DE202012102497U1

DE202012102497U1 - Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment

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Publication number: DE202012102497U1
Application number: DE201220102497
Authority: DE
Original assignee: Kabo Tool Co
Current assignee: Kabo Tool Co
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2022-07-06
Also published as: TW201338932A; US9000936B2; US20130249700A1

Abstract

Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment, das umfasst: – einen Hauptkörper (10), an dessen mindestens einem Ende ein Antriebskopf (11) angeordnet ist, der ein Werkstück antreiben kann; und – einen Drehmomentdetektor (20), eine Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) und eine Warneinheit (40), wobei der Drehmomentdetektor (20), die Steuer- und Anzeigevorrichtung (20) und die Warneinheit (40) am Hauptkörper (10) angeordnet und aneinander elektrisch angeschlossen sind, wobei der Drehmomentdetektor (20) eine Durchbiegungsbelastung des Hauptkörpers (10) ermittelt und somit einen Drehmomentwert (T) ausgibt, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) dem Einstellen eines Einstellwerts (τ) dient und den Drehmomentwert (T) des Drehmomentdetektors (20) empfangen kann, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) ein Rechenwerk aufweist, das den Drehmomentwert (T) mit dem Einstellwert (τ) vergleichen kann, wobei die Warneinheit (40) einen ersten, einen zweiten und einen dritten Warnmodus (51, 52, 53) und drei farbige Lichtquellen (41, 42, 43) unterschiedlicher Farben umfasst, wobei...

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Schraubenschlüssel, insbesondere einen Drehmomentschlüssel mit Warnhinweis auf das Drehmoment.
Stand der Technik
Mit der Entwicklung der Industrie erhöht sich der Anspruch an die Präzision der Anpresskraft von Schraubelementen erheblich. Dafür sind Schraubenschlüssel mit Warnhinweis auf den Drehmomentwert entwickelt worden.
Aus der TW I316890 ist ein vom Anmelder der vorliegenden Anmeldung hervorgebrachtes elektronisches Drehmomentwerkzeug mit mehrfarbiger Warnanordnung bekannt, das einen Schraubenschlüssel-Hauptkörper aufweist, an dem ein Anzeigebildschirm angeordnet ist, der mit einem Farbwiedergabemodul versehen ist. Wenn ein Datensatz einer bestimmten Arbeit nicht den voreingestellten Bereich erreicht, wird das Farbwiedergabemodul mit einem ersten Farblicht den damaligen Wert zeigen. Wenn sich der Datensatz dem voreingestellten Bereich annähert, wird es mit einem zweiten Farblicht den damaligen Wert zeigen. Wenn der Datensatz den voreingestellten Bereich überschreitet, wird es mit einem dritten Farblicht den damaligen Wert zeigen, um eine Warnung bzw. einen Warnhinweis zu geben. Das elektronische Drehmomentwerkzeug mit mehrfarbiger Warnanordnung ist uneingeschränkt bei jeder Umgebung einsetzbar und macht den Benutzer mit Licht unterschiedlicher Farben aufmerksam, wobei der Benutzer durch die der Reihe nach allmählich stattfindende Zunahme der Lichtstärke auf die Änderung der Arbeitsdaten wirksam hingewiesen wird.
Aus der TW 20117928 ist ein Verfahren zum Warnen mit farbigem Licht für ein digitales Drehmomentwerkzeug bekannt, wobei das digitale Drehmomentwerkzeug einen Hauptkörper aufweist, an dem ein Rechenwerk und eine Anzeigeeinheit angeordnet sind, wobei beim Rechenwerk ein Drehmomentsollwert eingestellt ist, mit dem mehrere Vergleichsmodi in unterschiedlichen Prozentsätzen eingestellt werden, wobei die Vergleichsmodi alle entsprechend an die Anzeigeeinheit angeschlossen sind. In der TW 201117928 sind für die Vergleichsmodi jeweils die Intervalle von unter 80%, 80%~100% und über 100% des vorgegebenen Drehmomentsollwerts definiert, wobei die Anzeigeeinheit nach den unterschiedlichen Vergleichsmodi Licht unterschiedlicher Farben ausstrahlt, wobei der Benutzer an der Farbe des ausgegebenen Lichts das Intervall, in dem sich das Drehmoment befindet, feststellen kann, um die Einsatzleistung zu steigern.
Aus der TW M360114 ist ein einstückiges, digitalgesteuertes Werkzeug bekannt, das als ein Schraubenschlüssel ausgeführt ist, der ein digital gesteuertes Anzeigesystem und mehrere Leuchtdioden(LED)-Anzeigeelemente aufweist, wobei dadurch auf den erreichten Drehmomentwert des Schraubenschlüssels hingewiesen wird, dass die LED-Anzeigeelemente der Reihe nach aufleuchten.
