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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmomentschlüssel
mit einer drahtlosen Signalübertragungsfunktion und insbesondere
einen Drehmomentschlüssel mit Anwendungen zur Ausgabe von
Drehmomenten der über die Funktionen einer lokalen Darstellung,
eines Alarms und der drahtlosen Übertragung von Drehmomentwertdaten
auf eine entfernte elektronische Anordnung zur nachfolgenden Anwendung
und Verwaltung verfügt.
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2. Stand der Technik
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Ein
Drehmomentschlüssel ist weit verbreitet in Montage- und
Wartungstätigkeiten im Maschinenbau zum Festziehen oder
Lösen von mit Gewinde ausgestatteten Befestigungselementen
wie beispielsweise Muttern, die an einer Maschine oder einen mechanischem
Teil befestigt werden. Für hochpräzise Geräte
müssen die mit Gewinde ausgestatteten Befestigungselemente
jedoch unter Beachtung vorgegebener Arbeitsvorgänge mit
voreingestellten Drehmomentniveaus befestigt oder gelöst
werden. Eine unsachgemäße Handhabung durch das
manuelle Aufwenden von Drehmoment kann unbeabsichtigt Schäden
oder einen Bruch der mit dem Gewinde ausgestatteten Befestigungselemente
oder mit Gewinde ausgestatteten Löcher verursachen und
kann daher zu unerwünschten Schäden in der Funktionalität
und der Betriebsgenauigkeit der Maschine führen. Die herkömmlichen
Drehmomentschlüssel sind nicht in der Lage, den Wert eines
Drehmoments in Echtzeit zu detektieren und darzustellen wenn das
Drehmoment während der Betätigung angewandt wird,
wodurch der Benutzer nicht über die Stärke des
aufgewandten Drehmoments in Kenntnis gesetzt werden kann und sich
auf seine oder ihre Erfahrung und Sorgfalt verlassen muss, um das
Handwerkzeug oder das elektrische oder pneumatische Werkzeug zu
betätigen. Dies kann zu einer unsachgemäßen Anwendung
von Drehmoment durch menschliche Fehler in der Aufwendung von Drehmoment
führen.
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Daher
sind Drehmomentschlüssel mit Drehmomentsensoren und Darstellungs-
und Alarmvorrichtung auf dem Markt verfügbar, die bis zu
einem gewissen Grad die Probleme in der Darstellung des Drehmoments
und beim Alarmieren aus dem Betrieb der Drehmomentschlüssel
beheben können. Steuerungs- und Verwaltungsaufgaben in
der Anwendung von Drehmoment können jedoch tatsächlich
nicht durchgeführt werden, wenn die Vorrichtungen zum Darstellen
oder Alarmieren Fehlfunktionen haben oder ein Benutzer die von diesen
Vorrichtungen generierten Botschaften oder Texte absichtlich ignoriert. Dies
gilt insbesondere für große Werkstätten,
wie beispielsweise eine große Maschinenmontagehalle oder
eine Automobilfabrik, wo eine Arbeitsstation aufgebaut ist und eine
Anzahl von Benutzern in diesen Arbeitsstationen arbeitet, weil die
Verwaltung und Kontrolle der sachgemäßen Betätigung
der Drehmomentschlüssel mit der geeigneten Anwendung von
Drehmoment extrem schwierig wird und eine derartige Kontrolle nur
auf den Drehmomentanwendungsvorrichtungen und Alarmierungsvorrichtungen
jedes einzelnen Benutzers durchgeführt wird. Dadurch ist
der industrielle Wert dieser Vorrichtungen sehr gering.
