WO1998003845A1 - Schraubwinkel-messvorrichtung - Google Patents

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WO1998003845A1
WO1998003845A1 PCT/EP1997/003974 EP9703974W WO9803845A1 WO 1998003845 A1 WO1998003845 A1 WO 1998003845A1 EP 9703974 W EP9703974 W EP 9703974W WO 9803845 A1 WO9803845 A1 WO 9803845A1
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screw shaft
angle
ring
measuring device
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PCT/EP1997/003974
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Thomas Beyert
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Thomas Beyert
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    • G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed

Definitions

  • the invention relates to a screw angle measuring device for determining the angle of rotation range of tightening a screw.
  • a screw device When tightening screws, a screw device is often used with which the torque applied to the screw can be measured.
  • the torque measurement is distorted by numerous influences, such as the friction behavior of the screw engagement. For example, when a screw is being eaten, a very high torque is displayed, while the screw can actually sit loosely.
  • the most precise method for tightening a screw in a defined manner is to first tighten the screw until any play in the screw connection has been eliminated and the screw has already been preloaded, and then to tighten the screw over a predetermined range of rotation angles, which is below Taking into account the pitch of the screw thread, which indicates the extent of the screw shaft elongation.
  • the pre-tightening is generally carried out with the help of the torque measurement until the screw brings a certain torque to the rotation.
  • screw angle measuring devices which have a screw shaft which can be connected to the screw and which passes through a reference element.
  • the reference element is a disc that is held in a non-rotatable manner when the screw shaft is turned. This can be done by a support arm or the like. take place, which connects the reference organ with a fixed abutment and thereby secures against rotation.
  • the angle of rotation of the screwing process can be read or calculated by rotating the screw shaft relative to the reference element. This is done with an angle scale on which the position of the screw shaft can be read. However, it is necessary to calculate the difference between the starting angle and the angle taken in order to determine the angle of rotation.
  • the screw head When tightening a screw with a certain torque, the screw head turns back a little after the torque has ended, since the screw has a certain torsional elasticity. If the main tightening process is then carried out by measuring the angle of rotation, this process begins at a rotational position of the screw head or the screw shaft that does not correspond to the measured pre-tightening torque, but is distorted by the angle of rotation. Therefore, the angle-dependent main tightening process starts from a previous rotational position and is reduced by the amount of the reverse rotational angle, so that the main tightening process is carried out with a smaller rotational angle range than intended.
  • the invention has for its object to provide a screw angle measuring device that is very accurate Allows compliance with a desired range of rotation angle when tightening a screw.
  • a driving element which rotates with the screw shaft engages with a drag ring which can be rotated about the screw shaft and has a mutual rotational play. If the screw shaft is turned to pre-tighten the screw, the drag ring is also turned by the driver element. If the screw shaft turns back at the end of the torque, the drag ring remains in its previously reached turning position. The drag ring therefore indicates the rotational position of the screw shaft (and the screw) at which the measured torque was obtained. This rotational position can be marked by rotating the adjusting ring, which is freely rotatable, and can be saved as a zero position.
  • the screw shaft is then rotated during the main tightening process, the angular range previously rotated by torsion is first compensated for, then start at the zero value marked by the adjusting ring and then turn the screw shaft until the desired tightening angle is reached. This ensures that during the main tightening process the angle is rotated by the amount that is also measured. The falsification caused by turning back is compensated.
  • the screw angle measuring device thus allows the exact adjustment of the required required screw angle.
  • the reference element can be a disk which is held in a non-rotatable manner by a support arm.
  • This support arm can be supported on a stationary abutment or it can have a magnet holder which is attached to a stationary part.
  • the reference element can also be connected to the housing of a screwdriver or the housing of the screwdriver can serve as a reference element if the measuring device is part of the screwdriver.
  • the adjusting ring can expediently be fixed to the reference member with a locking device.
  • the adjusting ring which in itself can be freely rotated in order to be set to the position which the drag ring has assumed at the end of the pre-tightening, can be fixed in this position.