Bei den vorher genannten herkömmlichen Schraubenschlüsseln wird eine Warnung nur dann ausgegeben, wenn sich der Drehmomentwert dem Einstellwert annähert, wobei der Annäherungsausmaß des Drehmomentwerts und des Einstellwerts nicht eingeschränkt ist. Bei den herkömmlichen Schraubenschlüsseln wird normalerweise beim Einstellwert ein Warnbereich grob berechnet, wie in der TW I316890 offenbart wird, wobei mit dem Warnbereich der Benutzer darauf hingewiesen wird, dass sich das Drehmoment gerade dem Einstellwert annähert. Jedoch ist der grob berechnete Warnbereich für den Benutzer bei Drehmomentbedarf mit präziserer Anpresskraftanforderung nicht hilfreich. Bei der TW 20117928 startet der Warnhinweis auf das Drehmoment verfrüht, so dass sich der Benutzer zu früh konzentrieren muss, was dazu führen kann, dass der Benutzer mit der Zeit gegenüber der Warnung immer weniger empfindlich wird oder sogar nicht mehr darauf reagiert. Beim Gebrauchsmuster TW M360114 erfolgt der Warnhinweis auf das Drehmoment mit der Anzahl der Leuchten, wobei die Genauigkeit dafür, wann der Einstellwert erreicht wird, fehlt, so dass für den Benutzer nicht möglich ist, an einem genauen Zeitpunkt mit der Kraftausübung aufzuhören.
Angesichts der vorstehenden Probleme, dass der Benutzer aufgrund einer verfrühten Warnung, eines übergroßen Warnbereiches oder einer unpräzisen Warnung den Zeitpunkt falsch feststellt, wann das eingestellte Drehmoment erreicht wird, ist ein elektronisches Handwerkzeug mit zuverlässigem Warneffekt wünschenswert.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment zu schaffen, das einen präzisen und wirksamen Warnbereich bereitstellt, um ein Versagen der Warnung zu vermeiden und somit eine zuverlässige Warnung zu erzielen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment zu schaffen, das ein Anzeigeintervallbereitstellt, mit dem eine Schaltkreishysterese oder eine aufgrund der Betätigungsträgheit verursachte kleine Drehmomentzunahme eines elektronischen Handwerkzeugs ausgeglichen werden kann.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment zu schaffen, bei dem der Benutzer seine Betätigung blitzschnell und reflektiv vornehmen kann, um das Drehmoment schnell und präzise ausüben zu können.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment, das folgendes umfasst: einen Hauptkörper, an dessen mindestens einem Ende ein Antriebskopf angeordnet ist, der ein Werkstück anpressen kann, einen Drehmomentdetektor, eine Steuer- und Anzeigevorrichtung und eine Warneinheit, wobei der Drehmomentdetektor, die Steuer- und Anzeigevorrichtung und die Warneinheit am Hauptkörper angeordnet und aneinander elektrisch angeschlossen sind, wobei der Drehmomentdetektor eine Durchbiegungsbelastung des Hauptkörpers ermittelt und somit einen Drehmomentwert ausgibt, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung dem Einstellen eines Einstellwerts dient und den Drehmomentwert des Drehmomentdetektors empfangen kann, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung ein Rechenwerk aufweist, das den Drehmomentwert mit dem Einstellwert vergleichen kann, wobei die Warneinheit einen ersten, einen zweiten und einen dritten Warnmodus und dreifarbige Lichtquellen unterschiedlicher Farben umfasst, wobei die drei Warnmodi jeweils den farbigen Lichtquellen entsprechen und somit Licht unterschiedlicher Farben ausstrahlen können. Nachdem die Steuer- und Anzeigevorrichtung den Drehmomentwert mit dem Einstellwert verglichen hat, wird der entsprechende Warnmodus in der Warneinheit gemäß dem Warnmodusintervall, in das der Drehmomentwert fällt, betrieben, wobei für den ersten, den zweiten und den dritten Warnmodus jeweils Intervalle von 96%~99%, 99%~104% und 104%~110% des Einstellwerts definiert sind.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment, das folgendes umfasst: einen Hauptkörper, an dessen mindestens einem Ende ein Antriebskopf angeordnet ist, der ein Werkstück anpressen kann, einen Drehmomentdetektor, eine Steuer- und Anzeigevorrichtung und eine Warneinheit, wobei der Drehmomentdetektor, die Steuer- und Anzeigevorrichtung und die Warneinheit am Hauptkörper angeordnet und aneinander elektrisch angeschlossen sind, wobei der Drehmomentdetektor eine Durchbiegungsbelastung des Hauptkörpers ermittelt und somit einen Drehmomentwert ausgibt, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung dem Einstellen eines Einstellwerts dient und den Drehmomentwert des Drehmomentdetektors empfangen kann, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung ein Rechenwerk aufweist, das den Drehmomentwert mit dem Einstellwert vergleichen kann, wobei die Warneinheit einen ersten, einen zweiten, einen dritten Warnmodus, einen Schwellenmodus und dreifarbige Lichtquellen unterschiedlicher Farben umfasst, wobei die drei Warnmodi jeweils den farbigen Lichtquellen entsprechen und somit Licht unterschiedlicher Farben ausstrahlen können, wobei der Schwellenmodus keiner farbigen Lichtquelle entspricht und so kein farbiges Licht ausstrahlt. Nachdem die Steuer- und Anzeigevorrichtung den Drehmomentwert mit dem Einstellwert verglichen hat, wird der entsprechende Warnmodus in der Warneinheit gemäß dem Modusintervall, in das der Drehmomentwert fällt, betrieben, wobei für den ersten, den zweiten und den dritten Warnmodus jeweils Intervalle von 96%~99%, 99%~104% und 104%~110% des Einstellwerts definiert sind, wobei der Schwellenmodus in den zweiten Warnmodus fällt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Handwerkzeugs mit Warnhinweis auf das Drehmoment.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Ablaufs der Änderung des Drehmoments des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs mit Warnhinweis auf das Drehmoment.
