DE202005014086U1 - Measuring instrument for ring and open-ended spanners has processor that calculates torque based on sensory signal generated by counteracting force from workpiece due to turning of workpiece - Google Patents

Measuring instrument for ring and open-ended spanners has processor that calculates torque based on sensory signal generated by counteracting force from workpiece due to turning of workpiece Download PDF

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Abstract

A sensor (12) is arranged within the sidewalls of a head (11) at one end of the main body (1). The sensor outputs a signal corresponding to the counteracting force generated from a workpiece when the workpiece is turned by the main body. A processor (14) receives the signal based on which a torque value is calculated.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft die Meßeinrichtung eines Handwerkzeuges, die eine höhere Meßgenauigkeit aufweist.The The invention relates to the measuring device of a hand tool, a higher one measurement accuracy having.

Stand der TechnikState of technology

Bei einem Drehmomentwerkzeug wird das Werkstück durch das Drehmoment festgezogen oder abgedreht. Wenn das Drehmoment zu groß ist, kann das Werkzeug übertrieben festgezogen werden, was zu einem Bruch oder einer Verformung des Werkstückes führen kann. Wenn das Drehmoment zu klein ist, kann das Werkzeug unzureichend festgezogen werden, was zu einem Herunterfallen des Werkstückes führen kann. Aus dem amerikanischen Patent 3970155 ist ein Schraubenschlüssel bekannt, der zwischen dem Handgriff und dem Kopf zwei Spannungsmesser aufweist, der mit einem Auswerter und einem Display des Handgriffs verbunden ist. Diese Spannungsmesser sind nicht direkt am Ort des Drehmomentes angeordnet, so daß die Meßgenauigkeit niedrig ist.at a torque tool, the workpiece is tightened by the torque or turned off. If the torque is too high, the tool may be exaggerated be tightened, resulting in a fracture or deformation of the workpiece to lead can. If the torque is too small, the tool may be insufficient be tightened, which can lead to a fall of the workpiece. From the American patent 3970155 a wrench is known, which between the handle and the head has two voltmeter, the with an evaluator and a display of the handle is connected. These voltmeters are not directly at the location of the torque arranged so that the Measurement accuracy low is.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Meßeinrichtung eines Handwerkzeuges zu schaffen, die eine höhere Meßgenauigkeit aufweist.Of the Invention is based on the object, the measuring device of a hand tool to create a higher one measurement accuracy having.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Meßeinrichtung eines Handwerkzeuges gelöst, die in den inneren Seitenwänden des Kopfs mindestens einen Sensor aufweist, der mit einem Prozessor verbunden ist, wobei, wenn der Kopf ein Werkstück dreht, der Sensor mit einer Gegenkraft aus dem Werkstück belastet wird und somit ein Signal erzeugt, das an den Prozessor gesendet wird, der entsprechend dem Signal einen Drehmomentwert errechnet und diesen auf einem Display anzeigt.These The object is achieved by the measuring device according to the invention of a hand tool solved, in the inner sidewalls of the head has at least one sensor connected to a processor is connected, wherein when the head rotates a workpiece, the sensor with a Counterforce from the workpiece is loaded and thus generates a signal to the processor is sent, which according to the signal a torque value calculated and displays this on a display.

Da der Sensor im Kopf angeordnet ist, wird der Sensor direkt mit der Druckkraft belastet, so daß die Meßgenauigkeit höher ist.There the sensor is placed in the head, the sensor is directly connected to the Pressure loaded, so that the measurement accuracy is higher.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

1 und 2 zeigen Schnittdarstellungen der Erfindung, 1 and 2 show sectional views of the invention,

3 zeigt eine Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 3 shows a sectional view of the second embodiment of the invention,

4 zeigt eine Schnittdarstellung des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 4 shows a sectional view of the third embodiment of the invention,

5 zeigt einen Grundriß des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 5 shows a plan view of the fourth embodiment of the invention,

6 zeigt eine perspektivische Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 6 shows a perspective view of the fourth embodiment of the invention,

7 zeigt einen Grundriß des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung, 7 shows a plan view of the fifth embodiment of the invention,

8 zeigt eine perspektivische Darstellung des sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung. 8th shows a perspective view of the sixth embodiment of the invention.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, besteht das erfindungsgemäße Handwerkzeug aus einem Hauptkörper (1), der mindestens an einem Ende einen Kopf (11) aufweist, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Zweirichtungs-Ratschenschlüsselkopf ist.Like from the 1 and 2 is apparent, the hand tool according to the invention consists of a main body ( 1 ), which has a head (at least at one end) 11 ), which in the present embodiment is a bi-directional ratchet wrench head.

