DE3546896C2 - Verfahren zum Erkennen eines drohenden Rückschlagzustandes bei einem motorisch betriebenen Werkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines drohenden Rückschlagzustandes bei einem motorisch betriebenen Werkzeug (US 42 67 914), das mit einem Elektromotor mittels Phasenanschnittsteuerung betrieben wird. Die Erfindung bezieht sich dabei vor allem auf Steuerungen für Elektrowerkzeuge und insbesondere auf Regelschaltungen zum Überwachen und Regeln verschiedener Betriebsparameter des Elek­ trowerkzeuges.

Es ist bekannt, zur Drehzahlregelung von Elektromotoren in Elek­ trowerkzeugen schaltbare elektronische Leistungsregel-Elemente wie Thyristoren oder Triacs zu verwenden, um dem Elektromotor periodisch elektrische Energie zuzuführen. Viele Elektrowerkzeuge für den Heimgebrauch verwenden Universalmotoren, die in einfacher Weise mit derartigen Bauelementen geregelt werden können.

Derartige getaktete Drehzahl-Regelschaltungen arbeiten in der Weise, daß sie den Motorstrom in periodischen Abständen ein- und ausschalten, und zwar in Bezug auf den Nulldurchgang des Wech­ selstromes bzw. der Wechselspannung. Diese periodischen Zeit­ abstände werden synchron zur Wellenform der Wechselspannung eingestellt und als "Durchlaßwinkel" gemessen, und zwar in der Einheit von Winkelgraden. Der "Durchlaßwinkel" bestimmt innerhalb der Wechselspannungs-Wellenform den Bereich, in dem Motor elektrische Energie zugeführt wird. So entspricht beispielsweise ein Durchlaßwinkel von 180° pro Halbwelle einem vollständigen Durchlaß, bei dem der gesamte, ununterbrochene Wechselstrom dem Motor zugeführt wird. In entsprechender Weise entspricht ein Durchlaßwinkel von 90° einem Zustand, bei dem dem Motor Spannung beginnend mit der Mitte einer gegebenen Halbwelle zugeführt wird und damit ungefähr der Einspeisung von etwa der halben verfüg­ baren Energie zum Motor entspricht. Bei Durchlaßwinkeln von weniger als 90° wird dem Motor eine noch geringere Energiemenge zugeführt.

Bekannte Drehzahl-Regelschaltungen für Elektromotoren verwenden schaltende Bauelemente, um den Durchlaßwinkel in der Weise ein­ zustellen, daß eine vorbestimmte Energiemenge dem Motor zugeführt wird, um so eine vorbestimmte Motor-Drehzahl einzustellen. Bei Universalmotoren, die häufig bei Elektrowerkzeugen benutzt werden, hängt die Motordrehzahl zusätzlich von der Belastung, die auf den Motor wirkt, ab. Ist der Motor unbelastet, läuft er bei einer vorgegebenen Drehzahl (der Leerlaufdrehzahl) und bei zunehmender Belastung nimmt die Motordrehzahl mit der Belastung ab. Die gegenläufige Abhängigkeit zwischen Motordrehzahl und Belastung (Drehmoment) bei unterschiedlichen Durchlaßwinkeln kann für einen vorgegebenen Motor graphisch als Kurvenschar in einem Drehzahl-Drehmomentdiagramm dargestellt werden.

Es ist ebenfalls bekannt, den Motor mittels einer Steuerung mit offenem Regelkreis oder einer Regelung mit geschlossenem Regel­ kreis zu betreiben.

Bei der Steuerung mit offenem Regelkreis wird eine gewünschte Leerlaufdrehzahl vorgewählt, indem man den zugehörigen Durch­ laßwinkel einstellt. Bei der Steuerung mit offenem Regelkreis ist kein Sensor vorgesehen, der ein Rückkoppelsignal liefert, um die gewünschte Drehzahl zu stabilisieren, falls die Belastung sich ändert. Demzufolge kann eine derartige Drehzahlsteuerung nur eine vorbestimmte Leerlaufdrehzahl erzeugen, hat aber keine Vor­ kehrungen, um die Drehzahl konstant zu halten, falls die Belastung sich ändert. Bei einer Steuerung wird die Motordrehzahl absinken, und zwar entsprechend der Drehzahl-Drehmoment-Ab­ hängigkeit, sobald eine Belastung auf das Elektrowerkzeug gegeben wird. Ein Betrieb mit konstanter Drehzahl ist mit derartigen Werkzeugen somit nicht möglich.

Bei Anordnungen, die mit geschlossenem Regelkreis betrieben werden, sind Mittel vorgesehen, um entweder die Drehzahl des Motors oder den Motorstrom zu erfassen, und daraus ein Rückkop­ pelsignal abzuleiten, das repräsentativ für den Augenblickswert der Motordrehzahl ist. Das Rückkoppelsignal wird mit einer vom Benutzer vorgewählten gewünschten Drehzahl verglichen und die Abweichung festgestellt. Die Abweichung wird dann dazu herange­ zogen, um die Drehzahl zu erhöhen oder zu vermindern, so daß eine im wesentlichen konstante Drehzahl erreicht wird.

Bekannte, umfangreicher ausgestattete Elektrowerkzeuge verfügen über eine Drehzahlregelung mit einer sog. "Anti-Rückschlag"- Funktion (Anti-Kickback), die Netzspannung vom Werkzeug abschal­ tet, wenn eine drohende Rückschlag-Situation erkannt wird.

Von einem Rückschlag-Zustand spricht man dann, wenn ein sehr schneller Lastwechsel am Werkzeug stattfindet, beispielsweise dann, wenn das Werkzeug ein Werkstück erfaßt oder sich darin verklemmt, so daß es zu einem Rückstoß auf das Werkstück oder Werkzeug kommt. Rückschlagprobleme treten insbesondere bei Elek­ trowerkzeugen mit hohem Drehmoment auf.

Es sind bereits verschiedene Anti-Rückschlag-Erkennungsschaltun gen vorgeschlagen worden. Eine dieser bekannten Einrichtungen überwacht die Änderung des Motorstromes, während eine andere bekannte Vorrichtung die Änderung der Motordrehzahl überwacht. Ein Beispiel eines bekannten Systems, das die Änderung des Mo­ torstromes auswertet, findet sich in der US 4 249 117 und ein anderes Beispiel, bei dem eine Veränderung der Motordrehzahl erkannt wird, ist in der US 4 267 914 beschrieben.