  • the invention relates to a screwing device in which the screw angle measuring device is integrated.
  • the driving element which rotates with the screw shaft is preferably provided on the input side of the screwing device, so that the drag ring can also be arranged on the input side of the adjusting ring, which results in good readability of the screw angle display device.
  • FIG. 2 is a plan view of the measuring device of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a side view of a screw device, in which the screw angle measuring device is integrated, and
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of the screwing device according to FIG. 3.
  • the screw angle measuring device has a screw shaft 10, which is provided at one end with a square 11, onto which a screw nut can be attached, with which the screw to be turned is tightened.
  • a square receptacle 12 into which the square 13 of a screwing device 14 is inserted, which is designed here as a manually operated lever device.
  • the screwing device 14 has a torque measuring device 15 on which the respectively applied screwing torque can be read off.
  • a ring 16 On the screw shaft 10, a ring 16 is fixed, which rotates with the screw shaft. At its edge, this ring 16 has a driving element 17 in the form of a pin projecting parallel to the screw shaft 10.
  • the screw shaft 10 projects through a reference member 18, in which the screw shaft is rotatable.
  • the reference member 18 is provided with a support arm 19 which can be placed against a stationary abutment in order to secure the reference member 18 against rotation.
  • the support arm 19 is designed in the manner of a flexible gooseneck, which at the end carries a magnet holder 20 which can be attached to an iron surface. Since no external rotational forces act on the reference member 18, a relatively low stiffness of the support arm 19 is sufficient to secure the reference member against rotation.
  • a drag ring 21 is rotatably mounted on the circumference of the disk-shaped reference member 18.
  • This drag ring has an arcuate elongated hole 22 into which the driving element 17 projects.
  • This elongated hole 22 has a limited angular extent.
  • An adjusting ring 23 is also mounted coaxially to the drag ring 21 on the reference member 18.
  • This adjusting ring 23 can be turned manually. It has a locking device 24 in the form of a manually rotatable screw which can be screwed against the reference member 18 in order to fix the adjusting ring 23 in a desired rotational position with respect to the reference member 18.
  • the adjusting ring 23 has a conical outer surface 25 which carries an angular scale 26.
  • the drag ring 21 projects beyond the collar 23 to the outside and is provided with a marking 27 on its projecting part forms a screw angle display device with the angle scale 26.
  • the screw shaft 10 When using the measuring device, the screw shaft 10 is first rotated with the screwing device 14, as a result of which the screw is tightened in a pre-tightening process up to a predetermined torque, which is read on the display device 15.
  • the driving part 17 abuts against one end of the elongated hole 22 provided in the drag ring 21, whereby the drag ring is carried in the direction of rotation.
  • the screwing shaft 10 rotates back.
  • the drag ring 21 remains in the position which it had assumed before the screw shaft was turned back.
  • the adjusting ring 23 is rotated until the zero point of the angle scale 26 coincides with the marking 27 of the drag ring 21. In this position, the adjusting ring 23 is fixed with the locking device 24.
  • the screwing device of FIGS. 3 and 4 has an essentially tubular housing 109 which contains a single-stage planetary gear 111 and forms the reference member 118.
  • the square of an input shaft 112 protrudes from the housing 109 on the input side and the square of a screw shaft 110 protrudes from the opposite output side.
  • Input shaft 112 and screw shaft 110 are arranged coaxially in mutual extension.
  • the screw shaft 110 is surrounded by a tubular extension 114 of the housing 109.
  • This approach 114 has a toothing 115 on which a support device (not shown) can be pushed in order to secure the housing against turning during the screwing process.
  • An adjusting ring 123 is rotatably mounted on the housing 109.
  • the rotational position of the adjusting ring 123 in relation to the housing 109 can be fixed with a screw 124.
  • the adjusting ring 123 has a frustoconical surface 113 tapering towards the input side, on which a marking 127 is attached, which indicates the zero position.