3 zeigt ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs mit Warnhinweis auf das Drehmoment.
4A zeigt einen Ablaufplan des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs.
4B zeigt einen Ablaufplan eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs.
5A bis 5D zeigen das erfindungsgemäße Handwerkzeug in unterschiedlichen Warnmodi mit unterschiedlichen Drehmomentwerten.
Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
Aus 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Handwerkzeugs mit Warnhinweis auf das Drehmoment ersichtlich, das als ein elektronischer Schraubenschlüssel ausgeführt ist, der einen Hauptkörper 10 aufweist, an dessen einem Ende ein Antriebskopf 11 angeordnet ist, der dem Anpressen eines Werkstücks dient. Am Hauptkörper 10 sind ein Drehmomentdetektor 20, eine Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 und eine Warneinheit 40 angeordnet, wobei der Drehmomentdetektor 20, die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 und die Warneinheit 40 aneinander elektrisch angeschlossen sind.
Der Drehmomentdetektor 20 ist als ein Dehnungsmessstreifen ausgeführt und nahe dem Antriebskopf 11 angeordnet. Der Drehmomentdetektor 20 kann eine Durchbiegungsbelastung des Handwerkzeugs (i. e. des Hauptkörpers 10 des Schraubenschlüssels) ermitteln und gemäß der Durchbiegungsbelastung einen Drehmomentwert T ausgeben.
Die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 ist als eine Vorrichtung zur Signalverarbeitung und zum Datenanzeigen ausgeführt, dient dem Einstellen eines Einstellwerts τ und kann den Drehmomentwert T des Drehmomentdetektors 20 empfangen. Die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 kann wie in diesem Ausführungsbeispiel ein Anzeigefeld 31, ein Tastenmodul 32 und ein Rechenwerk (nicht dargestellt) umfassen. Der Benutzer stellt mit dem Tastenmodul 32 einen Einstellwert τ ein, der im Anzeigefeld 31 angezeigt wird. Wenn der Benutzer den elektronischen Schraubenschlüssel betätigt, um ein Werkstück anzupressen, wird die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 den Drehmomentwert T empfangen, wobei im Anzeigefeld 31 der tatsächlich ausgeübte Drehmomentwert T angezeigt wird, wobei das Rechenwerk den Drehmomentwert T mit dem Einstellwert τ vergleichen kann. Dabei ist die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 als ein Berührungsfeld ausgeführt, bei dem ein Einstellen durch Anklicken oder ein Eingaben durch manuelles Schreiben vornehmbar ist, wobei jedoch die Erfindung nicht auf die Ausführungsform des Anzeigefeldes 31 und des Tastenmodus 32 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eingeschränkt ist.