Obwohl sich die beiden genannten Rückschlag-Erkennungsschaltungen als nützlich erwiesen haben, hat sich doch gezeigt, daß es schwierig ist, derartige Schaltungen an einen weiten Bereich von Betriebsdrehzahlen anzupassen. Um beispielsweise eine genügende Empfindlichkeit bei hohen Betriebsdrehzahlen zu haben, war es erforderlich, die Rückschlag-Erkennungsschaltungen nach dem Stand der Technik so auszulegen, daß sie u. U. irrtümlich einen Rückschlag bei niedrigen Betriebsdrehzahlen erkannt haben. Dar­ über hinaus ist es bislang nicht möglich gewesen, eine bestimmte Rückschlag-Erkennungsschaltung an eine breite Anzahl von Elek­ trowerkzeugen anzupassen. In diesem Zusammenhang muß man nämlich berücksichtigen, daß Hochlast-Bohrmaschinen mit Halb-Zoll-Bohrern beispielsweise eine hohe Getriebeübersetzung haben und daher ein sehr hohes Drehmoment erzeugen. Bei derartigen Bohrmaschinen ist demzufolge eine sehr hohe Empfindlichkeit bei der Rückschlag­ erkennung wünschenswert. Im Gegensatz dazu haben Viertel-Zoll- Bohrmaschinen nur eine relativ kleine Getriebeübersetzung und erzeugen weniger Drehmoment, so daß schnelle Geschwindigkeits­ änderungen bei Änderung der Last nicht ungewöhnliche sind und daher die Empfindlichkeit der Rückschlag-Erkennung durchaus gering sein sollte. Rückschlag-Erkennungsschaltungen nach dem Stand der Technik können, zusammengefaßt, nicht in einfacher Weise an eine Vielzahl von Anforderungen an die gewünschte Emp­ findlichkeit für eine Vielzahl von Elektrowerkzeugen angepaßt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erkennen eines drohenden Rückschlag-Zustandes zu schaffen, bei dem eine ausreichende Empfindlichkeit bei hohen Drehzahlen ermöglicht wird, ohne bei niedrigen Drehzahlen überempfindlich zu reagieren.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf die prozentuale Änderung der Motordrehzahl reagiert. Außerdem kann das Verfahren leicht an unterschiedliche Empfindlichkeitswünsche angepaßt und demzufolge bei einem weiten Bereich von Elektrowerkzeugen ange­ wendet werden. Weiterhin kann das Verfahren sowohl im Betrieb mit offenem Regelkreis als auch mit geschlossenem Regelkreis verwen­ det werden.

Das vorliegende Verfahren schafft die Möglichkeit, drohende Rückschlag-Zustände dadurch zu erkennen, daß ein erster für die Drehzahl-Periodendauer des Motors in einem ersten Zeitintervall repräsentative Wert bestimmt wird. Ein erster Grenzwert wird bestimmt, der auf einem Prozent­ satz des ersten Wertes beruht. Ein zweiter Wert, repräsentativ für die Drehzahl-Periodendauer des Motors in einem zweiten Zeitintervall, wird anschließend bestimmt. Wenn der zweite Wert den ersten Wert um mindestens den ersten Grenzwert übersteigt, wird ein vorbestimmtes Ergebnissignal erzeugt. Insbesondere wird das erste Grenzwertsignal zum ersten Wert hinzuaddiert, um so einen ersten Prüfwert zu erzeugen und der erste Prüfwert wird mit dem zweiten Wert verglichen. Wenn der zweite Wert den ersten Prüfwert übersteigt, wird das vorbestimmte Ergebnissignal erzeugt. Das vorbestimmte Ergebnissignal führt zu einem Ab­ schalten bzw. Unterbrechen der Leistungszufuhr zum Motor und kann ferner ein Abbremsen bewirken, um die Drehzahl des Motors zu vermindern. Zusätzlich kann erfindungsgemäß eine Sicherheitsein­ richtung vorgesehen sein, durch die eine Leitungsunterbrechung im Anti-Rückschlagbetrieb so lange aufrechterhalten wird, bis ein entsprechender Befehl vom Benutzer erkannt wird. Dieser Befehl kann beispielsweise das Rücksetzen des Drückerschalters in seine Ausschaltstellung sein.

Für das weitere Verständnis der Erfindung, ihrer Ziele und Vor­ teile, verglichen mit den Anti-Rückschlag-Systemen nach dem Stand der Technik, werden nachstehend Ausführungsbeispiele anhand von beigefügten Zeichnungen und Flußdiagrammen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Stromlaufplan einer mikrocomputer­ gestützten Regelschaltung;

Fig. 2 ein Drehzahl-Drehmoment-Diagramm für einen geregelten Motor zur Erläuterung der verschiedenen Betriebsbereiche, in denen der Motor betrieben werden kann;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Schritte für eine kombinierte Verwendung einer Steuerung/Regelung zum Betreiben eines Motors unter Einbeziehung der Rück­ schlag-Erkennung;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines bevorzugten Verfahrens zum Erhalten eines Analogsignals, das die gewünschten Betriebsparameter darstellt;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Anti-Rück­ schlag-Erkennung und zum Erzeugen eines Ergebnissigna­ les.

Fig. 1 zeigt einen Stromlaufplan einer elektronischen Regel­ schaltung, die einen Mikrocomputer 10, der vorzugsweise eine MC 146 805 F2 Single Chip 8 Bit Mikrocomputereinheit (MCU) sein kann, die auf dem Chip die erforderlichen Elemente enthalten kann, beispielsweise Oszillator, CPU, RAM, ROM, I/O, und den Taktgenerator (Timer) aufweist. Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel verwendet einen Mikrocomputer, wobei statt dessen aber auch andere Formen digitaler Schaltkreise verwendet werden können, beispielsweise integrierte Schaltkreise in dis­ kreter Logik.

Der Mikrocomputer 10 wird über eine Stromversorgungsschaltung 12 mit Leistung versorgt, die ein 115 bis 120 V oder 220 V Wech­ selspannungssignal in ein +5 V Gleichspannungssignal umwandelt. Ein 800 KHz-Resonator 14 ist mit den Oszillatoranschlüssen ver­ bunden, so daß ein stabiles Taktsignal zum Betrieb des Mikro­ computers 10 zur Verfügung steht.

