DE1254380B

DE1254380B - Torque meter, especially for screwdrivers

Info

Publication number: DE1254380B
Application number: DES98245A
Authority: DE
Inventors: Rene Aubeges; Antoine Agostini
Original assignee: Simca Automobiles SA
Current assignee: Simca Automobiles SA
Priority date: 1964-07-16
Filing date: 1965-07-16
Publication date: 1967-11-16

Description

Drehmomentmesser, insbesondere für Schraubmaschinen Die Erfindung betrifft einen Drehmomentmesser, insbesondere für Schraubmaschinen, zum Einsetzen zwischen einer Drehspindel und einem die auftretenden Gegenkräfte aufnehmenden Ansatzstück, bei dem ein elastischer Balken mit einem Ende zwischen zwei gehäusefesten Spitzen befestigt ist und mit seinem anderen Ende das Ende einer die Balkenverformungen aufzeichnenden Meßvorrichtung berührt.Torque meter, especially for screwdrivers. The invention relates to a torque meter, in particular for screwdrivers, for insertion between a rotating spindle and an extension piece that absorbs the opposing forces, in which an elastic beam with one end between two tips fixed to the housing is attached and with its other end the end of one of the beam deformations touching the recording measuring device.

Im Maschinen- und Gerätebau u. dgl. werden heute Schraubmaschinen benutzt, deren mehrere Spindeln durch Druckluftturbinen angetrieben werden und die ein richtiges Anziehen der Schrauben ermöglichen. Man muß jedoch ein gleichbleibendes Festziehmoment beibehalten und zu diesem Zweck ziemlich oft das Drehmoment überprüfen und gegebenenfalls einstellen. In machine and device construction and the like, screw machines are used today used, the several spindles are driven by compressed air turbines and the allow the screws to be tightened properly. One must, however, be consistent Maintain the tightening torque and for this purpose check the torque quite often and adjust if necessary.

Auf bekannte Geräte der eingangs beschriebenen Art können die zu prüfenden Maschinen auch nur im Stillstand aufgesetzt werden, falls es sich nicht um einen nur zu groben Messungen dienenden Drehmomentmesser und sehr langsam laufende Maschinen handelt. On known devices of the type described above, the to testing machines can only be set up at a standstill, if it is not around a torque meter which is only used for rough measurements and which runs very slowly Machines.

Die Drehmomentprüfung und -einstellung erfolgt daher bisher beim Stillstand, verursacht ziemlich lange Arbeitsunterbrechungen und ermöglicht keine richtige Einstellung des Festziehmoments. The torque test and adjustment has therefore so far been carried out at Standstill causes rather long interruptions to work and does not allow any correct setting of the tightening torque.

Die Erfindung soll diese Mängel beheben. Es wird daher ein Meßgerät für das Festziehmoment von Schraubmaschinen vorgeschlagen, um sie einstellen zu können, wobei die Messung während der Umdrehung unter den Einsatzbedingungen der Maschine durchgeführt wird. Das Gerät wird direkt auf die Schraubmaschine am Arbeitsplatz aufgesetzt und ermöglicht eine rasche Messung, was jeden Zeitverlust ausschaltet. Die Gegenkraft des Festziehmoments wird durch das Ansatzstück der Schraubmaschine aufgenommen, und die Messung wird durch Verformung eines elastischen Balkens bewirkt, der zuvor im Laboratorium geeicht wurde, wobei diese Verformung von einem Verschiebungsmeßgerät, insbesondere einem Komparator, registriert wird. Das Ergebnis der vom Komparator erhaltenen Messungen wird dann mit Verformungen des Balkens verglichen, die bei Versuchen registriert wurden und bestimmten Drehmomenten entsprechen. The invention is intended to remedy these shortcomings. It therefore becomes a meter suggested for the tightening torque of screwdrivers to adjust them too can, taking the measurement during the rotation under the conditions of use of the Machine is carried out. The device is attached directly to the screwdriver at the workplace attached and enables a quick measurement, which eliminates any loss of time. The counterforce of the tightening torque is created by the end piece of the screwdriver recorded, and the measurement is effected by deforming an elastic beam, which was previously calibrated in the laboratory, whereby this deformation is determined by a displacement measuring device, in particular a comparator is registered. The result of the comparator The measurements obtained are then compared with the deformations of the beam recorded at Tests have been registered and correspond to certain torques.