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Andere
Referenzen aus dem Stand der Technik in diesem Gebiet sind ebenfalls
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 taiwanesischen Patente illustrieren
herkömmliche Lösungen, in denen Drehmomentdetektions/Darstellungs- oder Alarmvorrichtungen
auf Drehmomentschlüsseln montiert werden, um die Detektion
des Drehmoments zu realisieren. Diese bekannten Vorrichtungen sind
jedoch nur zur Drehmomentdetektion und Darstellung und Alarmdetektion
individueller Benutzer anwendbar und eine zentralisierte Verwaltung
und Steuerung kann nicht durchgeführt werden. Sie sind daher
mit dem gleichen Problem geringen industriellen Werts in ihrer Anwendung
konfrontiert, da eine zentralisierte Verwaltung und Kontrolle nicht
durchgeführt werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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In
dem bekannten Drehmomentschlüssel mit Drehmomentdetektion
und Darstellungs- sowie Alarmmitteln können solche Darstellungs-
und Alarmmittel Fehlfunktionen haben oder absichtlich von dem Benutzer
ignoriert werden, selbst wenn Darstellungs- und Alarmmittel vorgesehen
sind, sodass sie nur schwer in einer Umgebung verwendet werden können,
in der eine große Zahl von Benutzern arbeitet, sodass die
Anwendbarkeit herkömmlicher Drehmomentschlüssel
mit Drehmomentdetektions-, Darstellungs- und Alarmmitteln beschränkt
ist.
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Um
die Probleme und Nachteile der herkömmlichen Vorrichtungen
zu überwinden, stellt die vorliegende Erfindungen einen
Drehmomentschlüssel mit einer drahtlosen Signalübertragungsfunktion bereit,
der wenigstens einen Schlüsselkörper mit einem
Ende, an welches ein Werkzeugkopf zur Kopplung mit einem Werkzeugstück
wie beispielsweise eine Knarre zur Anwendung von Drehmoment, wenigstens
einen Drehmomentdeformationsbalken, der mit dem Werkzeugkopf des
Schlüsselkörpers verbunden ist, wenigstens einen
Drehmomentsensor, der an dem Drehmomentdeformationsbalken zur Detektion
des auf den Drehmomentdeformationsbalken übertragenen Drehmoments
und zur Bereitstellung eines entsprechenden Drehmomentwertsignals
montiert ist, wenigstens einen Verarbeitungsschaltkreis, der in
dem Schlüsselkörper angeordnet ist und mit dem
Drehmomentsensor verbunden ist, um das Drehmomentwertsignal in digitale
Drehmomentwertdaten zur Darstellung oder Ausgabe eines Alarms und
zur Übertragung der Drehmomentwertdaten in einer bidirektionalen,
drahtlosen Weise angeordnet ist und wenigstens einen Steuerungsempfänger,
der die Drehmomentwertdaten von dem Verarbeitungsschaltkreis empfängt
und extern mit wenigstens einem elektronischen Gerät zur Übertragung
wenigstens eines Satzes von Drehmomentwertdaten zu einem entfernten
Ort zur anschließenden Verwendung und Verwaltung empfängt,
umfasst. Auf diese Weise wird ein Drehmomentschlüssel mit
einer lokalen Darstellung des Drehmomentwerts, Alarm und Übertragung,
Verwaltung und Kontrolle des Drehmoments an einem entfernten Ort
bereitgestellt.
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Die
Effektivität des Drehmomentschlüssels mit einer
drahtlosen Datenübertragungsfunktion nach der vorliegenden
Erfindung liegt neben der Bereitstellung der Echtzeitdarstellung
des präzisen Drehmomentwerts und dem Alarmbetrieb darin,
dass eine bidirektionale drahtlose Übertragung zwischen dem
Verarbeitungsschaltkreis und einem Kontrollempfänger hergestellt
wird, um die Übertragung der Drehmomentwertdaten wenigstens
eines Satzes von Drehmomentschlüsseln in die Ferne zu ermöglichen. In
anderen Worten können die Drehmomentwerte jedes Drehmomentschlüssels
aus einer Vielzahl von Drehmomentschlüsseln drahtlos von
einem Verarbeitungsschaltkreis in jedem Drehmomentschlüssel
zu einem gemeinsamen Kontrollempfänger übertragen werden
und ferner von dem Kontrollempfänger auf eine entfernte
elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise einen Personal Computer,
einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einen Notebook Computer
und ähnliches, zur anschließenden Verwendung und
Verwaltung übertragen werden, um so eine echte und präzise
Verwaltung der Anwendung von Drehmomenten durch jeden der Drehmomentschlüssel
zu realisieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird für den Fachmann durch die Lektüre
der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen klarer, wobei:
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1 eine
