DE19824495A1 - Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraubvorrichtung - Google Patents
Verfahren zum Antreiben einer elektrischen SchraubvorrichtungInfo
- Publication number
- DE19824495A1 DE19824495A1 DE19824495A DE19824495A DE19824495A1 DE 19824495 A1 DE19824495 A1 DE 19824495A1 DE 19824495 A DE19824495 A DE 19824495A DE 19824495 A DE19824495 A DE 19824495A DE 19824495 A1 DE19824495 A1 DE 19824495A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pulse
- screwing
- speed
- motor
- pause
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
- B25B21/02—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraubvorrichtung, wobei ein Steuergerät einem Elektromotor elektrischen Strom in Form von Pulssignalen zuführt und der Motor ein Drehmoment erzeugt, das ein Schraubwerkzeug mit einer Drehzahl zum Betätigen einer Schraube dreht. Um einem Werker möglichst vom beschwerlichen Abstützen des Reaktionsmoments zu entlasten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Pulspause zwischen zwei Pulssignalen derart zu bestimmen, daß die Drehzahl des Motors in der Pulspause deutlich reduziert wird.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraub
vorrichtung, wobei ein Steuergerät einem Elektromotor elektrischen Strom in Form von
Pulssignalen zuführt und der Motor einen Drehmoment erzeugt, das ein Schraubwerk
zeug mit einer Drehzahl zum Betätigen einer Schraube dreht. Ferner bezieht sich die
Erfindung auf eine entsprechende elektrische Schraubvorrichtung.
Bei einem aus der DE 31 44 350 A1 bekannten Verfahren zum Antreiben eines elektro
motorisch angetriebenen Schraubers dieser Gattung wird vorgeschlagen, die Pulslängen
von abgegebenen Rechteckimpulsen so einzustellen, daß dem Motor die erforderliche
Leistung zugeführt wird. Hierfür wird ein Oszillator auf eine konstante Pulsfrequenz ein
gestellt. Dementsprechend werden die Längen der Pulse zugeführt, so daß nur der un
bedingt notwendige Leistungsanteil an den Motor gegeben wird.
Derartige Schrauber haben den Nachteil, daß die vom Werker aufzubringende Kraft, das
Gegenmoment, relativ hoch ist. Bei Pistolengriffschraubern ist schon ab ca. 5 Nm eine
Reaktionsaufnahme in Form einer mechanischen Abstützung erforderlich. Bei harten
Schraubfällen oder bei Löseoperationen ist der Drehmomentanstieg sehr steil. Da der
Werker nicht so schnell reagieren kann, kommt es zu einer ruckartigen Drehung seines
Handgelenks. Dies birgt die Gefahr von Verletzungen. Ferner führt es relativ schnell zum
Ermüden des Werkers. Da der Werker bei Montagevorrichtungen, z. B. bei der Kraftfahr
zeugmontage, oft an schwer zugänglichen Stellen schrauben muß, muß er sich relativ
stark verrenken, um den Schrauber ansetzen zu können. Je stärker die Verrenkung,
desto geringer ist die vom Werker aufbringbare Reaktionskraft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gat
tung dahingehend zu verbessern, daß auf möglichst einfache Art und Weise eine elektri
sche Schraubvorrichtung angetrieben werden kann, die von einem Werker bei möglichst
schonendem eigenen Leistungseinsatz einfach handzuhaben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem gattungsgemäßen Verfahren zum An
treiben einer elektrischen Schraubvorrichtung gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Pulspause zwischen zwei Pulssignalen derart bestimmt wird, daß die Drehzahl
des Motors in der Pulspause deutlich reduziert wird.
Die Länge der Pause zwischen zwei Pulsen wird gerade so lang gewählt, daß sich in
dieser Zeit die Drehzahl des Motors spürbar reduziert. Die Länge der Pulspause über
schreitet also den Trägheitsbereich des Motors, so daß sich dieser in der Pulspause
spürbar verlangsamt. Erst nach der spürbaren Verlangsamung wird wieder ein neuer
Puls abgegeben. Der Motor gibt seine Energie im wesentlichen an die Schraube ab.
Bei den aufeinanderfolgenden Pulsen erhöht sich beim Anziehen einer Schraube
schnittweise das Drehmoment. Während einer Pulspause kann sich das System aus
Motor und Schraubwerkzeug, das eventuell eine Stecknuß enthält, entspannen. Durch
die Massenträgheit des Systems wird das Beschleunigungs- und Reaktionsmoment stark
gedämpft.