Erfindungsgemäß trägt bei einem Drehmomentmesser der eingangs angegebenen Art eine am Ende des Ansatzstücks der Schraubmaschine befestigte Muffe ein Gehäuse, in dem eine Reibkupplung angeordnet ist, welche die Kupplung der Drehspindel mit einem mit dem elastischen Balken fest verbundenen Mitnehmer herstellt, dessen Drehachse zur Längsachse des Balkens senkrecht ist. According to the invention, the one specified at the beginning contributes to a torque meter Kind of a sleeve attached to the end of the end piece of the screwdriver a housing, in which a friction clutch is arranged, which the clutch of the rotating spindle with one firmly connected to the elastic beam Produces driver whose axis of rotation is perpendicular to the longitudinal axis of the beam.

Es folgt die Beschreibung einer Ausführungsform, die nur als Beispiel mit Bezug auf die Zeichnung gegeben ist. In der Zeichnung ist Fig. 1 ein Längsschnitt des erfindungsgemäßen Drehmomentmessers, der auf die Schraubmaschine aufgesetzt ist; Fig.2 ein Schnitt des Drehmomentmessers längs der Linie II-II der F i g. 1. The following is a description of an embodiment, given by way of example only is given with reference to the drawing. In the drawing, Fig. 1 is a longitudinal section of the torque meter according to the invention, which is placed on the screwdriver is; 2 shows a section of the torque meter along the line II-II in FIG. 1.

In F i g. 1 ist ein Ansatzstück 1 gezeigt, das an der Schraubmaschine befestigt ist und in dem drehbar eine Spindel 2 gehalten ist, die an ihrem Ende einen Vierkantabtrieb 3 besitzt. An diesem ist ein Schraubkopf 4 befestigt, in den ein Verbindungsstück 5 eingreift, das zwischen die Spindel und eine die Spindel 2 verlängernde und mit ihr drehfest verbundene Halbspindel 6 eingeschaltet ist. Eine auf dem Ansatzstück 1 sitzende Muffe 7 ist auf diesem mittels einer Klemmschraube 8 befestigt und besitzt an ihrem unteren Teil einen Flansch 9, an dem mittels Schrauben 10 ein Gehäuse 11 des erfindungsgemäßen Drehmomentmessers befestigt ist. Dieses Gehäuse 11 besitzt in seinem oberen Teil eine Bohrung 12, durch die die von einem Lager 13 gehaltene Halbspindel 6 axial in eine Kammer 14 des Gehäusesll hineinreicht. In Fig. 1 shows an extension piece 1 that is attached to the screwdriver is attached and in which a spindle 2 is rotatably held, which at its end has a square drive 3. At this a screw head 4 is attached, in the a connector 5 engages between the spindle and the spindle 2 extending and rotatably connected to her half spindle 6 is turned on. A sleeve 7 seated on the extension piece 1 is on this by means of a clamping screw 8 attached and has at its lower part a flange 9, on which by means of screws 10 a housing 11 of the torque meter according to the invention is attached. This Housing 11 has in its upper part a bore 12 through which the one Bearing 13 held half spindle 6 extends axially into a chamber 14 of the housing ll.

