PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202004019297U1 17.03.2005
Titel Drehmomentschraubwerkzeug mit Rekalibrierungsintervallüberwachung
Anmelder Richard Abr. Herder KG, 42659 Solingen, DE
Vertreter Stenger, Watzke & Ring Patentanwälte, 40547 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 202004019297
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 17.03.2005
Registration date 10.02.2005
Application date from patent application 14.12.2004
IPC-Hauptklasse B25B 23/14
IPC-Nebenklasse B25B 23/142   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Drehmomentschraubwerkzeug.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Drehmomentschraubwerkzeuge bekannt, die unter Verwendung unterschiedlicher Wirkprinzipien das Anziehen von Schraubverbindungen mit einem definierten Drehmoment ermöglichen. Zu diesem Zweck wird das über ein Antriebselement auf ein Schraubelement übertragene Drehmoment mechanisch oder elektronisch erfaßt. Bei Erreichen eines für die anzuziehende Schraubverbindung definierten Nenndrehmomentes rutscht das Drehmomentschraubwerkzeug durch oder signalisiert das Erreichen des Nenndrehmomentes an den Nutzer.

Vor dem Hintergrund einer immer umfassenderen und wichtigeren Qualitätsüberwachung und -dokumentation stellt ein Drehmomentschraubwerkzeug nicht nur ein gewöhnliches Werkzeug, sondern vielmehr ein Meß- und Prüfmittel dar. Im Rahmen der Prüfmittelüberwachung ist eine Kalibrierung und Rekalibrierung der Drehmomentschraubwerkzeuge unbedingt erforderlich. Richtlinien für die Kalibrierung und Rekalibrierung gibt die europäische Norm EN ISO 6789:2003.

Um eine gleichbleibend hohe Qualität der Fertigung garantieren zu können, ist es erforderlich, daß kalibrierte Drehmomentschraubwerkzeuge in Abhängigkeit von bestimmten Einsatzfaktoren, wie z. B. der erforderlichen Genauigkeit, Häufigkeit der Anwendung, der typischen Belastung während der Anwendung sowie den Umgebungsbedingungen während des Arbeitsvorganges und den Lagerungsbedingungen rekalibriert werden. Als Empfehlungswert für die Dauer eines Rekalibrierungsintervalls gibt die zuvor genahnte Norm eine Gebrauchsdauer von 12 Monaten oder ungefähr 5000 Lastwechseln an.

