EP3829817B1 - Screwing device, driving torque generating means, screwing system and torque control method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a screwing device for applying a torque to a screwing partner.
- the invention relates to a drive torque generating means for generating a torque.
- the present invention relates to a screwing system, at least comprising a screwing device and a drive torque generating means.
- the present invention relates to a method for controlling the drive motor of a screwing system.
- the invention relates to the use of a screwing system for carrying out the method.
- the document WO 2018/188829 A1 shows a device or a system according to the preambles of claims 1, 3 and 6.
- Screwing devices are known from practice, in particular from industrial screwing technology, which are referred to, for example, as so-called offset drives and in particular for screwing or assembly work in which the screwing partner (i.e. for example a screw to which a torque is to be applied within the context of the present invention) can only be reached with difficulty or with great effort due to special spatial installation conditions.
- Flat drives are usually gear units accommodated in a flat housing with a drive usually provided at one end and an output drive provided at the opposite end, on which the screwing partner can then be attached in a suitable detachable manner.
- the gearbox in the offset output housing often consists of an intermeshing arrangement of gears that meshes and thus transmits torque from the input to the output. however, depending on the area of application, there are different variations and Modifications of this technology, which is generally known and assumed to be generic, are possible and known.
- offset outputs On the output side, offset outputs have an output gear wheel, which is supported by at least one adjacent gear wheel and can be designed to mesh with it.
- the output gear serves to transmit the torque to the screwing partner.
- a distinction must be made between a closed design, in which the screwing partner can only be inserted axially into the output gear, which is provided with a hexagon socket, for example, and an open design, in which the screwing partner also engages with the output gear radially in relation to the axis of rotation of the output gear can come.
- the output gear wheel is not closed, but has a recess on its circumference in order to be able to accommodate the screw partner in the hexagon socket in the radial direction.
- the output gear meshes at times with at least two adjacent gears or support gears, so that the output gear is driven by at least one of the two support gears.
- the output gear wheel thus passes through at least one full support phase, in which it is in mesh with at least two other gears or support gears, and at least one partial support phase, in which fewer gears or support gears mesh than in the full support phase.
- the output gear meshes with two support gears in the full support phase and one support gear in the partial support phase.
- the recess of the output gear thus faces that support gear which the output gear just does not mesh with.
- an adjacent gear wheel is usually sufficient for support and torque transmission, so that the output gear wheel of the closed design only runs through a full support phase during a complete rotation of 360°.
- the screwing device just described is mostly used in conjunction with a drive torque generation means, which can be designed to generate a torque and to interact with a screwing device.
- the driving torque generating means can be, for example, a hand-held tool or a straight or straight-angle screwdriver.
- Such drive torque generation means are mostly used in an industrial context and used in particular in combination with a screwing device to create a satisfactory assembly in special spatial installation conditions in which screwing partners are difficult to reach.
- the combination of the screwing device and the drive torque generating means can be summarized as a screwing system, it being possible for the two parts to be combined with one another across manufacturers. For example, manufacturers of screwing devices are known which do not sell drive torque generating means and vice versa.
- Bolting systems with a drive torque generation means and in particular the drive torque generation means comprise a drive motor and possibly a control or regulating unit for the drive motor.
- This control unit determines, for example, whether the tool is operated either in torque control or in speed control. In speed control, for example, a speed to be maintained and a cut-off torque are specified fixed. The controller then adjusts the torque output by the drive motor accordingly.
- speed control for example, a speed to be maintained and a cut-off torque are specified fixed.
- the controller then adjusts the torque output by the drive motor accordingly.
- An overall efficiency is known, but not the influence of the screwing device on the overall efficiency.
- the meshing of the at least one adjacent supporting gear wheel has an effect, for example, on a screwing device of the open as well as the closed type, a gear crack, a concentricity error, a toothing error (e.g. damage to the tooth flank), lubrication, a surface quality and/or a state of friction between contacting ones Tooth flanks have a negative effect on the efficiency of the screwing device and thus also of the screwing system.
- the strong torque variation over one revolution of the output gear wheel also means that, for a given cut-off torque, the output torque of the motor can pass the cut-off torque and the motor can therefore be switched off.
- the switch-off can be caused by the above-mentioned influences of the geared offset drive that degrade the efficiency and not, as desired, by a tightened screw partner. So it can happen that a screw connection is not tightened up to the desired tightening torque because the motor switches off prematurely. In the worst case, however, a screwing partner that has been tightened as desired is accepted by a user, which can lead to damage and/or considerable safety risks if the screwing partner suddenly loosens.
- the unevenness in the torque curve means that individual outliers in the torque curve can exceed a defined switch-off limit, which means that the drive motor is switched off before the desired limit torque of the screw connection is reached.
- switch-off limit means that the drive motor is switched off before the desired limit torque of the screw connection is reached.
- the object of the present invention is therefore to propose a screwing device, a driving torque generating means, a screwing system, a method and a use which ensure a high-quality screwing, particularly with regard to the design of the screwing device. Furthermore, a screw connection should be able to be designed in such a way that it can be tightened up to a defined limit torque.
- the invention is based on the knowledge that the aforementioned influences that degrade the degree of efficiency and/or the sluggishness occur cyclically with respect to the full 360° rotation of the output gear wheel. Considerable influences occur during the partial support phase, particularly in the case of an open-type geared offset drive. It was therefore known in which angular position of the driven gear what degree of efficiency is present and which influences have a detrimental effect. Manipulation or compensation of a value of the actual output torque output by the drive motor is provided to ensure uniform operating behavior and/or to prevent the drive motor from being switched off by prematurely reaching a defined limit value, such as the switch-off torque.
- Compensation data are used for this purpose, which can include a torque curve and/or an efficiency curve, such as are formed during a full 360° rotation of the output gear wheel and/or its passage through the full support phase and partial support phase.
- the information on the torque behavior or the efficiency of the screwing device can thus be used.
- a compensation file or the torque curve specific to the output gear wheel, or more precisely its value can be created, for example, by initially measuring the screwing device on a suitable test stand. With the knowledge of the point in time and/or the angle of rotation of the sluggishness, the value of the actual output torque can now be manipulated or a peak in the recorded actual output torque that may exceed the value of the cut-off torque can be compensated take place. Because it is now known at what point in time and/or at what angle of rotation sluggishness occurs, the torque peak caused by the output gear wheel and/or its proportion of the torque peak can be calculated from the value of the actual output torque output by the drive motor.
- the torque curve specific to the output gear can include, for example, data or values for a full 360° revolution of the output gear or only for at least one angle window or a partial support phase.
- a screwing device for applying and/or transmitting a torque to a screwing partner and for interacting with a means for generating drive torque, comprising flat output means which have an output which can be detachably connected to the screwing partner and a drive which can be acted upon manually or mechanically with a drive torque have a driven gear, which can be driven by the flat output means, a mechanical interface, for optional direct or indirect connection to the drive torque generating means for introducing the torque, a compensation unit, designed to store and process compensation data, comprising a driven gear-specific torque curve and/or a driven gear-specific Efficiency curve, for offsetting with a value of an actual output torque to generate a value of a compensated output torque, and a data interface, designed to transmit compensation data to a drive torque generating means.
- the screw device can have an open design, for example. During a complete rotation, the driven gear wheel passes through at least one full support phase, in which it meshes with at least two other gears, and at least one partial support phase, in which fewer gears mesh than in the full support phase.
- the screwing device can also have a closed design, for example.
- the screwing device can also be an angle head. An angle head can be arranged between a drive torque generating means and a geared offset head to transmit torque via a power transmission gear.
- the invention can consequently also be implemented in an angle head, with the flywheel drive means also in an angle head can be referred to as gears or bevel gears for transmitting a torque and the output gear can be referred to as that gear which transmits the torque from the angle head, for example to a flywheel.
- the screwing device can be connected in a known manner to various suitable drive torque generating means and has at least one own compensation file in order to make it available to the drive torque generating means via the data interface.
- "Calculation" in the sense of the invention does not directly mean the use of basic arithmetic operations, but rather computer-aided processing.
- At least one torque detection means is provided for detecting the value of the actual output torque.
- screwing devices and in particular geared offset drives do not have their own torque detection means.
- the torque detection means of the screwing device can be a torque sensor. Since screwing devices for screwing are used in combination with a drive torque generation means and the drive torque generation means usually includes its own torque detection means, a torque detection means in a screwing device can in principle be dispensed with. However, such a torque detection means offers the possibility of torque detection in the screwing device itself, so that these data provide precise information about the torque actually present at the output gear wheel or at least provide a clear indication of it.
- the basic idea according to the invention can also be implemented in a drive torque generating means.
- the torque detection means By detecting the torque using the torque detection means, the position of the driven gear wheel can be identified at any time by means of a comparison with the compensation data.
- a compensation according to the invention can be carried out at least in the partial support phase.
- the torque detection means can be a torque sensor, for example, or else a motor encoder.
- the drive torque generating means can be connected in a known manner to various suitable screwing devices and can store compensation data for the connected screwing device.
- a data interface is provided for the transmission of Compensation data is formed.
- data can be exchanged between the means for generating drive torque and a screwing device connected to it.
- a single drive torque generation means can carry out compensations according to the invention in a manner according to the invention for each torque of different screw devices that can be connected to the drive torque generation means.
- one driving torque generating means can be used for various screwing devices.
- the data can be transmittable wirelessly or by cable, for example.
- a screw device identification means is provided. Such a means is suitable for clearly identifying the screwing device connected to the drive torque generating means.
- the identification can take place, for example, via manual input to the drive torque generating means or also automatically when a screwing device is connected.
- the screwing device can preferably transmit its own identification to the drive torque generating means by means of the data interface.
- a specific compensation file can be assigned to each identification, which can be called up and used when the identification is recognized.
- the compensation unit can, for example, store a large number of output gear-specific torque curves or efficiency curves in order to interact with the corresponding different screwing devices in a manner according to the invention.
- the screw device or the Drive torque generating means provided an angle determining means for determining a position angle of the output gear.
- an angle determination means for determining a position angle of the output gear.
- the position of the driven gear or its position angle can be precisely detected, for example in a 360° system, and it can thus be determined in which phase the driven gear is located.
- it can also be advantageous to identify the screwing device and in particular its transmission ratio.
- a zero position (0°) or an angular distance from it does not have to be initially specified, since it can be determined.
- a screwing system is also proposed, at least comprising a screwing device, comprising flat output means which have an output which can be detachably connected to the screwing partner and a drive which can be subjected to a drive torque manually or mechanically, an output gear wheel which can be driven by the flat output means, a mechanical interface, for optional direct or indirect connection to the torque generating means for introducing the torque, as well as a drive torque generation means, which is connected to the flat output means on the drive side, comprising a drive motor, a mechanical interface, designed for optional direct or indirect connection to the screwing device for introducing the torque, a torque detection means for detecting a value of the actual output torque, and a compensation unit, designed for storing and processing compensation data, comprising a torque profile specific to the output gear and/or an efficiency profile specific to the output gear, for offsetting against the value of the actual output torque to produce a compensated output torque value.
- the screwing system can be designed as a hand-held screwing system and then has such a weight that it can preferably be carried by an operator with one hand. In terms of weight, it is therefore within the framework of legal requirements. However, it can also be designed as a stationary system.
- this comprises at least one data interface designed to transmit compensation data.
- data can be sent either between the screwing device and the means for generating drive torque or between the screwing system and an external data point. It is conceivable, for example, to carry out maintenance work on the compensation data or to adapt compensation data.
- this includes an angle determination means for determining a position angle of the output gear.
- the method thus realizes the basic idea of the invention.
- the torque profile specific to the output gear and the efficiency profile specific to the output gear are compensation files.
- the method according to the invention essentially has the advantages mentioned above, to which reference is hereby made.
- the calculation includes comparing and/or subtracting and/or adding a compensation file with the value of the actual output torque, preferably exclusively for at least one partial support phase and/or smoothing the value of the actual output torque, preferably exclusively for at least a partial support phase.
