EP1038638B1 - Torque wrench - Google Patents
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- EP1038638B1 EP1038638B1 EP00105397A EP00105397A EP1038638B1 EP 1038638 B1 EP1038638 B1 EP 1038638B1 EP 00105397 A EP00105397 A EP 00105397A EP 00105397 A EP00105397 A EP 00105397A EP 1038638 B1 EP1038638 B1 EP 1038638B1
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- European Patent Office
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- torque
- signal
- workpiece
- wrench
- torque wrench
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
- B25B23/142—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
- B25B23/1422—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
- B25B23/1425—Arrangement 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
Definitions
- the invention relates to a torque wrench for testing a torque in a screwing process on a workpiece and a method for Testing a torque as set out in the respective claims 1 and 8 are described.
- DE - A - 3 327 964 discloses a method for identifying Connection screws according to type and / or tightening instructions.
- the Screw heads of the connecting screws used with characteristic Provide features which, for example, the category of the screw and / or characterize their limit tightening torque with the associated angle of rotation.
- This characteristic features can be scanned by a reading device, which is attached to a torque wrench, for example. So it happens an identification of the connecting screws used, but not one machining workpiece in which such connecting screws are to be screwed in.
- EP - A - 0 266 578 discloses a control and monitoring arrangement for Tools. It becomes an intelligent tool, for example a Torque wrench described, which one attached to it Has detection device. Towards such an intelligent torque wrench brought into a predefined spatial area of an assembly point of the workpiece, so the detection device generates a corresponding signal which the Torque wrench to a control unit connected to it by a cable forwards. A large number of setpoints and / or are in the control unit Tolerance limits saved for various assembly tasks. That when entering Detection signal generated in the area of the assembly site, which for Control unit is transferred, there leads to the selection of at least one for the relevant setpoint and / or the associated assembly task Tolerance limit.
- the torque sensor is a strain gauge sensor, preferably in the form a strain gauge bridge, which is based on an initiated torque Torque wrench reacting by bending is arranged.
- the torque rod is thus as a bending rod designed. Due to the bending of the torque rod, the geometry changes the strain gauges, which result in a change in resistance Has. Any such change in resistance can advantageously be carried out by means of the Control device uniquely initiated the size of the corresponding Torque can be assigned.
- a locking device is arranged at the end of the torque rod, which unlocks the torque rod when it receives an unlock signal from the control device receives.
- the torque wrench comprises a signal output device for outputting the screw control signal and the identification signal to one of the torque wrenches spatially Separately provided signal receiving device with the control device is in signal connection and is preferably a non-contact electromagnetic Signal transmission designed.
- the torque signal the reference torque signal and the tightening control signal electrical, magnetic or electromagnetic signals and the control device is a microprocessor computer.
- the control device is also an exclusively mechanical one Processing and comparison of the torques and output of the signals possible, but will be advantageous for reasons of cost and functionality electrical or electronic components used.
- the signal output device an electromagnetic transmitter.
- This can be, for example act as a radio transmitter operating in a generally approved Frequency band (e.g. at 27MHz, 433MHz) the signals to an external receiving device sends. This has the advantage that no disturbing electrical Cables for external signal transmission are necessary.
- the workpiece identification device a code reader, in particular a bar or bar code reader.
- the workpiece identification device can be a pattern recognition device be the predetermined graphic pattern in one-to-one Way can assign a workpiece.
- the locking device comprises a ferromagnetic enclosed by a magnetic coil Locking bolt, which is in a locking recess in the torque rod can be inserted to lock them, and by applying a current the magnetic coil can be taken out of this. This makes it possible advantageously, a kink key function of the torque wrench in easy to combine with different reference torques.
- the torque wrench comprises a control signal receiving device which is connected to the control device in Signal connection is established and to receive control signals from an external Control device is designed, preferably by non-contact electromagnetic Transmission.
- a control signal receiving device which is connected to the control device in Signal connection is established and to receive control signals from an external Control device is designed, preferably by non-contact electromagnetic Transmission.
- the screw connection control signal contains all necessary essentials Data of a torque test of a screw connection and thus enables advantageously a fail-safe and reliable test of tightening torques complex workpieces.
- the screw control signal contains the torque test result, i.e. the result of whether the reference torque was achieved.
- the invention comprises Proceed the next step of the output of the screw connection control signal to a receiving device, preferably by a non-contact electromagnetic transmission.
- step (b) the identification signal to a receiving device issued, preferably by a non-contact electromagnetic Transmission.
- a receiving device issued, preferably by a non-contact electromagnetic Transmission.
- the Reference torque signal depending on the generated identification signal if necessary after reconfirmation by the receiving facility, established. This advantageously enables the identified workpiece automatically assign the corresponding reference torque, preferably without the user having to use test and parameter lists got to.
- the torque wrench 10 includes a housing body 12 which has an integrally formed handle 14 at its rear end. In the area of the handle 14 is a battery recess in the housing body 12 Inclusion of a battery 16 provided in the longitudinal direction of the rear end can be inserted into the housing body 12. The battery recess is closed by a battery cover 18 on a rear End face 17 of the housing body 12 is attached.
- a torque rod bushing 20 provided in the housing body 12 through which a torque rod 22nd is partially inserted into a torque rod recess 24.
- a tool holder head 25 On one extending in the longitudinal direction from the housing body 12 End of the torque rod 22 is a tool holder head 25 for arrangement a screw nut is provided, which is designed as a 90 ° ratchet head.
- the torque rod 22 has in the area of the torque rod bushing 20 has a pivot pin bore that is perpendicular to the longitudinal Axis of the torque rod 22 extends parallel to the plane of the drawing. By the pivot pin bore is inserted a pivot pin 26, the ends of which in the housing body 12 are fixed and which the torque rod 22nd swiveling.
- a spring 32 is arranged, which is the torque rod 22 acted upon by a longitudinal spring force.
- the size of the spring preload can be adjusted by setting the trigger torque 30 can be adjusted by a spring contact surface 34 of the triggering torque setting 30 is moved in the longitudinal direction to the compression of the Control spring 32, which is indicated by the arrow x. To do this, the Battery cover 18 and battery 17 are removed so as to access the to get the rear side of the trigger torque setting.
- the amount of spring preload determines the reference torque of the torque wrench 10, i.e. the torque at which the key is triggered by a "kink".
- the Triggering or kinking occurs precisely when one is caused by the reference torque predetermined buckling force in the key 10 by an in a testing screw connection initiated torque is reached.
- the for Longitudinal axis of the torque rod 22 and normal to the plane of the drawing Buckling force acts on the rear end face 28 of the torque rod 22. Forces that are less than this predetermined buckling force, the spring 32 compensate. However, if the amount of the buckling force is reached, a jerky pivoting of the torque rod 22 in the torque rod recess 24 until an edge of the rear face 28 is the inner surface touches the torque rod recess 24. Typically is the offset of the rear face 28 about 3-4mm. This triggering the Torque wrench 10 is audible and noticeable kinking noise accompanied.
- a workpiece identification device serving barcode reader 36 On an outer surface of the housing body 12 on the Handle 14 on the opposite side in the longitudinal direction are a workpiece identification device serving barcode reader 36, one as a signal output device serving radio transmitter 38 and serving as a control device Microprocessor computer 40 arranged side by side, one below the other and with the battery 16 are electrically connected.
