Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmoment-Messeinrichtung zur Bestimmung des auftretenden Maximaldrehmomentes an durch Fremdenergie angetriebenen Schrauber Handwerkzeugen.
Im Apparatebau benützt man für die Seriemontage von Apparaten elektrisch oder pneumatisch angetriebene Schrauber-Handwerkzeuge zum Eindrehen von Schrauben oder Muttern und zum gleichzeitigen Anziehen derselben mit einem vorbestimmten Maximaldrehmoment, bei dessen Erreichen eine z. B. aus Schleifringen bestehende Kupplung anspricht. Die Drehmomente sind meistens einstellbar und müssen periodisch überprüft werden. Dazu bestehen auf elektronischer Basis beruhende Prüfvorrichtungen, die jedoch sehr aufwendig und störanfällig sind.
Als Behelf wird daher vielfach eine durch den Schrauber angezogene Schraube über einen Drehmomentschlüssel entweder gelöst oder noch mehr angezogen. Dabei ergeben sich aber unterschiedliche Werte von ungenügender Messgenauigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, mechanische Messeinrichtung anzugeben, welche die Nachteile der indirekten Messung über Schraube und drehmomentschlüssel vermeidet, andererseits aber wesentlich einfacher und weniger störanfällig als die elektronischen Einrichtungen ist.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruches genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der zugehörigen Beschreibung.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert.
In dieser bedeutet 1 eine Grundplatte als Träger der ganzen Messeinrichtung. Ein Messzylinder 2 ist mit der Grundplatte über nicht dargestellte Schrauben verbunden. Dieser enthält als feststehendes Gewinde ein Muttergewinde 3, sowie beidseitig des Gewindes und in der gleichen Achse eine obere und eine untere Bohrung 4 bzw. 5. Als in das feststehende
Gewinde einschraubbares Gewindeteil dient ein Gewindebolzen 6. Zwischen einem Kopf 7 des Gewindebolzens 6 und seiner Gewindepartie 8 weist er einen zylindrischen, in der oberen Bohrung 4 des Messzylinders 2 geführten Schaft 9 auf. Der Kopf 7 besitzt auswechselbare Einsätze 10 für die verschiedenen Klingen der zu prüfenden Schrauber. In der Zeichnung ist als Klinge ein Schraubenzieher 11 für Schlitzschrauben angedeutet.
Die untere Bohrung 5 des Messzylinders 2 dient der Aufnahme eines Federelementes 12, das zwischen einer Schulter
13 eine das Federelement 12 durchdringenden Stössels 14 und der Grundplatte 1 eingespannt ist. Ein inneres, kugelförmiges Ende 15 des Gewindebolzens 6 stützt sich auf dem Stössel 14 ab, der seinerseits mit einem kugelförmigen äusseren Ende 16 auf eine als Wegmesseinrichtung dienende handelsübliche Messuhr 17 einwirkt.
Zu diesem Zweck ist die Messuhr 17 in einer auf der Grundplatte 1 befestigten Halterung 18 eingespannt. Die Messuhr 17 ist direkt in Drehmomentwerten geeicht, und deren Tastfinger 19 ist über ein Zweihebelsystem 20 mit dem äusseren Ende 16 des Stössels 14 der Messeinrichtung so verbunden, dass durch die Aufteilung der Längen seiner beiden Hebel 21 und 22 die Anpassung des gewünschten Drehmoment-Messbereiches an den Messbereich der Messuhr erfolgt. Dazu ist das Zweihebelsystem in einem an der Grundplatte 1 befestigten Lagerbock 23 schwenkbar gelagert.
Als Federelement 12 hat sich ein Paket einzelner Tellerfedern bewährt.
Zum Abstellen der Messeinrichtung auf einen Arbeitstisch dienen mindestens drei auf der Grundplatte 1 über Säulen 24 befestigte Gummisauger 25.
Zur Eichung der Messeinrichtung wird ein Drehmomentschraubenzieher verwendet oder eine an einem Querdorn am Kopf 7 in bestimmtem Abstand der Drehachse angreifende Kraft.
