DE202010001676U1

DE202010001676U1 - Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung für Werkzeuge

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Publication number: DE202010001676U1
Application number: DE202010001676U
Authority: DE
Original assignee: Legend Lifestyle Products Corp Neihu; Legend Lifestyle Products Corp
Current assignee: Legend Lifestyle Products Corp Neihu; Legend Lifestyle Products Corp
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2020-02-03
Also published as: TWM378080U

Abstract

Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung zur Verwendung mit einem Werkzeug, umfassend:
– wenigstens einen Verbindungskörper, der zwei gegenüberliegende Enden hat, die jeweils ein Kopplungsende bilden, sowie eine außenumfängliche Oberfläche, auf welcher wenigstens ein Halteabschnitt ausgebildet ist;
– wenigstens einen Werkzeugverbindungsbalken, der ein mit einem der Kopplungsenden des Verbindungskörpers gekoppeltes Ende und ein gegenüberliegendes Ende zur Kopplung mit wenigstens einem Werkzeugbit hat, welches ein mit einem Gewinde ausgestattetes Befestigungselement drehend betätigt;
– wenigstens eine Signalringanordnung, die zwischen dem Verbindungskörper und dem Werkzeugbit eingekoppelt ist und eine Mehrzahl von Isolationsringen und eine Mehrzahl von Leiterringen umfasst, die alternierend angeordnet sind um den Isolationsringen die Isolation und Trennung der Leiterringe voneinander zu ermöglichen;
– wenigstens eine Drehmoment-Detektionsvorrichtung, die an dem Halteabschnitt des Verbindungskörpers befestigt ist um einen Drehmomentwert zu detektieren, der durch die von dem Werkzeugbit an einem Ende des Werkzeugverbindungsbalkens durch die drehende Betätigung eingeleitet wird, und den Drehmomentwert in...

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung für Werkzeuge, insbesondere eine Vorrichtung mit Anwendungen im Betrieb von Handwerkzeugen, und umfasst einen Anschlusskörper, der mit verschiedenen Werkzeugteilen verbunden werden kann, um Drehmomente, die im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn angewandt werden, gleichzeitig zu detektieren und darzustellen.
2. Stand der Technik
Ein Handwerkzeug, wie beispielsweise ein Schraubenzieher, ein Steckschlüsseleinsatz oder ein Maulschlüssel, ist in Montage- und Wartungsarbeiten im Maschinenbau weit verbreitet, um Befestigungen mit Gewinde oder Gewindekomponenten wie Muttern oder Schrauben zu befestigen oder zu lösen. Für hochpräzise mechanische Teile müssen die Muttern oder Bolzen jedoch unter Beachtung vorgegebener Arbeitsanweisungen mit vorgegebenen Drehmomentniveaus befestigt oder gelöst werden. Eine unangebrachte Handhabung kann versehentlich zu Schäden oder Brüchen von Muttern oder Bolzen führen oder sogar unerwünschte Schäden in der Funktionalität und in der Betriebspräzision der Werkzeuge selbst verursachen. Herkömmliche Handwerkzeuge sind nicht in der Lage, den Wert des angewandten Drehmoments zu detektieren und darzustellen, sodass sie den Benutzer des Werkzeugs nicht über den aktuellen Wert des Drehmoments in Kenntnis setzen. Der Benutzer dieser Werkzeuge muss sich daher bei der Handhabung des Werkzeugs auf seine Erfahrung und Einschätzung verlassen, was zu einer unsachgemäßen Handhabung führen kann. Wenn dieses Problem durch das Bereitstellen von Werkzeugen mit speziellen Drehmomentdetektoren gelöst wird, sodass mit Drehmoment-Detektion gebildet werden, werden die Kosten für den Entwurf und die Herstellung stark erhöht. Ferner kann sich diese Lösung als nicht für alle Anwendungen machbar erweisen, in denen die Handwerkzeuge zur Anwendung von Drehmomenten auf ein Werkstück verwendet werden, sodass sie ungünstig für tatsächliche Anwendungen der Werkzeuge und nicht für den unmittelbaren Gebrauch in der Industrie verfügbar ist.
In diesem Gebiet sind auch andere technische Vorschläge bekannt. Beispielsweise offenbart das taiwanesische Patent Nr. I300027 einen Drehmomentschlüssel mit einem Antriebskopf, der mit einer Drehmomentdarstellungsvorrichtung ausgestattet ist, und das taiwanesische Patent Nr. I307305 offenbart eine digitale Alarmvorrichtung für Drehmomentschlüssel. Beide Patente illustrieren herkömmliche Lösungen, nach denen Drehmoment-Detektions-Darstellungs- oder Alarmvorrichtungen auf Drehmomentschlüssel montiert werden. In derartigen Lösungen ist jedoch die Montage der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung auf dem Drehmomentschlüssel eine schwierige Operation, was die Herstellung des Drehmomentschlüssels sehr kompliziert macht. Ferner stellen beide Patente eine Lösung zur Drehmoment-Detektion bereit, die nur auf Drehmomentschlüssel anwendbar ist und nicht für alle Arten von Handwerkzeugen geeignet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die herkömmlichen Handwerkzeuge sind nicht mit einem Mechanismus zur Detektion und Darstellung von ausgeübten Drehmoment ausgestattet, sodass oftmals das Problem von Beschädigungen von Befestigungselementen mit Gewinden durch unangemessene Anwendung von Drehmoment bei Montage- und/oder Demontagetätigkeiten auftritt. Obwohl Referenzen aus dem Stand der Technik Lösungen für dieses Problem bereitstellen, sind die bekannten Lösungen nur auf spezielle Anwendungen zur Detektion und Darstellung von aufgeräumten Drehmomenten in Drehmomentschlüsseln anwendbar.
Um diese Probleme und Nachteile der herkömmlichen Vorrichtungen zu überwinden, stellt die Erfindung eine Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung bereit, die wenigstens einen Verbindungskörper, wenigstens einen Werkzeugverbindungsbalken, wenigstens eine Signalringanordnung, eine Drehmoment-Detektionsvorrichtung, eine Vielzahl von Signalaufnahmeelementen und eine Drehmomentdarstellungs- und -verarbeitungseinheit umfasst. Der Verbindungskörper ist in einem Werkzeuggehäuse aufgenommen. Die Signalringanordnung ist zwischen dem Verbindungskörper und dem Werkzeugverbindungsbalken eingekoppelt. Die Drehmoment-Detektionsvorrichtung ist mit dem Verbindungskörper verbunden. Die Drehmoment-Detektionsvorrichtung detektiert einen von dem Werkzeugbit im Uhrzeigersinn im rotierendem Betrieb aufgewandten Drehwert des Drehmoments und erzeugt ein Drehmomentdetektionssignal, welches durch die Signalringanordnung zur Verfügung gestellt wird. Die Signalaufnahmeelemente stehen in Kontakt mit der Signalringanordnung um das Drehmomentdetektionssignal während der Rotation des Verbindungskörpers aufzunehmen. Die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit ist mit den Signalaufnahmeelementen verbunden, um das Drehmomentdetektionssignal zu empfangen, welches von der Drehmoment-Detektionsvorrichtung detektiert wurde, und um ein von dem Werkzeugbit ausgeübtes aktuelles Drehmoment in einer drahtlosen oder drahtgebundenen Weise darzustellen.