- the barcode reader 36 is oriented such that his preferred reading direction parallel to the longitudinal axis of the Torque rod 22 and the housing body 12 extends and forward in Direction of the tool holder head 25 is directed.
- the detected solid angle of the barcode reader 36 is shown schematically by the beam.
- a magnetic switch serving reed switch 42 arranged on the outside of the housing body 12 .
- a Hard magnet 44 attached on the torque rod 22 so that it is opposite the reed switch facing, i.e. lies on a line from the longitudinal axis of the torque rod runs to the reed switch 42.
- the reed switch 42 is connected to the Microprocessor computer electrically connected.
- the worker or user reads one using the barcode reader 36 Barcode of a workpiece (not shown).
- the barcode can, for example include the serial or part number of the workpiece.
- the so won Identification signal of the workpiece to be tested is subsequently called electronic signal passed to the microprocessor computer 40 to be there possibly to be processed.
- the possibly further processed identification signal then becomes the Radio transmitter 38 transmit electrically, which then this to a not shown Signal receiving device provided separately from the torque wrench sends as an electromagnetic signal without contact.
- the signal receiving device is in signal connection with an external control device (not shown) that the Identification signal evaluates and stores. Is the sent identification signal with a predetermined one stored in the external control device Signal, is the torque wrench used by the user 10 suitable for predetermined screw connections of the identified To check the workpiece. In this case the torque test is released, the user through an acoustic and / or optical signal is shown.
- the display can be done by a display device (not shown) take place, which is connected to the external control device.
- the acoustic and / or optical release signal can also be given by a provided device (not shown) (for example an LED and an acoustic buzzer) in the torque wrench.
- the radio transmitter 38 must also have a radio receiver (control signal receiving device, not shown) to include a bidirectional non-contact Data transmission between the torque wrench 10 and the external Allow signal receiving device.
- the external control device sends a corresponding release signal to trigger the release Radio receiver of the torque wrench. This signal is sent to the microprocessor computer 40 forwarded, which then the (not shown) release indicator of the torque wrench.
- the user After approval, the user begins checking the tightening torque the first predetermined screw connection of the workpiece usual use of the torque wrench 10. If the predetermined Reference torque is reached, the torque wrench "kinks", i.e. the Torque bar or buckling bar experiences a jerky swiveling as described above. This pivoting has the consequence that the hard magnet 44 is offset relative to the reed switch 42, with which this is actuated. The reed switch 42 thus functions together with the hard magnet 44 as Torque sensor and delivers a torque signal to the microprocessor computer 40 is transmitted electrically.
- the external control device can be a corresponding Output warning or error signal and possibly in addition to rework prompt. Because the result of each tightening operation is automatic in this way is logged and checked for each workpiece to be checked, a high Failure safety achieved. Not all of the predetermined test procedures are successful completed, the workpiece is not released.
- FIG 2 is a schematic side sectional view of a particular one preferred embodiment of the torque wrench according to the invention. Compared to the torque wrench shown in Figure 1 carry the same or similar features have the same reference numerals and will not be used in the following described again.
- a locking body 52 attached with a locking recess 54 such that the Longitudinal axis of the torque rod 28 with the central axis of the circular cylindrical locking recess 54 coincides.
- a circular cylindrical locking bolt 56 In the locking recess 54 is a circular cylindrical locking bolt 56, the Outer diameter approximately the inner diameter of the locking recess 54 corresponds, insertable.
- the central axis of the locking bolt 56 also coincides the longitudinal axis of the torque rod 22 together when there is no torque is initiated.
- the locking bolt 56 is preferably ferromagnetic.
- a section of the locking bolt facing away from the locking body 52 56 is surrounded by a magnetic coil 58, which has an inner diameter has, which corresponds approximately to the outer diameter of the locking bolt 56.
- the magnet coil 58 is arranged in the housing body 12 in such a way that its longitudinal axis with the longitudinal axes of the locking bolt 56 and the torque rod 22 coincides if no torque is introduced becomes.
- a return spring 60 is between the rear face of the locking bolt 56 and a spring contact wall 62 of the magnetic coil 58 in this way arranged that they have a longitudinal restoring force on the locking bolt 56 exercises in the direction of the locking recess 54.
- the locking body 52, locking bolt 56, solenoid 58, return spring 60 and Spring contact wall 62 together form a locking device 64, the Operation will be described later.
- strain gauges 66 attached such that an operational bend the Torque rod 22 by a introduced into the torque wrench 50 Torque to change the electrical resistance of the strain gauges 66 leads. Secondary influences, especially temperature influences, to be able to rule out the resistance of the strain gauges 66 these are electrically connected in a bridge circuit.
- the exit of the strain gauge bridge 66 is electrically connected to the Microprocessor computer 40 connected. There is one in the microprocessor computer 40 Calibration function stored, by means of which measured strain gauge resistances uniquely the sizes of in the torque wrench 50 initiated torques can be assigned.
- torque wrench 10 is received. After this Transmission of the identification signal by the as a signal output device functioning radio transmitter 38 to the external signal receiving device and the The external control device sends further processing in the external control device Control signals to the torque wrench 50 when testing is released. These control signals are used by the control signal receiving device serving radio receiver 68 receive and include a Tripping torque setting signal, which is used to set the reference torque serves. The release signal to the torque wrench is also preferred transfer.
- the received control signals are sent to the microprocessor computer 40 as electrical signals forwarded.
- the user After the user receives the release signal has perceived, for example, by lighting up a not shown LED on the outside of the housing body 12, it sets the torque wrench 50 to the screw connection of the workpiece to be tested and starts by checking the tightening torque. This in the key initiated torque leads to a bending of the torque rod 22, which is detected by the strain gauge bridge 66. As described above, the microprocessor can unequivocally detect such a bend Assign torque.
- the torque signal obtained in this way is combined with the reference torque signal compared that from the previously received trigger torque setting signal was obtained. If the torque signal is equal to or greater than this reference torque signal, the torque rod 22 is triggered by the locking device 64 by outputting an unlocking signal, whereupon the torque wrench 50 "kinks".
- the microprocessor computer 40 controls the energization of the solenoid 58 such that the locking bolt 56 is retracted longitudinally in the direction of the spring 60 to release from the locking recess 54. So that can pivot the torque rod 22 about the pivot pin 26 until the locking body 52 strikes against the inner wall of the housing body 12. The User hears this "kinking" of the torque wrench 50 noticeably true.
- the torque wrench 50 becomes after the locking device is triggered 64 further rotated to further increase the tightening torque, see above this undesirable increase can be caused by the strain gauge bridge 66 in Connection with the microprocessor computer 40 can be determined. Do that measured torque the amount of a second reference torque, the microprocessor computer generates which is greater than the first reference torque an error signal.
- the radio transmitter 38 Upon completion of the torque testing process of each predetermined one
- the radio transmitter 38 sends a screw connection from the microprocessor computer 40 screw control signal generated to the external signal receiving device.
- the screw connection control signal contains the measured Value of the tightening torque reached and possibly the error signal if the Torque test was not successfully completed.
- the external control device saves the screw connection control signal and evaluates it and initiates rework accordingly or issues an enable signal from Screwing process.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehmomentschlüssel zur Prüfung eines Drehmoments bei einem Schraubvorgang an einem Werkstück sowie ein Verfahren zur Prüfung eines Drehmoments, wie sie in den jeweiligen Ansprüchen 1 und 8 beschrieben sind.The invention relates to a torque wrench for testing a torque in a screwing process on a workpiece and a method for Testing a torque as set out in the respective claims 1 and 8 are described.
