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(11) |
EP 3 820 649 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.12.2023 Patentblatt 2023/50 |
| (22) |
Anmeldetag: 28.02.2020 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2020/055348 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2020/182501 (17.09.2020 Gazette 2020/38) |
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DREHMOMENTSCHRAUBERANORDNUNG UND VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER SOLCHEN DREHMOMENTSCHRAUBERANORDNUNG
TORQUE SCREWDRIVER ARRANGEMENT AND METHOD FOR OPERATING A TORQUE SCREWDRIVER ARRANGEMENT
OF THIS KIND
ENSEMBLE DE VISSEUSE DYNAMOMÉTRIQUE ET PROCÉDÉ DE FONCTIONNEMENT D'UN TEL ENSEMBLE
DE VISSEUSE DYNAMOMÉTRIQUE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
08.03.2019 DE 202019101333 U
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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19.05.2021 Patentblatt 2021/20 |
| (73) |
Patentinhaber: SWEDEX GmbH Industrieprodukte |
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41468 Neuss (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- USHAKOV, Andreas
41542 Dormagen (DE)
- LAZAR, Andreas
41466 Neuss (DE)
- UTZENRATH, Marc
41515 Grevenbroich (DE)
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| (74) |
Vertreter: Paul & Albrecht Patentanwälte PartG mbB |
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Stresemannallee 4b 41460 Neuss 41460 Neuss (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1-102018 124 402 GB-A- 2 108 272
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DE-U1- 20 209 850
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentschrauberanordnung mit einem Schraubendrehergehäuse,
einem in dem Schraubendrehergehäuse angeordneten Antriebsstrang, der ein Antriebsgehäuse,
einen in dem Antriebsgehäuse angeordneten Motor, insbesondere einen Elektromotor,
und eine Abtriebswelle aufweist, die aus dem Antriebsgehäuse an dessen axial vorderer
Stirnseite herausragt und deren axial vorderes Ende einen Bithalter zur Fixierung
eines Schraubbits umfasst oder mit einem solchen drehfest verbindbar ist, und einer
Drehmomentmesseinrichtung. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Betrieb einer Drehmomentschrauberanordnung.
[0002] Drehmomentschrauberanordnungen zum Anziehen und Lösen von Schrauben sind allgemein
bekannt. Solche Drehmomentschrauberanordnungen sind immer häufiger mit einer Drehmomentmesseinrichtung
zur Erfassung des Schraubenanzugsdrehmoments versehen. Beispielsweise offenbart die
EP 2 127 812 A1 eine Drehmomentschrauberanordnung mit einem Schraubendrehergehäuse und einem in dem
Schraubendrehergehäuse angeordneten Antriebsstrang. Der Antriebsstrang umfasst ein
Antriebsgehäuse, einen in dem Antriebsgehäuse angeordneten Elektromotor mit einer
Ausgangswelle, ein ebenfalls in dem Antriebsgehäuse angeordnetes und mit dem Elektromotor
über dessen Ausgangswelle verbundenes Getriebe, und eine Abtriebswelle des Getriebes,
die aus dem Antriebsgehäuse an dessen axial vorderer Stirnseite herausragt und deren
axial vorderes Ende über einen Kupplungsmechanismus mit einem Bithalter zur Fixierung
eines Schraubbits drehfest verbindbar ist. Außerdem umfasst die Drehmomentschrauberanordnung
der
EP 2 127 812 A1 eine Drehmomentmesseinrichtung, die in Axialrichtung des Antriebsstrangs zwischen
dem Elektromotor und dem Getriebe angeordnet ist. Konkret sind in dem Bereich des
Antriebsgehäuses, der die Ausgangswelle des Elektromotors umgibt, Dehnungsmessstreifen
auf der Außenseite des Antriebsgehäuses aufgebracht, mittels denen das Schraubenanzugsdrehmoment
erfassbar ist. Sobald das erfasste Schraubenanzugsdrehmoment einen vorbestimmten Wert
erreicht, kann der Elektromotor entsprechend gestoppt werden. Darüber hinaus ist der
Bereich des Antriebsgehäuses, der den Elektromotor umgibt, fest mit dem Schraubendrehergehäuse
verbunden. Auf diese Weise wird während eines Betriebs der Drehmomentschrauberanordnung
das auf das Antriebsgehäuse ausgeübte Reaktions-Drehmoment großflächig abgestützt.
Mittels der Drehmomentschrauberanordnung der
EP 2 127 812 A1 ist somit nur eine sehr ungenaue Erfassung des Abtriebs- und/oder Reaktions-Drehmoments
möglich.
[0003] Aus der
GB 2 108 272 A ist eine Drehmomentschrauberanordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart.
[0004] Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Drehmomentschrauberanordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine
möglichst präzise Erfassung des Abtriebs-Drehmoments der Abtriebswelle ermöglicht
und noch dazu kostengünstig herzustellen und zu betreiben ist.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Drehmomentschrauberanordnung nach Anspruch
1 gelöst.
[0006] Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, ein auf das Antriebsgehäuse ausgeübtes
Reaktions-Drehmoment an genau einer Abstützstelle zwischen dem Antriebsgehäuse und
dem Schraubendrehergehäuse über eine Abstützanordnung abzustützen und das Antriebsgehäuse
ansonsten insbesondere um eine Längsachse des Antriebsstrangs drehbar im Schraubendrehergehäuse
vorzusehen. Während eines Betriebs der erfindungsgemäßen Drehmomentschrauberanordnung
wird das an der Abtriebswelle anfallende Abtriebs-Drehmoment von der Abtriebswelle
über eine Antriebsmechanik und das Antriebsgehäuse des Antriebsstrangs an die Abstützanordnung
übertragen, an der es als Reaktions-Drehmoment erfassbar ist. Beispielsweise wird
das Abtriebs-Drehmoment in eine messbare rotatorische Auslenkung der Abstützanordnung
umgewandelt. Eine Erfassung des Reaktions-Drehmoments ist komfortabel, da insbesondere
auf eine Messung an der sich drehenden Abtriebswelle, die häufig mit Problemen verbunden
ist, verzichtet werden kann. Die Drehmomentmesseinrichtung kann mit der Abstützanordnung
verbunden beziehungsweise daran befestigt sein. Grundsätzlich ist es auch möglich,
dass die Abstützanordnung zumindest einen Teil der Drehmomentmesseinrichtung umfasst.
Indem das Reaktions-Drehmoment unmittelbar an der Abstützanordnung und somit an der
einzigen Abstützstelle des Reaktions-Drehmoments erfasst wird, lässt sich das Abtriebs-Drehmoment
der Abtriebswelle über das Reaktions-Drehmoment verglichen mit der vorbekannten Drehmomentschrauberanordnung
deutlich präziser erfassen. Außerdem lässt sich die erfindungsgemäße Drehmomentschrauberanordnung
kostengünstig herstellen und betreiben. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße
Drehmomenterfassung an der Abstützanordnung gegenüber einer Drehmomenterfassung mittels
einer Erfassung des Motorstroms den Vorteil einer erhöhten Messgenauigkeit und der
Möglichkeit zum Messen höherer Drehzahlen.
[0007] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Abstützanordnung zwischen einem axialen
Ende des Antriebsgehäuses, bevorzugt einer axialen Stirnseite des Antriebsgehäuses,
und dem Schraubendrehergehäuse angeordnet, und ist das Antriebsgehäuse insbesondere
an seinem der Abstützanordnung axial gegenüberliegenden Ende, bevorzugt stirnseitig,
über ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, bevorzugt ein Rillenkugellager, drehbar
im Schraubendrehergehäuse gelagert. Über das drehbar gelagerte Antriebsgehäuse ist
insbesondere der gesamte Antriebsstrang drehbar im Schraubendrehergehäuse gelagert.
Diese drehbare Lagerung des Antriebsgehäuses trägt zur Stabilisierung des Antriebsgehäuses
innerhalb des Schraubendrehergehäuses bei. Gleichzeitig wird das auf das Antriebsgehäuse
ausgeübte Reaktions-Drehmoment lediglich an der axial gegenüberliegenden Abstützstelle
zwischen dem Antriebsgehäuse und dem Schraubendrehergehäuse über die Abstützanordnung
abgestützt. Beispielsweise ist die Abstützanordnung zwischen dem axial vorderen Ende
des Antriebsgehäuses, bevorzugt der axial vorderen Stirnseite des Antriebsgehäuses,
und dem Schraubendrehergehäuse angeordnet. In diesem Fall erfolgt die Abstützung und
Erfassung des Reaktions-Drehmoments relativ nahe an der Abtriebswelle, was zu einer
möglichst präzisen Erfassung des Abtriebs-Drehmoments beiträgt.
[0008] Die Abstützanordnung kann mit dem Schraubendrehergehäuse über ein Zwischenelement
verbunden sein. Bevorzugt ist das Zwischenelement mit der Abstützanordnung und/oder
dem Schraubendrehergehäuse lösbar verbunden, insbesondere verschraubt. Durch den Einsatz
eines geeigneten Zwischenelementes lässt sich die Abstützanordnung mit Schraubendrehergehäusen
unterschiedlicher Geometrien verbinden. Schraubverbindungen haben bekanntermaßen den
Vorteil, dass sie lösbar sind.
[0009] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Kupplungseinrichtung
vorgesehen ist, über die ein Bithalter mit der Abtriebswelle, insbesondere dem axial
vorderen Ende der Abtriebswelle, drehfest aber relativ zu dieser axial verschiebbar
verbunden ist. Hierbei ist die Kupplungseinrichtung mit der Abtriebswelle verbunden,
bevorzugt lösbar verbunden, insbesondere verschraubt, und steht das axial hintere
Ende des Bithalters mit der Kupplungseinrichtung in drehfestem, aber axial verschiebbaren
Eingriff. Der Bithalter kann am axial vorderen Ende des Schraubendrehergehäuses über
eine Lageranordnung, die ein Lager, insbesondere Gleitlager, umfasst, axial verschiebbar
geführt sein. Die Kupplungseinrichtung kann von einem Kupplungseinrichtungsgehäuse
umgeben sein, das in dem axial vorderen Endabschnitt des Schraubendrehergehäuses angeordnet
und mit diesem lösbar verbunden, bevorzugt verschraubt ist. Grundsätzlich kann das
Kupplungseinrichtungsgehäuse aber auch einteilig mit dem Schraubendrehergehäuse ausgebildet
sein. Zweckmäßigerweise sind elastische Rückstellmittel, wie etwa eine Schraubendruckfeder,
Tellerfeder und/oder Gummifeder vorgesehen, welche sich zwischen der Kupplungseinrichtung
und dem Bithalter abstützen und den Bithalter in eine axial vordere Ausgangslage drücken.
Bevorzugt umgreifen die elastischen Rückstellmittel den Bithalter, um durch diesen
innenseitig abgestützt zu werden. Dadurch, dass der Bithalter gegen die Rückstellkraft
der elastischen Rückstellmittel relativ zu der Abtriebswelle axial verschiebbar ist,
lässt sich beispielsweise mit einer geeigneten Messvorrichtung die auf den Bithalter
ausgeübte Anpresskraft erfassen, und sobald die erfasste Anpresskraft den Wert einer
gewünschten Auslösekraft erreicht oder überschreitet, der Motor der Drehmomentschrauberanordnung
entsprechend einschalten. Falls ein Zwischenelement vorgesehen ist, kann die Abstützanordnung
mit dem Schraubendrehergehäuse über das Kupplungseinrichtungsgehäuse als Zwischenelement
verbunden sein.
[0010] Das Antriebsgehäuse ist an der Abstützstelle über die Abstützanordnung mit dem Schraubendrehergehäuse
verbunden. Die Abstützanordnung kann Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel aufweisen,
die ausgebildet und/oder eingerichtet sind, um die Abstützanordnung lösbar mit dem
Antriebsgehäuse zu verbinden. Die Abstützanordnung kann aber auch fest mit dem Antriebsgehäuse
verbunden sein. Beispielsweise kann die Abstützanordnung mit dem Antriebsgehäuse verschweißt,
verpresst und/oder verklebt sein. Es ist auch möglich, dass die Abstützanordnung einteilig
mit dem Antriebsgehäuse ausgebildet ist. Ebenfalls kann die Abstützanordnung Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel
umfassen, die ausgebildet und/oder eingerichtet sind, um die Abstützanordnung mit
dem Schraubendrehergehäuse oder mit einem zwischen dem Schraubendrehergehäuse und
der Abstützanordnung vorgesehenen Zwischenelement insbesondere lösbar zu verbinden.
Grundsätzlich kann die Abstützanordnung auch einteilig mit dem Zwischenelement ausgebildet
sein. Vorteilhaft ist die Drehmomentmesseinrichtung ausgebildet und/oder eingerichtet,
um das Reaktions-Drehmoment axial zwischen den Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmitteln
und den Antriebsgehäuse-Verbindungsmitteln zu erfassen.
