DE3520941A1 - Adapter mit elektronischer kontrolle fuer knick-schraubenschluessel - Google Patents

Adapter mit elektronischer kontrolle fuer knick-schraubenschluessel

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DE3520941A1 DE19853520941 DE3520941A DE3520941A1 DE 3520941 A1 DE3520941 A1 DE 3520941A1 DE 19853520941 DE19853520941 DE 19853520941 DE 3520941 A DE3520941 A DE 3520941A DE 3520941 A1 DE3520941 A1 DE 3520941A1
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/142Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1422Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
    • B25B23/1425Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by electrical means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

Der allgemein gekannte und häufig eingesetzte sogenannte "Knick-Schlüssel" 1/Fig. 3 signalisiert beim Anziehvorgang das Erreichen des eingestellten Sollwertes durch plötzliches Nachlassen des bis dann aufgewendeten Drehmomentes. Dieser sogenannte Knickpunkt wird durch Überschreiten einer mechanisch gebildeten Schwelle im Schlüssel hervorgerufen und an dieser Stelle müßte das angezogene Drehmoment mit dem am Schlüssel eingestellten Sollwert 4/Fig. 3 übereinstimmen.
Der in seinem Aufbau relativ einfache Knick-Schlüssel wird in der Praxis in großen Stückzahlen eingesetzt. Sehr nachteilig ist dabei seine mangelhafte Genaugikeit bzw. seine Unzuverlässigkeit. Besonders nach längerem Gebrauch werden die Streuwerte zwischen Soll- und Istwert beträchtlich hoch.
Obige Mängel schmälern den Einsatz des mechanischen Knick-Schlüssels beträchtlich, besonders, wenn es um Sicherheitverschraubungen geht. Denn im modernen Maschinenbau, z.B. im Automobilservicedienst mit seinen Haftpflichten, werden bei vielen Schraubverbindungen sehr hohe Anforderungen gestellt.
Die vorliegende Patentanmeldung bringt Abhilfe durch einen elektronisch kontrollierten Drehmomentvorsatz 2/Fig. 3 als adaptierbarer Zusatz, der auf den Mehrkantabtrieb des Schlüssels aufgesteckt wird und dessen Abtrieb die sogenannten Stecknüsse 3/Fig. 3 aufnimmt, kann man die Eingangs erwähnten Mängel beheben und dadurch den Einsatz der mechanischen Knick-Schlüssel 1/Fig. 3 den erhöhten Anforderungen anpassen. Dieser Adapter wird also zwischen Knick-Schlüssel und Schraube angeordnet Fig. 3. Es müssen also alle vom Knick-Schlüssel aufgebrachten Drehmomente nur über den Adapter auf die Schraube wirken.
Aufbau
Der vorher genannte Adapter ist eine autonome, preiswert herstellbare Einrichtung, die mit keinerlei äußeren Geräten, z.B. Stromquellen, über Kabel verbunden ist. Man kann mit diesem Adapter an jeder Schraube demnach unbehindert arbeiten. Dies ist bei Reparaturarbeiten besonders vorteilhaft.
Zu der elektrischen Erfassung des Drehmomentes wird eine sogenannte Torsionsstrecke (1 in Fig. 1) mit Dehnmeßstreifen beklebt. Diese bilden in bekannter Weise verschaltet eine Drehmomentmeßnabe. Diese Meßnabe ist in einem Gehäuse (2) so montiert, daß zwischen Welle und dem sie umschließenden Gehäuse genügend Raum (3) für die benötigten Meßelektronikteile, ferner für eine von außen ablesbare Meßwertanzeige (4) vorhanden ist. Das Gehäuse (2) hat außerdem noch eine Funktion beim Überlastschutz. Als Stromquelle für die Elektronik dient eine Batterie (5). Sie ist in dem aufsteckbarem Gehäuse (6) untergebracht und dieses kann zum Laden der Batterie abgenommen werden. Die mehrstellige Anzeige wird von der Meßelektronik (3) angesteuert und diese Computer kontrollierte Meßelektronik wird vor dem Einsatz mittels Knopfdruck (7) aktiviert. Angezeigt werden die Spitzenwerte des erreichten Drehmomentes. Die Anzeigedauer endet nach einer vorgewählten Zeit, um nicht unnütz Batteriestrom zu verbrauchen. Die Adapter, besonders für kleinere Drehmomente, haben einen mechanischen Überlastungsschutz durch Heranziehen des Gehäuses (2) als Drehmomentüberbrückungskörper. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, wird beim Erreichen des zulässigen Momentes über die Anschläge 8/Fig. 2 ein Teil des Drehmomentes direkt auf die Schraube, unter Umgehen der Meßwelle, geleitet. Um in einem solchen Falle Fehlmessungen des auf die Schraube aufgebrachten Maximalmomentes zu vermeiden, wird diese Überwindung des Winkelspiels 10/Fig. 2 durch blinkende Momentenanzeige gemeldet.
Einsatz
Dadurch, daß der Adapter das tatsächliche (echte) auf die Schraube ausgeübte Drehmoment erfaßt, ist es leicht möglich, zu vergleichen, ob der am Schlüssel eingestellte Sollwert mit dem angezeigten Wert übereinstimmt, bzw. kann man beim Abweichen diese mechanische Einstellung des Sollwertes korrigieren.
Weil dieser Adapter sehr einfach mittels Gewicht und Hebelarm kalibriert bzw. kontrolliert werden kann, ist seine Zuverlässigkeit außerordentlich hoch. Der einfache Aufbau, so wie die Möglichkeit, die Batterien schnellstens auszuwechseln, bzw. mit einer Ersatzbatterie tauschen zu können, macht sowohl die Dauerbenutzung, wie auch den Kontrollwert des Adapters für Instandsetzungswerkstätten, zu einem zuverlässigen und jederzeit einsetzbaren preiswerten Montagehilfe.
Der beschriebene Knickschlüssel-Adapter kann auch zum Kalibrieren anderer Meßschlüssel eingesetzt werden. Dann wird die Abtriebsseite festgeklemmt und der zu kalibrierende Meßschlüssel an der Antriebsseite angeschlossen.
Eine weitere vorteilhafte Ausstattung dieses Adapters ist die Möglichkeit, eine Anzahl von erreichten Meßwerten, d.h. die angezogenen Drehmomentspitzenwerte mehrerer Schrauben, zu speichern. Diese Werte können dann auf Abruf über eine im Gehäuse eingebaute Laserdiode (11) als optische serielle Meßsignale zur Weiterverarbeitung ausgegeben werden, z.B. zwecks Dokumentation vorschriftsmäßig ausgeführter Verschraubungsarbeiten.

Claims (6)

1. Adapter zum kontrollierten Anziehen von Schrauben mittels sogenannter mechanischer Knick-Schlüssel, oder anderer ähnlicher mechanischer Handschraubenschlüssel, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptereinrichtung eine autonome, d.h. ohne Kabelverbindung ausgeführte elektronische Meßeinrichtung darstellt, die einfach zwischen Schlüssel und Schraube aufsteckbar eingesetzt wird (Fig. 3) und die beim Anziehen erreichten Maximalwerte des Drehmomentes über ein eingebautes Display digital anzeigt und daß die Batterie für die Meßelektronik ein einem, vorzugsweise, als Hohlzylinder ausgebildetem Behältnis untergebracht ist, welches zum Aufladen der Batterien einfach durch ein gleichartiges mit voller Batterie getauscht werden kann.
2. Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswelle zwischen Schlüssel und Schraube teilweise als mit Dehnmeßstreifen versehene Torsionsstrecke (1) und in Verlängerung derselben als Halterung für die Batteriegehäuse ausgebildet ist.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsstrecke 1/Fig. 1 durch einen glockenförmigen mechanischen Beipaß (2) gegen Überlastung geschützt wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen dem Beipaß und der Torsionsstrecke den gesamten Elektronikteil aufnimmt, bzw. diese hier geschützt eingebaut ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektronik einen Mikrocomputer enthält, der die analogen Meßwerte einzelner Drehmomente in digitale codierte Werte umwandelt und über einen Ausgangskreis einer oder mehrerer Leuchtdioden (Laserdioden) zuführt, die am Außenmantel des Adapters angeordnet sind und die zur drahtlosen Übermittlung der Meßwerte, zwecks Weiterverarbeitung, eine optische Schnittstelle bilden.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß erreichte Anzugswerte auch mehrerer Schrauben gespeichert werden und daß diese Messwerte, selektiv gekennzeichnet, erst nach manueller, optischer oder Ultraschall oder ähnlicher Freigabe über die Leuchtdioden ausgegeben bzw. gesendet werden.
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