DE10340710A1 - An electronic torque wrench has gyroscopic angle measurement and lighting indication - Google Patents

An electronic torque wrench has gyroscopic angle measurement and lighting indication Download PDF

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Abstract

The torque wench has electronic evaluation of the torque value and includes a mechanical gyroscope which measures the angle of the wench with reference to an outside datum point.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentschlüssel mit einer elektronischen Auswertevorrichtung für Messwerte von Sensoren zur Erfassen des Drehmoments und eines Drehwinkels und visualisierter Darstellung mit einem Leuchtring und/oder Leuchtdiodenband.The The invention relates to a torque wrench with an electronic Evaluation device for Measured values of sensors for detecting the torque and a rotation angle and visualized representation with a light ring and / or light emitting diode band.

Ein solcher Drehmomentschlüssel ist aus der EP 0 925 155 bekannt. Es ist bei dem dortigen Drehmomentschlüssel ein Mikroprozessor mit Tastatur vorgesehen, über die jeweils gewünschte Daten wie Sollwerte, Grenzwerte, oder dergleichen für den Anziehvorgang als Vorgabe gewählt eingebbar und/oder vorprogrammierbar sind. Entsprechend diesen Vorgaben wird der Anziehvorgang z. B. einer Schraube überwacht. Bei Erreichen bestimmter Grenzwerte erfolgt dabei eine automatische Abspeicherung dieser erreichten Werte und es erfolgt eine rhythmisch gesteuerte Darstellung mit einem Leuchtring und/oder Leuchtdiodenband.Such a torque wrench is from the EP 0 925 155 known. It is provided with the local torque wrench a microprocessor with keyboard, via the respectively desired data such as setpoints, limits, or the like for the tightening selected as default input and / or preprogrammed. According to these specifications, the tightening z. B. a screw monitored. When certain limit values are reached, an automatic storage of these values is achieved and a rhythmically controlled display with a light ring and / or light-emitting diode band takes place.

Die Messung erfolgt durch mindestens einem Sensor als mechanisches Gyroskop zur Erfassung des Drehwinkels. Geeignete mechanische Gyroskope sind bekannt und handelsüblich. Nachstehend ist unter einem Ablenkwinkel der Anteil des Drehwinkels zu verstehen, welcher üblicherweise von definierten Anfangsbedingungen einer Nullwinkellage wie beispielsweise einer räumlichen Lage des Drehmomentsschlüssels zu einem Gehäuse zu zählen beginnt und mit der Beendigung des Anziehvorgangs bzw. Kontrollvorgangs gleichfalls dann endet. Hierdurch wird neben der Messung des Drehmoments auch durch den Auslenkwinkel der sichere Anzug beispielsweise einer Schraube festgestellt.The Measurement is performed by at least one sensor as a mechanical gyroscope for detecting the angle of rotation. Suitable mechanical gyroscopes are known and commercially available. Below is under a deflection angle, the proportion of the rotation angle to understand which is usually of defined initial conditions of a zero angle position such as a spatial Position of the torque wrench to a housing to count begins and with the completion of the tightening process or control process then also ends. This will in addition to the measurement of torque also by the deflection angle of the safe suit, for example one Screw detected.