Der Kopf (11) umfaßt einen Zahnkranz (201), eine Sperrklinke (202) und einen Umschalter (203) für die Drehrichtung (der Aufbau des Ratschenkopfs ist bekannt und wird daher nicht detailliert beschrieben).The head ( 11 ) comprises a sprocket ( 201 ), a pawl ( 202 ) and a switch ( 203 ) for the direction of rotation (the structure of the ratchet head is known and will therefore not be described in detail).

In den beiden Seitenwänden des Aufnahmeraumes der Sperrklinke (202) des Kopfs (11) ist jeweils ein Sensor (12) vorgesehen, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein piezoelektrischer Schalter ist. Wenn der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Werkstück dreht, wird der Sensor (12) mit einer Gegenkraft aus dem Werkstück belastet und erzeugt somit durch die Stromspannungsänderung ein Signal, das über Leitungen (13) an einen Prozessor (14) gesendet wird, der mit einem Display (15) verbunden ist. Der Prozessor errechnet mit dem Signal aus den Sensoren (12) den Drehmomentwert und zeigt diesen auf dem Display (15) an.In the two side walls of the receiving space of the pawl ( 202 ) of the head ( 11 ) is a sensor ( 12 ), which is a piezoelectric switch in the present embodiment. When the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) rotates a workpiece, the sensor ( 12 ) loaded with a counterforce from the workpiece and thus generated by the change in current voltage, a signal via lines ( 13 ) to a processor ( 14 ), which comes with a display ( 15 ) connected is. The processor calculates with the signal from the sensors ( 12 ) shows the torque value and shows it on the display ( 15 ) at.

In 1 liegt die Sperrklinke (202) des Kopfs (11) an der linken Seitenwand des Aufnahmeraumes an und greift in eine Seite des Zahnkranzes 201 ein. Wenn der Hauptkörper (1) hierbei gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Zahnkranz (201) mitgeführt, wodurch das Werkstück gedreht werden kann. Dabei wird der Kopf (11) mit der Gegenkraft aus dem Werkstück belastet. Der Sensor (12) in der linken Seitenwand wird mit der Druckkraft aus der Sperrklinke (202) belastet und erzeugt somit ein Signal, das an den Prozessor (14) gesendet wird, der entsprechend dem Signal einen Drehmomentwert errechnet. Bei der Erfindung wird das Drehmoment direkt gemeßt, so daß die Meßgenauigkeit höher ist. In 2 wird die Position der Sperrklinke (202) durch den Umschalter (203) verändert und liegt an der rechten Seitenwand des Aufnahmeraumes an. Wenn der Hauptkörper (1) hierbei im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Zahnkranz (201) mitgeführt, wodurch das Werkstück gedreht werden kann. Der Sensor (12) in der rechten Seitenwand wird mit der Druckkraft aus der Sperrklinke (202) belastet und erzeugt somit ein Signal, das an den Prozessor (14) gesendet wird, der entsprechend dem Signal einen Drehmomentwert errechnet und diesen auf dem Display (15) anzeigt.In 1 is the pawl ( 202 ) of the head ( 11 ) on the left side wall of the receiving space and engages in one side of the sprocket 201 one. When the main body ( 1 ) is rotated counterclockwise, the sprocket ( 201 ), whereby the workpiece can be rotated. In doing so, the head ( 11 ) loaded with the counterforce from the workpiece. The sensor ( 12 ) in the left side wall is with the pressure force from the pawl ( 202 ) and thus generates a signal to the processor ( 14 ), which calculates a torque value according to the signal. In the invention, the torque is measured directly, so that the measurement accuracy is higher. In 2 the position of the pawl ( 202 ) through the switch ( 203 ) and is located on the right side wall of the recording room. When the main body ( 1 ) is rotated clockwise here, the sprocket ( 201 ), whereby the workpiece can be rotated. The sensor ( 12 ) in the right side wall is with the pressure force from the pawl ( 202 ) and thus generates a signal to the processor ( 14 ), which calculates a torque value according to the signal and displays it on the display ( 15 ).

