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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmomentschlüssel, insbesondere eine Justierstruktur des mechanischen Drehmomentschlüssels.
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Stand der Technik
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Bei einem Drehmomentschlüssel lässt sich ein definiertes Anzugsmoment einstellen und bei Überschreiten des Einstellwertes wird eine Warnung ausgegeben. Solche mechanisch funktionierende Drehmomentschlüssel weisen eine Auslösevorrichtung auf und ein elastisches Element hält die Auslösevorrichtung fest. Außerdem verfügt der Drehmomentschlüssel noch über eine Justiervorrichtung, welche die auf die Auslösevorrichtung ausgeübte Federkraft verändern kann. An dem Griffteil ist ein Indikatorfenster mit Skala vorgesehen, dadurch wird der voreingestellte Wert des Anzugsmomentes angezeigt. Wenn in der Anwendung die auf einen Gewindebolzen bzw. eine Gewindemutter aufgebrachte Kraft den eingestellten Wert überschreitet, entsteht eine Vibration oder ein Ton wird ausgegeben. Wenn der Anwender die Vibration bzw. den Ton erfährt, nimmt er zur Kenntnis, dass der eingestellte Wert bereits erreicht ist.
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Nach langzeitigem Gebrauch des Drehmomentschlüssels kommt es ansatzweise zum Verschleiß an der Auslösevorrichtung, was dazu führt, dass das voreingestellte Anzugsmoment nicht mehr dem realen Moment entspricht, sprich, es besteht ein Differenz zwischen dem eingestellten und dem realen Anzugsmoment. Beispielsweise hat der Anwender ein Anzugsmoment von 2 Nm eingestellt, hingegen beträgt das tatsächlich vom Drehmomentschlüssel auf den Gewindebolzen bzw. die Gewindemutter übertragene Anzugsmoment nur 1,6 Nm. Daraus resultiert, dass der Gewindebolzen bzw. die Gewindemutter nicht ausreichend durch den Schlüssel festgezogen worden ist, was eventuell die Zuverlässigkeit und die Sicherheit der mechanischen Anlagen oder der Gebäude gefährdet.
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Sollten sich bei den mechanischen Drehmomentschlüsseln immer Abweichungen ergeben, muss der Anwender dann den Schlüssel zurück an den Hersteller bzw. den Einzelhändler schicken, um Teile austauschen bzw. erneut justieren zu lassen. Der Anwender verfügt aber nicht über die Möglichkeit, selbst zu justieren.
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Inhalte der Erfindung
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Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mechanischen Drehmomentschlüssel zur Verfügung zu stellen, wobei der Drehmomentschlüssel mit Drehmomentjustierfunktion ausgestattet ist, sodass der Anwender gegebenenfalls selbst den Drehmomentschlüssel justieren kann.
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Dem Gegenstand der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Justierstruktur eines mechanisch funktionierenden Momentschlüssels bereitzustellen. Der Momentschlüssel umfasst eine mechanisch wirkende Auslösevorrichtung und eine Momenteinstellvorrichtung. Des Weiteren ist ein elektronisches Drehmomentmessgerät eingebaut. In der vorliegenden Erfindung wird durch diese de ,,Elektronik justiert Mechanik’’ dann der Drehmomentwert des Momentschlüssels einjustiert.
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Figurenliste
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Um weitergehend einen besseren Einblick in die Aufgaben, die Merkmale sowie die Vorzüge der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, wird nachstehend anhand etlicher Ausführungsbeispiele sowie unter Zuhilfenahme von beigefügten Figuren auf die Erfindung eingegangen.
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Die 1 zeigt die Draufsicht des Momentschlüssels des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Die 2 zeigt die Seitenansicht des Momentschlüssels des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Die 3 zeigt die Schnittansicht der 2 durch die Schnittlinie 3-3.
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Die 4 zeigt die Schnittansicht der 1 durch die Schnittlinie 4-4.
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Die 5 zeigt in Vergrößerungsform die lokale Ansicht der 3.
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Die 6 zeigt in Vergrößerungsform die lokale Ansicht der 4.
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Die 7 zeigt die Explosionszeichnung eines Teils des ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Die 8 zeigt den elektronischen Ablaufplan des ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Die 9 zeigt eine örtliche Schnittansicht des ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Die 10 zeigt einen erfindungsgemäßen Ablaufplan, wo veranschaulicht wird, wie das Drehmoment des Schlüssels justiert wird.