Herkömmliche Pulsweitenmodulationen zielen im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung
auf eine möglichst energiesparende Einstellung einer bestimmten Drehzahl des Elektro
motors. Die Drehzahl soll etwa konstant gehalten werden, wobei durch die Pulsweiten
modulation nur der dafür unbedingt notwendige Strom zugeführt wird.
Im Gegensatz dazu ist die Erfindung auf die Variierung einer Unterbrechung der Pulswei
tenmodulation gerichtet, so daß sich die Drehzahl des Motors in der Pulspause gegen
über dem Pulssignal mit großem Amplitudenausschlag deutlich reduziert.
Vorzugsweise kann die Drehzahl des Motors in der Pulspause auf etwa 0 reduziert wer
den. Bei Drehzahl 0 kann das System aus Motor und Schraubwerkzeug sich weitge
hendst entspannen. Der Effekt der Verringerung des Reaktionsmoments ist dadurch
besonders gut. Nahezu die gesamte Energie des Motors mit der Trägheit des Systems
wird an die Schraube abgegeben. Dies erzeugt kaum zusätzliche Wärme im Werkzeug.
Besonders vorteilhaft kann während des Lösens einer Schraube gepulst werden. Dies
erleichtert das Lösen der Schraube, da der Motor bei jedem neuen Puls wieder bei ge
ringer Drehzahl startet. Eine festgezogene Schraube wird dadurch nacheinander mit
Drehmomentstößen beaufschlagt, so daß sie sich leichter löst. Verständlicherweise kann
die Schraubvorrichtung so betrieben werden, daß nur beim Lösen einer Schraube erfin
dungsgemäß mit Reduzierung der Drehzahl in dem Pulspausen gepulst wird.
In besonderer Weise kann während des Anziehens einer Schraube gepulst werden.
Es wird vorgeschlagen, daß nur oberhalb eines bestimmten Drehmomentgrenzwertes
die Pulspause abgestimmt auf die Reduktion der Drehzahl bestimmt wird. Bis zu dem
Drehmomentgrenzwert kann die Schraubvorrichtung herkömmlich betrieben werden. Der
Drehmomentgrenzwert ist gerade noch in tragbarer Weise von einem Werker aufnehm
bar. Erst ab dem Drehmomentgrenzwert setzt das Pulsen mit Reduktion der Drehzahl in
der Pulspause ein, so daß ab höheren Drehmomenten der Werker entsprechend entla
stet wird.
Als Variante der Erfindung ist das Abstimmen der Pulspause auf die Reduktion der
Drehzahl zu- und abschaltbar. Damit kann die Schraubvorrichtung sowohl herkömmlich
bei nur geringen Drehmomenten als auch mit der erfindungsgemäßen Pulspausenein
stellung bei zu hohen Drehmomenten betrieben werden.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann die Pulsfrequenz und/oder das
Puls/Pausenverhältnis während des Schraubablaufes passend eingestellt werden. Die
Einstellung kann z. B. manuell oder automatisch, durch das Steuergerät bestimmt, erfol
gen. Durch diese Einstellung können Pulsfrequenz und das Puls/Pausenverhältnis auf
das jeweilige System, z. B. Werkzeugtyp, Schraubfall, Werkzeugauslastung, angepaßt
werden. Bei der automatischen Einstellung werden die Parameter automatisch von dem
Steuergerät erfaßt und entsprechend variiert. Damit läßt sich besonders genau das ge
wünschte Drehmoment und die entsprechende Drehzahl für die entsprechende
Schraubanwendung wählen.
Vorzugsweise kann anhand der erfaßten Pulse das Drehmoment gemessen werden.
Dies ergibt erstaunlich genaue Meßwerte. Diese können z. B. benutzt werden, um an das
Steuergerät gemeldet zu werden und mit einem maximal zulässigen Drehmoment vergli
chen zu werden.
Denkbar kann die Pulslänge entsprechend der Genauigkeit der Drehmomentmessung
eingestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise mit einer elektrischen Schraub
vorrichtung durchgeführt werden. Unter Berücksichtigung der entsprechenden eingangs
genannten Aufgabe gerichtet auf eine elektrische Schraubvorrichtung, wird diese erfin
dungsgemäß gelöst durch eine elektrische Schraubvorrichtung, mit einem Steuergerät,
das mit einem Elektromotor verbunden ist und diesem elektrischen Strom in Form Puls
signalen zuführt, wobei der Motor mit einem Schraubwerkzeug gekoppelt ist und einen
Drehmoment erzeugt, das das Schraubwerkzeug mit einer Drehzahl zum Betätigen einer
Schraube dreht, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät mit einer Steuereinheit
verbunden ist, die die Pulspause derart bestimmt, daß die Drehzahl des Motors in der
Pulspause deutlich reduziert wird.