Zumeist wird jedoch ein Drehmomentschlüssel der eingangs genannten Art zur Kontrolle des Anzuges von beispielsweise Schrauben für eine Vielzahl gleichartiger Verschraubungen in einer Serienfertigung verwendet. Hierbei hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, dass die Auswertevorrichtung mit einem Soll-Drehmoment vorprogrammierbar ist und ein Auslenkwinkel ab Erreichen des Start-Drehmoments bestimmt wird. Es wird die Erfassung des Drehmoments mit der Erfassung des Drehwinkels zur Bestimmung des Auslenkwinkels verknüpft. Erfindungsgemäß erfasst das mechanische Gyroskop einen Drehwinkel, der in Anzugsrichtung beispielsweise einer Schraube sowohl positiv als auch negativ sein kann, wobei dennoch die Schraube mit einem positiven Drehmoment angezogen wird. Wird jedoch bei der Verwendung einer Ratsche oder Knarre das Drehmoment oder die Winkelgeschwindigkeit negativ, nämlich bei dem Zurückführen des Drehmomentschlüssels entgegen der Festziehrichtung, so darf dieser von dem Drehmomentschlüssel überstrichene Winkelbereich nicht berücksichtigt werden, da er zum Festziehen der Schraube nicht beiträgt. Von daher ist es zweckmäßig, dass Messwerte des mechanischen Gyroskops nur in einer vorgebbaren Drehrichtung ausgewertet werden. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Auswertevorrichtung mit jeweils einem unteren und einem oberen Grenzwert für das Drehmoment und einem Auslenkwinkel vorprogrammierbar ist und dass die Auswertevorrichtung zwischen den jeweiligen Grenzwerten liegende Ist-Werte anzeigt. Hierdurch erfolgt eine doppelte Kontrolle des Anziehvorgangs hinsichtlich des Erreichens eines vorgegebenen Bereichs sowohl des Drehmoments als auch des Auslenkwinkels. Hierbei kann weiter vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung das überschreiten bereits des unteren Grenzwertes des Drehmoments und des Auslenkwinkels anzeigt. Hierdurch wird dem Benutzer angezeigt, dass der Vorgang des Anziehens beispielsweise einer Schraube sich dem Ende nähert und er nunmehr auch die oberen Grenzwerte dahingehend zu überwachen hat, dass diese nicht überschritten werden. Das Überschreiten des oberen Grenzwertes des Drehmoments und des Auslenkwinkels wird durch den pulsierende Darstellung am Auswertevorrichtung gleichfalls angezeigt, wodurch signalisiert wird, dass dieser Anziehvorgang nicht ordnungsgemäß abgeschlossen wurde. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, eine solche Anzeige vom Erreichen bzw. Überschreiten von Grenzwerten mittels eines Leuchtringes und/oder Leuchtdiodenbandes durchzuführen. Hierbei bietet sich eine Vielzahl von Anzeigemöglichkeiten an, beispielsweise kann durch einen pulsierenden Farbwechsel oder ein rhythmischen Blinken das Überschreiten der Grenzwerte des Drehmoments bzw. des Auslenkwinkels signalisiert werden. Erreichte Endwerte werden in üblicher Art auf einem LCD-Display parallel angezeigt. Diese Endwerte können von dem Mikroprozessor abgespeichert, an einem Computer über eine entsprechende Schnittstelle übertragen oder unmittelbar an einen Drucker ausgegeben werden.mostly but becomes a torque wrench the type mentioned to control the suit of example screws for one Variety similar glands in a series production uses. It has proven to be appropriate that the Evaluation device with a target torque preprogrammed is and determines a deflection angle from reaching the starting torque becomes. It is the detection of torque with the detection of Angle linked to determine the deflection angle. Detected according to the invention the mechanical gyroscope has a rotation angle in the tightening direction for example, be a screw both positive and negative can, while still the screw with a positive torque is attracted. However, when using a ratchet or Rattle the torque or the angular velocity negatively, namely at the return of the torque wrench contrary to the tightening direction, this angle range may be exceeded by the torque wrench not considered because it does not contribute to tightening the screw. From it is therefore appropriate that Measured values of the mechanical gyroscope evaluated only in a predefinable direction of rotation become. In a further embodiment, it is provided that the evaluation device each having a lower and an upper limit value for the torque and a deflection angle is preprogrammed and that the evaluation device between displays the actual values that lie below the respective limit values. hereby a double check of the tightening process takes place with regard to reaching a predetermined range of both the torque as well as the deflection angle. This can be further provided that the evaluation device already exceeds the lower limit indicates the torque and the deflection angle. This will be the Users indicated that the process of donning, for example a screw approaches the end and he now also to monitor the upper limits to this effect has that these are not exceeded become. The passing the upper limit of the torque and the deflection angle by the pulsating representation on the evaluation device likewise indicated, indicating that this tightening process not properly completed has been. It has proven to be appropriate such indication of reaching or exceeding limits perform by means of a light ring and / or light emitting diode band. in this connection offers a variety of display options, for example may be due to a vibrant color change or a rhythmic flashing the crossing the limit values of the torque or the deflection angle signaled become. Achieved final values are in the usual way on an LCD display displayed in parallel. These final values may be from the microprocessor stored, transmitted to a computer via an appropriate interface or directly to a printer.

Claims (9)

Drehmomentschlüssel mit einer elektronischen Auswertevorrichtung für Messwerte von Sensoren zur Erfassung des Drehmoments und eines Drehwinkels und visualisierter Darstellung mit einem Leuchtring und/oder Leuchtdiodenband, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor als mechanisches Gyroskop zur Erfassung des Drehwinkels ausgebildet ist.Torque wrench with an electronic evaluation device for measured values of sensors for detecting the torque and a rotation angle and visualized representation with a light ring and / or light emitting diode band, is characterized in that at least one sensor is designed as a mechanical gyroscope for detecting the rotation angle. Drehmomentschlüssel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung mit einem Soll-Drehmoment vorprogrammierbar ist und einen Auslenkwinkel ab Erreichen des Start-Drehmoments bestimmt.Torque wrench according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the evaluation device is preprogrammed with a desired torque and a deflection angle from Errei determines the starting torque. Drehmomentschlüssel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte des mechanischen Gyroskops nur in einer vorgebbaren Drehrichtung oder Zählrichtung der Winkelgeschwindigkeit ausgewertet werden.torque wrench according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that measured values of the mechanical gyroscope only in a predeterminable direction of rotation or counting the angular velocity are evaluated. Drehmomentschlüssel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung mit jeweils einem unteren und einem oberen Grenzwert für das Drehmoment und einem Auslenkwinkel vorprogrammierbar ist und dass die Auswertevorrichtung zwischen den Grenzwerten liegende Ist-Werte anzeigt.torque wrench according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the evaluation device each having a lower and an upper limit value for the torque and a deflection angle is preprogrammed and that the evaluation device displays actual values between the limits. Drehmomentschlüssel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (4) das Überschreiten des unteren Grenzwertes des Drehmoments und des Auslenkwinkels anzeigt.torque wrench according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the evaluation device (4) the crossing the lower limit of the torque and the deflection angle. Drehmomentschlüssel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (4) das Überschreiten des oberen Grenzwertes des Drehmoments und des Auslenkwinkels anzeigt.torque wrench according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the evaluation device (4) the crossing indicates the upper limit of the torque and the deflection angle. Drehmomentschlüssel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige mittels wenigstens eines Leuchtring und/oder Leuchtdiodenbandes erfolgt, dieser zeigt pulsierend und/oder rhythmisch die Anzeigewerte (4–6) dar.torque wrench according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the display by means of at least one light ring and / or light-emitting diode band takes place, this shows pulsing and / or rhythmically the display values (4-6). Drehmomentschlüssel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Messwerte analog erfolgt.torque wrench according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the evaluation the measured values are analog. Drehmomentschlüssel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Messwerte digital erfolgt.torque wrench according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the evaluation the measured values are digital.
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