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Die 11 zeigt den Schnittansicht des Momentschlüssels zur Verdeutlichung des Zustandes beim Justieren des Momentschlüssels.
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Die 12 zeigt die örtliche Schnittansicht des zweiten vorteilhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Die 13 zeigt die örtliche Schnittansicht des dritten vorteilhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Die 14 zeigt die örtliche Schnittansicht des vierten vorteilhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Die 15 zeigt die Draufsicht des Momentschlüssels auf das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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[technische Umsetzung]
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Mit Verweis auf die 1 bis 4 handelt es sich um ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schlüssel 10 ist ein mechanisch wirkender Momentschlüssel, welcher eine mechanische Auslösevorrichtung umfasst. Gleichzeitig ist er auch mit elektronischen Teilen ausgestattet und umfasst ein Drehmomentmessgerät und eine elektronische Anzeige. Die erfindungsgemäße Auslegung dient dazu, anhand der elektronischen Bauteile das Drehmoment der mechanischen Struktur zu justieren.
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Es wird im Folgenden auf die Struktur des Momentschlüssels eingegangen. Bezug wird hierbei auf die 3 bis 5 genommen. Der Schlüssel 10 umfasst einen Rohrkörper 20 sowie einen am vorderen Teil des Rohrkörpers 20 angeordneten Kopf 22. Bei dem Kopf 22 kann es sich um einen Maulschlüssel oder einen Ratschenringschlüssel handeln, wobei dies jedoch nicht ausschließlich auf die Ausführungsbeispiele beschränkt werden soll. Der Kopf 22 des Schlüssels 10 dreht sich zum Lösen oder Festziehen der Schraubenverbindungen (Gewindebolzen oder Schraubenmutter) oder Knarrenverbindungen. Eine Schwenkstange, welche ein spiegelsymmetrischer Stangenkörper ist, ist drehbar an dem vorderen Teil des Rohrkörpers 20 angeordnet. Die Schwenkstange ist in der Lage, um die Drehachse 251, welche am vorderen Teil des Rohrkörpers 20 angeordnet ist, hin und her zu schwenken. Der hintere Teil der Schwenkstange 25 befindet sich mitten im Rohrkörper 20, das vordere Teil der Schwenkstange 25 ist an dem Kopf 22 des Rohrkörpers 20 befestigt.
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Ein Stemmglied 30, ein elastisches Element (gestauchte Spiralfeder) 32 sowie ein Verschiebestück 34 sind der Reihenfolge nach in dem Rohrkörper 20 angeordnet. Das Stemmglied 30 befindet sich hinter der Schwenkstange 25 und lässt sich innerhalb des Rohrkörpers 20 translatorisch verschieben, eine rotatorische Bewegung ist aber nicht zugelassen. Mitten in dem Verschiebestück 34 befindet sich ein Innengewinde 35. Das elastische Element 32 ist zwischen dem Stemmglied 30 und dem Verschiebestück 34 angeordnet. Die Front- und Rückseite des elastischen Elementes 30 stemmen sich jeweils elastisch gegen das Stemmglied 30 und das Verschiebestück 34.
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Eine Anpassungsstruktur 40 umfasst ein vorhin erwähntes Verschiebestück 34, einen über das hintere Teil des Rohrkörpers 20 gestülpten Handgriff 42 sowie ein in dem Rohrkörper 20 befindliches Anpassungselement 44. Das Anpassungselement 44 lässt sich in dem Rohrkörper 20 verdrehen, aber nicht verschieben. Das Anpassungselement 44 ist entweder direkt oder durch ein weiteres Verbindungselement mit dem Handgriff 42 verbunden. Bei dem vorderen Teil handelt es sich um eine Gewindeschraube 45, die fest in die Gewindebohrung 35 des Verschiebestücks 34 eingeschraubt wird. Wird der Handgriff 42 gedreht, dreht sich das Anpassungselement 44 mitsamt dem Handgriff 42. Die Gewindeschraube 45 treibt das Verschiebestück 34 entlang des Rohrkörpers 20 an, sodass die Position des Verschiebestücks 34 entsprechend verstellt wird. Somit lässt sich ebenfalls die Druckkraft, die das elastische Element 32 auf das Stemmglied 30 ausübt, entsprechend einstellen. Der Handgriff 42 lässt sich von dem hinteren Teil des Rohrkörpers 20 entfernen, sodass die Verbindung zum Anpassungselement 44 ebenfalls aufgehoben ist. Eine Seitenkappe 46 lässt sich demontierbar in das vordere Ende des Handgriffs 42 einstecken und an der Seitenkappe 46 befindet sich eine Skala.