  • a drag ring 121 Adjacent to the adjusting ring 123 toward the input side, a drag ring 121 is also rotatably mounted on the housing 109.
  • the drag ring 121 also has, adjacent to the adjusting ring 123, a frusto-conical inclined surface 119 tapering towards the input side, to which a circumferential angle scale 126 is attached.
  • the marking 127 serves to hold the zero point of the angle scale 119 and later to display the subsequently generated angle of rotation on the scale.
  • the drag ring 121 surrounds a driving element 117, which protrudes out of the drag ring 121 towards the input side and is connected in a rotationally fixed manner to the screw shaft 110.
  • the driving element 117 forms the cover which closes the housing 109 and through which the screw shaft 110 projects.
  • a radially protruding pin 120 is attached to the driving element 117 and engages in an elongated hole 122 of the drag ring 121 which extends in the U direction of travel.
  • the elongated hole 122 enables an angular play of ⁇ 7 ° between the driving part 117 and the drag ring 121.
  • the screw shaft 110 is fixedly connected to the planetary gear cage 125 of the planetary gear 111 and the driving part 117 is also fixedly connected to the planetary gear cage 125, so that it rotates together with the screwed shaft 110.
  • the planet gears 127 which mesh with a sun gear 128, which is part of the input shaft 112, are mounted in the planet gear cage 125. Furthermore, the planet gears 127 mesh with an internal toothing 129 which is provided on the inner wall of the housing 109.
  • the cables leading to the torque measuring device 130 are led out through a blind hole 131 of the screw shaft 110 and a through hole 132 of the input shaft 112 and connected to an external measuring device.
  • the square of the screw shaft 110 is inserted into a nut which is placed on the screw head.
  • the input shaft 112 is rotated with an attached handle until the torque indicator indicates that a certain torque has been reached. This process is called pre-tightening.
  • the adjusting ring 123 is set with the marking 127 to the zero position of the scale 119 and fixed with the screw 124. Then the main tightening takes place, in which the desired expansion of the screw shaft is to be achieved by turning the screw through a defined angular range.
  • the input shaft 112 is rotated further until the desired angle of rotation value on the scale 119 has reached the marking 127. This ensures that the angle of rotation range is set when the actually applied torque is reached, and not from a position that has subsequently resulted from retreating.
  • the driving element 127 is firmly connected to the screw shaft 110. But it is also possible that the driving element is coupled to the screw shaft in a different way, eg via a gear ratio. The driving element can also have a different speed than the screw shaft, which then requires a different division of the angular degrees on the angle scale 119.

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Abstract

Die Schraubwinkel-Meßvorrichtung weist eine Schraubwelle (10) auf, über die ein Drehmoment auf den Schraubenkopf übertragen wird. Die Schraubwelle (10) ragt durch ein Referenzorgan (18) hindurch, das durch einen Stützarm (19) gegen Drehung festgehalten wird. Ein mit der Schraubwelle (10) verbundenes Mitnahmeelement (17) greift mit Drehspiel in einen Schleppring (21) ein, der bei der Drehung der Schraubwelle mitgenommen wird. Wenn die Schraubkraft aufhört, dreht sich die Schraubwelle (10) ein Stück weit zurück, ohne daß der Schleppring (21) diese Rückbewegung mitmacht. Auf die dann eingenommene Drehstellung des Schlepprings (21) wird die Nullposition eines frei drehbaren Stellrings (23) eingestellt. Wenn die Schraube anschließend mit einem gewünschten Drehwinkelbereich gespannt werden soll, erfolgt die Messung des Drehwinkelbereichs von derjenigen Drehstellung aus, die vor dem Zurückdrehen der Schraubwelle (10) erhalten wurde. Hierdurch wird die Genauigkeit der Drehwinkelmessung vergrößert.

Description

Schraubwinkel-Meßvorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Schraubwinkel -Meßvorrichtung zur Bestimmung des Drehwinkelbereichs des Spannens einer Schraube.