Der Mikrocomputer 10 verfügt über eine erste Gruppe von acht Eingangs/Ausgangsleitungen, Port A, eine zweite Gruppe von acht Eingangs/Ausgangsleitungen, Port B, und eine dritte Gruppe von vier Leitungen, Port C. Der Zustand jeder Leitung Port A und Port B ist programmsteuerbar. Port C ist ein Port mit festlie­ genden Eingängen. In Fig. 1 sind die Leitungen, die die Ports A, B und C enthalten, alphanumerisch gekennzeichnet, und zwar als PA5, PB0, PC2 usw., wobei die Zahl der binären Leitungszahl (0 bis 7) und der Buchstabe (A, B oder C) dem jeweiligen Port ent­ spricht.

Der Mikrocomputer 10 weist ferner einen Rücksetzanschluß mit der Bezeichnung RESET, einen maskierbaren Unterbrechungsanschluß (interrupt request) mit der Bezeichnung IRQ sowie die üblichen Versorgungsanschlüsse mit der Bezeichnung V_DD und V_SS auf. Die mit TIMER und NUM bezeichneten Anschlüsse sind mit V_SS verbunden, wobei dies eine potentialfreie Masse 64 ist.

Die Regelschaltung enthält ferner eine Signalverarbeitungsschal­ tung 20 mit einem Gleichrichter 62, einem Einschalt/Rücksetz­ kreis 70, einem Zündstrom-Steuerkreis 66 und einem Drehzahlsi­ gnal-Verarbeitungskreis 68. Die Signalverarbeitungsschaltung 20, die weiter unten noch ausführlich beschrieben wird, liefert ein Drehzahlsignal an den Unterbrechungseingang IRQ des Mikrocompu­ ters 10. Die Signalverarbeitungsschaltung 20 erzeugt ferner ein Rücksetzsignal für den RESET-Anschluß des Mikrocomputers 10. Auf der anderen Seite empfängt die Signalverarbeitungsschaltung 20 ein Triac-Zündsignal vom Mikrocomputer 10. Als Antwort auf das Triac-Zündsignal erzeugt die Signalverarbeitungsschaltung 20 ein Schaltsignal auf einem Anschluß 21, der zu einem Triac 22 führt, der seinerseits die Leistungszufuhr zu einem Motor 23 einstellt. Ein Tachometer 24 oder ein entsprechender Motordrehzahl-Sensor bestimmt die Drehzahl oder Drehzahl-Periodendauer des Ankers des Motors 23. Das Tachometer 24 erzeugt ein sinusförmiges Signal, dessen Frequenz ein Maß für die Drehzahl oder Drehzahl-Perioden­ dauer des Motors 23 ist. Dieses Signal wird der Signalverarbei­ tungsschaltung 20 zugeführt, die das Signal verarbeitet und dem Unterbrechungseingang IRQ zuführt, von wo ab es dann durch den Mikrocomputer 10 verarbeitet wird, wie weiter unten noch be­ schrieben wird.

Die Signalverarbeitungsschaltung 20 weist den Gleichrichter 62 auf, der zwischen einem Knotenpunkt 63 und der potentialfreien Masse 64 angeordnet ist. Der Gleichrichter 62 kann durch eine Diode dargestellt werden, die so geschaltet ist, daß sie Strom in einer Richtung von der Masse 64 zum Knotenpunkt 63 leitet, so daß der Knotenpunkt 63 im wesentlichen auf dem Potential der potentialfreien Masse oder zumindest eine Diodenspannung dar­ unter liegt. Die Signalverarbeitungsschaltung 20 enthält ferner den Zündstrom-Steuerkreis 66, der vorzugsweise einen Stromschal­ ter enthält, um ein Stromsignal zum Zünden des Triacs 22 in Abhängigkeit vom Triac-Zündsignal des Mikrocomputers 10 zu er­ zeugen. Der Zündstrom-Steuerkreis 66 trennt demzufolge den Mi­ krocomputer 10 vom Triac 22 und liefert den Strom, der zum Zün­ den des Triacs 22 erforderlich ist.

Die Signalverarbeitungsschaltung 20 weist weiterhin einen Dreh­ zahlsignal-Verarbeitungskreis 68 auf, beispielsweise einen Schmitt-Trigger. Der Schmitt-Trigger wandelt das sinusförmige Signal des Tachometers 24 mit relativ langsamem Anstieg und Abfall in Impulse mit schnellem Anstieg und schnellem Abfall um und führt diese dem Mikrocomputer 10 zu.

Die Signalverarbeitungsschaltung 20 enthält schließlich den Ein­ schalt/Rücksetzkreis 70, der an den V_DD-Anschluß der Stromver­ sorgungsschaltung 12 angeschlossen ist und ein Rücksetzsignal für den Mikrocomputer 10 erzeugt, wenn die gesamte Anordnung in Betrieb genommen wird.

In der Stromversorgungsschaltung 12 ist eine Diode 72 angeord­ net, die an den Anschluß PA5 des Mikrocomputers 10 angeschlossen ist und ein Nulldurchgang-Erkennungssignal liefert. Wenn eine Leitung 74 der Stromversorgungsschaltung 12 positiv im Verhält­ nis zur entgegengesetzten Seite der Wechselstromversorgungslei­ tung ist, fließt Strom durch Widerstände 76 und 77 und eine Diode 78. Der Knotenpunkt 63 befindet sich daher um eine Dioden­ spannung unterhalb der potentialfreien Masse 64 und der Anschluß PA5 nimmt daher einen logischen LO-Zustand an.

Sobald eine Leitung 75 während der nächsten Halbschwingung posi­ tiv wird, versperren die Dioden 72 und 78 den Stromdurchfluß. Aus diesem Grunde liegt kein Spannungsabfall mehr über dem Wi­ derstand 76 und der Anschluß PA5 befindet sich auf V_DD-Potential und nimmt einen logischen HI-Zustand an. Man erkennt, daß der Anschluß PA5 demzufolge alternierend zwischen LO- und HI-Zustän­ den hin- und hergeschaltet wird, und zwar synchron zu jeder Halbwelle des Wechselspannungssignals, so daß der Anschluß PA5 abgefragt werden kann, um die Nulldurchgänge zu erkennen.