- the increase in torque caused by the screwing device can be manipulated in such a way that it can be represented as non-existent.
- the to the control unit which, for example, for control and / or Control processes can be formed, output value of the compensated output torque is processed there and processed in a known manner depending on the operating mode (speed control or torque control).
- the position angle of the output gear can be used for more accurate compensation.
- this angle for example, in the case of an open screw device, it can be seen at which rotational phases the output gear wheel is in the full support phase or in the partial support phase.
- the position angle can be specified in a 360° system.
- a first partial support phase in a first angular window between about the 130th position angle and the 170th position angle and a second partial support phase in a first angular window between about the 190th position angle and the 230th position angle lay.
- the angle windows are dependent on the specific design of the support gears and their arrangement. With a zero position or a position angle of 0° of the output gear, there is an attachment position in an open screwdriving device, in which the output gear can be attached to a screwing partner.
- the setpoint speed can ideally be selected so high that the cut-off torque value is not exceeded. Such an embodiment leads to a fast screwing process.
- the method according to the invention provides for the screwing system to be operated with speed control.
- Such a mode of operation is customary in particular in an industrial context and advantageously enables the invention to be used there.
- first partial support phase in a first angle window between about the 130th position angle and the 170th position angle and second partial support phase in a first angle window between about the 190th position angle and the 230th position angle e.g. first partial support phase in a first angle window between about the 130th position angle and the 170th position angle and second partial support phase in a first angle window between about the 190th position angle and the 230th position angle
- one Part support phase group are formed, which ranges from the 130th position angle to the 230th position angle.
- a single compensation would therefore be made for this angular window.
- a use of a screwing system according to claim 7 for carrying out the method according to claim 10 is also proposed.
- the use according to the invention essentially has the above-mentioned advantages, to which reference is hereby made.
- the 1 shows a perspective view of a hand-held screwing system with a screwing device 2 for applying a torque to a screwing partner, not shown, having flat output means 6 accommodated in a housing 4 of an open flat output 32.
- the flat output means 6 are at one end (Output side) designed to interact and to drive a suitable and designed as a slotted output gear 8 screwing tool.
- the screwing tool 12 has a drive motor 26 (eg electric or pneumatic) and transmits the output torque it generates into the screwing device 2 .
- Both the screwing device 2 and the screwing tool 12 each have a mechanical interface for either direct or indirect connection Connection to the other of the two partners of the screwing system.
- such screw devices 2 or flat output means 6 are provided and suitable for transmitting a maximum torque of approximately 250 Nm.
- Screwing device 2 is designed as an open flat output and is characterized in that the output gear wheel 8 has a recess 62 designed as a slot for radially receiving a screwing partner in a hexagon socket.
- the screw device shown in the figures can also be designed as a closed geared offset drive. Both designs have identical influences that reduce the degree of efficiency, as mentioned at the outset, the effects of which are equally excluded for both designs by means of the invention.
- the open design also has an influence on the efficiency during the partial support phase, the effects of which can also be ruled out according to the invention.
- FIG. 2 shows several flat output means 6 or gears of the screwing device 2 in a plan view with the housing 4 removed, as well as an output gear 8 on the output side Support gear 20.
- the two support gears 18 and 20 transmit the torque to the output gear 8 through their respective meshing.
- the gears 8, 14, 16, 18 and 20 are mounted axially parallel to one another and linearly along a longitudinal extension of the housing 4 in this rotatably mounted.
- a tightening direction of rotation 48 of the output gear wheel 8 is indicated by means of an arrow.
- the output gear 8 runs through two full support phases and two partial support phases during a full rotation of 360°.
- the output gear 8 is in engagement with both support gears 18 and 20 .
- the output gear 8 is only in engagement with one of the two support gears 18, 20.
- a first full support phase begins at an angular position of 230°, an angular position of 0° and reaches an angular position of 130°.
- the first partial support phase begins at an angle of 130° and extends to an angle of 170°.
- the screwing tool 12 includes a start button 22 for operating the screwing tool 12 by an operator.
- An energy supply and also a control unit 24 are activated by means of the start button 22 .
- the control unit 24 readjusts, among other things, a torque output by the drive motor 26 by means of signals output to a drive motor 26 .
- the drive motor 26 can include, for example, a planetary gear, not shown.
- the drive motor 26 can in turn transmit its position and/or its angle of rotation to the control unit 24 by means of signals.
- the drive motor 26 outputs an actual output torque, which is detected as a value by a torque sensor 28 serving as torque detection means.
- the torque sensor 28 transmits the actual output torque detected and output by the drive motor 26 or its value to a compensation unit 30.
- a torque profile specific to the output gear or an efficiency profile specific to the output gear is stored in the compensation unit 30.
- the compensation unit 30 is designed, among other things, to offset the value of the actual output torque with the output gear-specific torque curve in order to generate a value of a compensated output torque. In other words, the output gear-caused binding, which is peaked in the value of the output torque actually output, is removed or compensated for.
- the value of the compensated output torque is then transmitted from the compensation unit 30 to the control unit 24 .
- the control unit 24 is for comparing the value of the compensated Output torque formed with a cut-off torque, when it is reached by the value of the compensated output torque, the drive motor 26 is switched off.
- control unit 24 processes the value of the compensated output torque and torque in the same known manner as a value of an actual output torque in a known control loop of an engine control system.
- the torque output by the drive motor 26 is output to the screwing device 2 via the mechanical interface.
- the screwing device 2 comprises in 3 shown embodiment the angle head 10 and the gear 6 comprehensive gear output 32, which also includes the output gear 8.
- the torque is finally transmitted from the output gear 8 to the screwing partner 50 to produce a tight screw connection.
- the drive torque generation means or the screwing device 2 can comprise a screwing device identification means 34, which provides an identification of, for example, the design, the offset drive means 6, the offset drive 32 and/or the gear ratio can transmit to the screwing tool 12 by cable or wirelessly.
- a data interface 36 can be used for this purpose, for example in order to transmit compensation data.
- the screwing device 2 can also include a data interface 36 in order to receive, for example, compensation data from the screwing device 2 and/or to receive data from an external data source or to send it to this.
- the screwing device 2 can, for example, comprise an angle determination means 40 for determining a position angle of the output gear wheel 8 . This measured angular position value can be transmitted, for example, using one or both of the data interfaces 36 and 38 . This is indicated by an idealized data path 64, which transmits the measured angular position value from the angle head 10 and/or the angle determination means 40 to the control unit 24 for further processing.
- a screwing device 2 is connected in combination with a screwing tool 12 or a drive torque generating means and at least one full revolution of the output gear wheel 8 is recorded, as the display case 52 shows.
- the focus here is on the transmitted torque and efficiency.
- the resulting measurement signal of the torque is in 6 shown.
- This measurement signal is further processed in a manner not described further in display case 56 and possibly digitized. It is then transmitted via an interface 58 for data transmission to the compensation unit 30, for example, and stored there. However, this measurement signal can also be stored in a suitable memory of the screwing device 2 .
- FIG. 4 shows the measurement curve recorded within the system boundary 42 of an open offset gear with an output gear 8 meshed with two support gears 18 and 20.
- the synopsis of the Figures 4 and 5 shows the finding on which the invention is based. It was found that the tightness of the screwing device 2 occurs cyclically. The drive motor 26 attempts to compensate for this sluggishness, for example in the case of speed control, by increasing the output torque output, the peaks in 4 show. This results in the in figure 5 efficiency curve shown, which drops significantly every 360°. The drop in efficiency and the sluggishness coincide in time, so that the conclusion is that a change in the value should mean that a drive motor 26 does not have to react to sluggishness with an increased output torque output, which ultimately leads to improved efficiency.
- a torque in Newton meters is plotted against an angle of rotation in degrees in a schematically simplified manner.
- the value of a cut-off torque is represented by a rough dashed line.
- the value of the output torque actually output is represented by a medium broken line.
- the value of the output gear-specific torque profile as a compensation file is shown using a fine dashed line.
- the value of the compensated output torque is represented by a solid line.
- the drive motor 26 tries to compensate for a sluggishness by outputting an increased output torque - the 6 torque peak shown.
- the compensation unit 30 offsets the value of the output torque actually output with the value of the torque specific to the output gear wheel.
- the compensation unit 30 recognizes that a cyclic torque peak occurs in this angle window (130° to 170°)—a clear indication of a torque peak caused by the output gear.
- the result of this calculation is the value of a compensated output torque shown schematically. This output torque increases regardless of the compensation according to the invention and reaches the cut-off torque at point 44 .
- the control unit 24 causes the drive motor 26 to be switched off. It is assumed that a screw connection is tight at this point in time.
- the 9 largely resembles that 8 , which is why only the differences will be discussed below.
- the drive gear wheel 8 has both a first partial support phase between an angle of rotation of 130° and 170° and a second partial support phase between an angle of rotation of 190° and 230°. Between the two partial support phases there is a full support phase in an angle window of 170° to 190°. The two partial support phases are flanked by another full support phase, which ranges from a rotation angle of 230° to the zero position of 0° and a rotation angle of 130°. The two torque peaks in the partial support phases can now be compensated separately for each partial support phase. However, it is also conceivable to combine the two partial support phases within the full revolution of the output gear wheel 8 into a partial support phase group. A single compensation can now take place in the manner described above for the partial support phase group as a whole.
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubvorrichtung zum Aufbringen eines Drehmoments auf einem Schraubpartner. Zudem betrifft die Erfindung ein Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel zum Erzeugen eines Drehmoments. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verschraubsystem, zumindest umfassend eine Schraubvorrichtung und ein Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Antriebsmotorregelung eines Verschraubsystems. Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung eines Verschraubsystems zur Durchführung des Verfahrens. Das Dokument
Aus der Praxis, insbesondere der industriellen Schraubtechnik, sind Schraubvorrichtungen bekannt, die beispielsweise als sog. Flachabtriebe bezeichnet sind und insbesondere bei Schraub- bzw. Montagearbeiten, bei welchen der Schraubpartner (also beispielsweise eine im Rahmen des vorliegenden Erfindungskontextes mit einem Drehmoment zu beaufschlagende Schraube) aufgrund besonderer räumlicher Einbaubedingungen lediglich schwer oder aufwendig erreichbar ist. Bei Flachabtrieben handelt es sich dabei in der Regel um in einem flachen Gehäuse aufgenommene Getriebeeinheiten mit einem üblicherweise einends vorgesehenen Antrieb und einem gegenüberliegend endseitig vorgesehenen Abtrieb, an welchem dann der Schraubpartner, geeignet lösbar, angesetzt werden kann. Das Getriebe im Flachabtriebsgehäuse besteht dabei häufig aus einer ineinander kämmenden und damit eine Drehmomentübertragung vom Antrieb zum Abtrieb realisierende Anordnung aus Zahnrädern, welche zwischen Antrieb und Abtrieb (die häufig selbst als Zahnräder mit entsprechender Außenverzahnung versehen sind) beispielsweise eine 1:1-Übersetzung realisieren, wobei allerdings je nach Anwendungsgebiet verschiedene Variationen und Modifikationen dieser als allgemein bekannt und generisch vorauszusetzenden Technologie möglich und bekannt sind.Screwing devices are known from practice, in particular from industrial screwing technology, which are referred to, for example, as so-called offset drives and in particular for screwing or assembly work in which the screwing partner (i.e. for example a screw to which a torque is to be applied within the context of the present invention) can only be reached with difficulty or with great effort due to special spatial installation conditions. Flat drives are usually gear units accommodated in a flat housing with a drive usually provided at one end and an output drive provided at the opposite end, on which the screwing partner can then be attached in a suitable detachable manner. The gearbox in the offset output housing often consists of an intermeshing arrangement of gears that meshes and thus transmits torque from the input to the output. however, depending on the area of application, there are different variations and Modifications of this technology, which is generally known and assumed to be generic, are possible and known.