Im Mittelteil des Gehäuses 11 sind symmetrische Öffnungen 15, 16 vorgesehen, in denen die Enden 17, 18 eines elastischen Balkens 19 angeordnet sind, der vor seinem Einbau im Laboratorium geeicht wurde (Fig. 1 und 2). Dieser Balken 19, dessen Längsachse x-x' vom Ende 17 zum Ende 18 verläuft, wird an seinem Ende 17 zwischen zwei Kugeln 20, 21 gehalten, die ihrerseits gegen ein Ansatzstück 22 drücken, das am Gehäuse 11 befestigt und mit einem Deckel 23 verschlossen ist. Die Kugel 21 steht unter der Wirkung einer Feder 24, deren Spannung mittels einer an ihrem Ende 27 mit Gewinde versehenen Schraube 25 eingestellt wird, die in einer die Feder 24 aufnehmenden Bohrung 26 angeordnet ist. An seinem Ende 18 drückt der Balken 19 mit einer seiner Flächen 28 gegen die Spitze 29 eines Komparators 30. der in einem am Gehäuse 11 befestigten Gehäuse 31 angeordnet ist. In the middle part of the housing 11 there are symmetrical openings 15, 16 provided, in which the ends 17, 18 of an elastic beam 19 are arranged, which was calibrated in the laboratory before its installation (Fig. 1 and 2). This bar 19, the longitudinal axis x-x 'of which runs from the end 17 to the end 18, is held at its end 17 between two balls 20, 21, which in turn against Press an extension piece 22 which is attached to the housing 11 and with a cover 23 is locked. The ball 21 is under the action of a spring 24 whose tension is adjusted by means of a screw 25 provided with a thread at its end 27, which is arranged in a bore 26 receiving the spring 24. At its end 18 presses the bar 19 with one of its surfaces 28 against the tip 29 of a comparator 30. which is arranged in a housing 31 fastened to the housing 11.

Die die Spitze 29 des Komparators oder die Kugeln 20 und 21 berührenden Teile des Balkens 19 sind mit Einsatzplättchen 32, 32 a von größerer Härte als das den Balken bildende Material versehen. Those in contact with the tip 29 of the comparator or the balls 20 and 21 Parts of the beam 19 are with insert plates 32, 32 a of greater hardness than that material forming the beam.

In seinem Mittelteil trägt der Balken 19 als Verlängerung nach oben einen schalenförmigen Mitnehmer 33, dessen Drehachse y-y' senkrecht auf der Balkenlängsachse steht und der in die Kammer 14 hineinreicht und Zähne oder Rippen bzw. Rillen 34 besitzt, die mit entsprechenden Außenzähnen bzw. In its central part, the beam 19 carries as an extension upwards a bowl-shaped driver 33, the axis of rotation y-y 'of which is perpendicular to the longitudinal axis of the bar and which extends into the chamber 14 and teeth or ribs or grooves 34 that have corresponding external teeth or

Rippen der Ringscheiben 35 zusammenwirken, die einen Teil einer Reibkupplung 37 bilden, die außerdem durch Innenzähne bzw. Rippen mit der Halbspindel 6 fest verbundene Ringscheiben 38 umfaßt.Cooperate ribs of the annular disks 35, which are part of a friction clutch 37, which are also fixed to the half-spindle 6 by internal teeth or ribs connected annular disks 38 includes.

Reibungsringe 40 sind abwechselnd zwischen den Ringscheiben 35 und 38 angeordnet und bewirken, daß der Mitnehmer 33 von der Halbspindel 6 mitgenommen wird, wenn der Stapel von Ringscheiben zwischen dem Boden 41 der Mitnehmerschale 33 und einer über ein Druckkugellager 43 gegen das Gehäuse 11 gedrückten Platte 42 zusammengepreßt wird.Friction rings 40 are alternating between the ring disks 35 and 38 and cause the driver 33 to be carried along by the half-spindle 6 is when the stack of washers between the bottom 41 of the driver shell 33 and a plate pressed against the housing 11 via a thrust ball bearing 43 42 is compressed.

Der Balken 19 und sein Mitnehmer 33 sind mittels eines Hohlwellenstumpfs 47 in Lagern 44, 45 schwenkbar, die in einer zweiten unteren Kammer 46 des Gehäuses 11 befestigt sind. The bar 19 and its driver 33 are by means of a hollow shaft stub 47 pivotable in bearings 44, 45 in a second lower chamber 46 of the housing 11 are attached.