Bei Akku/Batterie betriebenen Werkzeugen kann Energieversorgung, Steuergerät,
Steuereinheit, Elektromotor und Schraubwerkzeug eine Einheit bilden.
Mit diesem Gerät sind die Vorteile des eingangs genannten erfindungsgemäßen Verfah
rens erreichbar. Die Steuereinheit übernimmt die Bestimmung der Pulspausen, die eine
derartige Länge hat, daß die Drehzahl des Motors in der Pulspause deutlich reduziert
wird und somit das vom Werker aufzunehmende Reaktionsmoment reduziert wird. In der
Praxis nimmt ein Werker das Pulen eventuell gerade noch wahr.
In besonderer Weise kann die Steuereinheit die Pulspause derart bestimmen, daß die
Drehzahl in der Pulspause auf etwa 0 reduziert wird. Dadurch wird das System aus Mo
tor, eventuell zwischengeschaltetem Getriebe, und Stecknuß entspannt und durch die
Massenträgheit des Systems wird das Reaktionsmoment während eines Puls stark ge
dämpft.
Wahlweise kann die Steuereinheit zu- und abschaltbar sein. Bei geringen Dreh
momentanforderungen kann die Steuereinheit abgeschaltet werden, weil der Werker das
geringe Reaktionsmoment mühelos abstützen kann. Bei höheren Drehmomenten wird
die Steuereinheit zugeschaltet, so daß sich eine Verringerung des Reaktionsmoments
ergibt.
Es wird vorgeschlagen, daß das Steuergerät mit einer Einstelleinrichtung verbunden ist,
über die die Pulsfrequenz und/oder das Puls/Pausenverhältnis einstellbar ist. Über die
Einstelleinrichtung können diese Parameter an das jeweilige System und den jeweiligen
Schraubfall angepaßt werden. Dies kann manuell oder automatisch verlaufen. Die Ein
stellung kann sogar während des Schraubablaufes angepaßt werden.
Besonders vorteilhaft kann eine mit dem Steuergerät verbundene Meßvorrichtung vor
gesehen sein, die das Drehmoment anhand der erfaßten Pulse mißt. Die Erfassung der
Pulse ist steuerelektronisch relativ einfach und präzise. Mit der erfindungsgemäßen
Pulsung kann dadurch das Drehmoment relativ exakt bestimmt werden.
In besonderer Weise kann der Elektromotor über einen Servoverstärker mit dem Steu
ergerät verbunden sein.
Denkbarerweise ist unter einer Schraubvorrichtung im Sinn der Erfindung nicht nur ein
herkömmlicher Schrauber zu verstehen. Die Erfindung betrifft in diesem Sinn genauso
Bohrvorrichtungen, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden
kann. Grundsätzlich ist darunter eine entsprechende Anwendung für überwiegend rota
torische Bewegungen zu verstehen, die auch einen translatorischen Anteil haben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nach
stehend erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild für eine elektrische Schraubvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 ein prinzipielles Blockschaltbild eines Versuchaufbaus für eine erfindungs
gemäße elektrische Schraubvorrichtung gemäß einer zweiten Ausfüh
rungsform und
Fig. 3 Ablaufdiagramme, die das Verhalten der relevanten Größen beim Durch
führen des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellen.
In Fig. 1 ist ein prinzipielles Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen elektrischen Schraubvorrichtung 1 dargestellt. Ein Steuergerät 2 ist über
eine elektrische Leitung 3 mit einer elektrischen Schraubvorrichtung 4 verbunden. Die
Leitung 3 führt zu einer Schraubvorrichtung 4, die als Pistolenschrauber ausgebildet ist.
Der Pistolenschrauber enthält einen Elektromotor 5, über den ein Schraubwerkzeug 6
angetrieben wird. Als Schraubwerkzeug 6 kann z. B. eine sogenannte Stecknuß oder ein
Schraubschlüsselaufsatz verwendet werden. Das Schraubwerkzeug 6 kann mit einer
Schraube 17 in Eingriff gebracht werden, so daß der Schraubenkopf formschlüssig von
dem Schraubwerkzeug 6 umfaßt und durch Rotation des Schraubwerkzeugs 6 gedreht
wird.