Beim Festziehen von Schrauben wird häufig eine Schraubvorrichtung benutzt, mit der das auf die Schraube aufgebrachte Drehmoment gemessen werden kann. Die Drehmomentmessung wird jedoch durch zahlreiche Einflüsse, wie z.B. das Reibungsverhalten des Schraubeingriffs, verfälscht . Beispielsweise wird beim Fressen einer Schraube ein sehr hohes Drehmoment angezeigt, während die Schraube in Wirklichkeit locker sitzen kann. Die ge- naueste Methode zum definierten Anziehen einer Schraube besteht darin, die Schraube zunächst vor-anzuzuiehen, bis jegliches Spiel der Schraubverbindung beseitigt ist und die Schraube bereits mit einer gewissen Vorspannung versehen ist, und dann die Schraube über einen vorbestimmten Drehwinkelbereich festzuziehen, der unter Berücksichtigung der Steigung des Schraubengewindes, das Maß der Dehnung des Schraubenschaftes angibt. Das Vor- Anziehen erfolgt im allgemeinen mit Hilfe der Drehmomentmessung, bis die Schraube der Drehung ein bestimmtes Drehmoment entgegenbringt . Dann wird die Schraube beim Haupt-Anziehen um einen definierten
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weitergedreht. Es gibt Schraubwinkel -Meßvorrichtungen, die eine mit der Schraube verbindbare Schraubwelle aufweisen, welche durch ein Referenzorgan hindurchgeht . Das Referenzorgan ist eine Scheibe, die beim Drehen der Schraubwelle un- verdrehbar festgehalten wird. Dies kann durch einen Stützarm o.dgl. erfolgen, der das Referenzorgan mit einem ortsfesten Widerlager verbindet und dadurch gegen Drehung sichert. Durch Relativdrehung der Schraubwelle zu dem Referenzorgan kann der Drehwinkel des Schraubvorganges abgelesen bzw. errechnet werden. Dies geschieht mit einer Winkelskala, an der die Position der Schraubwelle abgelesen werden kann. Dabei ist es jedoch erforderlich, jeweils die Differenz zwischen dem Anfangswinkel und dem eingenommenen Winkel zu errechnen, um den Verdrehwinkel zu bestimmen.
Beim Vor-Anziehen einer Schraube mit einem bestimmten Drehmoment dreht -sich nach Beendigung der Drehkraft der Schraubenkopf ein Stück weit zurück, da die Schraube eine gewisse Torsionselastizität hat. Wenn anschließend der Haupt-Anzugsvorgang unter Drehwinkelmessung durchgeführt wird, beginnt dieser Vorgang bei einer Drehstellung des Schraubenkopfes bzw. der Schraubwelle, die nicht dem gemessenen Vor-Anzugsdrehmoment entspricht, sondern um den Rückdrehwinkel verfälscht ist . Daher beginnt der winkelabhängige Haupt -Anzugsvorgang von einer zurückliegenden Drehposition aus und er wird um das Maß des Rückdrehwinkels verringert, so daß der Haupt -Anzugsvorgang mit einem kleineren Drehwinkelbereich durchgeführt wird als beabsichtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubwinkel-Meßvorrichtung zu schaffen, die eine sehr genaue Einhaltung eines gewünschten Drehwinkelbereichs beim Festziehen einer Schraube ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Bei der erfindungsgemäßen Schraubwinkel -Meßvorrichtung greift ein mit der Schraubwelle mitdrehendes Mitnahme - element mit einem um die Schraubwelle drehbaren Schleppring mit gegenseitigem Drehspiel zusammen. Wird die Schraubwelle zum Vor-Anziehen der Schraube gedreht, dann wird der Schleppring durch das Mitnahmeelement mitgedreht . Dreht sich bei Beendigung der Drehkraft die Schraubwelle zurück, dann bleibt der Schleppring in seiner zuvor erreichten Drehposition stehen. Der Schleppring gibt also diejenige Drehposition der Schraubwelle (und der Schraube) an, bei der das gemessene Drehmoment erhalten wurde. Diese Drehposition kann durch Drehen des Stellrings, der frei drehbar gelagert ist, markiert und gewissermaßen als Nullposition gespeichert werden. Wird dann während des Haup -Anziehvorganges die Schraubwelle gedreht, dann wird zunächst der zuvor durch Torsion zurückgedrehte Winkelbereich kompensiert, um danach bei dem von dem Stellring markierten Nullwert zu beginnen und dann die Schraubwelle so weit zu drehen, bis der gewünschte Anzugswinkel erreicht ist. Dadurch wird sichergestellt, daß während des Haupt -Anziehvorganges die Winkeldrehung um denjenigen Betrag erfolgt, der auch gemessen wird. Die durch das Zurückdrehen verursachte Verfälschung wird kompensiert. Somit erlaubt die Schraubwinkel -Meßvorrichtung die exakte Einstellung des für die Dehnung des Schrau- benschaftes erforderlichen vorbestimmten Schraubwinkels .