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Aus 6 geht eine Auslösevorrichtung 50 hervor, welche zwischen der Schwenkstange 25 und dem Stemmglied 30 angeordnet ist. Wenn das auf den Schlüssel übertragene Moment größer als das Voreingestellte ist, wird die Auslösevorrichtung 50 betätigt. Die Auslösevorrichtung lässt sich in verschiedenen Ausgestaltungsformen ausführen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Art von Auslösevorrichtung bereitgestellt, welche eine erste Vertiefung 52, die hinter dem hinteren Teil der Schwenkstange 25 angeordnet ist, eine an dem vorderen Teil des Stemmgliedes 30 angeordnete zweite Vertiefung 54 sowie einen würfel- oder quaderförmigen Stemmblock 55 umfasst. Der Stemmblock 55 weist auf den beiden Seiten jeweils Kontakt mit den zwei Vertiefungen 52, 54 auf. Die Breite der zwei Vertiefungen 52, 54 ist größer bzw. gleich der des Stemmblocks 55. Da die Federkraft des elastischen Elementes 32 sich auf das Stemmglied 30 auswirkt, wird der Stemmblock 55 durch das Stemmglied 30 und die Schwenkstange 25 elastisch festgeklemmt.
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Wenn die Auslösevorrichtung 50 sich im Normalzustand befindet, liegen die zwei Vertiefungen 52, 54 einander gegenüber. Die vordere und hintere Seite des Stemmblocks 55 weisen jeweils Kontakt mit den zwei Vertiefungen auf.
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Es sei hierbei auf die 5 und 7 verwiesen. Der erfindungsgemäße Schlüssel weist eine mechanische Anzeigevorrichtung auf, vereinfacht gesagt, weist diese Anzeigevorrichtung ein durchsichtiges Sichtfenster 24, welches auf der Frontseite des Rohrkörpers 20 angeordnet ist, ein Durchsichtsstück 23, welches auf dem Sichtfenster 24 vorgesehen und mit einer Messlatte 231 versehen ist, einen Deckel 26, der auf den Rohrkörper 20 aufgesetzt wird und das Durchsichtsstück 23 befestigt, eine Skala 28, auf der Skalastriche 281 aufgedruckt sind und in der Längsrichtung eine Rille 231 angeordnet ist, sowie ein Verbindungselement, bei dem es sich um eine Gewindeschraube 283 handelt, wobei die Gewindeschraube durch die Rille durchgeht und die Skala 28 durch Schraubverbindung an dem Verschiebestück 34 befestigt, sodass die Skala 28 durch das Verschiebestück 34 mitgezogen wird und durch das Sichtfenster 24 dann direkt ablesbar wird. Wie aus der 2 hervorgeht, kann der Anwender durch das Durchsichtsstück 23 die Skala direkt ablesen, um somit das an dem Schlüssel voreingestellte Drehmoment direkt zu erfassen. Der Rohrkörper 20 enthält noch einen Hohlraum. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Hohlraum um eine längs des Rohrkörpers verlaufende Durchgangsrille 29. Die Gewindeschraube 283 ist direkt in der Durchgangsrille 29 angeordnet. Aufgrund dieser durch die Durchgangsrille 29 durchgehenden Gewindeschraube 283, vermag das in dem Rohrkörper 20 befindliche Verschiebestück 34 verschoben aber niemals verdreht zu werden.
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Abgesehen von der mechanischen Struktur umfasst der erfindungsgemäße Momentschlüssel ferner noch ein elektronisches Teil, um den Drehmomentschlüssel entsprechend zu justieren. Wie man bei der 6 feststellt, ist mindestens auf der einen Seite der Schwenkstange 25 eine Eindellung 27 vorgesehen, in die mindestens ein Drehmomentmessgerät 60, wie z.B. ein Vorspannungsmessgerät oder ein Dehnungsmessstreifen eingesetzt wird, um die Verformung der Schwenkstange zu erfassen.