Perspektivdarstellung ist, die einen nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebauten Drehmomentschlüssel
zeigt;
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2 eine
Explosionsdarstellung des Drehmomentschlüssels nach der
vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
Ansicht von 2 von oben ist;
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4 ein
Blockdiagramm eines Verarbeitungsschaltkreises des Drehmomentschlüssels
nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
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5 eine
Perspektivansicht ist, die einen Kontrollempfänger des
Drehmomentschlüssels nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 eine
Explosionsdarstellung des Kontrollempfängers aus 5 ist;
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7 ein
Blockdiagramm eines Empfängerschaltkreises des Kontrollempfängers
des Drehmomentschlüssels nach der vorliegenden Erfindung
ist;
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8 ein
Blockdiagramm eines Empfängerschaltkreises des Kontrollempfängers
des Drehmomentschlüssels nach ei nem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist; und
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9 eine
Perspektivansicht ist, die die Anwendung des Drehmomentschlüssels
nach der vorliegenden Erfindung illustriert.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Bezug
nehmend auf die Figuren und insbesondere auf 1 bis 3 wird
ein gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauter
Drehmomentschlüssel mit 100 bezeichnet. Der Drehmomentschlüssel 100 umfasst
einen Körper 10, der ein Gehäuse 11,
einen Werkzeugkopf 12, zwei Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 und
eine Handgriffhülle 15 umfasst. Das Gehäuse 11 bildet
in sich wenigstens eine Kammer 111. Das Gehäuse 11 ist
teilweise aufgeschnitten um eine ausgesparte Öffnung 112 in einer
ihrer Seitenwände zu bilden. Das Gehäuse 11 bildet
ferner eine Vielzahl von Nuten 113 an einem seiner Enden.
Das Gehäuse 11 bildet auch eine Vielzahl von Durchbrechungen 114 in
seinem in der Ansicht der Zeichnung unteren Bereich.
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Der
Werkzeugkopf 12 hat ein Ende, das einen Verbindungsabschnitt 121 zur
Verbindung mit einem Ende des Gehäuses 11 bildet.
Der Verbindungsabschnitt 121 bildet eine Bohrung 121a und
bildet ferner eine Durchbrechung 121b in einer seiner Umfangswände.
Der Werkzeugkopf 12 ist mit einem Drehelement 122 ausgestattet,
das in einer Vorwärtsrichtung und/oder einer Rückwärtsrichtung
drehbar ist und der Kopplung mit einem Werkzeugstück 200 dient.
Das Werkzeugstück ist nicht auf eine spezielle Art beschränkt
und ein Knarrensockel ist in dem illustrierten Ausführungsbeispiel
als Beispiel gewählt. Der Werkzeugkopf 12 ist
ferner mit einem Auswahlschalter 123 ausgestattet, der
von Hand nach links oder rechts geschaltet werden kann, um das Drehelement 122 zur
Rotation in die Vorwärtsrichtung oder die Rückwärtsrichtung
einzustellen.
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Die
Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 sind in der
Kammer 111 des Gehäuses 11 in einem seiner
Endbereiche aufgenommen und verbinden sich in der Ansicht der Zeichnung
vertikalen Richtung miteinander. Die Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 haben
Oberflächen, die Positionierungsdurchbrüche 131, 141 bilden.
Ein Fixierungsclip 132 ist von außen durch die Öffnung 112 des
Gehäuses 11 eingesteckt, und passt in die Positionierungsöffnungen 131, 141 zur
Fixierung der Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 in
dem Gehäuse 11. Die gepaarten Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 haben
gegenüberliegende Enden, die jeweils eine positive Elektrodenfeder 133 und
eine negative Elektrodenfeder 134 aufnehmen. Die Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 bilden
spiralförmig angeordnete Zähne 135, 142 an
gegenüberliegenden Innenflächen in der Nähe
der Enden der gepaarten Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14,
um insgesamt ein Innengewinde der gepaarten Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 zu
bilden.
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Die
Handgriffhülle 15 umfasst eine elastische Gummihülse,
die über einen Endbereich des Gehäuses 11 gesteckt
ist. Die Handgriffhülle 15 hat eine äußere
Oberfläche, die eine Vielzahl von Löchern 151, die
jeweils zur Aufnahme von Schrauben 151a, 151b dienen,
welche die Wand der Handgriffhülle 15 durchdringen.