Die Halbspindel 6 ist im Balken 19 mittels eines Lagers 48 und eines Druckkugellagers 49 drehbar befestigt. The half spindle 6 is in the beam 19 by means of a bearing 48 and a Thrust ball bearing 49 rotatably attached.

Am Ende des Wellenstumpfs 47 ist in eine Ausnehmung50 desselben der Kopf eines Stempels 51 eingesetzt, der mittels eines Kragens 52 gegen den Wellenstumpf 47 drückt. Dieser Stempel 51 sitzt mit seinem zylindrischen Teil 53 auf einer Platte 54, die gegen eine Spitze 55 einer Stellschraube 56 anschlägt. At the end of the stub shaft 47 is in a recess 50 of the same Head of a punch 51 used, which by means of a collar 52 against the stub shaft 47 presses. This punch 51 sits with its cylindrical part 53 on a plate 54, which strikes against a tip 55 of an adjusting screw 56.

Die Stellschraube 56 ist in eine Gewindemuffe 57 eingeschraubt, die am Gehäuse 11 mit Schrauben 58 befestigt ist. Die Stellschraube 56 kann mittels eines Gewindeknopfs 59, der auf den mit einem Gewinde 60 versehenen Unterteil des Gehäuses 11 aufgeschraubt ist, gegen die Platte 54 zurückgedrückt werden.The adjusting screw 56 is screwed into a threaded sleeve 57 which is attached to the housing 11 with screws 58. The adjusting screw 56 can by means of a threaded button 59, which is attached to the threaded 60 lower part of the Housing 11 is screwed on, be pressed back against the plate 54.

Die Platte 54 trägt ein in der Kammer 46 gleitend angeordnetesZentrierdruckkugellager61, wobei dieses Druckkugellager einen Ring 62 trägt, der auf dem zylindrischen Teil 53 des Stempels sitzt, und zwischen dem Kragen 52 des Stempels 51 und dem Ring 62 schalenförmige elastische Ringscheiben 63 angeordnet sind. The plate 54 carries a center thrust ball bearing 61 slidably disposed in the chamber 46, this thrust ball bearing carries a ring 62 which rests on the cylindrical part 53 of the stamp is seated, and between the collar 52 of the stamp 51 and the ring 62 cup-shaped elastic annular disks 63 are arranged.

Zur Messung des Drehmoments einer Schraubmaschine wird der erfindungsgemäße Drehmomentmesser auf das Ansatzstück 1 der Schraubmaschine mittels der Muffe 7 aufgesetzt, nachdem man das Verbindungsstück 5 in den Schraubkopf 4 der Spindel 2 eingesetzt hat. Dann wird die Schraubmaschine in Gang gesetzt, wobei die Spindel 2 die Halbspindel 6 in Drehung versetzt, die sich in ihren Lagern 13 und 48 frei dreht. Man dreht den Knopf 59, um ihn auf das Gehäuse 11 zu schrauben, so daß dieser Knopf die Stellschraube 56 in Drehung versetzt, die sich in der Muffe 57 verschiebt und die Platte 54 sowie den Stempel 51 nach oben drückt. Der Stempel 51, der gegen den Wellenstumpf 47 anschlägt, drückt seinerseits den elastischen Balken 19 und seinen Mitnehmer 33 zurück, wobei der Stapel der Ringscheiben 35, 38 und 40 zwischen der Platte 42 und dem Boden 41 des Mitnehmers 33 zusammengedrückt wird. Das Zusammendrücken der Kupplungsringscheiben 37 bewirkt das Einkuppeln der Welle 6 und des Mitnehmers 33 des Balkens 19. Der dem Drehmoment ausgesetzte Balken 19 erfährt eine Verformung, die vom Komparator 30 registriert wird und an dessen Skala abgelesen werden kann. To measure the torque of a screwdriver, the inventive Torque meter on the end piece 1 of the screwdriver put on by means of the sleeve 7, after the connecting piece 5 has been inserted into the screw head 4 of the spindle 2 Has. Then the screwdriver is started, the spindle 2 being the half-spindle 6 set in rotation, which rotates freely in its bearings 13 and 48. One turns the knob 59 to screw it onto the housing 11 so that this knob is the set screw 56 set in rotation, which moves in the sleeve 57 and the plate 54 as well pushes the punch 51 upwards. The punch 51, which strikes against the stub shaft 47, in turn pushes the elastic beam 19 and its driver 33 back, wherein the stack of annular disks 35, 38 and 40 between the plate 42 and the bottom 41 of the driver 33 is compressed. The compression of the clutch ring disks 37 causes the coupling of the shaft 6 and the driver 33 of the beam 19. The The beam 19 exposed to the torque experiences a deformation determined by the comparator 30 is registered and can be read on its scale.