Um die Betriebsdaten der Schaltung an vorgegebene Betriebspara­ meter oder an ein vorbestimmtes Elektrowerkzeug anzupassen, ist zusätzlich eine Schaltbrückeneinheit 26 vorgesehen. Einige der Leitungen von Port A, Port B und Port C können an eine logische LO-Spannung oder eine logische HI-Spannung angeschlossen werden, um eine oder mehrere vorbestimmte gewünschte Betriebscharakteri­ stiken dem Mikrocomputer 10 mitzuteilen. In Fig. 1 ist bei­ spielsweise eine Schaltbrücke 32 dargestellt, die an den An­ schluß PA4 angeschlossen ist, um ein logisches HI-Signal auf das vierte Bit des Ports A zu schalten.

Es versteht sich, daß die jeweilige Anordnung der Schaltbrücken 32 und die Art, in der der Mikrocomputer 10 die Bitmuster der Schaltbrückeneinheit 26 interpretiert, von der jeweiligen Steue­ rung des Mikrocomputers 10 abhängt, wie der Durchschnittsfach­ mann weiß.

Die Schaltbrückeneinheit 26 kann auf verschiedene bekannte Wei­ sen realisiert werden, beispielsweise mit Drahtbrücken, Schal­ tern oder mit einer gedruckten Leiterplatte, bei der die ent­ sprechenden Leiterbahnen offen oder kurz geschlossen sind.

Die Erfindung enthält ferner Mittel zum Erzeugen eines Analogsi­ gnales, das dem gewünschten Betriebsparameter des Motors ent­ spricht, der in der Praxis vom Benutzer des Elektrowerkzeuges gewählt wird. Häufig stellt der gewünschte Betriebsparameter eine Motordrehzahl dar oder einen Zündwinkel des Triacs o. dgl. und wird mittels eines manuell betätigbaren Drückerschalters vorgegeben.

Obwohl eine Vielzahl von Systemen denkbar ist, mit denen die erforderlichen Befehle an die Regeleinheit in Abhängigkeit von den Wünschen des Benutzers gegeben werden kann, ist im vorlie­ gend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Einstellwiderstand 34 vorgesehen, der als Wandler für die Position des Drückerschal­ ters dient. Der Einstellwiderstand 34 liegt in Reihe mit einem Kondensator 36, der seinerseits an Masse angeschlossen ist. Durch geeignete Einstellung der Eingangs/Ausgangsleitung PB1 wird der Kondensator 36 abwechselnd über den Einstellwiderstand 34 geladen und entladen. Die Ladezeit ist proportional zum Wi­ derstandswert des Einstellwiderstandes 34, der in Abhängigkeit von der manuell einstellbaren Position des Drückerschalters eingestellt wird. Demzufolge ist die Lade- bzw. Entladezeit ein Maß für die Position des Drückerschalters. Durch geeignete Di­ mensionierung des Kondensators 36, des Einstellwiderstandes 34 und der Zeitsteuerung, wie nachstehend noch geschildert, kann ein Analogsignal erzeugt werden, das den gewünschten Betriebs­ parameter in Übereinstimmung mit der Position des Drückerschal­ ters darstellt. Dieses Analogsignal kann dann in ein Digitalsi­ gnal umgewandelt werden, wie es für den Mikrocomputer 10 benö­ tigt wird.

Vorstehend wurde die Erzeugung und Einspeisung des gewünschten Betriebsparameters bzw. die Auswahl einer gewünschten Drehzahl als Beispiel dargestellt, es können jedoch auch andere Anord­ nungen verwendet werden, wie zum Beispiel digitale oder analoge Wandler, die über eine entsprechende Schnittstelle (beispiels­ weise Analog/Digitalwandler) mit dem Mikrocomputer 10 wechsel­ wirken.

Unter Beachtung der vorstehenden Erläuterungen soll nun anhand der Flußdiagramme der Fig. 3 und 5 und des Diagramms von Fig. 2 die Erfindung und die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens weiter erläutert werden.

In Fig. 2 sind Drehzahl/Drehmomentverläufe des Motors bei unter­ schiedlichen Durchlaßwinkeln dargestellt. Eine oberste diagonale Linie 44 stellt den Zustand vollständiger Leitung dar (180°). Die Fläche darunter ist in drei Betriebsbereiche unterteilt, nämlich einen ersten Bereich 46, einen zweiten Bereich 48 und einen dritten Bereich 50.

Der erste Bereich 46 ist nach oben durch eine diagonale Linie 52 begrenzt, die einem Durchlaßwinkel von etwa 70° entspricht. Der zweite Bereich 48 ist von der diagonalen Linie 52 und einer diagonalen Linie 54 begrenzt, die einen Durchlaßwinkel von etwa 88° darstellt. Der zweite Bereich 48 wird ferner von einer hori­ zontalen Linie 56 begrenzt, die einer konstanten Drehzahl von 10 000 min^-1 entspricht. Wie man aus Fig. 2 entnehmen kann, schneidet diese horizontale Linie die Drehzahlachse in einem Punkt A und die diagonale Linie 54 in einem Punkt B.

Der dritte Bereich 50 ist oben durch die oberste diagonale Linie 44 begrenzt und unten durch eine horizontale Linie 58, die einer Motordrehzahl oberhalb 10 000 min^-1 entspricht.

Eine Fläche 60 liegt außerhalb der vorstehend beschriebenen drei Bereiche und stellt den Zustand niedriger Drehzahlen bei hohen Betriebs-Drehmomenten dar, bei dem sich möglicherweise wegen der niedrigen Drehzahlen und der hohen Drehmomente eine unerwünschte Überhitzung einstellen kann.

Die vorliegende Erfindung verwendet die oben beschriebenen drei Betriebsbereiche 46, 48 und 50, um eine kombinierte Steuerung/Rege­ lung mit offener bzw. geschlossener Regelschleife zu reali­ sieren. In dem ersten Bereich 46 wird der Motor gesteuert be­ trieben, wodurch die Motordrehzahl und das Drehmoment gegensin­ nig verknüpft werden, wie dies durch die diagonalen Drehzahl/Dreh­ momentkurven im ersten Bereich 46 verdeutlicht wird. Jede der diagonalen Linien des ersten Bereiches 46 stellt einen indi­ viduellen, vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkel dar. Wenn beispielsweise der Benutzer einen Durchlaßwinkel von weniger als ungefähr 70° über die Position des Drückerschalters einstellt, wird die Drehzahl des Motors ausschließlich in Abhängigkeit von der einwirkenden Last bestimmt.