Die Handgriffhülle 15 bildet an einem ihrer Enden
eine Endöffnung 152. Eine Innenfläche der
Endöffnung 152 bildet eine Vielzahl von Vorsprüngen 152a,
die eng in die Nuten 113 an einem Ende des Gehäuses 11 eingepasst
sind, um die Handgriffhülle 15 sicher an dem Ende
des Gehäuses 11 zu fixieren. Die Endöffnung 152 nimmt
eine Schraube 152b auf, die mit ihrem Gewinde in Eingriff mit
dem Innengewinde der gepaarten Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 gebracht
ist, das durch die inneren Zähen 135, 142 gebildet
ist, um die Endöffnung 152 zu versiegeln. Die
Handgriffhülle 15 bildet auch an ihrer Außenseite
eine ausgesparte Öffnung 153, die der ausgesparten Öffnung 112 des
Gehäuses 11 entspricht.
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Die
ausgesparte Öffnung 153 der Handgriffhülle 15 nimmt
in sich einen Oberflächendeckel 154 auf. Der Oberflächendeckel 154 bildet
eine Öffnung, die als Displayfenster 154a dient,
eine Vielzahl von Druckschalteröffnungen 154b und
eine Vielzahl von Alarmöffnungen 154c. Das Displayfenster 154a nimmt
in sich eine transparente Blende 154d auf und hält
diese.
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Wenigstens
ein Drehmomentdeformationsbalken 20 ist in einem Endbereich
der Kammer 111 des Gehäuses 11 des Körpers 10 vorgesehen.
Bolzen 201 sind jeweils in den in dem unteren Bereich des
Gehäuses 11 vorgesehenen Durchbrüchen 114 aufgenommen,
um den Drehmomentdeformationsbalken 20 in dem Gehäuse 11 zu
sichern. Der Drehmomentdeformationsbalken 20 hat ein Ende,
welches einen Kopplungsbereich 21 bildet und ein Schlitz 211 ist
in dem Kopplungsbereich 21 definiert. Der Kopplungsbereich 21 ist
durch einen Ring 212 zum Einstecken in die Bohrung 121a in
dem Verbindungsbereich 121 an einem Ende des Werkzeugkopfs 12 des
Körpers 10 eingepasst, um den Schlitz 211 die
Ausrichtung nach dem Durchbruch 121b des Verbindungsabschnitts 121 zu
ermöglichen. Ein Stift 22 ist in dem Durchbruch 121b im
Schlitz 211 aufgenommen, um den Kopplungsbereich 21 des
Drehmomentdeformationsbalkens 20 mit dem Verbindungsabschnitt 121 des
Werkzeugkopfs 12 zu koppeln, wodurch der Drehmomentdeformationsbalken
den von dem Drehelement 122 des Werkzeugkopfs 12 des Körpers 10 ausgeübten
Drehmoment detektieren kann. Der Drehmomentdeformationsbalken 20 hat eine äußere
Oberfläche, die wenigstens einen Halteabschnitt 23 bildet.
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Wenigstens
ein Drehmomentsensor 30 ist in dem Halteabschnitt 23 des
Drehmomentdeformationsbalkens 20 montiert um das von dem
Dreh element 122 des Werkzeugkopfs 12 des Körpers 10 auf den
Drehmomentdeformationsbalken 20 übertragene Drehmoment
zu detektieren und das Drehmoment in eine Ausgabe eines Drehmomentwertsignals 31 umzuwandeln.
Der Drehmomentsensor 30 ist nicht auf eine spezielle Art
beschränkt und in der dargestellten Ausführungsform
ist ein halbleiterbasiertes Drehmomentdeformationsmessgerät
als Beispiel gewählt.