Die Realisierung und Dokumentation der Überwachung von Rekalibrierungsintervallen von Drehmomentschraubwerkzeugen ist nachteiligerweise aufwendig. So muß beispielsweise die Nutzungsdauer jedes Werkzeugs sowie jeder einzelne Benutzungsvorgang überwacht und dokumentiert werden. Insbesondere die Erfassung und Überwachung der durchgeführten Lastwechsel ist nur mit großem Aufwand durchführbar, zusätzlich leicht manipulierbar und ggf. fehleranfällig. Vor allem in großen Fertigungen ist die Zuordnung einzelner Werkzeuge zu den jeweiligen Überwachungsdaten schwierig und schlecht nachvollziehbar bzw. belegbar. Eine den Vorgaben des Qualitätsmanagements entsprechende Überwachung der Prüfmittel ist daher oft nicht oder nur mit Schwierigkeiten möglich. Nachteiligerweise führen in nicht ausreichender Weise überwachte und fehlerhaft arbeitende Drehmomentschraubwerkzeuge in der Fertigung dazu, daß vorgegebene Fertigungsparameter nicht eingehalten und die Qualität der hergestellten Erzeugnisse gemindert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehmomentschraubwerkzeug so zu gestalten, daß die Erfassung und Überwachung von Rekalibrierungsintervallen automatisch ohne Verwendung externer Hilfsmittel abläuft, eine eindeutige Zuordnung der jeweiligen Überwachungsdaten zu dem entsprechenden Werkzeug gewährleistet ist, Verwechslungen der Drehmomentschraubwerkzeuge vermieden werden und die Überwachung der Rekalibrierungsintervalle ohne nutzerseitigen Aufwand ermöglicht wird, so daß eine fehlerhafte Prüfmittelüberwachung weitestgehend vermieden wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Drehmomentschraubwerkzeug, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Drehmomentschraubwerkzeug eine Kontrolleinheit zur Überwachung von Rekalibrierungs-, Service- und Wartungsintervallen aufweist. Die Kontrolleinheit ist vorteilhafterweise in das Drehmomentschraubwerkzeug integriert. Durch die Integration der Kontrolleinheit in das Drehmomentschraubwerkzeug ist die eindeutige Zuordnung der jeweiligen Überwachungsdaten zum entsprechenden Werkzeug gewährleistet. Die Kontrolleinheit führt die Überwachung der Rekalibrierungsintervalle automatisch durch, wodurch der nutzerseitige Aufwand zur Durchführung einer solchen Überwachung in vorteilhafter Weise minimiert wird. Die Integration erfindungsgemäßer Drehmomentschraubwerkzeuge in bestehende Qualitätsüberwachungssysteme führt zu einer Verbesserung und Vereinfachung der Qualitätsüberwachung bei gleichzeitiger Verringerung der entstehenden Kosten.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Kontrolleinheit eine Einheit zur Erfassung der Gebrauchsdauer des Drehmomentschraubwerkzeuges und/oder eine Einheit zur Erfassung der mit dem Drehmomentschraubwerkzeug durchgeführten Lastwechsel auf. Unter einem Lastwechsel ist hier das Erreichen des jeweiligen Nenndrehmoments zu verstehen. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Vorgaben der Prüfmittelüberwachung das Rekalibrierungsintervall entweder anhand der Gebrauchsdauer oder der durchgeführten Lastwechsel festgelegt werden. Die Einheit ist alternativ in der Lage, sowohl den Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls als auch die Anzahl der mit dem Drehmomentschraubwerkzeug durchgeführten Lastwechsel zu ermitteln. Dadurch läßt sich das Drehmomentschraubwerkzeug mit Vorteil an unterschiedliche Vorgaben im Rahmen der Prüfmittelüberwachung anpassen und ist sehr flexibel einsetzbar. Die Ermittlung der Lastwechselanzahl ist vorteilhafterweise ebenfalls im Rahmen einer Beurteilung von Fertigungsverfahren oder zur Ermittlung der innerhalb einer bestimmten Zeitdauer durchgeführten Verschraubungen nutzbar.

Die Kontrolleinheit kann mechanisch oder elektronisch arbeiten. In Bezug auf die Überwachung der Rekalibrierungsintervalle anhand der Gebrauchsdauer besteht die Möglichkeit, Zeitmeßmittel beliebiger Art zu verwenden, welche nach Ablauf einer dem Rekalibrierungsintervall zugrundeliegenden Zeitdauer ein Signal ausgeben. Vorteilhafterweise ist die Integration solcher Zeitmeßmittel in ein erfindungsgemäßes Drehmomentschraubwerkzeug äußerst einfach und unaufwendig realisierbar und nur mit geringen Kosten verbunden.

Im Zusammenhang mit der Überwachung der Lastwechsel erfaßt die Kontrolleinheit vorteilhafterweise jedes Erreichen des Nenndrehmomentes. Die Erfassung des Nenndrehmomentes erfolgt je nach Funktionsweise des Drehmomentschraubwerkzeugs auf unterschiedliche Art.

Im Falle eines elektronischen Drehmomentschraubwerkzeugs besteht die Möglichkeit, daß von der elektronischen Drehmomenterfassung beim Erreichen des Nenndrehmomentwertes ein Signal an die Kontrolleinheit ausgegeben wird, in welcher die Anzahl der empfangenen Signale addiert wird. Bei Erreichen einer für die Rekalibrierung definierten Lastwechselanzahl gibt die Kontrolleinheit ein den Ablauf des Rekalibrierungsintervalls anzeigendes Signal aus.

