DD153033A1

DD153033A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR LIMITING THE TORQUE OF ELECTRIC MOTOR ACTUATORS

Info

Publication number: DD153033A1
Application number: DD22369380A
Authority: DD
Inventors: Willi Sesselmann; Guenter Seubert
Original assignee: Willi Sesselmann; Guenter Seubert
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1981-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Abschaltung von elektromotorischen Antrieben, insbesondere von Elektroschraubern,die mit oder ohne Getriebe ausgestattet sein koennen. Mit Hilfe der Schaltungsanordnung wird der Elektroschrauber nach Erreichen des eingestellten Maximalmomentes abgeschaltet. Ausserdem ist ein schneller und haeufiger Wechsel des aufzubringenden voreinstellbaren Drehmomentes moeglich. Beim Einsatz von Elektroschraubern ist es notwendig, das fuer die betreffende Schraube maximal zulaessige Drehmoment festzulegen und durch eine entsprechende Begrenzungseinrichtung voreinzustellen und nach Erreichen des Maximalmomentes den Schrauber abzuschalten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die selbst bei zwischengeschaltetem Getriebe eine einwandfreie Voreinstellung und Abschaltung eines vorgewaehlten Drehmomentes ermoeglicht. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe in der vorliegenden Schaltungsanordnung dadurch geloest, dass mittels einer Phasenbruecke, die den Phasenunterschied zwischen der angelegten Spannung und dem fliessenden Motorstrom erfasst, ein funktioneller Zusammenhang zum vorhandenen Drehmoment hergestellt wird, indem das vom Motor gelieferte drehmomentabhaenige Phasensignal ueber eine Phasenbruecke verglichen und dann zu einem ansprechempfindlichen veraenderbaren Schwellwertschalter geleitet wird, mit dem der Motor abgeschaltet werden kann. Gleichfalls wird mit dem Schwellwertschalter das entsprechende Drehmoment voreingestellt.The invention relates to a circuit arrangement for switching off electromotive drives, in particular of electric screwdrivers, which can be equipped with or without transmission. With the help of the circuit arrangement of the electric screwdriver is switched off after reaching the set maximum torque. In addition, a quick and frequent change of the applied presettable torque is possible. When using electric screwdrivers, it is necessary to set the maximum permissible torque for the screw in question and preset by an appropriate limiting device and turn off the screwdriver after reaching the maximum torque. The invention has for its object to provide a circuit arrangement that allows a perfect presetting and shutdown of a preselected torque even with intermediate gear. According to the invention, the object in the present circuit arrangement is achieved by establishing a functional relationship to the existing torque by means of a phase bridge which detects the phase difference between the applied voltage and the flowing motor current by comparing the torque-dependent phase signal delivered by the motor via a phase bridge and then passed to a responsive variable threshold switch, with which the motor can be switched off. Likewise, the corresponding torque is preset with the threshold value switch.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Drehmomente von elektromotorischen Antrieben.Circuit arrangement for limiting the torques of electric motor drives.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Abschaltung von elektromotorischen Antrieben, insbesondere von Elektroschraubern, die mit oder ohne Getriebe ausgestattet sein können. Mit Hilfe der Schaltungsanordnung wird der Elektroschrauber nach Erreichen des eingestellten Maximalmomentes abgeschaltet. Außerdem ist ein schneller und häufiger Wechsel des aufzubringenden voreingestellbaren Drehmomentes möglich.The invention relates to a circuit arrangement for switching off electromotive drives, in particular of electric screwdrivers, which may be equipped with or without transmission. With the help of the circuit arrangement of the electric screwdriver is switched off after reaching the set maximum torque. In addition, a quick and frequent change of applied pre-set torque is possible.

Bekannte technische LösungenWell-known technical solutions

ESSSSa = SSSSSSSSSS = S = SSSS SSS =

Zur Begrenzung des maximal zulässigen Drehmomentes sind mechanische Kupplungen bekannt, deren zu übertragendes Drehmoment voreingestellt werden kann. Der Nachteil dieser mechanischen Kupplungen besteht darin, daß nur unter relativ großem Zeitaufwand die Drehmomentveränderung vorgenommen werden kann. Weiterhin sind Schaltungsanordnungen bekannt, die aus dem funktioneilen Zusammenhang des aufgenommenen Stromes des Schraubermotors zum Drehmoment bei Erreichen eines voreingestellten Maximalstromes den Schrauber abschalten. Der Nachteil dieser Schaltungsanordnungen besteht darin, daß aufgrund des dazwischengeschalteten Getriebes der funktionelle Zusammenhang zwischen Stromaufnahme des Motors und den vorhandenen Drehmoment verloren, d. h. es sind nur geringe Stromenderungen zwischenTo limit the maximum permissible torque mechanical couplings are known, the torque to be transmitted can be preset. The disadvantage of these mechanical clutches is that the torque change can be made only with a relatively large amount of time. Furthermore, circuit arrangements are known which switch off the screwdriver from the functional relationship of the absorbed current of the screwdriver motor to the torque when reaching a preset maximum current. The disadvantage of these circuits is that due to the intermediary of the gearbox, the functional relationship between current consumption of the motor and the existing torque lost, ie there are only small current changes between