Die Effektivität der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung aufgebaut ist aus jeweils einem modularisierten Verbindungskörper, Werkzeugverbindungsbalken, Drehmoment-Detektionsvorrichtung und Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit, die mit verschiedenen Handwerkzeugen verbunden werden können, sodass dann, wenn die Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung mit einem Handwerkzeug wie beispielsweise einem Schraubenzieher, einem Steckschlüsseleinsatz oder einem Spanner verbunden wird, Detektions- und Darstelltungsvorrichtung es dem Werkzeug ermöglicht, das gegenwärtig aufgebrachte Drehmoment zu detektieren und darzustellen ohne dazu die Herstellungskosten der Handwerkzeuge selbst zu erhöhen. Ferner sind eine Signalringanordnung und mehrere Signalaufnahmeelemente vorgesehen, sodass eine relative Drehbewegung zwischen diesen möglich ist, wenn der Werkzeugverbindungsbalken in Betrieb ist und eine Signalaufnahme wird realisiert, ohne durch ein Umschalten der Drehbewegung des Werkzeugverbindungsbalkens beeinflusst zu sein. Ferner stellt die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit eine drahtlose oder drahtgebundene Übertragung der Signale des aktuellen Drehmoments bereit, welches durch die Drehbewegung der Werkzeuge aufgewandt wird. Es können daher verschiedene Arten der Detektion und Darstellung des Werkzeugdrehmoments realisiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird dem Fachmann durch die Lektüre der folgenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen offenbart, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2A eine Explosionsdarstellung der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung aus 1 zeigt;
2B eine Explosionsdarstellung einer Signalringanordnung der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine Schnittdarstellung der Drehmoment-Detektions- und Darstellungvorrichtung aus 1 zeigt;
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ein drittes Ausführungsbeispiel der Drehmomentdetektions- und Darstellungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein viertes Ausführungsbeispiel der Drehmomentdetektions- und Darstellungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt,
7 eine Perspektivansicht ist, die eine beispielhafte Anwendung der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 eine Explosionsdarstellung von 7 zeigt;
9 eine Perspektivansicht der Vorrichtung aus 7 in einer Schnittdarstellung zeigt;
10 eine Schnittdarstellung aus 7 zeigt; und
11 eine Explosionsdarstellung einer Richtungswechselvorrichtung aus 8 zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bezug nehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1, 2A, 2B und 3, welche eine Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung zeigen, die nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, umfasst die allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnete Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung wenigstens einen Verbindungskörper 10, welcher zwei jeweils gegenüberliegende Ende hat, die ein Kupplungsende 11, 12 bilden. Die Kupplungsenden 11, 12 bilden jeweils ein Kupplungsloch 111, 121. Der Verbindungskörper 10 hat eine Oberfläche an seinem Außenumfang, auf welcher wenigstens ein Haltebereich 13 ausgebildet ist.
Die Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 umfasst ferner wenigstens einen Werkzeugsverbindungsbalken 20, der aus einer balkenartigen Verlängerung 21 und einem Adapter 22 aufgebaut ist. Die Verlängerung 21 hat zwei gegenüberliegende Enden, die jeweils einen Körperverbindungsbereich 211 und einen Werkzeugverbindungsbereich 212 bilden. Der Körperverbindungsbereich 211 bildet wenigstens einen Verbindungslauf 211A. Der Werkzeugverbindungsbereich 212 bildet an seiner Endfläche eine Kupplungsbohrung 212A. Die Kupplungsbohrung 212A nimmt wenigsten einen starken Magneten 212B auf und hält diesen in sich, welcher die Funktion hat, ein Werkzeugbit 200 in der Kupplungsbohrung 212A zu halten und anzuziehen, welches ein in die Kupplungsbohrung 212A eingesetztes Ende hat. Das Werkzeugbit 200 ist nicht auf einen speziellen Typ beschränkt und ein Schraubenzieher ist in der dargestellten Ausführungsform als Beispiel genommen. Es können jedoch auch andere Arten von Handwerkzeugen, die drehbar betrieben werden, wie beispielsweise Steckschlüsseleinsätze oder Spanner in Kombination mit der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, was innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegt.
Der Adapter 22 bildet in sich wenigstens eine Kupplungsbohrung 221, die sich axial durch den Adapter 22 erstreckt um Öffnungen in gegenüberliegenden Enden des Adapters 22 zur Aufnahme von jeweils dem Kupplungsende 11 des Verbindungskörpers 10 und des Körperverbindungsbereichs 211 an einem Ende der Verlängerung 21 zu bilden, die darin eingeschoben werden. Der Adapter 22 hat eine Wand an seinem Außenumfang, durch welche Haltelöcher 222, 223 jeweils an Stellen in der Nähe der zwei Enden des Adapters 22 definiert sind. Das Halteloch 212 fluchtet mit dem Kupplungsloch 111 des Kupplungsendes 11 des Verbindungskörpers 10 wenn der Verbindungskörper 10 in den Adapter 22 eingesteckt wird und entsprechend fluchtet das Halteloch 223 mit dem Kupplungsloch 211A des Körperverbindungsbereichs 211 in der Verlängerung 21, wenn die Verlängerung 21 in den Adapter 22 eingeschoben wird.
Eine Signalringanordnung 23 umfasst wenigstens eine Hülse 231, eine Vielzahl von Isolationsringen 232, eine Vielzahl von Leiterringen 233 und wenigstens einen Verschlussring 234. Die Hülse 231 definiert eine zentrale Durchgangsbohrung 231A, die so bemessen ist, dass sie auf die äußere Umfangswand des Adapters 22 passt. Die Hülse 231 hat eine äußere Umfangswand, welche die Durchgangsbohrungen 231B, 231C definiert, wodurch die Durchgangsbohrung 231B fluchtend mit dem Halteloch 222 des Adapters 22 eingestellt wird, um einen Stift 222A aufzunehmen, welcher sich sowohl durch die Durchgangsbohrung 231B, das Halteloch 222 als auch das Kupplungsloch 111 erstreckt, um das Kupplungsende 11 des Verbindungskörpers 10, den Adapter 22 des Werkzeugverbindungsbalkens 20 und die Hülse 231 lösbar miteinander zu verbinden, und das Durchgangsloch 231 ist fluchtend mit dem Halteloch 223 des Adapters 22 angeordnet, um einen durch das Durchgangsloch 231C, das Halteloch 223 und das Kupplungsloch 211A sich erstreckenden Stift 223A aufzunehmen, so dass der Verbindungskörper 10 und der Werkzeugverbindungsbalken 20 mit der Hülse 231 der Signalringanordnung 23 verbunden sind.
Die Hülse 231 bildet ferner in ihrer äußeren Umfangswand wenigstens zwei sich axial erstreckende Halterippen 231D und wenigstens zwei Fixierungsrillen 231E. Jede der Fixierungsrillen 231E umfasst eine umfänglich verschobene untere Öffnung 231F, die bezogen auf die Fixierungsrille 231E verschoben ist und mit der Fixierungsrille 231E durch eine sich umfänglich erstreckende Passage (ohne Bezugszeichen) verbunden ist, wodurch die Öffnung 231F und die Fixierungsrille 231E mit der umfänglichen Passage kommunizieren, die im wesentlichen senkrecht zu sowohl der Fixierungsrille 231E als auch der Öffnung 231F verläuft.
