DE2932044C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Festziehen einer Schraubverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Ermitteln eines vorbestimmten Befestigungszustandes beim Festziehen einer Schraubverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Ein derartiges Gerät zum Festziehen einer Schraubverbindung sowie ein derartiges Verfahren zum Steuern des Festziehens einer Schraubverbindung sind bereits aus der US-PS 40 00 782 sowie der US-PS 40 74 17 bekannt. Das bekannte Gerät bzw. Verfahren dient lediglich dazu, eine Schraubverbindung im Verlaufe eines gleichmäßigen Anziehvorganges bis zu einem vorbestimmten Befestigungszustand anzuziehen, der üblicherweise durch die Streckgrenze der für die Schraubverbindung verwendeten Schraube festgelegt ist.

Aus dem Fachbuch "Grundlagen der Digitaltechnik", L. Borucki, Teubner-Verlag, Stuttgart, 1977 ist ein nach dem Kompensationsverfahren arbeitender Analog-Digital-Umsetzer bekannt.

Aus der US-PS 38 95 517 ist ein Gerät zum Festziehen einer Schraubverbindung mit einer Drehmomentmeßeinrichtung bekannt, die durch eine Brückenschaltung mit nachgeschalteter Zählerschaltung besteht. Der an der Brückenschaltung anliegende Spannungswert, der dem Drehmoment entspricht, wird mittels eines Integrators über einen Zähler gegen einen Null-Spannungswert gezählt. Aus der Zähldauer wird die Höhe des angelegten Drehmoments abgeleitet. Um lediglich eine einzige Ausgangssignalpolarität bei einem doppelpoligen Drehmomentsignal zu erreichen, wird das von der Drehmoment-Meßbrücke abgeleitete Signal nur bei einer bestimmten Polarität von dem Zähler weiterverarbeitet.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13 so weiterzubilden, daß auch bei einem intermittierenden Anziehvorgang, wie er beispielsweise mit einem Ratschen-Schrauber durchgeführt wird, eine Ermittlung des Befestigungszustands durch Auswertung des Drehmoment- Drehwinkel-Gradientensignals möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem derartigen Gerät sowie einem derartigen Verfahren durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 13 gelöst.

Durch die Nachführschaltung wird der Speicherinhalt der Speichereinrichtung unverändert gelassen, solange das Drehwinkelsignal unter einer Grenze bleibt, die durch den bisher erreichten, in der Speichereinrichtung abgespeicherten Maximalwinkel gegeben ist, wobei der Speicherinhalt lediglich dann auf den Wert des momentanen Winkelsignals gebracht wird, wenn der momentane Winkel den abgespeicherten Winkel um ein gegebenes Winkelinkrement übertrifft.

Durch die Drehmomentspeichereinrichtung wird das jeweils zuletzt festgestellte Drehmoment festgehalten und es wird bei intermittierendem Betrieb nach Erreichen des Drehmomentwertes, wie er zuletzt im Drehmomentspeicher abgespeichert war, ein neuer Drehmomentwert im Speicher abgespeichert, dies aber nur dann, wenn das neue Drehmoment größer als der alte Drehmomentwert ist. Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, daß für die Gradientenbildung immer die richtigen Drehmomentwerte herangezogen werden.

Weiterbildungen des Gerätes sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung einer Drehmoment- Drehwinkel-Kurve für eine anzuziehende Schraubverbindung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung einer Vorbelastungs- Zeit-Kurve für eine von einem Schlüssel festgezogene Schraubverbindung, der von einer Bedienungsperson betätigt wird,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Drehmomentsignal- Zeit-Kurve für eine Schraubverbindung, die von einer Bedienungsperson mittels eines Schlüssels festgezogen wird, welcher eine Meßeinrichtung für das Drehaktionsdrehmoment aufweist, das auf den Schlüssel einwirkt,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gerätes zum Festziehen einer Schraubverbindung, und

Fig. 5 einen Schnitt im Aufriß eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Teils des Gerätes.

Fig. 4 zeigt einen Klinkenschlüssel 10 mit einer Steuerschaltung 12, mit der ein Signal erzeugt werden kann, das angibt, daß die mit dem Schlüssel festzuziehende Schraubverbindung ihre Streckgrenze erreicht hat. Der Schlüssel 10 hat einen langen Handhebel 14 mit einem Handgriff 16 und einem Antriebskopf 18 auf dem dem Handgriff 16 gegenüberliegenden Ende. Ausgehend von einer Stirnfläche des Antriebskopfes 18 erstreckt sich ein Kupplungsteil 20, das ein an der Schraube angreifendes Antriebswerkzeug trägt. Das Kupplungsteil 20 ist über eine nicht gezeigte Klinkenanordnung mit dem Antriebskopf 18 gekoppelt, so daß das Kupplungsteil und das Antriebswerkzeug mit dem Antriebskopf 18 und dem Handhebel 14 während der Drehbewegung in einer Richtung verriegelt ist, um ein Festziehmoment aufzubringen, während der Antriebskopf und der Handhebel gegenüber dem Kupplungsteil und dem Antriebswerkzeug bei der Drehbewegung in der entgegengesetzten Richtung schleifen. Aufgrund dieser Anordnung kann die Schraubverbindung durch wiederholtes Drehen über einen bestimmten Winkelbereich von etwa 120° angezogen werden. An dem Handhebel 14 ist vorzugsweise relativ dicht am Antriebskopf 18 ein Dehnungsmesser 22 befestigt, der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugen kann. Das vom Dehnungsmesser 22 erzeugte Signal ist proportional zur Biegedehnung des Handhebels, die ihrerseits proportional zur Biegespannung in dem Handhebel und somit proportional zum Drehmoment ist, das der Schraubverbindung zugeführt wird.