[0011] Vorteilhafterweise umfasst die Abstützanordnung einen ringförmigen, insbesondere
kreisringförmigen Befestigungsflansch, der zwischen seinen beiden Stirnseiten Durchgangsbohrungen
aufweist, als Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel, über welche der Befestigungsflansch
an einer Stirnseite des Antriebsgehäuses verbunden ist. Der ringförmige Befestigungsflansch
kann mit radial nach innen ragenden Materialverstärkungen versehen sein, wobei sich
vorzugsweise durch jede dieser Materialverstärkungen eine Durchgangsbohrung erstreckt.
Alternativ kann der ringförmige Befestigungsflansch in Radialrichtung gemessen eine
gleichmäßige Dicke aufweisen. Bevorzugt sind die Durchgangsbohrungen in Umfangsrichtung
des Befestigungsflansches insbesondere gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet.
Im Falle einer gleichmäßigen Beabstandung der Durchgangsbohrungen ist der Befestigungsflansch
in seiner Umfangsrichtung mit relativ gleichmäßiger Stärke an dem Antriebsgehäuse
befestigt. Dies kann ebenfalls zu einer möglichst präzisen Erfassung des Abtriebs-Drehmoments
beitragen. Die Durchgangsbohrungen können jeweils als Stufenbohrungen mit einem antriebsgehäuseseitigen
Abschnitt kleineren Durchmessers und einem sich daran anschließenden Abschnitt größeren
Durchmessers ausgebildet sein. Dies hat beispielsweise zum Vorteil, dass der Kopf
eines sich durch die Stufenbohrung erstreckenden Befestigungsmittels in dem Abschnitt
größeren Durchmessers der Stufenbohrung versenkt werden kann. Vorzugsweise umfasst
die Abstützanordnung eine zentrale Durchgangsöffnung, durch welche sich insbesondere
ein Teil der Abtriebswelle erstreckt und/oder in welche die Abtriebswelle insbesondere
hineinragt.
[0012] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Abstützanordnung als drehelastische
Abstützanordnung ausgebildet und umfasst eine insbesondere die zentrale Durchgangsöffnung
der Abstützanordnung definierende Hülse, an der die Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel
ausgebildet sind, und einen die Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel aufweisenden Außenring,
der insbesondere von dem Befestigungsflansch gebildet wird und der die Hülse radial
umgibt. Hierbei sind die Hülse und der Außenring, insbesondere der Befestigungsflansch,
über radiale Verbindungsstege bevorzugt drehelastisch miteinander verbunden, vorzugsweise
ausschließlich über die radialen Verbindungsstege miteinander verbunden und ansonsten
durch einen Spalt, insbesondere einen Luftspalt, voneinander beabstandet. Der Spalt
kann zumindest teilweise mit einer elastischen Masse aufgefüllt sein, wodurch einer
Verschmutzung vorgebeugt wird. Bevorzugt umfasst zumindest ein Verbindungssteg die
Drehmomentmesseinrichtung oder einen Teil davon oder besteht zumindest ein Verbindungssteg
aus der Drehmomentmesseinrichtung oder ist zumindest ein Verbindungssteg mit der Drehmomentmesseinrichtung
oder einem Teil davon verbunden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Hülse und
der Außenring ausschließlich über die Verbindungsstege miteinander verbunden sind,
denn in diesem Fall erfolgt die Abstützung des Reaktions-Drehmoments ausschließlich
über die Verbindungsstege, weshalb das Reaktions-Drehmoment mittels der Drehmomentmesseinrichtung
an den Verbindungsstegen besonders präzise erfasst werden kann. Zweckmäßigerweise
befindet sich zwischen zwei in Umfangsrichtung des Befestigungsflansches benachbarten
Durchgangsbohrungen jeweils zumindest ein, bevorzugt genau ein Verbindungssteg. Es
ist auch möglich, zwischen zumindest einem Paar von in Umfangsrichtung des Befestigungsflansches
benachbarten Durchgangsbohrungen keinen Verbindungssteg vorzusehen. Beispielsweise
kann es zwei Paare von in Umfangsrichtung des Befestigungsflansches benachbarten Durchgangsbohrungen
geben, zwischen denen jeweils kein Verbindungssteg vorgesehen ist. Vorzugsweise liegen
sich die beiden Bereiche der Abstützanordnung, an denen kein Verbindungssteg vorgesehen
ist, radial gegenüber.
[0013] Die Hülse ist an einem axialen Endbereich, insbesondere ihrem axial hinteren Endbereich,
über die Verbindungsstege mit dem Außenring, insbesondere dem Befestigungsflansch,
verbunden und an dem gegenüberliegenden axialen Endbereich, insbesondere ihrem axial
vorderen Endbereich, mit einem Innen- oder Außengewindeabschnitt als Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel
versehen. Über den Innen- oder Außengewindeabschnitt kann die drehelastische Abstützanordnung
mit einem dazu korrespondierend ausgebildeten Innen- oder Außengewindeabschnitt des
Schraubendrehergehäuses oder eines zwischen der drehelastischen Abstützanordnung und
dem Schraubendrehergehäuse vorgesehenen Zwischenelements in Gewindeeingriff stehen.
Hierbei ist der korrespondierende Innen- oder Außengewindeabschnitt insbesondere am
axial hinteren Ende des Zwischenabschnitts vorgesehen. Vorzugsweise ist die Hülse
mit einem Außengewindeabschnitt und das Schraubendrehergehäuse oder das Zwischenelement
mit einem dazu korrespondierend ausgebildeten Innengewindeabschnitt versehen. Eine
derartige Schraubverbindung lässt sich zügig herstellen und auch wieder lösen.
[0014] Die in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung weisenden Seitenflächen
der Verbindungsstege können als planare Flächen ausgebildet sein. Außerdem können
die Verbindungsstege in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung jeweils
eine zumindest im Wesentlichen einheitliche Dicke aufweisen. Generell ist es vorteilhaft,
wenn die Verbindungsstege eine einheitliche oder zumindest im Wesentlichen einheitliche
Abmessung aufweisen. Denn dies erleichtert eine Kalibrierung der Drehmomentmesseinrichtung
und/oder der Drehmomentschrauberanordnung. In bevorzugter Weise sind die Verbindungsstege
in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung gleichmäßig voneinander beabstandet
angeordnet. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Drehmomentmesseinrichtung oder
Teile davon in die Verbindungsstege integriert oder daran angebracht sind, also die
Messung des Reaktions-Drehmoments an den Verbindungsstegen erfolgt. Denn in diesem
Fall lässt sich das Abtriebs-Drehmoment aufgrund der gleichmäßig entlang des Umfangs
des drehelastischen Verbindungselements verteilten Messpunkte besonders präzise erfassen.
[0015] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Drehmomentmesseinrichtung
zumindest einen Dehnungsmessstreifen, der derart angeordnet und/oder verschaltet ist,
dass damit ein Drehmoment messbar ist, und der bevorzugt nach dem Prinzip der Wheatstone-Brücke
zu einer oder mehreren Viertel-, Halb- und/oder Vollbrücken verschaltet ist. Hierbei
können mehrere Brücken zueinander in Reihe, parallel und/oder gemischt geschaltet
sein. Mittels Dehnungsmessstreifen lassen sich dehnende und stauchende Verformungen
messen. Denn Dehnungsmessstreifen ändern bereits bei geringen Verformungen ihren elektrischen
Widerstand. Zweckmäßigerweise ist der oder sind die Dehnungsmessstreifen derart ausgebildet
und/oder angeordnet und/oder verschaltet, dass sie jeweils bei einer durch ein Reaktions-Drehmoment
bewirkten Verformung ihren elektrischen Widerstand ändern und diese Widerstandsänderung
messbar ist und daraus wiederum das wirkende Drehmoment ableitbar ist. Vorzugsweise
ist der zumindest eine Dehnungsmessstreifen auf eine in Umfangsrichtung der drehelastischen
Abstützanordnung weisende Seitenfläche eines Verbindungsstegs aufgebracht. Insbesondere
ist auf die in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung weisenden Seitenflächen
der Verbindungsstege jeweils zumindest ein Dehnungsmessstreifen aufgebracht.
[0016] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Abstützanordnung
ein antriebsgehäuseseitiges Abstützelement, an dem die Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel
vorgesehen sind, und ein schraubendrehergehäuseseitiges Abstützelement, an dem die
Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel vorgesehen sind, aufweist. Hierbei kann eines
der beiden Abstützelemente mit wenigstens einer Aussparung und das andere Abstützelement
mit wenigstens einem dazu korrespondierend ausgebildeten, in die Aussparung hineinragenden
Vorsprung versehen sein, wobei jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden, in Umfangsrichtung
der Abstützanordnung weisenden Seitenflächen einer Aussparung und eines zugehörigen
Vorsprungs ein Spalt gebildet ist, und die Anordnung derart getroffen ist, dass die
Abstützung des Reaktions-Drehmoments in Umfangsrichtung der Abstützanordnung zwischen
den Seitenflächen erfolgt. Bevorzugt ist in wenigstens einem Spalt ein Teil der Drehmomentmesseinrichtung,
insbesondere wenigstens ein Piezoelement und/oder piezoelektrischer Sensor und/oder
piezoresistiver Sensor der Drehmomentmesseinrichtung angeordnet. Hierbei kann der
Teil der Drehmomentmesseinrichtung derart angeordnet, bevorzugt derart an wenigstens
einer der beiden Seitenflächen befestigt sein, dass bei einer Verringerung der Breite
des Spaltes bei einem gegeneinander Verdrehen der beiden Abstützelemente ein Druck
auf den in dem Spalt angeordneten Teil der Drehmomentmesseinrichtung ausgeübt wird,
der als elektrisches Signal detektierbar ist. Hierbei ist das elektrische Signal insbesondere
mittels einer Steuerungselektronik detektierbar.
[0017] Vorteilhafterweise ist das antriebsgehäuseseitige Abstützelement als ringförmiger
Befestigungsflansch ausgebildet und/oder ist das schraubendrehergehäuseseitige Abstützelement
als ringförmige Platte ausgebildet. Der wenigstens eine Vorsprung oder die wenigstens
eine Vertiefung kann an der dem antriebsgehäuseseitigen Abstützelement zugewandten
Stirnseite der ringförmigen Platte angeordnet sein. An der gegenüberliegenden Stirnseite
der ringförmigen Platte kann sich ein hülsenartiger Fortsatz befinden, der insbesondere
koaxial zu einer zentralen Bohrung der ringförmigen Platte angeordnet ist. Die Bohrung
und der Fortsatz der ringförmigen Platte bilden bevorzugt einen Teil einer zentralen
Durchgangsöffnung der Abstützanordnung, durch welche sich insbesondere ein Teil der
Abtriebswelle erstreckt und/oder in welche die Abstriebswelle hineinragt. Der hülsenartige
Fortsatz kann mit einem Innen- oder Außengewindeabschnitt als Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel
versehen sein, über welchen das schraubendrehergehäuseseitige Abstützelement mit einem
dazu korrespondierend ausgebildeten Innen- oder Außengewindeabschnitt des Schraubendrehergehäuses
oder eines zwischen dem schraubendrehergehäuseseitigen Abstützelement und dem Schraubendrehergehäuse
vorgesehenen Zwischenelement in Gewindeeingriff steht.
[0018] Vorteilhafterweise umfasst die Drehmomentmesseinrichtung zumindest einen Sensor,
wie etwa einen Widerstandssensor und/oder einen elektromagnetischen Sensor und/oder
einen Hallsensor und/oder einen magnetoresistiven Sensor und/oder einen galvanomagnetischen
Sensor und/oder einen optoelektronischen Sensor und/oder ein Piezoelement und/oder
einen piezoelektrischen Sensor und/oder einen piezoresistiven Sensor. Die Drehmomentmesseinrichtung
kann auch einen Sensor umfassen, der ausgebildet und/oder eingerichtet ist, um einen
Verdrehwinkel und/oder eine Position und/oder eine Verformung und/oder oder eine Verdrillung
und/oder eine Verdrehung und/oder eine Torsion und/oder eine Scherkraft und/oder eine
Scherung der insbesondere drehelastischen Abstützanordnung, insbesondere eines Bereichs
der Abstützanordnung, und/oder des Antriebsgehäuses zu erfassen. Bei der späteren
Umrechnung der von einem Sensor erhaltenen Messwerte auf das Reaktions-Drehmoment
kann insbesondere die Materialsteifigkeit der drehelastischen Abstützanordnung berücksichtigt
werden.