Das Referenzorgan kann eine Scheibe sein, die durch einen Stützarm unverdrehbar festgehalten wird. Dieser Stützarm kann sich an einem ortsfesten Widerlager abstützen oder er kann einen Magnethalter aufweisen, der an ein ortsfestes Teil angesetzt wird. Das Referenzorgan kann aber auch mit dem Gehäuse eines Drehschraubers verbunden werden oder das Gehäuse des Drehschraubers kann als Referenzorgan dienen, wenn die Meßvorrichtung Bestandteil des Drehschraubers ist .
Zweckmäßigerweise ist der Stellring mit einer Feststellvorrichtung an dem Referenzorgan fixierbar. Auf diese Weise kann der Stellring, der an sich frei drehbar ist, um auf diejenige Position eingestellt zu werden, die der Schleppring am Ende des Vor-Anziehens eingenommen hat, in dieser Position fixiert werden.
Die Erfindung betrifft ein Schraubgerät, in das die Schraubwinkel -Meßvorrichtung integriert ist. Hierbei ist vorzugsweise das mit der Schraubwelle mitdrehende Mitnahmeelement auf der Eingangsseite des Schraubgerätes vorgesehen, so daß auch der Schleppring eingangsseitig von dem Stellring angeordnet werden kann, wodurch sich eine gute Ablesbarkeit der Schraubwinkel - Anzeigevorrichtung ergibt.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Schraubwinkel -Meßvorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Meßvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Schraubgeräteε, in das die Schraubwinkel -Meßvorrichtung integriert ist, und
Fig. 4 einen Längsschnitt des Schraubgerätes nach Fig. 3.
Die Schraubwinkel -Meßvorrichtung nach den Figuren 1 und 2 weist eine Schraubwelle 10 auf, die an einem Ende mit einem Vierkant 11 versehen ist, auf den eine Schraubnuß aufgesteckt werden kann, mit welcher die zu drehende Schraube festgezogen wird. An dem entgegengesetzten Ende der Schraubwelle 10 befindet sich eine Vierkant - Aufnahme 12, in die der Vierkant 13 eines Schraubgerätes 14 eingesteckt wird, das hier als handbetätigtes Hebelgerät ausgebildet ist. Das Schraubgerät 14 weist eine Drehmoment-Meßvorrichtung 15 auf, an der das jeweils aufgebrachte Schraubmoment abgelesen werden kann.
An der Schraubwelle 10 ist ein Ring 16 fest angebracht, welcher sich mit der Schraubwelle dreht. Dieser Ring 16 weist an seinem Rand ein Mitnahmeelement 17 in Form eines parallel zur Schraubwelle 10 abstehenden Stiftes auf . Die Schraubwelle 10 ragt durch ein Referenzorgan 18 hindurch, in dem die Schraubwelle drehbar ist. Das Referenzorgan 18 ist mit einem Stützarm 19 versehen, welcher gegen ein ortsfestes Widerlager gesetzt werden kann, um das Referenzorgan 18 gegen Drehung zu sichern. Der Stützarm 19 ist im vorliegenden Fall nach Art eines biegsamen Schwanenhalses ausgebildet, der am Ende einen Magnethalter 20 trägt, welcher an eine Eisenfläche haftend angesetzt werden kann. Da auf das Referenzorgan 18 keine externen Drehkräfte einwirken, reicht eine relativ geringe Steifigkeit des Stützarmes 19 aus, um das Referenzorgan gegen Drehung zu sichern.