3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, daß der Kopf (11) ein Einrichtungs-Ratschenkopf ist und an der Seitenwand des Aufnahmeraumes ein Sensor (12) vorgesehen ist. wenn der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Werkstück dreht, wird der Sensor (12) mit der Druckkraft aus der Sperrklinke (202) belastet und erzeugt somit ein Signal, das an den Prozessor (14) gesendet wird, der entsprechend dem Signal einen Drehmomentwert errechnet. 3 shows the second embodiment of the invention, which differs from the first embodiment only in that the head ( 11 ) is a device ratchet head and on the side wall of the receiving space a sensor ( 12 ) is provided. when the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) rotates a workpiece, the sensor ( 12 ) with the pressure force from the pawl ( 202 ) and thus generates a signal to the processor ( 14 ), which calculates a torque value according to the signal.

4 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, daß die Sperrklinke (202) des Kopfs (11) des Hauptkörpers (1) mit dem Umschalter (203) kombiniert wird, wodurch der Benutzer durch die Sperrklinke (202) die Drehrichtung umschalten kann. Hierbei sind in der Bodenwand des Aufnahmeraumes zwei Sensoren (12) vorgesehen. Wenn der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Werkstück dreht, werden die Sensoren (12) mit der Druckkraft aus der Sperrklinke (202) belastet und erzeugen somit ein Signal, das an den Prozessor (14) gesendet wird, der entsprechend dem Signal einen Drehmomentwert errechnet. 4 shows the third embodiment of the invention, which differs from the first embodiment only in that the pawl ( 202 ) of the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) with the switch ( 203 ), whereby the user is prevented by the pawl ( 202 ) can switch the direction of rotation. Here are in the bottom wall of the receiving space two sensors ( 12 ) intended. When the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) rotates a workpiece, the sensors ( 12 ) with the pressure force from the pawl ( 202 ) and thus generate a signal to the processor ( 14 ), which calculates a torque value according to the signal.

5 und 6 zeigen das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, daß der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Gabelschlüsselkopf ist, der ein Maul (211) aufweist, an dessen Innenwand eine U-förmige Scheibe (212) vorgesehen ist. Zwischem der Innenwand des Mauls (211) und der Scheibe (212) sind zwei Sensoren (12) vorgesehen. Wenn der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Werkstück dreht, werden die Sensoren (12) mit der Druckkraft aus der Scheibe (212) belastet und erzeugen somit ein Signal, das an den Prozessor (14) gesendet wird, der entsprechend dem Signal einen Drehmomentwert errechnet. 5 and 6 show the fourth embodiment of the invention, which differs from the first embodiment only in that the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) is an open-end wrench head that has a jaw ( 211 ), on whose inner wall a U-shaped disc ( 212 ) is provided. Between the inner wall of the mouth ( 211 ) and the disc ( 212 ) are two sensors ( 12 ) intended. When the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) rotates a workpiece, the sensors ( 12 ) with the pressure force from the disc ( 212 ) and thus generate a signal to the processor ( 14 ), which calculates a torque value according to the signal.