Wahlweise können auch anders ausgestaltete Schraubvorrichtungen 4 verwendet wer
den. Optional ist eine elektrische Leitung 7 strichliniert dargestellt, die das Steuergerät 2
mit einer stabartig ausgebildeten Schraubvorrichtung 4 verbindet.
Eine strichliniert dargestellte Leitung 8 verbindet das Steuergerät 2 optional mit einer
Schraubvorrichtung 4, die im wesentlichen stabförmig ausgebildet ist, wobei das
Schraubwerkzeug 6 am distalen Ende etwa im rechten Winkel von der Stabform absteht.
Die dargestellten Schraubwerkzeuge sind ihrer Form nach der jeweiligen Anwendung
angepaßt und werden von einem Werker üblicherweise gehalten, z. B. bei der Arbeit an
einem Montageband zur KFZ-Montage.
Das Steuergerät 2 weist eine Steuereinheit 9 auf. Die Steuereinheit 9 ist mit einer Anzei
ge 10, z. B. einer LCD-Anzeige oder einem Bildschirm, und einer Eingabetastatur 11 ver
bunden.
Die Steuereinheit ist über elektrische Leitungen 12 mit einem Servoverstärker 13 ver
bunden. Ferner führt von der Steuereinheit 9 eine Signalleitung 14 zu dem Servover
stärker 13. Von dem Servoverstärker 13 führt die elektrische Leitung zu der Schraubvor
richtung 4.
Über die elektrischen Leitungen 12 erfolgt die wesentliche Steuerung des Servoverstär
kers (Leistungsversorgung) 13. Über die Signalleitung 14 werden Pulssignale übertra
gen, die den über die Leitung 3 an die Schraubvorrichtung 4 abgegebenen elektrischen
Strom steuert. Somit bewirkt der Servoverstärker die Leistungsverstärkung des über die
Leitung 14 erhaltenen Steuersignals.
Die Steuereinheit 9 kann als Hardware-Schaltung ausgebildet sein bzw. einen Mikropro
zessor enthalten, der durch entsprechende Datenverarbeitungsprogramme betrieben
wird.
In dem Steuergerät kann eine Meßvorrichtung 15 vorgesehen sein, die die Pulssignale
mißt und anhand dessen das Drehmoment bestimmt.
Ferner kann das Steuergerät 9 mit einer Einstellvorrichtung 16 ausgebildet sein, über die
die Pulsfrequenz und/oder das Puls/Pausenverhältnis einstellbar ist. Meßvorrichtung 15
und Einstelleinrichtung 16 können beispielsweise in dem zugehörigen Datenverarbei
tungsprogramm verwirklicht werden.
In Fig. 2 ist ein prinzipielles Blockschaltbild eines Versuchsaufbaus gemäß einer zwei
ten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Gleiche Bezugszeichen haben im we
sentlichen die gleiche Funktion wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Das Steuergerät 2 ist mit einer regelbaren Stromversorgungseinheit 18 versehen. Die
Stromversorgungseinheit 18 ist über elektrische Leitungen 12 mit dem Servoverstärker
13 versehen.
Der Servoverstärker 13 ist über die elektrische Leitung 3 mit der Schraubvorrichtung 4 in
Form eines Pistolengriffschraubers verbunden. Die Schraubvorrichtung 4 hat im Griffteil
den Elektromotor 5 integriert ausgebildet. Sie weist ein Schraubwerkzeug 6 in Form einer
Stecknuß auf, die formschlüssig auf die Schraube 17 aufsteckbar ist.
Es ist ein Frequenzgenerator 19 vorgesehen, der als Steuereinheit 9 dient. Der Fre
quenzgenerator 19 ist über Leitungen 20 mit der Stromversorgungseinheit 18 verbun
den. Die Leitungen 20 führen jeweils vom Frequenzgenerator 19 und der Stromversor
gungseinheit 18 zu einer Und-Schaltung 21. Von dieser führt die Signalleitung 14 zu dem
Servoverstärker 13 und überträgt die Steuersignale. Der Frequenzgenerator 19 liefert
Steuersignale mit einstellbarer Frequenz und einstellbarem Puls/Pausenverhältnis. Dies
Steuersignal wird in das von der Stromversorgungseinheit 18 zur Und-Schaltung 21 ge
lieferte Startsignal geschaltet.