Um ein Anziehdrehmoment einer Schraubverbindung zu prüfen, werden herkömmlicherweise Drehmomentschlüssel eingesetzt. Solche Drehmomentschlüssel gestatten einerseits eine Prüfung, ob das Anziehdrehmoment gleich oder größer als ein vorbestimmtes Referenzdrehmoment ist und andererseits, sollte dies nicht der Fall sein, die Verschraubung bis zum Erreichen des Referenzdrehmoments weiter anzuziehen. Hierbei finden insbesondere sogenannte Knickschlüssel Verwendung, bei denen das eingeleitete Drehmoment durch eine Mechanik begrenzt wird und dem Benutzer gleichzeitig hör- und spürbar das Erreichen des Referenzdrehmoments angezeigt wird. Hierbei wird das Referenzdrehmoment, bei dem der Knickschlüssel auslöst, werkseitig fest eingestellt.In order to check a tightening torque of a screw connection, conventional Torque wrench used. Such torque wrenches allow on the one hand a check whether the tightening torque is equal or greater than a predetermined reference torque and, on the other hand, should not be the case until the reference torque is reached continue to attract. In particular, there are so-called kink keys Use where the torque introduced by a mechanism is limited and the user can hear and feel the achievement of Reference torque is displayed. Here, the reference torque, at which the kink key triggers, factory-set.
Werden solche herkömmlichen Drehmomentschlüssel in der Montage- oder Fertigungstechnik eingesetzt, ergeben sich jedoch gravierende Probleme, die in einer mangelnden Sicherheit gegenüber Fehlbedienungen sowie in einem eigeschränkten Einsatzbereich liegen. So unterstützen diese Drehmomentschlüssel den Benutzer im Vorfeld eines Drehmomentprüfvorgangs nicht, ob der Schlüssel hierfür überhaupt geeignet ist, womit der Benutzer zu einer manuellen und fehleranfälligen Kontrolle mittels einer Prüfliste gezwungen wird. Wenn eine Vielzahl von Verschraubungen zu prüfen ist, so muß der Benutzer die Prüfungsergebnisse ferner manuell protokollieren und sicherstellen, daß kein Prüfvorgang übergangen wurde. Besonders problematisch ist dies, wenn Verschraubungen mit unterschiedlichen Referenzdrehmomenten geprüft werden sollen, da hierbei zusätzlich der verwendete Drehmomentschlüssel mitprotokolliert werden muß. Are such conventional torque wrenches in the assembly or Manufacturing technology used, however, serious problems arise that in a lack of security against incorrect operation as well as in a restricted Area of application. This is how these torque wrenches support the user prior to starting a torque test, not whether the key is suitable for this at all, with which the user switches to a manual and error-prone control is forced using a checklist. When a If a large number of screw connections is to be checked, the user must check the test results also log it manually and make sure there is no test was ignored. This is particularly problematic when screw connections with different reference torques should be checked, because here the torque wrench used must also be recorded.
DE - A - 3 327 964 offenbart ein Verfahren zum Identifizieren von Verbindungsschrauben nach Typ und/oder Anziehvorschrift. Hierzu werden die Schraubenköpfe der verwendeten Verbindungsschrauben mit kennzeichnenden Merkmalen versehen, welche beispielsweise die Kategorie der Schraube und/oder deren Grenzanziehmoment mit zugehörigem Drehwinkel charakterisieren. Diese kennzeichnenden Merkmale können durch eine Leseeinrichtung abgetastet werden, welche beispielsweise auf einem Drehmomentschlüssel angebracht ist. Somit erfolgt eine Identifikation der verwendeten Verbindungsschrauben, nicht jedoch eines zu bearbeitenden Werkstücks, in welches derartige Verbindungsschrauben einzuschrauben sind.DE - A - 3 327 964 discloses a method for identifying Connection screws according to type and / or tightening instructions. For this, the Screw heads of the connecting screws used with characteristic Provide features which, for example, the category of the screw and / or characterize their limit tightening torque with the associated angle of rotation. This characteristic features can be scanned by a reading device, which is attached to a torque wrench, for example. So it happens an identification of the connecting screws used, but not one machining workpiece in which such connecting screws are to be screwed in.
EP - A - 0 266 578 offenbart eine Steuerungs- und Überwachungsanordnung für Werkzeuge. Es wird ein intelligentes Werkzeug, beispielsweise ein Drehmomentschlüssel, beschrieben, welcher eine daran angebrachte Erkennungseinrichtung aufweist. Wird ein solcher intelligenter Drehmomentschlüssel in einen vordefinierten Raumbereich einer Montagestelle des Werkstücks gebracht, so erzeugt die Erkennungseinrichtung ein entsprechendes Signal, welches der Drehmomentschlüssel an eine mit ihm durch ein Kabel verbundene Kontrolleinheit weiterleitet. In der Kontrolleinheit sind eine Vielzahl von Sollwerten und/oder Toleranzgrenzen für verschiedene Montageaufgaben gespeichert. Das beim Eintritt in den Raumbereich der Montagestelle erzeugte Erkennungssignal, welches zur Kontrolleinheit übertragen wird, führt dort zur Auswahl wenigstens eines für die betreffende Montageaufgabe gewünschten Sollwertes und/oder der zugehörigen Toleranzgrenze. EP - A - 0 266 578 discloses a control and monitoring arrangement for Tools. It becomes an intelligent tool, for example a Torque wrench described, which one attached to it Has detection device. Becomes such an intelligent torque wrench brought into a predefined spatial area of an assembly point of the workpiece, so the detection device generates a corresponding signal which the Torque wrench to a control unit connected to it by a cable forwards. A large number of setpoints and / or are in the control unit Tolerance limits saved for various assembly tasks. That when entering Detection signal generated in the area of the assembly site, which for Control unit is transferred, there leads to the selection of at least one for the relevant setpoint and / or the associated assembly task Tolerance limit.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Drehmomentschlüssel zur Prüfung eines Drehmoments an einem Werkstück bereitzustellen, der eine verbesserte Fehlersicherheit und einfache Bedienungseigenschaften aufweist und vorzugsweise in einfacher Weise für Drehmomentprüfungen mit unterschiedlichen Referenzdrehmomenten eingesetzt werden kann. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Drehmomentprüfung anzugeben.It is an object of the invention to provide a torque wrench for testing a To provide torque on a workpiece, the improved error safety and has simple operating properties and preferably in simple way for torque tests with different reference torques can be used. It is also an object of the invention to specify the appropriate procedure for torque testing.