Die Warneinheit 40 weist mindestens einen ersten, einen zweiten und einen dritten Warnmodus 51, 52, 53 und drei farbige Lichtquellen 41, 42, 43 unterschiedlicher Farben auf. Die Warnmodi 51, 52, 53 entsprechen jeweils den farbigen Lichtquellen 41, 42, 43, so dass in unterschiedlichen Warnmodi Licht unterschiedlicher Farben ausgestrahlt wird. Da der Schaltkreis des elektronischen Schraubenschlüssels an ein Anzeigemodul, an unterschiedliche Materialien wie Leuchtdioden (LED) und organische Leuchtdioden (OLED) oder an einen Dehnungsmessstreifen angeschlossen wird, kann eine Hysterese des Schaltkreises entstehen, die die Präzision des Anzeigens des Drehmoments beeinträchtigen kann. Außerdem verursacht die Betätigungsträgheit des Benutzers leicht einen Drehmomentfehler, weil die Betätigungsträgheit dazu führt, dass der Drehmomentwert beim Stoppen der Kraftausübung etwas größer wird als der gewünschte Drehmomentwert, der beim Aufhören mit der Kraftausübung bleiben soll. Um solche ähnliche Fehler auszugleichen, gleichzeitig den wirksamen Warnbereich zu erreichen und einen verfrühten Start des Warnhinweises auf das Drehmoment wie beim Stand der Technik zu vermeiden, damit der Benutzer das Erreichen des gewünschten Drehmoments nicht verschätzt, sind die Warnmodi 51, 52, 53 als drei unabhängige Intervalle ausgeführt, die dem Einstellwert τ naheliegen und unterschiedlich proportional sind.
Im Ausführungsbeispiel der Erfindung sind für den ersten, den zweiten und den dritten Warnmodus 51, 52, 53 jeweils Intervalle von 96%~99%, 99%~104% und 104%~110% des Einstellwerts τ definiert. Wenn der Benutzer den Schraubenschlüssel betätigt und allmählich eine Kraft ausübt, wird der Drehmomentdetektor 20 einen Drehmomentwert T ausgeben, wobei das Rechenwerk der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 den Drehmomentwert T empfängt und ihn mit einem voreingestellten Einstellwert τ vergleicht. Die Warneinheit 40 erhält das Verhältnis nach dem Vergleich des Drehmomentwerts T mit dem Einstellwert τ und stellt den Warnmodusintervall fest, in das das Verhältnis fällt. Auf diese Weise werden unterschiedliche Warnmodi betrieben, so dass die entsprechenden farbigen Lichtquellen aufleuchten. Dabei umfassen die farbigen Lichtquellen 41, 42, 42 eine gelbe, eine grüne und eine rote Lichtquelle. In den Warnmodi betreibt die Warneinheit 40 nur die den Warnmodi jeweils entsprechenden farbigen Lichtquellen.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die farbigen Lichtquellen 41, 42, 42 als drei außerhalb der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 am Hauptkörper 10 angeordnete LEDs oder OLEDs ausgeführt, die an die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 elektrisch angeschlossen sind. Die farbigen Lichtquellen 41, 42, 42 können mit der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 zusammen modularisiert werden und so gemeinsam mit der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 in den Hauptkörper 10 eingebaut werden. Die farbigen Lichtquellen 41, 42, 42 können bei unterschiedlichem Drehmomentausmaß Licht unterschiedlicher Farben ausstrahlen, so dass der Benutzer an der Farbe erkennen kann, welches Drehmoment er auf das Handwerkzeug bereits ausgeübt hat. Somit sind die außerhalb der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 unabhängig angeordneten farbigen Lichtquellen nicht auf das Ausführungsbeispiel eingeschränkt. Alternativ können LED-Streifen durch Umwickeln, verstreut oder parallel am Hauptkörper 10 oder an der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 angebracht werden, um den Lichtausstrahlbereich zu vergrößern und somit den Warneffekt zu verstärken. Die farbigen Lichtquellen 41, 42, 43 können in die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 eingebaut werden und durch das Anzeigefeld 31 der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 Licht ausstrahlen, wobei am Anzeigefeld 31 Farbänderungen stattfinden, die den Benutzer verstärkt warnen können.