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Aus der 2 geht eine erfindungsgemäße Anzeigeeinheit hervor. Beispielsweise ist eine elektronische Anzeigeeinheit 72 mit LCD-Display an dem Rohrkörper 20 angeordnet. Der Rohrkörper 20 ist mit dem Drehmomentmessgerät 60 elektrisch verbunden. Der durch das Drehmomentmessgerät erfasste Drehmomentwert lässt sich auf der elektronischen Anzeigeeinheit 72 digital anzeigen. Anders formuliert, wie es in der 5 ersichtlich ist, wird in der vorliegenden Erfindung eine elektronische Vorrichtung 70 auf dem Rohrkörper 20 montiert, welche ein Gehäuse 71, eine elektronische Anzeigeeinheit 72, eine Schaltungseinheit (beispielsweise eine bedruckte Leiterplatte 74) sowie mindestens einen Druckknopf 76 umfasst, wobei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei solche Druckknöpfe vorhanden sind. Das Gehäuse 71 ist fest auf dem Rohrkörper 20 montiert. Hingegen sind die elektronische Anzeigeeinheit 72, die Leiterplatte 74 sowie die zwei Druckknöpfe 76 in dem Gehäuse angeordnet. Außerdem sind die elektronische Anzeigeeinheit 72, die zwei Druckknöpfe 76 sowie die Leiterplatte 74 elektrisch miteinander verbunden. Das Drehmomentmessgerät 60 ist elektrisch ebenfalls mit der Leiterplatte 74 verbunden. Durch die Ansteuerung der Schaltungseinheit wird der von dem Drehmomentmessgerät 60 ermittelte Drehmomentwert auf der Anzeigeeinheit 72 angezeigt. Die zwei Druckknöpfe dürfen etliche unterschiedliche Funktionalitäten ausführen, wie z.B. An- und Abschalten, Eingeben von Werten, Optionen Auswählen, Einstellen, Abspeichern usw., wobei sich die Funktionalitäten nicht auf die vorhin erwähnten beschränken sollen.
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Wie aus der 7 ersichtlich ist, umfasst die elektronische Vorrichtung 70 einen Mikrocontroller 80, eine elektrisch mit dem Mikrocontroller 80 verbundene Umwandlungseinheit 82, einen EEPROM-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory) 84, sowie das vorhin erwähnte Drehmomentmessgerät 60 sowie die Anzeigeeinheit 72. Ferner sind ein LED-Leuchter, ein Summer sowie ein Vibrator 86 vorhanden. An einer geeigneten Stelle des Schlüssels bzw. in der elektronischen Vorrichtung 70 ist eine Stromversorgung vorhanden.
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Beim Einsatz von dem erfindungsgemäßen Schlüssel 10 wird hauptsächlich das mechanische Teil eingesetzt, um festzustellen, ob der voreingestellte Drehmomentwert erreicht ist. Wie bereits erwähnt, wird bei der Einstellung des Drehmomentes an dem Momentschlüssel das Verschiebestück 34 von der Anpassungsstruktur 40 mitgezogen, um entsprechend die Federkraft des elastischen Elementes 32 zu verändern. Wenn das elastische Element 32 mit einer relativ großen Federkraft das Stemmglied 30 drückt, wird der Schlüssel auf ein hohes Drehmoment eingestellt, es muss dann ein hohes Drehmoment vorhanden sein, um die Auslösevorrichtung 50 auslösen zu können. Wenn das elastische Element 32 umgekehrt mit einer relativ kleinen Federkraft das Stemmglied 30 drückt, dann ist der Momentschlüssel auf ein kleines Moment eingestellt. Der Anwender liest dann mithilfe der Skalastriche 281 der Skala 28 den entsprechenden Wert ab.
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Falls der Anzugsmoment an dem Momentschlüssel 10 den voreingestellten Wert erreicht, wird die Auslösevorrichtung 50 herausrutschen bzw. herausspringen. Wie aus der 9 hervorgeht, können das hintere Ende der Schwenkstange 25 sowie das Stemmglied 30 seitlich hin und her schwenken. Somit entsteht zwischen den zwei Vertiefungen 52, 54 eine seitliche Verschiebung und der Stemmblock 55 ist verdreht. Die zwei Eckpunkte des Stemmblocks haben jeweils Kontakt mit einer der zwei Vertiefungen. Wenn die Auslösevorrichtung 50 aber betätigt wird, werden Ton und Vibration ausgegeben. Anhand solcher Effekte stellt der Anwender auch leicht fest, dass der voreingestellte Momentwert bereits erreicht worden ist. Bei der normalen Anwendung wird die Stromversorgung zum elektronischen Teil nicht angeschaltet, sprich, das Drehmomentmessgerät 60 wird nicht eingesetzt, um festzustellen, ob ein voreingestellter Drehmomentwert bereits erreicht worden ist.