Mit dem Antriebskopf 18 ist eine Winkelmeßeinrichtung in Form eines Potentiometers 24 verbunden, das ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das proportional zur Relativdrehung des Antriebskopfes 18 ist. Aufgrund dieses Signals wird ein Signal erzeugt, das eine inkrementale Drehung der Schraubverbindung anzeigt. Das Potentiometer 24 hat einen Abgreifarm 25 und einen Widerstand 27, der zur Bewegung mit dem Antriebskopf 18 verbunden ist. Der Abgreifarm 25 ist relativ zum Antriebskopf 18 mit Hilfe eines Kabels 26 und eines Clips 28 stationär angeordnet. Das Kabel 26 muß flexibel genug sein, um sich in eine gewünschte Form verbiegen zu lassen, muß jedoch auch ausreichend plastisch sein, um diese Form beizubehalten, wenn keine Biegekraft mehr aufgebracht wird. Ein derartiges Kabel ist am Markt erhältlich und weist einen Bleikern mit Stahlstreifen an gegenüberliegenden Stirnseiten auf, die mit einer Vinylschicht abgedeckt sind. Der Clip 28, der durch einen Magneten gebildet wird, ist so angeordnet, daß er an einem festen Bezugsteil, wie beispielsweise einem Teil der festzuziehenden Schraubverbindung angeordnet werden kann, so daß der Abgreifarm 25 des Potentiometers, der mit diesem unmittelbar gekoppelt ist, in einer festen Stellung gehalten wird. Infolge seiner Flexibilität kann das Kabel 26 derart verformt werden, daß das Clip 28 an irgendeinem zugänglichen festen Bezugspunkt angebracht werden kann. Bei stationärem Abgreifarm 25 und einem zusammen mit dem Antriebskopf 18 beweglichen Widerstand 27 ist das Ausgangssignal des Potentiometers 24 ein Analogsignal, das die Drehbewegung des Antriebskopfes 18 und somit den Drehwinkel der Schraubverbindung anzeigt.

Ein anderes Ausführungsbeispiel einer digitalen Winkelmeßeinrichtung 29 ist in Fig. 5 gezeigt. Diese Meßeinrichtung hat eine an dem Antriebskopf 18 des Schlüssels befestigte Klammer 31, eine Scheibe 33 mit hoher Trägheit, die auf einer Stange 35 gelagert ist, die sich zwischen den Boden- und Deckenteilen der Klammer 31 auf reibungslosen oder möglichst reibungsarmen Lagern erstreckt, und einen Umformer 37, der durch einen optischen Detektor mit eingebauter Lichtquelle gebildet sein kann, der an der Klammer befestigt ist. Die Scheibe 33 hat Nuten 39 oder Markierungen an ihrem Außenumfang, die von dem Umformer 37 erfaßt werden können, wenn eine Relativdrehung zwischen der Scheibe und dem Umformer während des Festziehens auftritt. Da die Scheibe 33 ein hohes Trägheitsmoment hat und auf Lagern niedriger Reibung gelagert ist, bewirkt jede Drehung des die Klammer 31 umfassenden Antriebskopfes um die Drehachse der Scheibe, daß diese stationär bleibt, da das auf die Scheibe über die Lager einwirkende Drehmoment nicht genügt, um die Scheibe zu drehen. Die Relativbewegung zwischen der Scheibe und dem Umformer 37, der über die Klammer 31 an dem Antriebskopf befestigt ist, kann daher durch das Vorbeilaufen der Nuten 39 gemessen werden, wodurch eine Anzeige der Winkelbewegung des Schlüssels erzeugt wird.

Nachfolgend wird das Festziehverfahren erläutert. Wie in der US-PS 39 82 419 beschrieben ist, kann die Streckgrenze einer Schraubverbindung durch Analysieren der Drehmoment- Drehwinkel-Kurve erfaßt werden, die für die festzuziehende Schraubverbindung aufgezeichnet werden kann.

Fig. 1 ist eine typische Drehmoment-Drehwinkel-Kurve für eine Schraubverbindung, bei der das Drehmoment längs der vertikalen Achse und der Drehwinkel längs der horizontalen Achse aufgetragen ist. Die Kurve hat einen Anfangs- oder Vorfestziehbereich, der sich vom Koordinatenschnittpunkt bis zum Punkt A erstreckt. In diesem Bereich befinden sich die zusammenpassenden Gewinde miteinander im Eingriff und die Schraubverbindung wird gedreht, wobei jedoch die Widerlagerfläche der Schraube noch nicht die benachbarte Fläche der Mutter berührt. In dem Punkt A auf der Kurve sind die durch die Schraubverbindung zusammenzufügenden Konstruktionsteile zusammengezogen worden, woraufhin das eigentliche Festziehen der Schraubverbindung beginnt. Dieser Festziehbereich liegt zwischen den Punkten A und B. Hierbei wird eine Axialkraft in der Schraubverbindung erzeugt, die auf die Konstruktionstelle als Klemmkraft wirkt. Im Punkt B ist die Proportionalitätsgrenze der Schraubverbindung überschritten. Ab diesem Punkt steigt der Drehwinkel schneller an als das aufgebrachte Drehmoment. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Punkt B als Beginn des Streckbereiches angesehen. Oberhalb des Punktes B tritt eine Belastung in der Schraubverbindung mit einer deutlich nicht linearen Anstiegsgeschwindigkeit auf. Der Punkt C entspricht der Streckgrenze der Schraubverbindung. Als Streckgrenze wird der Punkt angesehen, oberhalb dessen eine Drehung der Schraubverbindung nicht länger rein elastisch ist. Die Streckgrenze kann erfaßt werden, indem ermittelt wird, wann die augenblickliche Steigung einen bestimmten Prozentsatz, etwa 25% bis 75%, der Steigung der Kurve in ihrem Festziehbereich hat. Obwohl der Festziehbereich im wesentlichen linear ist, ist dies kein Erfordernis, da ein zeitweiliges Fressen der ineinandergreifenden Gewindegänge vorliegen kann. Die Steigung in dem Festziehbereich braucht daher keine Konstante zu sein, so daß die Streckgrenze dadurch bestimmt werden soll, wann die augenblickliche Steigung der Kurve einen bestimmten Prozentsatz der maximalen Kurvensteigung beträgt, wie dies in der US-PS 39 82 419 beschrieben ist.

Auch beim Gegenstand der vorliegenden Beschreibung wird im wesentlichen die gleiche Technik zur Bestimmung der Streckgrenze benutzt. Es werden jedoch zusätzliche Merkmale benutzt, um Unregelmäßigkeiten im Drehmomentverlauf zu berücksichtigen. Fig. 2 zeigt eine typische Spannungs-Zeit- Kurve für eine Schraubverbindung, die mit einem von Hand zu betätigenden Schlüssel festgezogen wird. In einem ersten Zeitintervall vom Koordinatennullpunkt bis zum Punkt D findet ein erstes Aufbringen des Festziehdrehmomentes statt. Während dieses Zeitintervalles steigt die Vorspannung mit der Zeit an. Außerdem gibt es ein zweites Zeitintervall vom Punkt D bis zum Punkt E, währenddessen der Schlüssel in die entgegengesetzte Richtung zum Vorbereiten eines erneuten Aufbringens eines Drehmomentes gedreht wird, währenddem die Vorspannung in der Schraubverbindung im wesentlichen konstant bleibt. Während eines zweiten Drehmomentaufbringens durch die Bedienungsperson vom Punkt E bis zum Punkt C nimmt die Vorspannung erneut mit der Zeit zu. An der Streckgrenze C soll das Festziehen unterbrochen werden. Der zeitliche Verlauf bei Betrachtung der Drehung einer Schraubverbindung entspricht dem oben beschriebenen Verlauf.