Am Umfang des scheibenförmigen Referenzorgans 18 ist ein Schleppring 21 drehbar gelagert. Dieser Schleppring weist ein kreisbogenförmiges Langloch 22 auf, in welches das Mitnahmeelement 17 hineinragt. Dieses Langloch 22 hat eine begrenzte Winkelerstreckung.
An dem Referenzorgan 18 ist ferner ein Stellring 23 koaxial zu dem Schleppring 21 gelagert. Dieser Stell - ring 23 kann manuell gedreht werden. Er weist eine Feststellvorrichtung 24 in Form einer manuell drehbaren Schraube auf, die gegen das Referenzorgan 18 geschraubt werden kann, um den Stellring 23 in einer gewünschten Drehstellung in bezug auf das Referenzorgan 18 zu fixieren .
Der Stellring 23 hat eine konische Außenfläche 25, die eine Winkelskala 26 trägt. Der Schleppring 21 überragt den Stellring 23 nach außen und er ist an seinem -überstehenden Teil mit einer Markierung 27 versehen, die mit der Winkelskala 26 eine Schraubwinkel -Anzeigevorrichtung bildet .
Bei Benutzung der Meßvorrichtung wird zunächst mit dem Schraubgerät 14 die Schraubwelle 10 gedreht, wodurch die Schraube in einem Vor-Anziehvorgang bis zu einem vorbestimmten Drehmoment, das an der Anzeigevorrichtung 15 abgelesen wird, angezogen wird. Dabei stößt das Mitnahmeteil 17 gegen das eine Ende des in dem Schleppring 21 vorgesehenen Langlochs 22, wodurch der Schleppring in Drehrichtung mitgenommen wird. Wenn nach Erreichen des gewünschten Drehmoments die Schraubkraft aufgehoben wird, dreht sich die Schraubwelle 10 zurück. Der Schleppring 21 verbleibt jedoch infolge der Reibung, die ein zwischen dem Schleppring 21 und dem Referenz - organ 18 vorgesehener Reibring 28 erzeugt, in der Position, die er vor dem Zurückdrehen der Schraubwelle eingenommen hatte. Nun wird der Stellring 23 gedreht, bis der Nullpunkt der Winkelskala 26 mit der Markierung 27 des Schlepprings 21 übereinstimmt. In dieser Position wird der Stellring 23 mit der Feststellvorrichtung 24 fixiert .
Bei dem anschließenden Weiterdrehen der Schraubwelle 10 stößt das Mitnahmeelement 17 nach Überschreiten des Rückdrehwinkels wieder an das Ende des Langlochs 22, ohne daß bis dahin eine Mitnahme des Schlepprings 21 erfolgt. Erst beim Weiterdrehen der Schraubwelle 10 wird der Schleppring 21 mitgedreht, so daß die Markierung 27 sich entlang der Winkelskala 26 bewegt und den wahren Schraubwinkel des Haupt-Anziehvorgangs an der Winkelskala anzeigt. Das Schraubgerät der Fign. 3 und 4 weist ein im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 109 auf, das ein einstufiges Planetengetriebe 111 enthält und das Referenzorgan 118 bildet. Auf der Eingangsseite ragt der Vierkant einer Eingangswelle 112 aus dem Gehäuse 109 heraus und aus der gegenüberliegenden Ausgangsseite ragt der Vierkant einer Schraubwelle 110 heraus. Eingangswelle 112 und Schraubwelle 110 sind koaxial zueinander in gegenseitiger Verlängerung angeordnet. Die Schraubwelle 110 ist von einem rohrförmigen Ansatz 114 des Gehäuses 109 umgeben. Dieser Ansatz 114 weist eine Verzahnung 115 auf, auf die eine (nicht dargestellte) Abstützvorrichtung aufgeschoben werden kann, um das Gehäuse während des Schraubvorganges gegen Mitdrehen zu sichern.