Im zweiten Bereich 48 wird der Motor kombiniert mit offener/ge­ schlossener Regelschleife betrieben. Liegt der vom Benutzer vorgewählte Durchlaßwinkel zwischen ungefähr 70° (Punkt A) und ungefähr 88° (Punkt B), ist die Regelschaltung so ausgelegt, daß eine nominelle Betriebsdrehzahl von 10 000 min^-1 eingestellt wird, unabhängig von dem speziellen Durchlaßwinkel zwischen 70° und 88°, der gerade gewählt wurde. Wird der Motor dann mit einer Last oberhalb der Leerlauflast t₀ belastet, arbeitet die Regel­ schaltung zunächst mit geschlossener Regelschleife und versucht, die Motordrehzahl bei 10 000 min^-1 zu stabilisieren, indem der Durchlaßwinkel bis zum vom Benutzer gewählten Durchlaßwinkel erhöht wird. Sollte allerdings der vom Benutzer gewählte Durch­ laßwinkel nicht ausreichend sein, um die Motordrehzahl bei 10 000 min^-1 unter der vorliegenden Belastung aufrechtzuerhalten, kann die Motordrehzahl darüber hinaus mit offenem Regelkreis abfallen. Wenn beispielsweise ein Durchlaßwinkel von 88° vor­ gewählt wird und eine zunehmende Last auf den Motor wirkt, wird die Motordrehzahl zunächst konstant auf 10 000 min^-1 stabili­ siert, während sich der Durchlaßwinkel vom Leerlauf-Durchlaßwin­ kel von 70° entlang der horizontalen Linie 56 bis zum Punkt B entsprechend der Drehmomentlast t₁ erhöht. Wenn die Last noch über diesen Punkt hinaus ansteigt, fällt die Motordrehzahl ent­ lang der diagonalen Linie 54 ab, was einer gesteuerten Drehzahl- Drehmomentkurve bei einem Durchlaßwinkel von 88° entspricht.

Im dritten Bereich 50 wird der vom Benutzer gewählte Durchlaß­ winkel als gewünschte Drehzahl interpretiert. Demzufolge ent­ sprechen Durchlaßwinkel, die in den dritten Betriebsbereich 50 fallen, im Verhältnis 1 : 1 den gewünschten Betriebsdrehzahlen. Die Drehzahlregelung wird diese konstante Drehzahl durch Erhö­ hung oder Verminderung des Durchlaßwinkels in Abhängigkeit von der wirksamen Last stabilisieren, bis schließlich eine vollstän­ dige Leitung erreicht ist. Eine vollständige Leitung (180°), die durch die oberste diagonale Linie 44 dargestellt wird, stellt die Maximalleistung dar, die vom Motor abgegeben werden kann. Arbeitet der Motor im dritten Bereich 50 bei vollständiger Lei­ tung, führt jede weitere Erhöhung der Last auf den Motor zu einer Abnahme der Motordrehzahl entlang der diagonalen Linie 44.

Mit Bezug auf Fig. 3 wird das bevorzugte Verfahren für eine kombinierte Steuerung/Regelung der Drehzahl unter Einbeziehung der Rückschlag-Erkennung nachfolgend anhand eines Flußdiagramms erläutert. Nach dem Rücksetzen des Systems werden die Eingang/Aus­ gang-Ports abgefragt, um die Betriebsparameter für das jewei­ lige Elektrowerkzeug, bei dem die Erfindung verwendet wird, zu laden. Als nächstes werden eine niedrige Anfangsdrehzahl, ein niedriger Durchlaßwinkel und ein hoher Rückschlag-Test-Grenzwert geladen, um die Anfangsbedingungen auf sichere Werte zu standar­ disieren. Nachdem die Anfangswerte vorgegeben wurden, wird die Wechselspannungs-Wellenform abgefragt, um zu erkennen, welche Art Halbschwingung anliegt, und es wird ggf. der gewünschte, vom Benutzer vorgewählte Parameter dadurch eingegeben, daß ein Un­ terverfahren "Analogeingang" durchgeführt wird, das weiter unten noch ausführlich anhand von Fig. 4 erläutert werden wird.

Allgemein gesprochen fragt das Unterverfahren Analogeingang den manuell betätigbaren Drückerschalter bzw. den Einstellwiderstand 34 ab und erzeugt einen digitalen Wert, der den vom Benutzer gewählten Durchlaßwinkel darstellt. Das Verfahren wartet dann auf einen Nulldurchgang der Netzspannung, um die Zeitsteuerung des Verfahrens mit der Wechselspannungs-Wellenform zu synchroni­ sieren. Sofern der Drückerschalter tatsächlich gedrückt wurde, wird der Augenblickswert der Motordrehzahl bestimmt oder mit Hilfe des Tachometers 24 gemessen. Der Augenblickswert der Mo­ tordrehzahl oder der Drehzahl-Periodendauer wird in einen Spei­ cher geladen, der demzufolge den jeweils letzten Augenblickswert der Drehzahl enthält.

Als nächstes prüft das Rückschlag-Erkennungsverfahren, das wei­ ter unten ausführlich zu Fig. 5 noch erläutert wird, ob ein Rückschlag-Zustand droht. Wenn dies der Fall ist, werden Maßnah­ men zu dessen Vermeidung ergriffen, wenn dies nicht der Fall ist, wird nach dem Verfahren weiterhin festgestellt, ob die Halbschwingung der Netzspannung gerade oder ungerade ist. Bei einer geraden Halbschwingung verzweigt sich das Verfahren in einen Abschnitt, in dem die gewünschte Drehzahl auf der Grundla­ ge des vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkels bestimmt wird. In einer ungeraden Halbschwingung läuft das Verfahren um die Drehzahlbestimmung herum und zählt statt dessen auf Null herun­ ter, so daß der Triac 22 zu einem entsprechenden Zeitpunkt ge­ zündet wird, der aus dem gewünschten Durchlaßwinkel abgeleitet ist.

Das Herunterzählen auf Null beinhaltet dabei einen Verfahrens­ schritt, bei dem geprüft wird, ob der Triac 22 früh oder spät in der Halbschwingung gezündet werden soll. Dies geschieht, um die Zeit zu kompensieren oder auszugleichen, die benötigt wird, um die Berechnungen für die Drehzahlregelung auszuführen und das Unterverfahren Analogeingang abzuarbeiten.

