DE19626731A1 - Handarbeitsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Handarbeitsgerät, insbesondere zum maßgenauen Einsetzen von Schrauben oder dgl., mit einem in einem Gehäuse angeordneten elektrischen Antriebsmotor zur Betätigung eines Werkzeuges, z. B. eines Schraubenziehers, und einem axial verstellbaren Tiefenanschlag, durch den der Antriebsmotor bei Anlage an einem Werkstück selbsttätig abschaltbar ist, und mit einer dem Antriebsmotor zugeordneten Schalteinrichtung, in deren Stromkreis ein Schalter zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors, ein erstes Schaltglied zum Umpolen des Antriebsmotors auf Rechts- oder Linkslauf und ein zweites Schaltglied zum Abschalten des Antriebsmotors durch den Tiefenanschlag eingesetzt sind.

Ein derartiges Handarbeitsgerät ist durch die EP-0 591 096 A1 bekannt. Um bei diesem Gerät eine Umkehrung der Drehrichtung des Antriebsmotors bewerkstelligen zu können, ist nicht nur das zum Umpolen des Antriebsmotors vorgesehene erste Schaltglied zu betätigen, sondern es ist auch ein ausrückbares Übertragungselement von Hand zu verstellen. Das zwischen dem Tiefenanschlag und dem ersten Schaltglied angeordnete von außen zu betätigende Übertragungselement besteht herbei aus einem um die Achse des Gehäuses verdrehbaren Ring, an dem in Umfangsrichtung eine Steuerkurve mit unterschiedlichen axialer Erstreckungen angearbeitet ist. Durch Verdrehen des Ringes wird somit ein Freiraum für das erste Schaltglied geschaffen, so daß dieses, obwohl der Tiefenanschlag noch an dem Werkstück anliegt, nicht mehr betätigt ist und der Antriebsmotor in umgekehrter Drehrichtung eingeschaltet werden kann.

Abgesehen davon, daß der Bauaufwand bei dieser Ausgestaltung, um bei Anlage des Tiefenanschlages eine Inbetriebnahme des Antriebsmotors wiederum zu ermöglichen, erheblich ist, ist dies auch nur unter Schwierigkeiten zu bewerkstelligen. Der Tiefenanschlag liegt nämlich unter Vorspannung an dem Werkstück an, so daß zunächst dieser Anpreßdruck aufgehoben werden muß, um sodann den Ring, mit dem der Tiefenanschlag kraftschlüssig in Verbindung steht, verdrehen zu können. Dies erfordert mitunter eine schwierige Koordination von Bewegungen, da das in das Handarbeitsgerät eingespannte Werkstück vielfach nicht von einem Bauteil, das zu betätigen ist, z. B. einer Schraube, abgenommen werden soll oder abgenommen werden kann. Wird aber das Gerät von dem Werkstück entfernt, um eine Verdrehung des Ringes von Hand vorzunehmen, ist, um das Bauteil herauszuschrauben, das Handarbeitsgerät erneut anzusetzen. Eine optimale Arbeitsweise läßt sich mit dem bekannten Gerät demnach nicht erzielen, vielmehr erfordern Arbeiten, bei denen der Antriebsmotor in beiden Drehrichtungen das Werkzeug antreiben muß, einen erheblichen Zeitaufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Handarbeitsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Antriebsmotor von Rechts- auf Linkslauf oder umgekehrt schaltbar ist, ohne daß dazu mechanische Mittel erforderlich sind und ohne daß von Hand irgendwelche Betätigungen von Verstellgliedern vorgenommen werden müssen. Vielmehr soll durch die Umpolung des Antriebsmotors die durch den Tiefenanschlag mittels des zweiten Schaltgliedes ausgelöste Sperrstellung selbsttätig aufgehoben werden können, so daß z. B. das Ein- und Ausdrehen von Schrauben ohne jede zeitliche Unterbrechung und ohne daß das Handarbeitsgerät abzusetzen ist, vorgenommen werden kann. Der Bauaufwand, mittels dem dies zu bewerkstelligen ist, soll äußerst gering sein, auch soll für die Unterbringung der dafür erforderlichen Bauteile nahezu kein Bauraum benötigt werden. Die Arbeitsweise mit einem derartigen Gerät soll vielmehr in einem erheblichen Maße vereinfacht werden.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Handarbeitsgerät der eingangs genannten Gattung dadurch erreicht, daß in den Stromkreis der Schalteinrichtung ein dem Antriebsmotor zugeordnetes elektrisches Schaltelement integriert ist, das in einer das zweite Schaltglied umgehenden Zweigleitung angeordnet und mittels dem das zweite Schaltglied bei durch den Tiefenanschlag geöffneter Betriebsstellung durch eine Betätigung des ersten Schaltgliedes zur Drehrichtungsumkehrung des Antriebsmotors überbrückbar ist.