Abtriebsseitig weisen Flachabtriebe ein Abtriebszahnrad auf, welches von zumindest einem benachbarten Zahnrad gestützt und dieses kämmend ausgebildet sein kann. Das Abtriebszahnrad dient der Übertragung des Drehmoments auf den Schraubpartner. Diesbezüglich ist bei Flachabtrieben zu unterscheiden zwischen einer geschlossenen Bauart, bei welcher der Schraubpartner ausschließlich axial in das beispielsweise mit einem Innensechskant versehene Abtriebszahnrad einführbar ist, und einer offenen Bauart, bei welcher der Schraubpartner auch radial bezogen auf die Rotationsachse des Abtriebszahnrades in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad kommen kann.On the output side, offset outputs have an output gear wheel, which is supported by at least one adjacent gear wheel and can be designed to mesh with it. The output gear serves to transmit the torque to the screwing partner. In this regard, a distinction must be made between a closed design, in which the screwing partner can only be inserted axially into the output gear, which is provided with a hexagon socket, for example, and an open design, in which the screwing partner also engages with the output gear radially in relation to the axis of rotation of the output gear can come.
Bei der offenen Bauart ist das Abtriebszahnrad nicht geschlossen ausgebildet, sondern weist eine Ausnehmung an seinem Umfang auf, um den Schraubpartner in radialer Richtung in dem Innensechskant aufnehmen zu können. Um das Abtriebszahnrad in jeder Phase seiner Drehung ausreichend stützen zu können, kämmt das Abtriebszahnrad zeitweise mindestens zwei benachbarte Zahnräder bzw. Stützzahnräder, sodass das Abtriebszahnrad von zumindest einem der beiden Stützzahnräder angetrieben ist. Das Abtriebszahnrad passiert also während einer vollständigen Drehung von 360° zumindest eine Ganzstützphase, in welcher es mit mindestens zwei weiteren Zahnrädern bzw. Stützzahnrädern in Eingriff steht, und zumindest eine Teilstützphase, in welcher es weniger Zahnräder bzw. Stützzahnräder als in der Ganzstützphase kämmt. Üblicherweise kämmt das Abtriebszahnrad in der Ganzstützphase zwei Stützzahnräder und in der Teilstützphase ein Stützzahnrad. In der Teilstützphase ist somit die Ausnehmung des Abtriebszahnrades demjenigen Stützzahnrad zugewandt, welches das Abtriebszahnrad gerade nicht kämmt.In the case of the open design, the output gear wheel is not closed, but has a recess on its circumference in order to be able to accommodate the screw partner in the hexagon socket in the radial direction. In order to be able to adequately support the output gear in each phase of its rotation, the output gear meshes at times with at least two adjacent gears or support gears, so that the output gear is driven by at least one of the two support gears. During a complete rotation of 360°, the output gear wheel thus passes through at least one full support phase, in which it is in mesh with at least two other gears or support gears, and at least one partial support phase, in which fewer gears or support gears mesh than in the full support phase. Usually, the output gear meshes with two support gears in the full support phase and one support gear in the partial support phase. In the partial support phase, the recess of the output gear thus faces that support gear which the output gear just does not mesh with.
Bei der geschlossenen Bauart genügt in der Regel ein benachbartes Zahnrad zur Stützung und Drehmomentübertragung, so dass das Abtriebszahnrad der geschlossenen Bauart während einer vollständigen Drehung von 360° ausschließlich eine Ganzstützphase durchläuft.In the case of the closed design, an adjacent gear wheel is usually sufficient for support and torque transmission, so that the output gear wheel of the closed design only runs through a full support phase during a complete rotation of 360°.
Die soeben beschriebene Schraubvorrichtung wird zumeist im Zusammenspiel mit einem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel genutzt, welches zum Erzeugen eines Drehmoments und zum Zusammenwirken mit einer Schraubvorrichtung ausbildbar sein kann. Das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel kann beispielsweise ein handgehaltenes Werkzeug oder ein Stab- oder Stab-Winkel-Schrauber sein. Derartige Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel werden zumeist im industriellen Kontext verwendet und insbesondere in Kombination mit einer Schraubvorrichtung dazu verwendet, um bei besonderen räumlichen Einbaubedingungen, in welchen Schraubpartner nur schwer erreichbar sind, eine zufriedenstellende Montage zu erstellen.The screwing device just described is mostly used in conjunction with a drive torque generation means, which can be designed to generate a torque and to interact with a screwing device. The driving torque generating means can be, for example, a hand-held tool or a straight or straight-angle screwdriver. Such drive torque generation means are mostly used in an industrial context and used in particular in combination with a screwing device to create a satisfactory assembly in special spatial installation conditions in which screwing partners are difficult to reach.
Die Kombination der Schraubvorrichtung und des Antriebsdrehmomenterzeugungsmittels ist als Verschraubsystem zusammenfassbar, wobei die beiden Teile herstellerübergreifend miteinander kombinierbar sein können. Es sind beispielweise Hersteller von Schraubvorrichtungen bekannt, welche keine Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel vertreiben und umgekehrt.The combination of the screwing device and the drive torque generating means can be summarized as a screwing system, it being possible for the two parts to be combined with one another across manufacturers. For example, manufacturers of screwing devices are known which do not sell drive torque generating means and vice versa.
Verschraubsysteme mit einem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel und insbesondere das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel umfassen einen Antriebsmotor und ggf. eine Steuerung oder Regeleinheit für den Antriebsmotor. Diese Regeleinheit legt beispielsweise fest, ob das Werkzeug entweder in Drehmomentregelung oder in Drehzahlregelung betrieben wird. In Drehzahlregelung beispielsweise wird eine einzuhaltende Drehzahl vorgegeben und ein Abschaltdrehmoment festgelegt. Die Steuerung regelt dann das von dem Antriebsmotor ausgegeben Drehmoment entsprechend nach. Ein solcher Zusammenhang lässt jedoch Ungenauigkeiten, Schwergängigkeiten und Wirkungsgradverluste einer angetriebenen Schraubvorrichtung vollkommen unberücksichtigt. Zwar ist ein Gesamtwirkungsgrad bekannt, jedoch nicht der Einfluss der Schraubvorrichtung auf den Gesamtwirkungsgrad.Bolting systems with a drive torque generation means and in particular the drive torque generation means comprise a drive motor and possibly a control or regulating unit for the drive motor. This control unit determines, for example, whether the tool is operated either in torque control or in speed control. In speed control, for example, a speed to be maintained and a cut-off torque are specified fixed. The controller then adjusts the torque output by the drive motor accordingly. However, such a relationship completely disregards inaccuracies, sluggishness and efficiency losses of a driven screwing device. An overall efficiency is known, but not the influence of the screwing device on the overall efficiency.
Durch die Kämmung des zumindest einen benachbarten Stützzahnrades wirken sich sowohl bei einer Schraubvorrichtung der offenen wie auch der geschlossenen Bauart beispielsweise ein Wälzsprung, ein Rundlauffehler, ein Verzahnungsfehler (Bsp. Schaden an Zanhnflanke), eine Schmierung, eine Oberflächengüte und/oder ein Reibungszustand zwischen kontaktierenden Zahnflanken negativ auf den Wirkungsgrad der Schraubvorrichtung und somit auch des Verschraubsystems aus. Je größer diese Einflüsse sind, desto schwankender ist der Wirkungsgrad. Schwankend bedeutet in diesem Sinn, dass ein Wirkungsgradverlauf signifikante Ausschläge gegenüber einem harmonischen Wirkungsgradverlauf aufweist.The meshing of the at least one adjacent supporting gear wheel has an effect, for example, on a screwing device of the open as well as the closed type, a gear crack, a concentricity error, a toothing error (e.g. damage to the tooth flank), lubrication, a surface quality and/or a state of friction between contacting ones Tooth flanks have a negative effect on the efficiency of the screwing device and thus also of the screwing system. The greater these influences are, the more fluctuating is the efficiency. In this sense, fluctuating means that an efficiency curve shows significant deflections compared to a harmonic efficiency curve.
Durch die bei einem offenen Flachabtrieb bauartbedingten Phasen einer unterschiedlichen Anzahl gekämmter Stützzahnräder ergibt sich zudem eine messbare Schwergängigkeit des Flachabtriebs. Dies führt zu starken Schwankungen im Betriebsverhalten des Motors des Antriebsdrehmomenterzeugungsmittels, da dieser die auftretende Schwergängigkeit versucht auszugleichen. Bei einem Betrieb in Drehzahlregelung (eine Drehzahl wird vorgegeben, der Motor regelt das Drehmoment nach) versucht der Motor beispielsweise durch eine Veränderung des ausgegebenen Moments die Drehzahlvorgabe einhalten zu können. Aus diesem ungleichmäßigen und unharmonischen Drehmomentverlauf resultiert ein schlechter Wirkungsgrad des Verschraubsystems für die Teilstützphasen gegenüber dem Wirkungsgrad der Ganzstützphasen. Zusammenfassend ergibt sich zudem ein insgesamt schlechterer Wirkungsgrad für den Fall, dass man die Bauart des offenen Flachabtriebs mit der Bauart des geschlossenen Flachabtriebs vergleicht.Due to the design-related phases of a different number of meshed support gears in an open offset output, there is also a measurable sluggishness of the offset output. This leads to strong fluctuations in the operating behavior of the motor of the drive torque generating means, since it tries to compensate for the sluggishness that occurs. When operating in speed control mode (a speed is specified, the motor readjusts the torque), the motor tries to be able to comply with the speed specification, for example by changing the output torque. This uneven and inharmonious torque curve results in poor efficiency of the Bolting system for the partial support phases compared to the efficiency of the full support phases. In summary, there is also an overall poorer degree of efficiency if one compares the design of the open offset offset with the design of the closed offset offset.
Die starke Drehmomentvariation über eine Umdrehung des Abtriebszahnrades führt auch dazu, dass bei gegebenem Abschaltdrehmoment das ausgegebene Drehmoment des Motors das Abschaltdrehmoment passieren und somit der Motor abschalten kann. Die Abschaltung kann jedoch durch die voran genannten wirkungsgradverschlechternden Einflüsse des Flachabtriebs und nicht, wie gewünscht, durch einen festgezogenen Schraubpartner verursacht sein. Es kann also passieren, dass eine Verschraubung gar nicht bis zu einem gewünschten Anzugsdrehmoment angezogen wird, da der Motor vorzeitig abschaltet. Schlimmstenfalls wird jedoch von einem Nutzer ein gewünscht angezogener Schraubpartner angenommen, was zu Schäden und/oder erheblichen Sicherheitsrisiken dadurch führen kann, dass sich der Schraubpartner unvermittelt löst.The strong torque variation over one revolution of the output gear wheel also means that, for a given cut-off torque, the output torque of the motor can pass the cut-off torque and the motor can therefore be switched off. However, the switch-off can be caused by the above-mentioned influences of the geared offset drive that degrade the efficiency and not, as desired, by a tightened screw partner. So it can happen that a screw connection is not tightened up to the desired tightening torque because the motor switches off prematurely. In the worst case, however, a screwing partner that has been tightened as desired is accepted by a user, which can lead to damage and/or considerable safety risks if the screwing partner suddenly loosens.
Die Ungleichmäßigkeit in der Drehmomentkurve führt dazu, dass einzelne Ausreißer in der Drehmomentkurve eine definierte Abschaltgrenze überschreiten können, was dazu führt, dass der Antriebsmotor abgeschaltet wird, bevor das gewünschte Grenzmoment der Verschraubung erreicht ist. Mit anderen Worten führt bei Schraubvorrichtungen und insbesondere offenen Flachabtrieben das teilstützphasenbedingte kurzzeitige Passieren der Abschaltgrenze zum Abschalten des Motors obwohl gar nicht bekannt ist, welches Anzugsmoment tatsächlich auf den Schraubpartner übertragen ist, was zu einer undefiniert angezogenen Verschraubung führt.The unevenness in the torque curve means that individual outliers in the torque curve can exceed a defined switch-off limit, which means that the drive motor is switched off before the desired limit torque of the screw connection is reached. In other words, in the case of screwing devices and in particular open offset drives, the short-term passing of the switch-off limit due to the partial support phase leads to the motor being switched off, although it is not even known what tightening torque is actually transmitted to the screwing partner, which leads to an undefined tightened screw connection.