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Nach dem Gebrauch für eine gewisse Zeit tritt an der Auslösevorrichtung 50 Verschleiß auf, was auch zur Folge hat, dass die vom elastischen Element 32 auf das Verschiebestück 34 übertragene Federkraft vermindert wird. Somit kommt es auch zur Abweichung. Beispielsweise zeigt die Skala 28 an, dass der an dem Momentschlüssel 10 voreingestellte Wert 2 Nm ist. Tatsächlich beträgt der reale Momentwert 1,6 Nm. In dem Moment wird die elektronische Vorrichtung herangezogen, um den Schlüssel einzujustieren.
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Die 10 veranschaulicht den Ablaufplan für die Justierung der mechanischen Bauteile anhand der elektronischen Vorrichtung. Die Schwenkstange, das elastische Element, das Verschiebestück sowie die Auslösevorrichtung und die Verstellvorrichtung bilden zusammen die mechanische Struktur. Das Drehmomentmessgerät sowie die elektronische Vorrichtung bilden zusammen die elektronische Struktur des Momentschlüssels. Die Justierung läuft in folgenden Schritten ab:
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Durchs Drücken auf den Druckknopf 76 wird die elektronische Vorrichtung 70 mit Strom versorgt, die elektronische Vorrichtung ist somit betriebsbereit.
- 2. Einstellen des Drehmomentes bei der mechanischen Struktur, wobei das Drehmoment benötigt wird, um die Schraubenelemente entsprechend festzuhalten.
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Mithilfe der Anpassungsstruktur 40 wird die mechanische Struktur des Momentschlüssels auf ein gewisses Drehmoment eingestellt. Das Drehmoment der mechanischen Struktur ist der Drehmomentwert, den die Auslösevorrichtung 50 benötigt, um in Funktion gesetzt zu werden. Beispielsweise beträgt der Wert 3 Nm (Auf der Skala wird entsprechend der Wert angezeigt).
- 3. Das Drehmomentmessgerät ermittelt den Wert des Drehmomentes, bei dem die Auslösevorrichtung ausgelöst wird.
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Man dreht den Momentschlüssel 10, währenddessen erfährt die Schwenkstange 25 eine elastische Verformung. Das Drehmomentmessgerät 60 detektiert die Dehnung der Schwenkstange 25, um rechtzeitig das an dem Momentschlüssel vorhandene Drehmoment zu erfassen. Die Kraft wird kontinuierlich erhöht, bis die Auslösevorrichtung 50 dann ausgelöst wird. Somit erfasst das Drehmomentmessgerät 60, wie groß der Drehmomentwert ist, bei dem die Auslösevorrichtung 50 des Momentschlüssels 10 ausgelöst wird, was auch der tatsächliche Drehmomentwert ist. Das elektronische Drehmomentmessgerät 60 ist in der Lage, das Drehmoment exakt zu ermitteln, somit wird auch das tatsächlich an dem Schlüssel vorhandene Moment exakt wiedergegeben.
- 4. Die Anzeigeeinheit zeigt entweder das Moment beim Auslösen der Auslösevorrichtung oder das größte vorhandene Moment. Der Summer summt, die LED-Lampe leuchtet auf und es fängt zur Warnung an zu vibrieren.
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Beim Auslösen der Auslösevorrichtung ermittelt das Drehmomentmessgerät 60 die Verformung an der Schwenkstange 25 und entsprechend dann den Drehmomentwert und zeigt den dann auf der Anzeigeeinheit 72 an. Anderenfalls wird der größte auftretende Drehmomentwert angezeigt. Sprich, der auf der Anzeige angezeigte Momentwert ist der größte vorkommende Wert während der ganzen Justierung. In der vorliegenden Erfindung wird der größte Momentwert aufgezeichnet. Der aufgezeichnete bzw. der angezeigte Drehmomentwert ist das größte an der Auslösevorrichtung 50 auftretende Drehmoment.
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Es lassen sich außerdem LED-Leuchte, Summer sowie Vibrator an dem Schlüssel vorsehen, sodass der Anwender beim Auslösen der Auslösevorrichtung mittels Lichterscheinung, Töne bzw. Vibration entsprechend gewarnt wird.
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Es wird geprüft, ob das mechanisch an dem Schlüssel eingestellte Drehmomentwert dem durch die Sensorik detektierten entspricht.
