DE3607363A1 - Schraubwerkzeug, insbesondere drehmoment-schraubenzieher - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Schraubwerkzeug, insbe­ sondere Drehmoment-Schraubenzieher, mit einem Handhabungs­ griff mit Spannfutter und einer Mehrzahl von im Spannfut­ ter festlegbaren Werkzeugeinsätzen.

Schraubwerkzeuge mit einem Handhabungsgriff mit Spannfut­ ter und einer entsprechenden Anzahl von Werkzeugeinsätzen sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Be­ kannt sind auch Drehmomenten-Schraubenzieher, d.h. Schrau­ benzieher, die entweder über eine mechanische Skala dem Be­ nutzer kenntlich machen, wie groß das aufgebrachte Drehmo­ ment ist oder aber mit entsprechenden Kupplungen ausge­ rüstet sind, die ein Überschreiten eines vorbestimmbaren Drehmomentes nicht zulassen. Eine entsprechende Kupplung löst dann die Verbindung zwischen Werkzeug und Handhabungs­ griff.

Es gibt eine Reihe von Einsatzgebieten, in denen es wün­ schenswert ist, die jeweils vorhandenen Drehmomente dem Be­ nutzer kenntlich zu machen, insbesondere dann, wenn in nachfolgenden Arbeitsschritten Schrauben ganz unterschied­ licher Drehmomentbelastung ein- oder nachgezogen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lö­ sung, mit der dem Benutzer ein Schraubwerkzeug in die Hand gegeben wird, mit dem er auf einfache Weise das jeweils zu erreichende oder erreichte Drehmoment wahrnehmen kann.

Bei einem Schraubwerkzeug der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Griff mit einem Drehmomenten-Aufnehmer, einem Daten­ übertragungskabel zur Übertragung der vom Drehmomenten-Auf­ nehmer erzeugten Signale und einem elektrischen Anzeigege­ rät zur Wiedergabe der aufgenommenen Signale ausgerüstet ist.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß über den Handhabungs­ griff der Drehmomenten-Aufnehmer beaufschlagt wird, das dort erzeugte elektrische Signal über das Datenübertra­ gungskabel weitergeleitet werden kann und der Anzeigeein­ richtung zuführbar ist. Ein derartiges Anzeigegerät kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein, z.B. in Form und Größe etwa eines Taschenrechners, dem Benutzer zur Ver­ fügung stehen. Die Drehmoment-Anzeige kann digital oder analog erfolgen. Das Anzeigegerät kann mit einem Drucker ausgerüstet sein u. dgl. mehr.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß der Drehmo­ menten-Aufnehmer kraftschlüssig mit dem Spannfutter für die Werkzeugeinsätze verbunden ist, wobei in weiterer Aus­ gestaltung vorgesehen ist, daß der Drehmomenten-Aufnehmer kugelgelagert im Handhabungsgriff gelagert ist. Diese Ge­ staltungen machen eine sehr robuste Bauweise des Schraub­ werkzeuges möglich. Die kraftschlüssige Verbindung zwi­ schen Drehmomenten-Aufnehmer einerseits und Spannfutter an­ dererseits bedeutet nicht, daß auch hier eine Kupplung zwi­ schengeschaltet sein kann, die z.B. bei Überschreitung ei­ nes maximalen Drehmomentes die Verbindung zwischen Drehmo­ menten-Aufnehmer und Handhabungsgriff mit dem Spannfutter unterbricht.

Zweckmäßig kann es sein, wenn der Drehmomenten-Aufnehmer über einen Dehnmeßstreifen die Momente abnimmt und über das Verbindungskabel dem Anzeigegerät zuführt, wie dies die Erfindung, ohne hierauf beschränkt zu sein, ebenfalls vorsieht. Die Meßstreifen stellen einfache robuste Möglich­ keiten dar, Drehmomente in elektrische Signale umzusetzen, um diese dann einer weiteren Verarbeitung, z.B. einer An­ zeige, zuzuführen.

Die Erfindung sieht in weiterer Ausgestaltung vor, daß der Handhabungsgriff mit seinem dem Spannfutter abgewandten En­ de mit einer Kupplung bzw. einem Stecker zur Verbindung des Übertragungskabels ausgerüstet ist.

In einer für die Erfindung wesentlichen Ausgestaltung ist zusätzlich vorgesehen, daß der Handhabungsgriff mit aus­ schwenkbaren Spreizflügeln zur Erhöhung der Anzugskraft ausgerüstet ist. Diese Spreizflügel können beispielsweise ausklappbar sein und bilden dann ein Griffpaar für den Be­ nutzer des Schraubwerkzeuges mit dessen Hilfe er ein gegen­ über einem normalen Griff stark erhöhtes Moment auf eine Schraube od. dgl. auszuüben in der Lage ist.