Es besteht daher ein besonderes technisches Bedürfnis, das gemeinsame Problem für jedes der drei Aspekte (Schraubvorrichtung, Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel und Verschraubsystem) zu lösen.There is therefore a particular technical need to solve the common problem for each of the three aspects (screw device, drive torque generating means and screw system).
Das Problem, welches alle drei Aspekte (Schraubvorrichtung, Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel und Verschraubsystem) aufweisen, kann darin gesehen werden, dass wirkungsgradverschlechternde Einflüsse eine direkte Auswirkung auf ein Motorverhalten haben und somit ein gleichmäßiges Betriebsverhalten und ein definiertes Anziehen eines Schraubpartners erschwert oder unmöglich ist. Insbesondere bei der Verwendung offener Flachabtriebe kann das teilstützphasenbedingte kurzzeitige Passieren des Abschaltdrehmoments durch das ausgegebene Drehmoment zum vorzeitigen Abschalten des Motors und somit zu einer undefiniert angezogenen bzw. unfertigen Verschraubung führen.The problem that all three aspects (screwing device, drive torque generating means and screwing system) have can be seen in the fact that efficiency-deteriorating influences have a direct impact on motor behavior and thus uniform operating behavior and defined tightening of a screwing partner is difficult or impossible. Particularly when using open geared offset drives, the partial support phase-related brief passage of the cut-off torque through the output torque can lead to the motor switching off prematurely and thus to an undefined tightened or unfinished screw connection.
Allerdings ist es, gerade im industriellen Kontext häufig erforderlich, aus Gründen der Qualitätssicherung eine hochwertige Verschraubung zu erzeugen.However, it is often necessary, especially in an industrial context, to produce a high-quality screw connection for quality assurance reasons.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schraubvorrichtung, ein Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel, ein Verschraubsystem, ein Verfahren sowie eine Verwendung vorzuschlagen, welche insbesondere im Hinblick auf die Bauart der Schraubvorrichtung eine hochwertige Verschraubung gewährleisten. Des Weiteren soll eine Verschraubung derart ausbildbar sein, dass sie bis zu einem definierten Grenzmoment anziehbar ist.The object of the present invention is therefore to propose a screwing device, a driving torque generating means, a screwing system, a method and a use which ensure a high-quality screwing, particularly with regard to the design of the screwing device. Furthermore, a screw connection should be able to be designed in such a way that it can be tightened up to a defined limit torque.
Diese Aufgabe ist gelöst durch die Schraubvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3, durch das Verschraubsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7, durch das Verfahren zur Antriebsmotorregelung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 sowie durch die Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16.This object is achieved by the screwing device with the features of
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die genannten wirkungsgradverschlechternden Einflüsse und/oder die Schwergängigkeit bezüglich der vollen 360°-Umdrehung des Abtriebszahnrades zyklisch auftreten. Speziell bei einem Flachabtrieb der offenen Bauart treten erheblich Einflüsse während der Teilstützphase auf. Es wurde also bekannt in welcher Winkelstellung des Abtriebszahnrades welcher Wirkungsgrad vorliegt und welche Einflüsse sich verschlechternd auswirken. Zur Gewährleistung eines gleichmäßigen Betriebsverhaltens und/oder zur Vermeidung der Abschaltung des Antriebsmotors durch frühzeitiges Erreichen eines definierten Grenzwertes, wie beispielsweise des Abschaltdrehmoments, ist eine Manipulation bzw. eine Kompensation eines Wertes des von dem Antriebsmotor ausgegebenen tatsächlichen Abtriebsdrehmoments vorgesehen. Hierzu dienen Kompensationsdaten, welche einen Drehmomentverlauf und/oder einen Wirkungsgradverlauf umfassen können, wie sie beispielsweise bei einer vollen 360°-Umdrehung des Abtriebszahnrades und/oder dessen Passage durch die Ganzstützphase und Teilstützphase geprägt werden. Es kann somit die Information zu dem Drehmomentverhalten oder dem Wirkungsgrad der Schraubvorrichtung genutzt werden.The invention is based on the knowledge that the aforementioned influences that degrade the degree of efficiency and/or the sluggishness occur cyclically with respect to the full 360° rotation of the output gear wheel. Considerable influences occur during the partial support phase, particularly in the case of an open-type geared offset drive. It was therefore known in which angular position of the driven gear what degree of efficiency is present and which influences have a detrimental effect. Manipulation or compensation of a value of the actual output torque output by the drive motor is provided to ensure uniform operating behavior and/or to prevent the drive motor from being switched off by prematurely reaching a defined limit value, such as the switch-off torque. Compensation data are used for this purpose, which can include a torque curve and/or an efficiency curve, such as are formed during a full 360° rotation of the output gear wheel and/or its passage through the full support phase and partial support phase. The information on the torque behavior or the efficiency of the screwing device can thus be used.
Eine Kompensationsdatei bzw. der abtriebszahnradspezifische Drehmomentverlauf oder genauer gesagt dessen Wert kann beispielsweise durch ein initiales Einmessen der Schraubvorrichtung auf einem geeigneten Teststand erfolgen. Mit dem Wissen um den Zeitpunkt und/oder den Drehwinkel der Schwergängigkeit kann nun eine Manipulation des Wertes des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments oder eine Kompensation einer ggf. den Wert des Abschaltdrehmoments übersteigenden Spitze im erfassten tatsächlichen Abtriebsdrehmoment erfolgen. Dadurch, dass nun bekannt ist, zu welchem Zeitpunkt und/oder bei Vorliegen welchen Drehwinkels eine Schwergängigkeit auftritt, kann die abtriebszahnradverursachte Drehmomentspitze und/oder deren Anteil an der Drehmomentspitze aus dem von dem Wert des von Antriebsmotor ausgegebenen tatsächlichen Abtriebsdrehmoments heraus gerechnet werden.A compensation file or the torque curve specific to the output gear wheel, or more precisely its value, can be created, for example, by initially measuring the screwing device on a suitable test stand. With the knowledge of the point in time and/or the angle of rotation of the sluggishness, the value of the actual output torque can now be manipulated or a peak in the recorded actual output torque that may exceed the value of the cut-off torque can be compensated take place. Because it is now known at what point in time and/or at what angle of rotation sluggishness occurs, the torque peak caused by the output gear wheel and/or its proportion of the torque peak can be calculated from the value of the actual output torque output by the drive motor.
Der abtriebszahnradspezifische Drehmomentverlauf kann beispielsweise Daten oder Werte zu einer vollen 360°-Umdrehung des Abtriebszahnrades oder aber auch lediglich für die zumindest ein Winkelfenster oder eine Teilstützphase umfassen.The torque curve specific to the output gear can include, for example, data or values for a full 360° revolution of the output gear or only for at least one angle window or a partial support phase.
Dadurch können mehrere Vorteile erzielt werden. Zum einen kann eine erhebliche Wirkungsgradverbesserung herbeigeführt werden. Zum anderen ist nunmehr bei Vergleich mit der zumindest einen Kompensationsdatei erkennbar, ob die Drehmomentspitze abtriebszahnradverursacht oder verschraubungsverursacht ist. Für den Fall, dass nämlich der Wert des kompensierten Drehmoments einen Grenzwert, wie beispielsweise das Abschaltdrehmoment, übersteigt, wird davon ausgegangen, dass eine feste Verschraubung vorliegt. Die Erfindung kompensiert nämlich lediglich den abtriebszahnradverursachten Drehmomentanstieg, sodass bei verschraubungsverursachtem Erreichen des Grenzwertes der Motor wie bekannt abschaltbar ist.This can achieve several advantages. On the one hand, a considerable improvement in efficiency can be brought about. On the other hand, when comparing with the at least one compensation file, it can now be seen whether the torque peak is caused by the driven gear wheel or by a screw connection. In the event that the value of the compensated torque exceeds a limit value, such as the cut-off torque, it is assumed that there is a tight screw connection. The invention only compensates for the increase in torque caused by the driven gear wheel, so that when the limit value is reached due to screwing, the motor can be switched off, as is known.
Diese erfindungsgemäße Grundidee ist verkörpert in der Schraubvorrichtung nach Anspruch 1, in dem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel nach Anspruch 3, in dem Verschraubsystem nach Anspruch 7, und wird mit dem Verfahren nach Anspruch 10 sowie der Verwendung nach Anspruch 16 verwirklicht.This basic idea according to the invention is embodied in the screwing device according to
Es wird daher zur Lösung der o.g. Probleme eine Schraubvorrichtung zum Aufbringen und/oder Übertragen eines Drehmoments auf einen Schraubpartner und zum Zusammenwirken mit einem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel vorgeschlagen, umfassend Flachabtriebsmittel, die einen mit dem Schraubpartner lösbar verbindbaren Abtrieb sowie einen manuell oder maschinell mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagbaren Antrieb aufweisen, ein Abtriebszahnrad, welches von den Flachabtriebsmitteln antreibbar ist, eine mechanische Schnittstelle, zum wahlweisen direkten oder indirekten Anschluss an das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel zum Einleiten des Drehmoments, eine Kompensationseinheit, ausgebildet zum Speichern und Verarbeiten von Kompensationsdaten, umfassend einen abtriebszahnradspezifischen Drehmomentverlauf und/oder einen abtriebszahnradspezifischen Wirkungsgradverlauf, zur Verrechnung mit einem Wert eines tatsächlichen Abtriebsdrehmoments zur Erzeugung eines Wertes eines kompensierten Abtriebsdrehmoments, und eine Datenschnittstelle, ausgebildet zur Übertragung von Kompensationsdaten an ein Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel.To solve the above-mentioned problems, a screwing device is therefore proposed for applying and/or transmitting a torque to a screwing partner and for interacting with a means for generating drive torque, comprising flat output means which have an output which can be detachably connected to the screwing partner and a drive which can be acted upon manually or mechanically with a drive torque have a driven gear, which can be driven by the flat output means, a mechanical interface, for optional direct or indirect connection to the drive torque generating means for introducing the torque, a compensation unit, designed to store and process compensation data, comprising a driven gear-specific torque curve and/or a driven gear-specific Efficiency curve, for offsetting with a value of an actual output torque to generate a value of a compensated output torque, and a data interface, designed to transmit compensation data to a drive torque generating means.
Die Schraubvorrichtung kann beispielsweise eine offene Bauart aufweisen. Hierbei passiert das Abtriebszahnrad während einer vollständigen Drehung zumindest eine Ganzstützphase, in welcher es mindestens zwei weitere Zahnräder kämmt, und zumindest eine Teilstützphase, in welcher es weniger Zahnräder als in der Ganzstützphase kämmt. Die Schraubvorrichtung kann beispielsweise jedoch auch eine geschlossene Bauart haben. Die Schraubvorrichtung kann auch ein Winkelkopf sein. Ein Winkelkopf kann zwischen einem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel und einem Flachabtrieb angeordnet sein, um ein Drehmoment mittels eines Kraftumlenkungsgetriebes zu übertragen. Die Erfindung ist folglich auch bei einem Winkelkopf implementierbar, wobei die Flachabtriebsmittel bei einem Winkelkopf auch als Zahnräder oder Kegel-Zahnräder zum Übertragen eines Drehmoments bezeichenbar sind und das Abtriebszahnrad als dasjenige Zahnrad bezeichnet werden kann, welches das Drehmoment aus dem Winkelkopf überträgt, beispielsweise an einen Flachabtrieb.The screw device can have an open design, for example. During a complete rotation, the driven gear wheel passes through at least one full support phase, in which it meshes with at least two other gears, and at least one partial support phase, in which fewer gears mesh than in the full support phase. However, the screwing device can also have a closed design, for example. The screwing device can also be an angle head. An angle head can be arranged between a drive torque generating means and a geared offset head to transmit torque via a power transmission gear. The invention can consequently also be implemented in an angle head, with the flywheel drive means also in an angle head can be referred to as gears or bevel gears for transmitting a torque and the output gear can be referred to as that gear which transmits the torque from the angle head, for example to a flywheel.