Bei Drehung des Schlüssels in entgegengesetzter Richtung vor dem erneuten Aufbringen eines Drehmomentes fällt das vom Drehmomentmesser 22 erzeugte Drehmomentsignal auf Null ab, wie dies zwischen den Punkten D und E in Fig. 3 gezeigt ist. Bei Benutzen einer Drehmoment-Meßeinrichtung zum Ermitteln der Streckgrenze muß dafür Sorge getragen werden, daß die Steuerschaltung 12 nicht eine Änderung der augenblicklichen Steigung der Kurve aufgrund des Abfalls der Drehmoment- Signale während der Zeitintervalle einer Drehung in Umgekehrter Richtung erfaßt. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Einrichtung verwendet wird, die feststellt, daß das augenblickliche Drehmoment-Signal nicht unter einen bestimmten Prozentwert des vorherigen maximalen Drehmoment- Signales gefallen ist, und/oder mittels einer Einrichtung, die feststellt, daß die Drehung der Schraubverbindung ansteigt. Die Überwachung der Drehmoment- oder Umdrehungsparameter in dieser Weise bewirkt eine Anzeige, daß die Schraubverbindung angezogen wird oder nicht angezogen wird, wenn die Steuerschaltung angibt, daß die Streckgrenze erreicht wird.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird das Drehmomentsignal an einen Verstärker 30 gegeben, dessen Ausgangssignal einem elektronischen Vergleicher 32 zugeführt wird, der dieses Signal mit einem weiteren Eingangssignal vergleicht, das von einem mit einer Spannungsquelle verbundenen Potentiometer 34 erzeugt wird. Das vom Vergleicher 32 erzeugte Ausgangssignal gibt an, daß die Schraubverbindung in den Festziehbereich hinein angezogen wurde. Dieser Bereich entspricht dem Bereich der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Kurven zwischen den Punkten A und B. Die Drehmoment-Drehwinkel-Beziehung in diesem Vorfestziehbereich kann nämlich derart sein, daß eine fehlerhafte Anzeige der Streckgrenze erzeugt werden könnte. Durch Einstellen des Potentiometers 34 auf ein Ausgangssignal, das gleich oder größer als das Drehmoment am Punkt A der Kurve ist, gibt der Verstärker 32 ein Ausgangssignal ab, wenn die Schraubverbindung bis in den Festziehbereich der Kurve hinein angezogen wird. Der Punkt A muß dabei nicht genau bestimmt werden, so daß eine Annäherung genügt. So kann z. B. das Potentiometer 34 derart eingestellt werden, daß dessen Ausgangssignal etwa 25% bis 40% desjenigen Drehmomentes entspricht, das an der Streckgrenze erwartet wird. Dieser Punkt wird nachfolgend als "Anschmiegungspunkt" bezeichnet. Das Ausgangssignal des Vergleichers 32 wird über einen Verstärker 36 einer Anzeige 38, die durch eine Lampe gebildet sein kann, zugeführt, um anzuzeigen, daß das Festziehen der Verbindungsanordnung begonnen hat.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 32 wird einem Digital- Analog-Wandler (D/A-Umformer 40) zugeführt, der in der Winkelmeßschaltung Signale abspeichert, die den größten Winkel darstellen, um den die Schraubverbindung angezogen wurde. Diese Speicherfunktion wird durch einen Zähler bewirkt, der in üblicher Weise in dem D/A-Umformer 40 enthalten ist. Das Signal von dem Meßpotentiometer 24 wird em D/A-Umformer 40 über einen Vergleicher 42 zugeführt, der in Reihe mit einem NAND-Glied 44 geschaltet ist, das seinerseits in Reihe mit dem D/A-Umformer 40 geschaltet ist. Der D/A-Umformer 40 empfängt ein digitales Signal von dem NAND-Glied 44 und wird von dem Ausgangssignal des Vergleichers 32 zurückgesetzt gehalten, solange das Drehmoment unterhalb des "Anschmiegungspunktes" liegt. Wenn der Anschmiegungs-Drehmomentwert überschritten wird, wird der D/A- Umformer 40 aktiviert. Das Ausgangssignal des D/A-Umformers 40 wird einem Pufferverstärker 46 zugeführt, dessen Ausgangssignal das zweite Eingangssignal für den Vergleicher 42 bildet. Das andere Eingangssignal für das NAND-Glied 44 kommt von einem Oszillator 45, der nachfolgend kurz beschrieben wird. Der Oszillator gibt eine Folge von Rechteckimpulsen an das NAND-Glied 44 bevor die Schraubverbindung bis auf den Anschmiegungspunkt A angezogen wird. Bei dem Anschmiegungspunkt erzeugt der Oszillator ein Ausgangssignal mit hohem Pegel und daraufhin eine Folge von Rechteckimpulsen jedesmal dann, wenn das Befestigungsmittel über ein bestimmtes Winkelinkrement in der Festziehrichtung gedreht wurde.

Das Signal vom Potentiometer 24 wird ferner einem Differenzverstärker 48 zugeführt, der an seinem anderen Eingang das Ausgangssignal von dem Puffer-Verstärker 46 erhält, das das maximale Winkel-Signal angibt, das an irgendeinem Punkt in dem Festziehzyklus von dem D/A-Umformer 40 erzeugt und gespeichert wurde. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 48 ist daher ein Signal, das gleich der Differenz zwischen dem größten erzeugten und gespeicherten Winkel-Signal und dem augenblicklichen Winkel-Signal ist. Das Ausgangssignal von dem Differenzverstärker 48 entspricht daher dem tatsächlichen Inkrementwinkel, über den die Schraubverbindung festgezogen worden ist. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 48 wird einem weiteren Vergleicher 50 zugeführt, der an seinem anderen Eingang ein Signal von dem Potentiometer 52 enthält, das derart eingestellt ist, daß sein Ausgangssignal gleich einem Signal ist, das das bestimmte Winkelinkrement angibt, über das die Steigung einer Drehmoment-Drehwinkel- Kurve festzustellen ist. Das Ausgangssignal 40 wird einem RC-Oszillator 45 zugeführt, der im wesentlichen die NAND- Glieder 54 und 58, einen Kondensator 55 und einen Widerstand 57 aufweist. Das NAND-Glied 54 ist an den Verstärker 50 und an das NAND-Glied 58 angeschlossen und führt einem NAND-Glied 56 ein Ausgangssignal zu, das über den Kondensator 55 zurück zu den beiden Eingängen des NAND-Gliedes 58 geführt wird. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 58 wird über einen Widerstand 57 zurück an die Eingänge des NAND-Gliedes 58 geführt. Der Kondensator 55 und der Widerstand 57 bewirken eine Zeitverzögerung, so daß die NAND-Glieder 54 und 58 als Oszillator arbeiten.