Soll der Triac 22 früh während der Halbschwingung gezündet wer­ den, wird ein Kompensationswert zur Zündzeit hinzuaddiert, um die Zeit zu kompensieren, die zum Ausführen der Berechnungen für die Drehzahlregelung benötigt wird. Dann wird das Herunterzählen auf Null gestartet und der Triac 22 gezündet und anschließend wird das Unterverfahren Analogeingang durchgeführt.

Wenn der Triac 22 spät in der Halbschwingung gezündet wird, wird zunächst das Unterverfahren Analogeingang durchgeführt und nach Abarbeiten dieses Unterverfahrens wird der Wert des Zündzeit­ punktes kompensiert, um die Zeit zu berücksichtigen, die für das Abarbeiten des Unterverfahrens benötigt wurde, abzüglich der Zeit, die die Berechnung für die Drehzahlregelung in Anspruch genommen hat. Schließlich wird das Herunterzählen auf Null ge­ startet und der Triac 22 gezündet.

Für die weitere Betrachtung des Flußdiagramms gemäß Fig. 3 wird davon ausgegangen, daß ein Betrieb in einer geraden Halbschwin­ gung vorliegt, so daß das Verfahren bei der Berechnung für die Drehzahlregelung angekommen ist, die am Punkt D beginnt. Das Verfahren prüft als Nächstes, ob der vom Benutzer vorgewählte Durchlaßwinkel kleiner als 88° ist. Wenn er kleiner als 88° ist, wird die gewünschte Drehzahl automatisch auf 10 000 min^-1 einge­ stellt. Ist der vom Benutzer vorgewählte Durchlaßwinkel hingegen größer als 88°, wird der gewünschte Durchlaßwinkel wiederum in eine vom Benutzer gewünschte vorgewählte Drehzahl umgewandelt. Die Umwandlung beruht auf einer linearen Annäherung und verwen­ det eine Gleichung von der Art y = ax + b, wobei y die Drehzahl, x den vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkel und a sowie b Konstanten bezeichnen, die so gewählt sind, daß bei x = 88° die Größe y gerade 10 000 min^-1 und bei x = 80° die Größe y gerade zur maximal zulässigen Betriebsdrehzahl für das jeweilige Elek­ trowerkzeug wird.

Sobald die gewünschte Drehzahl bestimmt wurde, prüft die Schal­ tung als nächstes, ob die gewünschte Drehzahl eine vorgegebene Maximaldrehzahl überschreitet, die für das jeweilige Elektro­ werkzeug festgelegt ist. Angenommen, daß die gewünschte Drehzahl unterhalb der maximalen Drehzahl liegt, wird eine Berechnung durchgeführt, um den jeweiligen Durchlaßwinkel zu bestimmen, der zum Erreichen und Stabilisieren der gewünschten Drehzahl benö­ tigt wird. Beträgt der vom Benutzer vorgewählte Durchlaßwinkel weniger als 88°, bestimmt die Schaltung, ob der vom Benutzer vorgewählte Durchlaßwinkel größer als der für eine volle Rück­ kopplung benötigte Durchlaßwinkel ist, bei dem die gewünschte Drehzahl stabilisiert wird. Wenn der vom Benutzer vorgewählte Durchlaßwinkel größer als der Durchlaßwinkel für volle Rückkopp­ lung ist, so stellt die Schaltung den gewünschten Durchlaßwinkel gleich dem für volle Rückkopplung erforderlichen Durchlaßwinkel ein und es wird auf diese Weise eine Art Regelung mit geschlos­ sener Regelschleife erreicht. Ist jedoch der vom Benutzer vor­ gewählte Durchlaßwinkel nicht größer als der für volle Rückkopp­ lung erforderliche Durchlaßwinkel, wird der gewünschte Durch­ laßwinkel gleich dem vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkel eingestellt und die Schaltung arbeitet als Steuerung mit offener Regelschleife.

Wenn daher beispielsweise der vom Benutzer vorgewählte Durch­ laßwinkel gleich 85° ist und nur 75° Durchlaßwinkel benötigt werden, um den Motor bei der gerade auf den Motor wirkenden Last auf einer Drehzahl von 10 000 min^-1 zu halten, stellt die Regel­ schaltung gerade 75° Durchlaßwinkel ein. Darüber hinaus wird die Regelschaltung in diesem Fall anstreben, eine Motordrehzahl von 10 000 min^-1 zu stabilisieren, indem der Durchlaßwinkel im erfor­ derlichen Ausmaß erhöht wird, und zwar bis zu einem Maximalwert von 85° - dem vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkel - bevor bei ansteigender Belastung die Drehzahl des Motors abfallen darf. Wenn andererseits der vom Benutzer vorgewählte Durchlaß­ winkel größer als 88° ist, nimmt die Schaltung von selbst den Zustand einer Regelanordnung mit geschlossener Regelschleife ein, und der gewünschte Durchlaßwinkel wird gleich dem Winkel für volle Rückkopplung eingestellt.

Ist der gewünschte Durchlaßwinkel einmal eingestellt, beginnt der Verfahrens schritt des Herunterzählens auf Null und der Triac 22 wird in Abhängigkeit vom gewünschten Durchlaßwinkel gezündet.

Nach der Zündung des Triacs 22 wird ein neuer Rückschlag-Grenz­ wert bestimmt, der im Rückschlag-Erkennungsverfahren verwendet wird, daß weiter unten noch beschrieben wird.

Unter Bezug auf Fig. 4 soll nun nachfolgend das Unterverfahren "Analogeingang" im einzelnen beschrieben werden. Das Unterver­ fahren beginnt damit, daß ein Schleifenzähler geladen wird, der dazu dient, ein vorgegebenes Zeitintervall darzustellen, in dem die analoge Position des Drückerschalters abgefragt wird. Es wird ferner ein Schwellwert-Zähler gelöscht, der dazu dient, einen Wert zu speichern, der die Position des Drückerschalters darstellt.