[0019] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehmomentmesseinrichtung
zumindest zwei Messeinrichtungselemente umfasst, die derart ausgebildet und/oder angeordnet
sind, dass sie bei einer rotatorischen Auslenkung der insbesondere drehelastischen
Abstützanordnung relativ zueinander verschoben werden. Bevorzugt ist zumindest ein
Messeinrichtungselement ein Sensor oder ein Teil eines Sensors. Der Sensor kann beispielsweise
einer der zuvor aufgeführten Sensoren sein. Besonders bevorzugt handelt es sich bei
den Messeinrichtungselementen um ein magnetfelderzeugendes Element und ein magnetfeldmessendes
Element. Als magnetfeldmessendes Element kommen beispielsweise ein Hallsensor und/oder
ein magnetoresistives Element in Frage. Die Verwendung von magnetfelderzeugenden und
magnetfeldmessenden Elementen ermöglicht verglichen mit anderen in Frage kommenden
Messeinrichtungselementen eine besonders präzise Erfassung des Abtriebs-Drehmoments.
Zudem lassen sich magnetfelderzeugende und magnetfeldmessende Elemente relativ einfach
montieren.
[0020] Falls die Abstützanordnung eine Hülse und einen Außenring, insbesondere einen Befestigungsflansch,
umfasst, die über Verbindungsstege miteinander verbunden sind, ist ein Messeinrichtungselement
der Drehmomentmesseinrichtung bevorzugt an einer radial außen liegenden Fläche der
Hülse, insbesondere auf einem Podest montiert, angeordnet. Vorzugsweise ist das Messeinrichtungselement
an einer radial außen liegenden Fläche des axialen Endbereichs der Hülse, an dem die
Hülse über die Verbindungsstege mit dem Außenring verbunden ist, insbesondere auf
einem Podest montiert, angeordnet. Ein weiteres Messeinrichtungselement der Drehmomentmesseinrichtung
ist vorzugsweise an einer radial innen liegenden Fläche des Außenrings, bevorzugt
des ringförmigen Befestigungsflansches, insbesondere auf einem Podest montiert, angeordnet.
Die Anordnung des einen Messeinrichtungselements an der Hülse und des anderen Messeinrichtungselements
an dem Außenring kann selbstverständlich auch vertauscht sein. Vorteilhafterweise
liegen sich die beiden Messeinrichtungselemente der Drehmomentmesseinrichtung gegenüber,
berühren sich jedoch insbesondere nicht. Die Drehmomentmesseinrichtung kann ausgebildet
und/oder eingerichtet sein, um eine Verschiebung ihrer beiden Messeinrichtungselemente
in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung relativ zueinander bei einem
gegeneinander Verdrehen der Hülse und des Außenrings, insbesondere des Befestigungsflansches,
zu erfassen. Eine Anordnung aus zwei gegenüberliegenden Messeinrichtungselementen
der Drehmomentmesseinrichtung kann anstelle eines Verbindungsstegs vorgesehen sein.
Außerdem kann die Anordnung in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung
insbesondere zwischen zwei benachbarten Durchgangsbohrungen des Befestigungsflansches
positioniert sein. Vorzugsweise ist in einem der Anordnung direkt radial gegenüberliegenden
Bereich der drehelastischen Abstützanordnung kein Verbindungssteg vorgesehen.
[0021] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Antriebsstrang ein Getriebe auf, das
sich an das axial vordere Ende des Motors anschließt und in dem Antriebsgehäuse angeordnet
ist. Hierbei kann das Antriebsgehäuse zweiteilig ausgebildet sein, wobei der Motor
in einem ersten, insbesondere axial hinteren Teil des Antriebsgehäuses angeordnet
ist und das Getriebe in einem zweiten, insbesondere axial vorderen Teil des Antriebsgehäuses
angeordnet ist. Weiterhin kann das Antriebsgehäuse in Radialrichtung durch einen Spalt,
insbesondere einen Luftspalt, von dem Schraubendrehergehäuse getrennt sein. Dies unterstützt
die drehbare Lagerung des Antriebsgehäuses im Schraubendrehergehäuse.
[0022] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Steuerungselektronik
vorgesehen ist, die mit der Drehmomentmesseinrichtung und dem Motor gekoppelt ist,
um den Motor in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Drehmomentmesseinrichtung auszuschalten.
Somit kann der Motor der Drehmomentschrauberanordnung automatisch ausgeschaltet werden,
sobald ein vorbestimmtes Solldrehmoment erreicht oder überschritten ist, wodurch Beschädigungen
einer mittels der Drehmomentschrauberanordnung hergestellten Schraubverbindung vermieden
werden. Bei der Steuerungselektronik kann es sich um eine an dem Schraubendrehergehäuse
angeordnete, insbesondere zumindest teilweise, gegebenenfalls vollständig innerhalb
des Schraubendrehergehäuses angeordnete, interne Steuerungselektronik, eine von dem
Schraubendrehergehäuse entfernt angeordnete, externe Steuerungselektronik und/oder
einen übergeordneten Kontroller handeln. Außerdem kann die Steuerungselektronik einen
Speicher, insbesondere einen RAM-Speicher, zum Speichern von mehreren vordefinierten
Solldrehmomenten und/oder eine Benutzerschnittstelle oder ein Einstell- und/oder Eingabemittel,
insbesondere einen berührungsempfindlichen Bildschirm, ein Jogwheel und/oder eine
Folientastatur, zum Einstellen eines insbesondere in dem Speicher gespeicherten Solldrehmoments
umfassen. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Drehmoment des Motors über
ein Poti insbesondere direkt an einem elektrischen Schraubendreher der Drehmomentschrauberanordnung
einstellbar und/oder speicherbar ist.
[0023] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden
Beschreibung von vier Ausführungsformen einer Drehmomentschrauberanordnung gemäß der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin
ist:
- Figur 1
- eine schematische Teilschnittansicht einer Drehmomentschrauberanordnung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Figur 2
- eine vergrößerte Ansicht des in Figur 1 mit dem Buchstaben "A" gekennzeichneten Bereichs
der Drehmomentschrauberanordnung;
- Figur 3
- eine vergrößerte Ansicht des in Figur 1 mit dem Buchstaben "A" gekennzeichneten Bereichs
der Drehmomentschrauberanordnung mit zusätzlich eingezeichnetem Drehmomentübertragungsweg;
- Figur 4
- eine vergrößerte Ansicht des in Figur 1 mit dem Buchstaben "B" gekennzeichneten Bereichs
der Drehmomentschrauberanordnung;
- Figur 5
- eine perspektivische Ansicht eines axial vorderen Bereichs der Drehmomentschrauberanordnung
gemäß der ersten Ausführungsform;
- Figur 6
- eine perspektivische Ansicht einer drehelastischen Abstützanordnung der Drehmomentschrauberanordnung
gemäß der ersten Ausführungsform;
- Figur 7
- eine Vorderansicht der drehelastischen Abstützanordnung aus Figur 6;
- Figur 8
- eine vergrößerte Ansicht des in Figur 7 mit dem Buchstaben "C" gekennzeichneten Bereichs
der drehelastischen Abstützanordnung;
- Figur 9
- eine weitere Vorderansicht der drehelastischen Abstützanordnung aus Figur 6;
- Figur 10
- eine Vorderansicht einer drehelastischen Abstützanordnung einer Drehmomentschrauberanordnung
gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Figur 11
- eine perspektivische Ansicht einer Abstützanordnung einer Drehmomentschrauberanordnung
gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Figur 12
- eine Vorderansicht eines antriebsgehäuseseitigen Abstützelements der Abstützanordnung
aus Figur 11;
- Figur 13
- eine schematische Teilschnittansicht der Drehmomentschrauberanordnung gemäß den ersten,
zweiten und dritten Ausführungsformen mit angedeuteter Position einer Abstützstelle
zwischen Antriebsgehäuse und Schraubendrehergehäuse;
- Figur 14
- eine vergrößerte Ansicht des axial vorderen Bereichs der Drehmomentschrauberanordnung
von Figur 13;
- Figur 15
- eine schematische Teilschnittansicht einer Drehmomentschrauberanordnung gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- Figur 16
- eine Veranschaulichung des Reaktions-Drehmoments in Bezug auf das Abtriebs-Drehmoment.
[0024] Die Figuren 1 bis 9 zeigen eine Drehmomentschrauberanordnung 1 gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Drehmomentschrauberanordnung 1 weist
einen elektrischen Schraubendreher 2 und eine mit diesem verbundene, externe Steuerungselektronik
3a auf. Der elektrische Schraubendreher 2 umfasst ein Schraubendrehergehäuse 4, das
aus einem axial vorderen Gehäuseabschnitt 4a, einem mittleren Gehäuseabschnitt 4b
und einem axial hinteren Gehäuseabschnitt 4c besteht.
[0025] Weiterhin weist der elektrische Schraubendreher 2 einen in den mittleren und axial
vorderen Gehäuseabschnitten 4a, 4b des Schraubendrehergehäuses 4 angeordneten Antriebsstrang
5 auf. Dieser weist ein in Radialrichtung durch einen Spalt 6, hier einen Luftspalt,
von dem Schraubendrehergehäuse 4 getrenntes, zweiteiliges Antriebsgehäuse 7, einen
in einem axial hinteren Teil 7a des Antriebsgehäuses 7 angeordneten Motor 8 in Form
eines Elektromotors, ein in einem axial vorderen Teil 7b des Antriebsgehäuses 7 angeordnetes
und mit dem Motor 8 verbundenes Getriebe 9, und eine Abtriebswelle 10 des Getriebes
9 auf. Die Abtriebswelle 10 ragt aus dem Antriebsgehäuse 7 an dessen axial vorderer
Stirnseite heraus. Das axial vordere Ende der Abtriebswelle 10 ist mit einem Bithalter
11 mit einer Bitaufnahme 12 zur Fixierung eines nicht dargestellten Schraubbits drehfest
verbunden. Des Weiteren umfasst der elektrische Schraubendreher 2 eine drehelastische
Abstützanordnung 13, welche an genau einer Abstützstelle 14 vorgesehen ist und über
welche das während des Betriebs der Drehmomentschrauberanordnung 1 auf das Antriebsgehäuse
7 ausgeübte Reaktions-Drehmoment an dem Schraubendrehergehäuse 4 abgestützt wird.
Das Antriebsgehäuse 7 ist an der Abstützstelle 14 über die drehelastische Abstützanordnung
13 mit dem Schraubendrehergehäuse 4 verbunden und ansonsten drehbar im Schraubendrehergehäuse
4 vorgesehen. Genauer gesagt ist die drehelastische Abstützanordnung 13 zwischen der
axial vorderen Stirnseite des Antriebsgehäuses 7 und dem Schraubendrehergehäuse 4
angeordnet und ist das Antriebsgehäuse 7 an seiner axial hinteren Stirnseite vorliegend
über ein Walzlager, hier ein Rillenkugellager 15 drehbar im Schraubendrehergehäuse
4 gelagert.
[0026] Darüber hinaus ist der elektrische Schraubendreher 2 mit einer Drehmomentmesseinrichtung
16 mit acht Dehnungsmessstreifen 16a ausgestattet. Die Drehmomentmesseinrichtung 16
ist ausgebildet und/oder eingerichtet, um das Abtriebs-Drehmoment der Abtriebswelle
10 in Form des abgestützten Reaktions-Drehmoments an der drehelastischen Abstützanordnung
13 zu erfassen.
[0027] Des Weiteren umfasst der elektrische Schraubendreher 2 eine Kupplungseinrichtung
17, über die der Bithalter 11 mit dem axial vorderen Ende der Abtriebswelle 10 drehfest
aber relativ zu dieser axial verschiebbar verbunden ist. Hierzu steht das axial hintere
Ende des Bithalters 11 mit der Kupplungseinrichtung 17 in drehfestem, aber axial verschiebbaren
Eingriff. Vorliegend ist der Bithalter 11 am axial vorderen Ende des Schraubendrehergehäuses
4 über eine ein Gleitlager umfassende Lageranordnung 18 axial verschiebbar geführt.
Die Kupplungseinrichtung 17 ist mit der Abtriebswelle 10 lösbar verbunden. Außerdem
ist die Kupplungseinrichtung 17 von einem Kupplungseinrichtungsgehäuse 19 umgeben,
das in dem axial vorderen Gehäuseabschnitt 4a des Schraubendrehergehäuses 4 angeordnet
und mit diesem lösbar verbunden, genauer gesagt an einer Verschraubungsstelle 20 verschraubt
ist. Der Bithalter 11 wird durch elastische Rückstellmittel 21 in Form einer Schraubendruckfeder
in eine axial vordere Ausgangslage gedrückt. Konkret stützt sich die Schraubendruckfeder
axial zwischen einer vorderen Stirnfläche der Kupplungseinrichtung 17 und einer rückseitigen
Stirnfläche des Bithalters 11 ab, wobei sie auf den axial hinteren Endabschnitt des
Bithalters 11 aufgesetzt ist, sodass sie diesen umgreift und durch diesen innenseitig
abgestützt wird.