Man braucht also nur das abgelesene Ergebnis mit der im Laboratorium bei der Eichung des Balkens festgelegten Kurve der Verbiegungen in Abhängigkeit vom Drehmoment zu vergleichen, um die Größe des Festzieh-Drehmoments festzustellen. So you only need the result read off with that in the laboratory during the calibration of the beam as a function of the curve of the deflections of the torque to determine the magnitude of the tightening torque.

Wenn das Drehmoment nicht dem geforderten Wert entspricht, stellt man die Turbine der Schrauben maschine ein und mißt erneut, wie oben angegeben, bis man das gewünschte Drehmoment erreicht. If the torque does not correspond to the required value, adjust the turbine of the screw machine and measure again, as indicated above, until the desired torque is achieved.

Der beschriebene und dargestellte Drehmomentmesser ist insbesondere für eine Schraubmaschine bestimmt, jedoch kann er selbstverständlich für jede beliebige analoge Maschine mit einer sich drehenden Spindel, deren Drehmoment man messen will, benutzt werden. The torque meter described and illustrated is particularly intended for a screwdriver, but of course it can be used for any analog machine with a rotating spindle whose torque you want to measure, to be used.

Claims

Claims: 1. Torque meter, especially for a screwdriver, for insertion between a rotating spindle and the opposing forces that occur female end piece in which an elastic beam with one end between two tips fixed to the housing is attached and with its other end the end of one the measuring device recording the beam deformations, characterized in that that a sleeve (7) attached to the end of the extension piece (1) carries a housing (11), in which a friction clutch (37) is arranged, which the hitch be connection between the rotating spindle (2) and one firmly connected to the elastic beam (19) Produces driver (33) whose axis of rotation (y-y ') is perpendicular to that of one end of the beam (17) to the other end of the bar (18) extending bar longitudinal axis (x-x ').

2. Torque meter according to claim 1, characterized in that the slip clutch (37) is provided with friction ring disks (40).

3. Torque meter according to claim 1, characterized in that a button (59) screwed onto the lower part of the housing (11) via an adjusting screw (56) and a sliding plate (54) with one against a hollow shaft stub (47) impacting punch (51) interacts, wherein the hollow shaft stub (47) with the elastic beam (19) is rigidly connected and its axis in the extension the axis of the driver, so that a longitudinal displacement of the punch (51) corresponds to an equal displacement of the driver (33) of the beam, whereby the coupling ring disks against a thrust ball bearing (43) against the housing (11) abutting plate (42) are pressed together.

4. Torque meter according to claim 1, characterized in that the measuring device (30) for recording the deformations of the beam (19) is a comparator is.

5. Torque meter according to claim 1, characterized in that one end (17) of the elastic beam (19) between two retained by the housing Balls (20, 21) is held immobile, one of these balls (21) below the action of a spring (24) is available, the tension of which is set by means of a screw (25) will.

Documents considered: German Patent No. 907 833; German interpretation document R 15441 V / 19 a (published on June 21, 1956).