Die Schraubvorrichtung ist in bekannter Weise mit geeigneten diversen Antriebsdrehmomenterzeugungsmitteln verbindbar und hält zumindest eine eigene Kompensationsdatei vor, um sie vermittels der Datenschnittstelle dem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel zur Verfügung zu stellen. "Verrechnung" im erfindungsgemäßen Sinne bedeutet nicht unmittelbar die Verwendung von Grundrechenarten, sondern vielmehr eine rechnergestützte Verarbeitung.The screwing device can be connected in a known manner to various suitable drive torque generating means and has at least one own compensation file in order to make it available to the drive torque generating means via the data interface. "Calculation" in the sense of the invention does not directly mean the use of basic arithmetic operations, but rather computer-aided processing.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schraubvorrichtung nach der Erfindung ist zumindest ein Drehmomenterfassungsmittel zum Erfassen des Wertes des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments vorgesehen. Üblicherweise umfassen Schraubvorrichtungen und insbesondere Flachabtriebe kein eigenes Drehmomenterfassungsmittel. Das Drehmomenterfassungsmittel der Schraubvorrichtung kann ein Drehmomentsensor sein. Da Schraubvorrichtungen zur Verschraubung in Kombination mit einem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel genutzt werden und üblicherweise das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel ein eigenes Drehmomenterfassungsmittel umfasst, kann grundsätzlich auf ein Drehmomenterfassungsmittel in einer Schraubvorrichtung verzichtet werden. Ein solches Drehmomenterfassungsmittel bietet jedoch die Möglichkeit der Drehmomenterfassung in der Schraubvorrichtung selbst, sodass diese Daten eine präzise Aussage zu dem tatsächlich am Abtriebszahnrad vorliegenden Drehmoment geben oder zumindest einen deutlichen Hinweis darauf liefern.In a preferred embodiment of the screwing device according to the invention, at least one torque detection means is provided for detecting the value of the actual output torque. Usually, screwing devices and in particular geared offset drives do not have their own torque detection means. The torque detection means of the screwing device can be a torque sensor. Since screwing devices for screwing are used in combination with a drive torque generation means and the drive torque generation means usually includes its own torque detection means, a torque detection means in a screwing device can in principle be dispensed with. However, such a torque detection means offers the possibility of torque detection in the screwing device itself, so that these data provide precise information about the torque actually present at the output gear wheel or at least provide a clear indication of it.
Erfindungsgemäß wird zudem ein Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel zum Erzeugen eines Drehmoments und zum Zusammenwirken mit einer Schraubvorrichtung vorgeschlagen, umfassend einen Antriebsmotor, eine mechanische Schnittstelle, ausgebildet zum wahlweisen direkten oder indirekten Anschluss an die Schraubvorrichtung zum Einleiten des Drehmoments, ein Drehmomenterfassungsmittel zum Erfassen eines Wertes des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments, und eine Kompensationseinheit, ausgebildet zum Speichern und Verarbeiten von Kompensationsdaten, umfassend einen abtriebszahnradspezifischen Drehmomentverlauf und/oder einen abtriebszahnradspezifischen Wirkungsgradverlauf, zur Verrechnung mit dem Wert eines tatsächlichen Abtriebsdrehmoments zur Erzeugung eines Wertes eines kompensierten Abtriebsdrehmoments.According to the invention, a drive torque generating means for generating a torque and for interacting with a screwing device is also proposed, comprising a drive motor, a mechanical interface designed for optional direct or indirect connection to the screwing device for introducing the torque, a torque detection means for detecting a value of the actual output torque, and a compensation unit, designed to store and process compensation data, comprising a torque profile specific to the output gear and/or an efficiency profile specific to the output gear, for offsetting against the value of an actual output torque to generate a value of a compensated output torque.
Der erfindungsgemäße Grundgedanke lässt sich auch in einem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel implementieren. Durch die Erfassung des Drehmoments mittels des Drehmomenterfassungsmittels ist jederzeit mittels eines Vergleichs mit den Kompensationsdaten die Stellung des Abtriebszahnrads erkennbar. Dadurch kann zumindest in der Teilstützphase eine erfindungsgemäße Kompensation vorgenommen werden. Das Drehmomenterfassungsmittel kann beispielsweise ein Drehmomentsensor oder aber auch ein Motorgeber sein.The basic idea according to the invention can also be implemented in a drive torque generating means. By detecting the torque using the torque detection means, the position of the driven gear wheel can be identified at any time by means of a comparison with the compensation data. As a result, a compensation according to the invention can be carried out at least in the partial support phase. The torque detection means can be a torque sensor, for example, or else a motor encoder.
Das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel ist in bekannter Weise mit geeigneten diversen Schraubvorrichtungen verbindbar und kann Kompensationsdaten der angeschlossen Schraubvorrichtung vorhalten.The drive torque generating means can be connected in a known manner to various suitable screwing devices and can store compensation data for the connected screwing device.
Bei dem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel nach der Erfindung ist eine Datenschnittstelle vorgesehen, die zur Übertragung von Kompensationsdaten ausgebildet ist. Dadurch können beispielsweise Daten zwischen dem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel und einer daran angeschlossenen Schraubvorrichtung ausgetauscht werden. Es ist beispielsweise denkbar, dass ein einziges Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel in erfindungsgemäßer Weise für jedes Drehmoment unterschiedlicher an das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel anschließbarer Schraubvorrichtungen erfindungsgemäße Kompensationen vornehmen kann. So kann ein Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel für verschiedene Schraubvorrichtungen verwendet werden. Die Daten können beispielsweise kabellos oder kabelgebunden übertragbar sein.In the drive torque generating means according to the invention, a data interface is provided for the transmission of Compensation data is formed. As a result, for example, data can be exchanged between the means for generating drive torque and a screwing device connected to it. It is conceivable, for example, that a single drive torque generation means can carry out compensations according to the invention in a manner according to the invention for each torque of different screw devices that can be connected to the drive torque generation means. Thus, one driving torque generating means can be used for various screwing devices. The data can be transmittable wirelessly or by cable, for example.
Es ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass ein Schraubvorrichtungsidentifikationsmittel vorgesehen ist. Ein derartiges Mittel eignet sich zur eindeutigen Identifikation der mit dem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel verbundenen Schraubvorrichtung. Die Identifikation kann beispielsweise über manuelle Eingabe an das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel oder auch automatisch bei Anschluss einer Schraubvorrichtung erfolgen. Bevorzugt kann die Schraubvorrichtung vermittels der Datenschnittstelle die eigene Identifikation an das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel übermitteln. Jeder Identifikation ist eine spezifische Kompensationsdatei zuordenbar, die bei erkannter Identifikation abrufbar und anwendbar ist. Die Kompensationseinheit kann beispielsweise eine Vielzahl an abtriebszahnradspezifischen Drehmomentverläufen oder Wirkungsgradverläufen speichern, um mit den entsprechenden unterschiedlichen Schraubvorrichtungen in erfindungsgemäßer Weise zusammenzuwirken.It is alternatively or additionally conceivable that a screw device identification means is provided. Such a means is suitable for clearly identifying the screwing device connected to the drive torque generating means. The identification can take place, for example, via manual input to the drive torque generating means or also automatically when a screwing device is connected. The screwing device can preferably transmit its own identification to the drive torque generating means by means of the data interface. A specific compensation file can be assigned to each identification, which can be called up and used when the identification is recognized. The compensation unit can, for example, store a large number of output gear-specific torque curves or efficiency curves in order to interact with the corresponding different screwing devices in a manner according to the invention.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bei der Schraubvorrichtung oder bei dem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel ein Winkelermittlungsmittel zum Ermitteln eines Stellungswinkels des Abtriebszahnrades vorgesehen. Mittels eines solchen Winkelermittlungsmittels kann die Stellung des Abtriebszahnrades bzw. dessen Stellungswinkel beispielsweise in einem 360°-System genau erfasst werden und somit feststellbar sein, in welcher Phase sich das Abtriebszahnrad befindet. Vorteilhaft kann in diesem Fall zudem die Identifikation der Schraubvorrichtung und insbesondere ihres Übersetzungsverhältnisses sein. Zudem muss eine Nullstellung (0°) oder ein Winkelabstand dazu nicht initial angegeben werden, da sie ermittelbar ist.According to a further preferred embodiment of the invention, the screw device or the Drive torque generating means provided an angle determining means for determining a position angle of the output gear. By means of such an angle determination means, the position of the driven gear or its position angle can be precisely detected, for example in a 360° system, and it can thus be determined in which phase the driven gear is located. In this case, it can also be advantageous to identify the screwing device and in particular its transmission ratio. In addition, a zero position (0°) or an angular distance from it does not have to be initially specified, since it can be determined.
Es wird zudem ein Verschraubsystem vorgeschlagen, zumindest umfassend eine Schraubvorrichtung, umfassend Flachabtriebsmittel, die einen mit dem Schraubpartner lösbar verbindbaren Abtrieb sowie einen manuell oder maschinell mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagbaren Antrieb aufweisen, ein Abtriebszahnrad, welches von den Flachabtriebsmitteln antreibbar ist, eine mechanische Schnittstelle, zum wahlweisen direkten oder indirekten Anschluss an das Drehmomenterzeugungsmittel zum Einleiten des Drehmoments,
sowie ein Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel, welches antriebsseitig mit den Flachabtriebsmitteln verbunden ist, umfassend einen Antriebsmotor, eine mechanische Schnittstelle, ausgebildet zum wahlweisen direkten oder indirekten Anschluss an die Schraubvorrichtung zum Einleiten des Drehmoments, ein Drehmomenterfassungsmittel zum Erfassen eines Wertes des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments, und eine Kompensationseinheit, ausgebildet zum Speichern und verarbeiten von Kompensationsdaten, umfassend einen abtriebszahnradspezifischen Drehmomentverlauf und/oder einen abtriebszahnradspezifischen Wirkungsgradverlauf, zur Verrechnung mit dem Wert des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments zur Erzeugung eines Werts eines kompensierten Abtriebsdrehmoments.A screwing system is also proposed, at least comprising a screwing device, comprising flat output means which have an output which can be detachably connected to the screwing partner and a drive which can be subjected to a drive torque manually or mechanically, an output gear wheel which can be driven by the flat output means, a mechanical interface, for optional direct or indirect connection to the torque generating means for introducing the torque,
as well as a drive torque generation means, which is connected to the flat output means on the drive side, comprising a drive motor, a mechanical interface, designed for optional direct or indirect connection to the screwing device for introducing the torque, a torque detection means for detecting a value of the actual output torque, and a compensation unit, designed for storing and processing compensation data, comprising a torque profile specific to the output gear and/or an efficiency profile specific to the output gear, for offsetting against the value of the actual output torque to produce a compensated output torque value.
Das Verschraubsystem kann als handhaltbares Verschraubsystem ausgebildet sein und weist dann ein solches Gewicht auf, dass es vorzugsweise mit einer Hand von einem Bediener getragen werden kann. Es bewegt sich folglich gewichtsmäßig im Rahmen gesetzlicher Vorgaben. Es kann jedoch auch als stationäres System ausgebildet sein.The screwing system can be designed as a hand-held screwing system and then has such a weight that it can preferably be carried by an operator with one hand. In terms of weight, it is therefore within the framework of legal requirements. However, it can also be designed as a stationary system.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verschraubsystems nach der Erfindung umfasst dieses zumindest eine Datenschnittstelle, ausgebildet zur Übertragung von Kompensationsdaten. Mittels einer solchen Datenschnittstelle, können entweder Daten zwischen der Schraubvorrichtung und dem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel oder aber zwischen dem Verschraubsystem und einer externen Datenstelle erfolgen. Es ist nämlich beispielsweise denkbar, Wartungsarbeiten an den Kompensationsdaten durchzuführen oder aber Kompensationsdaten anzupassen.According to a preferred embodiment of the screwing system according to the invention, this comprises at least one data interface designed to transmit compensation data. By means of such a data interface, data can be sent either between the screwing device and the means for generating drive torque or between the screwing system and an external data point. It is conceivable, for example, to carry out maintenance work on the compensation data or to adapt compensation data.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verschraubsystems nach der Erfindung umfasst diese ein Winkelermittlungsmittel zum Ermitteln eines Stellungswinkels des Abtriebszahnrades.According to a further preferred embodiment of the screwing system according to the invention, this includes an angle determination means for determining a position angle of the output gear.
Erfindungsgemäß wird zudem ein Verfahren zur Antriebsmotorregelung eines Verschraubsystems, vorzugsweise eines Verschraubsystems nach Anspruch 7 vorgeschlagen, umfassend zumindest die folgenden Schritte:
- Ablegen eines abtriebszahnradspezifischen Drehmomentverlaufs und/oder eines abtriebszahnradspezifischen Wirkungsgradverlaufs in einer Kompensationseinheit,
- Erfassen eines Wertes des von dem Antriebsmotor ausgegebenen tatsächlichen Abtriebsdrehmoments mittels eines Drehmomenterfassungsmittels,
- Verrechnen des Wertes des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments mit zumindest einer Kompensationsdatei zur Erzeugung eines Wertes eines kompensierten Abtriebsdrehmoments, und
- Ausgeben durch die Kompensationseinheit des Wertes des kompensierten Abtriebsdrehmoments an eine Regeleinheit des Antriebsmotors.
- Filing a driven gear-specific torque curve and/or a output gear-specific efficiency profile in a compensation unit,
- detecting a value of the actual output torque output by the drive motor using a torque detecting means,
- calculating the value of the actual output torque with at least one compensation file to generate a value of a compensated output torque, and
- The value of the compensated output torque is output by the compensation unit to a control unit of the drive motor.
Das Verfahren verwirklicht somit den Erfindungsgrundgedanken. Der abtriebszahnradspezifische Drehmomentverlauf und der abtriebszahnradspezifische Wirkungsgradverlauf sind Kompensationsdateien. Das erfindungsgemäße Verfahren weist im Wesentlichen die oben genannten Vorteile auf, worauf hiermit verwiesen wird.The method thus realizes the basic idea of the invention. The torque profile specific to the output gear and the efficiency profile specific to the output gear are compensation files. The method according to the invention essentially has the advantages mentioned above, to which reference is hereby made.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung umfasst das Verrechnen ein Vergleichen und/oder eine Subtraktion und/oder eine Addition einer Kompensationsdatei mit dem Wert des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments, bevorzugt ausschließlich für zumindest eine Teilstützphase und/oder eine Glättung des Wertes des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments, bevorzugt ausschließlich für zumindest eine Teilstützphase. Dadurch kann der schraubvorrichtungsbedingte Drehmomentanstieg derart manipuliert werden, dass er als nicht vorhanden dargestellt werden kann. Der an die Regeleinheit, welche beispielsweise für Steuerungs- und/oder Regelungsvorgänge ausgebildet sein kann, ausgegebene Wert des kompensierten Abtriebsdrehmoments wird dort verarbeitet und je nach Betriebsart (Drehzahlregelung oder Drehmomentregelung) in bekannter Weise verarbeitet.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the calculation includes comparing and/or subtracting and/or adding a compensation file with the value of the actual output torque, preferably exclusively for at least one partial support phase and/or smoothing the value of the actual output torque, preferably exclusively for at least a partial support phase. As a result, the increase in torque caused by the screwing device can be manipulated in such a way that it can be represented as non-existent. The to the control unit, which, for example, for control and / or Control processes can be formed, output value of the compensated output torque is processed there and processed in a known manner depending on the operating mode (speed control or torque control).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung umfasst dieses
- Ermitteln mittels eines Winkelermittlungsmittels den Stellungswinkel des Abtriebszahnrades, und
- Verwenden des Stellungswinkels durch die Kompensationseinheit zur Erzeugung des Wertes des kompensierten Abtriebsdrehmoments.
- determining the position angle of the driven gear wheel by means of an angle determining means, and
- using the position angle by the compensation unit to generate the compensated output torque value.
Bei einer derartigen Ausführungsform kann der Stellungswinkel des Abtriebszahnrades zur genaueren Kompensation verwendet werden. Mittels dieses Winkels ist beispielsweise bei einer offenen Schraubvorrichtung erkennbar, zu welchen Rotationsphasen sich das Abtriebszahnrad in der Ganzstützphase oder in der Teilstützphase befindet. Der Stellungswinkel kann in einem 360°-System angegeben werden. Üblicherweise kann bei einem von zwei Stützzahnrädern gestützten Abtriebszahnrad eine erste Teilstützphase in einem ersten Winkelfenster zwischen etwa dem 130-sten Stellungswinkel und dem 170-sten Stellungswinkel und eine zweite Teilstützphase in einem ersten Winkelfenster zwischen etwa dem 190-sten Stellungswinkel und dem 230-sten Stellungswinkel liegen. Die Winkelfenster sind jedoch von der konkreten Ausgestaltung der Stützzahnräder und deren Anordnung abhängig. Bei einer Nullstellung bzw. einem Stellungswinkel von 0° des Abtriebszahnrads liegt bei einer offenen Schraubvorrichtung eine Ansetzstellung vor, in welcher das Abtriebszahnrad an einen Schraubpartner ansetzbar ist.In such an embodiment, the position angle of the output gear can be used for more accurate compensation. By means of this angle, for example, in the case of an open screw device, it can be seen at which rotational phases the output gear wheel is in the full support phase or in the partial support phase. The position angle can be specified in a 360° system. Typically, in an output gear supported by two support gears, a first partial support phase in a first angular window between about the 130th position angle and the 170th position angle and a second partial support phase in a first angular window between about the 190th position angle and the 230th position angle lay. However, the angle windows are dependent on the specific design of the support gears and their arrangement. With a zero position or a position angle of 0° of the output gear, there is an attachment position in an open screwdriving device, in which the output gear can be attached to a screwing partner.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung umfasst dieses
- Vorgeben eines Abschaltdrehmomentwertes, bei dessen Erreichen durch den Wert des kompensierten Abtriebsdrehmoments der Antriebsmotor abgeschaltet wird, und
- Vorgeben einer Solldrehzahl, mit welcher der Motor dreht, wobei die Solldrehzahl dynamisch derart anpassbar ist, dass sie bis zum Erreichen des Abschaltdrehmomentwerts möglichst groß gewählt wird.
- Specification of a switch-off torque value, which when reached by the value of the compensated output torque, the drive motor is switched off, and
- Specification of a target speed at which the motor rotates, the target speed being dynamically adaptable in such a way that it is selected as large as possible until the cut-off torque value is reached.
Bei dem Betrieb ist die Solldrehzahl idealerweise so groß wählbar, dass der Abschaltdrehmomentwert gerade nicht überschritten wird. Eine derartige Ausführungsform führt zu einem schnellen Verschraubungsvorgang.During operation, the setpoint speed can ideally be selected so high that the cut-off torque value is not exceeded. Such an embodiment leads to a fast screwing process.
Es ist zudem denkbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren ein Betreiben des Verschraubsystems in Drehzahlregelung vorsieht. Eine solche Betriebsart ist insbesondere im industriellen Kontext üblich und ermöglicht dort in vorteilhafter Weise die Nutzung der Erfindung.It is also conceivable that the method according to the invention provides for the screwing system to be operated with speed control. Such a mode of operation is customary in particular in an industrial context and advantageously enables the invention to be used there.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung sieht das Verfahren die Schritte vor:
- Zusammenfassen mehrerer Teilstützphasen innerhalb einer vollen Umdrehung des Abtriebszahnrades zu einer Teilstützphasengruppe, und
- Verrechnen des Wertes des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments mit zumindest einer Kompensationsdatei zur Erzeugung eines Wertes eines kompensierten Abtriebsdrehmoments zumindest für die Teilstützphasengruppe.
- Combining several partial support phases within a full revolution of the output gear into a partial support phase group, and
- Calculating the value of the actual output torque with at least one Compensation file for generating a value of a compensated output torque at least for the partial support phase group.
Für den Fall, dass das Abtriebszahnrad während einer vollen Umdrehung von 360° mehrere Teilstützphasen passiert, können mehrere, vorzugsweise alle diese Teilstützphasen zu einer Teilstützphasengruppe zusammenfassbar sein. Der Vorteil liegt darin, dass lediglich eine einzige Kompensation je Umdrehung vorgenommen werden muss, nämlich für den Bereich der Teilstützphasengruppe, der von der ersten Teilstützphase der Gruppe bis zur letzten Teilstützphase reicht.In the event that the driven gear wheel passes through several partial support phases during a full rotation of 360°, several, preferably all, these partial support phases can be combined into a partial support phase group. The advantage is that only a single compensation per revolution has to be carried out, namely for the area of the partial support phase group, which extends from the first partial support phase of the group to the last partial support phase.
Beispielsweise kann bei Vorliegen zweier Teilstützphasen (beispielsweise erste Teilstützphase in einem ersten Winkelfenster zwischen etwa dem 130-sten Stellungswinkel und dem 170-sten Stellungswinkel und zweite Teilstützphase in einem ersten Winkelfenster zwischen etwa dem 190-sten Stellungswinkel und dem 230-sten Stellungswinkel) daraus eine Teilstützphasengruppe gebildet werden, welche vom 130-sten Stellungswinkel bis zu dem 230-sten Stellungswinkel reicht. Eine einzige Kompensation würde also für dieses Winkelfenster erfolgen.For example, if there are two partial support phases (e.g. first partial support phase in a first angle window between about the 130th position angle and the 170th position angle and second partial support phase in a first angle window between about the 190th position angle and the 230th position angle), one Part support phase group are formed, which ranges from the 130th position angle to the 230th position angle. A single compensation would therefore be made for this angular window.
Es wird zudem eine Verwendung eines Verschraubsystems nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Verwendung weist im Wesentlichen die oben genannten Vorteile auf, worauf hiermit verwiesen wird.A use of a screwing system according to claim 7 for carrying out the method according to
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawings.
Die Zeichnungen zeigen in:
- Fig. 1:
- eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen handgehaltenen Verschraubsystems;
- Fig. 2:
- eine schematische Draufsicht (bei abgenommenem Gehäuse) auf die erfindungsgemäßen Flachabtriebsmittel;
- Fig. 3:
- ein Blockschaltbild von Komponenten des erfindungsgemäßen Verschraubsystems;
- Fig. 4:
- ein Protokoll eines Drehmomentverlaufs eines offenen Flachabtriebs;
- Fig. 5:
- ein Protokoll eines Wirkungsgradverlaufs des offenen Flachabtriebs gemäß
Fig. 4 ; - Fig. 6:
- ein Protokoll eines Drehmomentverlaufs eines geschlossenen Flachabtriebs;
- Fig. 7:
- ein Protokoll eines Wirkungsgradverlaufs des geschlossenen Flachabtriebs gemäß
Fig. 6 ; - Fig. 8:
- ein Diagramm zur Kompensation in einer Teilstützphase eines offenen Flachabtriebs; und
- Fig. 9:
- ein Diagramm zur Kompensation einer Teilstützphasengruppe eines offenen Flachabtriebs.
- Figure 1:
- a perspective view of the hand-held screwing system according to the invention;
- Figure 2:
- a schematic plan view (with the housing removed) of the flat output means according to the invention;
- Figure 3:
- a block diagram of components of the screwing system according to the invention;
- Figure 4:
- a log of a torque curve of an open offset gear;
- Figure 5:
- a protocol of an efficiency curve of the open offset gear according to
4 ; - Figure 6:
- a log of a torque curve of a closed offset gear;
- Figure 7:
- a protocol of an efficiency curve of the closed offset gear according to
6 ; - Figure 8:
- a diagram for compensation in a partial support phase of an open offset gear; and
- Figure 9:
- a diagram for the compensation of a partial support phase group of an open geared offset drive.
Die
Das Schraubwerkzeug 12 weist einen Antriebsmotor 26 auf (z.B. elektrisch oder pneumatisch) und trägt sein erzeugtes Abtriebsdrehmoment in die Schraubvorrichtung 2 ein. Sowohl die Schraubvorrichtung 2 wie auch das Schraubwerkzeug 12 weisen jeweils eine mechanische Schnittstelle zum wahlweisen direkten oder indirekten Anschluss an den jeweils anderen der beiden Partner des Verschraubsystems auf.The screwing
In einer typischen Realisierung zur manuellen Schraubbetätigung sind derartige Schraubvorrichtungen 2 bzw. Flachabtriebsmittel 6 zur Übertragung eines maximalen Drehmoments von ca. 250Nm vorgesehen und geeignet.In a typical implementation for manual screw actuation, such screw devices 2 or flat output means 6 are provided and suitable for transmitting a maximum torque of approximately 250 Nm.
Schraubvorrichtung 2 ist als offener Flachabtrieb ausgebildet und zeichnet sich dadurch aus, dass das Abtriebszahnrad 8 eine als Schlitz ausgebildete Ausnehmung 62 zur radialen Aufnahme eines Schraubpartners in einen Innensechskant aufweist. Die in den Figuren gezeigte Schraubvorrichtung kann auch als geschlossenen Flachabtrieb ausgebildet sein. Beide Bauarten weisen identische und eingangs genannte wirkungsgradverschlechternde Einflüsse auf, deren Auswirkungen für beide Bauarten gleichermaßen vermittels der Erfindung ausgeschlossen sind. Zusätzlich weist die offene Bauart noch den Einfluss auf den Wirkungsgrad während Teilstützphase auf, dessen Auswirkungen ebenfalls erfindungsgemäß ausschließbar ist.Screwing device 2 is designed as an open flat output and is characterized in that the
Die Zahnräder 8, 14, 16, 18 und 20 sind achsparallel zueinander gelagert und linienartig entlang einer Längserstreckung des Gehäuses 4 in diesem drehbar gelagert angeordnet. Mittels Pfeil ist eine Anzugsdrehrichtung 48 des Abtriebszahnrades 8 angegeben.The
Das Abtriebszahnrad 8 durchläuft während einer vollen Umdrehung von 360° zwei Ganzstützphasen und zwei Teilstützphasen. In der Ganzstützphase steht das Abtriebszahnrad 8 mit beiden Stützzahnrädern 18 und 20 in Eingriff. In den Teilstützphasen steht das Abtriebszahnrad 8 lediglich mit einem der beiden Stützzahnräder 18, 20 in Eingriff. In Winkelstellungen ausgedrückt, wobei 0° in Längsrichtung des Gehäuses 4 hin zu einer Ansatzstellung zeigt und als Nullstellung bezeichnet werden kann, in welcher das Abtriebszahnrad 8 an einem Schraubpartner ansetzbar ist, bedeutet das, dass eine erste Ganzstützphase bei einer Winkelstellung von 230° beginnt, eine Winkelstellung von 0° passiert und bis zu einer Winkelstellung von 130° reicht. Die erste Teilstützphase beginnt bei einer Winkelstellung von 130° und reicht bis zu einer Winkelstellung von 170°. Darauf folgt eine schmale zweite Ganzstützphase zwischen einer Winkelstellung von 170° und 190°. Abschließend durchläuft das Abtriebszahnrad 8 eine zweite Teilstützphase zwischen einer Winkelstellung von 190° und 230°. Somit wechseln sich die Ganzstützphasen und Teilstützphasen ab.The
Während jeder der beiden Teilstützphasen tritt eine Schwergängigkeit auf, welche zu einem verschlechterten Wirkungsgrad führt, wie in
In
Das Schraubwerkzeug 12 umfasst einen Starttaster 22 zum Bedienen des Schraubwerkzeugs 12 durch einen Bediener. Vermittels des Starttasters 22 werden eine Energieversorgung und auch eine Regeleinheit 24 aktiviert. Bei Betreiben des Verschraubsystems in Drehzahlregelung wird eine Drehzahl vorgegeben und die Regeleinheit 24 regelt mittels an einen Antriebsmotor 26 ausgegebener Signale u.a. ein von dem Antriebsmotor 26 ausgegebenes Drehmoment nach. Hierzu kann der Antriebsmotor 26 beispielsweise ein nicht gezeigtes Planetenradgetriebe umfassen. Der Antriebsmotor 26 kann wiederum seine Position und/oder seinen Drehwinkel mittels Signalen an die Regeleinheit 24 übermitteln. Der Antriebsmotor 26 gibt ein tatsächliches Abtriebsdrehmoment aus, welches von einem Drehmomentsensor 28, der als Drehmomenterfassungsmittel dient, als Wert erfasst wird.The screwing
An dieser Stelle beginnt quasi eine Regelschleife zur Antriebsmotorsteuerung des Verschraubsystems. Der Drehmomentsensor 28 übermittelt nämlich das erfasste und von dem Antriebsmotor 26 ausgegebene tatsächliche Abtriebsdrehmoment bzw. dessen Wert an eine Kompensationseinheit 30. In der Kompensationseinheit 30 ist ein abtriebszahnradspezifischer Drehmomentverlauf oder ein abtriebszahnradspezifischer Wirkungsgradverlauf abgelegt. Die Kompensationseinheit 30 ist unter anderem zur Verrechnung des Wertes des tatsächlichen Abtriebsdrehmoments mit dem abtriebszahnradspezifischen Drehmomentverlauf ausgebildet, um einen Wert eines kompensierten Abtriebsdrehmoments zu erzeugen. Mit anderen Worten wird die abtriebszahnradverursachte Schwergängigkeit, welche sich in dem Wert des tatsächlich ausgegebenen Abtriebsdrehmoments als Spitze zeigt entfernt oder kompensiert. Den Wert des kompensierten Abtriebsdrehmoments wird sodann von der Kompensationseinheit 30 an die Regeleinheit 24 übermittelt. Die Regeleinheit 24 ist zum Vergleichen des Wertes des kompensierten Abtriebsdrehmoments mit einem Abschaltdrehmoment ausgebildet, bei dessen Erreichen durch den Wert des kompensierten Abtriebsdrehmoments der Antriebsmotor 26 abgeschaltet wird.At this point, a control loop for the drive motor control of the screwing system begins. The
Mit der Erfindung ist nun erkennbar und sichergestellt, dass mit dem Abschalten des Antriebsmotors 26 bei Erreichen des Abschaltdrehmoments eine Verschraubung auch bis zu einem erfolgreichen Ende, also bis zu einer festen oder definierten Verschraubung, durchgeführt wurde. Ein vorzeitiges Abschalten, verursacht durch die Schwergängigkeit der Schraubvorrichtung 2 und die dadurch verursachte Erhöhung des Drehmoments ggf. bis oberhalb des Abschaltdrehmoments, ist nunmehr ausgeschlossen.With the invention it is now recognizable and ensured that when the
Die Regeleinheit 24 verarbeitet im Übrigen den Wert des kompensierten Abtriebs- und Drehmoments in gleicher bekannter Weise wie einen Wert eines tatsächlichen Abtriebsdrehmoments in einem bekannten Regelkreis einer Motorregelung.Moreover, the
Das von dem Antriebsmotor 26 ausgegebene Drehmoment wird über die mechanische Schnittstelle an die Schraubvorrichtung 2 ausgegeben. Die Schraubvorrichtung 2 umfasst in der in
Das Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel bzw. die Schraubvorrichtung 2 kann ein Schraubvorrichtungsidentifikationsmittel 34 umfassen, welches eine Identifikation über beispielsweise die Bauart, die Flachabtriebsmittel 6, den Flachabtrieb 32 und/oder das Übersetzungsverhältnis kabelgebunden oder kabellos an das Schraubwerkzeug 12 übersenden kann. Hierzu kann eine Datenschnittstelle 36 genutzt werden, um beispielsweise Kompensationsdaten zu übertragen. Auch die Schraubvorrichtung 2 kann eine Datenschnittstelle 36 umfassen, um beispielsweise Kompensationsdaten von der Schraubvorrichtung 2 zu empfangen und/oder Daten von einer externen Datenquelle zu empfangen oder an diese zu senden. Die Schraubvorrichtung 2 kann beispielsweise ein Winkelermittlungsmittel 40 zum Ermitteln eines Stellungswinkels des Abtriebszahnrades 8 umfassen. Dieser Winkelstellungsmesswert ist beispielsweise mittels einer oder beider der Datenschnittstellen 36 und 38 übermittelbar. Dies ist mittels eines idealisierten Datenpfades 64 angedeutet, der den Winkelstellungsmesswert vom Winkelkopf 10 und/oder dem Winkelermittlungsmittel 40 zur weiteren Verarbeitung an die Regeleinheit 24 übermittelt.The drive torque generation means or the screwing device 2 can comprise a screwing device identification means 34, which provides an identification of, for example, the design, the offset drive means 6, the offset
Ein Anschauungsbeispiel einer Einmessung ist innerhalb einer Systemgrenze 42 gezeigt. Hierzu wird eine Schraubvorrichtung 2 in Kombination mit einem Schraubwerkzeug 12 bzw. einem Antriebsdrehmomenterzeugungsmittel verbunden und mindestens eine volle Umdrehung des Abtriebszahnrades 8 erfasst, wie der Schaukasten 52 zeigt. Das Augenmerk liegt hierbei auf dem übertragenen Drehmoment und dem Wirkungsgrad. Vorzugsweise können beispielsweise mehr als 50 volle Umdrehungen bzw. Schraubzyklen aufgezeichnet werden, wie der Schaukasten 54 zeigt. Das sich daraus ergebende Messsignal des Drehmoments ist in
Kompensationsbeispiele bzw. zwei Möglichkeiten von Antriebsmotorsteuerungen sind in den
In
Es ist zu erkennen, dass zwischen einer Winkelstellung von 130° und 170° des Abtriebszahnrads 8 der Antriebsmotor 26 eine Schwergängigkeit dadurch versucht auszugleichen, dass er ein erhöhtes Abtriebsdrehmoment ausgibt - die
Die
Es ist zu erkennen, dass das Antriebszahnrad 8 sowohl eine erste Teilstützphase zwischen einem Drehwinkel von 130° und 170° sowie eine zweite Teilstützphase zwischen einem Drehwinkel von 190° und 230° aufweist. Zwischen den beiden Teilstützphasen liegt eine Ganzstützphase in einem Winkelfenster von 170° bis 190°. Die beiden Teilstützphasen werden flankiert von einer weiteren Ganzstützphase, welche von einem Drehwinkel von 230° über die Nullstellung von 0° bis hin zu einem Drehwinkel von 130° reicht. Eine Kompensation der beiden Drehmomentspitzen in den Teilstützphasen kann nun entweder für jede Teilstützphase separat erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, die beiden Teilstützphasen innerhalb der vollen Umdrehung des Abtriebszahnrades 8 zu einer Teilstützphasengruppe zusammenzufassen. Es kann nun eine einzige Kompensation in zuvor beschriebener Weise für die Teilstützphasengruppe als Ganzes erfolgen.It can be seen that the
- 22
- Schraubvorrichtungscrew device
- 44
- GehäuseHousing
- 66
- Flachabtriebsmittelflat bottom gear
- 88th
- Abtriebszahnradoutput gear
- 1010
- Winkelkopfangle head
- 1212
- Schraubwerkzeugscrew tool
- 1414
- 1. Zwischenrad1. idler wheel
- 1616
- 2. Zwischenrad2. idler wheel
- 1818
- 1. Stützrad1. Jockey wheel
- 2020
- 2. Stützrad2. Support wheel
- 2222
- StarttasterStart button
- 2424
- Regeleinheitcontrol unit
- 2626
- Antriebsmotordrive motor
- 2828
- Drehmomentsensortorque sensor
- 3030
- Kompensationseinheitcompensation unit
- 3232
- Flachabtriebgeared offset
- 3434
- Schraubvorrichtungsidentifikationsmittelscrewing device identification means
- 3636
- Datenschnittstelledata interface
- 3838
- Datenschnittstelledata interface
- 4040
- Winkelermittlungsmittelangle determining means
- 4242
- Systemgrenzesystem boundary
- 4444
- Schnittcut
- 4646
- mechanische Schnittstellemechanical interface
- 4848
- Anzugsdrehrichtungdirection of tightening
- 5050
- Schraubpartnerscrew partner
- 5252
- Schaukastendisplay case
- 5454
- Schaukastendisplay case
- 5656
- Schaukastendisplay case
- 5858
- Schnittstelleinterface
- 6060
- sinusförmige Wellesinusoidal wave
- 6262
- Ausnehmungrecess
- 6464
- Datenpfaddata path
Claims (15)
- A screwing devicefor applying and/or transmitting a torque to a screw partner and for interacting with a drive torque generating means, the screwing device comprising geared offset head means (6) having an output which can be connected to the screw partner in a detachable manner and a drive to which a drive torque can be manually or mechanically applied,an output gearwheel (8) which can be driven by the geared offset head means (6),a mechanical interface (46) for selective direct or indirect connection to the drive torque generating means for introducing the torque, characterized in that the screwing device furthermore comprises a compensation unit (30) configured to store and process compensation data comprising a torque curve specific to the output gearwheel and/or an efficiency curve specific to the output gearwheel for offsetting said data against a value of an actual output torque in order to generate a value of a compensated output torque, anda data interface (36) configured to transmit compensation data to a drive torque generating means.