Im Falle eines mechanisch arbeitenden Drehmomentschraubwerkzeugs wird die Kontrolleinheit vorteilhafterweise durch die das Drehmoment vom Antrieb auf eine Einstellungsmechanik übertragene Mechanik beim Erreichen des Nenndrehmomentes betätigt. Die Anzahl der Betätigungen der Kontrolleinheit entspricht somit der Anzahl der mit dem Drehmomentschraubwerkzeug durchgeführten Lastwechsel. Die Kontrolleinheit erfaßt die Anzahl der Betätigungen durch die Mechanik und gibt beim Erreichen einer für den Ablauf eines Rekalibrierungsintervalls definierten Lastwechselanzahl ein Signal aus.

Gemäß einer weiteren Form der Erfindung ist die Kontrolleinheit eine elektronische Schaltungseinheit. Die Verwendung einer elektronischen Schaltungseinheit führt in vorteilhafter Weise nur zu einer geringen Steigerung der Kosten des Drehmomentschraubwerkzeugs. Die Schaltungseinheit benötigt lediglich einen geringen Bauraum und ist somit gut in das Drehmomentschraubwerkzeug zu integrieren. Die Schaltungseinheit ist des weiteren leicht und robust. Drehmomentschraubwerkzeuge nach dem Stand der Technik sind mit einer als elektronische Schaltungseinheit realisierten Kontrolleinheit einfach und ohne großen Aufwand nachrüstbar.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Kontrolleinheit eine Aktivierungsvorrichtung und eine Rechnereinheit aufweist. In besonders vorteilhafter Weise sind die Aktivierungsvorrichtung und die Rechnereinheit an einer Platine angeordnet. Die Kontrolleinheit stellt eine abgeschlossene Baugruppe dar, mit welcher ein beliebiges Drehmomentschraubwerkzeug in erfindungsgemäßer Weise ausgerüstet werden kann. Sollte die Kontrolleinheit funktionsunfähig werden, ist sie vorteilhafterweise als ganze Baugruppe kostengünstig austauschbar.

Die Aktivierungsvorrichtung dient der Erfassung von Lastwechsel signalisierenden Vorgängen oder Bewegungen. Wird beim Gebrauch des Drehmomentschraubwerkzeugs das jeweilige Nenndrehmoment erreicht, wird die Aktivierungsvorrichtung betätigt und leitet ein Signal an die Rechnereinheit. Die Rechnereinheit, in welche vorteilhafterweise die bereits zuvor erwähnte Zeitmeßeinheit integriert ist, empfängt und verarbeitet das Signal der Aktivierungsvorrichtung. Die Anzahl der von der Aktivierungsvorrichtung an die Rechnereinheit geleiteten Signale entspricht der Anzahl der mit dem Drehmomentschraubwerkzeug durchgeführten Lastwechsel. In der Rechnereinheit werden die Signale addiert und mit einem das Ende eines Rekalibrierungsintervalls festlegenden Grenzwert verglichen. Im Falle der Überwachung des Rekalibrierungsintervalles anhand der Gebrauchsdauer dient der erste mittels der Aktivierungsvorrichtung erfaßte Lastwechsel als Signal, die Messung der dem Rekalibrierungsintervall zugrundegelegten Zeitdauer zu beginnen. Diesbezüglich besteht die Möglichkeit, das Rekalibrierungsintervall erst nach einer bestimmten anfänglichen Lastwechselzahl zu starten, so daß Betätigungen des Drehmomentschraubwerkzeugs zum Durchführen einer Kalibrierung oder eines Testes nicht zum Beginn der Erfassung der Gebrauchsdauer führen.