Bei Beginn des Festziehens wird der D/A-Umformer 40 zurückgesetzt gehalten, da er von dem Vergleicher 32 noch kein Eingangssignal erhält. Der Differenzverstärker 48 subtrahiert daher an diesem Punkt ein Null-Signal des Pufferverstärkers 46 von dem relativ großen Ausgangssignal des Potentiometers 24 und führt daher ein relativ großes Signal dem Vergleicher 50 zu. Da dies größer als das bestimmte Inkrement-Winkel- Signal von dem Potentiometer 52 ist, hat das Ausgangssignal des Vergleichers 50 einen hohen Pegel, so daß das NAND-Glied 58 invertiert an das NAND-Glied 44 weitergeleitet wird. Das Ausgangssignal niedrigen Pegels des NAND-Gliedes 54 wird von dem NAND-Glied 58 invertiert und dem NAND-Glied 54 zugeführt, wodurch dessen Ausgangssignal einen hohen Pegel einnimmt, das von den NAND-Gliedern 56 und 58 invertiert wird. Der Oszillator 45 erzeugt daher eine Folge von Rechteckimpulsen, die über das invertierende NAND-Glied 56 an das NAND-Glied 44 gegeben werden. Das Potentiometer 24 erzeugt ein ansteigendes Analogsignal, das dem Vergleicher 42 zugeführt wird. Diesem wird ferner ein Null-Ausgangssignal von dem D/A-Umformer 40 zugeführt, wobei dieser zurückgesetzt gehalten wird, solange er von dem Vergleicher 32 kein Signal zugeführt bekommt. Der Vergleicher 42 erzeugt ein Signal hohen Pegels, das dem NAND- Glied 44 zugeführt wird. Bei jedem Impuls mit niedrigem Pegel von dem NAND-Glied 56 erzeugt das NAND-Glied 44 einen Impuls, der dem D/A-Umformer 40 zugeführt wird.

Wenn der "Anschmiegungspunkt" A erreicht ist, wird der D/A- Umformer 40 von dem Ausgangssignal des Vergleichers 32 aktiviert und beginnt, die Impulse von dem NAND-Glied 44 zu zählen. Der Umformer gibt ein Analog-Signal an den Pufferverstärker 46, an den Vergleicher 42 und den Differenzverstärker 48 ab. Letztlich entspricht das Ausgangssignal des D/A-Umformers 40 und des Pufferverstärkers 46 dem augenblicklichen Winkelsignal des Potentiometers 24, so daß das Ausgangssignal des Vergleichers 42 zunächst einen niedrigen Pegel, jedoch unmittelbar daraufhin wieder einen hohen Pegel annimmt, da das Signal von dem Potentiometer 24 infolge der weiteren Drehung der Schraubverbindung ansteigt. Das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 46 ist eine Funktion des gespeicherten Signales in dem D/A-Umformer 40, wobei dieses Signal die größte Winkeldrehung der Schraubverbindung bis zu diesem Punkt in dem Festziehszyklus angibt und an den Differenzverstärker 48 zusammen mit dem augenblicklichen Winkel-Signal, das von dem Potentiometer 24 erzeugt wird, zugeführt wird.

Der Differenzverstärker 48 gibt ein Signal ab, das dem Winkel- Inkrement entspricht, um das die Schraubverbindung gedreht worden ist. Diese Differenz ist anfänglich relativ klein und kleiner als das Signal, das das bestimmte Winkelinkrement angibt und von dem Potentiometer 52 erzeugt wird. Das Ausgangssignal des Vergleichers 50 ist daher zunächst niedrig, so daß dieses niedrige Signal dem NAND-Glied 54 zugeführt wird. Das niedrige Signal als Eingangssignal am NAND- Glied 54 bewirkt ein niedriges Signal, das dem invertierenden NAND-Glied 56 zugeführt wird. Hierdurch wird ein hohes Ausgangssignal an das NAND-Glied 44 gegeben. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Eingangssignale des NAND-Gliedes 54 hoch, so daß dieses an den D/A-Umformer 40 ein niedriges Ausgangssignal abgibt. Auf diese Weise wird weder das in dem D/A-Umformer 40 gespeicherte Signal noch dessen Ausgangssignal geändert, so daß auch das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 46 gleich bleibt.

Wenn das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 48 dem vom Potentiometer 52 vorgegebenen Inkrementsignal entspricht, erzeugt der Vergleicher 50 ein hohes Signal, das dem NAND- Glied 54 zugeführt wird, wodurch der Oszillator erneut zu schwingen beginnt. Der gerade beschriebene Zyklus wiederholt sich damit von selbst. Der D/A-Umformer 40 erhält neue Impulse von dem NAND-Glied 44, bis er Werte speichert, die dem augenblicklichen Drehwinkel-Signal von dem Potentiometer 24 entsprechen. Entsprechend der obigen Beschreibung wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 48 gleich Null, wenn diese Signale einander gleich sind, und das Ausgangssignal des Vergleichers 50 nimmt einen niedrigen Pegel an, wodurch das Arbeiten des Oszillators 45 beendet wird, indem das Eingangssignal für das NAND-Glied 54 niedrig wird.

Der Differenzverstärker 48 ist mit einer Zeitverzögerungseinrichtung 60 ausgerüstet, die eine parallele Widerstands- und Kondensatorschaltung umfaßt und das Eingangssignal, der von dem Pufferverstärker 46 kommt, ändert, sowie einen geerdeten Widerstand 62 und eine Sperrdiode 63 in Reihenschaltung aufweist, die das Eingangssignal, das von dem Potentiometer 24 kommt, verändert. Infolge des Kondensators in der Schaltung 60 wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 48 derart verzögert, daß der Oszillator etwas länger schwingt als er sollte. Dies bedeutet, daß zusätzliche Ausgangsimpulse von dem invertierenden NAND-Glied 56 abgegeben werden. Der Zweck dieser Impulse besteht in der Stabilisierung der weiteren Speicherschaltungen, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.