Diese Aufgabe wird durch einen Drehmomentschlüssel sowie ein Verfahren mit den in Anspruch 1 bzw. Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This task is accomplished using a torque wrench as well as a procedure solved the features specified in claim 1 or claim 8. preferred Embodiments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß umfaßt ein Drehmomentschlüssel zur Prüfung eines Drehmoments bei einem Schraubvorgang an einem Werkstück
- einen Drehmomentsensor zur Ausgabe eines Drehmomentsignals,
- eine Werkstückidentifizierungseinrichtung zur Erzeugung eines Identifizierungssignals, das dem jeweiligen Werkstücken zugeordnet ist, und
- eine Steuereinrichtung, die mit dem Drehmomentsensor und der Werkstückidentifizierungseinrichtung in Signalverbindung steht,
- a torque sensor for outputting a torque signal,
- a workpiece identification device for generating an identification signal which is assigned to the respective workpieces, and
- a control device which is in signal connection with the torque sensor and the workpiece identification device,
Der Drehmomentsensor ist ein Dehnungsmeßstreifensensor, bevorzugt in Form einer Dehnungsmeßstreifenbrücke, welcher auf einer auf ein eingeleitetes Drehmoment durch Biegung reagierenden Drehmomentstange des Drehmomentschlüssel angeordnet ist. Die Drehmomentstange ist somit als eine Biegestange ausgelegt. Durch die Verbiegung der Drehmomentstange erfolgt eine Geometrieänderung der Dehnungsmeßstreifen, welche eine Widerstandsänderung zur Folge hat. Vorteilhafterweise kann jeder solchen Widerstandsänderung mittels der Steuereinrichtung in eindeutiger Weise die Größe des entsprechenden eingeleiteten Drehmoments zugeordnet werden.The torque sensor is a strain gauge sensor, preferably in the form a strain gauge bridge, which is based on an initiated torque Torque wrench reacting by bending is arranged. The torque rod is thus as a bending rod designed. Due to the bending of the torque rod, the geometry changes the strain gauges, which result in a change in resistance Has. Any such change in resistance can advantageously be carried out by means of the Control device uniquely initiated the size of the corresponding Torque can be assigned.
An einem einer Werkzeugaufnahme des Drehmomentschlüssels gegenüberliegenden Ende der Drehmomentstange ist eine Verriegelungseinrichtung angeordnet, welche die Drehmomentstange entriegelt, wenn sie ein Entriegelungssignal von der Steuereinrichtung empfängt. Dies gestattet es, mit einem einzigen Drehmomentschlüssel in einfacher Weise Schraubverbindungen mit unterschiedlichen zugeordneten Referenzdrehmomenten zu prüfen, ohne eine aufwendige mechanische Neueinstellung einer Auslösemomenteinstellung vornehmen zu müssen.On a tool holder of the torque wrench opposite A locking device is arranged at the end of the torque rod, which unlocks the torque rod when it receives an unlock signal from the control device receives. This allows using a single torque wrench in a simple way screw connections with different assigned reference torques to be checked without a complex mechanical To have to reset a trigger torque setting.
Hierdurch wird vorteilhafterweise eine hohe Fehler- und Betriebssicherheit bei der Prüfung von Anziehdrehmomenten von Schraubverbindungen erreicht und gleichzeitig die Voraussetzungen für eine einfache, automatisierte Protokollierung der Prüfergebnisse geschaffen. So beinhaltet das Verschraubungskontrollsignal vorteilhafterweise das Ergebnis des Drehmomentprüfvorgangs, d.h. das Ergebnis, ob das Referenzdrehmoment erreicht wurde, wobei gleichzeitig das geprüfte Werkstück, z.B. dessen Serien- oder Teilenummer, identifizierbar ist.This advantageously results in a high level of error and operational reliability Test of tightening torques of screw connections reached and at the same time the prerequisites for simple, automated logging of test results created. So includes the tightening control signal advantageously the result of the torque test, i.e. the result, whether the reference torque has been reached, while the tested one Workpiece, e.g. whose serial or part number is identifiable.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Drehmomentschlüssel eine Signalausgabeeinrichtung zur Ausgabe des Verschraubungskontrollsignals und des Identifizierungssignals an eine von dem Drehmomentschlüssel räumlich getrennt bereitgestellte Signalempfangseinrichtung, die mit der Steuereinrichtung in Signalverbindung steht und ist vorzugsweise zu einer berührungsfreien elektromagnetischen Signalübertragung ausgelegt. Dies ermöglicht es, vorteilhafterweise das Ergebnis jedes einzelnen Drehmomentprüfvorgangs des Werkstücks an die externe Signalempfangseinrichtung per Funk zu übertragen und erlaubt so eine besonders einfache und fehlersichere Überwachung und Protokollierung der Prüfvorgänge mit dem Drehmomentschlüssel.According to a preferred embodiment, the torque wrench comprises a signal output device for outputting the screw control signal and the identification signal to one of the torque wrenches spatially Separately provided signal receiving device with the control device is in signal connection and is preferably a non-contact electromagnetic Signal transmission designed. This advantageously makes it possible the result of every single torque test of the workpiece transmitted to the external signal receiving device by radio and thus allows a particularly simple and fail-safe monitoring and logging of the Checking processes with the torque wrench.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Drehmomentsignal, das Referenzdrehmomentsignal und das Verschraubungskontrollsignal elektrische, magnetische oder elektromagnetische Signale und die Steuereinrichtung ist ein Mikroprozessorrechner. Zwar ist auch eine ausschließlich mechanische Verarbeitung und Vergleich der Drehmomente sowie Ausgabe der Signale möglich, jedoch werden vorteilhafterweise aus Kosten- und Funktionalitätsgründen elektrische bzw. elektronische Bauteile eingesetzt.According to a further preferred embodiment, the torque signal the reference torque signal and the tightening control signal electrical, magnetic or electromagnetic signals and the control device is a microprocessor computer. Although it is also an exclusively mechanical one Processing and comparison of the torques and output of the signals possible, but will be advantageous for reasons of cost and functionality electrical or electronic components used.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Signalausgabeeinrichtung eine elektromagnetische Sendeeinrichtung. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Funksender handeln, der in einem allgemein freigegebenen Frequenzband (z.B. bei 27MHz, 433MHz) die Signale an eine externe Empfangseinrichtung sendet. Dies hat den Vorteil, daß keine störenden elektrischen Leitungen zur externen Signalübertragung notwendig sind.According to a further preferred embodiment, the signal output device an electromagnetic transmitter. This can be, for example act as a radio transmitter operating in a generally approved Frequency band (e.g. at 27MHz, 433MHz) the signals to an external receiving device sends. This has the advantage that no disturbing electrical Cables for external signal transmission are necessary.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Werkstückidentifizierungseinrichtung ein Codeleser, insbesondere ein Strich- bzw. Barcodeleser. Insbesondere kann die Werkstückidentifizierungseinrichtung eine Mustererkennungseinrichtung sein, die vorbestimmte graphische Muster in eineindeutiger Weise einem Werkstück zuordnen kann. Es ist jedoch auch möglich, elektronische Transpondersysteme einzusetzen, bevorzugt solche, die berührungsfrei elektromagnetisch ausgelesen werden können. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Verriegelungseinrichtung einen von einer Magnetspule umschlossenen ferromagnetischen Verriegelungsbolzen, welcher in eine Verriegelungsausnehmung in der Drehmomentstange zu deren Verriegelung einführbar ist, und mittels einer Strombeaufschlagung der Magnetspule aus dieser herausführbar ist. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, eine Knickschlüsselfunktion des Drehmomentschlüssels in einfacher Weise mit unterschiedlichen Referenzdrehmomenten zu kombinieren.According to a further preferred embodiment, the workpiece identification device a code reader, in particular a bar or bar code reader. In particular, the workpiece identification device can be a pattern recognition device be the predetermined graphic pattern in one-to-one Way can assign a workpiece. However, it is also possible to use electronic Use transponder systems, preferably those that are non-contact can be read out electromagnetically. According to a further preferred embodiment, the locking device comprises a ferromagnetic enclosed by a magnetic coil Locking bolt, which is in a locking recess in the torque rod can be inserted to lock them, and by applying a current the magnetic coil can be taken out of this. This makes it possible advantageously, a kink key function of the torque wrench in easy to combine with different reference torques.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Drehmomentschlüssel eine Steuersignalempfangseinrichtung, die mit der Steuereinrichtung in Signalverbindung steht und zu einem Empfang von Steuersignalen einer externen Steuervorrichtung ausgelegt ist, vorzugsweise durch berührungsfreie elektromagnetische Übertragung. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine bidirektionale Signalübertragung zwischen dem Drehmomentschlüssel und der externen Steuervorrichtung, wodurch der Drehmomentschlüssel effizienter und flexibler einsetzbar ist. Insbesondere können die Steuersignale der externen Steuervorrichtung abhängig von dem Identifizierungssignal sein und beispielsweise ein für das Werkstück individuell angepaßtes Referenzdrehmomentsignal enthalten.According to a further preferred embodiment, the torque wrench comprises a control signal receiving device which is connected to the control device in Signal connection is established and to receive control signals from an external Control device is designed, preferably by non-contact electromagnetic Transmission. This advantageously enables bidirectional Signal transmission between the torque wrench and the external control device, making the torque wrench more efficient and flexible to use is. In particular, the control signals of the external control device be dependent on the identification signal and for example one for the Workpiece individually adjusted reference torque signal included.
Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Prüfung eines Drehmoments bei
einem Schraubvorgang an einem Werkstück unter Verwendung
eines erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels, die folgenden Schritten in dieser Reihenfolge:
Das Verschraubungskontrollsignal beinhaltet alle notwendigen wesentlichen Daten einer Drehmomentprüfung einer Verschraubung und ermöglicht somit vorteilhafterweise eine fehler- und betriebssichere Prüfung von Anziehdrehmomenten komplexer Werkstücke. Insbesondere beinhaltet das Verschraubungskontrollsignal das Drehmomentprüfungsergebnis, d.h. das Ergebnis, ob das Referenzdrehmoment erreicht wurde.The screw connection control signal contains all necessary essentials Data of a torque test of a screw connection and thus enables advantageously a fail-safe and reliable test of tightening torques complex workpieces. In particular, the screw control signal contains the torque test result, i.e. the result of whether the reference torque was achieved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren den nachfolgenden Schritt der Ausgabe des Verschraubungskontrollsignals an eine Empfangseinrichtung, vorzugsweise durch eine berührungsfreie elektromagnetische Übertragung. Hierdurch ist eine einfache Überwachung und Protokollierung der Drehmomentprüfungsvorgänge durch eine externe Überwachungs- und Steuervorrichtung möglich, was zu einer weiteren Erhöhung der Fehler- und Betriebssicherheit führt.According to a preferred embodiment of the method, the invention comprises Proceed the next step of the output of the screw connection control signal to a receiving device, preferably by a non-contact electromagnetic transmission. This makes it easy Monitoring and logging of torque testing processes by a external monitoring and control device possible, which leads to another Increases error and operational safety.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird unmittelbar nach dem Schritt (b) das Identifizierungssignal an eine Emfangseinrichtung ausgegeben, vorzugsweise durch eine berührungsfreie elektromagnetische Übertragung. Hierdurch kann, bevor der eigentliche Drehmomentprüfschritt gestartet wird, vorteilhafterweise eine Vorabprüfung durchgeführt werden, ob dieses Werkstück überhaupt geprüft werden soll und welche Prüfparameter zu beachten sind.According to a further preferred embodiment of the method immediately after step (b) the identification signal to a receiving device issued, preferably by a non-contact electromagnetic Transmission. This allows before the actual torque test step is started, a preliminary check is advantageously carried out to determine whether this workpiece is to be tested at all and which test parameters note.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Referenzdrehmomentsignal abhängig von dem erzeugten Identifizierungssignal, gegebenenfalls nach einer Rückbestätigung durch die Empfangseinrichtung, festgelegt. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise dem identifizierten Werkstück in automatischer Weise das entsprechende Referenzdrehmoment zuzuordnen, bevorzugt ohne daß der Benutzer hierzu auf Prüf- und Parameterlisten zurückgreifen muß.According to a further preferred embodiment of the method, the Reference torque signal depending on the generated identification signal, if necessary after reconfirmation by the receiving facility, established. This advantageously enables the identified workpiece automatically assign the corresponding reference torque, preferably without the user having to use test and parameter lists got to.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand bevorzugter Ausführungsformen mit begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
- Figur 1
- eine schematische Schnittansicht eines Drehmomentschlüssels, welcher nicht von den beigerfügten Ansprüchen erfaßt wird; und
- Figur 2
- eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels.
- Figure 1
- is a schematic sectional view of a torque wrench, which is not covered by the appended claims; and
- Figure 2
- is a schematic sectional view of an embodiment of a torque wrench according to the invention.
In einer vereinfachten, schematischen seitlichen Schnittansicht ist in Figur 1 ein
Drehmomentschlüsse dargestellt,
welcher nicht von den beigerfügten Ansprüchen erfaßt wird. Der Drehmomentschlüssel 10 umfaßt einen Gehäusekörper 12, der an
seinem hinteren Ende einen integral gebildeten Handgriff 14 aufweist. Im Bereich
des Handgriffs 14 ist in dem Gehäusekörper 12 eine Batterieausnehmung zur
Aufnahme einer Batterie 16 vorgesehen, die in longitudinaler Richtung von dem
hinteren Ende in den Gehäusekörper 12 eingeführt werden kann. Die Batterieausnehmung
ist durch einen Batteriedeckel 18 verschlossen, der an einer hinteren
Stirnfläche 17 des Gehäusekörpers 12 befestigt ist.In a simplified, schematic sectional side view, FIG
Torque shots shown
which is not covered by the appended claims. The
An einem der hinteren Stirnfläche 17 in longitudinaler Richtung des Gehäusekörpers
12 gegenüberliegenden Ende ist eine Drehmomentstangendurchführung 20
in dem Gehäusekörper 12 vorgesehen, durch die eine Drehmomentstange 22
teilweise in eine Drehmomentstangenausnehmung 24 eingeführt ist. An einem
sich in longitudinaler Richtung von dem Gehäusekörper 12 wegerstreckenden
Ende der Drehmomentstange 22 ist ein Werkzeugaufnahmekopf 25 zum Anordnen
einer Schraubnuß bereitgestellt, der als 90°-Ratschenkopf ausgeführt ist.