Zweckmäßig ist es hierbei, das elektrische Schaltelement als Diode, vorzugsweise als Schottky-Diode, oder als Transistor, vorzugsweise als Feldeffekttransistor, auszubilden und dem Antriebsmotor unmittelbar vor- oder nachzuschalten.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, an den Öffnungskontakt des zweiten Schaltgliedes eine diesen mit dem Stromkreis des Antriebsmotors verbindende Zweigleitung anzuschließen, in die ein weiteres elektrisches Schaltelement, z. B. in Form einer Diode, eingesetzt ist, über das der Antriebsmotor beim Öffnen des zweiten Schaltgliedes durch den Tiefenanschlag kurzschließbar ist. Auf diese Weise wird der Antriebsmotor unmittelbar nach Unterbrechung der Energiezufuhr stillgesetzt, ein Nachlauf ist demnach ausgeschlossen.

Wird ein Handarbeitsgerät gemäß der Erfindung ausgebildet, so ist es auf äußerst einfache Weise möglich, die durch eine Betätigung des Tiefenanschlages ausgelöste Schaltstellung des zweiten Schaltgliedes zu eliminieren. Durch das in einer Zweigleitung angeordnete elektrische Schaltelement, das den Stromfluß in einer Richtung ermöglicht, in der anderen Flußrichtung aber sperrt, wird nämlich bei einer Umpolung des Antriebsmotors das zweite geöffnete Schaltglied überbrückt, so daß der Antriebsmotor in umgekehrter Drehrichtung anlaufen kann. Mechanische Glieder sind demnach nicht zu verstellen, auch sind keine mechanischen Bauteile erforderlich, des weiteren muß das Handarbeitsgerät nicht versetzt werden, um eine Drehrichtungsumkehrung und damit z. B. ein Zurückdrehen einer Schraube zu bewerkstelligen. Mit geringem Bauaufwand wird somit mit Hilfe des vorschlagsgemäß vorgesehenen und angeordneten elektrischen Schaltgliedes die Funktion eines Handarbeitsgerätes verbessert und dessen Handhabung erheblich erleichtert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung ausgebildeten Handarbeitsgerätes mit Tiefenanschlag dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt:

Fig. 1 das Handarbeitsgerät in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,

Fig. 2 bis 8 die bei dem Handarbeitsgerät nach Fig. 1 vorgesehene Schalteinrichtung mit Schalter und Schaltgliedern in unterschiedlichen Schaltstellungen und Ausgestaltungen, und zwar

Fig. 2 die Schaltstellung bei Rechtslauf des Antriebsmotors des Handarbeitsgerätes nach Fig. 1, ohne Betätigung des Tiefenanschlages,

Fig. 3 die Schaltstellung nach Fig. 2, bei Betätigung des Tiefenanschlages,

Fig. 4 die Schaltstellung nach Fig. 3, bei Umpolung des Antriebsmotors auf Linkslauf,

Fig. 5 die Schaltstellung nach Fig. 2 mit einem Feldeffekttransistor als elektrisches Schaltelement,

Fig. 6 die Schaltstellung nach Fig. 3 mit einem Feldeffekttransistor als elektrisches Schaltelement,

Fig. 7 die Schaltstellung nach Fig. 3 mit einem zusätzlichen elektrischen Schaltelement zum Kurzschließen des Antriebsmotors und

Fig. 8 die Schaltstellung nach Fig. 3 mit einer andersartigen Anordnung des zweiten Schaltgliedes und der elektrischen Schaltelemente sowie einer Drehzahlregeleinrichtung.