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Bezug
nehmend auf 4 ist wenigstens ein Verarbeitungsschaltkreis 40 in
der Öffnung 112 des Gehäuses 11 des
Körpers 10 aufgenommen und mit dem Drehmomentsensor 30 verbunden,
um das Drehmomentwertsignal 31 zu empfangen. Der Verarbeitungsschaltkreis 40 erfüllt
die Funktionen der Darstellung des Drehmomentwerts in der Vorwärtsrichtung
und/oder in der Rückwärtsrichtung, des Alarms, der
Speicherung, der Nachverfolgung gemessener Drehmomentwerte, der
Speicherung von Spitzendrehmomentwerten und der Bereitstellung einer drahtlosen
bidirektionalen Datenübertragung und Ausgabe. Der Verarbeitungsschaltkreis 40 ist
nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Verarbeitungsschaltkreis 40 wenigstens
einen Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41, einen Mikroprozessor 42,
ein bidirektionales, drahtloses Empfänger/Überträgermodul 43,
eine Displayschnittstelle 44, eine Displayvorrichtung 45,
eine Hintergrundbeleuchtungsplatte 46, einen Satz von Druckschaltern 47,
eine Alarmvorrichtung 48 und wenigstens eine Leistungseinheit 49.
Der Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 ist mit dem
Drehmomentsensor 30 verbunden, um das Drehmomentwertsignal 31 zu
empfangen und in digitale Drehmomentwertdaten zur Ausgabe umzuwandeln.
Der Mikroprozessor 42 ist mit dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 verbunden,
um die digitalen Drehmomentwertdaten von dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41 zu
empfangen. Der Mikroprozessor 42 stellt die Betriebsfunktionen
der Steuerung der Darstellung des Drehmomentwerts in der Vorwärtsrichtung
und/oder der Rückwärtsrichtung, der Einstellung
von Drehmomentschwellenwerten, der Alarmfunktion des Drehmomentwerts,
der Speicherung des Drehmomentwerts und der bidirektionalen, drahtlosen Übertragung
des Drehmomentwerts bereit. Der Mikroprozessor 42 ist ferner
mit einer Speichereinheit 421 verbunden, die der Speicherung der
Drehmomentwerte und vorgegebener Drehmomentschwellenwerte dient.
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Das
bidirektionale drahtlose Empfänger/Überträgermodul 43 ist
mit dem Mikroprozessor 42 verbunden und übernimmt
die Funktion der bidirektionalen Übertragung und des Empfangs
von Daten. Das bidirektionale drahtlose Empfänger/Überträgermodul 43 wird
von dem Mikroprozessor 42 gesteuert, um die drahtlose Übertragung
der Drehmomentwertdaten auszuführen.
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Die
Displayschnittstelle 44 ist mit dem Mikroprozessor 42 verbunden,
um die Drehmomentwertdaten in ein Drehmomentwertdarstellungssignal
umzuwandeln. Die Displayvorrichtung 45 ist mit der Displayschnittstelle 44 verbunden,
um das Drehmomentwertdarstellungssignal von der Displayschnittstelle 44 zu
verarbeiten und dann darzustellen. Die Displayvorrichtung 45 ist
nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkristalldisplay (LCD)
als Beispiel für die Displayvorrichtung 45 gewählt.
Es sei angemerkt, dass andere Displayvorrichtungen wie beispielsweise
Leuchtdioden (LED)-basierte Displayvorrichtungen, die äquivalente
Funktionen erfüllen, als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung
liegend betrachtet werden. Die Displayvorrichtung 45 ist
mit der transparenten Blende 154d des Displayfensters 154a des
Oberflächendeckels 154 der Handgriffhülle 15 verbunden
(vergleiche 3).
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Die
Hintergrundbeleuchtungsplatte 46 ist mit dem Mikroprozessor 42 verbunden
und ist hinter der Displayvorrichtung 45 angeordnet, um
eine Hintergrundbeleuchtung des Displayvorrichtung 45 bereitzustellen.
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Die
Druckschalter 47 sind mit dem Mikroprozessor 42 verbunden,
um einen manuellen Zugang zum Betrieb des Mikroprozessors 42 im
Hinblick auf die Funktionen der Darstellung, des Alarms, der Dateneingabe,
Speicherung, Nachverfolgung der gemessenen Drehmomentwerte, Speicherung
der Spitzendrehmomentwerte und Bereitstellung der bidirektionalen Übertragung
und Ausgabe zu ermöglichen, beispielsweise umfassend die
Steuerung und Arbeitsanweisungen im Zusammenhang mit dem Umschalten
von Einheiten der dargestellten Drehmomentwerte, wie beispielsweise
N-m, ft-lbs, in-lbs, kgf-m, der Helligkeit des Darstellungslichts
von der Hintergrundbeleuchtungsplatte 46, der Eingabe des Drehmomentschwellenwerts
zur Alarmierung, das Rücksetzen des Alarms, die Speicherung
der Drehmomentwerte, die Nachverfolgung der gemessenen Drehmomentwerte,
die Speicherung der Spitzendrehmomentwerte und die Bereitstellung
der drahtlosen bidirektionalen Übertragung und Ausgabe.