Jeder Isolationsring 232 ist aus Isolationsmaterial gebildet und hat einen Innenumfang, der wenigstens zwei Einpass-Einkerbungen 232A definiert, die jeweils entsprechend und axial passend über die auf der außenumfänglichen Wand der Hülse 231 gebildeten Halterippen 231D ausgebildet sind. Jeder Leiterring 233 ist aus einem leitenden Material gebildet und hat einen Innenumfang, der wenigstens zwei Einpass-Ausnehmungen 233A definiert, die jeweils den Halterippen 231D der Hülse 231 entsprechen und axial über diese eingepasst sind. Die Isolationsringe 232 und die Leiterringe 233 sind derart an die Hülse 231 angepasst, dass die Isolationsringe 232 und die Leiterringe 233 in der axialen Richtung der Hülse 231 abwechseln, wobei die Isolationsringe 232 die Leiterringe 233 voneinander isolieren und trennen.
Der Verschlussring 234 hat einen Innenumfang, der wenigstens zwei Verschlussblöcke 234A bildet, die jeweils in die Öffnungen 231F der beiden Befestigungsrillen 231E eingepasst sind. Durch ein Drehen des Verschlussrings 234 in einer vorgegebenen Drehrichtung wie beispielsweise im Uhrzeigersinn bezogen auf die Hülse 231, werden die Verschlussblöcke 234A jeweils in Umfangsrichtung entlang der sich umfänglich erstreckenden Passagen bewegt, welche die Öffnung 231F mit den jeweiligen Fixierungsrillen 231E verbinden, bis die Fixierungsrillen 231E erreicht werden, um den Verschlussring 234 auf der außenumfänglichen Wand der Hülse 231 durch die senkrechte Verbindung der Passagen zwischen den Fixierungsrillen 231E und der Öffnung 231F zu sichern.
Der Werkzeugsverbindungsbalken 20 ist nicht auf eine Kombination aus einer getrennten Verlängerung 21 und einem Adapter 22 beschränkt. Der Werkzeugverbindungsbalken 20 kann, wenn gewünscht, aus einem integrierten Teil gebildet werden, das die Verlängerung 21 und den Adapter 22 zusammenfasst oder als eine andere Struktur mit äquivalenter Funktion, die auch als innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet wird. Genauso ist die Verbindung zwischen dem Verbindungskörper 10 und dem Werkzeugverbindungsbalken 20 nicht auf die durch den Adapter 22 und den Stift 222A realisierte Verbindung beschränkt und kann durch jede Struktur mit äquivalenter Funktion erreicht werden. Auch die Verbindung zwischen der Signalringanordnung 23 und dem Verbindungskörper 10 und den Werkzeugverbindungsbalken 20 ist nicht auf die durch den Adapter 22 und realisierte Verbindung beschränkt und die Signalringanordnung 23 kann alternativ einstückig auf den Verbindungskörper 10 oder dem Werkzeugverbindungsbalken 20 ausgebildet werden.
Wenigstens eine Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30 ist an dem Haltebereich 13 des Verbindungskörpers 10 befestigt. Die Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30 ist aus einem Dehnungsdeformationssensor oder einem Halbleiter basierten Sensor zur Detektion von Drehmoment aufgebaut. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30 einen Widerstand zur Detektion zur Dehnungsdeformation, was als erläuterndes Beispiel betrachtet wird und andere Vorrichtungen wie beispielsweise Schaltkreisvorrichtungen zur Detektion von Drehmomenten werden ebenfalls als innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet. Die Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30 detektiert ein Drehmoment das ausgeübt ist durch den Betrieb eines Werkzeugbits 200 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, welches an dem Werkzeugsverbindungsbalken 20 befestigt ist, der an das Kopplungsende 11 des Verbindungskörpers 10 angekoppelt ist und erzeugt als Antwort auf die Detektion ein Drehmomentdetektionssignal 31. Die Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30 umfasst einen oder mehrere Anschlüsse, die jeweils mit den Leiterringen 233 der Signalringanordnung 23 verbunden sind, wobei das Drehmomentdetektionssignal 31 zur Ausgabe durch die Leiterringe 233 geleitet werden kann.
Eine Mehrzahl von Signalaufnahmeelementen 32, die aus Leitern gebildet sind, wird bereitgestellt und jedes hat eine Oberfläche, die wenigstens einen Kontaktlappen 321 bildet. Der Kontaktlappen 321 jedes Signalaufnahmeelements 32 steht in Kontakt mit jedem Leiterring 233 der Signalringanordnung 23, um den Signalaufnahmeelementen 32 jeweils die Aufnahme des Drehmomentdetektionssignals 31 zu ermöglichen.
Wenigstens eine Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 ist aus einem oder mehreren Schaltkreisen aufgebaut, die einen Drehmomentwert digital darstellen können und Betriebsfunktionen/Menüs darstellen können. Die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 ist elektrisch mit den Signalaufnahmeelementen 32 verbunden, um das Drehmomentdetektionssignal 31 zu empfangen, das von der Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30 detektiert wurde.
Bezug nehmend auf 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 umfasst die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 wenigstens einen Signalverstärker 40A, einen Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41, einen Mikroprozessor 42, einer Displayschnittstelle 43, ein Display 44, einen Drucktastensatz 45 und eine Leistungseinheit 46. Der Signalverstärker 40A ist elektrisch mit den Signalaufnahmeelementen 32 verbunden, um das Drehmomentdetektionssignal 31 zu empfangen und zu verstärken. Der Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 ist elektrisch mit dem Signalverstärker 40A verbunden, um das von dem Signalverstärker 40A verstärkte Drehmomentdetektionssignal 31 in digitale Drehmomentwertdaten umzuwandeln. Der Mikroprozessor 32 ist elektrisch mit dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 verbunden, um die digitalen Drehmomentwertdaten von dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 zu empfangen und der Mikroprozessor 42 erfüllt die Funktionen der zeitweisen Speicherung und Steuerung sowie des Betriebs der Darstellung.
Die Displayschnittstelle 43 ist elektrisch mit dem Mikroprozessor 42 verbunden, um die Drehmomentwertdaten zu empfangen und in ein Drehmomentwertdarstellungssignal umzuwandeln. Das Display 44 ist elektrisch mit der Displayschnittstelle verbunden, um das Drehmomentwertdarstellungssignal zu empfangen und zu verarbeiten. Das Display ist nicht auf einen bestimmten Typ beschräkt und in einer Ausführungsform umfasst das Display eine Flüssigkristall(LCD)-Displayvorrichtung, die als erläuterndes Ausführungsbeispiel betrachtet wird. Andere Darstellungsvorrichtungen mit äquivalenten Funktionen wie beispielsweise Leuchtdioden(LED)-Basierte Darstellungseinheiten werden als innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet.
Der Druckschaltersatz 54, der aus einem oder mehreren Druckschaltern zusammengesetzt ist, ist elektrisch mit dem Mikroprozessor 42 verbunden, um dem Mikroprozessor 42 Befehle im Zusammenhang mit dem Darstellungsbetrieb zur Verfügung zu stellen, wie beispielsweise das Umschalten der Einheit des dargestellten Drehmoments oder ein Steuerbefehl zur Steuerung der Helligkeit der Darstellung.
Die Leistungseinheit 46 stellt eine Arbeitsleistung dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41, dem Mikroprozessor 42, der Display-Schnittstelle 43, dem Display 44 und dem Druckschaltersatz 45 bereit. Die Leistungseinheit 46 ist nicht auf einen speziellen Typ beschränkt und in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist als Beispiel eine Gleichstrombatterie oder Zelle verwendet. Andere Leistungsversorgungseinheiten wie beispielsweise Wechselstrom/Gleichstrom-Gleichrichter werden ebenfalls als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegend betrachtet.