Das in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Handarbeitsgerät ist als Akkuschrauber ausgebildet und dient dazu, mittels eines Werkzeuges 2 eine Schraube 3 in eine in ein Werkstück 4 eingearbeitete Bohrung 5 einzuschrauben und/oder aus dieser herauszuschrauben. Zum Antrieb des in einem Bohrfutter 15 eingesetzten als Schraubenzieher ausgebildeten Werkzeuges 2 ist ein elektrischer Antriebsmotor 12 vorgesehen, der in einem geschlossenen Gehäuse 11 angeordnet ist. Der Antriebsmotor 12 ist mit einem Getriebe 13 ausgestattet, mit dessen Ausgangswelle 14 das Bohrfutter 15 drehfest verbunden ist.

Das Handarbeitsgerät 1 ist des weiteren mit einem Tiefenanschlag 16 versehen, durch den verhindert wird, daß die Schraube 3 zu weit in das Werkstück 4 eingeschraubt wird. Bei Anlage des. Tiefenanschlages 16 an dem Werkstück 4 und einer weiteren Vorschubbewegung des Handarbeitsgerätes 1 in dessen Richtung wird nämlich die Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor 12 unterbrochen, so daß dieser stillgesetzt wird. Dies wird in der Weise bewerkstelligt, daß auf einer an dem Getriebe 13 angebrachten Hohlwelle 13′ eine Hülse 17 verschiebbar gelagert ist, die mit einem zweiten Schaltglied 26 der in den Fig. 2 bis 4 im einzelnen dargestellten Schalteinrichtung 21 zusammen wirkt. In Ausgangslage wird die Hülse 17 durch die Kraft von Federn 18, die sich an dem Getriebe 13 abstützen, gegen eine mit der Hohlwelle 13′ fest verbundene Anschlagscheibe 19 gepreßt, liegt jedoch der Tiefenanschlag 16, der mittels einer Stellschraube 20 in axialer Lage einstellbar ist, an dem Werkstück 4 an und wird das Handarbeitsgerät 1 weiter in dessen Richtung verstellt, so wirkt die axial abgestützte Hülse 17 auf das zweite Schaltglied 26 ein.

Das Handarbeitsgerät 1 ist, wie dies auch in der in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Schalteinrichtung 21 eingezeichnet ist, mit einem an eine Stromquelle 23, z. B. einem Akkumulator, angeschlossenen Stromkreis 22 versehen, in den ein Schalter 24 zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors 12 eingesetzt ist. Außerdem weist der Stromkreis ein erstes Schaltglied 25 zum Umpolen des Antriebsmotors 12 und somit zum Umschalten von Rechts- auf Linkslauf oder umgekehrt und das zweite Schaltglied 26 zur Unterbrechung der Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor 12 durch Betätigen des Tiefenanschlages 16 auf.

Wird, ausgehend von der Schaltstellung nach Fig. 2 der Schalter 24 betätigt und der Antriebsmotor 12 somit eingeschaltet, so wird das Werkzeug 2, da das zweite Schaltglied 26 selbsttätig geschlossen gehalten wird und das erste Schaltglied 25 sich in der dem Rechtslauf zugeordneten Betriebsstellung befindet, im Uhrzeigersinn angetrieben und die Schraube 2 wird in das Werkstück 4 eingedreht. Sobald jedoch der Tiefenanschlag 16 an dem Werkstück 4 anliegt, wird bei einer weiteren Vorschubbewegung des Handarbeitsgerätes 1, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, das zweite Schaltglied 26 durch den Tiefenanschlag 16 geöffnet, indem die Schaltfahne 27 von dem Schließkontakt 28 gelöst und an den Öffnungskontakt 29 angelegt wird. Die Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor 12 ist dadurch unterbrochen und dieser wird stillgesetzt.

Um in diesem Betriebszustand, ohne daß besondere Vorkehrungen zu treffen sind, die Schraube 2 gegebenenfalls zurückdrehen und somit die Drehrichtung des Antriebsmotors 12 umkehren zu können, ist bei geöffnetem zweiten Schaltglied 26 lediglich das erste Schaltglied 25 zu betätigen. In einer Zweigleitung 31, die das zweite Schaltglied 26 umgeht, ist nämlich ein elektrisches Schaltelement 32 z. B. in Form einer Schottky-Diode eingesetzt, das in einer Richtung den Stromfluß zwar sperrt, in der anderen Flußrichtung aber den Durchgang der elektrischen Energie ermöglicht. Wird nun gemäß Fig. 4 das erste Schaltglied 25 betätigt, so wird das zweite Schaltglied 26 mit Hilfe des elektrischen Schaltelementes 32 überbrückt, indem elektrische Energie von dessen Anode zur Katode fließt, so daß der Antriebsmotor 12 mit elektrischer Energie versorgt wird und entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft. Die Schraube 2 wird somit aus dem Werkstück 4 herausgedreht.

