DE2835382C2

DE2835382C2 - Schaltungsanordnung für eine elektronische Drehmomentabschaltung eines Schlagschraubers

Info

Publication number: DE2835382C2
Application number: DE19782835382
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Bauder; Hans-Dieter Dipl.-Ing. 7031 Magstadt Dorner
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 1978-08-12
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CH649493A5; FR2432918A1; FR2432918B1; DE2835382A1

Description

tung (14) den Stromdurchfluß während des Ein- 15 tung gelöst, wie sie im kennzeichnenden Teil des Anschraubvorganges sperrt, während des Schlagvor- Spruchs 1 beschrieben ist.

Die Schaltungsanordnung kann vorteilhafterweise sowohl in einem Eiektrowerkzeug, als auch in einem

ganges jedoch freigibt und in dem Integrator (15)
einen Aufsummationsvorgang hervorruft, dessen
Endbetrag ein Maß für die aufgenommene Schlagenergie darstellt und als dieser Energie proporliona- 20 den, wobei der Motor und die Elektronik mit Ein- oder Ie Spannung einem Komparator (16) weitergegeben Mehrphasenwechselstrom, letzterer für 50 Hz und erhöhter Netzfrequenz, betrieben und gesteuert werden

sogenannten Netzsteckergehäuse untergebracht wer-

wird, welcher bei betragsmäßiger Überschreitung des eingestellten Sollwertes über eine Abschalteinrichtung (17) die Stromzufuhr zum Motor (M\) unterbricht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in oder an einem Schlagschrauber für Ein- oder Mehrphasenwechsclstrombetrieb, letzterer für 50 Hz und erhöhter Netzfrequenz ein- bzw. angebaut ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Netzsteckergehäuse untergebracht ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-AS 25 16 951 ist eine elektrische Begrenzungseinrichtung bekannt, die durch einen Einschaltstromimpuls oder einen Schlagstromimpuls gestartet wird und durch ein Zeitschaltglied oder einen Impulszähler ein Signal zur Beendigung des Einschraubens gibt.

Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, daß eine zusätzliche Drehzahlsteuerung vor allem beim Einsatz eines Impulszählers aufgrund der unterschiedlichen Größen der Impulse bei einer Drehzahlsteuerung nicht benützt werden kann. Außerdem zeigt die Praxis, daß die Impulshöhe beim Schlagen in Abhängigkeit von der Schlagzeit abnimmt, d. h., der Impulszähler muß so selektierend ausgelegt werden,daß er auch noch sehr kleine Impulse aufnimmt, was bei einer Verschraubung, die Verunreinigungen aufweist, bereits dann zu einem Zählvorgang führen kann, wenn der Einschraubvorgang noch ohne Schlag stattfindet. Des weiteren weist die bekannte Impulszählerschaltung den Nachteil auf, daß vor erneuter Inbetriebnahme der Zähler d'2 zurückgestellt werden muß.

Bei der Verwendung eines Zeitschaltglieds führen Verunreinigungen beim Einschraubvorgang aufgrund des vorzeitigen Startes der Zcitbegrcnzungscinriehtung einerseits zu einem verfrühten Abschalten des Elektrowerkzeuges, d. h., das definierte Drehmoment wird nicht erreicht, andererseits kann es bei der bekannten Zeitschaltung zu einem unbeabsichtigten Wcitcrschraubcn kommen, falls nach Abfall des Relais (/.} der Schalter S können.

Die Schaltungsanordnung hat außerdem als Vorzug aufzuweisen, daß nach Abschalten des Schlagschraubers über die Schaltanordnung nur durch Lösen und erneutes Drücken des Ausschalters kontrolliert ein neuer Arbeitsr-yklus eingeleitet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden aufgeführten Zeichnungen dargestellt und wird anschließend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung für Einphasenwechsclspannung,

F i g. 2 ein detailliertes Schaltbild der Schaltungsan-Ordnung nach Fig. 1,

Fig.3 die Kennlinie der Stromaufnahme eines Schlagschraubers und

F i g. 4 die Kennlinie der aufgenommenen Schlagenergie.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Motor Mi des Schlagschraubers, der einen eingebauten Drehzahlstellcr DSi aufweist, über die elektronische Schaltung 10 und einen im Handgriff des Schlagschraubers untergebrachten Netzschalter Si an ein Wechselstromnetz Li, N angeschlossen. Die elektronische Schaltung 10 setzt sich zusammen aus einem Versorgungsspannungsteil U, einem Verzögerungsglied 12, einem Verstärker 13, den Lastwiderstanden /?/.,der Diodenanordnung 14, dem Integrator 15, dem Komparator 16 und der Abschalteinrichtung 17.