Die Einrichtung ist in ihrer Verwendung sehr einfach: Vor einer Messung wird der Gewindebolzen 6 soweit aus dem Messzylinder 2 ausgeschraubt, dass das Federelement 12 entlastet ist. Mit dem zu prüfenden Schrauber wird der Gewindebolzen 6 eingeschraubt, bis durch das zunehmende Drehmoment, hervorgerufen durch die grösser werdende Kraft des zusammengedrückten Federelementes, der Schrauber still steht. Die von der Messuhr 17 ermittelte Eindringtiefe des Gewindebolzens 6 ist ein Mass für das aufgetretene Maximaldrehmoment.
Vor einer nächsten Messung ist der Gewindebolzen 6 wieder durch Ausschrauben zu entlasten.
Es hat sich gezeigt, dass die in der Gewindepartie 8 auftretende Reibung für die Messgenauigkeit nicht von Bedeutung ist, da sie bei der Eichung bereits mitberücksichtigt wird.
Die beschriebene Messeinrichtung zeichnet sich im praktischen Einsatz durch seinen einfachen Aufbau und seine Robustheit aus.
PATENTANSPRUCH
Drehmoment-Messeinrichtung zur Bestimmung des auftretenden Maximaldrehmomentes an durch Fremdenergie angetriebenen Schrauber-Handwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung eines entgegen der Kraft eines
Federelementes (12) in ein feststehendes Gewinde (3) der Messeinrichtung einschraubbaren Gewindeteiles (6, 8) von einer Abtasteinrichtung (14, 20, 17) erfassbar ist.
UNTERANSPRÜCHE
1. Messeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Gewinde als Muttergewinde (3) und der schraubbare Gewindeteil als Gewindebolzen (6,
8) ausgebildet ist.
2. Messeinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit auswechselbaren Einsätzen (10) für die verschiedenen Klingen (11) der zu prüfenden Schrauber versehene Gewindebolzen (6) zwischen einem Kopf (7) zur Aufnahme der Einsätze (10) und seiner Gewindepartie (8) einen zylindrischen, in einer oberen Bohrung (4) eines Messzylinders (2) geführten Schaft (9) aufweist und dessen inneres, kugelförmiges Ende (15) sich auf einem das Federelement (12) durchdringenden und mit einem kugelförmigen äusseren Ende (16) auf eine Wegmesseinrichtung (17) einwirkenden Stössel (14) abstützt, und dass das Federelement (12) zwischen einer Schulter (13) des Stössels (14) und der Grundplatte (1) eingespannt ist.
3. Messeinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12) aus einem Paket einzelner Tellerfedern besteht.
4. Messinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmesseinrichtung eine in Drehmomentwerten geeichte Messuhr (17) ist, deren Tastfinger (19) über ein Zweihebelsystem (20) mit dem äusseren Ende (16) des Stössels (14) der Messeinrichtung so verbunden ist, dass durch die Aufteilung der Längen der beiden Hebel (21 und 22) des Zweihebelsystems (20) die Anpassung des gewünschten Drehmoment-Messbereiches an den Messbereich der Messuhr (17) erfolgt.
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The invention relates to a torque measuring device for determining the maximum torque occurring on screwdriver hand tools driven by external energy.
In apparatus engineering one uses for the series assembly of apparatus electrically or pneumatically powered screwdriver hand tools for screwing in screws or nuts and for simultaneously tightening the same with a predetermined maximum torque. B. responds consisting of slip rings clutch. The torques are usually adjustable and must be checked periodically. For this purpose, there are test devices based on an electronic basis, which, however, are very complex and prone to failure.
As a workaround, a screw tightened by the screwdriver is often either loosened or tightened even more using a torque wrench. However, this results in different values of insufficient measurement accuracy.
The invention is based on the object of specifying a simple, mechanical measuring device which avoids the disadvantages of indirect measurement via screw and torque wrench, but on the other hand is much simpler and less prone to failure than the electronic devices.
This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of the patent claim. Advantageous developments result from the subclaims and the associated description.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the single drawing figure.