Die Handhabungsgriffe können darüber hinaus aber eine wei­ tere Funktion erfüllen. So kann erfindungsgemäß das elek­ tronische Anzeigegerät einen integralen Bestandteil dieser Handhabungsgriffe darstellen. Die Kabelverbindung ist dann entsprechend im Inneren durch die Spreizflügel zum Momen­ ten-Aufnehmer geführt. Das Ausklappen der Spreizflügel er­ möglicht es dem Benutzer dann die erreichten Drehmomente auf den Spreizflügeln ablesen zu können. So können bei­ spielsweise bei dem Vorsehen von zwei Handhabungsgriffen beide mit einem Anzeigegerät, z.B. einer Digitalanzeige oder mit Leuchtdioden od. dgl. ausgerüstet sein, die z.B. soweit aus dem Griffbereich des Benutzers herausgeführt sind, daß dieser noch die Anzeige ablesen kann.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß neben der reinen Ziffer­ anzeige hier ggf. über Leuchtdioden, auch farbige Dioden, und eine entsprechende Vorprogrammierbarkeit die erreich­ ten Drehmomente durch das Aufleuchten entsprechender Dio­ den kenntlich gemacht werden können.

Die Erfindung sieht auch vor, daß das Anzeigegerät für das erreichte Drehmoment über ein Programm derart steuerbar ist, daß bei Erreichen eines vorbestimmten Drehmomentes dieses optisch und/oder akustisch anzeigbar ist, wobei die Erfindung insbesondere auch vorsieht, daß das Anzeigegerät mit einem Speichereingang zur Übernahme von Daten aus ei­ nem externen Rechner ausgerüstet und über den Drehmomen­ ten-Aufnehmer im Werkzeug die einer bestimmten Schraubposi­ tion zugeordneten Daten nach deren Erreichen dem Benutzer optisch und/oder akustisch zur Verfügung stellt.

Die letzteren Ausgestaltungen gelten insbesondere für ein bevorzugtes Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Schraub­ werkzeuges. So werden beispielsweise bei der Wartung von Flugzeugen eine Fülle von Schrauben innerhalb eines War­ tungsvorganges nach vorbestimmten Werten nachgezogen. Die diese Schrauben nachziehenden Personen müssen einmal die Position der entsprechenden Schraube kennen, jeweils das gewünschte Drehmoment aus einer Liste entnehmen und dann die Schraube so nachziehen, daß das gewünschte Drehmoment auch aufgebracht worden ist.

Mit der vorliegenden Erfindung, insbesondere der Program­ mierbarkeit, wird erreicht, daß lediglich z.B. ein Flug­ zeugtyp in einen Rechner eingegeben werden muß. Dieser ent­ nimmt einem Speicher alle Schraubenpositionen mit den zuge­ ordneten Momentenangaben und überträgt diese auf das Schraubwerkzeug. Das Anzeigegerät kann dann dem Benutzer die Position der jeweiligen Schraube z.B. in entsprechen­ den Koordinaten angeben und die jeweiligen zu erreichenden Drehmomente optisch anzeigen. Gleichzeitig kann das Gerät bei Unter- oder überschreiten eine entsprechende Warninfor­ mation, z.B. akustischer Art, dem Benutzer mitteilen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 eine Zusammenstellzeichnung des Werkzeuges,

Fig. 2 eine räumliche Darstellung des Schraubwerkzeuges nach der Erfindung und in Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Handhabungsgriff des Schraubwerkzeuges.

Das allgemein mit 1 bezeichnete Schraubwerkzeug wird im we­ sentlichen von einem Griff 2, einer Mehrzahl von Werkzeug­ einsätzen 3, einem Datenübertragungskabel 4 und einem An­ zeige- und Programmiergerät 5 gebildet.

Die Werkzeugeinsätze 3 können Schlitzschraubenzieher, Kreuzkopfschraubenzieher, sogenannte Schraubennüsse, Schraubenspanner für Innensechskantschrauben u. dgl. mehr sein. Hierauf kommt es nach der Erfindung nicht an.

Der Handhabungsgriff 2 ist mit einem Spannfutter 6 zur Auf­ nahme der Werkzeugeinsätze 3 ausgerüstet und mit aus­ schwenkbaren Spreizflügeln 7, die punktiert in Fig. 1 dar­ gestellt sind und deren Ausspreizung sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt. An seinem dem Spannfutter 6 entgegengesetz­ ten Ende ist der Handhabungsgriff 2 mit einer Kupplung 8 zum Einstecken eines Steckers 9 des Datenübertragungska­ bels 4 versehen.

Der andere mit 9 a bezeichnete Stecker des Datenübertra­ gungskabels 4 wird mit dem Anzeige- und Programmiergerät 5 gekoppelt durch Einschub z.B. in eine Kupplung 10. Das An­ zeigegerät 5 ist z.B. mit einem Datendisplay 11 ausge­ rüstet und einer Tastatur 12, deren Funktion weiter unten noch näher beschrieben ist. Mit 13 ist schließlich am An­ zeigegerät 5 eine 24-Volt-Schnittstelle dargestellt. Hier­ auf kommt es aber nicht näher an; weitere Anschlüsse, etwa für externe Datengeräte können ebenfalls vorgesehen sein, was nicht näher dargestellt ist.