Leerlauf- und Belastungsfall vorhanden, Ziel der ErfindungIdle and load case available, aim of the invention

Die Erfindung stellt sich das Ziel, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die die bekannten technischen Mängel der Drehmoment begrenzungsei η rich tun ge n beseitigt«The object of the invention is to provide a circuit arrangement which eliminates the known technical deficiencies of the torque limiting device.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Beim Einsatz von Elektroschraubern ist es notwendig, das für die betreffende Schraube maximal zulässige Drehmoment festzulegen und durch eine entsprechende Begrenzungseinrichtung voreinzustellen und nach Erreichen des Maximalmomentes den Schrauber abzuschalten. Weiterhin macht sich oftmals ein häufiger und schneller Wechsel des aufzubringenden voreingestellten Drehmomentes erforderlich. Dem Elektroschrauber mit Drehmomentbegrenzung mittels mechanischer Kupplung haftet der Mangel an, daß die Kupplung in ihrer Drehmomentübertragung nur unter großem Zeitaufwand verändert werden kann.When using electric screwdrivers, it is necessary to set the maximum permissible torque for the relevant screw and preset by an appropriate limiting device and turn off the screwdriver after reaching the maximum torque. Furthermore, a frequent and rapid change of the applied preset torque is often required. The electric screwdriver with torque limiter by means of mechanical clutch adheres to the defect that the coupling can be changed in their torque transmission only with great expenditure of time.

Bei Elektroschraubern mit dazwischengeschaltetem Getriebe geht aufgrund der Reibungsverluste des Getriebes der funktioneile Zusammenhang zwischen Stromaufnahme des Motors und dem vorhandenen Drehmoment verloren, d. h. es sind nur geringe Stromänderungen zwischen Leerlauf- und Belastungsfall vorhanden, die zur Auswertung und Abschaltung des Motors nicht ausreichend sind.In electric screwdrivers with interposed transmission is due to the friction losses of the transmission of the functional relationship between power consumption of the motor and the existing torque is lost, ie there are only small changes in current between idle and load case available, which are not sufficient for evaluation and shutdown of the engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die selbst bei zwischengeschaltetem Getriebe eine einwandfreie Voreinstellung und Abschaltung eines vorgewählten Drehmomentes ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in der vorliegenden Schaltungsanordnung dadurch gelöst, daß mittels einer Phasenbrücke, die den Phassnunterschied zwischen der angelegten Spannung und dem fließenden Hotorstrom erfaßt, ein funktioneller Zusammenhang zum vorhandenen Drehmoment hergestellt wird, indem das vcm Motor gelieferte drehmomentab-The invention has for its object to provide a circuit arrangement that allows a perfect presetting and shutdown of a preselected torque even with intermediate gear. According to the invention the object is achieved in the present circuit arrangement in that by means of a phase bridge, which detects the Phassnunterschied between the applied voltage and the flowing Hotorstrom, a functional relationship to the existing torque is produced by the vcm engine supplied torque output.

-з- 223 6 93-z- 223 6 93

hängigo Phasenoignal Ober eine Phasenbrücke verglichen und dann zu einem ansprechempfindiichen veränderbaren Schwellwertschalter geleitet wird_e mit den der Motor ßbgeschaltet werden kann. Gleichfolls wird mit dem Schwellwertschalter das entsprochende Drehmoment voreingestellt*is hängigo Phasenoignal upper comparing a phase bridge and then passed to a variable threshold ansprechempfindiichen _e with the motor can be ßbgeschaltet. At the same time, the corresponding torque is preset with the threshold value switch *

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll anhand eines Ausföhrungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to a Ausföhrungsbeispieles.

Der Motor 1 mit Schrauberantrieb liefert ein drehmomentabhängiges Phasensignal auf die Phasenbrücke 2. Ein in seiner Ansprechempfindlichkeit veränderbarer Schwellwertschalter 3 schaltet bei Erreichen des voreingestellten Drehmomentes den Motor 1 eb. Ein Ansprechen der Schaltung während des Anlaufdrehmcmentes wurde durch geeignete schaltungstechnische Maßnahmen verhindert.The motor 1 with screwdriver drive delivers a torque-dependent phase signal to the phase bridge 2. A variable in its sensitivity threshold switch 3 switches on reaching the preset torque, the motor 1 eb. A response of the circuit during the Anlaufdrehmcmentes was prevented by appropriate circuitry measures.

Claims

223 6 93

invention claim

SSSSSS3SSSSSS3SSSS

Circuit arrangement for limiting the torque of electric motor drives, characterized in that the phase shift between the operating voltage and the drive current is used as a size for the torque to be applied.

Hiertu / page drawing ..