Die Stromversorgungseinheit 18 kann im Prinzip wie die Steuereinheit 9 von Fig. 1
ausgebildet sein und wahlweise auch eine Meßvorrichtung 15 und eine Einstelleinrich
tung 16 beinhalten.
In Fig. 3 ist in vier übereinander angeordneten Diagrammen der Verlauf der Pulssignale
des Startsignals S, eine Pulsweitenmodulation PWM des Servoverstärkers 13, die Dreh
zahl D des Motors 5 und der Drehmomentverlauf M des Motors 5 dargestellt. Die vier
Diagramme sind durch senkrechte strichpunktierte Linien miteinander verbunden, wobei
die strichpunktierten Linien entsprechend gleiche Zeitintervalle kennzeichnen, so daß die
zeitliche Kohärenz der Größen erkennbar ist.
Auf der Abszisse aller Diagramme ist die Zeit t aufgetragen. Auf der Ordinate des Dia
gramms ist das Startsignal S aufgetragen. Auf der Ordinate des zweitobersten Dia
gramms ist das Startsignal mit einer Pulsweitenmodulation PWM aufgetragen. Auf der
Ordinate des zweituntersten Diagramms ist die Drehzahl D des Motors 5 aufgetragen.
Auf der Ordinate des untersten Diagramms ist das Drehmoment M des Motors 5 aufge
tragen.
Wie in dem obersten Diagramm dargestellt, wird das Startsignal S dem Motor 5 in Form
von Pulssignalen 22 zugeführt. Jeder Strompuls 22 hat etwa gleiche Höhe. Zwei aufein
anderfolgende Pulse sind jeweils durch eine Pulspause 23 voneinander getrennt.
Die gesendeten Pulssignale 22 werden, wie im zweiten Diagramm dargestellt, einer kon
ventionellen Pulsweitenmodulation unterzogen. Dabei wird jeder Puls entsprechend mo
duliert und in einzelne kurze aufeinanderfolgende Signale zerlegt. Diese Pulsweitenmo
dulation steuert den Drehmomentanstieg des Motors während eines Pulses. Die
Pulspausen 23 zwischen den Pulssignalen 22 bleiben erhalten.
In dem zweituntersten Diagramm ist der Verlauf der Drehzahl D dargestellt. Über die
Länge eines einzelnen Pulssignals 22 steigt die Drehzahl steil an. Der Elektromotor be
schleunigt. Sobald das Pulssignal 22 endet und die Pulspause 23 eintritt, fällt die Dreh
zahl D stark ab. Sie wird deutlich reduziert und fällt bis auf 0. Aus mechanisch
dynamischen Gründen fällt das Drehmoment dann kurz unter 0 und steigt danach wieder
bis auf etwa 0 an. Am Ende einer Pulspause 23 hat der Motor etwa Drehzahl 0. Erst bei
einem neuen Pulssignal 22 steigt die Drehzahl wieder an. Dieser Vorgang wiederholt
sich pro Pulssignal und folgender Pulspause. Bei jedem Pulssignal 22 steigt die Dreh
zahl D etwa auf den selben Wert an.
Im untersten Diagramm ist der Verlauf des Drehmoments M des Motors dargestellt. Zu
Beginn jedes Pulssignals 22 steigt das Moment steil an. Zum Ende des Pulssignales 22
flacht der Drehmomentanstieg ruckartig ab und steigt nur noch leicht. Nach etwa zwei
Drittel der Pulspause 23 fällt das Drehmoment auf 0 ab, sinkt leicht unter 0 und steigt bis
zu Beginn eines neuen Pulssignals 22 wieder etwas an auf 0. Bei jedem neuen Puls
signal 22 steigt das Drehmoment auf einen etwas höheren Wert als beim vorhergehen
den Pulssignal 22. Dadurch ergibt sich über die einzelnen Takte ein etwa linearer An
stieg des Drehmoments M.
Aus dem zeitlichen Verlauf von Steuersignal S, Drehzahl D und Drehmoment M ist die
Funktionsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Dem Motor werden
durch die Steuereinheit 9 bzw. den Frequenzgenerator 19 elektrische Pulssignale 22
zugeführt, die entsprechend durch zwischengeschaltete Pulspausen 23 getaktet sind.