Aus dem in F i g. 2 dargestellten detaillierten Schaltbild geht folgender Funktionsablauf hervor:

Wird der Schalter Si geschlossen, so fließt über die Lastwiderstände Ri. und den Öffner eines Relais Re\ ein Strom, der in den Lastwiderständen Ri, zu einem Spannungsabfall führt. Gleichzeitig wird über einen Transformator 7Ti in einer Dclonschaltung, bestehend aus den Kondensatoren Ci und C2 und den Dioden A und Ch die Versorgungsspannung erzeugt, die jedoch für die positi-

bo ve Spannungsseite über einen Transistor Tn aufgrund der Kombination eines Trimmpotentiometers Pt und eines Kondensators Ci verzögert einem Operationsverstärker OP\ zugeführt wird, während die Operationsverstärker OPi und OPs die Spannung unverzögert erhal-

b5 ten. Durch diese Verzögerung wird der aufgrund des Anlaufstromes sich zunächst ergebende überhöhte Spannungsabfall in der Verstärkerschaltung OPi unterdrückt. Nach Abklingen des Anlaufstromes wird der in

den Lastwiderständen Ri. erzeugte sinusförmige Spannungsabfall in der Verstärkerschaltung OP\ entsprechend der im RQckkopplungszweig, bestehend aus einem Widerstand R\, einem TrimmpotentiorviCter P\ und einem Widerstand Ri, eingesetzten Elemente verstärkt. Der Verstärkerteil 13 wird dabei Ober das Trimmpotentiometer P\ so justiert, daß die verstärkte, über eine Diode Ds gleichgerichtete, an einem Widerstand R₁ 'inliegende Spannung beim Schlagstrom zum Durchbruch einer Zenerrtiode ZDi führt, während der Einschraubstrom eine verstärkte, gleichgerichtete Spannung hervorruft, die von der Zenerdiode gesperrt wird. Wird die Zenerdiode ZD\ im Durchbruch betrieben, so beginnt in der Integratorstufe 15, bestehend aus einem Operationsverstärker OP₂, einem Kondensator Ci und einem Widerstand R* der Aufsummationsvorgang. Tritt eine nur kurzzeitige Durchbruchsspannung auf, wie es z. B. bei Verschmutzungen im Schraubgang beim Einschrauben möglich ist, so wird aufgrund der Bef.^haltung im Teil 15 der Integrationsvorgang nicht durchgeführt.

Unterschreitet die Ausgangsspannung des Integrators 15 den über die Widerstände Rs, R_b und ein Potentiometer P2 eingestellten Sollwert, so steuert ein als Schalter eingesetzter Operationsverstärker OPs einen Thyristor Th\ an. Dieser Thyristor Th\ schaltet durch und erregt ein Relais Reu wodurch der Motor Mi über den Öffnerkontakt dieses Relais abgeschaltet wird. Das Relais Re\ fällt nach Abschalten der Versorgungsspannung der Elektronikschaltung 10 über den Schalter St ab. jo

Selbstverständlich ist die Schaltungsanordnung nichi auf einphasigen Betrieb begrenzt, sie läßt sich auch bei mehrphasigem Wechselstrom für 50 Hz und erhöhten Frequenzen einsetzen, wobei jedoch ein weiterer Öffnerkontakt am Relais Rc\ notwendig wird. Auch ist die grundsätzliche Schaltungsanordnung nicht auf das hier aufgezeigte Ausführungsbeispiel eingeschränkt.

In F i g. 3 sind die Kennlinien der Stromaufnahme eines drehzahlgesteuerten Schlagschraube« dargestellt, wobei die obere durchgezogene Linie bei total ausgefahrener Vollwellensteucrung, die untere strichpunktierte Linie bei geschnittener Vollwellensteuerung entsteht. Die Kurven lassen deutlich erkennen, daß der max. Ausschlag der Stromimpulse mit der Schlagzeil abnimmt und abhängig vom eingestellten Zündverzögerungswinkel ist, was bei der bekannten Ausführung mittels Impulszähler zu den eingangs erwähnten Nachteilen führen kann.

Die in Fig. 4 dargestellten Kennlinien zeigen den Verlauf des aufintegrierten Stromes, der der Schlag- to energie bei Unterdrückung des Anlaufvorganges entspricht, wobei die obere durchgezogene Linie wieder die totale Aussteuerung, die untere strichpunktierte Linie die angeschnittene Vollwellensteuerung eines drchzahlgesteuerten Schlagschrauber verdeutlicht. Die aufgenommene Energie wird dabei am Ausgang des Operationsverstärkers OP7 als der Energie proportionale Spannung ausgewiesen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen t>o

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine elektronische Drehmomentabschaltung eines Schlagschraubers. der elektromotorisch angetrieben, drehzahlgesteuert und mit einer Schlagstromimpulse summierenden elektronischen Einrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an Lastwiderständen (Ri) eine der Belastung des Motors (Mi) proportionale Spannung abgegriffen und über ein Verzögerungsglied (12) einem Verstärke;· (13) zugeführt wird, wobei eine zwischen dem Verstärker (13) und einem Integrator (15) angeordnete Diodenschalnicht logelassen wurde. Schließlich kann bei Verwendung eines Einschaltstromimpulses in Verbindung mit einem Zeitschaltglied ein drehmomentdefiniertes Einschrauben infolge der verschiedenen Schraubenlängen 5 oder bei gleicher Schraubeniänge des unterschiedlichen Aufsetzens einer Schraube nicht gegeben sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei der einem drehzahlgcsteuerten Schlagschrauber eine für einen definierlen Schraubfall dosierte Schlagenergie zugeführt wird, unabhängig vom Aufsetzen der Schraube und unbeeinflußt vom Verunreinigungszustand der Schraubgänge.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Schal-