Die Schaltung prüft, ob die Netzspannung sich in einer ungeraden oder einer geraden Halbschwingung befindet. In der ungeraden Halbschwingung wird der Kondensator 36 über den Einstellwider­ stand 34 geladen, während die vorbestimmte Zeitsteuer-Schleife abgearbeitet wird, die jedes Mal prüft, ob der Kondensator 36 bereits auf einen Wert oberhalb eines Schwellwertes des Ein­ gang/Ausgang-Ports aufgeladen wurde.

Bei jedem Durchlauf der Schleife bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Kondensator 36 über den Schwellwert hinaus aufgeladen wurde, wird der Schwellwertzähler inkrementiert. Demzufolge ist der vom Schwellwertzähler festgehaltene Wert am Ende der ungeraden Halb­ schwingung ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der der Konden­ sator 36 über den Einstellwiderstand 34 aufgeladen wurde. Da die Ladegeschwindigkeit durch die Analogposition des Einstellwider­ standes 34 bestimmt wird, die ihrerseits durch den Benutzer über den Drückerschalter eingestellt wurde, ist der Stand des Schwellwert-Zählers bzw. dessen "Ladezahl" ein Maß für den ge­ wünschten oder vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkel.

In entsprechender Weise wird während jeder geraden Halbschwin­ gung der Kondensator 36 über den Einstellwiderstand 34 entladen, während eine ähnliche Zeitsteuer-Schleife bestimmt, wie lange es dauert, um den Kondensator 36 unter die Eingangs-Schwellwert­ spannung zu entladen. Die "Entladezahl" wird dann mit der vor­ hergehenden "Ladezahl" gemittelt und der vom Benutzer gewünschte Durchlaßwinkel wird aus dem Mittelwert errechnet, indem man eine lineare Annäherung der Form y = ax + b verwendet, wobei y den vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkel darstellt, x den zuvor bestimmten Mittelwert und wobei ferner a und b Skalierungs-Kon­ stanten sind.

Der in dieser Weise bestimmte, vom Benutzer vorgewählte Durch­ laßwinkel wird dann mit dem zuvor vorgewählten Durchlaßwinkel verglichen, und es wird bestimmt, ob der Absolutwert der Diffe­ renz zwischen diesen beiden Werten einen vorbestimmten "Hystere­ se"-Grenzwert überschreitet.

Ist dies nicht der Fall, kehrt das Unterverfahren in das Haupt­ verfahren zurück. Überschreitet der Absolutwert hingegen den Hysterese-Grenzwert, ersetzt der neue, in der genannten Weise bestimmte und vom Benutzer vorgewählte Durchlaßwinkel den zuvor vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkel und die Steuerung kehrt in das Hauptverfahren zurück.

Der Zweck dieses Verfahrensschrittes ist es, ein "Zittern" des Elektrowerkzeuges infolge von relativ kleinen Änderungen des vom Benutzer vorgewählten Durchlaßwinkels zu verhindern, insbesonde­ re im Betrieb des Elektrowerkzeuges mit voller Rückkopplung.

Fig. 5 veranschaulicht das Verfahren zum Vermeiden eines Rück­ schlages.

Es beginnt am Rücksetz-Eingangspunkt des Hauptverfahrens, das weiter oben in Zusammenhang mit Fig. 3 bereits beschrieben wur­ de. Nach dem Laden der Speicher und dem Abwarten eines Null­ durchganges der Netzspannung prüft die Schaltung wie oben be­ schrieben, ob der Drückerschalter betätigt wird. Wird der Drücker­ schalter nicht betätigt, kreist die Schaltung durch die an­ fänglichen Schritte der Vorgabe von Daten bis schließlich er­ kannt wird, daß der Drückerschalter vom Benutzer betätigt wurde.

Sobald dies geschehen ist, wird die Drehzahl des Motors mit einer Drehzahlmeßeinrichtung bestimmt, beispielsweise dem Tacho­ meter 24. In dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Drehzahl allerdings als Zeitintervall gemessen, nämlich als Periodendauer zwischen zwei Impulsen des Drehzahlsensors. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel verwendet den Tachometer 24, und zwar im wesentlichen aus Kostengründen. Allerdings erzeugt ein derartiges Tachometer 24 bei geringen Drehzahlen nur eine für Drehzahlmessungen unzureichende Ausgangsspannung.

Um Fehler zu vermeiden, wird daher im Verfahren festgestellt, ob die gemessene Drehzahl unterhalb dieser Schwelle für einen zu­ verlässigen Betrieb des Tachometers 24 liegt. Hierzu bestimmt das Verfahren, ob die Periodendauer zwischen Tachometerimpulsen nahe oder oberhalb eines Grenzwertes für den jeweiligen Sensor liegt.

Liegt die gemessene Periodendauer in der Nähe oder oberhalb des Grenzwertes, verzweigt sich das Verfahren um die eigentliche Anti-Rückschlag-Erkennung herum und fährt fort, wie dargestellt.

Reicht die gemessene Drehzahl für zuverlässige Ablesungen des Tachometers 24 aus, bestimmt das Verfahren, ob die zuletzt ge­ messene Drehzahl-Periodendauer größer als der Anti-Rückschlag- Grenzwert ist, der bei einem vorhergehenden Durchgang durch das Verfahren festgelegt wurde. Wenn die zuletzt gemessene Drehzahl- Periodendauer größer ist als der Anti-Rückschlag-Grenzwert, wird ein Rückschlag-Zustand erkannt, und das Verfahren verzweigt in eine Fangstelle, die durch eine Endlosschleife dargestellt wird und verhindert, daß der Triac, Thyristor oder sonstige Schalter gezündet werden. Ein Ausweg aus der Endlosschleife ist nur da­ durch möglich, daß der Drückerschalter gelöst oder abgeschaltet wird, woraufhin das Verfahren wieder an den Rücksetzpunkt A in der Nähe des Anfanges des Hauptverfahrens zurückkehrt.

Nach der Anti-Rückschlag-Prüfung fährt das Verfahren fort, indem der Triac oder Thyristor zum jeweiligen Zeitpunkt gezündet wird, wobei allerdings die zur Bestimmung des Durchlaßwinkels benötig­ te Zeit berücksichtigt wird. Eine genaue Beschreibung dieser Verfahrensschritte findet sich oben in der Beschreibung zu Fig. 3.

Nach dem Zünden und der Auswahl des gewünschten Betriebsberei­ ches in Abhängigkeit von dem vom Benutzer vorgewählten Durch­ laßwinkel (vgl. Beschreibung weiter oben zu Fig. 3) bestimmt das Verfahren, ob eine Phasensteuerung mit offener Regelschleife bei niedriger Leistung gewählt wurde oder nicht.