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Der durch das Drehmomentmessgerät 60 detektierte und auch auf der Anzeige angezeigte Drehmomentwert (im Folgenden wird dies als elektronisch erfasster Drehmomentwert genannt) wird mit dem mechanisch an dem Schlüssel eingestellten Drehmomentwert (sprich, der auf der Skala angezeigte Drehmomentwert, im Folgenden mechanischer Drehmomentwert genannt) verglichen. Die beiden mögen voneinander abweichen. Beispielsweise beträgt der elektronisch erfasste Wert 2,7 Nm, was mit dem voreingestellten mechanischen Drehmomentwert von 3 Nm nicht übereinstimmt. In dem Fall wird zum Schritt 2 zurückgekehrt. Anhand der Abweichung (0,3 Nm) wird dann der Schlüssel erneut verstellt. Die Justierungsschritte laufen wie beschrieben weiter.
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Die Justierung hat sich vollzogen, es wird abgeschaltet.
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Nach den vorerwähnten Schritten 2 bis 5 hat sich die Justierung vollzogen. Der jetzige mechanische Drehmomentwert stimmt mit dem elektronisch erfassten Drehmomentwert überein. Somit ist die Justierung beendet. Die mechanische Vorrichtung erhält wieder den richtigen Drehmomentwert. Anschließend wird die Stromversorgung der elektronischen Vorrichtung 70 abgeschaltet, und die Justierung ist vollendet.
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Nach der Justierung befindet sich der mechanische Drehmomentwert zwischen dem 0,96- und dem 1,04-fachen des elektronischen erfassten Drehmomentwertes, sodass die Genauigkeitsanforderung gut erfüllt ist. Idealerweise beträgt der mechanische Wert genau das 1,04-fache des elektronisch ermittelten Wertes.
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Die vorliegende Erfindung sieht vor, anhand der elektronischen Vorrichtung die mechanische Struktur entsprechend zu justieren. Der Kernpunkt der Auslegung lautet: Die Auslösevorrichtung 50 befindet sich auf der Mittellinie C der Schwenkstange 25, sprich, die zwei Vertiefungen 52, 54 und der Stemmblock entfallen alle auf die Mittellinie C und nicht außerhalb der Mittellinie C. Vorzugsweise befindet sich der Mittelpunkt der Auslösevorrichtung genau auf der Mittellinie C. Es ergibt sich aus der Untersuchung des Erfinders, dass, wenn die Auslösevorrichtung 50 genau auf der Mittellinie der Schwenkstange 25 befindlich ist, der durch das Drehmomentmessgerät 60 erfasste Drehmomentwert genau dem realen Drehmoment beim Auslösen der Auslösevorrichtung entspricht. Wenn die Auslösevorrichtung 50 um die Mittellinie verschoben ist (sprich, nicht genau auf der Mittellinie befindlich), dann ergibt sich eine Abweichung zwischen dem durch das Drehmomentmessgerät 60 erfassten und dem in der Realität beim Auslösen der Auslösevorrichtung auftretenden Drehmoment. Schlimmstenfalls beläuft sich die Abweichung auf bis zu 10 Prozent.
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Aus der 11 ist ersichtlich, wie das Drehmoment der mechanischen Struktur angepasst werden kann. Aufgrund Verschleißerscheinung der Auslösevorrichtung 50 kommt es immer wieder zur Verminderung der Federkräfte des elastischen Elementes 32 und folglich zu Ungenauigkeit der Drehmomentwerte. Die Justierung dient dazu, dem elastischen Element 32 die richtigen Drehmomentwerte zurückzuverleihen. Der Anwender schiebt das Verschiebestück 34 der Auslösevorrichtung 50 entgegen, um die Federkraft des elastischen Elementes zu steigern, um die aufgrund Verschleißerscheinung entstandene Federkraftverminderung entsprechend auszugleichen. Kommt es zu Abweichungen, zeigt die Skala 28 auch nicht mehr richtig an, deshalb muss die Skala bezüglich der Position auf dem Verschiebestück verlegt werden. Deshalb lautet der Schritt 2: Der Handgriff 42 der Anpassungsstruktur 40 wird abgelöst, wie aus der 11 ersichtlich ist, die kleine Gewindeschraube 283 wird losgedreht, um die Skala 28 loszulösen, die Skala 28 wird dann anhand des elektronisch erfassten Drehmomentwertes nach hinten und auf die richtige Position verschoben und anschließend festgeklemmt, sodass die Skala 28 jetzt wieder den richtigen Drehmomentwert anzeigt. Nach der Justierung entspricht der auf der Skala angezeigte Wert wieder dem durch das Drehmomentmessgerät 60 erfassten Drehmomentwert.