Auf dem Gehäuse 109 ist ein Stellring 123 drehbar gelagert. Die Drehposition des Stellrings 123 in bezug auf das Gehäuse 109 - kann mit einer Schraube 124 fixiert werden. Der Stellring 123 hat eine sich zur Eingangsseite hin verjüngende Kegelstumpffläche 113, an der eine Markierung 127 angebracht ist, die die Nullposition angibt .
Angrenzend an den Stellring 123 ist zur Eingangsseite hin ein Schleppring 121 ebenfalls auf dem Gehäuse 109 drehbar gelagert. Der Schleppring 121 weist angrenzend an den Stellring 123 ebenfalls eine sich zur Eingangsseite verjüngende kegelstumpfförmige Schrägfläche 119 auf, an der eine umlaufende Winkelskala 126 angebracht ist. Die Markierung 127 dient dazu, den Nullpunkt der Winkelskala 119 festzuhalten und später den nachträglich erzeugten Drehwinkel an der Skala anzuzeigen. Der Schleppring 121 umgibt ein Mitnahmeelement 117, das zur Eingangsseite hin aus dem Schleppring 121 vorsteht und drehfest mit der Schraubwelle 110 verbunden ist. Das Mitnahmeelement 117 bildet den das Gehäuse 109 abschließenden Deckel, durch den die Schraubwelle 110 hindurchragt. An dem Mitnahmeelement 117 ist ein radial abstehender Zapfen 120 angebracht, der in ein sich in U fangsrichtung erstreckendes Langloch 122 des Schlepprings 121 eingreift. Das Langloch 122 ermöglicht ein Drehwinkelspiel von ± 7° zwischen dem Mitnahmeteil 117 und dem Schleppring 121.
Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist die Schraubwelle 110 mit dem Planetenradkäfig 125 des Planetengetriebes 111 fest verbunden und das Mitnahmeteil 117 ist mit dem Planetenradkäfig 125 ebenfalls fest verbunden, so daß es sich zusammen mit der Schraubwelle 110 dreht. In dem Planetenradkäfig - 125 sind die Planetenräder 127 gelagert, die mit einem Sonnenrad 128 kämmen, welches Bestandteil der Eingangswelle 112 ist. Ferner kämmen die Planetenräder 127 mit einer Innenverzahnung 129, die an der Innenwand des Gehäuses 109 vorgesehen ist.
An der Schraubwelle 110 ist in einer umlaufenden Nut eine Drehmomentenmeßvorrichtung 130 in Form von Dehnmeßstreifen angebracht, die das Torsionsmoment der Ausgangswelle messen. Die zu der Drehmomentenmeßvorrichtung 130 führenden Kabel sind durch eine Sackbohrung 131 der Schraubwelle 110 und eine Durchgangsbohrung 132 der Eingangswelle 112 herausgeführt und mit einem externen Meßgerät verbunden. Bei Benutzung des Schraubgerätes wird der Vierkant der Schraubwelle 110 in eine Nuß eingesteckt, die auf den Schraubenkopf aufgesteckt wird. Die Eingangswelle 112 wird mit einem angesetzten Griffteil gedreht, bis die Drehmomentenanzeige anzeigt, daß ein bestimmtes Drehmoment erreicht wurde. Dieser Vorgang wird als Vor-Anziehen bezeichnet. Am Ende des Vor-Anziehens befindet sich der Zapfen gemäß Fig. 3 an dem einen Ende des Langlochs 122, weil bei der Drehbewegung das Mitnahmeteil 117 den Schleppring 121 mitgenommen hat. Wird nun bei Beendigung des Vor-Anziehens die Drehkraft aufgehoben, dann dreht sich infolge der Torsionselastizität der Schraube und anderer Einflüsse die Ausgangswelle mit den Mitnahmeelement 117 und dem Zapfen 120 ein kurzes Stück zurück, so daß der Zapfen 120 dann im Mittelbereich des Langlochs 122 steht. Der Stellring 123 wird mit der Markierung 127 auf die Nullposition der Skala 119 eingestellt und mit .der Schraube 124 fixiert. Dann erfolgt das Haupt -Anziehen, bei dem durch Drehen der Schraube um einen definierten Winkelbereich eine gewünschte Dehnung des Schraubenschaf es erreicht werden soll. Dabei wird die Eingangswelle 112 weitergedreht, bis der gewünschte Drehwinkelwert auf der Skala 119 an die Markierung 127 gelangt ist. Somit wird sichergestellt, daß der Drehwinkelbereich vom Erreichen des tatsächlich aufgebrachten Drehmomentes aus eingestellt wird, und nicht von einer Stellung, die sich anschließend durch Zurückweichen ergeben hat .