Die Drehmomentstange 22 weist im Bereich der Drehmomentstangendurchführung
20 eine Schwenkstiftbohrung auf, die sich senkrecht zu der longitudinalen
Achse der Drehmomentstange 22 parallel zur Zeichenebene erstreckt. Durch
die Schwenkstiftbohrung ist ein Schwenkstift 26 eingeführt, dessen Enden in
dem Gehäusekörper 12 festgelegt sind und welcher die Drehmomentstange 22
schwenkbar lagert.On one of the rear end faces 17 in the longitudinal direction of the
Zwischen einer hinteren Stirnfläche 28 der Drehmomentstange 22 und einer
Auslösemomenteinstellung 30 ist eine Feder 32 angeordnet, welche die Drehmomentstange
22 mit einer longitudinal gerichteten Federkraft beaufschlagt. Die
Größe der Federvorspannung kann durch die Auslösemomenteinstellung 30
eingestellt werden, indem eine Federanlagefläche 34 der Auslösemomenteinstellung
30 in longitudinaler Richtung verschoben wird, um die Kompression der
Feder 32 zu steuern, was durch den Pfeil x angedeutet ist. Hierzu müssen der
Batteriedeckel 18 und die Batterie 17 entfernt werden, um so Zugang zu der
hinteren Seite der Auslösemomenteinstellung zu erhalten. Der Betrag der Federvorspannung
bestimmt das Referenzdrehmoment des Drehmomentschlüssels 10,
d.h. das Drehmoment, bei dem der Schlüssel durch ein "Knicken" auslöst. Das
Auslösen bzw. Knicken erfolgt genau dann, wenn eine durch das Referenzdrehmoment
vorbestimmte Knickkraft im Schlüssel 10 durch ein in eine zu
prüfende Schraubverbindung eingeleitetes Drehmoment erreicht wird. Die zur
Längsachse der Drehmomentstange 22 und zur Zeichenebene normal gerichtet
Knickkraft greift an der hinteren Stirnfläche 28 der Drehmomentstange 22 an.
Kräfte, die kleiner als diese vorbestimmte Knickkraft sind, kann die Feder 32
kompensieren. Wird jedoch der Betrag der Knickkraft erreicht, so erfolgt ein
ruckartiges Verschwenken der Drehmomentstange 22 in der Drehmomentstangenausnehmung
24, bis eine Kante der hinteren Stirnfläche 28 die Innenfläche
der Drehmomentstangenausnehmung 24 berührt. Typischerweise beträgt
der Versatz der hinteren Stirnfläche 28 etwa 3-4mm. Dieses Auslösen des
Drehmomentschlüssels 10 wird von einem hör- und spürbaren Knickgeräusch
begleitet.Between a rear end face 28 of the
An einer Außenfläche des Gehäusekörpers 12 auf der dem
Handgriff 14 in longitudinaler Richtung gegenüberliegenden Seite sind ein als Werkstückidentifizierungseinrichtung
dienender Barcodeleser 36, eine als Signalausgabeeinrichtung
dienender Funksender 38 und ein als Steuereinrichtung dienender
Mikroprozessorrechner 40 nebeneinander angeordnet, die untereinander und mit
der Batterie 16 elektrisch verbunden sind. Der Barcodeleser 36 ist derart ausgerichtet,
daß seine bevorzugte Ausleserichtung parallel zu der Längsachse der
Drehmomentstange 22 und des Gehäusekörpers 12 verläuft und nach vorne in
Richtung des Werkzeugaufnahmekopfes 25 gerichtet ist. Der erfaßte Raumwinkel
des Barcodelesers 36 ist schematisch durch das Strahlenbündel dargestellt.On an outer surface of the
Ferner ist auf der Außenseite des Gehäusekörpers 12 ein als Magnetschalter
dienender Reed-Schalter 42 angeordnet. Auf der Drehmomentstange 22 ist ein
Hartmagnet 44 derart befestigt, daß er dem Reed-Schalter gegenüberliegend
zugewandt ist, d.h. auf einer Linie liegt, die von der Drehmomentstangenlängsachse
zu dem Reed-Schalter 42 verläuft. Der Reed-Schalter 42 ist mit dem
Mikroprozessorrechner elektrisch verbunden.Furthermore, on the outside of the
Nachfolgend wird die Funktions- und Betriebsweise dieses Drehmomentschlüssels beschrieben:Below is the function and operation of this torque wrench described:
Zunächst liest der Werker bzw. Benutzer mittels des Barcodelesers 36 einen
Barcode eines (nicht dargestellten) Werkstücks ein. Der Barcode kann beispielsweise
die Serien- oder Teilenummer des Werkstücks beinhalten. Das so gewonnene
Identifizierungssignal des zu prüfenden Werkstücks wird nachfolgend als
elektronisches Signal zu dem Mikroprozessorrechner 40 weitergeleitet, um dort
eventuell aufbereitet zu werden.First, the worker or user reads one using the
Anschließend wird das eventuell weiterverarbeitete Identifizierungssignal zu dem
Funksender 38 elektrisch übertragen, der dieses dann an eine nicht dargestellte
räumlich von dem Drehmomentschlüssel getrennt bereitgestellte Signalempfangseinrichtung
als elektromagnetisches Signal berührungsfrei sendet. Als Sendefrequenzen
kommen insbesondere die frei zugänglichen Frequenzbereiche bei
27MHz und 433MHz in Betracht. Die Signalempfangseinrichtung steht in Signalverbindung
mit einer (nicht dargestellten) externen Steuervorrichtung, die das
Identifizierungssignal auswertet und speichert. Stimmt das gesendete Identifizierungssignal
mit einem vorbestimmten in der externen Steuervorrichtung gespeicherten
Signal überein, so ist der vom Benutzer verwendete Drehmomentschlüssel
10 geeignet, um vorbestimmte Schraubverbindungen des identifizierten
Werkstücks zu prüfen. In diesem Fall erfolgt die Freigabe der Drehmomentprüfung,
die dem Benutzer durch ein akustisches und/oder optisches Signal
angezeigt wird. Die Anzeige kann hierbei durch eine (nicht dargestellte) Anzeigevorrichtung
erfolgen, die mit der externen Steuervorrichtung verbunden ist.The possibly further processed identification signal then becomes the
Alternativ kann das akustische und/oder optische Freigabesignal auch durch eine
dafür vorgesehene (nicht dargestellte) Einrichtung (beispielsweise eine LED und
ein akustischer Summer) in dem Drehmomentschlüssel erfolgen. In diesem Fall
muß der Funksender 38 zusätzlich einen Funkempfänger (Steuersignalempfangseinrichtung,
nicht dargestellt) beinhalten, um so eine bidirektionale berührungsfreie
Datenübertragung zwischen dem Drehmomentschlüssel 10 und der externen
Signalempfangseinrichtung zu gestatten. Die externe Steuervorrichtung
sendet zur Auslösung der Freigabe ein entsprechendes Freigabesignal an den
Funkempfänger des Drehmomentschlüssels. Dieses Signal wird an den Mikroprozessorrechner
40 weitergeleitet, welcher dann die (nicht dargestellte) Freigabeanzeigeeinrichtung
des Drehmomentschlüssels auslöst.Alternatively, the acoustic and / or optical release signal can also be given by a
provided device (not shown) (for example an LED and
an acoustic buzzer) in the torque wrench. In this case
the
Nach erfolgter Freigabe beginnt der Benutzer mit der Prüfung des Anziehdrehmoments
der ersten vorbestimmten Schraubverbindung des Werkstücks unter
üblicher Verwendung des Drehmomentschlüssels 10. Wenn das vorbestimmte
Referenzdrehmoment erreicht wird, "knickt" der Drehmomentschlüssel, d.h. die
Drehmomentstange bzw. Knickstange erfährt eine ruckartige Verschwenkung
wie oben beschrieben. Diese Verschwenkung hat zur Folge, daß der Hartmagnet
44 gegenüber dem Reed-Schalter 42 versetzt wird, womit dieser betätigt wird.