Die Pulspause 23 ist so lang, daß die Drehzahl des Motors in der Pulspause 23 deutlich
reduziert wird. Das Pulsen überschreitet die Trägheitsgrenze des Motors, so daß sich die
Drehzahl spürbar reduziert. Sie wird bis auf 0 reduziert. Ein neues Pulssignal 22 wird erst
bei Erreichen der Drehzahl 0 abgegeben.
Mit dieser Steuerung wird das Beschleunigungs- und Reaktionsmoment, das vom Wer
ker abgefangen werden muß, stark gedämpft. In den Pulspausen kann sich das System
von Motor 5 und Schraubwerkzeug 6 entspannen. Wenn die Drehzahl bis auf 0 in einer
Pulspause reduziert wird, so gibt der Motor seine Energie komplett an die Schraube 17
ab.
Durch Messen der Pulse 22 ist eine Drehmomentmessung möglich. Diese kann durch
Abstimmung der Pulslängen relativ genau sein.
Die Pulsfunktion kann ein- und ausschaltbar sein. Es kann z. B. nur ab einem bestimmten
Drehmoment oder nur beim Lösen oder nur beim Anziehen einer Schraube "gepulst"
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt im Vergleich zum Stand der Technik nur sehr
wenig Wärme.
Die Pulsfrequenz und/oder das Puls/Pausen-Verhältnis kann während des Schraubab
laufes passend eingestellt werden.
Das gesamte Verfahren kann in ein Datenverarbeitungsprogramm integriert werden, so
daß eine optimale Steuerung und Anpassung an das jeweilige System möglich ist.
Vorteilhafterweise kann die Schraubvorrichtung akku- und/oder batteriebetrieben sein.
Weiterhin können in einem solchen Fall Energieversorgung, Steuergerät, Steuereinheit,
Elektromotor und/oder Schraubwerkezug eine Einheit bilden.
Claims (16)
1. Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraubvorrichtung (1), wobei ein Steuer
gerät (2) einem Elektromotor (5) elektrischen Strom in Form von Pulssignalen (22) zu
führt und der Motor (5) ein Drehmoment (M) erzeugt, das ein Schraubwerkzeug (6) mit
einer Drehzahl (D) zum Betätigen einer Schraube (17) dreht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pulspause (23) zwischen zwei Pulssignalen (22) derart bestimmt wird, daß die
Drehzahl (D) des Motors (5) in der Pulspause (23) deutlich reduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahl (D) des Motors (5) in der Pulspause (23) auf etwa 0 reduziert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß während des Lösens einer Schraube (17) gepulst wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß während des Anziehens einer Schraube (17) gepulst wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur oberhalb eines bestimmten Drehmomentgrenzwerts die Pulspause (23) abge
stimmt auf die Reduktion der Drehzahl (D) bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abstimmen der Pulspause (23) auf die Reduktion der Drehzahl (D) zu- und ab
schaltbar ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pulsfrequenz und/oder das Puls/Pausen-Verhältnis während des Schraubablau
fes passend eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß anhand der erfaßten Pulse (22) das Drehmoment (M) gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pulslänge entsprechend der Genauigkeit der Drehmomentmessung eingestellt
wird.
10. Elektrische Schraubvorrichtung (1), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens
nach Anspruch 1, mit einem Steuergerät (2), das mit einem Elektromotor (5) verbunden
ist und diesem elektrischen Strom in Form von Pulssignalen (22) zuführt, wobei der Mo
tor (5) mit einem Schraubwerkzeug (6) gekoppelt ist und ein Drehmoment (M) erzeugt,
daß das Schraubwerkzeug (6) mit einer Drehzahl (D) zum Betätigen einer Schraube (17)
dreht,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (2) mit einer Steuereinheit (9) verbunden ist, die die Pulspause (23)
derart bestimmt, daß die Drehzahl (D) des Motors (5) in der Pulspause (23) deutlich re
duziert wird.
11. Schraubvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (9) die Pulspause (23) derart bestimmt, daß die Drehzahl (D) in
der Pulspause (23) auf etwa 0 reduziert wird.
12. Schraubvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (9) zu- und abschaltbar ist.
13. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (2) mit einer Einstelleinrichtung (16) verbunden ist, über die die
Pulsfrequenz und/oder das Puls/Pausenverhältnis einstellbar ist.
14. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine mit dem Steuergerät (2) verbundene Meßvorrichtung (15) vorgesehen ist, die
das Drehmoment (M) anhand der erfaßten Pulse (22) mißt.
15. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektromotor (5) über einen Servoverstärker (13) mit dem Steuergerät (2) ver
bunden ist.
16. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schraubvorrichtung akku- und/oder batteriebetrieben ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19824495A DE19824495A1 (de) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraubvorrichtung |
ES99926490T ES2186364T3 (es) | 1998-06-02 | 1999-05-31 | Procedimiento para accionar un dispositivo atornillador electrico. |
PCT/EP1999/003772 WO1999062675A1 (de) | 1998-06-02 | 1999-05-31 | Verfahren zum antreiben einer elektrischen schraubvorrichtung |
DE59903258T DE59903258D1 (de) | 1998-06-02 | 1999-05-31 | Verfahren zum antreiben einer elektrischen schraubvorrichtung |
EP99926490A EP1084010B1 (de) | 1998-06-02 | 1999-05-31 | Verfahren zum antreiben einer elektrischen schraubvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19824495A DE19824495A1 (de) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraubvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19824495A1 true DE19824495A1 (de) | 1999-12-09 |
Family
ID=7869594
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19824495A Withdrawn DE19824495A1 (de) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraubvorrichtung |
DE59903258T Revoked DE59903258D1 (de) | 1998-06-02 | 1999-05-31 | Verfahren zum antreiben einer elektrischen schraubvorrichtung |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59903258T Revoked DE59903258D1 (de) | 1998-06-02 | 1999-05-31 | Verfahren zum antreiben einer elektrischen schraubvorrichtung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1084010B1 (de) |
DE (2) | DE19824495A1 (de) |
ES (1) | ES2186364T3 (de) |
WO (1) | WO1999062675A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015092033A1 (fr) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Etablissements Georges Renault | Procédé de pilotage d'un dispositif de vissage à impulsions, dispositif de pilotage et dispositif de vissage correspondants |
DE102014201183A1 (de) | 2014-01-23 | 2015-07-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Schraubwerkzeug mit motorischer Antriebseinrichtung und Momentenabstützung |
JP2020517470A (ja) * | 2017-04-19 | 2020-06-18 | アトラス・コプコ・インダストリアル・テクニーク・アクチボラグ | 電気パルス工具 |
EP4140650A1 (de) * | 2021-08-23 | 2023-03-01 | Metabowerke GmbH | Verfahren zum betreiben eines trockenbauschraubers, computerprogramm und trockenbauschrauber |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018192775A1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-10-25 | Atlas Copco Industrial Technique Ab | Electric pulse tool |
SE542127C2 (en) * | 2018-04-18 | 2020-02-25 | Atlas Copco Ind Technique Ab | Hand held electric pulse tool and a method for tightening operations |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3144350A1 (de) * | 1981-11-07 | 1983-05-26 | Felo-Werkzeugfabrik Holland-Letz GmbH, 3577 Neustadt | Antrieb fuer einen elektromotorisch angetriebenen handschrauber oder handbohrer |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5440215A (en) * | 1993-07-06 | 1995-08-08 | Black & Decker Inc. | Electrical power tool having a motor control circuit for increasing the effective torque output of the power tool |
SE506118C2 (sv) * | 1993-09-02 | 1997-11-10 | Atlas Copco Tools Ab | Metod för åtdragning av gängade förband till en önskad förspänningsnivå med hjälp av en manuellt manövrerad kraftmutterdragare innefattande en nedgängningsfas och en förspänningsfas, avkänning av momentmotståndet i förbandet samt avbrytande av rotationen vid uppnådd önskad förspänningsnivå |
US5738177A (en) * | 1995-07-28 | 1998-04-14 | Black & Decker Inc. | Production assembly tool |
DE69631754T2 (de) * | 1996-05-13 | 2005-01-27 | Black & Decker Inc., Newark | Elektrowerkzeug mit einer Motorsteuerungsschaltung zur Verbesserung der Steuerung der Drehmomentsabgabe des Elektrowerkzeuges |
-
1998
- 1998-06-02 DE DE19824495A patent/DE19824495A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-05-31 DE DE59903258T patent/DE59903258D1/de not_active Revoked