Beim übrigen Teil der Schaltung wird von dem Verstärker 30 das augenblickliche Drehmoment-Signal über einen Vergleicher 64 abgegeben, der ein Ausgangssignal über ein NAND-Glied 66 abgibt, das an seinem anderen Eingang ein Signal von dem NAND-Glied 56 erhält. Das NAND-Glied 66 erzeugt ein Ausgangssignal für eine Speicherschaltung, die durch einen Digital-Analog-Wandler (D/A-Umformer 68) gebildet wird. Diese Anordnung entspricht der Anordnung des Vergleichers 42, des NAND-Gliedes 44 und des D/A-Umformers 40 mit der Ausnahme, daß der D/A-Umformer 68 unterhalb des Anschmiegungspunktes A in dem Festziehzyklus nicht in einem zurückgesetzten Zustand gehalten wird. Das Ausgangssignal des D/A-Umformers 68 wird über einen Pufferverstärker 70 abgegeben, der seinerseits ein Signal an einen Vergleicher 64 gibt. Unterhalb des Anschmiegungspunktes A in dem Festziehzyklus läuft das NAND-Glied 56 kontinuierlich und gibt eine Folge von Rechteckimpulsen an das NAND-Glied 66. Das das augenblickliche Drehmoment angebende Signal von dem Verstärker 30 ist etwas größer als das Ausgangssignal des D/A-Umformers 68, wodurch der Vergleicher 64 ein Ausgangssignal hohen Pegels abgibt. Bei jedem niedrigen Impuls von dem NAND-Glied 56 erzeugt das NAND-Glied 66 einen Ausgangsimpuls, das dem D/A-Umformer 68 zugeführt wird, wodurch dessen gespeichertes Signal und damit auch das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 70 größer wird. Unterhalb des Anschmiegungspunktes A folgen daher die jeweiligen Signale von dem D/A-Umformer 68 und dem Pufferverstärker 70 dem das augenblickliche Drehmoment angebenden Signal. Am Anschmiegungspunkt erzeugt das NAND-Glied 56 ein Ausgangssignal hohen Pegels mit einer kleinen Zeitverzögerung. Der Vergleicher 64 erzeugt ein Ausgangssignal hohen Pegels, da das Signal von dem Verstärker 30 größer als das Signal von dem Pufferverstärker 70 ist, so daß das NAND- Glied 66 ein niedriges Ausgangssignal erzeugt und keine neuen Impulse dem D/A-Umformer 68 zugeführt werden. Die kleine Zeitverzögerung ermöglicht eine Stabilisierung des gespeicherten Signals.

Jedesmal, wenn der Vergleicher 50 bestimmt, daß die Schraubverbindung über ein bestimmtes Winkelinkrement gedreht wurde, wird der Oszillator 45 eingeschaltet und das NAND-Glied 56 gibt eine Folge von Rechteckimpulsen an das NAND-Glied 66, so daß das Ausgangssignal von dem Vergleicher 64 einen hohen Pegel annimmt und ein neues Signal an den Umformer 68 und über den Pufferverstärker 70 zugeführt wird. Das NAND-Glied 66 gibt Impulse an den D/A-Umformer 68 ab, bis das gespeicherte Signal in ihm gleich dem Signal ist, das das augenblickliche Drehmoment angibt. Oberhalb des Anschmiegungspunktes A bei dem Festziehzyklus speichert daher der Umformer 68 und gibt ein Ausgangssignal ab, das das augenblickliche Drehmoment angibt, das bei jedem bestimmten Inkrement der Drehung aufgebracht wird. Gewöhnlich gibt dieses Signal das maximale Drehmoment an, das bis zu diesem Zeitpunkt aufgebracht wurde, da der Vergleicher 64 kein Ausgangssignal erzeugt, wenn das augenblickliche Drehmoment- Signal von dem Verstärker 30 nicht das gespeicherte Signal übertrifft.

Das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 70 wird auch einem Differenzverstärker 72 zugeführt, der an seinem anderen Eingang das Signal von dem Verstärker 30 erhält. Das Ausgangssignal von dem Differenzverstärker 72 wird einem Vergleicher 74 zugeführt, der ein Ausgangssignal an ein NAND- Glied 76 gibt, das auch ein Eingangssignal von dem NAND- Glied 56 erhält. Das NAND-Glied 76 erzeugt ein Ausgangssignal für eine Speichereinrichtung in Form eines Digital-Analog-Wandlers (D/A-Umformer 78). In gleicher Weise wie die D/A-Umformer 40 und 68 gibt der D/A-Umformer 78 ein Ausgangssignal an einen Pufferverstärker 80, der ein Ausgangssignal zurück an den Vergleicher 74 gibt. Der D/A-Umformer 78 speichert in digitaler Form und erzeugt an seinem Ausgang in analoger Form ein Signal, das die größte Steigung an irgendeinem Punkt des Festziehzyklus der Drehmoment-Umdrehungs-Kurve angibt, die für die festzuziehende Schraubverbindung aufgetragen werden kann. Unterhalb des Anschmiegungspunktes A in dem Festziehzyklus wird ein Signal, das das augenblickliche Drehmoment angibt, an den Differenzverstärker 72 von dem Verstärker 30 gegeben, und es wird ein Signal, das etwa gleich dem maximalen Drehmoment ist, das an diesem Punkt erzeugt wird, auch von dem D/A-Umformer 68 über den Pufferverstärker 70 an den Differenzverstärker 72 gegeben. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 72 ist daher im wesentlichen gleich Null. Wenn dem Vergleicher 74 kein Eingangssignal zugeführt wird, erzeugt er auch kein Ausgangssignal und das NAND-Glied 76 gibt kein Ausgangssignal an den D/A-Umformer 78. Am Anschmiegungspunkt A im Festziehzyklus sind die Eingangssignale für den Vergleicher 74 im wesentlichen einander gleich, so daß der D/A-Umformer 78 immer noch kein Eingangssignal erhält. Das Ausgangssignal des invertierenden NAND- Gliedes 56, das dem NAND-Glied 76 zugeführt wird, nimmt jetzt einen hohen Pegel. Unmittelbar nachdem der Anschmiegungspunkt A erreicht wird, beginnt das Ausgangssignal des Verstärkers 30, das gespeicherte Signal vom Umformer 68 und dem Pufferverstärker 70 zu übersteigen, so daß das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 72 anzusteigen beginnt und die Differenz zwischen dem augenblicklichen Drehmoment und dem gespeicherten Drehmoment wiedergibt, wodurch der Vergleicher 74 ein Signal hohen Pegels an das NAND-Glied 76 gibt. Da das NAND-Glied 76 zwei Eingangssignale hohen Pegels empfängt, gibt es kein Ausgangssignal an den D/A-Umformer 78.