Bezug nehmend auf 5 wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst die Drehmoment-Detektions- und Verarbeitungseinheit 40, unter Bezug auf 4 diskutiert wurde, zusätzlich eine Hintergrundbeleuchtungsplatte 47 und wenigstens eine Vibrationsalarm 48, eine akustische Alarmvorrichtung 49, eine Lichtalarmvorrichtung 491 und eine Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50. Die Hinter grundbeleuchtungsplatte 47 ist elektrisch mit dem Mikroprozessor 42 verbunden und dient als Hintergrundbeleuchtung für das Display 44. Die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtungsplatte 47 kann durch den Druckschaltersatz 45 gesteuert werden. Die Vibrationsalarmvorrichtung 48, die akustische Alarmvorrichtung 49 und die Lichtalarmvorrichtung 491 sind jeweils mit dem Mikroprozessor 42 verbunden, wobei der Mikroprozessor 42, wenn der Mikroprozessor 42 eine Detektion eines einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitenden Drehmomentwerts empfängt, die Vibrationsalarmvorrichtung 48, die akustische Alarmvorrichtung 49 und die Lichtalarmvorrichtung 491 aktiviert, um jeweils Vibration, akustische Alarmsignale und blinkende Lichter zu erzeugen, um den Benutzer der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 darüber in Kenntnis zu setzen, dass das von dem Werkzeugbit 200 ausgeübte Drehmoment den vorgegebenen Schwellenwert übertrifft. Der vorgegebene Schwellenwert kann in dem Mikroprozessor 42 durch Betätigung des Druckschaltersatzes 45 eingestellt werden.
Die Vibrationsalarmvorrichtung 48, die akustische Alarmvorrichtung 49 und die Lichtalarmvorrichtung 491 sind nicht auf bestimmte Typen oder Formen beschränkt und in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Vibrationsalarmvorrichtung 48 einen Vibrationsmotor, die akustische Alarmvorrichtung 49 umfasst als illustratives Beispiel einen Summer und die Lichtalarmvorrichtung 491 kann aus Leuchtdioden aufgebaut sein. Andere Arten von elektrischen Vibrationsvorrichtungen, Klangerzeugungsvorrichtungen und Lichtemissionsvorrichtungen mit äquivalenten Funktionen werden sämtlich als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegend betrachtet.
Die Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50 ist elektrisch mit dem Mikroprozessor 42 und der Leistungseinheit 46 verbunden. Wenn über den Druckschaltersatz 45 eine Instruktion an den Mikroprozessor 42 ausgegeben wird, steuert der Mikroprozessor 42 EIN/AUS-Zustände der Beleuchtung der Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50, wobei die Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50 die Rotationsbewegung des Werkzeugbits 200 beleuchten kann. Die Hilfsbeleuchtungsvorrichtung ist nicht auf eine spezielle form beschränkt und Hochleistungs-LEDs werden in der vorliegenden Ausführungsform als Beispiele genommen.
Bezug nehmend auf 6 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dem vierten Ausführungsbeispiel der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 umfasst die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 ein drahtloses Sendemodul 411 und ein drahtloses Empfangsmodul 412. Das drahtlose Sendemodul 411 ist elektrisch mit dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 verbunden um Drehmomentwertdaten drahtlos zu übertragen. Das drahtlose Sendemodul 411 ist nicht auf einen bestimmten Typ beschränkt und kann ein drahtloses Sendemodul beispielsweise für draftloses USB (Universal Serial Bus), Blue Tooth, Infrarot, Amplitudenverschiebungsverschlüsselung (ASK) oder Frequenzverschiebungsverschlüsselung (FSK) sein. Das drahtlose Empfängermodul 412 ist elektrisch mit dem Mikroprozessor 42 verbunden und ermöglicht eine drahtlose Empfangsart die dem drahtlosen Sendemodus entspricht, den das drahtlose Sendemodul 411 übernimmt, um die Drehmomentwertdaten zu empfangen, die von dem drahtlosen Sendemodul 411 gesendet werden. Das drahtlose Empfängermodul 412 übergibt die empfangenen Drehmomentwertdaten dem Mikroprozessor 42, sodass der Mikroprozessor 42 seine Funktionen der Darstellung des Drehmomentwerts, der Regelung der Hintergrundbeleuchtung, des Vibrationsalarms, des akustischen Alarms, des Lichtalarms und der Hilfsbeleuchtung der und der Hilfsbeleuchtung der Displayschnittstelle 43, des Displays 44 und der Hintergrundbeleuchtungsplatte 47, der Vibrationsalarmvorrichtung 48, der akustischen Alarmvorrichtung 49 und der Lichtalarmvorrichtung 491 sowie der Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50 übernehmen kann, die zuvor unter Bezug auf 4 und 5 diskutiert wurden.
Der Signalverstärker 40A, der Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 und das drahtlose Sendemodul 411 des in 6 dargestellten Ausführungsbeispiels kann mit der Drehmoment-Detektionsvorrichtung zu einem einzigen Modul zusammengefasst werden, während das drahtlose Empfängermodul 412, der Mikroprozessor 42, die Displayschnittstelle 43, das Display 44, der Druckschaltersatz 45, die Hintergrundbeleuchtungsplatte 47, die Vibrationsalarmvorrichtung 48 und die akustische Alarmvorrichtung 49, die Lichtalarmvorrichtung 491 und die Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50 zu einem anderen einzelnen Modul zusammengefasst werden, wie beispielsweise ein Schaltkreismodul von Blue Tooth Kommunikationsgeräten oder drahtlosen Digitalreceivern. Jedes Modul wird getrennt von einer separaten Leistungseinheit versorgt, um eine drahtlose Übertragung und Darstellung des Drehmoments und Anwendungen desselben durch drahtloses Senden/Empfangen zu realisieren.
Bezug nehmend auf 7 bis 10 wird eine Anwendung der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung illustriert, wobei der Verbindungskörper 10, der Werkzeugverbindungsbalken 20, die Drehmoment- Detektionsvorrichtung 30 und die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung einem zwischen einem Paar von zusammengehörigen Werkzeuggehäuseelementen 300, 310 aufgenommen sind. Die Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 bilden jeweils Innenräume 301, 311, die, wenn sie verbunden werden, den Innenraum zur Aufnahme des Verbindungskörpers 10, des Werkzeugverbindungsbalkens 20, der Signalsendeanordnung 23, der Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30, des Signalaufnahmeelements 32 und der Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 bilden. Die Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 sind mit Montagelöchern 302, 312 zur Aufnahme von Fortsätzen von Bolzen 320, 330 zu Sicherungszwecken ausgestattet. Ein Ende der Verlängerung 21 des Werkzeugverbindungsbalkens 20 ist in einem Kragen 213 eingepasst, der als Lager dient.