Die Warneinheit 40 weist ferner ein Lauterzeugungselement auf, das in diesem Ausführungsbeispiel ein Summer 44 ist. Die Warnmodi der Warneinheit 40 entsprechen den unterschiedlichen Lautstärken oder/und Pausenfrequenzen. Das heißt, dass die Stimmzustände der Warnmodi nach der Lautstärke und/oder der Pausenfrequenz eingeordnet werden. Die Warneinheit 40 stellt gemäß dem Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ das Warnmodusintervall, in das das Drehmoment fällt, fest und veranlasst somit den Summer 44 dazu, unterschiedliche Stimmzustände auszugeben. Beispielsweise ist beides möglich, dass entweder eine allmähliche Zunahme der Lautstärke oder eine allmähliche Zunahme der Pausenfrequenz in einem und demselben Warnmodus vorhanden ist und dass diese beiden gleichzeitig in einem und demselben Warnmodus vorhanden sind. Alternativ kann es vorgesehen werden, dass die Lautstärke des Summers 44 im zweiten Warnmodus 52 größer ist als die im ersten Warnmodus 51 oder dass die Pausenfrequenz im zweiten Warnmodus 52 größer ist als die im ersten Warnmodus 51, wobei die Änderungen der Lautstärke und der Pausenfrequenz ebenfalls einzeln oder gleichzeitig vorhanden sein können.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Ablaufs der Veränderung des Drehmoments des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs mit Warnhinweis auf das Drehmoment. Wenn der Benutzer das Handwerkzeug betätigt und allmählich eine Kraft ausübt, wird das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ allmählich zunehmen und sich den eingestellten Warnmodi der Warneinheit 40 annähern. Da für den ersten, den zweiten und den dritten Warnmodus 51, 52, 53 der Warneinheit 40 die drei Intervalle von 96%~99%, 99%~104% und 104%~110% des Einstellwerts τ definiert sind, können die farbigen Lichtquellen in den Warnmodi entweder andauernd leuchten, in einer allmählich zunehmenden Frequenz blinken oder derart Licht ausstrahlen, dass die Blinkfrequenz der farbigen Lichtquelle der aktuellen Phase wieder höher sein kann als die der farbigen Lichtquelle der vorhergehenden Phase. Der Summer 44 kann derart konzipiert werden, dass die Lautstärke immer größer wird, immer gleich bleibt, oder dass die Pausenfrequenz der Laute zunimmt oder dass verschiedene Veränderungen der Lautstärke und -frequenz gemischt werden.
Weiter wird auf 3, 4A und 5A bis 5C verwiesen. Der Ablauf der Warnung des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs mit Warnhinweis auf das Drehmoment wird wie folgt dargestellt.
Schritt S1: vor dem Anziehen eines Werkstücks wird an der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs ein Einstellwert τ mit 100 Fuss/Pfund (Ft-Lb) eingestellt;
Schritt S2: mit einer allmählichen Kraftausübung des Benutzers erhält die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 vom Drehmomentdetektor 20 einen allmählich zunehmenden Drehmomentwert T und vergleicht ununterbrochen den Drehmomentwert T mit dem Einstellwert τ;
Schritt S3: wenn das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner ist als 96%, herrscht der Nichtwarnzustand; liegt das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ aber bei 96%, wird die Warneinheit 40 angetrieben, in den Warnzustand einzutreten;
Schritt S4: es wird festgestellt, ob das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner ist als 99%; ist das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner als 99%, befindet sich die Warneinheit 40 im ersten Warnmodus 51; liegt das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ bei 99%, folgt der Schritt S5; wie in 5A gezeigt, wird der Drehmomentwert bei Zunehmen auf 97 Fuss/Pfund (Ft-Lb) in den ersten Warnmodus 51 (ins Intervall von 96%~99% des Einstellwerts τ) fallen, wobei die gelbe Lichtquelle 41 der Warneinheit 40 allmählich häufiger blinkt und der Summer 44 mit Pause Laut ausgibt, um den Benutzer darauf hinzuweisen, dass sich der Drehmomentwert T nun dem Einstellwert 100 Fuss/Pfund (Ft-Lb) angenähert hat;
Schritt S5: es wird festgestellt, ob das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ, welches Verhältnis sich durch das von der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 vorgenommene Vergleichen ergibt, kleiner ist als 104%; ist das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner als 104%, befindet sich die Warneinheit 40 im zweiten Warnmodus 52; liegt das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ bei 104%, folgt der Schritt S6; wie in 5B gezeigt, wird der Drehmomentwert bei Zunehmen auf 99 Fuss/Pfund (Ft-Lb) in den zweiten Warnmodus 52 (ins Intervall von 99%~104% des Einstellwerts τ) fallen, wobei die gelbe Lichtquelle 41 der Warneinheit 40 in die grüne Lichtquelle 42 umgeschaltet wird und erlöscht, wobei die grüne Lichtquelle 42 immer häufiger blinkt, wobei der Summer 44 in einer im Vergleich zur vorhergehenden Phase höheren Frequenz und auch bei einer größeren Lautstärke mit Pause Laut ausgibt, um den Benutzer darauf hinzuweisen, dass der Drehmomentwert T den Einstellwert 100 Fuss/Pfund (Ft-Lb) erreichen wird, so dass dieser jederzeit mit der Kraftausübung aufhören kann;