Sobald der Vergleicher 50 erfaßt, daß die Schraubverbindung über ein bestimmtes Inkrement der Drehung angezogen wurde, wird der Oszillator 45 erneut eingeschaltet. Das invertierende NAND-Glied 56 erzeugt eine Folge von Rechteckimpulsen und führt sie dem NAND-Glied 76 zu. Gleichzeitig gibt der Differenzverstärker 72 ein Signal ab, das der Differenz zwischen dem Signal vom Verstärker 30, das das augenblickliche Drehmoment angibt, und dem Signal von dem D/A-Umformer 68 und dem Pufferverstärker 70, das das Drehmoment an den Anschmiegungspunkt A angibt entspricht. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 72 ist daher ein Signal, das die Steigung der Drehmoment-Umdrehungs-Kurve über dem bestimmten Inkrement der Drehung angibt. Da kein Signal von dem D/A-Umformer 78 und dem Pufferverstärker 80 vorliegt, bewirkt das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 72, daß der Vergleicher 74 ein Ausgangssignal an das NAND-Glied 76 gibt. Bei jedem niedrigen Impuls von dem NAND-Glied 56 erzeugt das NAND-Glied 76 einen Ausgangsimpuls für den Umformer 78. Wenn das Ausgangssignal von dem Umformer 78 und dem Pufferverstärker 80 gleich dem Signal von dem Differenzverstärker 72 wird, unterbricht der Vergleicher 74 sein Ausgangssignal. Das in dem Umformer 78 gespeicherte Signal gibt die Steigung der Kurve über diesem ersten bestimmten Inkrement der Drehung an. Danach wiederholt sich bei jedem bestimmten Inkrement der gerade beschriebene Vorgang, wenn die augenblickliche Steigung der Kurve größer ist als die gespeicherte vorherige größte Steigung der Kurve ist, so daß der D/A-Umformer 78 immer ein Signal speichert und abgibt, das die maximale Steigung der Drehmoment-Umdrehungs-Kurve bis zu dem jeweiligen Punkt des Festziehzyklus angibt.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, ist dem Vergleicher 74 eine zeitweilige Speicherschaltung 82 zugeordnet, die einen geerdeten Kondensator und einen Widerstand parallel zu dem Vergleicher, sowie eine Diode zwischen dem Differenzverstärker 72 und dem Eingang des Vergleichers 74 aufweist. Die Speicherschaltung 82 speichert zeitweilig das Signal von dem Differenzverstärker 72, um sicherzustellen, daß das Signal, das die Steigung der Kurve angibt, dem Vergleicher 74 zugeführt wird, und nicht das Signal, das erzeugt wird, wenn die Rechteckimpulse von dem Oszillator 45 abgegeben werden. Da diese Impulse ebenfalls bewirken, daß der D/A-Umformer 68 die gespeicherte augenblickliche Drehmomentablesung auf den neuesten Stand bringt, bewirkt das Ausgangssignal von diesem D/A-Umformer und seinem Pufferverstärker 70 einen sofortigen Beginn des Anstiegs und der Änderungen des Ausgangssignals des Differenzverstärkers 72.

Das Signal im D/A-Umformer 78, das die maximale Steigung der Kurve an jedem Punkt angibt, und das Signal von dem Differenzverstärker 72, das die augenblickliche Steigung der Kurve angibt, werden einem zusätzlichen Vergleicher 84 zugeführt um zu bestimmen, ob die augenblickliche Steigung einem bestimmten Prozentsatz der gespeicherten maximalen Steigung entspricht, beträgt. Um diese Bestimmung durchzuführen, ist eine einen geerdeten Widerstand parallel zum Vergleicher 84 und einen Widerstand zwischen dem Pufferverstärker 80 und dem Eingang des Vergleichers 84 aufweisende Teilerschaltung 86 vorgesehen. Auf diese Weise wird der bestimmte Prozentsatz zwischen 25 bis 75% und gewöhnlich 50% des Ausgangssignals des Pufferverstärkers 80 dem Vergleicher 84 zugeführt. Wenn daher das Signal von dem Differenzverstärker 72, das die augenblickliche Steigung der Kurve angibt, gleich oder größer ist als der bestimmte Prozentsatz des gespeicherten Signals, das dem Vergleicher 84 zugeführt wird, erzeugt der Vergleicher ein Ausgangssignal, das angibt, daß das Signal der augenblicklichen Steigung der Kurve dem bestimmten Prozentsatz der maximalen Steigung der Kurve entspricht.