Vorteilhafterweise wird in der Rechnereinheit sowohl die Gebrauchsdauer als auch die Lastwechselanzahl des Drehmomentschraubwerkzeugs erfaßt, gespeichert und überwacht. Zu diesem Zweck weist die Rechnereinheit eine Speichereinheit auf. Die Speichereinheit dient sowohl der Hinterlegung der für den Betrieb der Kontrolleinheit notwendigen Programmcodes, als auch der Speicherung der das Rekalibrierungsintervall definierenden Parameter wie Gebrauchsdauer und Lastwechselanzahl. Schließlich dient die Speichereinheit der Speicherung der mit dem Drehmomentschraubwerkzeug durchgeführten Lastwechsel.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Rechnereinheit programmierbar. Dadurch wird ermöglicht, daß das erfindungsgemäße Drehmomentschraubwerkzeug auf individuell auswählbare Parameter zur Festlegung des Rekalibrierungsintervalls einstellbar ist. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, sowohl die Gebrauchsdauer als auch die Anzahl der durchgeführten Lastwechsel an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen. So kann die Dauer des Rekalibrierungsintervalls beispielsweise entsprechend den Empfehlungen der EN ISO 6789:2003 auf eine Gebrauchsdauer von 12 Monaten bzw. 5000 durchgeführte Lastwechsel eingestellt werden. Besteht der Bedarf nach einer häufigeren Rekalibrierung, so sind diese Parameter durch Umprogrammieren der Rechnereinheit individuell einstellbar. Auch kann durch die Programmierung der Rechnereinheit bestimmt werden, anhand welcher Parameter die Überwachung durchgeführt wird. Die Programmierung der Rechnereinheit legt fest, ob die Überwachung ausschließlich anhand der Gebrauchsdauer oder ausschließlich anhand der durchgeführten Lastwechsel erfolgt. Alternativ ist eine gleichzeitige Überwachung dieser Parameter möglich. Die Rechnereinheit ist z. B. derart programmierbar, daß bei einer gleichzeitigen Überwachung dieser Parameter das Rekalibrierungsintervall endet, sobald einer der Parameter oder alternativ beide Parameter den vorgegebenen Grenzwert erreicht.

Als Aktivierungsvorrichtung dient nach einer weiteren Ausführungsform beispielsweise ein mechanischer oder elektrischer Schalter, ein Näherungs- oder optischer Sensor. Durch eine geeignete Auswahl der Aktivierungsvorrichtung ist das Erreichen des Nenndrehmomentes beim Einsatz des Drehmomentschraubwerkzeugs auf unterschiedliche Arten entsprechend der Funktionsweise des Drehmomentschraubwerkzeugs feststellbar.

Läuft ein Rekalibrierungsintervall nach der vorbestimmten Gebrauchsdauer oder dem Erreichen der festgelegten Lastwechselanzahl ab, so gibt die Rechnereinheit ein für den Ablauf des Rekalibrierungsintervalls charakteristisches Signal aus. Zu diesem Zweck ist die Rechnereinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einer Anzeigeeinheit verbunden. Die Anzeigeeinheit ist vorzugsweise eine LED-Anzeige, ein elektronisches Display, eine Skala und/oder ein akustischer Signalgeber. Durch die Anzeigeeinheit wird dem Nutzer des Drehmomentschraubwerkzeugs der Ablauf des Rekalibrierungsintervalls angezeigt, wodurch dieser daran erinnert wird, die notwendige Rekalibrierung durchzuführen oder durchführen zu lassen. Eine Kombination von optischen und akustischen Signalgebern ist ebenfalls denkbar. Selbstverständlich ist die Anzeigeeinheit auch zur Anzeige anderer Informationen nutzbar. So besteht die Möglichkeit, den Zustand einer für die Energieversorgung der Kontrolleinheit am Drehmomentschraubwerkzeug vorgesehenen Batterie oder eines Akkumulators darzustellen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Drehmomentschraubwerkzeug eine Schnittstelle zum Anschluß einer externen Rechnereinheit auf. Mittels einer solchen Schnittstelle wird ein Zugang zur Rechnereinheit des Drehmomentschraubwerkzeugs ermöglicht, wodurch dessen Programmierung und Einstellung vereinfacht wird. Insbesondere im Rahmen einer zentralisierten Prüfmittelüberwachung ist eine solche Schnittstelle vorteilhaft. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Zugang zur Rechnereinheit mittels eines Passwortes sperrbar.