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Aus der 12 geht das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels 10 hervor, dabei finden die Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels hierbei auch Verwendung. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lässt sich der Schritt 2 anderweitig durchführen. Die Seitenkappe 46 wird von dem Handgriff 42 entfernt. Somit kommen die Durchgangsrille 29 und die kleine Gewindeschraube 283 zum Vorschein. Man kann somit direkt eingreifen und die Position der Skala 28 zurecht schieben. Nachdem die Skala 28 zurecht gerückt worden ist, wird die Seitenkappe 46 wieder auf das vordere Teil des Handgriffs montiert, um die Durchgangsrille 29 zu bedecken. Somit muss der Handgriff 42 bei der Anpassung der mechanischen Struktur des Schlüssels nicht extra entfernt werden.
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Die Anpassung der Skala 28 ist leicht zu handhaben, deshalb ist der Anwender in der Lage, selber die Anpassung durchzuführen, Zurücksenden an die Hersteller bzw. die Lieferanten ist nicht vonnöten.
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Aus der 13 geht das dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels 10 hervor, wobei dieselben Bezugszeichen auch hier Verwendung finden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine andere Gestaltungsform der Auslösevorrichtung 50 bekannt gemacht. Die Auslösevorrichtung 50 umfasst ein Rollelement 90 (Kugel oder Zylinder) sowie zwei Kreisstangen 91, 92, wobei die Kreisstangen vor dem Stemmglied 30 und hinter der Schwenkstange 25 angeordnet sind und das Rollelement 90 ist mit den zwei Kreisstangen 91, 92 kontaktiert. In gleicher Weise befindet sich die Auslösevorrichtung 50 auf der Mittellinie C der Schwenkstange 25, sodass das durch das Drehmomentmessgerät 60 erfasste Drehmoment dem realen beim Auslösen der Auslösevorrichtung 50 auftretenden Drehmoment entspricht. Das bedeutet, dass die zwei Kreisstangen 91, 92 jeweils symmetrisch um die Mittellinie C angeordnet sind und dass das Rollelement 90 auch auf der Mittellinie C befindlich ist.
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Bei der 14 handelt es sich um das vierte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels, dabei wird eine neue Ausgestaltungsform der Auslösevorrichtung 50 offenbart. Die Auslösevorrichtung 50 umfasst ein Rollelement 90 (Kugel oder Zylinder) sowie einen bogenförmige Delle 94, wobei das Rollelement 90 und die bogenförmige Delle 94 an dem vorderen Teil des Stemmgliedes 30 und hinter der Schwenkstange 25 angeordnet sind und wobei das Rollelement 90 eine Ankontaktierung an die Delle 94 aufweist. Dadurch befindet sich die Auslösevorrichtung 50 ebenfalls auf der Mittellinie C der Schwenkstange 25. Vereinfacht ausgedrückt heißt es, dass sowohl das Rollelement 90 als auch die Delle 94 sich auf der Mittellinie befinden.
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Bei der 15 handelt es sich um die Draufsicht des fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die vorgenannte Skalaplatte sowie das Sichtfenster nicht vorgesehen. Der Rohrkörper 20 ist um den Umfang mit Skalastrichen 281 ausgestattet. Das Anpassungselement 44 der Anpassungsstruktur 40 ist über eine Gewindeverschraubung in dem Rohrkörper 20 untergebracht. Das vordere Teil des Rohrkörpers stemmt sich gegen ein Verschiebestück bzw. ein elastisches Element, dabei lässt sich die Verbindungsart des Handgriffs 42 sowie das Anpassungselement 44 aufwärts zum Rohrkörper verstellen. Wird der Handgriff 42 gedreht, wird das Drehmoment des Schlüssels 10 entsprechend eingestellt. Das Anpassungselement 44 wird mitsamt dem Handgriff 42 entlang der Längsachse des Rohrkörpers verschoben, um somit die Federkraft des elastischen Elementes zu variieren. Die Frontkante 421 des Handgriffs 42 bildet mitsamt der Skala 281 so eine Anzeigestruktur. Der Wert, der an der Frontkante 421 angezeigt wird ist nämlich das eingestellte Drehmoment des Schlüssels. Tritt eine Drehmomentabweichung an dem Schlüssel 10 auf, werden die üblichen Justierungsschritte durchgeführt. Die Verbindung zwischen dem Handgriff 42 und dem Anpassungselement 44 wird aufgehoben, anhand des elektronisch erfassten Drehmomentwertes wird der Handgriff 42 entsprechend neu eingestellt, sodass die Frontkante 421 wiederum wieder den richtigen Wert auf der Skala anzeigt. Schließlich wird die Verbindung zwischen dem Handgriff 42 und dem Anpassungselement 44 wieder hergestellt, somit ist auch der Justiervorgang vollendet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei der Justierung der Abstand zwischen dem Handgriff 42 und dem Anpassungselement 44 entsprechend variiert, sodass die dem vorderen Teil des Handgriffs 42 befindliche Frontkante 421 den richtigen Wert auf der Skala anzeigt.