Ferner ist eine andere Anwendung durch die Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 gebildeten Einfassung das drahtlose Sende/Empfängermodul der Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40, die in dem Ausführungsbeispiel aus 6 gezeigt ist. Der Signalverstärker 40A, der Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 und das drahtlose Sendemodul 411 sind in dem Werkzeuggehäuseelementen 300, 310 eingefasst, während das drahtlose Empfängermodul 412, der Mikroprozessor 42, die Displayschnittstelle 43, das Display 44, der Druckschaltersatz 45, die Hintergrundbeleuchtungsplatte 47, die Vibrationsalarmvorrichtung 48, die akustische Alarmvorrichtung 49, die Lichtalarmvorrichtung 491 und die Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50 zur Bildung einer Blue Tooth Kommunikationsvorrichtung oder einer drahtlosen Datenempfangsvorrichtung außerhalb der Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 arrangiert und angeordnet sind, um die Drehmomentwertdaten zu empfangen.
Bezug nehmend auf 11 umfassen die Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 zusammengehörige hintere Handgriffbereiche 301A, 311A, die in sich wenigstens einen Teil der Innenräume 301, 311 definieren. Eine Richtungsumschaltvorrichtung 60 ist in die Handgriffbereiche 301A, 311A aufgenommen. Die Handgriffbereiche 301A, 311A bilden jeweils Zugangsöffnungen 303, 313, die mit den Innenräumen 301, 311 kommunizieren und sind durch einen entfernbaren Deckel 303A verschlossen.
Die Richtungsumschaltvorrichtung 60 ist nicht auf einen speziellen Typ beschränkt und in dem vorliegenden illustrativen Ausführungsbeispiel umfasst die Richtungsumschalt vorrichtung 60 einen festen Rahmen 61, eine Kupplung 62, einen beweglichen Richtungsblock 63, eine herzförmige Feder 64, einen Schaltknopf 65 und eine Verschlussmutter 66. Der Rahmen 61 bildet zwei Arme 611, 612, die sich von innen nach außen erstrecken und die beiden Arme 611, 612 sind jeweils in den Innenräumen 301, 311 der Handgriffbereiche 301A, 311A aufgenommen und fixiert. Die Richtungsumschaltvorrichtung 60 bildet wenigstens eine Bohrung 613, die eine Oberfläche am Innenumfang hat, die eine Vielzahl von Zähnen 614 bildet.
Die Kupplung 62 hat ein unteres Ende, die einen Körperverbindungsbereich 621 bildet, der wenigstens ein Kupplungsloch 621A, einen Verbinder 622, der in sich eine Durchgangsbohrung 622A definiert und zwei gegenüberliegende Öffnungen zum Aufnehmen jeweils des Körperverbindungsbereichs 621 und des Kupplungsendes 12 des Verbindungskörpers 10 zum Einschieben darin bildet, definiert. Der Verbinder 622 hat eine außenumfängliche Wand, durch welche jeweils Haltelöcher 622B, 622C in Positionen nahe den beiden Enden des Verbinders 622 definiert sind. Das Halteloch 622B fluchtet mit dem Kupplungsloch 621A des Körperverbindungsbereichs 621, wenn der Körperverbindungsbereich 621 in den Verbinder 622 eingeschoben ist, sodass ein Stift 622D sich durch beide Löcher 622D, 621A erstrecken kann, um die Kupplung 62 an einem Ende des Verbinders 622 zu sichern; und entsprechend fluchtet das Halteloch 622C des Verbinders 622 mit dem Kupplungsloch 121 des Kupplungsendes 12 des Verbindungskörpers wenn das Kupplungsende 12 des Verbindungskörpers 10 in den Verbinder 622 eingesteckt ist, sodass ein Stift 622E sich durch beide Löcher 622C, 121 erstrecken kann, um die Kupplung 62 an dem Verbindungskörper 10 zu sichern.
Die Kupplung 62 hat ein oberes Ende, das einen Verbindungsschaft 623 mit einem Außenumfang bildet, der ein Außengewinde 623A bildet. Der Verbindungsschaft 623 ist in die Bohrung 630 des Rahmens 61 eingesetzt.
Der Richtungsblock 63 ist in der Bohrung 613 des Rahmens 61 aufgenommen und hat eine Außenfläche mit Zähnen 631, die in die Zähne 614 der Bohrung 613 eingreifen. Der Richtungsblock 63 bildet wenigstens ein zentrales Loch 632.
Die herzförmige Feder 64 ist über den Verbindungsschaft 623 der Kupplung 62 gesteckt. Die Feder 64 hat ein inneres Ende und ein äußeres Ende, die die jeweils ein Paar von Einschubstiften 641 und Scheitelpunkte 642 formt. Die Einschubstifte 641 sind in das zentrale Loch 632 des Richtungsblocks 63 eingepasst, sodass sie eine Antriebskupplung zwischen den Richtungsblock 63 und der Feder 64 bilden.
Der Schaltknopf 65 bildet eine Bohrung 651 in seinem Mittelbereich. Die Bohrung 651 ist über den Verbindungsschaft 623 in die Kupplung 62 gesteckt und durch die Verschlussmutter 66 an der Kupplung 62 gesichert, die mit dem Außengewinde 623A des Verbindungsschafts 623 in Eingriff steht, wodurch der Schaltknopf 65 um den Verbindungsschaft 623 drehbar ist. Schaltknopf 65 hat ein unteres Ende, das wenigstens einen Vorsprung 652 bildet, der bis innerhalb des Scheitelpunkts 642 der Feder 64 vorspringt, sodass der Vorsprung 642 mit der Feder 64 gekoppelt ist. Wenn der Schaltknopf 65 in oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Feder 64 durch den Vorsprung 652 angetrieben und verschiebt ihrerseits den Richtungsblock 63 in entgegengesetzte Richtungen in Umfangsrichtung. Gegenüberliegende Enden des Richtungsblocks 63 werden durch Rotation des Schaltknopfs 65 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gesteuert, um eine Verschiebung in Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn zu verursachen, um die Zähne 614 der Bohrung 613 in dem Rahmen 61 selektiv einzurasten, die als Ratschenvorrichtung dienen. Wenn die Kupplung 62 durch das Werkzeugbit 200 rotierend angetrieben wird, wenn die Kupplung 62 mit dem Richtungsblock 63 in Vorwärtsrichtung in Eingriff gebracht wird, wird dem Verbindungskörper 10, dem Werkzeugverbindungsbalken 20 und dem Werkzeugbit 200 eine vorwärtsgerichtete, federnde Drehmomentrotation ermöglicht und die Kupplung 62 wird in Eingriff mit dem Richtungsblock 63 in Rückwärtsrichtung gebracht, sodass die Rotation des Werkzeugbits 200 gestoppt wird und das das Werkzeugbit 20 in eine ratschenunterstützte federnde Drehmomentrotation in einer einzigen Richtung eingestellt ist. Anders ausgedrückt können der Verbindungskörper 10, der Werkzeugverbindungsbalken 20 und das Werkzeugbit 200 selektiv in eine Rotation im Uhrzeigersinn oder eine einseitig gerichtete federnde Drehmomentrotation gegen den Uhrzeigersinn gemäß der Schaltstellung des Schaltknopfs 65 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn eingestellt werden.
Durch die Schaltoperation des Schaltknopfs 65 kann die Richtungsschaltvorrichtung 60 den Verbindungskörper 10, den Werkzeugverbindungsbalken 20 und das Werkzeugbit 200 in Rotation entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn einstellen und die Leiterringe 233 der Signalringanordnung 23 bleiben in Kontakt mit den Signalaufnahmeelementen 32, um so der Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30 das Erfassen des Drehmomentdetektionssignals 31 durch die Signalaufnahmeelemente 32 zu ermöglichen.