Schritt S6: es wird festgestellt, ob das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ, das sich durch das von der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 vorgenommene Vergleichen ergibt, kleiner ist als 110%; ist das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner als 110%, befindet sich die Warneinheit 40 im dritten Warnmodus 53; liegt das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ bei 110% oder ist es größer als 110%, kommt die Warneinheit 40 in den Nichtwarnzustand zurück; wie in 5C gezeigt, wird der Drehmomentwert bei 105 Fuss/Pfund (Ft-Lb) in den dritten Warnmodus 53 (ins Intervall von 104%~110% des Einstellwerts τ) fallen, wobei nun das tatsächliche Drehmoment, das auf das Werkstück ausgeübt ist, viel größer ist als das erforderliche voreingestellte Drehmoment. Wenn ein übermäßiges Drehmoment eine Spannung zwischen dem Werkstück und dem festzuschraubenden Gegenstand überlässt, kann die Spannung das Schrauben beeinträchtigen oder das Werkstück oder den festzuschraubenden Gegenstand zerstören; in dieser Phase wird eine wirksame Warnung benötigt, wobei die Warneinheit 40 die grüne Lichtquelle 42 in die rote Lichtquelle 43 umschaltet, wobei die grüne Lichtquelle 42 erlöscht, wobei die rote Lichtquelle 43 nicht blinkt, sondern andauernd leuchtet, wobei der Summer 44 nicht mit Pause, sondern andauernd und mit erhöhter Lautstärke Laut ausgibt, wobei der sich durch Umschalten des grünen und des roten Lichts zwischen die beiden Warnmodi 52, 53 ergebende Kontrast den Benutzer klar auf den Eingang in eine Risikophase hinweisen kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Handwerkzeugs mit Warnhinweis auf das Drehmoment ist die Warneinheit 40 ferner mit einem Schwellenmodus 54 für einen Wert versehen, der den Einstellwert überschreitet, wobei der Schwellenmodus 54 weder einer farbigen Lichtquelle 41, 42, 43 noch einem Lauterzeugungselement entspricht, wie in 3 gezeigt wird. Gleichzeitig ist aus 2 und 4B ersichtlich, dass der Schwellenmodus 54 in den zweiten Warnmodus 52 fällt, wobei das Intervall des Schwellenmodus 54 mit 99.5%~100.5% des Einstellwerts τ definiert ist; wenn der Drehmomentwert T nach dem Vergleichen mit dem Einstellwert τ in den Schwellenmodus 54 fällt, werden all die farbigen Lichtquellen 41, 42, 43 der Warneinheit 40 nicht aufleuchten und wird der Summer 44 stumm bleiben, wobei in dieser Phase der Benutzer darauf hingewiesen wird, dass der Drehmomentwert T bald den Einstellwert 100 Fuss/Pfuns (Ft-Lb) überschreiten wird und der Benutzer deshalb sofort mit der Kraftausübung aufhören soll.
Im Folgenden werden die im Vergleich zum vorherigen Ausführungsbeispiel unterschiedlichen Schritte kurz dargestellt.
Wenn im Schritt S4 des Warnablaufs das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ bei 99% liegt, folgt der Schritt 51.
Schritt S51: es wird durch einen Vergleich der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 festgestellt, ob das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner ist als 99.5%; ist das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner ist als 99.5%, tritt die Warneinheit 40 in den zweiten Warnmodus 52 ein; liegt das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ bei 99.5%, folgt der Schritt S52.
Schritt S52: es wird durch einen Vergleich der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 festgestellt, ob das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner ist als 100.5%; ist das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner ist als 100.5%, tritt die Warneinheit 40 in den Schwellenmodus 54 ein; wie in 5D gezeigt, fällt ein Drehmomentwert T beim Erreichen des Wertes 99,8 Fuss/Pfund (Ft-Lb) in den Schwellenmodus 54 (das Intervall von 99.5%~100.5% des Einstellwerts τ) ein, wobei die Warneinheit 40 weder aufleuchtet noch Laut ausgibt, die grüne Lichtquelle 42 des zweiten Warnmodus 52 erlöscht und der Summer 44 auch mit dem Lautausgeben aufhört; wenn die Warneinheit 40 weder aufleuchtet noch Laut ausgibt, wird der Benutzer mit einer künstlichen Abnormalität doppelt darauf hingewiesen, sofort mit der Kraftausübung aufzuhören; liegt das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ bei 100.5%, folgt der Schritt S53.
Schritt S53: es wird durch einen Vergleich der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 festgestellt, ob das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner ist als 104%; ist das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ kleiner ist als 104%, tritt die Warneinheit 40 in den zweiten Warnmodus 52 zurück; liegt das Verhältnis des Drehmomentwerts T und des Einstellwerts τ bei 104%, folgt der Schritt S6.