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In der vorliegenden Erfindung wird der Drehmomentschlüssel mithilfe der leicht zu handhabenden mechanischen Struktur verwendet. Was die Genauigkeit des Schlüssels anbelangt, wird Gebrauch von einer elektronischen Struktur gemacht, sodass beim Auftreten von Verschleiß an der Auslösevorrichtung die elektronische Vorrichtung zum Ausgleich der Abweichung bzw. zur Justierung eingesetzt wird, um die Genauigkeit der mechanischen Struktur wieder herzustellen. Außerdem ist der Anwender selbst in der Lage, die Justierung durchzuführen.
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Die vorhin erwähnten Ausführungsbeispiele dienen nur der Veranschaulichung. Dabei ist die Erfindung nicht auf die erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise sollen die Auslösevorrichtung und die Anpassungsstruktur des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels nicht ausschließlich auf die beschriebene Ausgestaltungsform beschränkt sein.
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Zusammenfassend wird in der vorliegenden Erfindung ein mit einer Justierfunktion ausgestatteter Drehmomentschlüssel offenbart, wobei der erfindungsgemäße Drehmomentschlüssel eine mechanische Vorrichtung sowie eine elektronische Vorrichtung umfasst, wobei die mechanische Vorrichtung einen Rohrkörper aufweist, in dem dann eine Schwenkstange, ein Stemmglied, ein elastisches Element, eine Auslösevorrichtung, eine Anpassungsstruktur sowie eine mechanische Skalastruktur zur Anzeige des eingestellten Drehmomentes dort untergebracht sind, wobei die elektronische Vorrichtung mindestens ein Drehmomentmessgerät sowie eine Anzeigeeinheit umfasst, wobei das Drehmomentmessgerät zur Erfassung der Verformung der Schwenkstange auf der einen Seite der Schwenkstange angeordnet ist, und wobei, wenn das Drehmoment der mechanischen Vorrichtung justiert werden soll, an dem Drehmomentschlüssel dann Kraft ausgeübt wird und das Drehmomentmessgerät den Drehmomentwert bei der Auslösung der Auslösevorrichtung detektiert und die mechanische Vorrichtung dann anhand des Drehmomentmessgerätes dem detektierten Drehmomentwert angepasst wird, sodass die Abweichung entsprechend ausgeglichen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehmomentschlüssel
- 20
- Rohrkörper
- 22
- Kopf
- 23
- Durchsichtsstück
- 24
- Sichtfenster
- 25
- Schwenkstange
- 251
- Drehachse
- 26
- Deckel
- 27
- Eindellung
- 28
- Skala
- 281
- Skalastriche
- 282
- Rille
- 283
- Gewindeschraube
- 29
- Durchgangsrille
- 30
- Stemmglied
- 32
- elastisches Element
- 40
- Anpassungsstruktur
- 34
- Verschiebestück
- 35
- Innengewinde
- 42
- Handgriff
- 44
- Anpassungselement
- 45
- Gewindeschraube
- 46
- Seitenkappe
- 50
- Auslösevorrichtung
- 52
- erste Vertiefung
- 54
- zweite Vertiefung
- 55
- Stemmblock
- 60
- Drehmomentmessgerät
- 70
- elektronische Vorrichtung
- 71
- Gehäuse
- 72
- Anzeigeeinheit
- 74
- Schaltungseinheit
- 76
- Druckknopf
- 90
- Rollelement
- 91, 92
- Kreisstange
- 94
- Delle