Das Werkzeuggehäuselement 300 bildet an seiner Außenfläche ein Flüssigkristalldisplayfenster 304 und ein Druckschalterfenster 305. Das Flüssigkristalldisplayfenster 304 nimmt durch Bolzen 304A die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 und das Display 44 auf und fixiert diese. Ein transparenter Schirm 441 und ein Schutzfilm 442 sind außerhalb des Displays 44 vorgesehen.
Das Druckschalterfenster 305 definiert eine Vielzahl von Druckschalteröffnungen 305A und wenigstens eine Displayöffnung 305A'. Der Druckschaltersatz 45 der Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 umfasst eine Vielzahl von Druckschaltern 451, eine Druckschalterplatine 452 und ein Druckschalterpanel 453. Die Druckschalter 451 sind auf einer Druckschalterplatine 452 montiert. Die Druckschalterplatine 452 ist elektrisch mit dem Mikroprozessor 42 der Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 verbunden. Die Druckschalterplatine 452 ist innerhalb des Druckschalterfensters 305 mit Schrauben 305B fixiert, um die Druckschalter 451 jeweils durch die Druckschalteröffnungen 305A ragen zu lassen, um den Zugang der Benutzer zur Betätigung zu ermöglichen. Das Druckschalterpanel 453 ist über die Druckschalter 451 gesteckt und ist vorzugsweise mit Klebstoff an einer äußeren Oberfläche des Druckschalterfensters 305 befestigt, um Hinweise auf die Funktionen der Druckschalter 451 zu geben. Die Displayöffnung 305A' macht ein Alarmlicht der Lichtalarmvorrichtung 491 nach außen sichtbar.
Das Werkzeuggehäuseelement 310 bildet in sich eine Leistungskammer 314 zur Aufnahme und zum Halten der Leistungseinheit 46, die beispielsweise eine Gleichstromzelle oder Batterie sein kann. Die Leistungskammer 314 ist in ihrem Inneren mit Leistungsanschlusselementen 314A, 314B zum jeweiligen Eingriff mit positiven und negativen Elektroden der Leistungseinheit 46 ausgestattet. Die Leistungsanschlusselemente 314A, 314B sind ferner elektrisch mit dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltskreis 41, dem Mikroprozessor 42, der Displayschnittstelle 43, dem Display 44, dem Schaltknopfsatz 45, der Hintergrundbeleuchtungsplatte 47, der Vibrationsalarmvorrichtung 48, der akustischen Alarmvorrichtung 49, der Lichtalarmvorrichtung 491 und der Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50 verbunden, um diese mit Arbeitsleistung auszustatten. Ein Deckel 314C ist außerhalb der Leistungskammer 314 vorgesehen, um die Leistungskammer 314 zu bedecken und zu verschließen.
Die Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 haben vordere Enden, die jeweils Beleuchtungsöffnungen 307, 315 bilden, die einander ergänzen, um die Hilfsbeleuchtungsvorrichtung 50 der Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 aufzunehmen und zu halten, wobei die Hilfsbeleuchtungsvorrichtung ein Licht zum Beleuchten des Drehbetriebs des Werkzeugbits 200 bereitstellen kann.
Die Vibrationsalarmvorrichtung 48 ist in den inneren Kammern 301, 311 der Handgriffbereiche 301A, 311A der Werkzeuggehäuselemente 300, 310 angeordnet, um der Vibrationsalarmvorrichtung 48 das Erzeugen und Übertragen von Vibrationen auf die Handgriffbereiche 301A, 311A zu ermöglichen, wodurch der Benutzer, der die inneren Kammern 301, 311 hält, die Vibration fühlen kann, um festzustellen, ob das ausgeübte Drehmoment des Werkzeugbits 200 den vorgegebenen Schwellenwert übertrifft oder nicht.
Das Werkzeuggehäuseteil 300 bildet eine Vielzahl von Schalllöchern 306 und die akustische Alarmvorrichtung 49 ist innerhalb des Werkzeuggehäuseteils 300 an einem Ort nahe den Schalllöchern 306 angeordnet, um von der akustischen Alarmvorrichtung 49 erzeugte akustische Alarmsignale zu einem Benutzer zu übertragen, wodurch der Benutzer erkennen kann, ob das angewandte Drehmoment des Werkzeugbits 200 den vorgegebenen Schwellenwert übertrifft oder nicht, indem er den akustischen Alarmsignalen lauscht.
Es sei bemerkt das obwohl illustrative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Kupplung des Verbindungskörpers 10, des Werkzeugverbindungsbalkens 20, der Drehmoment-Detektionsvorrichtung 30 und der Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit 40 der Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung 100 innerhalb der Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 beschrieben wurden, diese Kopplung nicht auf die Beschreibung beschränkt ist und in verschiedenen bekannten Arten realisiert werden kann. Ferner ist das Kupplungsende 12 des Verbindungskörpers 10 nicht notwendigerweise mit der Richtungsschaltvorrichtung 60 gekoppelt und kann alternativ und direkt mit den inneren Kammern 301, 311 der Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 oder den inneren Kammern 301, 311 der Handgriffbereiche 301A, 311A der Werkzeuggehäuseelemente 300, 310 verbunden werden. Diese Variationen und Modifikationen werden sämtlich als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegend betrachtet.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass eine Vielzahl von Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, welcher durch die beiliegenden Ansprüche definiert werden soll.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- TW 300027 [0003]
- TW 307305 [0003]

Claims

Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung zur Verwendung mit einem Werkzeug, umfassend: – wenigstens einen Verbindungskörper, der zwei gegenüberliegende Enden hat, die jeweils ein Kopplungsende bilden, sowie eine außenumfängliche Oberfläche, auf welcher wenigstens ein Halteabschnitt ausgebildet ist; – wenigstens einen Werkzeugverbindungsbalken, der ein mit einem der Kopplungsenden des Verbindungskörpers gekoppeltes Ende und ein gegenüberliegendes Ende zur Kopplung mit wenigstens einem Werkzeugbit hat, welches ein mit einem Gewinde ausgestattetes Befestigungselement drehend betätigt; – wenigstens eine Signalringanordnung, die zwischen dem Verbindungskörper und dem Werkzeugbit eingekoppelt ist und eine Mehrzahl von Isolationsringen und eine Mehrzahl von Leiterringen umfasst, die alternierend angeordnet sind um den Isolationsringen die Isolation und Trennung der Leiterringe voneinander zu ermöglichen; – wenigstens eine Drehmoment-Detektionsvorrichtung, die an dem Halteabschnitt des Verbindungskörpers befestigt ist um einen Drehmomentwert zu detektieren, der durch die von dem Werkzeugbit an einem Ende des Werkzeugverbindungsbalkens durch die drehende Betätigung eingeleitet wird, und den Drehmomentwert in ein Drehmomentdetektionssignal umzuwandeln, wobei die Drehmoment-Detektionsvorrichtung elektrisch mit den Leiterringen der Signalringanordnung verbunden ist um das Drehmomentdetektionssignal durch die Leiterringe bereitzustellen; – eine Vielzahl von Signalaufnahmeelementen, die jeweils in Kontakt mit den Leiterringen der Signalringanordnung stehen, um das Drehmomentdetektionssignal aufzunehmen; und – wenigstens eine Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit, die einen Schaltkreis zur digitalen Darstellung des Drehmomentwerts und Darstellung von Betriebsfunktionen umfasst, wobei die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit elektrisch mit den Signalaufnahmeelementen verbunden ist, um das Drehmomentdetektionssignal von der Drehmoment-Detektionsvorrichtung zu empfangen um so den Drehmomentwert darzustellen, der durch die Drehbetätigung des Werkzeugbits an einem Ende des Werkzeugverbindungsbalkens eingeleitet wird.