In diesem Ausführungsbeispiel wird im zweiten Warnmodus 52 die Warnungsweise aufgrund einer künstlichen Abnormalität definiert: beim Eintritt in den zweiten Warnmodus 52 konzentriert sich der Benutzer auf den angezeigten Drehmomentwert T und rechnet bereits damit, dass der Einstellwert τ jederzeit erreicht wird; sobald der Benutzer merkt, dass das Handwerkzeug weder aufleuchtet noch Laut ausgibt, wird umgekehrt darauf hingewiesen, so dass der Benutzer blitzschnell das Erreichen des Einstellwerts feststellt und sodann intuitiv mit der Kraftausübung aufhört, wobei ein derartiger blitzschneller, reflektiver Betriebsmodus dem Benutzer eine schnelle und präzise Betätigung ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment ist insofern vorteilhaft, als es einen wirksamen Warnbereich bereitstellt, mit dem eine Schaltkreishysterese oder eine aufgrund der Betätigungsträgheit des Benutzers verursachte kleine Drehmomentzunahme eines elektronischen Schraubenschlüssels ausgeglichen werden kann. Des Weiteren wird das beim Stand der Technik bekannte Problem des verfrühten Zeitpunkts des Hinweises auf das Drehmoment vermieden, so dass der Benutzer den Zeitpunkt des Erreichens des Drehmoments besser feststellen kann, wobei das erfindungsgemäße Handwerkzeug dadurch eine zuverlässige Warnung gewährleistet. Ein weiterer Vorteil darin besteht, dass der Benutzer durch eine angemessene Auswahl des Warnbereiches seine Betätigung blitzschnell reflektiv vornehmen kann, um das Drehmoment schnell und präzise ausüben zu können.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment zu schaffen, das einen Betriebsmodus aufweist, der dem Benutzer eine sofortige Reflexion erleichtert, um das Drehmoment schnell und präzise drehen zu können.
Die Erfindung betrifft somit ein Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment, umfassend einen Hauptkörper 10, an dessen mindestens einem Ende ein Antriebskopf 11 angeordnet ist, der ein Werkstück anziehen kann, einen Drehmomentdetektor 20, eine Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 und eine Warneinheit 40, wobei der Drehmomentdetektor 20, die Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 und die Warneinheit 40 aneinander elektrisch angeschlossen sind, wobei der Drehmomentdetektor 20 einen Drehmomentwert T empfängt, wobei mit der Steuer- und Anzeigevorrichtung 30 ein Einstellwert τ eingestellt werden kann, mit dem der Drehmomentwert T verglichen werden kann, wobei die Warneinheit 40 einen ersten, einen zweiten und einen dritten Warnmodus 51, 52, 53 umfasst, wobei die drei Warnmodi 51, 52, 53 jeweils einer farbigen Lichtquelle 41, 42, 43 entsprechen, wobei die Farben der drei Lichtquellen 41, 42, 43 unterschiedlich sind, wobei die drei Warnmodi 51, 52, 53 jeweils einem Intervall entsprechen, wobei die drei Intervalle dem Einstellwert naheliegen und unterschiedlich proportional sind. Nach dem Vergleich des Drehmomentwerts mit dem Einstellwert wird die entsprechende farbige Lichtquelle 41 oder 42 oder 43 gemäß dem Warnmodus, in den das Drehmoment fällt, betrieben, um Licht auszustrahlen, an dessen Farbe der Benutzer die Drehmomentgröße, die er auf das Handwerkzeug ausgeübt hat, erkennen kann.
Die oben dargestellten Ausführungsbeispiele dienen zur Beschreibung der Erfindung und sollen nicht die Schutzansprüche beschränken.
Bezugszeichenliste

10: Hauptkörper
11: Antriebskopf
20: Drehmomentdetektor
30: Steuer- und Anzeigevorrichtung
31: Anzeigefeld
32: Tastenmodul
40: Warneinheit
41, 42, 43: farbige Lichtquelle
44: Summer
51, 52, 53: erster, zweiter, dritter Warnmodus
54: Schwellenmodus
S1~S5, S51~S53, S6: Schritt
τ: Einstellwert
T: Drehmomentwert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

TW 316890 [0003, 0006]
TW 20117928 [0004, 0006]
TW 360114 [0005, 0006]

Claims

Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment, das umfasst: – einen Hauptkörper (10), an dessen mindestens einem Ende ein Antriebskopf (11) angeordnet ist, der ein Werkstück antreiben kann; und – einen Drehmomentdetektor (20), eine Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) und eine Warneinheit (40), wobei der Drehmomentdetektor (20), die Steuer- und Anzeigevorrichtung (20) und die Warneinheit (40) am Hauptkörper (10) angeordnet und aneinander elektrisch angeschlossen sind, wobei der Drehmomentdetektor (20) eine Durchbiegungsbelastung des Hauptkörpers (10) ermittelt und somit einen Drehmomentwert (T) ausgibt, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) dem Einstellen eines Einstellwerts (τ) dient und den Drehmomentwert (T) des Drehmomentdetektors (20) empfangen kann, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) ein Rechenwerk aufweist, das den Drehmomentwert (T) mit dem Einstellwert (τ) vergleichen kann, wobei die Warneinheit (40) einen ersten, einen zweiten und einen dritten Warnmodus (51, 52, 53) und drei farbige Lichtquellen (41, 42, 43) unterschiedlicher Farben umfasst, wobei die drei Warnmodi (51, 52, 53) jeweils den farbigen Lichtquellen (41, 42, 43) entsprechen und somit Licht unterschiedlicher Farben ausstrahlen können, wobei nach dem Vergleichen des Drehmomentwerts (T) mit dem Einstellwert (τ) durch die Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) der entsprechende Warnmodus in der Warneinheit (40) gemäß dem Warnmodusintervall, in das der Drehmomentwert (T) fällt, betrieben wird, wobei für den ersten, den zweiten und den dritten Warnmodus (51, 52, 53) jeweils Intervalle von 96%~99%, 99%~104% und 104%~110% des Einstellwerts (τ) definiert sind.