[0028] Die drehelastische Abstützanordnung 13 weist einen von einem kreisringförmigen Befestigungsflansch
22 gebildeten Außenring auf. Der Befestigungsflansch 22 ist zwischen seinen beiden
Stirnseiten mit vier Durchgangsbohrungen 23 als Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel
versehen, über welche der Befestigungsflansch 22 lösbar mit der axial vorderen Stirnseite
des Antriebsgehäuses 7 verbunden ist. Die Durchgangsbohrungen 23 erstrecken sich jeweils
durch einen Bereich des Befestigungsflansches 22, an dem letzterer mittels radial
nach innen ragender Materialverstärkungen verstärkt ist. Konkret ist der Befestigungsflansch
22 mittels Befestigungsschrauben 24, die sich durch die Durchgangsbohrungen 23 erstrecken,
mit dem Antriebsgehäuse 7 verschraubt. Die Durchgangsbohrungen 23 sind in Umfangsrichtung
des Befestigungsflansches 22 gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet, und als
Stufenbohrungen mit einem antriebsgehäuseseitigen Abschnitt 23a kleineren Durchmessers
und einem sich daran anschließenden Abschnitt 23b größeren Durchmessers ausgebildet.
Wie insbesondere in Figur 5 zu erkennen ist, sind die Schraubenköpfe 25 der Befestigungsschrauben
24 jeweils in einem der Abschnitte 23a größeren Durchmessers versenkt.
[0029] Des Weiteren umfasst die drehelastische Abstützanordnung 13 eine Hülse 26, die eine
zentrale Durchgangsöffnung 27 der drehelastischen Abstützanordnung 13 definiert, durch
welche sich die Abtriebswelle 10 hindurch erstreckt. Die Hülse 26 ist von dem Befestigungsflansch
22 radial umgeben und an ihrem axial hinteren Endbereich mit dem Befestigungsflansch
22 über vier radiale Verbindungsstege 28 verbunden. Grundsätzlich kann die Hülse 26
jedoch über beliebig viele Verbindungsstege 28 mit dem Befestigungsflansch 22 verbunden
sein. Hierbei sind die Hülse 26 und der Befestigungsflansch 22 ausschließlich über
die Verbindungsstege 28 miteinander verbunden und ansonsten durch einen Spalt 29,
hier einen Luftspalt, voneinander beabstandet. Der Spalt 29 kann zumindest teilweise
mit einer elastischen Masse ausgefüllt sein. Zwischen zwei in Umfangsrichtung des
Befestigungsflansches 22 benachbarten Durchgangsbohrungen 23 befindet sich jeweils
mittig genau ein Verbindungssteg 28. Auch eine außermittige Anordnung der Verbindungsstege
28 ist möglich. Die Verbindungsstege 28 sind in Umfangsrichtung der drehelastischen
Abstützanordnung 13 also gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Außerdem
weisen die Verbindungsstege 28 in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung
13 jeweils eine einheitliche Dicke auf. Generell muss die Dicke jedoch nicht einheitlich
sein. Die in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung 13 weisenden Seitenflächen
30 der Verbindungsstege 28 sind als planare Flächen ausgebildet.
[0030] Darüber hinaus ist die Hülse 26 an ihrem axial vorderen Endbereich mit einem Außengewindeabschnitt
31 als Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel versehen. Über den Außengewindeabschnitt
31 steht die Hülse 26 mit einem dazu korrespondierend ausgebildeten Innengewindeabschnitt
32 am axial hinteren Ende des Kupplungseinrichtungsgehäuses 19 in Gewindeeingriff.
Auf diese Weise ist die drehelastische Abstützanordnung 13 mit dem Schraubendrehergehäuse
4 über das Kupplungseinrichtungsgehäuse 19 als Zwischenelement verbunden.
[0031] Außerdem ist die Drehmomentmesseinrichtung 16 mit der drehelastischen Abstützanordnung
13 verbunden und ausgebildet und/oder eingerichtet, um das Reaktions-Drehmoment axial
zwischen den Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmitteln und den Antriebsgehäuse-Verbindungsmitteln
zu erfassen. Hierzu ist vorliegend auf jede Seitenfläche 30 der Verbindungsstege 28
ein Dehnungsmessstreifen 16a aufgebracht. Die Dehnungsmessstreifen 16a sind derart
verschaltet, dass damit ein Reaktions-Drehmoment messbar ist. In einer hier nicht
dargestellten weiteren Ausführungsform kann ein einziger Dehnungsmessstreifen 16a
vorgesehen sein, der auf eine Seitenfläche 30 eines der Verbindungsstege 28 aufgebracht
ist.
[0032] Weiterhin weist der elektrische Schraubendreher 2 eine interne Steuerungselektronik
3b auf, die zusammen mit der externen Steuerungselektronik 3a als Steuerungselektronik
3 der Schraubendreheranordnung 1 bezeichnet wird. Die interne Steuerungselektronik
3b ist innerhalb des axial hinteren Gehäuseabschnitts 4c des Schraubendrehergehäuses
4 angeordnet. Die externe Steuerungselektronik 3a liegt außerhalb des elektrischen
Schraubendrehers 2 und umfasst einen Speicher 33 mit darin gespeicherten vordefinierten
Solldrehmomenten und eine Benutzerschnittstelle 34 in Form eines berührungsempfindlichen
Bildschirms. Die interne Steuerungselektronik 3b ist am axial hinteren Ende des Schraubendrehergehäuses
4 über eine Übertragungsleitung 35 mit der externen Steuerungselektronik 3a verbunden.
Die Steuerungselektronik 3 ist mit der Drehmomentmesseinrichtung 16 und dem Motor
8 gekoppelt, um den Motor 8 in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Drehmomentmesseinrichtung
16 auszuschalten. In einer hier nicht dargestellten weiteren Ausführungsform weist
die Drehmomentschrauberanordnung 1 lediglich eine interne Steuerungselektronik 3b
und keine externe Steuerungselektronik 3a auf. In diesem Fall kann die interne Steuerungselektronik
3b die Aufgaben der externen Steuerungselektronik 3a mitübernehmen. Hierzu kann die
interne Steuerungselektronik 3b den Speicher 33 und/oder die Benutzerschnittstelle
34 umfassen.
[0033] Figur 10 zeigt eine drehelastische Abstützanordnung 13 einer Drehmomentschrauberanordnung
1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die zweite Ausführungsform
ist im Wesentlichen identisch zu der ersten Ausführungsform, weshalb im Folgenden
nur auf die Unterschiede der zweiten Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform
eingegangen wird.
[0034] Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich
durch eine leicht veränderte Ausgestaltung der drehelastischen Abstützanordnung 13.
Denn die Hülse 26 der drehelastischen Abstützanordnung 13 ist an ihrem axial hinteren
Endbereich mit dem Befestigungsflansch 22 der drehelastischen Abstützanordnung 13
lediglich über zwei anstatt vier radiale Verbindungsstege 28 verbunden. Hierbei liegen
sich die beiden Verbindungsstege 28 radial gegenüber. Zwischen zwei Paaren von in
Umfangsrichtung des Befestigungsflansches 22 benachbarten Durchgangsbohrungen 23 sind
also keine Verbindungsstege 28 vorgesehen. Diese Bereiche ohne Verbindungsstege 28
liegen sich ebenfalls radial gegenüber. Außerdem umfasst die Drehmomentmesseinrichtung
16 keine Dehnungsmessstreifen 16a, sondern anstatt dessen zwei Messeinrichtungselemente,
bei denen es sich um ein magnetfelderzeugendes Element, hier einen Magneten 16b, und
ein magnetfeldmessendes Element, hier einen Hallsensor 16c, handelt. Der Magnet 16b
ist an einer radial außen liegenden Fläche 36 der Hülse 26 auf einem Podest 37 montiert
angeordnet und der Hallsensor 16c ist an einer radial innen liegenden Fläche 38 des
ringförmigen Befestigungsflansches 22 auf einem weiteren Podest 39 montiert angeordnet.
In einer hier nicht dargestellten weiteren Ausführungsform kann der Magnet 16b an
der Fläche 38 und der Hallsensor 16c an der Fläche 36 auf einem jeweiligen Podest
37, 39 montiert angeordnet sein. Der Magnet 16b und der Hallsensor 16c liegen sich
direkt gegenüber, berühren sich jedoch nicht. Die Anordnung aus den beiden Podesten
37, 39, dem Magneten 16c und dem Hallsensor 16c befindet sich an einer Position, an
der in der ersten Ausführungsform ein weiterer Verbindungssteg 28 vorgesehen ist.
[0035] Die Figuren 11 und 12 zeigen eine Abstützanordnung 13 einer Drehmomentschrauberanordnung
1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die dritte Ausführungsform
ist im Wesentlichen identisch zu den ersten und zweiten Ausführungsformen, weshalb
im Folgenden nur auf die Unterschiede der dritten Ausführungsform gegenüber den ersten
und zweiten Ausführungsformen eingegangen wird.
[0036] Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von den ersten und zweiten Ausführungsformen
lediglich durch eine veränderte Ausgestaltung der Abstützanordnung 13. Diese besteht
bei der dritten Ausführungsform aus zwei separaten Elementen, weshalb das Antriebsgehäuse
7 über die Abstützanordnung 13 nicht mit dem Schraubendrehergehäuse 4 verbunden ist.
Genauer gesagt weist die Abstützanordnung 13 ein antriebsgehäuseseitiges Abstützelement
40 und ein schraubendrehergehäuseseitiges Abstützelement 41 auf, die mit ihren einander
zuweisenden Stirnseiten 43, 46 aneinander anliegen. Das antriebsgehäuseseitige Abstützelement
40 ist als ringförmiger Befestigungsflansch 22 mit vier Durchgangsbohrungen 23 als
Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel und einer zentralen Bohrung 42 ausgebildet. Darüber
hinaus ist das antriebsgehäuseseitige Abstützelement 40 an seiner dem schraubendrehergehäuseseitigen
Abstützelement 41 zugewandten Stirnseite 43 mit einer Aussparung 44 versehen. Das
schraubendrehergehäuseseitige Abstützelement 41 ist als ringförmige Platte 45 ausgebildet,
an deren dem antriebsgehäuseseitigen Abstützelement 40 zugewandten Stirnseite 46 ein
zu der Aussparung 44 korrespondierend ausgebildeter und in diese hineinragender Vorsprung
47 angeordnet ist. An der gegenüberliegenden Stirnseite 48 der ringförmigen Platte
45 befindet sich ein hülsenartiger Fortsatz 49, der koaxial zu einer zentralen Bohrung
50 der ringförmigen Platte 45 angeordnet ist. Hierbei bilden die zentrale Bohrung
50 der ringförmigen Platte 45, der Fortsatz 49 und die zentrale Bohrung 42 des Befestigungsflansches
22 die zentrale Durchgangsöffnung 27 der Abstützanordnung 13. Der hülsenartige Fortsatz
49 ist mit einem Außengewindeabschnitt 51 als Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel
versehen, über welchen das schraubendrehergehäuseseitige Abstützelement 41 mit dem
dazu korrespondierend ausgebildeten Innengewindeabschnitt 32 am axial hinteren Ende
des Kupplungseinrichtungsgehäuses 19 in Gewindeeingriff steht.
[0037] Bei der dritten Ausführungsform ist jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden, in
Umfangsrichtung der Abstützanordnung 13 weisenden Seitenflächen 52 der Aussparung
44 und des Vorsprungs 47 ein Spalt 53 gebildet. Die Anordnung ist derart getroffen,
dass die Abstützung des Reaktions-Drehmoments in Umfangsrichtung der Abstützanordnung
13 zwischen den Seitenflächen 52 erfolgt. Vorliegend gibt es also insgesamt zwei Spalte
53, in denen jeweils ein Piezoelement 16d der Drehmomentmesseinrichtung 16 angeordnet
ist. An der Abstützanordnung 13 gemäß der dritten Ausführungsform sind also Piezoelemente
16d anstatt Dehnungsmessstreifen 16a beziehungsweise anstatt eines Magneten 16b und
eines Hallsensors 16c vorgesehen. Genauer gesagt sind die beiden Piezoelemente 16d
jeweils an einer zu dem antriebsgehäuseseitigen Abstützelement 40 gehörenden Seitenfläche
52 eines Spalts 53 befestigt.
[0038] Die Figuren 13 und 14 zeigen schematische Teilschnittansichten der Drehmomentschrauberanordnung
1 gemäß den ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen. Diese sollen lediglich
dazu dienen, die Lage der Abstützstelle 14 zu verdeutlichen. Im Falle der ersten,
zweiten und dritten Ausführungsformen liegt die Abstützstelle 14 am axial vorderen
Ende des Antriebsgehäuses 7. Konkret ist die Abstützanordnung 13 zwischen der axial
vorderen Stirnseite des Antriebsgehäuses 7 und dem Schraubendrehergehäuse 4 angeordnet.