Wenn das Drehmoment kontinuierlich aufgebracht würde, würde das Ausgangssignal von dem Vergleicher 84 anzeigen, daß die Schraubverbindung bis zu ihrer Streckgrenze angezogen wurde. Wenn jedoch das Drehmoment intermittierend aufgebracht wird, wie mit Hilfe eines von Hand betätigten Schlüssels 10, nimmt das Drehmomentsignal von dem Dehnungsmesser 22 während der Drehintervalle in der entgegengesetzten Richtung ab, wie dieses am Punkt D in Fig. 3 gezeigt ist. An jedem solchen Punkt D in einem Festziehzyklus gibt den Vergleicher 84 ein Signal ab. Daher ist eine Prüfeinrichtung vorgesehen, um zu bestimmen, daß die Streckgrenze erreicht wurde. In der Schaltung ist ein UND-Gatter 88 mit vier Eingängen vorgesehen, das ein Ausgangssignal an ein Flip-Flop 90 abgibt. Das UND-Gatter 88 erhält ein Eingangssignal von dem Vergleicher 32, das angibt, daß ein Drehmoment in diesem Augenblick aufgebracht wird und daß der Anschmiegungspunkt A erreicht wurde, und ein weiteres Signal von dem Vergleicher 84, das angibt, daß das augenblickliche Gradientensignal einen bestimmten Prozentsatz des maximalen Gradientensignal, das bis zu diesem Zeitpunkt aufgetreten ist, beträgt. Da eine Erfassung, daß die Streckgrenze erreicht wurde, nur bei jedem Inkrement der Drehung durchgeführt werden kann, enthält das UND-Gatter 88 auch ein Eingangssignal von dem NAND-Glied 44, wobei daran zu erinnern ist, daß dieses NAND-Glied Ausgangsimpulse unterhalb des Anschmiegungspunktes kontinuierlich und danach nur bei den bestimmten Inkrementen der Drehung erzeugt. Wenn Signale sowohl vom Vergleicher 32 als auch dem NAND-Glied 44 erfaßt werden, kann sichergestellt werden, daß das Befestigungsmittel gerade über ein bestimmtes Inkrement der Drehung gedreht wurde. Auch eine Erfassung der Streckgrenze kann nur durchgeführt werden, wenn ein erhebliches Drehmoment auf die Schraubverbindung ausgeübt wird. Das augenblickliche Drehmoment- Signal von dem Verstärker 30 wird daher einem Eingang eines Vergleichers 92 zugeführt, der auch an einem zweiten Eingang ein Signal erhält, das den bestimmten Prozentsatz des maximalen Drehmomentes von dem D/A-Umformer 68 und dem Pufferverstärker 70 angibt. Dieses wird durch eine Teilerschaltung 94 in Form von zwei in Reihe geschalteten Widerständen zwischen dem Ausgang des Pufferverstärkers 70 und dem Eingang des Vergleichers 92 erreicht. Ein Widerstand ist geerdet. Der andere Widerstand ist nicht geerdet. Das eine Eingangssignal für den Vergleicher 92 gibt daher das augenblickliche Drehmoment an. Das andere Eingangssignal gibt den bestimmten Prozentsatz des maximalen Drehmomentes an, das bis zu irgendeinem Zeitpunkt aufgebracht wurde. Es wurde festgestellt, daß der bestimmte Prozentsatz bei etwa 66 ¹/₃% liegen sollte, so daß zwei Drittel des maximalen Drehmoment-Signals an den Vergleicher 92 gegeben werden. Wenn das augenblickliche Drehmoment-Signal mindestens zwei Drittel des maximalen Drehmoment-Signals beträgt, gibt der Vergleicher 92 ein Ausgangssignal an die vier Eingänge des UND-Gatters 88 ab. Wenn alle vier Bedingungen erfüllt sind, werden alle vier Signale dem UND-Gatter 88 zugeführt, das ein Ausgangssignal an das Flip-Flop 90 abgibt, das angibt, daß die Schraubverbindung bis zu ihrer Streckgrenze angezogen wurde. Dieses Flip-Flop 90 speichert das Signal von dem UND-Gatter 88 und speist eine Anzeige in Form einer Leuchte 96 und/oder eines Summers 98, wodurch der Bedienungsperson angegeben wird, das Festziehen der Schraubverbindung zu unterbrechen. Ein Rücksetzschalter 100 ist vorgesehen, um die D/A-Umformer 68 und 78 am Ende eines jeden Festziehvorganges zu löschen. Es ist darauf hinzuweisen, daß im Bereich zwischen den Punkten D bis E im Festziehzyklus bei Rückwärtsdrehung des Antriebskopfes auch der Widerstand 27 in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, und das Signal von dem Potentiometer 24 geändert wird. Wenn daher das Festziehdrehmoment am Punkt E erneut aufgebracht wird, ist das Potentiometersignal, das die Winkelstellung des Befestigungsmittels angibt und in dem D/A-Umformer 40 gespeichert ist, gleich Null. Am Punkt D fällt das augenblickliche Drehmoment-Signal von dem Dehnungsmesser 22 unter das Signal, das das Drehmoment an dem Anschmiegungspunkt A angibt, das von dem Potentiometer 34 dem Vergleicher 32 zugeführt wird. Der Vergleicher 32 gibt daher kein Signal an den D/A-Umformer 40, so daß der D/A-Umformer zurückgesetzt gehalten wird und sein gespeichertes Signal auf Null fällt. Am Punkt E im Festziehzyklus wird daher das neue Signal von dem Potentiometer 24 so verarbeitet, als wenn der Festziehzyklus gerade begonnen hätte, wie dieses zuvor beschrieben wurde, um zu bestimmen, wenn das Befestigungsmittel um bestimmte Inkremente der Drehung gedreht wurde. Andererseits ist zu beachten, daß, wenn der Punkt D zwischen bestimmten Inkrementen der Drehung auftritt, das in dem Umformer 68 gespeicherte Signal, das das augenblickliche Drehmoment bei dem letzten bestimmten Inkrement der Drehung angibt, niedriger als das augenblickliche Drehmoment ist, das am Punkt E an das Befestigungsmittel gegeben wird. Infolge der Arbeitsweise der den Inkrementwinkel erfassenden Schaltung wird der Inkrementwinkel vom Punkt E gemessen und damit nicht das letzte Inkrement der Drehung erfaßt. Um diesen Drehmomentdifferenz zu berücksichtigen, wird die dem Differenzverstärker 48 zugeordnete Zeitverzögerungseinrichtung 60 aktiviert. Die Zeitverzögerungseinrichtung 60 bewirkt, daß der Oszillator 45 zusätzliche Ausgangsimpulse über das invertierende NAND-Glied 56 abgibt, nachdem der Differenzverstärker 48 ein Inkrement der Drehung erfaßt hat. Diese zusätzlichen Impulse speisen daher das NAND-Glied 66 und ermöglichen es dem D/A-Umformer 68, daß er weiter Signale von dem Vergleicher 64 aufnehmen kann. Das in dem D/A-Umformer 68 gespeicherte Signal wird vergrößert, um sich dem tatsächlichen augenblicklichen Drehmoment anzunähern, das am Punkt E an das Befestigungsmittel abgegeben wird. Obwohl dieses keine genaue Technik ist, bewirkt sie eine ausreichende Annäherung, so daß die Genauigkeit des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführten Verfahrens nicht merkbar beeinträchtigt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Bedienungsperson einige Sorgfalt bei der Benutzung der Vorrichtung üben sollte. Ein kurzes stoßartiges Aufbringen vom Drehmoment sollte vermieden werden, so daß das Drehmoment so gleichmäßig wie möglich aufzubringen ist.