Die Druckschalter 47 sind jeweils so angeordnet, dass sie
teilweise über die Druckschalteröffnungen 154b in
dem Oberflächendeckel 154 der Handgriffhülle 15 des
Körpers 10 hinausragen (vergleiche 3),
um den manuellen Zugang und die Betätigung zu ermöglichen.
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Die
Alarmvorrichtung 48 ist mit dem Mikroprozessor 42 verbunden.
Wenn ein detektierter Wert des aufgewandten Drehmoments einen vorgegebenen
Drehmomentschwellenwert erreicht, aktiviert der Mikroprozessor 42 die
Alarmvorrichtung 48 um akustische und Lichtalarmsignale
auszugeben. Die Alarmvorrichtung 48 kann durch Betätigung
der Druckschalter 47 zurückgesetzt werden, um
die akustischen und Lichtalarmsignale zu unterbrechen. Die Alarmvorrichtung 48 ist
nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung umfasst die Alarmvorrichtung 48 wenigstens ein
akustisches Alarmelement 481 und wenigstens ein Lichtalarmelement 482 (vergleiche 3).
Das akustische Alarmelement 481 kann beispielsweise ein
Summer oder Lautsprecher sein. Das Lichtalarmelement 482 kann
eine oder mehrere Leuchtdioden umfas sen. Das akustische Alarmelement 481 und
das Lichtalarmelement 482 können daher die Funktionen
des Alarms mit Klang und Licht realisieren. Das akustische Alarmelement 481 und das
Lichtalarmelement 482 sind jeweils in den Alarmöffnungen 154c des
Oberflächendeckels 154 der Handgriffhülle 15 aufgenommen
und gehalten, um selektiv akustische und Lichtalarmsignale durch
die Alarmöffnungen 154c zu zeigen.
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Die
Leistungseinheit 49 stellt eine Arbeitsleistung dem Drehmomentsensor 30,
dem Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41, dem Mikroprozessor 42,
dem bidirektionalen, drahtlosen Empfänger/Überträgermodul 43,
der Displayschnittstelle 44, der Displayvorrichtung 45,
der Hintergrundbeleuchtungsplatte 46, den Druckschaltern 47 und
der Alarmvorrichtung 48 bereit. Die Leistungseinheit 49 ist
nicht auf eine spezielle Form beschränkt und in einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird als Beispiel eine Gleichstrom (DC)-Batterie
für die Leistungseinheit 49 gewählt.
Die Leistungseinheit 49 ist zwischen der positiven Elektrodenfeder 133 und
der negativen Elektrodenfeder 134 der Stromversorgungs-Haltebalken 13, 14 aufgenommen,
wodurch die positiven und negativen Anschlüsse der Leistungseinheit 49 durch
die positive Elektrodenfeder 133 und die negative Elektrodenfeder 134 Leistung
für den Drehmomentsensor 30, den Analog-Digital-Umwandlungsschaltkreis 41,
den Mikroprozessor 42, das bidirektionale drahtlose Empfänger/Übertragungsmodul 43,
die Displayschnittstelle 44, die Displayvorrichtung 45,
die Hintergrundbeleuchtungsplatte 46, die Druckschalter 47 und
die Alarmvorrichtung 48 bereitstellt.
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Bezug
nehmend auf die 5 bis 7 wird wenigstens
ein Kontrollempfänger 45 zum Empfang von Drehmomentwertdaten
bereitgestellt, die in drahtloser Weise von dem Verarbeitungsschaltkreis 40 übertragen
werden. Der Kontrollempfänger 50 ist mit wenigstens
einer externen elektronischen Vorrichtung 300 zur Übertragung
der Drehmomentwertdaten zu der elektronischen Vorrichtung 300 verbunden,
die sich an einem entfernten Ort befinden kann. Die elektronische
Vorrichtung 300 ist nicht auf eine spezielle Form beschränkt
und ein PC wird als Beispiel verwendet. Andere persönliche
Datenverarbeitungsvorrichtungen wie Notebook Computer oder industrielle
Computer mit ähnlichen Funktionen werden auch als innerhalb
des Schutzbereichs der Erfindung liegend betrachtet.