[0039] Figur 15 zeigt eine schematische Teilschnittansicht einer Drehmomentschrauberanordnung
1 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vierte Ausführungsform
unterscheidet sich von den ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen dadurch,
dass die Abstützstelle 14 am axial hinteren Ende des Antriebsgehäuses 7 liegt. Bei
der Abstützanordnung 13, über welche das auf das Antriebsgehäuse 7 ausgeübte Reaktions-Drehmoment
an der Abstützstelle 14 an dem Schraubendrehergehäuse 4 abgestützt wird, handelt es
sich beispielsweise um eine der im Zusammenhang mit den ersten drei Ausführungsformen
beschriebenen Abstützanordnungen 13. Bei der vierten Ausführungsform der Erfindung
ist das Antriebsgehäuse 7 entsprechend an seinem axial vorderen Ende drehbar im Schraubendrehergehäuse
4 gelagert.
[0040] Die erfindungsgemäße Drehmomentschrauberanordnung 1 gemäß der zuvor beschriebenen
vier Ausführungsformen kann nach dem im Folgenden erläuterten Verfahren betrieben
werden.
[0041] An der externen Steuerungselektronik 3a kann ein Benutzer über die Benutzerschnittstelle
34 zunächst ein gewünschtes Solldrehmoment einstellen, indem er das gewünschte Solldrehmoment
eingibt oder aus mehreren vordefinierten und in dem Speicher 33 gespeicherten Auswahlmöglichkeiten
auswählt. Im Anschluss daran wird der Schraubendreher 2 durch den Benutzer mit einem
in der Bitaufnahme 12 des Bithalters 11 fixierten Schraubbit gegen eine zu drehende
Schraube gepresst und der Schraubendreher 2 entweder automatisch bei Erreichen einer
gewünschten Anpresskraft oder manuell durch den Benutzer aktiviert, also der Motor
8 eingeschaltet. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren weder der Schraubbit,
noch die Schraube dargestellt.
[0042] Beim Drehen der Schraube mittels des Schraubendrehers 2 wird durch das Abtriebs-Drehmoment
der Abtriebswelle 10 ein auf das Antriebsgehäuse 7 ausgeübtes Reaktions-Drehmoment
bewirkt, welches an der Abstützstelle zwischen dem Antriebsgehäuse 7 und dem Schraubendrehergehäuse
4 über die Abstützanordnung 13 abgestützt wird. Mittels der Drehmomentmesseinrichtung
16 wird das Abtriebs-Drehmoment der Abtriebswelle 10 in Form des abgestützten Reaktions-Drehmoments
an der Abstützanordnung 13 erfasst. Beispielsweise im Falle der ersten Ausführungsform
der Erfindung, also im Falle des Einsatzes von Dehnungsmessstreifen 16a, erfolgt die
Drehmomenterfassung über die Messung einer Verformung der drehelastischen Abstützanordnung
13, insbesondere der Verbindungsstege 28 oder des Befestigungsflansches 22. Beispielsweise
im Falle der zweiten Ausführungsform der Erfindung, also im Falle des Einsatzes eines
Magneten 16b und eines Hallsensors 16c, erfolgt die Drehmomenterfassung über die Messung
einer Verschiebung und/oder Verdrehung des Magneten 16b und des Hallsensors 16c in
Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung 13 relativ zueinander bei einer
rotatorischen Auslenkung der drehelastischen Abstützanordnung 13, also einem gegeneinander
Verdrehen der Hülse 26 und des Befestigungsflansches 22. Im Falle der dritten Ausführungsform
der Erfindung, also im Falle des Einsatzes von Piezoelementen 16d, erfolgt die Drehmomenterfassung,
indem bei einer Verringerung der Breite eines Spaltes 53 bei einem gegeneinander Verdrehen
der beiden Abstützelemente 40, 41 ein Druck auf das in dem Spalt 53 angeordnete Pizeoelement
16d ausgeübt wird, der als elektrisches Signal detektierbar ist. Auf diese Weise lässt
sich das Abtriebs-Drehmoment über das Reaktions-Drehmoment verglichen mit vorbekannten
Drehmomentschrauberanordnungen deutlich präziser erfassen. Bei Bedarf kann die Messung
noch mit einem erfassten Motorstrom des Motors 8 verglichen werden.
[0043] Das erfasste Reaktions-Drehmoment wird dann mittels der Steuerungselektronik 3 mit
dem voreingestellten gewünschten Solldrehmoment verglichen. Sobald das Solldrehmoment
erreicht oder überschritten ist, bewirkt die Steuerungselektronik 3 eine automatische
Abschaltung des Motors 8. Auf diese Weise können Beschädigungen einer mittels der
Drehmomentschrauberanordnung 1 hergestellten Schraubverbindung vermieden werden.
[0044] Bei Bedarf kann eine Kalibrierung der Drehmomentschrauberanordnung 1 insbesondere
über die Steuerungselektronik 3 erfolgen. Hierbei wird ein zertifiziertes Messverfahren
verwendet, welches mit den erfassten Messwerten aus dem Schraubendreher 2 verglichen
wird. Je nach Höhe der Abweichung der Messwerte werden dann die erfassten Messwerte
des Schraubendrehers 2 angepasst.
[0045] Figur 16 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Abtriebs-Drehmoment M
ab der Abtriebswelle 10 und dem mittels der Drehmomentmesseinrichtung 16 erfassten Reaktions-Drehmoments
M, wobei gilt: M = - M
ab
Bezugszeichenliste
[0046]
- 1
- Drehmomentschrauberanordnung
- 2
- Schraubendreher
- 3
- Steuerungselektronik
- 3a
- externe Steuerungselektronik
- 3b
- interne Steuerungselektronik
- 4
- Schraubendrehergehäuse
- 4a
- axial vorderer Gehäuseabschnitt
- 4b
- mittlerer Gehäuseabschnitt
- 4c
- axial hinterer Gehäuseabschnitt
- 5
- Antriebsstrang
- 6
- Spalt
- 7
- Antriebsgehäuse
- 7a
- axial hinterer Teil des Antriebsgehäuses
- 7b
- axial vorderer Teil des Antriebsgehäuses
- 8
- Motor
- 9
- Getriebe
- 10
- Abtriebswelle
- 11
- Bithalter
- 12
- Bitaufnahme
- 13
- Abstützanordnung
- 14
- Abstützstelle
- 15
- Walzlager
- 16
- Drehmomentmesseinrichtung
- 16a
- Dehnungsmessstreifen
- 16b
- Magnet
- 16c
- Hallsensor
- 16d
- Piezoelement
- 17
- Kupplungseinrichtung
- 18
- Lageranordnung
- 19
- Kupplungseinrichtungsgehäuse
- 20
- Verschraubungsstelle
- 21
- elastische Rückstellmittel
- 22
- Befestigungsflansch
- 23
- Durchgangsbohrung
- 23a
- Abschnitt kleineren Durchmessers
- 23b
- Abschnitt größeren Durchmessers
- 24
- Befestigungsschraube
- 25
- Schraubenkopf
- 26
- Hülse
- 27
- zentrale Durchgangsöffnung der Abstützanordnung
- 28
- Verbindungssteg
- 29
- Spalt
- 30
- Seitenfläche
- 31
- Außengewindeabschnitt
- 32
- Innengewindeabschnitt
- 33
- Speicher
- 34
- Benutzerschnittstelle
- 35
- Übertragungsleitung
- 36
- Fläche
- 37
- Podest
- 38
- Fläche
- 39
- Podest
- 40
- antriebsgehäuseseitiges Abstützelement
- 41
- schraubendrehergehäuseseitiges Abstützelement
- 42
- zentrale Bohrung des Befestigungsflansches
- 43
- Stirnseite
- 44
- Aussparung
- 45
- ringförmige Platte
- 46
- Stirnseite
- 47
- Vorsprung
- 48
- Stirnseite
- 49
- hülsenartiger Fortsatz
- 50
- zentrale Bohrung der ringförmigen Platte
- 51
- Außengewindeabschnitt
- 52
- Seitenfläche
- 53
- Spalt
1. Drehmomentschrauberanordnung (1) mit einem Schraubendrehergehäuse (4), einem in dem
Schraubendrehergehäuse (4) angeordneten Antriebsstrang (5), der ein Antriebsgehäuse
(7), einen in dem Antriebsgehäuse (7) angeordneten Motor (8), insbesondere einen Elektromotor,
und eine Abtriebswelle (10) aufweist, die aus dem Antriebsgehäuse (7) an dessen axial
vorderer Stirnseite herausragt und deren axial vorderes Ende einen Bithalter (11)
zur Fixierung eines Schraubbits umfasst oder mit einem solchen drehfest verbindbar
ist, und einer Drehmomentmesseinrichtung (16), wobei an genaueiner Abstützstelle (14)
eine Abstützanordnung (13) vorgesehen ist, über welche das während des Betriebs der
Drehmomentschrauberanordnung (1) auf das Antriebsgehäuse (7) ausgeübte Reaktions-Drehmoment
an dem Schraubendrehergehäuse (4) abgestützt wird, und das Antriebsgehäuse (7) ansonsten
drehbar im Schraubendrehergehäuse (4) vorgesehen oder gelagert ist, und wobei die
Drehmomentmesseinrichtung (16), die insbesondere an der Abstützanordnung (13) vorgesehen
ist, ausgebildet und/oder eingerichtet ist, um das Abtriebs-Drehmoment der Abtriebswelle
(10) in Form des abgestützten Reaktions-Drehmoments an der Abstützanordnung (13) zu
erfassen,
dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgehäuse (7) an der Abstützstelle (14) über die Abstützanordnung (13)
mit dem Schraubendrehergehäuse (4) verbunden ist,
dass die Abstützanordnung (13) Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel aufweist, die ausgebildet
und/oder eingerichtet sind, um die Abstützanordnung (13) lösbar mit dem Antriebsgehäuse
(7) zu verbinden, und Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel umfasst, die ausgebildet
und/oder eingerichtet sind, um die Abstützanordnung (13) mit dem Schraubendrehergehäuse
(4) oder mit einem zwischen dem Schraubendrehergehäuse (4) und der Abstützanordnung
(13) vorgesehenen Zwischenelement zu verbinden,
dass die Abstützanordnung (13) als drehelastische Abstützanordnung (13) ausgebildet
ist und eine Hülse (26) umfasst, an der die Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel
ausgebildet sind, und einen die Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel aufweisenden Außenring
umfasst, der die Hülse (26) radial umgibt, wobei die Hülse (26) und der Außenring,
über radiale Verbindungsstege (28) bevorzugt drehelastisch miteinander verbunden sind,
und
dass die Hülse (26) an einem axialen Endbereich, insbesondere ihrem axial hinteren
Endbereich, über die Verbindungsstege (28) mit dem Au-ßenring verbunden ist und an
dem gegenüberliegenden axialen Endbereich, insbesondere ihrem axial vorderen Endbereich,
mit einem Innen- oder Außengewindeabschnitt (31) als Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel
versehen ist, über welchen die drehelastische Abstützanordnung (13) mit einem dazu
korrespondierend ausgebildeten Innen- oder Außengewindeabschnitt (32) des Schraubendrehergehäuses
(4) oder eines zwischen der drehelastischen Abstützanordnung (13) und dem Schraubendrehergehäuse
(4) vorgesehenen Zwischenelements in Gewindeeingriff steht, wobei der korrespondierende
Innen- oder Außengewindeabschnitt (32) insbesondere am axialhinteren Ende des Zwischenabschnitts
vorgesehen ist.
2. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützanordnung (13) zwischen einem axialen Ende des Antriebsgehäuses (7), bevorzugt
einer axialen Stirnseite des Antriebsgehäuses (7), und dem Schraubendrehergehäuse
(4) angeordnet ist, und das Antriebsgehäuse (7) insbesondere an seinem der Abstützanordnung
(13) axial gegenüberliegenden Ende, bevorzugt stirnseitig, über ein Lager, insbesondere
ein Walzlager (15), bevorzugt ein Rillenkugellager, drehbar im Schraubendrehergehäuse
(4) gelagert ist.
3. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützanordnung (13) mit dem Schraubendrehergehäuse (4) über ein Zwischenelement
verbunden ist, wobei bevorzugt das Zwischenelement mit der Abstützanordnung (13) und/oder
dem Schraubendrehergehäuse (4) lösbar verbunden, insbesondere verschraubt ist.
4. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungseinrichtung (17) vorgesehenist, über die ein Bithalter (11) mit der
Abtriebswelle (10), insbesondere dem axial vorderen Ende der Abtriebswelle (10), drehtest
aber relativ zu dieser axial verschiebbar verbunden ist, wobei die Kupplungseinrichtung
(17) mit der Abtriebswelle (10) verbunden, bevorzugt lösbar verbunden, insbesondere
verschraubt ist und das axial hintere Ende des Bithalters (11) mit der Kupplungseinrichtung
(17) in drehfestem, aber axial verschiebbaren Eingriff steht, wobei insbesondere elastische
Rückstellmittel (21), wie etwa eine Schraubendruckfeder, Tellerfeder und/oder Gummifeder
vorgesehen sind, welche sich zwischen der Kupplungseinrichtung (17) und dem Bithalter
(11) abstützen und den Bithalter (11) in eine axial vordere Ausgangslage drücken,
wobei die elastischen Rückstellmittel (21) den Bithalter (11) bevorzugt umgreifen,um
durch diesen innenseitig abgestützt zu werden.
5. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (17) von einem Kupplungseinrichtungsgehäuse (19) umgeben
ist, das in dem axial vorderen Endabschnitt des Schraubendrehergehäuses (4) angeordnet
und mit diesem lösbar verbunden, insbesondere verschraubt ist, wobei bevorzugt die
Abstützanordnung (13) mit dem Schraubendrehergehäuse (4) über das Kupplungseinrichtungsgehäuse
(19) als Zwischenelement verbunden ist.
6. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentmesseinrichtung (16) ausgebildet und/oder eingerichtet ist, um das
Reaktions-Drehmoment axial zwischen den Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmitteln
und den Antriebsgehäuse-Verbindungsmitteln zu erfassen und/oder
dass zumindest ein Verbindungssteg (28) die Drehmomentmesseinrichtung (16) oder einen
Teil davon umfasst oder aus der Drehmomentmesseinrichtung (16) besteht oder mit der
Drehmomentmesseinrichtung (16) oder einemTeil davon verbunden ist und/oder
dass die Hülse (26) und der Außenring ausschließlich über die radialen Verbindungsstege
(28) miteinander verbunden und ansonsten durch einen Spalt (29) voneinander beabstandet
sind, wobei der Spalt (29) insbesondere zumindest teilweise mit einer elastischen
Masse aufgefüllt ist.
7. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützanordnung (13) als Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel einen ringförmigen,
insbesondere kreisringförmigen Befestigungsflansch (22) umfasst, welcher insbesondere
den Außenring der Antriebgehäuse-Verbindungsmittel bildet, der zwischen seinen beiden
Stirnseiten Durchgangsbohrungen (23) aufweist, über welche der Befestigungsflansch
(22) an einer Stirnseite des Antriebsgehäuses (7) verbunden ist.
8. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützanordnung (13) ein antriebsgehäuseseitiges Abstützelement (40), an dem
die Antriebsgehäuse-Verbindungsmittel vorgesehen sind, und ein schraubendrehergehäuseseitiges
Abstützelement (41), an dem die Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel vorgesehen
sind, aufweist und eines der beiden Abstützelemente (40, 41) mit wenigstens einer
Aussparung (44) und das andere Abstützelement (40, 41) mit wenigstens einem dazu korrespondierend
ausgebildeten, in die Aussparung (44) hineinragenden Vorsprung (47) versehen ist,
wobei jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden, in Umfangsrichtung derAbstützanordnung
(13) weisenden Seitenflächen (52) einer Aussparung (44) und eines zugehörigen Vorsprungs
(47) ein Spalt (53) gebildet ist, und die Anordnung derart getroffen ist, dass die
Abstützung des Reaktions-Drehmoments in Umfangsrichtung der Abstützanordnung (13)
zwischenden Seitenflächen (52) erfolgt, wobei insbesondere in wenigstens einem Spalt
(53) ein Teil der Drehmomentmesseinrichtung (16), insbesondere wenigstens ein Piezoelement
(16d) und/oder piezoelektrischer Sensor und/oder piezoresistiver Sensor der Drehmomentmesseinrichtung
(16), derart angeordnet ist, bevorzugt derart an wenigstens einer der beiden Seitenflächen
(52) befestigt ist, dass bei einer Verringerung der Breite des Spaltes (53) bei einem
gegeneinander Verdrehen der beiden Abstützelemente (40, 41) ein Druck auf den indem
Spalt (53) angeordneten Teil der Drehmomentmesseinrichtung (16) ausgeübt wird, der
als elektrisches Signal detektierbar ist.
9. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das antriebsgehäuseseitige Abstützelement (40) als ringförmiger Befestigungsflansch
(22) ausgebildet ist und/oder das schraubendrehergehäuseseitige Abstützelement (41)
als ringförmige Platte (45) ausgebildet ist, an deren dem antriebsgehäuseseitigen
Abstützelement (40) zugewandten Stirnseite (46) der wenigstens eine Vorsprung (47)
oder die wenigstens eine Vertiefung angeordnet ist und an deren gegenüberliegenden
Stirnseite (48) sich ein hülsenartiger Fortsatz (49) befindet, der koaxial zueiner
zentralen Bohrung (50) der ringförmigen Platte (45) angeordnet ist,
wobei insbesondere der hülsenartige Fortsatz (49) mit einem Innen- oder Außengewindeabschnitt
(51) als Schraubendrehergehäuse-Verbindungsmittel versehen ist, über welchen das schraubendrehergehäuseseitige
Abstützelement (41) mit einem dazu korrespondierend ausgebildeten Innen- oder Außengewindeabschniss
(32) des Schraubendrehergehäuses (4) oder eines zwischen dem schraubendrehergehäuseseitigen
Abstützelement (41) und den Schraubendrehergehäuse (4) vorgesehenen Zwi schenelements
in Gewindeeingriff steht.
10. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützanordnung (13) eine zentrale Durchgangsöffnung (27) umfasst, welche von
der Hülse (26) definiertwird, durch welche sich insbesondere ein Teil der Abtriebswelle
(10) erstreckt und/oder in welche die Abtriebswelle (10) insbesondere hineinragt,
und die Hülse (26) und der Außenring ausschließlich über die radialen Verbindungsstege
(28) miteinander verbunden und ansonsten durch einen Spalt (29) voneinander beabstandet
sind, wobei der Spalt (29) insbesondere zumindest teilweise mit einer elastischen
Masse aufgefüllt ist.
11. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (50) und der Fortsatz (49) einen Teil der zentralen Durchgangsöffnung
(27) der Abstützanordnung (13) bilden.
12. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentmesseinrichtung (16) zumindest einen Dehnungsmessstreifen (16a) umfasst,
der derart angeordnet und/oder verschaltet ist, dass damit ein Drehmoment messbar
ist, und der bevorzugt nach dem Prinzip der Wheatstone-Brücke zu einer oder mehreren
Viertel-, Halb- und/oder Vollbrücken verschaltet ist, wo bei insbesondere mehrere
Brücken zueinander in Reihe, parallel und/oder gemischt geschaltet sind, wobei bevorzugt
der zumindest eine Dehnungsmessstreifen (16a) auf eine in Umfangsrichtung der drehelastischen
Abstützanordnung (13) weisende Seitenfläche (30) eines Verbindungsstegs (28) aufgebracht
ist, wobei insbesondere auf die in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung
(13) weisenden Seitenflächen (30) der Verbindungsstege (28) jeweils zumindest ein
Dehnungsmessstreifen (16a) aufgebracht ist.
13. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung (13) weisenden Seitenflächen
(30) der Verbindungsstege (28) als planare Flächen ausgebildet sind und/oder die Verbindungsstege
(28) in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung (13) jeweils eine zumindest
im Wesentlichen einheitliche Dicke aufweisen und/oder die Verbindungsstege (28) in
Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung (13) gleichmäßig voneinander
beabstandet angeordnet sind.
14. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentmesseinrichtung (16) zumindest einen Sensor umfasst, wie etwa einen
Widerstandssensor und/oder einen elektromagnetischen Sensor und/oder einen Hallsensor
(16c) und/oder einen magnetoresistiven Sensor und/oder einen galvanomagnetischen Sensor
und/oder einen optoelektronischen Sensor und/oder einen Sensor, der ausgebildet und/oder
eingerichtet ist, um einen Verdrehwinkel und/oder eine Position und/oder eine Verformung
und/oder oder eine Verdrillung und/oder eine Verdrehung und/oder eine Torsion und/oder
eine Scherkraft und/oder eine Scherung der insbesondere drehelastischen Abstützanordnung
(13), insbesondere eines Bereichs der Abstützanordnung (13), und/oder des Antriebsgehäuses
(7) zu erfassen und/oder
dass die Drehmomentmesseinrichtung (16) zumindest zwei Messeinrichtungselemente umfasst,
die derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass sie bei einer rotatorischen
Auslenkung der insbesondere drehelastischen Abstützanordnung (13) relativ zueinander
verschoben werden, und von denen zumindest eines ein Sensor oder ein Teil eines Sensor
ist, wobei es sich bei den Messeinrichtungselementen insbesondere um ein magnetfelderzeugendes
Element (16b) und ein magnetfeldmessendes Element, wieetwa einen Hallsensor (16c)
und/oder ein magnetoresistives Element, handelt, und/oder
dass ein Messeinrichtungselement der Drehmomentmesseinrichtung (16) an einer radial
außen liegenden Fläche (36) der Hülse (26), insbesondere auf einem Podest (37) montiert,
angeordnet ist und ein weiteres Messeinrichtungselement der Drehmomentmesseinrichtung
(16) an einer radial innen liegenden Fläche (38) des Außenrings, bevorzugt des ringförmigen
Befestigungsflansches (22), insbesondere auf einem Podest (39) montiert, angeordnet
ist, oder umgekehrt, wobei sich die beiden Messeinrichtungselemente der Drehmomentmesseinrichtung
(16) gegenüberliegen, insbesondere jedoch nicht berühren, und die Drehmomentmesseinrichtung
(16) ausgebildet und/oder eingerichtet ist, um eine Verschiebung ihrer beiden Messeinrichtungselemente
in Umfangsrichtung der drehelastischen Abstützanordnung (13) relativ zueinander bei
einem gegeneinander Verdrehen der Hülse (26) und des Außenrings, insbesondere des
Befestigungsflansches (22), zu erfassen, und wobei bevorzugt,
die Anordnung aus den beiden gegenüberliegenden Messeinrichtungselementen der Drehmomentmesseinrichtung
(16) anstelle eines Verbindungsstegs (28) vorgesehen ist und die Anordnung in Umfangsrichtung
der drehelastischen Abstützanordnung (13) insbesondere zwischen zwei benachbarten
Durchgangsbohrungen (23) des Befestigungsflansches (22) positioniert ist.
15. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungselektronik (3) vorgesehen ist, die mit der Drehmomentmesseinrichtung
(16) und dem Motor (8) gekoppelt ist, um den Motor (8) in Abhängigkeit von Ausgangssignalen
der Drehmomentmesseinrichtung (16) auszuschalten, wobei
es sich bei der Steuerungselektronik (3) insbesondere um eine an dem Schraubendrehergehäuse
(4) angeordnete, insbesondere zumindest teilweise innerhalb des Schraubendrehergehäuses
(4) angeordnete, interne Steuerungselektronik (3b), eine von dem Schraubendrehergehäuse
(4) entfernt angeordnete, externe Steuerungselektronik (3a) und/oder einen übergeordneten
Kontroller handelt.
16. Drehmomentschrauberanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgehäuse (7) in Radialrichtung durch einen Spalt (6) von dem Schraubendrehergehäuse
(4) getrennt ist, und/oder
dass der Antriebsstrang (5) ein Getriebe (9) aufweist, das sich an das axial vordere
Ende des Motors (8) anschließt und in dem Antriebsgehäuse (7) angeordnet ist.
1. Torque screwdriver arrangement (1) with a screwdriver housing (4), a drive train (5)
arranged in the screwdriver housing (4), which has a drive housing (7), a motor (8),
in particular an electric motor, arranged in the drive housing (7), and an output
shaft (10), which projects out of the drive housing (7) at its axially front end face
and whose axially front end comprises a bit holder (11) for fixing a screw bit or
can be connected in a rotationally fixed manner to such a bit holder, and a torque
measuring device (16), wherein a support arrangement (13) is provided at precisely
one support point (14), via which the reaction torque exerted on the drive housing
(7) during operation of the torque screwdriver arrangement (1) is supported on the
screwdriver housing (4), and the drive housing (7) is otherwise provided or mounted
rotatably in the screwdriver housing (4), and wherein the torque measuring device
(16), which is provided in particular on the support arrangement (13), is designed
and/or set up to detect the output torque of the output shaft (10) in the form of
the supported reaction torque at the support arrangement (13),
characterized in that the drive housing (7) is connected to the screwdriver housing (4) at the support
point (14) via the support arrangement (13),
in that the support arrangement (13) has drive housing connecting means which are designed
and/or set up to connect the support arrangement (13) releasably to the drive housing
(7), and comprises screwdriver housing connecting means which are designed and/or
set up to connect the support arrangement (13) to the screwdriver housing (4) or to
an intermediate element provided between the screwdriver housing (4) and the support
arrangement (13),
in that the support arrangement (13) is designed as a torsionally elastic support arrangement
(13) and comprises a sleeve (26) on which the screwdriver housing connecting means
are formed, and an outer ring which has the drive housing connecting means and radially
surrounds the sleeve (26), the sleeve (26) and the outer ring preferably being torsionally
elastically connected to one another via radial connecting webs (28), and
in that the sleeve (26) is connected to the outer ring at one axial end region, in particular
its axially rear end region, via the connecting webs (28) and is provided at the opposite
axial end region, in particular its axially front end region, with an internal or
external threaded section (31) as screwdriver housing connecting means, via which
the torsionally elastic support arrangement (13) is in threaded engagement with an
inner or outer threaded portion (32), designed to correspond thereto, of the screwdriver
housing (4) or of an intermediate element provided between the torsionally elastic
support arrangement (13) and the screwdriver housing (4), the corresponding inner
or outer threaded portion (32) being provided in particular at the axially rear end
of the intermediate portion.