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Mitnahmeelement 127 mit der Schraubwelle 110 fest verbunden. Es ist aber auch möglich, daß das Mitnahmeelement auf andere Weise mit der Schraubwelle gekoppelt ist, z.B. über eine Getriebeübersetzung. Dabei kann das Mitnahmeelement auch eine andere Drehzahl haben als die Schraubwelle, was dann eine andere Aufteilung der Winkelgrade an der Winkelskala 119 erforderlich macht.

Claims

ANSPRUCHE
1. Schraubwinkel -Meßvorrichtung zur Bestimmung des Drehwinkelbereichs des Spannens einer Schraube, mit einer mit der Schraube verbindbaren Schraubwelle (10;110), die durch ein eine Abstützvorrichtung (19) aufweisendes Referenzorgan (18; 118) hindurchgeht,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
daß ein mit der Schraubwelle (10;.110) mitdrehendes Mitnahmeelement (17; 117) mit einem um die Schraubwelle (10;.110) drehbaren Schleppring (21; 121) mit gegenseitigem Drehspiel zusammengreift, und daß ein relativ zu dem Referenzorgan (18;.118) frei drehbarer Stellring (23;123) vorgesehen ist, welcher mit -dem Schleppring (21;121) eine Schraubwinkel-Anzeigevorrichtung bildet, wobei der Stellring (23,-123) oder der Schleppring (21; 121) eine Winkelskala (26; 126) und das andere Teil eine zugehörige Markierung (27;.127) aufweist.
2. Schraubwinkel -Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnahmeelement
(17; 117) an einer mit der Schraubwelle (10; 110) verbundenen Scheibe (16; 116) befestigt ist.
3. Schraubwinkel -Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleppring (21) an dem Referenzorgan (18) reibend gelagert ist .
4. Schraubwinkel -Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (23; 123) mit einer Feststellvorrichtung (24; 124) an dem Referenzorgan (18; 124) fixierbar ist .
5. Schraubgerät mit einem ein Getriebe enthaltenden Gehäuse (109) , einer eingangsseitig an dem Gehäuse
(109) angeordneten Eingangswelle (112) und einer koaxial zur Eingangswelle an dem entgegengesetzten Ende des Gehäuses (109) angeordneten Schraubwelle
(HO) ,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ,
eine Schraubwinkel-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (109) das Referenzorgan (118) aufweist oder bildet.
6. Schraubgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnahmeelement (117) einen radial abstehenden Zapfen (120) aufweist, der in ein Langloch (122) des Schleppringes (123) ragt.
7. Schraubgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubwelle (110) mit einer Drehmomentenmeßeinrichtung (130) versehen ist.
8. Schraubgerät nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Planetengetriebe (111) ist, und daß das Mitnahmeelement (117) an dem Planetenradkäfig (125) befestigt ist. Schraubgerät nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnahmeelement (117) ein die Eingangsseite des Gehäuses (109) verschließender drehbarer Deckel ist.
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