In this, 1 means a base plate as a support for the entire measuring device. A measuring cylinder 2 is connected to the base plate via screws (not shown). This contains a female thread 3 as a fixed thread, as well as an upper and a lower bore 4 and 5 on both sides of the thread and in the same axis
A threaded bolt 6 is used to thread a screw-in threaded part. Between a head 7 of the threaded bolt 6 and its threaded portion 8, it has a cylindrical shaft 9 guided in the upper bore 4 of the measuring cylinder 2. The head 7 has interchangeable inserts 10 for the various blades of the screwdrivers to be tested. In the drawing, a screwdriver 11 for slotted screws is indicated as a blade.
The lower bore 5 of the measuring cylinder 2 is used to receive a spring element 12, which is between a shoulder
13 a plunger 14 penetrating the spring element 12 and the base plate 1 is clamped. An inner, spherical end 15 of the threaded bolt 6 is supported on the plunger 14, which in turn acts with a spherical outer end 16 on a commercially available dial gauge 17 serving as a displacement measuring device.
For this purpose, the dial gauge 17 is clamped in a holder 18 fastened on the base plate 1. The dial gauge 17 is calibrated directly in terms of torque values, and its sensing finger 19 is connected to the outer end 16 of the plunger 14 of the measuring device via a two-lever system 20 so that by dividing the lengths of its two levers 21 and 22, the desired torque measurement range can be adjusted to the measuring range of the dial gauge. For this purpose, the two-lever system is pivotably mounted in a bearing block 23 fastened to the base plate 1.
A package of individual disc springs has proven useful as the spring element 12.
At least three rubber suction cups 25 attached to the base plate 1 via columns 24 serve to place the measuring device on a work table.
To calibrate the measuring device, a torque screwdriver is used or a force acting on a transverse mandrel on the head 7 at a certain distance from the axis of rotation.
The device is very simple to use: Before a measurement, the threaded bolt 6 is unscrewed from the measuring cylinder 2 to such an extent that the spring element 12 is relieved. The threaded bolt 6 is screwed in with the screwdriver to be tested until the screwdriver stands still due to the increasing torque caused by the increasing force of the compressed spring element. The penetration depth of the threaded bolt 6 determined by the dial gauge 17 is a measure of the maximum torque that has occurred.
Before the next measurement, the threaded bolt 6 must be relieved again by unscrewing it.
It has been shown that the friction occurring in the thread section 8 is not important for the measurement accuracy, since it is already taken into account during the calibration.
The measuring device described is characterized in practical use by its simple structure and its robustness.
PATENT CLAIM
Torque measuring device for determining the maximum torque occurring on handheld screwdrivers driven by external energy, characterized in that the position of one against the force of one
Spring element (12) into a fixed thread (3) of the measuring device screwable threaded part (6, 8) can be detected by a scanning device (14, 20, 17).
SUBCLAIMS
1. Measuring device according to claim, characterized in that the fixed thread as a nut thread (3) and the screwable threaded part as a threaded bolt (6,
8) is formed.
2. Measuring device according to claim and dependent claim 1, characterized in that the threaded bolts (6) provided with interchangeable inserts (10) for the various blades (11) of the screwdriver to be tested between a head (7) for receiving the inserts (10) and its threaded portion (8) has a cylindrical shaft (9) guided in an upper bore (4) of a measuring cylinder (2) and its inner, spherical end (15) extends on a spring element (12) penetrating and with a spherical outer end (16) on a displacement measuring device (17) acting ram (14) and that the spring element (12) is clamped between a shoulder (13) of the ram (14) and the base plate (1).
3. Measuring device according to claim and dependent claim 2, characterized in that the spring element (12) consists of a package of individual disc springs.
4. Measuring device according to claim and dependent claim 2, characterized in that the displacement measuring device is a dial gauge (17) calibrated in torque values, the sensing finger (19) of which is connected to the outer end (16) of the plunger (14) of the measuring device via a two-lever system (20) is connected in such a way that by dividing the lengths of the two levers (21 and 22) of the two-lever system (20), the desired torque measuring range is adapted to the measuring range of the dial gauge (17).
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