- 1999-05-31 WO PCT/EP1999/003772 patent/WO1999062675A1/de not_active Application Discontinuation
- 1999-05-31 EP EP99926490A patent/EP1084010B1/de not_active Revoked
- 1999-05-31 ES ES99926490T patent/ES2186364T3/es not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3144350A1 (de) * | 1981-11-07 | 1983-05-26 | Felo-Werkzeugfabrik Holland-Letz GmbH, 3577 Neustadt | Antrieb fuer einen elektromotorisch angetriebenen handschrauber oder handbohrer |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015092033A1 (fr) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Etablissements Georges Renault | Procédé de pilotage d'un dispositif de vissage à impulsions, dispositif de pilotage et dispositif de vissage correspondants |
FR3015332A1 (fr) * | 2013-12-20 | 2015-06-26 | Renault Georges Ets | Procede de pilotage d'un dispositif de vissage a impulsions, dispositif de pilotage et dispositif de vissage correspondants |
DE102014201183A1 (de) | 2014-01-23 | 2015-07-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Schraubwerkzeug mit motorischer Antriebseinrichtung und Momentenabstützung |
DE102014201183B4 (de) * | 2014-01-23 | 2020-11-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Schraubwerkzeug mit motorischer Antriebseinrichtung und Momentenabstützung |
JP2020517470A (ja) * | 2017-04-19 | 2020-06-18 | アトラス・コプコ・インダストリアル・テクニーク・アクチボラグ | 電気パルス工具 |
JP7069211B2 (ja) | 2017-04-19 | 2022-05-17 | アトラス・コプコ・インダストリアル・テクニーク・アクチボラグ | 電気パルス工具 |
EP4140650A1 (de) * | 2021-08-23 | 2023-03-01 | Metabowerke GmbH | Verfahren zum betreiben eines trockenbauschraubers, computerprogramm und trockenbauschrauber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999062675B1 (de) | 2001-05-31 |
WO1999062675A1 (de) | 1999-12-09 |
DE59903258D1 (de) | 2002-12-05 |
EP1084010B1 (de) | 2002-10-30 |
EP1084010A1 (de) | 2001-03-21 |
ES2186364T3 (es) | 2003-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009047443B4 (de) | Handwerkzeugmaschine | |
EP2146822B1 (de) | Kraftschrauber | |
DE602004004213T2 (de) | Kraftangetriebenes Werkzeug zum Anziehen einer Schraube oder eines Bolzens | |
DE3149361C2 (de) | Elektrisches Gaspedal | |
EP0603552B1 (de) | Handwerkzeugmaschine mit winkelverstellbarer Fussplatte | |
DE69631754T2 (de) | Elektrowerkzeug mit einer Motorsteuerungsschaltung zur Verbesserung der Steuerung der Drehmomentsabgabe des Elektrowerkzeuges | |
DE4243068C2 (de) | Druckluftschrauber, insbesondere Puls- oder Drehschrauber | |
DD252287A3 (de) | Verfahren zum anziehen oder loesen schraubbarer verbindungen | |
DE19503524A1 (de) | Impulsschrauber und Verfahren zum Anziehen einer Schraubverbindung mittels des Impulsschraubers | |
DE60101417T2 (de) | Werkzeug und Verfahren zum Umreifen | |
EP3311958B1 (de) | Verfahren zum regeln einer drehzahl eines elektromotors eines elektrowerkzeuges | |
DE102008033866B4 (de) | Steuerungseinrichtung für einen elektrischen Antriebsmotor und Werkzeugmaschine | |
DE112017005671B4 (de) | Elektrisches motorangetriebenes werkzeug und steuervorrichtung und steuerschaltung dafür | |
DE3906510C2 (de) | ||
DE2127620A1 (de) | Drehmoment-Schraubenschlüssel | |
DE19824495A1 (de) | Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraubvorrichtung | |
DE4225157A1 (de) | Elektroschrauber für Bohrschrauben | |
DE3127753A1 (de) | "vorrichtung zum festziehen eines mit gewinde versehenen befestigungselements" | |
AT519142B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abbauen elastisch gespeicherter Energie | |
DE102018208302A1 (de) | Verfahren zum Anziehen einer Schraubverbindung | |
DE19954931B4 (de) | Schalteinrichtung an einem von Hand führbaren, auf ein pulsierendes Drehmoment umschaltbaren Elektrowerkzeug | |
DE3247618A1 (de) | Verfahren zum anziehen von schraubverbindungen | |
DE102007025985B3 (de) | Steuereinrichtung für ein Elektrohandwerkzeug | |
DE1078958B (de) | Elektroschraubenzieher | |
DE10313634A1 (de) | Automobilgesteuerte automatische Handbremse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: COOPER POWER TOOLS GMBH & CO., 73463 WESTHAUSEN, D |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |