TWI441718B - 扭力扳手的可旋轉的顯示器 - Google Patents

Description

扭力扳手的可旋轉的顯示器

本發明涉及一種如請求項1前序部分所述的用於將轉矩施加到螺紋連接裝置上的扭力扳手。

電子扭力扳手為現有技術並且用於以精確確定的方式鎖緊螺紋連接裝置或者用於控制螺紋連接裝置的鎖緊。為此目的，扳手頭部設置到例如需要鎖緊的螺栓的頭部上或者設置到螺母上。螺栓或螺母被鎖緊，並且確定鎖緊的參數可以在顯示器、優選電子的顯示裝置上讀出。所顯示的參數借助於測量傳感元件探測並且在顯示裝置上顯示。

例如由DE 295 15 123 U1已知的電子的測量式扳手在研究和開發中用於檢驗設計螺紋連接裝置。另外，例如它們在品質控制中使用。通過測量和調節電子技術的進一步發展，如今在裝配中甚至能在至今由傳統的機械的扭力扳手佔據的幾乎所有使用領域中使用。為了這樣的電子式扭力扳手能合理地且經濟快速地被使用，它優選具有直接設置在扭力扳手上的測量和顯示裝置。扭力扳手因此可以自給自足地無需外部元件(例如外界顯示監視器或類似物)進行工作。

在正好在小結構空間或難以夠及的螺紋連接裝置的區域中，裝配工並非總是能夠讀出在顯示裝置上顯示的顯示文字。

因此本發明的目的在於，提供一種扭力扳手，該扭力扳手的電子的顯示值在不同工作位置上能被較好地讀出。

上述目的通過權利要求1的特徵達到。

本發明的有利的實施方案是從屬權利要求的主題。

本發明的用於將轉矩施加到螺紋連接裝置上的扭力扳手具有桿部、手柄、工具頭和用於顯示出顯示值的數位顯示器。扭力扳手根據本發明的特徵在於，顯示值能在顯示器中可相對旋轉地顯示。在本發明的範圍內，對於扭力扳手也應理解轉矩-轉角-扳手。轉矩-轉角-扳手顯示要求的轉角或者作為選項顯示轉矩和轉角的組合。

這在本發明的範圍內意味著，顯示器優選位置固定地固定在扭力扳手上。這通常意味著，顯示器處於桿部與手柄之間的區域內並且在那裏位置固定地與扭力工具連接，或者是桿部或手柄的組成部分。在電子的數位顯示器上可以顯示不同的測量值和顯示文字。

此外，在本發明範圍內，在電子式顯示器上顯示轉矩值。該轉矩值在下面淺顯地是指顯示值。顯示值按本發明在顯示器中能以可旋轉的方式顯示。在本發明的一種實施方案中，顯示值例如可以放置到頂部進行顯示，使得對於使用本發明扭力扳手的習慣用右手的人或習慣用左手的人(左撇子)都顯示成可正確讀出的顯示值。但是顯示值在本發明範圍內也能在顯示器中可旋轉任意度數例如1度、10度或100度地顯示。因此按本發明得到優點，即顯示值總是在顯示器中在可良好讀出的位置上顯示。

為此特別優選，顯示器設置在桿部上，優選設置在手柄的區域中。因此對於裝配工幾乎總是能夠在手柄的區域中讀出顯示值，因為它為了操作扭力扳手在手柄的區域中需要使用一定的自由空間。

按本發明顯示的顯示值涉及轉矩值，它表示預先調節的轉矩。因此在本發明的範圍內可以借助於機械的、機電的或者電的扭力扳手調節出一個觸發值，在該觸發值時，本發明的扭力扳手在達到扭緊轉矩的情況下發出一個信號。該信號在本發明的範圍內例如可以是以電子方式產生的形式為報警聲音的聲學信號、或視覺信號或以機械方式產生的形式為典型喀嚓聲的信號。在本發明的該實施形式中涉及觸發的扭力扳手。

在本發明的另一優選的實施方案中，作為顯示值顯示一個轉矩值，該轉矩值顯示當前施加的轉矩。例如在這樣的電子的扭力扳手中借助於電阻應變片在扭轉杆上進行測量。獲得的測量信號通過測量值放大器換算成需要顯示的力單位，例如牛頓米(Nm)，並且在數位顯示器上顯示。顯示值可以如下改變，即顯示值顯示相應施加的轉矩。

標準情況在此可能是：從0Nm的起始位置出發，根據扭緊速度的不同情況，施加的轉矩緩慢地或快速地提高，直到一個額定值，該額定值例如為100Nm，從該額定值起裝配工知道，現在達到了預定的轉矩。在此例如也可能的是，通過多個不同的信號顯示裝置或類似物達到預先調節的值與當前施加的值的組合。例如在100Nm的預先調節的值時，裝配工可以總是讀出，他現在處於什麼樣的扭緊轉矩，並且在達到100Nm的值時實現聲學的或視覺的信號，使得他知道現在達到了期望的轉矩。

特別是對於預定扭緊轉矩加上在此還要實現的進一步旋轉的使用情況，例如進一步旋轉一個預定的角度範圍，例如90度，本發明的實施方案允許對於操作特別友好的使用。在沒有大的預先調節的情況下，裝配工可以調節施加給扭力扳手的例如100Nm的扭緊轉矩，並且從該轉矩起可良好讀出的值對於他是熟悉的，使得他現在在所述實施例中還需要將扭力扳手繼續旋轉90度。

在一種特別優選的實施方案中，顯示值通過調節元件以可選的度數可旋轉地在顯示器中可顯示。調節元件例如是在顯示值附近或扭力扳手上的按鍵。通過操縱按鍵，顯示值以可選的度數在顯示器中旋轉。

在此尤其是通過預選的分別為45度、90度、180度的步長度數實現顯示值的旋轉。因此構成大多數應用標準情況，使得在扭緊螺紋連接裝置時，通過可精確調節的轉矩，總是對於處在扭緊轉矩中的位置，通過操縱按鍵可調節如下角度。因此對於大約在扭力扳手的90度角度範圍內進行的旋轉，顯示值在顯示器中操作或旋轉90度特別有利。

在本發明另一特別優選的實施方案中，設置角度測量裝置，借此能自動地確定顯示值在顯示器中的旋轉。對此在本發明範圍內應理解，自動化地實現旋轉，其中，角度測量裝置規定顯示值在顯示器中的相應轉角。因此在從大致垂直定向的初始位置旋轉大約90度到水準定向的終端位置時，顯示值同樣基於角度測量裝置旋轉大約90度的角度。在轉矩-轉角-扳手中，所需的測量感測器同時也能用於顯示值在顯示器中的旋轉，所述測量感測器例如是陀螺儀感測器或者加速度感測器，測量和顯示轉角值或轉矩值需要這些感測器。顯示值在顯示器中的旋轉在此自動地跟隨扭力扳手或轉矩-轉角-扳手的旋轉運動。

顯示值在顯示器中的旋轉也可以自動地通過預定的角度範圍執行。在此例如確定45~135度的轉角範圍。如果扭力扳手現在在0~44度的偏轉範圍內運動，則顯示值在顯示器中不旋轉。如果扭力扳手現在進一步旋轉，使得經過45~135度之間的範圍，那麼顯示值在顯示器中旋轉90度。在進一步經過大於135度的角度範圍時，例如在135~225度的範圍中，則顯示值在顯示器中進一步旋轉90度，使得在顯示器中相對於顯示值的初始位置產生180度的旋轉。

在本發明的另一優選的實施方案中，顯示值在顯示器中可以與可調節的基準位置相關地相對於扭力扳手的位置移動。在本發明範圍內的基準位置是這樣一個位置，其在工廠可預先調節或者可以通過使用者調節；或者例如是這樣一個位置，其在將扭力扳手裝到需要擰緊的螺紋連接裝置上之後實現。在工廠預先調節的基準位置例如是這樣一個位置，在該位置上，扭力扳手對於一定的工作過程總是處在相同的起始位置上。

通過使用者預先調節的基準位置能特定地在相應的工作場所在重複的、檢驗的或需要固定擰緊的轉矩連接結構中通過使用者本身編程。

在每個工作過程中可特定地確定的基準位置能通過相應使用它的裝配工例如特定地在相應工作過程之前或期間確定。在此例如通過一種傾角感測器探測當前的位置並且為此在顯示器中顯示出顯示值，該傾角感測器利用觸發信號，例如由頂部壓力產生的觸發信號。顯示器本身在本發明範圍內是電子顯示器，例如形式為LED顯示器或LCD顯示器。TFT顯示器或等離子體顯示器在本發明範圍內也是可以考慮的，並且是電子顯示器的其他可能性。

由現有技術已知的扭力扳手優選在使用情況中如此使用，即它們基本上也進行垂直定向的運動。也就是說，大多數使用情況如此發生，即扭力扳手從一個上方的位置運動到一個下方的位置。在扭力扳手的垂直定向運動的情況下，顯示值原則上預設為一水平讀取位置。

優選轉角感測器用於調節顯示值在顯示器中的顯示位置。因此借助於轉角感測器可能的是，從一個基準位置出發，將顯示值旋轉到一個期望的位置。該基準位置例如可以構成為預先調節的基準位置或前面已經討論過的可特定地調節的基準位置。

在另一優選實施方案中，為了調節顯示位置而設置陀螺儀感測器。陀螺儀感測器是這樣一種感測器，它按照陀螺儀原理工作。它因此測量實施的相對運動並且相應地調節 顯示值在顯示器中的傾角或旋轉。

作為另一可能性也可以設定加速度感測器用於調節顯示位置。同樣可能的是，通過傾角感測器調節扭力扳手中的顯示位置。

在使用電阻應變片的情況下，在本發明範圍內原則上也可能的是，通過換算演算法將電阻應變片提供的測量值用於顯示器的旋轉。

在附圖中對於相同或類似構件使用相同的附圖標記，即使出於簡化原因取消重複說明。

圖1顯示本發明的扭力扳手1，其具有桿部2、手柄3、工具頭4和數位顯示器5。調節和評價電子裝置6附加於桿部2。該調節和評價電子裝置6一方面包括數位顯示器5，以及另一方面包括多個不同的輸入按鈕7以及多個在此未描述的部件，例如調節機構、不同的感測器或電池。

數位顯示器5本身一方面包括不同值的顯示，例如電池狀態8、已調節的單位9和/或已調節的誤差10。但是數位顯示器5主要包括轉矩值11，它是絕對地預先調節的或者對應於相應施加的轉矩。在數位顯示器5中顯示的整個圖像和數值總體上構成顯示值12。

顯示值12在圖1b中在數字顯示器5中旋轉180度。扭力扳手1因此保持相同位置，僅顯示值12被放置到頂部。因此可能的是，不僅習慣用右手的人以及習慣用左手的人都總是在顯示值12可良好讀出的情況下使用扭力扳手1。同樣 在操縱扭力扳手1並且偏轉基本上180度時，顯示值12可以被放置到頂部，使得它又能良好地讀出。

圖2顯示與圖1相同的扭力扳手1，區別在於，數位顯示器5具有基本上方形的形狀。因此可能的是，顯示值12從圖2a的初始狀態出發在圖2b中旋轉90度地顯示，並且在圖2c中又相對旋轉90度地顯示。因此實現如下優點，即在轉矩工具中，顯示值12分別通過操縱輸入元件例如輸入按鈕7可以每次優選旋轉90度。

在圖3中顯示類似於圖1和2構成的扭力扳手1，但區別在於基本上圓形的數字顯示器5。顯示值12本身在數位顯示器5中抗旋轉地顯示，使得在操縱轉矩工具轉動角度α時，如圖3b所示，顯示值12在數位顯示器5中同樣傾斜角度α，使得顯示值在此所示的實施例中原則上可以水平地讀出。

1‧‧‧扭力扳手

2．．．桿部

3．．．手柄

4．．．工具頭

5．．．數字顯示器

6．．．調節和評價電子裝置

7．．．輸入按鈕

8．．．電池狀態

9．．．單位

10．．．誤差

11．．．轉矩值

12．．．顯示值

α．．．角度

本發明的其他優點、特徵、特性和方面由後續說明得到。它們用於簡單的理解。其中：圖1顯示帶有電子顯示器的本發明的扭力扳手，包括顯示值轉動180度；圖2顯示帶有電子顯示器的本發明的扭力扳手，包括顯示值分別轉動90度；圖3顯示帶有電子顯示器的本發明的扭力扳手，該顯示器自動地適配於傾斜位置。

1‧‧‧扭力扳手

5‧‧‧數字顯示器

7‧‧‧輸入按鈕

12‧‧‧顯示值

Claims (12)

1. 一種電子式扭力扳手(1)，用於將轉矩(11)施加到螺紋連接裝置上，所述扭力扳手具有桿部(2)、手柄(3)、工具頭(4)和用於顯示出顯示值(12)的數字顯示器(5)，其特徵在於，顯示值(12)通過按壓一按鍵以一可選的度數在顯示器(5)中相對旋轉地顯示。
2. 如請求項1所述的電子式扭力扳手，其特徵在於，顯示器(5)設置在桿部(2)上，優選設置在手柄(3)的區域中。
3. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於，顯示值(12)是轉矩值(11)，該轉矩值表示預先調節的轉矩。
4. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於，顯示值(12)是轉矩值(11)，該轉矩值顯示當前施加的轉矩。
5. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於，顯示值(12)通過在調節元件(7)上的輸入能旋轉90度、優選能旋轉180度。
6. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於，設置角度測量裝置，通過該角度測量裝置能自動地確定顯示值(12)在顯示器(5)中的旋轉。
7. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於：顯示值(12)在顯示器(5)中能與可調節的基準位置相關地相對於扭力扳手(1)的位置移動。
8. 如請求項1或2中任一項所述的電子式扭力扳手，其特徵在於：顯示值(12)在扭力扳手(1)的垂直定向的運動時呈現一水平讀取位置。
9. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於：其設置有轉角感測器，用於調節顯示位置。
10. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於：其設置有陀螺儀感測器，用於調節顯示位置。
11. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於：其設置有加速度感測器，用於調節顯示位置。
12. 如請求項1或2所述的電子式扭力扳手，其特徵在於：其設置有傾角感測器，用於調節顯示位置。