Vorteilhafterweise ist die Kontrolleinheit in einem Hohlraum im Gehäuse des Drehmomentschraubwerkzeugs angeordnet. Dadurch ist die Kontrolleinheit vor schädigenden äußeren Einflüssen und Verschmutzung geschützt. In besonders vorteilhafter Weise ist die Kontrolleinheit mit dem Gehäuse verbunden. Besonders bevorzugt ist eine lösbare Verbindung, beispielsweise mittels einer Verschraubung oder Klickverschlüssen. Auf diese Weise wird eine Auswechselbarkeit der Kontrolleinheit im Falle einer Funktionsstörung ermöglicht.

Vorzugsweise signalisiert die Anzeige jeden erfolgten Lastwechsel. Auf diese Weise ist sowohl die Funktionstüchtigkeit der Kontrolleinheit als auch das tatsächliche Erreichen des Nenndrehmomentes überprüfbar. Zusätzlich signalisiert die Anzeige den Ablauf eines Rekalibrierungsintervalles und eine notwendige Rekalibrierung vorzugsweise nach jedem weiteren Lastwechsel. Die Signalgebung durch die Anzeige kann alternativ jeweils nach einer festgesetzten Lastwechselanzahl erfolgen, beispielsweise nach jedem 2. oder 3. Lastwechsel. Für die Anzeige jedes Lastwechsels innerhalb eines nicht abgelaufenen Rekalibrierungsintervalls wird dabei ein anderes Signal verwendet als zur Anzeige eines Lastwechsels, welcher nach Ablauf eines Rekalibrierungsintervalls durchgeführt wurde. Auf diese Weise kann ein Nutzer nach jedem durchgeführten Lastwechsel feststellen, ob das Rekalibrierungsintervall abgelaufen ist oder nicht. Neben der zuvor beschriebenen Signalisierung der Lastwechsel und einer notwendigen Rekalibrierung kann die Anzeige auch für andere Zwecke genutzt werden. Vorteilhaft signalisiert sie beispielsweise ein Nachlassen der Spannungsversorgung des Drehmomentschraubwerkzeugs.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines bevorzugten, jedoch nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Dabei zeigt:

1 eine Gesamtaufsicht auf ein Drehmomentschraubwerkzeug,

2 eine Seitenansicht des in 1 dargestellten Drehmomentschraubwerkzeugs,

3 eine teilweise geschnittene Teilansicht des Drehmomentschraubwerkzeugs aus Richtung einer anzuzeichnenden Verschraubung,

4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Drehmomentschraubwerkzeugs aus 3,

5 eine Teilaufsicht auf das Drehmomentschraubwerkzeug aus 3,

6 eine Aufsicht auf eine elektronische Kontrolleinheit des Drehmomentschraubwerkzeugs und

7 eine seitliche Ansicht der Kontrolleinheit aus 6.

1 und 2 zeigen Gesamtansichten eines Drehmomentschlüssels 1. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Handgriff 2, einem Hebelarm 8 und einem am dem Handgriff gegenüberliegenden Ende des Hebelarms 8 angeordneten Steckaufnahme 3. Auf der Steckaufnahme 3 kann mittels eines Arretierelementes 5 ein nicht dargestelltes Aufsteckwerkzeug in bekannter Weise fixiert werden. Die marktüblichen Aufsteckwerkzeuge ermöglichen ein Anziehen einer Schraube, einer Mutter oder dergleichen um eine Schraubachse 4.

Der Hebelarm 8 des Drehmomentschlüssels 1 ist im wesentlichen hohl ausgebildet. In dem Hebelarm 8 ist eine später beschriebene Mechanik zur Einstellung des Nenndrehmomentes und Übertragung des am Antrieb wirkenden Drehmomentes sowie eine Kontrolleinheit zur Überwachung von Rekalibrierungsintervallen angeordnet. Von diesen Baugruppen zeigen 1 und 2 lediglich eine Anzeigeeinheit 6 zur Anzeige des eingestellten Nenndrehmomentes bzw. übertragenen Drehmomentes sowie eine LED-Anzeige 7 zur Darstellung von durch die Kontrolleinheit ausgegebenen Signalen.

Am Ende des Handgriffs 2 weist der Drehmomentschlüssel 1 einen Kurbeltrieb 33 auf, mit welchem das Nenndrehmoment einstellbar ist.

3 und 4 zeigen einen Ausschnitt eines Hohlraums 11 des Hebelarms 8. Der Hohlraum 11 ist mit einem Deckel 10 verschlossen. Der Deckel 10 ist mittels Befestigungsbolzen 35 im Hebelarm 8 fixiert. Innerhalb des Hohlraums 11 ist die im folgenden beschriebene Mechanik und die Kontrolleinheit angeordnet.

Die Mechanik weist ein Übertragungselement 12 auf, welches um die Achse 31 schwenkbar im Hohlraum 11 gelagert ist. Das Übertragungselement 12 ist an seinem der Steckaufnahme 3 zugewandten Ende mit der Steckaufnahme in geeigneter Weise verbunden, so daß das von der Steckaufnahme 3 auf eine anzuziehende Schraube oder Mutter übertragene Drehmoment auf das Übertragungselement 12 übertragen wird. Aufgrund der durch den Pfeil A angedeuteten Drehrichtung des Drehmomentschlüssels 1 zum Anziehen einer Schraubverbindung dreht das Übertragungselement 12 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 31. An seinem der Steckaufnahme 3 gegenüberliegenden Ende ist das Übertragungselement 12 mit einem Nocken 17 versehen, welcher mit einem Nocken 16 eines Kipphebels 13 in Verbindung steht. Der Kipphebel 13 ist mittels eines Lagerstiftes 9 um diesen herum drehbar gelagert. Der Lagerstift 9 ist in entsprechenden Bohrungen im Hebelarm 8 und Deckel 10 aufgenommen. Die gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Drehbewegung des Übertragungselementes 12 wird durch den Eingriff der Nocken 16 und 17 auf den Kipphebel 13 übertragen, welcher daher eine Rotation im Uhrzeigersinn um den Lagerstift 9 ausführt.

An seinem dem Übertragungselement 12 gegenüberliegenden Ende ist der Kipphebel 13 mit einem weiteren Nocken 32 versehen, welcher aufgrund der Schwenkbewegung des Kipphebels 13 gegen ein Absprungelement 22 wirkt. Das Absprungelement 22 ist um einen Lagerstift 23 herum schwenkbar gelagert und über einen Verbindungsstift 24 mit einem Führungsstift 25 verbunden. Der Führungsstift 25 wiederum ist mit einem Federelement zur Einstellung des Drehmomentes verbunden. Der Lagerstift 23 ist in entsprechenden Bohrungen im Hebelarm 8 und Deckel 10 aufgenommen.

Das von der Steckaufnahme 3 über das Übertragungselement 12 und den Kipphebel 13 auf das Absprungelement 22 übertragene Drehmoment verursacht eine Rotation des Absprungelementes 22 gegen den Uhrzeigersinn um den Lagerstift 23. Dieser Rotation des Absprungelementes 22 wirkt die Vorspannung des Federelementes entgegen. Beim Erreichen des durch die Vorspannung des Federelementes festlegbaren Nenndrehmomentes ist die Rotationsbewegung des Absprungelementes 22 soweit fortgeschritten, daß der Nocken 32 des Kipphebels 13 vom Absprungelement 22 abrutscht und an den Hebelarm 8 anschlägt. Durch das durch dieses Anschlagen verursachte Geräusch oder Vibrieren wird dem Nutzer des Drehmomentschlüssels 1 das Erreichen des Nenndrehmomentes signalisiert.

Wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, ist oberhalb des Kipphebels 13 eine Platine 14 angeordnet, welche eine Knopfzelle 15 und eine durch eine Schaltereinheit 19 gebildete Auslöseeinheit trägt. Die Platine 14 weist eine Durchgangsöffnung 29 auf, durch welche der Lagerstift 9 durchführbar ist. Die Platine 14 ist mittels einer Befestigungsschraube 27 am Deckel 10 des Drehmomentschlüssels 1 befestigt. Die Schaltereinheit 19 weist eine Schalterfeder 20 auf, welche mit einem am dem Übertragungselement 12 gegenüberliegenden Ende des Kipphebels 13 angeordneten Betätigungsstift 18 zusammenwirkt. Durch den Betätigungsstift 18 wird die Schalterfeder 20 der Schaltereinheit 19 beim Absprung des Nockens 32 vom Absprungelement 22 betätigt. Die Schaltereinheit 19 gibt aufgrund dieser Betätigung ein Schaltsignal an eine innerhalb eines Platinenbestückungsbereiches 28 angeordnete, nicht dargestellte Mikroprozessoreinheit weiter. Die Mikroprozessoreinheit wird mittels der Knopfzelle 15 mit Energie versorgt. Im Platinenbestückungsbereich 28 sind neben der Mikroprozessoreinheit weitere nicht dargestellte, für den Betrieb der Kontrolleinheit erforderliche elektronische Bauelemente sowie die LED-Anzeige 7 angeordnet. Die Mikroprozessoreinheit registriert und addiert die von der Schaltereinheit 19 empfangenen Schaltsignale. Die Mikroprozessoreinheit vergleicht die Gesamtzahl der empfangenen Schaltsignale mit einem in einer Speichereinheit hinterlegten und den Ablauf eines Rekalibrierungsintervalls definierenden Referenzwert.

Nach jeder Betätigung der Schaltereinheit 19, das heißt nach jedem Erreichen des Nenndrehmomentes, veranlaßt die Mikroprozessoreinheit, daß die LED-Anzeige 7 ein erstes Blinksignal ausgibt. Dieses Blinksignal besteht beispielsweise in einem um eine Sekunde nach Erreichen des Nenndrehmomentes versetzten Aufblinken für die Zeitdauer von einer Sekunde. Beim Erreichen der in der Mikroprozessoreinheit hinterlegten Grenzwerte, das heißt beim Ablauf eines voreingestellten Rekalibrierungsintervalls, beispielsweise nach 12-monatiger Gebrauchsdauer nach der ersten Nutzung oder 5000 Lastwechseln, gibt die LED-Anzeige 7 nach jedem weiteren Lastwechsel des Drehmomentschlüssels 1 ein zweites Anzeigesignal als Alarmfunktion aus. Dieses zweite Anzeigesignal kann beispielsweise darin bestehen, daß die LED-Anzeige 7 für die Dauer einer Minute ein von einer einsekündigen Pause unterbrochenes einsekündiges Blinksignal ausgibt. Nach Ablauf dieser einen Minute wird das Signal zum Zwecke der Energieeinsparung variiert und blinkt eine Sekunde mit einer zwischenliegenden Pause von 9 Sekunden. Diese Alarmfunktion wird nach dem Ablauf des Rekalibrierungsintervalls nach jedem weiteren Lastwechsel des Drehmomentschlüssels 1 angezeigt. Der Drehmomentschlüssel ist allerdings auch nach Ablauf eines Rekalibrierungsintervalls voll einsatzfähig.

In der Mikroprozessoreinheit ist zusätzlich ein Programm hinterlegt, welches den Nutzer an einen notwendig werdenden Wechsel der Batterie erinnert. Das Batteriewechselsignal wird durch die LED-Anzeige 7 ebenfalls nach jedem Lastwechsel angezeigt und unterscheidet sich von den zuvor erläuterten Signalen. Das Batteriewechselsignal besteht beispielsweise in einem halbsekündlich internierenden Blinksignal für die Zeitdauer einer Minute.

1Drehmomentschlüssel 2Handgriff 3Steckaufnahme 4Schraubachse 5Arretierelement 6Anzeigeeinheit 7LED-Anzeige 8Hebelarm 9Lagerstift 10Deckel 11Hohlraum 12Übertragungselement 13Kipphebel 14Platine 15Knopfzelle 16Nocken 17Nocken 18Betätigungsstift 19Schaltereinheit 20Schalterfeder 22Absprungelement 23Lagerstift 24Verbindungsstift 25Führungsstift 26Absprungnase 27Befestigungsschraube 28Platinenbestückungsbereich 29Durchgangsöffnung 30a,b Schraublöcher 31Achse 32Nocken 33Kurbeltrieb 34Beschriftungsfelder 35Befestigungsbolzen AAnzugsrichtung

Anspruch[de]
  1. Kalibrierbares Drehmomentschraubwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentschraubwerkzeug eine Kontrolleinheit zur Überwachung von Rekalibrierungs-, Service- und Wartungsintervallen aufweist.
  2. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit eine Einheit zur Erfassung der Gebrauchsdauer des Drehmomentschraubwerkzeuges und/oder eine Einheit zur Erfassung der mit dem Drehmomentschraubwerkzeug durchgeführten Lastwechsel aufweist.
  3. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit ein den Ablauf eines Rekalibrierungsintervalles anzeigendes Signal ausgibt.
  4. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit eine elektronische Schaltungseinheit ist.
  5. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit eine Aktivierungsvorrichtung und eine Rechnereinheit aufweist.
  6. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungsvorrichtung und die Rechnereinheit an einer Platine (14) oder Folie angeordnet sind.
  7. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinheit eine Speichereinheit aufweist.
  8. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigsten einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinheit programmierbar ist.
  9. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungsvorrichtung ein Näherungssensor oder optischer Sensor oder mechanischer Sensor ist.
  10. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungsvorrichtung bei Erreichen des Nenndrehmomentes an die Rechnereinheit ein Signal leitet.
  11. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinheit mit einer Anzeigeeinheit verbunden ist.
  12. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit eine LED-Anzeige (7), ein elektronisches Display, eine Skala und/oder ein akustischer Signalgeber ist.
  13. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinheit eine Schnittstelle zum Anschluß einer externen Rechnereinheit aufweist.
  14. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit in einem Hohlraum (11) im Gehäuse des Drehmomentschraubwerkzeuges angeordnet ist.
  15. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit mit dem Gehäuse verbunden ist.
  16. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigsten einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit austauschbar ist.
  17. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit jeden erfolgten Lastwechsel signalisiert.
  18. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit einen Ablauf des Rekalibrierungsintervalles und eine notwendige Rekalibrierung nach jedem weiteren Lastwechsel signalisiert.
  19. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit ein Nachlassen einer die Kontrolleinheit versorgenden Spannungsquelle signalisiert.
  20. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungsvorrichtung eine mechanische oder elektrische Schaltereinheit (19) ist.
  21. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinheit (19) eine Schalterfeder (20) aufweist.
  22. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterfeder (20) beim Erreichen des Nenndrehmomentes mittels eines Betätigungsstiftes (18) betätigt wird.
  23. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstift (18) an einem um einen ortsfest im Drehmomentschraubwerkzeug platzierten Lagerstift (9) schwenkbaren Kipphebel (13) angeordnet ist.
  24. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (13) mit einem Übertragungselement (12) in Wirkverbindung steht.
  25. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (13) beim Anziehen einer Verschraubung durch eine Rotationsbewegung des Übertragungselementes (12) um den Lagerstift (9) geschwenkt wird.
  26. Drehmomentschraubwerkzeug nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß das an einer Steckaufnahme (3) wirkende Drehmoment auf das Übertragungselement (12) übertragen wird.
  27. Drehmomentschraubwerkzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit außen am Gehäuse angeordnet ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com