In Fig. 2 ist das Schraubwerkzeug 1 ohne Datenübertragungs­ kabel und Anzeigegerät 5 dargestellt. Abweichend von Fig. 1 ist dort die Möglichkeit wiedergegeben, in den Spreizflü­ geln 7 z.B. direkt ein Anzeigedisplay 11 a oder Leuchtdio­ den 16 unterschiedlicher Färbung anzuordnen.

Wesentlich für die Erfindung ist die Ausgestaltung des Handhabungsgriffes 2 nach Fig. 3. Das Spannfutter 6 ist über eine Welle 17, die über Kugellager 18 im Griffgehäuse 19 gelagert ist, drehbar mit einem Drehmomenten-Aufnehmer 20 verbunden.

Die vom Drehmomenten-Aufnehmer 20 ermittelten Daten werden zu elektrischen Signalen, z.B. über Drehmmeßstreifen 21 um­ gewandelt und der Kupplung 8 zugeführt. Diese Momentenüber­ tragung ist nur vereinfacht und schematisch in Fig. 3 wie­ dergegeben.

Wie bereits weiter oben angedeutet, vermittelt das Anzeige­ gerät 5 dem Benutzer zunächst optisch die Anzeige des ent­ weder aufzubringenden oder aufgebrachten Drehmomentes. Über die Tastatur 12 können Programme abgerufen oder Funk­ tionen des Schraubwerkzeuges programmiert werden, so z.B. die Abgabe eines Signales, wenn das gewünschte Drehmoment erreicht ist. Wird eine Vielzahl von Schraubenstellen un­ terschiedlicher Anforderungen an das Drehmoment nacheinan­ der mit dem Schraubwerkzeug nachgezogen, so kann über die Tastatur eine entsprechende Programmabfolge in das Gerät eingegeben werden. Zusätzlich oder an Stelle vom Anzeigege­ rät 5 können Anzeigen in den Spreizflügeln 7 vorgesehen sein. So können die Leuchtdioden 16 z.B. durch grüne, rote oder andersfarbige Signale entweder das Erreichen oder das Überschreiten gewünschter Drehmomente anzeigen.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er­ findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann der Handhabungsgriff 2 auch in Verbindung eines Schraubenschlüssels eingesetzt werden, insbesondere bei geräuschvoller Umgebung können akustische Signale durch einen am Anzeigegerät 5 anschließ­ baren Kopfhörer übertragen werden. Die Spreizflügel 7 kön­ nen ausschließlich zur Aufbringung der Drehkraft herbeige­ zogen werden. Zur Anzeige der erreichten Werte kann ein Zu­ satzgerät z.B. aufsteckbar auf der Welle 17 am Spannfutter 6 vorgesehen sein u. dgl. mehr.

Claims (8)

1. Schraubwerkzeug, insbesondere Drehmoment-Schraubenzieher, mit einem Handhabungsgriff mit Spannfutter und einer Mehr­ zahl von im Spannfutter festlegbaren Werkzeugeinsätzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff (2) mit einem Drehmomenten-Aufnehmer (20), einem Datenübertragungskabel (4) zur Übertragung der vom Drehmomenten-Aufnehmer erzeugten Signale und einem elektro­ nischen Anzeigegerät (5) zur Wiedergabe der aufgenommenen Signale ausgerüstet ist.

2. Schraubwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomenten-Aufnehmer (20) kraftschlüssig mit dem Spannfutter (6) für die Werkzeugeinsätze verbunden ist.

3. Schraubwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomenten-Aufnehmer (20) kugelgelagert im Hand­ habungsgriff (2) gelagert ist.

4. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomenten-Aufnehmer (20) über einen Dehnmeß­ streifen (21) die Momente abnimmt und über das Datenüber­ tragungskabel (4) dem Anzeigegerät (5) zuführt.

5. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhabungsgriff (2) an seinem dem Spannfutter (6) abgewandten Ende mit einer Kupplung (8) bzw. einem Stecker zur Verbindung des Übertragungskabels (4) ausgerüstet ist.

6. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhabungsgriff (2) mit ausschwenkbaren Spreizflü­ geln (7) zur Erhöhung der Anzugskraft ausgerüstet ist.

7. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (5) für das erreichbare Drehmoment über ein Programm derart steuerbar ist, daß bei Erreichen eines vorbestimmbaren Drehmomentes dieses optisch und/oder akustisch anzeigbar ist.

8. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (5) mit einem Speichereingang (15) zur Übernahme von Daten aus einem externen Speicher ausge­ rüstet und über den Drehmomenten-Aufnehmer (21) im Werk­ zeug (2, 3) die einer bestimmten Schraubposition zugeordne­ ten Daten nach deren Erreichen dem Benutzer optisch und/ oder akustisch zur Verfügung stellt.