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Der
Kontrollempfänger 50 ist nicht auf eine spezielle
Form beschränkt und in einer Ausführungsform ist
der Kontrollempfänger 50 aus einem oberen Gehäuseelement 51,
einem unteren Gehäuseelement 52 und wenigstens
einem Empfängerschaltkreis 53 aufgebaut. Das obere
Gehäuseelement 51 bildet an einer seiner Außenflächen
wenigstens eine Displayzone 511 und eine Vielzahl von Druckschalteröffnungen 512.
Die Displaylöcher 511a, 511b sind in
der Displayzone 511 definiert. Eine transparente Blende 511c ist
in der Displayzone 511 aufgenommen und bedeckt diese. Das
obere Gehäuseelement 51 umfasst eine Vielzahl
von Montagelöchern 513, die darin ausgebildet
sind.
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Das
untere Gehäuseelement 52 bildet in sich eine Vielzahl
von Durchbrüchen 521, die den Montagelöchern 513 des
oberen Gehäuseelements 51 entsprechen, um darin
Schrauben 522 zur Sicherung des oberen und unteren Gehäuseelements 51, 52 aneinander
aufzunehmen.
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Der
Empfängerschaltkreis 53 ist nicht auf eine spezielle
Form beschränkt und in einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst der Empfängerschaltkreis 53 ein
bidirektionales, drahtloses Empfangs-/Sendemodul 531, einen
Mikroprozessor 532, Statusindikatoren 533, 534,
die Kommunikationsschnittstellen 535, 536 und
eine Leistungsversorgungsvorrichtung 537. Das bidirektionale
drahtlose Empfänger/Sendemodul 531 empfängt
die Drehmomentwertdaten, die von dem bidirektionalen, drahtlosen
Empfangs/Übertragungsmodul 53 der Verarbeitungseinheit 40 übertragen
werden. Der Mikroprozessor 532 ist mit dem bidirektionalen,
drahtlosen Empfangs/Übertragungsmodul 531 verbunden,
um die Übertragung und den Empfang einer entfernten Übertragung
von Drehmomentwertdaten zu steuern, die von dem bidirektionalen,
drahtlosen Empfangs/Übertragungsmodul 531 empfangen werden.
Die Statusindikatoren 533, 534 sind mit dem Mikroprozessor 532 verbunden,
um von dem Mikroprozessor 532 zur Anzeige des Status der
Drahtlosübertragung der bidirektionalen, drahtlosen Empfangs/Übertragungsmodule 531 und
zur Übertragung gesteuert zu werden. Die Statusindikatoren 533, 534 können
durch die Displaylöcher 511a, 511b in
der Displayzone 511 des oberen Gehäuseelement 51 beobachtet
werden.
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Die
Kommunikationsschnittstellen 535, 536 sind mit
dem Mikroprozessor 532 und der elektronischen Vorrichtung 300 verbunden,
um die von dem Mikroprozessor 532 empfangenen Drehmomentwertdaten
auf die elektronische Vorrichtung 300 an einen entfernten
Ort zu übertragen. Die Kommunikationsschnittstellen 535, 536 sind
zwischen den oberen und unteren Gehäuseelementen 51, 52 aufgenommen. Die
Kommunikationsschnittstellen 535, 536 sind nicht
auf eine spezielle Form beschränkt und als Beispiel werden
RS-232 Kommunikationsschnittstellen und USB (Universal Serial Bus)
Schnittstellen verwendet. Andere Kommunikationsschnittstellen wie beispielsweise
RS-485, die die gleiche Funktion erfüllen, werden als innerhalb
des Schutzbereichs der Erfindung liegend betrachtet.