Claims (15)

1. Gerät zum Festziehen einer Schraubverbindung bis zu einem vorbestimmten Befestigungszustand, vorzugsweise bis zur Streckgrenze,

• - mit einer Winkelmeßeinrichtung zum Messen des Drehwinkels der Schraube und zum Erzeugen von inkrementalen Winkelsignalen;
• - mit einer Drehmomentmeßeinrichtung zum Messen des an die Schraube angelegten Drehmoments und zum Erzeugen von Drehmomentsignalen;
• - mit einer Schaltung zum Ermitteln des vorbestimmten Befestigungszustandes aufgrund eines Drehmoment-Drehwinkel- Gradienten, der von dem Drehmomentsignal und dem Winkelsignal abgeleitet ist, wobei die Schaltung eine Winkelspeichereinrichtung, deren Speicherinhalt einen Winkel darstellt, sowie eine Drehmomentspeichereinrichtung, deren Speicherinhalt ein Drehmoment darstellt, enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelspeichereinrichtung (40) mit der Winkelmeßeinrichtung (24, 29) über eine Nachführschaltung (42 bis 58) in Verbindung steht, die den Speicherinhalt der Winkelspeichereinrichtung (40) auf den neuesten Stand bringt, wenn der momentane Drehwinkel den durch den Speicherinhalt dargestellten Drehwinkel um ein vorbestimmtes Winkelinkrement übersteigt, und daß die Drehmomentspeichereinrichtung (68) derart mit der Winkelspeichereinrichtung (40) und der Schaltung zum Ermitteln des vorbestimmten Befestigungszustandes verbunden ist, daß die Drehmomentdrehwinkelgradientenbildung nur erfolgt, wenn das augenblickliche Drehmoment größer als das zuletzt in der Drehmomentenspeichereinrichtung (68) gespeicherte Drehmoment ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

• - einen ersten Digital-Analog-Wandler (40) mit einem Zähler als Winkelspeichereinrichtung,
• - einen Oszillator (45), der den Zähler antreibt,
• - einen ersten Vergleicher (42, 48), der die Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Winkelmeßeinrichtung (24) und dem Ausgangssignal des ersten Digital-Analog-Wandlers (40) bildet, und
• - ein Schwellwertglied (50, 52), das den Oszillator (45) in Betrieb setzt, wenn die Differenz einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein weiteres Schwellwertglied (32, 34), das den Zähler sperrt, wenn das augenblickliche Drehmoment geringer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bestimmungsschaltung vorgesehen ist, die bestimmt, ob die Schraube in der Festziehrichtung gedreht wird.

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert ein bestimmter Prozentsatz des zu erwartenden maximalen Drehmomentes ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Prozentsatz zwischen 25% und 75% liegt.

7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Prozentsatz bei etwa 50% liegt.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch

• - einen zweiten Digital-Analog-Wandler (68) mit einem Zähler als Drehmomentenspeichereinrichtung, wobei der Oszillator (45) den Zähler des zweiten Digital-Analog-Wandler (68) antreibt, und
• - durch ein einem zweiten Vergleicher (64, 72) nachgeschaltetes erstes Gatter (66), das die Oszillatorsignale freigibt, wenn das aktuelle Drehmomentsignal das gespeicherte Drehmomentsignal übersteigt.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Oszillator (45) eine Zeitverzögerungseinrichtung (60) zugeordnet ist, die die Abschaltung des Oszillators (45) verzögert, und
daß dem Zähler des ersten Digital-Analog-Wandlers (40) ein Gatter (44) vorgeschaltet ist, das die Oszillatorimpulse dann freigibt, wenn das Ausgangssignal der Winkelmeßeinrichtung (24) das Ausgangssignal des ersten Digital-Analog-Wandlers (40) übersteigt.

10. Gerät nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen dritten Speicher für den Maximalwert des Drehmomentgradienten, durch einem dritten Vergleicher (74), dem die Ausgangssignale des dritten Speichers und des zweiten Vergleichers (64, 72) zugeführt werden,

• - durch einen dritten Digital-Analog-Wandler (78) mit einem Zähler als dritten Speicher, wobei der Oszillator (45) den Zähler des dritten Digital-Analog-Wandlers (78) antreibt, und
• - durch ein dem dritten Vergleicher (74) nachgeschaltetes zweites Gatter (76), das die Oszillatorsignale freigibt, wenn das Ausgangssignal des zweiten Vergleichers (64, 72) das Ausgangssignal des dritten Digital-Analog-Wandlers (78) übersteigt.

11. Gerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen vierten Vergleicher (84), dem das Ausgangssignal des zweiten Vergleichers (64, 72) und dem das Ausgangssignal des dritten Digital-Analog-Wandlers (78) über einen Teiler (86) zugeführt wird.

12. Gerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch

• - einen fünften Vergleicher (92), dem das Ausgangssignal der Drehmomentmeßeinrichtung (22) und dem das Ausgangssignal des zweiten Digital-Analog-Wandlers (68) über einen Teiler (94) zugeführt wird, und
• - durch ein nachgeschaltetes UND-Gatter (88), dem das Ausgangssignal des vierten Vergleichers (84) und des fünften Vergleichers (92) zugeführt wird.

13. Verfahren zum Ermitteln eines vorbestimmten Befestigungszustandes beim Festziehen einer Schraubverbindung, vorzugsweise bis zur Streckgrenze, mit folgenden Verfahrensschritten:

• - Messen des Drehwinkels der Schraube zum Erzeugen eines Drehwinkelsignales;
• - Speichern des Drehwinkelsignales;
• - Messen des auf die Schraube ausgeübten Drehmomentes zum Erzeugen eines Drehmomentsignales; und Speichern des Drehmomentsignals,
• - Ermitteln des Drehmoment-Drehwinkel-Gradienten aufgrund der Differenz zweier Drehmomentsignale,

gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - Vergleichen des momentanen Drehwinkelsignales mit dem gespeicherten Drehwinkelsignal, und
• - Ersetzen des gespeicherten Drehwinkelsignales durch das momentane Drehwinkelsignal, sobald die Differenz zwischen dem momentanen Drehwinkel und dem gespeicherten Drehwinkel ein vorbestimmtes Winkelinkrement übersteigt,
• - Vergleichen des momentanen Drehmomentsignals mit dem zuletzt gespeicherten Drehmomentsignal,
• - Ersetzen des zuletzt gespeicherten Drehmomentsignals durch das momentane Drehmomentsignal dann, wenn das momentane Drehmomentsignal größer als das zuletzt gespeicherte Drehmomentsignal ist und anschließende Gradientenbildung auf der Grundlage der neu gespeicherten Drehmomentsignale.