2. Torque screwdriver arrangement (1) according to claim 1, characterized in that the support arrangement (13) is arranged between an axial end of the drive housing
(7), preferably an axial end face of the drive housing (7), and the screwdriver housing
(4), and the drive housing (7) is rotatably mounted in the screwdriver housing (4),
in particular at its end axially opposite the support arrangement (13), preferably
at the end face, via a bearing, in particular a roller bearing (15), preferably a
deep groove ball bearing.
3. Torque screwdriver arrangement (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the support arrangement (13) is connected to the screwdriver housing (4) via an intermediate
element, preferably the intermediate element being detachably connected, in particular
screwed, to the support arrangement (13) and/or the screwdriver housing (4).
4. Torque screwdriver arrangement (1) according to one of the claims 1 to 3, characterized in that a coupling device (17) is provided, via which a bit holder (11) is connected to the
output shaft (10), in particular the axially front end of the output shaft (10), but
axially displaceable relative thereto, wherein the coupling device (17) is connected,
preferably detachably connected, in particular screwed, to the output shaft (10) and
the axially rear end of the bit holder (11) is in rotationally fixed but axially displaceable
engagement with the coupling device (17), wherein in particular elastic restoring
means (21), such as a helical compression spring, a disk spring and/or a rubber spring,
are provided, which are supported between the coupling device (17) and the bit holder
(11) and press the bit holder (11) into an axially forward starting position, wherein
the elastic restoring means (21) preferably engage around the bit holder (11) in order
to be supported by the latter on the inside.
5. Torque screwdriver arrangement (1) according to claim 4, characterized in that the coupling device (17) is surrounded by a coupling device housing (19) which is
arranged in the axially front end section of the screwdriver housing (4) and is detachably
connected, in particular screwed, thereto, the supporting arrangement (13) preferably
being connected to the screwdriver housing (4) via the coupling device housing (19)
as an intermediate element.
6. Torque screwdriver arrangement (1) according to any one of the preceding claims,
characterized in that the torque measuring device (16) is designed and/or arranged to detect the reaction
torque axially between the screwdriver housing connecting means and the drive housing
connecting means, and/or
in that at least one connecting web (28) comprises the torque measuring device (16) or a
part thereof or consists of the torque measuring device (16) or is connected to the
torque measuring device (16) or a part thereof and/or
in that the sleeve (26) and the outer ring are connected to one another exclusively via the
radial connecting webs (28) and are otherwise spaced apart from one another by a gap
(29), the gap (29) being in particular at least partially filled with an elastic mass.
7. Torque screwdriver arrangement (1) according to one of the previous claims, characterized in that the support arrangement (13) comprises, as drive housing connection means, an annular,
in particular circular, fastening flange (22), which in particular forms the outer
ring of the drive housing connection means, which has, between its two end faces,
through-holes (23), via which the fastening flange (22) is connected to an end face
of the drive housing (7).
8. Torque screwdriver arrangement (1) according to one of the previous claims, characterized in that the support arrangement (13) comprises a drive housing-side support element (40),
on which the drive housing connecting means are provided, and a screwdriver housing-side
support element (41), on which the screwdriver housing connecting means are provided,
and one of the two support elements (40, 41) is provided with at least one recess
(44) and the other supporting element (40, 41) is provided with at least one projection
(47) corresponding thereto and projecting into the recess (44), a gap (53) being formed
in each case between two opposing side faces (52), pointing in the circumferential
direction of the supporting arrangement (13), of a recess (44) and of an associated
projection (47), and the arrangement is made in such a way that the reaction torque
is supported in the circumferential direction of the support arrangement (13) between
the side faces (52), wherein in particular in at least one gap (53) a part of the
torque measuring device (16), in particular at least one piezoelectric element (16d)
and/or piezoelectric sensor and/or piezoresistive sensor of the torque measuring device
(16), is arranged, preferably fastened, to at least one of the two side surfaces (52)
in such a way that, in the event of a reduction in the width of the gap (53), when
the two supporting elements (40, 41) are rotated relative to one another, a pressure
is exerted on the part of the torque measuring device (16) arranged in the gap (53),
which pressure can be detected as an electrical signal.
9. Torque screwdriver arrangement (1) according to claim 8, characterized in that the drive housing-side support element (40) is designed as an annular fastening flange
(22) and/or the screwdriver housing-side support element (41) is designed as an annular
plate (45), on whose end face (46) facing the drive housing-side support element (40)
the at least one projection (47) or the at least one depression is arranged and on
whose opposite end face (48) a sleeve-like extension (49) is located, which is arranged
coaxially with a central bore (50) of the annular plate (45),
wherein in particular the sleeve-like extension (49) is provided with an internally
or externally threaded portion (51) as screwdriver housing connecting means, via which
the screwdriver housing-side support element (41) is in threaded engagement with a
correspondingly formed internal or external threaded portion (32) of the screwdriver
housing (4) or of an intermediate element provided between the screwdriver housing-side
support element (41) and the screwdriver housing (4).
10. Torque screwdriver arrangement (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the support arrangement (13) comprises a central through opening (27) defined by
the sleeve (26) through which in particular a part of the output shaft (10) extends
and/or into which in particular the output shaft (10) projects, and the sleeve (26)
and the outer ring are connected to one another exclusively via the radial connecting
webs (28) and are otherwise spaced apart from one another by a gap (29), the gap (29)
being in particular at least partially filled with an elastic mass.
11. Torque screwdriver arrangement (1) according to claims 9 and 10, characterized in that the bore (50) and the extension (49) form part of the central through-opening (27)
of the support assembly (13).
12. Torque screwdriver arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the torque measuring device (16) comprises at least one strain gauge (16a) which
is arranged and/or connected in such a way that a torque can be measured with it and
which is preferably connected according to the principle of the Wheatstone bridge
to form one or more quarter, half and/or full bridges, where, in particular, a plurality
of bridges are connected to one another in series, in parallel and/or mixed, wherein
preferably the at least one strain gauge (16a) is applied to a side face (30) of a
connecting web (28) facing in the circumferential direction of the torsionally elastic
support arrangement (13), wherein in particular at least one strain gauge (16a) is
applied in each case to the side faces (30) of the connecting webs (28) facing in
the circumferential direction of the torsionally elastic support arrangement (13).
13. Torque screwdriver arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the side surfaces (30) of the connecting webs (28) facing in the circumferential
direction of the torsionally elastic support arrangement (13) are designed as planar
surfaces and/or the connecting webs (28) in the circumferential direction of the torsionally
elastic support arrangement (13) each have an at least substantially uniform thickness
and/or the connecting webs (28) are arranged at a uniform distance from one another
in the circumferential direction of the torsionally elastic support arrangement (13).
14. Torque screwdriver arrangement (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that the torque measuring device (16) comprises at least one sensor, such as a resistance
sensor and/or an electromagnetic sensor and/or a Hall sensor (16c) and/or a magnetoresistive
sensor and/or a galvanomagnetic sensor and/or an optoelectronic sensor and/or a sensor,
which is designed and/or set up to detect a torsion angle and/or a position and/or
a deformation and/or a twist and/or a torsion and/or a shear force and/or a shear
of the in particular torsionally elastic support arrangement (13), in particular of
a region of the support arrangement (13), and/or of the drive housing (7), and/or
in that the torque measuring device (16) comprises at least two measuring device elements
which are designed and/or arranged in such a way that they are displaced relative
to one another in the event of a rotational deflection of the, in particular, rotationally
elastic support arrangement (13), and at least one of which is a sensor or part of
a sensor, the measuring device elements being, in particular, a magnetic-field-generating
element (16b) and a magnetic-field-measuring element, such as a Hall sensor (16c)
and/or a magnetoresistive element, and/or
in that a measuring device element of the torque measuring device (16) is arranged on a radially
outer surface (36) of the sleeve (26), in particular mounted on a pedestal (37), and
a further measuring device element of the torque measuring device (16) is arranged
on a radially inner surface (38) of the outer ring, preferably of the annular mounting
flange (22), in particular mounted on a pedestal (39), or vice versa, wherein the
two measuring device elements of the torque measuring device (16) are opposite each
other, in particular, however, do not touch each other, and the torque measuring device
(16) is designed and/or arranged to detect a displacement of its two measuring device
elements in the circumferential direction of the torsionally elastic support arrangement
(13) relative to each other upon a twisting of the sleeve (26) and the outer ring,
in particular, of the fastening flange (22), and wherein preferably,
the arrangement of the two opposing measuring device elements of the torque measuring
device (16) is provided instead of a connecting web (28) and the arrangement is positioned
in the circumferential direction of the torsionally elastic support arrangement (13),
in particular between two adjacent through holes (23) of the fastening flange (22).
15. Torque screwdriver arrangement (1) according to one of the previous claims, characterized in that control electronics (3) are provided which are coupled to the torque measuring device
(16) and the motor (8) in order to switch off the motor (8) as a function of output
signals of the torque measuring device (16), wherein
the control electronics (3) are in particular internal control electronics (3b) arranged
on the screwdriver housing (4), in particular at least partially arranged inside the
screwdriver housing (4), external control electronics (3a) arranged remotely from
the screwdriver housing (4) and/or a higher-level controller.
16. Torque screwdriver arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive housing (7) is separated from the screwdriver housing (4) in the radial
direction by a gap (6), and/or
in that the drive train (5) has a gear unit (9) which adjoins the axially front end of the
motor (8) and is arranged in the drive housing (7).
1. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) avec un boîtier de tournevis (4), une
chaîne d'entraînement (5) disposée dans le boîtier de tournevis (4), qui présente
un boîtier d'entraînement (7), un moteur (8), en particulier un moteur électrique,
disposé dans le boîtier d'entraînement (7), et un arbre de sortie (10), qui dépasse
du boîtier d'entraînement (7) sur son côté frontal axialement avant et dont l'extrémité
axialement avant comprend un porte-embout (11) pour la fixation d'un embout de vissage
ou peut être relié à un tel porte-embout de manière solidaire en rotation, et un dispositif
de mesure de torque (16), un arrangement d'appui (13) étant prévu en exactement un
point d'appui (14), par l'intermédiaire duquel le torque de réaction exercé sur le
boîtier d'entraînement (7) pendant le fonctionnement de l'arrangement de tournevis
dynamométrique (1) s'appuie sur le boîtier de tournevis (4), et le boîtier d'entraînement
(7) étant par ailleurs prévu ou logé de manière à pouvoir tourner dans le boîtier
de tournevis (4), et le dispositif de mesure de torque(16), qui est en particulier
prévu sur l'arrangement d'appui (13), est conçu et/ou agencé pour détecter le torque
de sortie de l'arbre de sortie (10) sous la forme du torque de réaction supporté sur
l'arrangement d'appui (13),
caractérisé en ce que le boîtier d'entraînement (7) est relié au boîtier de tournevis (4) au niveau du
point d'appui (14) par l'intermédiaire de l'arrangement d'appui (13),
en ce que l'arrangement d'appui (13) présente des moyens de liaison de boîtier d'entraînement
qui sont conçus et/ou aménagés pour relier de manière amovible l'arrangement d'appui
(13) au boîtier d'entraînement (7), et comprend des moyens de liaison de boîtier de
tournevis qui sont conçus et/ou aménagés pour relier l'arrangement d'appui (13) au
boîtier de tournevis (4) ou à un élément intermédiaire prévu entre le boîtier de tournevis
(4) et l'arrangement d'appui (13),
en ce que l'arrangement d'appui (13) est réalisé sous forme d' arrangement d'appui (13) élastique
en rotation et comprend une douille (26), sur laquelle sont réalisés les moyens de
liaison du boîtier de tournevis, et une bague extérieure présentant les moyens de
liaison du boîtier d'entraînement, qui entoure radialement la douille (26), la douille
(26) et la bague extérieure étant reliées l'une à l'autre de préférence de manière
élastique en rotation par l'intermédiaire de nervures de liaison radiales (28), et
en ce que la douille (26) est reliée à la bague extérieure dans une zone d'extrémité axiale,
en particulier dans sa zone d'extrémité axiale arrière, par l'intermédiaire des nervures
de liaison (28), et est pourvue, dans la zone d'extrémité axiale opposée, en particulier
dans sa zone d'extrémité axiale avant, d'un tronçon fileté intérieur ou extérieur
(31) servant de moyen de liaison du boîtier de tournevis, par l'intermédiaire duquel
l'arrangement d'appui (13) élastique en rotation est en prise par filetage avec un
tronçon fileté intérieur ou extérieur (32), réalisé de manière correspondante, du
boîtier de tournevis (4) ou d'un élément intermédiaire prévu entre l'arrangement d'appui
(13) élastique en rotation et le boîtier de tournevis (4), le tronçon fileté intérieur
ou extérieur (32) correspondant étant prévu en particulier à l'extrémité axiale arrière
du tronçon intermédiaire.
2. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arrangement d'appui (13) est disposé entre une extrémité axiale du boîtier d'entraînement
(7), de préférence une face frontale axiale du boîtier d'entraînement (7), et le boîtier
de tournevis (4), et le boîtier d'entraînement (7) est monté de manière à pouvoir
tourner dans le boîtier de tournevis (4), en particulier à son extrémité axialement
opposée à l'arrangement d'appui (13), de préférence sur le côté frontal, par l'intermédiaire
d'un palier, en particulier un palier à rouleau (15), de préférence d'un roulement
à billes rainuré.
3. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arrangement d'appui (13) est relié au boîtier de tournevis (4) par un élément intermédiaire,
l'élément intermédiaire étant de préférence relié de manière amovible, en particulier
vissé, à l' l'arrangement d'appui (13) et/ou au boîtier de tournevis (4).
4. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif d'accouplement (17) par lequel un porte-embout (11) est
relié à l'arbre de sortie (10), en particulier à l'extrémité avant axiale de l'arbre
de sortie (10), bloqué en rotation mais déplaçable axialement par rapport à celui-ci,
le dispositif d'accouplement (17) étant relié à l'arbre de sortie (10), de préférence
de manière amovible, en particulier par vissage, et l'extrémité axialement arrière
du porte-embout (11) étant en prise avec le dispositif d'accouplement (17) de manière
solidaire en rotation, mais déplaçable axialement, des moyens de rappel élastiques
(21), tels qu'un ressort de compression hélicoïdal, une rondelle-ressort et/ou un
ressort en caoutchouc, étant notamment prévus, lesquels s'appuient entre le dispositif
d'accouplement (17) et le porte-embout (11) et poussent le porte-embout (11) dans
une position de départ axialement avant, les moyens de rappel élastiques (21) entourant
de préférence le porte-embout (11) pour être soutenus par celui-ci du côté intérieur.
5. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement (17) est entouré d'un boîtier de dispositif d'accouplement
(19) qui est disposé dans la partie d'extrémité axialement avant du boîtier de tournevis
(4) et est relié de manière amovible, en particulier par vissage, à ce dernier, l'arrangement
d'appui (13) étant de préférence relié au boîtier de tournevis (4) par le boîtier
de dispositif d'accouplement (19) en tant qu'élément intermédiaire.
6. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le dispositif de mesure de torque (16) est conçu et/ou agencé pour détecter le torque
de réaction axialement entre les moyens de liaison du boîtier de tournevis et les
moyens de liaison du boîtier d'entraînement, et/ou
en ce qu'au moins une nervure de liaison (28) comprend le dispositif de mesure de torque (16)
ou une partie de celui-ci ou est constituée du dispositif de mesure de torque (16)
ou est reliée au dispositif de mesure de torque (16) ou à une partie de celui-ci,
et/ou
en ce que la douille (26) et la bague extérieure sont reliées l'une à l'autre exclusivement
par les nervures de liaison radiales (28) et sont par ailleurs espacées l'une de l'autre
par une fente (29), la fente (29) étant en particulier remplie au moins partiellement
d'une masse élastique.
7. Arrangement et de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'arrangement d'appui (13) comprend, en tant que moyen de liaison du boîtier d'entraînement,
une bride de fixation (22) annulaire, en particulier circulaire, qui forme en particulier
la bague extérieure du moyen de liaison du carter d'entraînement et qui présente entre
ses deux faces frontales des trous traversants (23) par lesquels la bride de fixation
(22) est reliée à une face frontale du boîtier d'entraînement (7).
8. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'arrangement d'appui (13) comporte un élément d'appui (40) côté boîtier d'entraînement,
sur lequel sont prévus les moyens de liaison du boîtier d'entraînement, et un élément
d'appui (41) côté boîtier de tournevis, sur lequel sont prévus les moyens de liaison
du boîtier de tournevis, et l'un des deux éléments d'appui (40, 41) est pourvu d'au
moins un évidement (44) et l'autre élément d'appui (40, 41) est pourvu d'au moins
une saillie (47) réalisée de manière correspondante à celui-ci et pénétrant dans l'évidement
(44), une fente (53) étant formée respectivement entre deux surfaces latérales (52)
opposées, orientées dans la direction périphérique de l'arrangement d'appui (13),
d'un évidement (44) et d'une saillie (47) associée, et l'arrangement est tel que l'appui
du torque de réaction s'effectue dans la direction périphérique de l'arrangement d'appui
(13) entre les surfaces latérales (52), une partie du dispositif de mesure de couple
(16), en particulier au moins un piézo-élément (16d) et/ou un capteur piézo-électrique
et/ou un capteur piézo-résistif du dispositif de mesure de torque (16), étant en particulier
logée dans au moins une fente (53), est disposé, de préférence fixé sur au moins l'une
des deux surfaces latérales (52), de telle sorte que, lors d'une réduction de la largeur
de la fente (53), une pression est exercée sur la partie du dispositif de mesure de
torque (16) disposée dans la fente (53) lors d'une rotation réciproque des deux éléments
d'appui (40, 41), laquelle pressionpeut être détectée sous forme de signal électrique.
9. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément d'appui (40) côté boîtier d'entraînement est réalisé sous la forme d'une
bride de fixation annulaire (22) et/ou l'élément d'appui (41) côté boîtier de tournevis
est réalisé sous la forme d'une plaque annulaire (45), sur la face frontale (46) de
laquelle, tournée vers l'élément d'appui (40) côté boîtier d'entraînement, est disposée
la au moins une saillie (47) ou le au moins un évidement, et sur la face frontale
(48) opposée de laquelle se trouve un prolongement (49) en forme de douille, qui est
disposé coaxialement à un perçage central (50) de la plaque annulaire (45),
le prolongement (49) en forme de douille en particulier étant pourvu d'une section
filetée intérieure ou extérieure (51) comme moyen de liaison du boîtier de tournevis,
par l'intermédiaire duquel l'élément d'appui (41) côté boîtier de tournevis est en
engagement par filetage avec une section filetée intérieure ou extérieure (32) du
boîtier de tournevis (4), réalisée de manière correspondante, ou avec un élément intermédiaire
prévu entre l'élément d'appui (41) côté boîtier de tournevis et le boîtier de tournevis
(4).
10. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'arrangement d'appui (13) comprend une ouverture centrale traversante (27) définie
par la douille (26), à travers laquelle s'étend en particulier une partie de l'arbre
de sortie (10) et/ou dans laquelle l'arbre de sortie (10) en particulier pénètre,
et la douille (26) et la bague extérieure sont reliées l'une à l'autre exclusivement
par les nervures de liaison radiales (28) et sont par ailleurs espacées l'une de l'autre
par une fente (29), la fente (29) étant en particulier remplie au moins partiellement
d'une masse élastique.
11. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le perçage (50) et le prolongement (49) forment une partie de l'ouverture centrale
traversantre (27) de l'arrangement d'appui (13).
12. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le dispositif de mesure de torque (16) comprend au moins une jauge de contrainte
(16a) qui est disposée et/ou connectée de manière à pouvoir mesurer un torque et qui
est connectée de préférence selon le principe du pont de Wheatstone en un ou plusieurs
quarts de pont, demi-ponts et/ou ponts complets, plusieurs ponts étant en particulier
connectés en série les uns avec les autres, parallèles et/ou mixtes, de préférence
l'au moins une jauge de contrainte (16a) étant appliquée sur une surface latérale
(30) d'une nervures de liaison (28) orientée dans la direction périphérique de l'arrangement
d'appui (13) élastique en rotation, en particulier au moins une jauge de contrainte
(16a) étant appliquée sur chacune des surfaces latérales (30) des nervures de liaison
(28) orientées dans la direction périphérique de arrangement d'appui (13) élastique
en rotation.
13. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les surfaces latérales (30) des nervures de liaison (28) orientées dans la direction
périphérique de l'arrangement d'appui (13) élastique en torsion sont réalisées sous
forme de surfaces planes et/ou les nervures de liaison (28) présentent chacune une
épaisseur au moins sensiblement uniforme dans la direction périphérique de l'arrangement
d'appui (13) élastique en torsion et/ou les nervures de liaison (28) sont disposées
à une distance régulière les unes des autres dans la direction périphérique de l'arrangement
d'appui (13) élastique en torsion.
14. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le dispositif de mesure de torque (16) comprend au moins un capteur, tel qu'un capteur
résistif et/ou un capteur électromagnétique et/ou un capteur à effet Hall (16c) et/ou
un capteur magnétorésistif et/ou un capteur galvanomagnétique et/ou un capteur optoélectronique
et/ou un capteur, qui est réalisé et/ou aménagé pour détecter un angle de rotation
et/ou une position et/ou une déformation et/ou ou une torsion et/ou une rotation et/ou
une force de cisaillement et/ou un cisaillement de l'arrangement d'appui (13) en particulier
élastique en rotation, en particulier d'une zone de l'arrangement d'appui (13), et/ou
du boîtier d'entraînement (7) et/ou
en ce que le dispositif de mesure de torque (16) comprend au moins deux éléments de dispositif
de mesure qui sont conçus et/ou disposés de telle sorte qu'ils sont déplacés l'un
par rapport à l'autre lors d'une déviation en rotation de l'arrangement d'appui (13)
en particulier élastique en rotation, et dont au moins un est un capteur ou une partie
d'un capteur, les éléments de dispositif de mesure étant en particulier un élément
générateur de champ magnétique (16b) et un élément de mesure de champ magnétique,
comme par exemple un capteur à effet Hall (16c) et/ou un élément magnétorésistif,
et/ou
qu'un élément de dispositif de mesure du dispositif de mesure de torque (16) est disposé
sur une surface radialement extérieure (36) de la douille (26), en particulier monté
sur une estrade (37), et un autre élément de mesure du dispositif de mesure de couple
(16) est disposé sur une surface radialement intérieure (38) de la bague extérieure,
de préférence de la bride de fixation annulaire (22), en particulier montée sur une
estrade (39), ou inversement, les deux éléments de dispositif de mesure du dispositif
de mesure de torque (16) étant opposés l'un à l'autre, en particulier sans toutefois
se toucher, et le dispositif de mesure de torque (16) étant conçu et/ou agencé pour
détecter un déplacement de ses deux éléments de dispositif de mesure dans la direction
périphérique de l'arrangement d'appui (13) de support élastique en rotation l'un par
rapport à l'autre lors d'une rotation de la douille (26) et de la bague extérieure,
en particulier de la bride de fixation (22), l'une par rapport à l'autre, et de préférence,
l'arrangement des deux éléments de dispositif de mesure opposés du dispositif de mesure
de torque (16) est prévu à la place d'une nervure de liaison (28) et l'arrangement
est positionné dans la direction périphérique de l'arrangement de d'appui (13)élastique
en rotation, en particulier entre deux perçages traversants (23) voisins de la bride
de fixation (22).
15. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il est prévu une électronique de commande (3) qui est couplée au dispositif de mesure
de torque (16) et au moteur (8) afin d'arrêter le moteur (8) en fonction de signaux
de sortie du dispositif de mesure de torque (16),
l'électronique de commande (3) étant en particulier une électronique de commande interne
(3b) disposée sur le boîtier de tournevis (4), en particulier disposée au moins partiellement
à l'intérieur du boîtier de tournevis (4), une électronique de commande externe (3a)
disposée à distance du boîtier de tournevis (4) et/ou un contrôleur de niveau supérieur.
16. Arrangement de tournevis dynamométrique (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le boîtier d'entraînement (7) est séparé du boîtier de tournevis (4) dans la direction
radiale par une fente (6), et/ou
en ce que la chaîne d'entraînement (5) comporte un engrenage (9) qui se raccorde à l'extrémité
axialement avant du moteur (8) et qui est disposé dans le boîtier d'entraînement (7).
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