Der Reed-Schalter 42 fungiert gemeinsam mit dem Hartmagneten 44 somit als
Drehmomentsensor und liefert ein Drehmomentsignal, das an den Mikroprozessorrechner
40 elektrisch übertragen wird.After approval, the user begins checking the tightening torque
the first predetermined screw connection of the workpiece
usual use of the
Wird von dem Mikroprozessorrechner 40 ein Drehmomentsignal des Reed-Schalters
42 empfangen, so wurde das vorbestimmte Referenzdrehmoment erreicht
und die Schraubverbindung erfolgreich geprüft. Der Mikroprozessorrechner 40
veranlaßt daraufhin, daß der Funksender 38 ein Verschraubungskontrollsignal an
die Signalempfangseinrichtung sendet. Dieses Signal wird von der externen
Steuereinrichtung ausgewertet und gespeichert.Is a torque signal of the reed switch from the
Werden bei dem zu prüfenden Werkstück nicht alle vorbestimmten Schraubverbindungen geprüft, so kann die externe Steuervorrichtung ein entsprechendes Warn- bzw. Fehlersignal ausgeben und eventuell zusätzlich zu einer Nacharbeit auffordern. Da das Ergebnis jedes Schraubvorgangs auf diese Weise automatisch für jedes zu prüfende Werkstück protokolliert und überprüft wird, wird eine hohe Fehlersicherheit erreicht. Werden nicht alle vorbestimmten Prüfvorgänge erfolgreich abgeschlossen, so erfolgt keine Freigabe des Werkstücks.If the workpiece to be tested does not have all of the predetermined screw connections checked, the external control device can be a corresponding Output warning or error signal and possibly in addition to rework prompt. Because the result of each tightening operation is automatic in this way is logged and checked for each workpiece to be checked, a high Failure safety achieved. Not all of the predetermined test procedures are successful completed, the workpiece is not released.
Figur 2 ist eine schematische seitliche Schnittansicht einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Drehmomentschlüssels. Gegenüber dem in Figur 1 dargestellten Drehmomentschlüssel tragen gleiche oder ähnliche Merkmale gleiche Bezugszeichen und werden im folgenden nicht nochmals beschrieben.Figure 2 is a schematic side sectional view of a particular one preferred embodiment of the torque wrench according to the invention. Compared to the torque wrench shown in Figure 1 carry the same or similar features have the same reference numerals and will not be used in the following described again.
An der hinteren Stirnfläche 28 der Drehmomentstange 22 ist ein Verriegelungskörper
52 mit einer Verriegelungsausnehmung 54 derart befestigt, daß die
Längsachse der Drehmomentstange 28 mit der Mittelachse der kreisförmig
zylindrischen Verriegelungsausnehmung 54 zusammenfällt. In die Verriegelungsausnehmung
54 ist ein kreisförmig zylindrischer Verriegelungsbolzen 56, dessen
Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der Verriegelungsausnehmung
54 entspricht, einführbar. Die Mittelachse des Verriegelungsbolzens 56 fällt mit
der Längsachse der Drehmomentstange 22 zusammen, wenn kein Drehmoment
eingeleitet wird. Der Verriegelungsbolzen 56 ist vorzugsweise ferromagnetisch.On the rear end face 28 of the
Ein dem Verriegelungskörper 52 abgewandter Abschnitt des Verriegelungsbolzens
56 ist von einer Magnetspule 58 umgeben, die einen Innendurchmesser
aufweist, der dem Außendurchmesser des Verriegelungsbolzens 56 etwa entspricht.
Die Magnetspule 58 ist derart in dem Gehäusekörper 12 angeordnet,
daß seine Längsachse mit den Längsachsen des Verriegelungsbolzens 56 und
der Drehmomentstange 22 zusammenfällt, falls kein Drehmoment eingeleitet
wird. Eine Rückstellfeder 60 ist zwischen der hinteren Stirnfläche des Verriegelungsbolzens
56 und einer Federanlagewand 62 der Magnetspule 58 derart
angeordnet, daß sie eine longitudinale Rückstellkraft auf den Verriegelungsbolzen
56 in Richtung der Verriegelungsausnehmung 54 ausübt. Der Verriegelungskörper
52, Verriegelungsbolzen 56, Magnetspule 58, Rückstellfeder 60 und
Federanlagewand 62 bilden gemeinsam eine Verriegelungseinrichtung 64, deren
Funktionsweise später beschrieben wird. A section of the locking bolt facing away from the locking
Auf der Drehmomentstange 22, die als Biegestange ausgeführt ist, sind Dehnungsmeßstreifen
66 derart befestigt, daß eine betriebsmäßige Biegung der
Drehmomentstange 22 durch ein in den Drehmomentschlüssel 50 eingeleitetes
Drehmoment zu einer Änderung des elektrischen Widerstands der Dehnungsmeßstreifen
66 führt. Um sekundäre Einflüsse, insbesondere Temperatureinflüsse,
auf den Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 66 ausschließen zu können, sind
diese in einer Brückenschaltung elektrisch verbunden. Der Ausgang der Dehnungsmeßstreifenbrücke
66 ist über Verbindungsleitungen elektrisch mit dem
Mikropozessorrechner 40 verbunden. In dem Mikropozessorrechner 40 ist eine
Kalibrierungsfunktion gespeichert, mittels derer gemessene Dehnungsmeßstreifenwiderstände
in eindeutiger Weise den Größen von in den Drehmomentschlüssel
50 eingeleiteten Drehmomenten zugeordnet werden können.On the
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Ausführungsform der Erfindung
beschrieben, wobei nur auf die Unterschiede zu der Funktionsweise des in
Figur 1 dargestellten Drehmomentschlüssels 10 eingegangen wird. Nach dem
Senden des Identifizierungssignals durch den als Signalausgabeeinrichtung
fungierenden Funksender 38 an die externe Signalempfangseinrichtung und der
Weiterverarbeitung in der externen Steuervorrichtung sendet die externe Steuervorrichtung
Steuersignale an den Drehmomentschlüssel 50, wenn die Prüfung
freigegeben wird. Diese Steuersignale werden von dem als Steuersignalsempfangseinrichtung
dienenden Funkempfänger 68 empfangen und beinhalten ein
Auslösemomenteinstellsignal, das zur Einstellung des Referenzdrehmoments
dient. Vorzugsweise wird auch das Freigabesignal an den Drehmomentschlüssel
übertragen.Below is the operation of the embodiment of the invention
described, with only the differences to the functioning of the in
Figure 1 shown
Die empfangenen Steuersignale werden an den Mikroprozessorrechner 40 als
elektrische Signale weitergeleitet. Nachdem der Benutzer das Freigabesignal
wahrgenommen hat, beispielsweise durch das Aufleuchten einer nicht dargestellten
LED an der Außenseite des Gehäusekörpers 12, setzt er den Drehmomentschlüssel
50 an die zu prüfende Schraubverbindung des Werkstücks an und
beginnt mit der Prüfung des Anziehdrehmoments. Das hierdurch in den Schlüssel
eingeleitete Drehmoment führt zu einer Verbiegung der Drehmomentstange 22,
die von der Dehnungsmeßstreifenbrücke 66 detektiert wird. Wie oben beschrieben,
kann der Mikroprozessor einer solchen Verbiegung in eindeutiger Weise ein
Drehmoment zuordnen.The received control signals are sent to the
Das so gewonnene Drehmomentsignal wird mit dem Referenzdrehmomentsignal
verglichen, das aus dem zuvor empfangenen Auslösemomenteinstellsignal
erhalten wurde. Ist das Drehmomentsignal gleich oder größer als dieses Referenzdrehmomentsignal,