Anstelle der Diode 32 kann auch, wie dies in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, ein in gleicher Weise wirksamer Feldeffekttransistor 33 vorgesehen werden, an den jedoch zur Oberbrückung des zweiten Schaltgliedes 26 eine Spanung anzulegen ist. Die in den Fig. 5 und 6 wiedergegebenen Schaltstellungen entsprechen den Schaltstellungen nach den Fig. 2 und 3.

In Fig. 7 ist die Schaltstellung der Schalteinrichtung 21 nach Fig. 3 wiedergegeben. An den Öffnungskontakt 29 des zweiten Schaltgliedes 26 ist hierbei jedoch eine Zweigleitung 34 angeschlossen, in die ebenfalls ein elektrisches Schaltelement 35 in Form einer Diode eingesetzt ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Antriebsmotor 12 unmittelbar nach Öffnen des zweiten Schaltgliedes 26 kurzzuschließen, so daß dieser ohne Nachlauf sofort stillgesetzt wird.

Bei der Schalteinrichtung 21′ nach Fig. 8, deren Schaltstellung den Fig. 3 bzw. 7 entspricht, sind das zweite Schaltglied 26 sowie das in der Zweigleitung 31′ eingesetzte Schaltelement 32′ dem Antriebsmotor 12 vorgeschaltet, auch ist die Schalteinrichtung 21′ mit einer Drehzahlregeleinrichtung 30 versehen. Selbstverständlich kann die Drehzahlregeleinrichtung 30 bei allen Ausführungsvarianten der Schalteinrichtung 21 vorgesehen werden.

Claims (4)

1. Handarbeitsgerät (1), insbesondere zum maßgenauen Einsetzen von Schrauben (3) oder dgl., mit einem in einem Gehäuse (11) angeordneten elektrischen Antriebsmotor (12) zur Betätigung eines Werkzeuges, z. B. eines Schraubenziehers (2), und einem axial verstellbaren Tiefenanschlag (16), durch den der Antriebsmotor (12) bei Anlage an einem Werkstück (4) selbsttätig abschaltbar ist, und mit einer dem Antriebsmotor (12) zugeordneten Schalteinrichtung (21), in deren Stromkreis (22) ein Schalter (24) zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors (12), ein erstes Schaltglied (25) zum Umpolen des Antriebsmotors (12) auf Rechts- oder Linkslauf und ein zweites Schaltglied (26) zum Abschalten des Antriebsmotors (12) durch den Tiefenanschlag (16) eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis (22) der Schalteinrichtung (21) ein dem Antriebsmotor (12) zugeordnetes elektrisches Schaltelement (32, 33) integriert ist, das in einer das zweite Schaltglied (26) umgehenden Zweigleitung (31) angeordnet und mittels dem das zweite Schaltglied (26) bei durch den Tiefenanschlag (16) geöffneter Betriebsstellung durch eine Betätigung des ersten Schaltgliedes (25) zur Drehrichtungsumkehrung des Antriebsmotors (12) überbrückbar ist.

2. Handarbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Schaltelement als Diode, vorzugsweise als Schottky-Diode (32), oder als Transistor, vorzugsweise als Feldeffekttransistor (33), ausgebildet ist.

3. Handarbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Schaltelement (32, 33) dem Antriebsmotor (15) unmittelbar vor- oder nachgeschaltet ist.

4. Handarbeitsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß an den Öffnungskontakt (29) des zweiten Schaltgliedes (26) eine diesen mit dem Stromkreis (22) des Antriebsmotors (12) verbindenden Zweigleitung (34) angeschlossen ist, in die ein weiteres elektrisches Schaltelement (34), z. B. in Form einer Diode eingesetzt ist, über das der Antriebsmotor (12) beim Öffnen des zweiten Schaltgliedes (26) durch den Tiefenanschlag (15) kurzschließbar ist.