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eines der Kupplungsenden des Verbindungskörpers mit einer Richtungsumschaltvorrichtung gekoppelt ist.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Richtungsumschaltvorrichtung umfasst: – einen festen Rahmen, der wenigstens eine Bohrung mit einer inneren Umfangsfläche bildet, die eine Vielzahl von Zähnen bildet; – eine Kupplung, die ein unteres Ende hat, welches einen Körperverbindungsbereich bildet, der mit einem der Kopplungsenden des Verbindungskörpers gekoppelt ist um die Kupplung an dem Verbindungskörper zu sichern, wobei die Kupplung ein oberes Ende hat, welches einen Verbindungsschaft bildet, der in die Bohrung des festen Rahmens eingesetzt ist; – einen Richtungsblock, der in die Bohrung des festen Rahmens aufgenommen ist und eine Außenfläche mit Zähnen hat, die im Eingriff mit den Zähnen der Bohrung stehen, wobei der Richtungsblock wenigstens ein zentrales Loch bildet; – eine herzförmige Feder, die über den Verbindungsschaft der Kupplung gesteckt ist und ein inneren und ein äußeres Ende hat, die jeweils Einsteckstifte und Scheitelpunkte bilden, wobei die Einsteckstifte in das zentrale Loch des Richtungsblocks eingepasst sind um eine Antriebskupplung zwischen dem Richtungsblock und der herzförmigen Feder zu bilden; und; – einen Schaltknopf in dem ein auf den Verbindungsschaft aufgestecktes Bohrloch am oberen Ende der Kupplung ausgebildet ist und der durch eine im Eingriff mit einem auf dem Verbindungsschaft ausgebildeten Außengewinde stehende Mutter an der Kupplung gesichert ist, wobei der Schaltknopf um den Verbindungsschaft drehbar ist und der Schaltknopf ein unteres Ende hat, welches wenigstens einen Vorsprung bildet, der sich bis in das Innere des Scheitelpunkts der herzförmigen Feder erstreckt um den Vorsprung mit der herzförmigen Feder zu verbinden, wobei die Rotation des Schaltknopfs in entgegengesetzte Richtungen die herzförmige Feder so antreibt, dass sie eine Verschiebung des Richtungsblocks in entgegengesetzte Richtungen in Umfangsrichtung bewirkt, so dass der Verbindungskörper wahlweise in eine einseitige, federnde Drehmomentbewegung abhängig von der Richtung, in die der Schaltknopf rotiert wurde, eingestellt wird.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Verbindungselement zur Kupplung zwischen den Körperverbindungsbereich der Kupplung und einem der Kopplungsenden des Verbindungskörpers vorgesehen ist.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei im Verbindungskörper in jedem seiner entgegengesetzten Enden ein Kupplungsloch ausgebildet ist.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Werkzeugverbindungsbalken umfasst: – eine Verlängerung, die zwei gegenüberliegende Enden hat, die jeweils einen Körperverbindungsbereich und einen Werkzeugverbindungsbereich bilden, wobei der Werkzeugverbindungsbereich als Kopplungsbohrung zur Aufnahme eines Endes des Werkzeugbits ausgebildet ist, das darin eingesetzt werden kann; und – ein Adapter, in den wenigstens eine Kupplungsbohrung ausgebildet ist, die Öffnungen in entgegengesetzten Enden des Adapters zur jeweiligen Aufnahme eines der Kupplungsenden des Verbindungskörpers und des Körperverbindungsbereichs an einem Ende der Verlängerung bildet, die darin eingeschoben werden können.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Kupplungsbohrung der Verlängerung in sich wenigstens einen Magnet aufnimmt und hält.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Signalringanordnung umfasst: – eine Hülse, die eine mittige Durchgangsbohrung mit zwei gegenüberliegenden Öffnungen bildet, die jeweils mit einem Ende des Verbindungskörpers und einem Ende des Werkzeugverbindungsbalkens verbunden sind, wobei die Hülse eine außenumfängliche Wand hat, die wenigstens zwei sich axial erstreckende Halterippen und wenigstens zwei sich axial erstreckende Fixierungsrillen bildet, wobei jede Fixierungsrille eine in Umfangsrichtung verschobene Öffnung umfasst; – die Vielzahl von Isolationsringen, von denen jeder aus einem isolierenden Material gemacht ist und einen Innenumfang hat, der wenigstens zwei Einpass-Ausnehmungen bildet, die jeweils den Halterippen auf der außenumfänglichen Wand der Hülse entsprechen und axial über diese eingepasst sind; – die Vielzahl von Leiterringen, von denen jeder aus einem leitenden Material gemacht ist und einen Innenumfang hat, der wenigstens zwei Einpass-Ausnehmungen bildet, die jeweils den Halterippen der Hülse entsprechen und axial über diese eingepasst sind, wobei die Isolationsringe und die Leiterringe abwechselnd auf die Hülse aufgesteckt sind, so dass die Leiterringe durch die Isolationsringe voneinander isoliert sind; und – einen Verschlussring, der einen Innenumfang hat, der wenigstens zwei Verschlussblöcke bildet, die jeweils in die Öffnungen der beiden Fixierungsrillen in der außenumfänglichen Wand der Hülse eingepasst sind, wobei durch ein Drehen des Verschlussrings relativ zu der Hülse die Verschlussblöcke von den Öffnungen durch sich in Umfangsrichtung erstreckende Passagen von den Öffnungen in die Fixierungsrillen bewegt werden und in diesen gehalten werden.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehmoment-Detektionsvorrichtung einen dehnungsdeformationsbasierten Drehmomentsensor umfasst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehmoment-Detektionsvorrichtung einen halbleiterbasierten Drehmomentsensor umfasst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Signalaufnahmeelemente aus Leitermaterial hergestellt sind.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes der Signalaufnahmelemente eine Oberfläche hat, die jeweils eine Kontaktlasche bildet, die in Kontakt mit jedem der Leiterringe der Signalringanordnung steht.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit umfasst: – wenigstens einen Signalverstärker, der elektrisch mit den Signalaufnahmeelementen verbunden ist um das Drehmomentdetektionssignal zu empfangen und zu verstärken; – wenigstens einen Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis, der elektrisch mit dem Signalverstärker verbunden ist um das Drehmomentdetektionssignal, welches von dem Signalverstärker verstärkt wurde, in digitale Drehmomentwertdaten umzuwandeln; – wenigstens einen Mikroprozessor, der elektrisch mit dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis verbunden ist um die digitalen Drehmomentwertdaten von dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis zu empfangen, wobei der Mikroprozessor die Funktionen der vorübergehenden Speicherung und der Steuerung und des Betriebs der Darstellung übernimmt; – wenigstens eine Displayschnittstelle, die elektrisch mit dem Mikroprozessor verbunden ist um die Drehmomentwertdaten zu empfangen und in ein Drehmomentwertdarstellungssignal umzuwandeln; – wenigstens ein Display, das elektrisch mit der Displayschnittstelle verbunden ist um das Drehmomentwertdarstellungssignal zu empfangen, zu verarbeiten und darzustellen; – wenigstens einen Druckschaltersatz, der elektrisch mit dem Mikroprozessor verbunden ist um Befehle im Zusammenhang mit dem Darstellungsbetrieb des Mikroprozessors einzugeben; und – wenigstens eine Leistungseinheit, die eine Arbeitsleistung für den Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis, den Mikroprozessor, die Displayschnittstelle, das Display und den Druckschaltersatz bereitstellt.