- The screwing device according to claim 1, comprising at least one torque detection means for detecting the value of the actual output torque.
- A drive torque generating meansfor generating a torque and for interacting with a screwing device, the drive torque generating means comprising a drive motor (26),a mechanical interface (46) configured for selective direct or indirect connection to the screwing device (2) for introducing the torque,a torque detection means for detecting a value of the actual output torque, characterized in that the drive torque generating means furthermore comprisesa compensation unit (30) configured to store and process compensation data comprising a torque curve specific to the output gearwheel and/or an efficiency curve specific to the output gearwheel for offsetting said data against the value of an actual output torque in order to generate a value of a compensated output torque, the drive torque generating means having a data interface (38) configured to transmit compensation data.
- The screwing device according to claim 1 or 2 or the drive torque generating means according to claim 3, comprising a screwing device identification means.
- The screwing device according to claim 1 or 2 or the drive torque generating means according to claim 3, comprising an angle determination means (40) for determining a position angle of the output gearwheel (8).
- A screwing system at least comprisinga screwing device (2) comprisinggeared offset head means (6) having an output which can be connected to the screw partner in a detachable manner and a drive to which a drive torque can be manually or mechanically applied,an output gearwheel (8) which can be driven by the geared offset head means (6),a mechanical interface (46)for selective direct or indirect connection to the torque generating means for introducing the torque,and a drive torque generating meansconnected to the geared offset head means (6) on the side of the drive and comprisinga drive motor (26),a mechanical interface (46) configured for selective direct or indirect connection to the screwing device (2) for introducing the torque,a torque detection means for detecting a value of the actual output torque,characterized in that the screwing system furthermore comprises a compensation unit (30) configured to store and process compensation data comprising a torque curve specific to the output gearwheel and/or an efficiency curve specific to the output gearwheel for offsetting said data against the value of the actual output torque in order to generate a value of a compensated output torque.
- The screwing system according to claim 6, comprising at least one data interface (36, 38) configured to transmit compensation data.
- The screwing system according to claim 6 or 7, comprising an angle determination means (40) for determining a position angle of the output gearwheel (8).
- A method for controlling a drive motor of a screwing system according to claim 6, the method comprising at least the following steps:- storing a torque curve specific to the output gearwheel and/or an efficiency curve specific to an output gearwheel in a compensation unit (30),- detecting a value of the actual output torque outputted by the drive motor (26) by means of a torque detection means,- offsetting the value of the actual output torque against at least one compensation file in order to generate a value of a compensated output torque, and- outputting the value of the compensated output torque to a control unit (24) of the drive motor by the compensation unit (30).
- The method according to claim 9, wherein the offsetting comprises a comparison and/or a subtraction and/or an addition of a compensation file and the value of the actual output torque, preferably exclusively for at least one partial support phase, and/or wherein the offsetting comprises a smoothing of the value of the actual output torque, preferably exclusively for at least one partial support phase.
- The method according to claim 9 or 10, further comprising the following steps:- determining the position angle of the output gearwheel (8) by means of an angle determination means (40), and- using the position angle in order to generate the value of the compensated output torque by the compensation unit (30).
- The method according to any one of claims 9 to 11, further comprising the following steps:- defining a switch-off torque value, the drive motor (26) being switched off when the value of the compensated output torque of the drive motor (26) reaches the defined switch-off torque value, and- defining a target speed at which the drive motor (26) rotates, the target speed being dynamically adjustable in such a manner that it is as high as possible until the switch-off torque value is reached.
- The method according to any one of claims 9 to 12, further comprising the following step:- operating the screwing system in speed control.
- The method according to any one of claims 9 to 13, further comprising the following steps:- combining several partial support phases within a full rotation of the output gearwheel (8) in a partial support phase group, and- offsetting the value of the actual output torque against at least one compensation file in order to generate a value of a compensated output torque at least for the partial support phase group.
- A use of a screwing system according to claim 6 for performing the method according to claim 9.
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Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2943491T3 (en) * | 2019-08-02 | 2023-06-13 | Johannes Luebbering Gmbh | Screwdriving device with integrated detection means |
US11426842B2 (en) * | 2020-01-30 | 2022-08-30 | Michael W. Eskridge | Double-ended release wrench for a tie down ratchet strap |
DE102020110963A1 (en) | 2020-04-22 | 2021-10-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Screw connection device and connecting element |
WO2022129282A1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Atlas Copco Industrial Technique Ab | Torque transmitting assembly for a power tool |
US12042907B2 (en) * | 2021-06-25 | 2024-07-23 | Nissan North America, Inc. | Fastening tool |
SE2130347A1 (en) * | 2021-12-08 | 2023-02-21 | Atlas Copco Ind Technique Ab | Socket for power tool, methods of controlling power tools, control systems and power tools |
DE102022113988A1 (en) | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for determining a work rule that controls at least one operating parameter of a screwing tool in the context of a screwing process |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4106570A (en) | 1977-02-07 | 1978-08-15 | Rockwell International Corporation | Angle sensing tool for applying torque |
JPS6399180A (en) | 1986-10-15 | 1988-04-30 | マツダ株式会社 | Clamping torque controller |
US20100265097A1 (en) | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Takayoshi Obatake | Wireless data transmitting and receiving system |
IE20120251A1 (en) | 2012-05-28 | 2013-12-04 | Eclatorq Technology Co Ltd | Electronic torque apparatus equipped with an automatic compensation device with output torque |
EP2177322B1 (en) | 2008-10-20 | 2014-05-07 | CEKA Elektrowerkzeuge AG + Co. KG | Tool unit for an electrical tool, electrical tool and method for operating same |
US20140331828A1 (en) | 2013-05-07 | 2014-11-13 | Jerry A. King | Method of Compensating for Adapters or Extensions on an Electronic Torque Wrench |
WO2016156388A1 (en) | 2015-04-02 | 2016-10-06 | Atlas Copco Industrial Technique Ab | Power tool with output torque compensation and method therefore |
WO2018188829A1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Johannes Lübbering Gmbh | Screw device and hand-held screw system |
WO2019027788A2 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Tym Labs L.L.C. | Zero distance tool |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3965778A (en) * | 1974-09-19 | 1976-06-29 | Standard Pressed Steel Co. | Multi-stage tightening system |
US4210017A (en) * | 1978-09-12 | 1980-07-01 | Baker International Corporation | Method and apparatus for generating an actual torque signal during the make-up of threaded joints |
GB2096361A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-13 | Int Harvester Co | Method and apparatus for automatically tensioning threaded fasteners |
US4506567A (en) * | 1983-03-07 | 1985-03-26 | Makhlouf Samir B | Maximum capability wrench |
JP2936506B2 (en) * | 1995-07-11 | 1999-08-23 | クワンタイシステムス株式会社 | Optimal time bolt tightening method |
JP3514034B2 (en) * | 1996-05-10 | 2004-03-31 | 日立工機株式会社 | Shear wrench |
JP4734998B2 (en) * | 2005-03-29 | 2011-07-27 | マツダ株式会社 | Bolt fastening method and apparatus |
DE202006016830U1 (en) * | 2006-10-31 | 2007-01-04 | Eduard Wille Gmbh & Co. Kg | Tool for treating a workpiece and having means for determining the position of the tool |
US7942084B2 (en) * | 2006-12-06 | 2011-05-17 | American Power Tool Company | Powered driver and methods for reliable repeated securement of threaded connectors to a correct tightness |
DE102007019409B3 (en) * | 2007-04-23 | 2008-11-13 | Lösomat Schraubtechnik Neef Gmbh | power wrench |
DE202010006554U1 (en) * | 2010-05-06 | 2010-08-19 | Lösomat Schraubtechnik Neef Gmbh | Device for generating a torque-precise tightening torque for screw connections |
DE102010019792A1 (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Lösomat Schraubtechnik Neef Gmbh | Device for generating a torque-precise tightening torque for screw connections and method for calibrating such a device |
DE102010023798A1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-15 | Robel Bahnbaumaschinen Gmbh | Method for tightening screw connections |
TW201249610A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-16 | Eclatorq Technology Co Ltd | Electronic torsion wrench having automatic compensation device for outputted torsion |
EP2864750B1 (en) * | 2012-06-26 | 2016-04-27 | Atlas Copco Industrial Technique AB | Method and apparatus for combining torque and angle representations |
JP6322387B2 (en) * | 2013-11-05 | 2018-05-09 | Tone株式会社 | Fastening device and fastening method |
SE542280C2 (en) * | 2018-07-12 | 2020-03-31 | Atlas Copco Ind Technique Ab | Attachment part for a power tool and a tool assemby |
-
2018
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-
2019
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4106570A (en) | 1977-02-07 | 1978-08-15 | Rockwell International Corporation | Angle sensing tool for applying torque |
JPS6399180A (en) | 1986-10-15 | 1988-04-30 | マツダ株式会社 | Clamping torque controller |
EP2177322B1 (en) | 2008-10-20 | 2014-05-07 | CEKA Elektrowerkzeuge AG + Co. KG | Tool unit for an electrical tool, electrical tool and method for operating same |
US20100265097A1 (en) | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Takayoshi Obatake | Wireless data transmitting and receiving system |
IE20120251A1 (en) | 2012-05-28 | 2013-12-04 | Eclatorq Technology Co Ltd | Electronic torque apparatus equipped with an automatic compensation device with output torque |
US20140331828A1 (en) | 2013-05-07 | 2014-11-13 | Jerry A. King | Method of Compensating for Adapters or Extensions on an Electronic Torque Wrench |
WO2016156388A1 (en) | 2015-04-02 | 2016-10-06 | Atlas Copco Industrial Technique Ab | Power tool with output torque compensation and method therefore |
WO2018188829A1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Johannes Lübbering Gmbh | Screw device and hand-held screw system |
WO2019027788A2 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Tym Labs L.L.C. | Zero distance tool |
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