erfolgt eine Auslösung der Drehmomentstange 22 durch
die Verriegelungseinrichtung 64 durch Ausgabe eines Entriegelungssignals,
worauf hin der Drehmomentschlüssel 50 "knickt". Hierzu wird von dem Mikroprozessorrechner
40 die Bestromung der Magnetspule 58 derart gesteuert, daß
der Verriegelungsbolzen 56 in Richtung der Feder 60 longitudinal zurückgezogen
wird, um sich aus der Verriegelungsausnehmung 54 zu lösen. Damit kann sich
die Drehmomentstange 22 um den Schwenkstift 26 schwenken, bis der Verriegelungskörper
52 an die Innenwand des Gehäusekörpers 12 anschlägt. Der
Benutzer nimmt dieses "Knicken" des Drehmomentschlüssels 50 hör- und
spürbar wahr.The torque signal obtained in this way is combined with the reference torque signal
compared that from the previously received trigger torque setting signal
was obtained. If the torque signal is equal to or greater than this reference torque signal,
the
Wird der Drehmomentschlüssel 50 nach dem Auslösen der Verriegelungseinrichtung
64 weiter gedreht, um das Anziehdrehmoment weiter zu erhöhen, so
kann diese unerwünschte Erhöhung durch die Dehnungsmeßstreifenbrücke 66 in
Verbindung mit dem Mikroprozessorrechner 40 festgestellt werden. Erreicht das
gemessene Drehmoment den Betrag eines zweiten Referenzdrehmoments,
welches größer als das erste Referenzdrehmoment ist, so erzeugt der Mikroprozessorrechner
ein Fehlersignal.The
Nach Abschluß des Drehmomentprüfvorgangs jeder einzelnen vorbestimmten
Schraubverbindung sendet der Funksender 38 ein von dem Mikroprozessorrechner
40 erzeugtes Verschraubungskontrollsignal an die externe Signalempfangseinrichtung.
Das Verschraubungskontrollsignal beinhaltet den gemessenen
Wert des erreichten Anziehdrehmoments und eventuell das Fehlersignal, falls die
Drehmomentprüfung nicht erfolgreich abgeschlossen wurde. Die externe Steuervorrichtung
speichert das Verschraubungskontrollsignal und wertet dieses aus
und leitet entsprechend eine Nacharbeit ein oder gibt ein Freigabesignal des
Verschraubungsvorgangs aus. Upon completion of the torque testing process of each predetermined one
The
- 1010
- Drehmomentschlüsseltorque wrench
- 1212
- Gehäusekörperhousing body
- 1414
- Handgriffhandle
- 1616
- Batteriebattery
- 1717
- hintere Stirnfläche des Gehäusekörpersrear end face of the housing body
- 1818
- Batteriedeckelbattery cover
- 2020
- DrehmomentstangendurchführungTorque rod bushing
- 2222
- Drehmomentstangetorque rod
- 2424
- DrehmomentstangenausnehmungDrehmomentstangenausnehmung
- 2525
- WerkzeugaufnahmekopfTool holder head
- 2626
- Schwenkstiftpivot pin
- 2828
- hintere Stirnfläche der Drehmomentstangerear face of the torque rod
- 3030
- AuslösemomenteinstellungTripping torque adjustment
- 3232
- Federfeather
- 3434
- Federanlagefläche der AuslösemomenteinstellungSpring contact surface of the tripping torque setting
- 3636
- Barcodeleserbarcode reader
- 3838
- Funksenderradio transmitter
- 4040
- Mikroprozessorrechnermicroprocessor computer
- 4242
- Reed-Schalter (Drehmomentsensor)Reed switch (torque sensor)
- 4444
- Hartmagnethard magnet
- 5050
- Drehmomentschlüssel gemäß bevorzugtes Ausführungsform der ErfindungTorque wrench according to a preferred embodiment of the invention
- 5252
- Verriegelungskörperlocking body
- 5454
- Verriegelungsausnehmunglocking recess
- 5656
- Verriegelungsbolzenlocking bolt
- 5858
- Magnetspulesolenoid
- 6060
- Rückstellfeder Return spring
- 6262
- FederanlagewandSpring plant wall
- 6464
- Verriegelungseinrichtunglocking device
- 6666
- Dehnungsmeßstreifenbrücke (Drehmomentsensor)Strain gauge bridge (torque sensor)
Claims (11)
- Torque wrench (50) for checking a torque during a screwdriving operation on a workpiece, havinga torque sensor (66) for delivering a torque signal,a workpiece-identifying device (36) for producing an identifying signal which is assigned to the respective workpiece, anda control device (40) which has a communication link with the torque sensor (42; 66) and the workpiece-identifying device (36),
- Torque wrench (50) according to Claim 1, having a signal-output device (38) for delivering the screwed-connection control signal and the identifying signal to a signal-receiving device which is provided in a spatially separate manner from the torque wrench (50), has a communication link with the control device (40) and is preferably designed for a non-contact electromagnetic signal transmission.
- Torque wrench (50) according to Claim 1 or 2, the torque signal, the reference-torque signal and the screwed-connection control signal being electrical, magnetic or electromagnetic signals and the control device (40) being a microprocessor (40).
- Torque wrench (50) according to one of the preceding claims, the signal-output device (38) being an electromagnetic transmitting device (38).
- Torque wrench (50) according to one of the preceding claims, the workpiece-identifying device (36) being a code reader, in particular a bar-code reader (36).
- Torque wrench (50) according to Claim 1, the locking device (64) comprising a ferromagnetic locking pin (56) which is enclosed by a magnet coil (58), can be inserted into a locking recess (54) in the torque bar (22) for locking the latter and can be taken out of this locking recess (54) by energizing the magnet coil (58).
- Torque wrench (50) according to one of the preceding claims, the torque wrench (50) comprising a control-signal-receiving device (68) which has a communication link with the control device (40) and is designed for receiving control signals from an external controller, preferably by non-contact electromagnetic transmission.
- Method of checking a torque during a screwdriving operation on a workpiece using a torque wrench (50) according to Claims 1 to 7, comprising the following steps in this sequence:(a) identifying a workpiece or a workpiece marking, in particular a corresponding code, preferably a bar code;(b) producing an identifying signal corresponding to the workpiece;(c) checking the torque of the screwed connection of the workpiece and producing a corresponding torque signal;(d) comparing the torque signal with a predetermined or predeterminable reference-torque signal;(e) producing a screwed-connection control signal on the basis of the identifying signal and the torque-signal comparison.
- Method according to Claim 8, comprising the subsequent step of delivering the screwed-connection control signal to a receiving device, preferably by a non-contact electromagnetic transmission.
- Method according to Claim 8 or 9, in which, directly after the step (b), the identifying signal is delivered to a receiving device, preferably by a non-contact electromagnetic transmission.
- Method according to Claims 8 to 10, the reference-torque signal being established as a function of the identifying signal produced, if need be after reconfirmation by the receiving device.
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