opposing the rotation of the tool attachment 2 that can be effected or is caused by the screwing tool around the axis of rotation 4, also referred to as a braking torque or braking rotation, can be provided in a targeted manner in order to thereby test the screwing tool. In particular, the braking device 7 is designed to vary the braking torque, in particular to increase it, in order to simulate, for example, that the screw head described above comes into contact with the surface and with further turning of the screw head, which is simulated by the tool attack 2, always is tightened more strongly against the surface.

Um nun das Schraubwerkzeug besonders gut prüfen und dabei insbesondere das Ist-Drehmoment mittels des Drehmomentsensors besonders präzise erfassen zu können, weist die Bremseinrichtung 7 ein Bremselement 8 zum gezielten Bereitstellen des Bremsmoments auf, wobei das Bremselement 8 als eine hydrodynamische Bremse oder als eine berührungslose Bremse ausgebildet ist.In order to be able to test the screwing tool particularly well and in particular to be able to record the actual torque particularly precisely using the torque sensor, the braking device 7 has a braking element 8 for the targeted provision of the braking torque, with the braking element 8 acting as a hydrodynamic brake or as a non-contact brake is trained.

Insbesondere dann, wenn das Bremselement 8 als eine hydrodynamische Bremse ausgebildet ist, weist das Bremselement 8 wenigstens ein Laufrad auf, welches von dem Werkzeugangriff 2 insbesondere über die Welle 5 antreibbar und dadurch um eine Raddrehachse relativ zu dem Gehäuse 3 drehbar ist. Die Raddrehachse fällt beispielsweise mit der Drehachse 4 zusammen, oder die Raddrehachse ist von der Drehachse 4 beabstandet und verläuft parallel zu der Drehachse 4 oder die Raddrehachse verläuft schräg oder senkrecht zur Drehachse 4. Insbesondere ist es denkbar, dass das Laufrad koaxial zu dem Werkzeugangriff 2 und somit koaxial zu der Welle 5 angeordnet und um die Drehachse 4 relativ zu dem Gehäuse 3 drehbar ist, sodass die Raddrehachse mit der Drehachse 4 zusammenfällt. Das Laufrad läuft beispielsweise in einem durch eine Flüssigkeit gebildeten Bad, welches auch als Flüssigkeitsbad bezeichnet wird. Insbesondere ist die Flüssigkeit ein Öl, sodass das Flüssigkeitsbad auch als Ölbad bezeichnet wird. Werden der Werkzeugangriff 2 und somit die Welle 5 und das Laufrad mittels des Schraubwerkzeugs angetrieben, so planscht sozusagen das Laufrad in dem Bad, wodurch das Bremsmoment gezielt bereitgestellt wird. Insbesondere ist es denkbar, dass das Bremselement 8 eine variable Geometrie zum Leiten beziehungsweise Führen der Flüssigkeit aufweist, wodurch das Bremsmoment bedarfsgerecht, gezielt und präzise variiert werden kann.In particular when the braking element 8 is designed as a hydrodynamic brake, the braking element 8 has at least one impeller, which can be driven by the tool attachment 2, in particular via the shaft 5, and is therefore rotatable about a wheel axis of rotation relative to the housing 3. The wheel axis of rotation coincides, for example, with the axis of rotation 4, or the wheel axis of rotation is spaced apart from the axis of rotation 4 and runs parallel to the axis of rotation 4, or the wheel axis of rotation runs obliquely or perpendicularly to the axis of rotation 4. In particular, it is conceivable that the running wheel is coaxial with the tool attack 2 and thus arranged coaxially to the shaft 5 and rotatable about the axis of rotation 4 relative to the housing 3, so that the wheel axis of rotation coincides with the axis of rotation 4. The impeller runs, for example, in a bath formed by a liquid, which is also referred to as a liquid bath. In particular, the liquid is an oil, so that the liquid bath is also referred to as an oil bath. If the tool attachment 2 and thus the shaft 5 and the impeller are driven by means of the screwing tool, the impeller splashes in the bath, so to speak, whereby the braking torque is made available in a targeted manner. In particular, it is conceivable that the braking element 8 has a variable geometry for conducting or guiding the liquid, as a result of which the braking torque can be varied in a targeted and precise manner as required.

Da bei der Prüfvorrichtung 1 das Bremselement 8 verwendet wird, um das Bremsmoment gezielt bereitzustellen, kann bei der Prüfvorrichtung 1 vermieden werden, dass Körper mit einer übermäßigen Massenträgheit drehmomentübertragend mit dem Werkzeugangriff 2 verbunden sind, sodass das Schraubwerkzeug besonders vorteilhaft geprüft, insbesondere das Ist-Drehmoment besonders präzise erfasst, werden kann.Since the braking element 8 is used in the testing device 1 in order to provide the braking torque in a targeted manner, it can be avoided in the testing device 1 that bodies with an excessive mass inertia are connected in a torque-transmitting manner to the tool attack 2, so that the screwing tool is tested particularly advantageously, in particular the actual Torque detected particularly precisely, can be.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Bremseinrichtung 7 eine zusätzlich zu dem Bremselement 8 vorgesehene Reibbremse 9 auf, welche jedoch entfallen könnte. Die Reibbremse 9 weist eine Bremsscheibe 10 auf, welche drehfest mit der Welle 5 und somit drehfest mit dem Werkzeugangriff 2 verbunden und somit um die Drehachse 4 relativ zu dem Gehäuse 3 mit der Welle 5 und dem Werkzeugangriff 2 mitdrehbar ist. Des Weiteren weist die Reibbremse 9 Bremsklötze 11 auf, wobei zumindest ein Teilbereich T der Bremsscheibe 10 zwischen den Bremsklötzen 11 angeordnet ist. Wird die Bremsscheibe 10 über die Welle 5 und den Werkzeugangriff 2 mittels des Schraubwerkzeugs um die Drehachse 4 relativ zu dem Gehäuse 3 gedreht, so wird der Teilbereich T zwischen den Bremsklötzen 11 hindurch gedreht. Die Bremsklötze 11 sind mechanisch und/oder hydraulisch betätigbar und dadurch aufeinander zu bewegbar und dadurch in Richtung der Bremsscheibe 10 bewegbar, sodass die Bremsklötze 11 in Kontakt mit der Bremsscheibe 10 bewegt werden können. Hierdurch werden die Bremsscheibe 10 und über diese die Welle 5 und der Werkzeugangriff 2 abgebremst, mithin das Bremsmoment gezielt bereitgestellt. Da zum gezielten Bereitstellen des Bremsmoments (auch) das Bremselement 8 verwendet wird, kann die Bremsscheibe 10 hinsichtlich ihres Gewichts und somit hinsichtlich ihrer Massenträgheit besonders gering gehalten werden, sodass das Schraubwerkzeug besonders vorteilhaft geprüft werden kann.At the in 2 In the embodiment shown, the braking device 7 has a friction brake 9 that is provided in addition to the braking element 8, but which could be omitted. The friction brake 9 has a brake disc 10 which is non-rotatably connected to the shaft 5 and thus non-rotatably connected to the tool attachment 2 and is therefore rotatable about the axis of rotation 4 relative to the housing 3 with the shaft 5 and the tool attachment 2 . Furthermore, the friction brake 9 has brake pads 11 , with at least a partial area T of the brake disc 10 being arranged between the brake pads 11 . If the brake disc 10 is rotated about the axis of rotation 4 relative to the housing 3 via the shaft 5 and the tool attachment 2 by means of the screwing tool, the partial area T between the brake pads 11 is rotated through. The brake pads 11 can be actuated mechanically and/or hydraulically and can therefore be moved towards one another and thereby moved in the direction of the brake disc 10 so that the brake pads 11 can be moved into contact with the brake disc 10 . As a result, the Brake disc 10 and this brakes the shaft 5 and the tool attack 2, and therefore the braking torque is provided in a targeted manner. Since the braking element 8 is (also) used to provide the braking torque in a targeted manner, the weight of the brake disc 10 and thus its mass inertia can be kept particularly low, so that the screwing tool can be tested particularly advantageously.

Bezugszeichenlistereference list

11: Prüfvorrichtungtesting device
22: Werkzeugangrifftool attack
33: GehäuseHousing
44: Drehachseaxis of rotation
55: WelleWave
66: elektronische Anzeigeelectronic display
77: Bremseinrichtungbraking device
88th: Bremselementbraking element
99: Reibbremsefriction brake
1010: Bremsscheibebrake disc
1111: Bremsklotzbrake pad
TT: Teilbereichsubarea

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102005013786 B4 [0002]
EP 1875188 B1 [0002]
US4517821A [0002]

Claims

Testing device (1) for testing a screwing tool, with at least one tool attachment (2) which can be connected to the screwing tool in a torque-transmitting manner and is rotatable about an axis of rotation (4), and with a braking device (7) by means of which at least one means of the screwing tool and rotation of the tool attack (2) taking place about the axis of rotation (4) can be provided in a targeted manner, characterized in that the braking device (7) has at least one braking element (8) designed as a hydrodynamic brake or as a non-contact brake for targeted Providing the torque.

Test device (1) after claim 1 , characterized in that the non-contact brake is designed as an eddy current brake.

Test device (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the hydrodynamic brake is designed as a hydrodynamic torque converter.

Testing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the braking element (8) is designed to vary the torque in a targeted manner.

Testing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hydrodynamic brake has a turbine wheel which can be driven by the tool attachment (2) and can therefore be rotated about a wheel axis of rotation relative to a housing (3) of the testing device (1), a turbine wheel by driving the turbine wheel hydraulic fluid to be conveyed by means of the turbine wheel and a counter-element corresponding to the turbine wheel, which is designed as a pump wheel that can rotate about the wheel axis of rotation relative to the housing (3) or as a stator that is non-rotatably connected to the housing (3) at least with respect to the wheel axis of rotation, wherein the turbine wheel is rotatable about the wheel axis of rotation relative to the counter-element.

Test device (1) after claim 5 , characterized in that the turbine wheel and/or the counter-element has adjustable vanes for conducting the hydraulic fluid.

Testing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device (7) has a friction brake (9) provided in addition to the braking element (8) for providing the torque.

Use of a testing device (1) according to one of the preceding claims, wherein the testing device is used for testing a screwing tool.

Method for testing a screwing tool using a testing device (1), in which a tool attachment (2) of the testing device (1), which is connected to the screwing tool in a torque-transmitting manner, is driven by the screwing tool and thereby rotated about an axis of rotation (4), a braking device (7 ) the testing device (1) is provided with at least one torque opposing the torque caused by the screwing tool and rotating about the axis of rotation (4) of the tool attack, characterized in that the braking device (7) is at least one as a hydrodynamic brake or as a non-contact brake trained braking element (8), by means of which the torque is provided in a targeted manner.