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Die
Leistungsversorgungsvorrichtung 537 ist zwischen den oberen
und unteren Gehäuseelementen 51, 52 aufgenommen,
um eine Gleichstromarbeitsspannung für das bidirektionale
drahtlose Empfangs/Übertragungsmodul 531, den
Mikroprozessor 532, die Statusindikatoren 533, 534 und
die Kommunikationsschnittstellen 535, 536 bereitzustellen.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 537 ist nicht auf eine
spezielle Form beschränkt und ein Wechselstrom/Gleichstrom – Gleichrichteranschluss
wird in der vorliegenden Erfindung für die externe Verbindung mit
einem Wechselstrom/Gleichstromtransformator 400 einer Gleichstromleistungsversorgung
als Beispiel gewählt.
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Bezug
nehmend auf 8 wird ein anderes Ausführungsbeispiel
des Empfängerschaltkreises 53 des Kontrollempfängers 50 nach
der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei der Mikroprozessor 532 mit einer
Displayschnittstelle 532a verbunden ist, die extern mit
einer Displayvorrichtung 500 verbunden ist, um den von
dem bidirektionalen, drahtlosen Empfänger/Überträgermodul 531 empfangenen
Drehmomentwert und den Status der drahtlosen Übertragung und
des Betriebs der von den Kommunikationsschnittstellen 535, 536 ausgeführten
Datenübertragung in die Ferne darzustellen.
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Die
bidirektionale drahtlose Kommunikation zwischen dem bidirektionalen,
drahtlosen Empfänger/Überträgermodul 43 des
Verarbeitungsschaltkreises 40 und dem Empfängerschaltkreis 53 des Kontrollempfängers 50 ist
nicht auf einen speziellen Modus oder ein Protokoll beschränkt
und in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
als Beispiel eine drahtlose Radiofrequenz (RF)-Anwendung gewählt.
Andere Arten der drahtlosen Übertragung und des Empfangs
wie beispielsweise drahtloses USB, Blue Tooth, Infrarot (IR), Amplitudenverschiebungsverschlüsselung
(ASK) oder Frequenzverschiebungsverschlüsselung (FSK) werden
auch als innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung
liegend betrachtet.
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Bezug
nehmend auf 9 wird die Anwendung eines Drehmomentschlüssels 100 nach
der vorliegenden Erfindung illustriert, wobei mehrere Schlüsselkörper 10 vorgesehen
sind, die jeweils einen Verarbeitungsschaltkreis 40 umfassen,
der Drehmomentwertdaten, die von einem mit dem Werkzeugkopf 12 des
entsprechenden Körpers 10 gekoppelten Werkzeugstücks 200 aufgeräumt
werden, zu dem Empfängerschaltkreis 43 eines gemeinsamen
Kontrollempfängers 50 übertragen. Der
Kontrollempfänger 50 nutzt die Kommunikationsschnittstelle 535 oder 536 um
die Drehmomentwertdaten auf eine entfernte elektronische Vorrichtung 300 zu übertragen.
Der Verarbeitungsschaltkreis jedes Körpers 10 stellt
einem lokalen Nutzer die Betriebsfunktionen der Darstellung des
Drehmomentwerts in Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung,
des Alarms, der Dateneingabe, der Speicherung, der Nachverfolgung
gemessener Drehmomentwerte, der Speicherung von Spitzendrehmomentwerten
und ferner der bidirektionalen Übertragung zwischen jedem
Verarbeitungsschaltkreis und dem Kontrollempfänger 50 zur
Verfügung, wobei der Kontrollempfänger 50 all die
Drehmomentwertdaten zur nachfolgenden Verwendung und Verwaltung
auf die entfernte elektronische Vorrichtung 300 übertragen
kann.
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Der
oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschriebene
Drehmomentschlüssel mit drahtloser Datenübertragungsfunktion
bildet veranschaulichende Beispiele der technischen Lösung
und der Maßnahmen, die von der vorliegenden Erfindung vorgenommen
werden und es sei bemerkt, dass die Idee der vorliegenden Erfindung
in verschiedenen Formen verkörpert werden kann und nicht
auf die oben angegebene Beschreibung beschränkt ist. Daher
ist es, obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die
bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, für
den Fachmann offensichtlich, dass ein Spektrum von Modifikationen
und Änderungen vorgenommen werden kann, ohne von dem Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten
Ansprüche definiert werden soll.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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