7 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem vierten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, daß der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Ringschlüsselkopf ist, der einen Zentralfreiraum (211) aufweist, an dessen Innenwand eine ringförmige Scheibe (212) vorgesehen ist, die an einer geeigneten Stelle einen Dickenunterschied besitzt, an der ein Sensor (12) in dem Kopf (11) vorgesehen ist. Wenn der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Werkstück dreht, wird der Sensor (12) mit der Druckkraft aus der Scheibe (212) belastet und erzeugt somit ein Signal, das an den Prozessor (14) gesendet wird, der entsprechend dem Signal einen Drehmomentwert errechnet. 7 shows the fifth embodiment of the invention, which differs from the fourth embodiment only in that the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) is a ring key head having a central clearance ( 211 ), on whose inner wall an annular disc ( 212 ) is provided, which at a suitable location has a thickness difference at which a sensor ( 12 ) in the head ( 11 ) is provided. When the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) rotates a workpiece, the sensor ( 12 ) with the pressure force from the disc ( 212 ) and thus generates a signal to the processor ( 14 ), which calculates a torque value according to the signal.

8 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem vierten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, daß der Hauptkörper (1) zwei Gabelschlüsselköpfe (11) aufweist, die jeweils mit zwei Sensoren (12) versehen sind. 8th shows the sixth embodiment of the invention, which differs from the fourth embodiment only in that the main body ( 1 ) two fork wrench heads ( 11 ), each with two sensors ( 12 ) are provided.

Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.The The above description represents only the preferred embodiments of the invention and should not be used as a definition of boundaries and serve the scope of the invention. All equivalent changes and modifications are included to the scope of this invention.

Aufgrund der obengenannten Tatsachen entspricht die Erfindung in ihrer Verfügbarkeit, Fortschrittlichkeit und Neuheit vollauf den Anforderungen für ein Gebrauchsmuster.by virtue of the above facts, the invention corresponds in its availability, Progressiveness and novelty fully on the requirements for a utility model.

Claims (5)

Meßeinrichtung eines Handwerkzeuges, das aus einem Hauptkörper (1) besteht, der mindestens an einem Ende einen Kopf (11) aufweist, wobei in den inneren Seitenwänden des Kopfs (11) mindestens ein Sensor (12) vorgesehen ist, wobei, wenn der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Werkstück dreht, der Sensor (12) mit einer Gegenkraft aus dem Werkstück belastet wird und somit ein Signal erzeugt, das an einen Prozessor (14) gesendet wird, der entsprechend dem Signal einen Drehmomentwert errechnet.Measuring device of a hand tool, which consists of a main body ( 1 ) which at least at one end has a head ( 11 ), wherein in the inner sidewalls of the head ( 11 ) at least one sensor ( 12 ), wherein when the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) rotates a workpiece, the sensor ( 12 ) is loaded with a counterforce from the workpiece and thus generates a signal to a processor ( 14 ), which calculates a torque value according to the signal. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (12) ein piezoelektrischer Schalter ist.Measuring device according to claim 1, characterized in that the sensor ( 12 ) is a piezoelectric switch. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (11) einen Zahnkranz (201) und eine Sperrklinke (202) umfaßt und der Sensor (12) in der Seitenwand der Aufnahmeraumes der Sperrklinke (202) angeordnet ist und mit der Druckkraft aus der Sperrklinke belastet wird, wenn der Kopf (11) des Hauptkörpers (1) ein Werkstück dreht.Measuring device according to claim 1, characterized in that the head ( 11 ) a sprocket ( 201 ) and a pawl ( 202 ) and the sensor ( 12 ) in the side wall of the receiving space of the pawl ( 202 ) is arranged and is loaded with the pressure force from the pawl when the head ( 11 ) of the main body ( 1 ) rotates a workpiece. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (11) an der Innenwand mit einer Scheibe (212) versehen ist und der Sensor (12) zwischem der Innenwand des Kopfs (11) und der Scheibe (212) angeordnet ist.Measuring device according to claim 1, characterized in that the head ( 11 ) on the inner wall with a disc ( 212 ) and the sensor ( 12 ) between the inner wall of the head ( 11 ) and the disc ( 212 ) is arranged. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (14) mit einem Display (15) verbunden ist und den errechneten Drehmomentwert auf dem Display (15) anzeigen kann.Measuring device according to Claim 1, characterized in that the processor ( 14 ) with a display ( 15 ) and the calculated torque value on the display ( 15 ).
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