Handwerkzeug mit Warnhinweis auf das Drehmoment, das umfasst, – einen Hauptkörper (10), an dessen mindestens einem Ende ein Antriebskopf (11) angeordnet ist, der ein Werkstück antreiben kann; und – einen Drehmomentdetektor (20), eine Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) und eine Warneinheit (40), wobei der Drehmomentdetektor (20), die Steuer- und Anzeigevorrichtung (20) und die Warneinheit (40) am Hauptkörper (10) angeordnet und aneinander elektrisch angeschlossen sind, wobei der Drehmomentdetektor (20) eine Durchbiegungsbelastung des Hauptkörpers (10) ermittelt und somit einen Drehmomentwert (T) ausgibt, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) dem Einstellen eines Einstellwerts (τ) dient und den Drehmomentwert (T) des Drehmomentdetektors (20) empfangen kann, wobei die Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) ein Rechenwerk aufweist, das den Drehmomentwert (T) mit dem Einstellwert (τ) vergleichen kann, wobei die Warneinheit (40) einen ersten, einen zweiten und einen dritten Warnmodus (51, 52, 53) und einen Schwellenmodus (54) und drei farbige Lichtquellen (41, 42, 43) unterschiedlicher Farben umfasst, wobei die drei Warnmodi (51, 52, 53) jeweils den farbigen Lichtquellen (41, 42, 43) entsprechen und somit Licht unterschiedlicher Farben ausstrahlen können, wobei der Schwellenmodus (54) keiner farbigen Lichtquelle entspricht und so kein farbiges Licht ausstrahlen kann, wobei nach dem Vergleichen des Drehmomentwerts (T) mit dem Einstellwert (τ) durch die Steuer- und Anzeigevorrichtung (30) der entsprechende Warnmodus in der Warneinheit (40) gemäß dem Warnmodusintervall, in das der Drehmomentwert (T) fällt, betrieben wird, wobei für den ersten, den zweiten und den dritten Warnmodus (51, 52, 53) jeweils Intervalle von 96%~99%, 99%~104% und 104%~110% des Einstellwerts (τ) definiert sind, und wobei der Schwellenmodus (54) in den zweiten Warnmodus (52) fällt.
Handwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Schwellenmodus (54) ein Intervall von 99.5%~100.5% des Einstellwerts (τ) definiert ist.
Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die farbigen Lichtquellen (41, 42, 43), denen die Warnmodi (51, 52, 53) der Warneinheit (40) jeweils entsprechen, blinkend aufleuchten.
Handwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die farbigen Lichtquellen (41, 42, 43), denen die Warnmodi (51, 52, 53) der Warneinheit (40) jeweils entsprechen, in einer allmählich zunehmenden Frequenz blinken.
Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die farbige Lichtquelle (43), der der dritte Warnmodus (53) der Warneinheit (40) entspricht, andauernd leuchtet.
Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinheit (40) ferner ein Lauterzeugungselement aufweist, wobei die Warnmodi (51, 52, 53) der Warneinheit (40) jeweils unterschiedlichen Lautstärken oder/und Pausenfrequenzen entsprechen.
Handwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei demselben Warnmodus 51 oder 52 oder 53 oder/und bei unterschiedlichen Warnmodi 51, 52, 53 die Lautstärke des Lauterzeugungselements allmählich zunimmt oder/und sich die Pausenfrequenz desselben allmählich erhöht.
Handwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lauterzeugungselement, dem die farbige Lichtquelle (43) der Warneinheit (40) entspricht, andauernd Laut ausgibt.
Handwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinheit (40) ferner ein Lauterzeugungselement aufweist, wobei die Warnmodi (51, 52, 53) der Warneinheit (40) jeweils unterschiedlichen Lautstärken oder/und Pausenfrequenzen entsprechen, wobei der Schwellenmodus (54) dem Lauterzeugungselement nicht entspricht und somit keinen Laut ausgibt.