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit umfasst: – wenigstens einen Signalverstärker, der elektrisch mit den Signalaufnahmeelementen verbunden ist um das Drehmomentdetektionssignal zu empfangen und zu verstärken; – wenigstens einen Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis, der elektrisch mit dem Signalverstärker verbunden ist um das Drehmomentdetektionssignal, das von dem Signalverstärker verstärkt wurde, in digitale Drehmomentwertdaten umzuwandeln; – wenigstens einen Mikroprozessor, der elektrisch mit dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis verbunden ist um die von dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis bereitgestellten digitalen Drehmomentwertdaten zu empfangen, wobei der Mikroprozessor die Funktionen der zeitweisen Speicherung und Steuerung sowie des Betriebs der Darstellung, der Einstellung eines Re ferenzschwellenwerts, der Alarmierung bei Überschreiten des Schwellenwerts und EIN/AUS-Steuerung einer Hilfsbeleuchtung übernimmt; – wenigstens eine Displayschnittstelle, die elektrisch mit dem Mikroprozessor verbunden ist um die Drehmomentwertdaten zu empfangen und in ein Drehmomentwertdarstellungssignal umzuwandeln; – wenigstens ein Display, das elektrisch mit der Displayschnittstelle verbunden ist um die Drehmomentwertdarstellungssignale zu empfangen, zu verarbeiten und darzustellen; – wenigstens einen Druckschaltersatz, der elektrisch mit dem Mikroprozessor verbunden ist um Befehle im Zusammenhang mit der Darstellung für den Mikroprozessor bereitzustellen; – wenigstens eine Leistungseinheit, die Arbeitsleistung für den Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis, den Mirkoprozessor, die Displayschnittstelle, das Display und den Druckschaltersatz bereitstellt; – eine Hintergrundbeleuchtungsplatte, die elektrisch mit dem Mikroprozessor verbunden ist, um als Hintergrundbeleuchtungsquelle für das Display zu dienen; – wenigstens eine Vibrationsalarmvorrichtung; wenigstens eine akustische Alarmvorrichtung und wenigstens eine Lichtalarmvorrichtung, die jeweils mit dem Mikroprozessor verbunden sind, wobei der Mikroprozessor die Vibrationsalarmvorrichtung, die akustische Alarmvorrichtung und die Lichtalarmvorrichtung einzeln aktiviert um jeweils einen Vibrationsalarm, einen akustischen Alarm und einen Lichtalarm auszugeben wenn der Mikroprozessor die Detektion eines Drehmomentwerts empfängt, der den Schwellenwert übertrifft; und – wenigstens eine Hilfsbeleuchtungsvorrichtung, die elektrisch mit dem Mikroprozessor und der Leistungseinheit verbunden ist, wobei der Mikroprozessor den EIN/AUS-Zustand der Hilfsbeleuchtung steuert wenn durch den Druckschaltersatz eine Instruktion an den Mikroprozessor ausgegeben wird.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit umfasst: – wenigstens einen Signalverstärker, der elektrisch mit den Signalaufnahmeelementen verbunden ist um das Drehmomentdetektionssignal zu empfangen und zu verarbeiten; – wenigstens einen Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis, der elektrisch mit dem Signalverstärker verbunden ist, um das von dem Signalverstärker verstärkte Drehmomentdetektionssignal in digitale Drehmomentwertdaten umzuwandeln; – wenigstens ein drahtloses Sendemodul, das elektrisch mit dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis verbunden ist um die Drehmomentwertdaten drahtlos zu übertragen; – wenigstens ein drahtloses Empfängermodul, das die von dem drahtlosen Sendemodul übertragenen Drehmomentwertdaten empfängt; – wenigstens einen Mikroprozessor, der elektrisch mit dem drahtlosen Empfängermodul verbunden ist, um die digitalen Drehmomentwertdaten von dem drahtlosen Empfängermodul zu empfangen, wobei der Mikroprozessor die Funktionen der vorübergehenden Speicherung, der Steuerung und des Betriebs der Darstellung, der Einstellung eines Referenzschwellenwerts, der Alarmierung bei Überschreitung des Schwellenwerts und der EIN/AUS-Steuerung einer Hilfsbeleuchtung übernimmt; – wenigstens eine Displayschnittstelle, die elektrisch mit dem Mikroprozessor verbunden ist, um die Drehmomentwertdaten zu empfangen und in ein Drehmomentwertdarstellungssignal umzuwandeln; – wenigstens ein Display, das elektrisch mit der Displayschnittstelle verbunden ist, um die Drehmomentwertdarstellungsdaten zu empfangen, zu verarbeiten und darzustellen; – wenigstens einen Druckschaltersatz, der elektrisch mit dem Mikroprozessor verbunden ist um Befehle im Zusammenhang mit dem Darstellungsbetrieb des Mikroprozessors bereitzustellen; – wenigstens eine Leistungseinheit, welche eine Arbeitsleistung für den Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis, den Mikroprozessor, die Displayschnittstelle, das Display und den Druckschaltersatz bereitstellt; – eine Hintergrundbeleuchtungsplatte, die elektrisch mit dem Mikroprozessor verbunden ist um als Hintergrundbeleuchtungsquelle für das Display zu dienen; – wenigstens eine Vibrationsalarmvorrichtung, wenigstens eine akustische Alarmvorrichtung und wenigstens eine Lichtalarmvorrichtung, die jeweils mit dem Mikroprozessor verbunden sind, wobei der Mikroprozessor die Vibrationsalarmvorrichtung, die akustische Alarmvorrichtung und die Lichtalarmvorrichtung einzeln aktiviert um jeweils Vibrationsalarme, akustische Alarme oder Lichtalarme aus zugeben, wenn der Mikroprozessor die Detektion eines den Schwellenwert übertreffenden Drehmomentwerts empfängt; und – wenigstens eine Hilfsbeleuchtungsvorrichtung, die elektrisch mit dem Mikroprozessor und der Leistungseinheit verbunden ist, wobei der Mikroprozessor die EIN/AUS-Zustände der Hilfsbeleuchtungsvorrichtung steuert, wenn durch den Druckschaltersatz ein Befehl an den Mikroprozessor ausgegeben wird.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, wobei das Display ein Flüssigkristalldisplay umfasst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, wobei die Leistungseinheit eine Gleichstrombatterie umfasst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, wobei die Leistungseinheit einen Wechselstrom/Gleichstromgleichrichter umfasst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Vibrationsalarmvorrichtung einen Vibrationsmotor umfasst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei der akustische Alarm einen Summer umfasst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Lichtalarmvorrichtung eine Leuchtdiode umfassst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Hilfsbeleuchtungsvorrichtung eine Hochleistungsleuchtdiode umfasst.
Drehmoment-Detektions- und Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Verbindungskörper, der Werkzeugverbindungsbalken, die Signalringanordnung, die Drehmoment-Detektionsvorrichtung, die Signalaufnahmeelemente und die Drehmomentdarstellungs- und Verarbeitungseinheit in zusammengehörigen Werkzeuggehäuseelementen eingeschlossen und gehalten sind.