Wenn eine derartige Phasensteuerung gewählt wurde, muß der Be­ trieb im ersten Betriebsbereich 46 von Fig. 2 erfolgen. Liegt ein Betrieb im ersten Bereich 46 vor, wird ein sehr hoher Anti- Rückschlag-Grenzwert in den entsprechenden Speicher geladen. Auf diese Weise wird die Rückschlag-Funktion praktisch ausgeschal­ tet, wenn das Elektrowerkzeug bei niedrigen Drehzahlen und nied­ riger Motorleistung betrieben wird, weil dann ein Rückschlag kein Problem darstellt.

Findet der Betrieb nicht im ersten Bereich 46 statt, wird der Eingangs/Ausgangs-Port abgefragt, um den Wert der Anti-Rück­ schlag-Empfindlichkeit zu bestimmen. Dieser Wert kann beim Her­ steller mittels einer geeigneten Schaltbrücke 32 in der ggf. vorhandenen Schaltbrückeneinheit 26 voreingestellt werden. Ist die Rückschlag-Empfindlichkeit "ohne Grenzwert" gewählt, wird der Anti-Rückschlag-Grenzwert auf einen sehr hohen Wert einge­ stellt. Ist eine andere als die "ohne Grenzwert" Empfindlichkeit durch die Schaltbrückeneinheit 26 vorgewählt, wird die Ablesung der am Eingang eingestellten Auswahl vom Eingangsport in einen numerische Empfindlichkeitswert umgewandelt.

Die Drehzahl-Periodendauer des Motors, die mittels des Tachome­ ters 24 festgestellt und im Drehzahlspeicher abgelegt wurde, wird durch Division durch einen vorbestimmten Wert skaliert. In der Praxis wird die Drehzahl-Periodendauer, die als Binärzahl dargestellt ist, um 5 Digits nach rechts verschoben, was einer Division durch die Zahl 32 gleichkommt. Die skalierte Drehzahl- Periodendauer wird dann mit dem Empfindlichkeitswert multipli­ ziert und das Produkt dem Wert der Drehzahl-Periodendauer hin­ zuaddiert. Dieses Produkt wird dann als neuer Anti-Rückschlag- Grenzwert abgelegt und später gegenüber der nächsten Drehzahl- Periodendauer geprüft, die nach dem nächsten Nulldurchgang der Netzspannung bestimmt wird.

Das Anti-Rückschlag-Verfahren verwendet daher die Augenblick­ drehzahl des Motors, um zu bestimmen, ob ein Rückschlag-Zustand vorliegt. Die Grenzwerte werden berechnet, indem eine prozentua­ len Veränderung herangezogen wird, mit der die augenblickliche Betriebsdrehzahl zum Erkennen eines Rückschlages verglichen wird.

Wird beispielsweise während einer Halbschwingung der Motor bei einer Drehzahl betrieben, deren Periodendauer 100 Zählerschrit­ ten von jeweils 40 µsec entspricht und ist der Anti-Rückschlag- Faktor auf 10% eingestellt, wird dann ein drohender Rückschlag- Zustand erkannt, wenn in der nächsten Halbschwingung die Peri­ odendauer 110 Zählschritte überschreitet. Beträgt die Perioden­ sauer weniger als 110 Zählschritte, wird als "lernendes System" ein neuer Grenzwert auf der Grundlage der gemessenen Perioden­ sauer errechnet, eingegeben und das Verfahren fortgesetzt.

Im Gegensatz zu Rückschlag-Erkennungsverfahren nach dem Stand der Technik, die versucht haben, den Rückschlag dadurch zu er­ kennen, daß man die Änderungsgeschwindigkeit des Motorstromes (dI/dt) oder die Änderungsgeschwindigkeit der Motordrehzahl (dn/dt) erkannte, erkennt das vorliegende Verfahren den Rück­ schlag-Zustand als eine prozentuale Änderung der Motordrehzahl.

Die vorliegende Erfindung benötigt daher keine Beschaltung mit Strommeßwiderständen und auch keine Analog/Digitalwandler, wie man sie für die dI/dt-Technik benötigt. Darüber hinaus ist die Technik mit prozentualer Veränderung bei hohen Drehzahlen genau­ er im Gegensatz zu dn/dt-Methoden nach dem Stand der Technik, die naturgemäß kleine Drehzahlveränderungen bei hohen Drehzahlen schlechter erkennen können.

Claims (11)

1. Verfahren zum Erkennen eines drohenden Rückschlag-Zustandes bei einem motorisch betriebenen Werkzeug, gekennzeichnet durch die Schritte

• a) Bestimmen eines ersten Wertes, der ein Maß für die Drehzahl-Periodendauer des Motors in einem ersten Zeitintervall ist;
• b) Bestimmen eines ersten Grenzwertes auf der Grundlage eines vorbestimmten Prozentsatzes des ersten Wertes;
• c) Bestimmen eines zweiten Wertes, der ein Maß für die Drehzahl-Periodendauer des Motors in einem zweiten Zeitintervall ist; und
• d) Erzeugen eines vorbestimmten Ergebnissignals, wenn der zweite Wert den ersten Wert um mindestens den Grenz­ wert übersteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weite­ ren Verfahrensschritte:

• - Erzeugen eines ersten Prüfwertes durch Addieren des ersten Grenzwertes zum ersten Wert;
• - Vergleichen des ersten Prüfwertes mit dem zweiten Wert; und
• - Erzeugen des Ergebnissignales, wenn der zweite Wert den ersten Prüfwert überschreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den weite­ ren Verfahrensschritt:

• - Bestimmen eines zweiten Prüfwertes durch Bestimmen eines zweiten Grenzwertes auf der Grundlage des vor­ gegebenen Prozentsatzes des zweiten Wertes und Addie­ ren des zweiten Grenzwertes zu dem zweiten Wert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die weite­ ren Verfahrensschritte:

• - Bestimmen eines dritten Wertes, der ein Maß für die Drehzahl-Periodendauer des Motors (23) während eines dritten Zeitintervalls ist;
• - Vergleichen des zweiten Prüfwertes mit dem dritten Wert;
• - Erzeugen des vorbestimmten Ergebnissignales, wenn der dritte Wert den zweiten Prüfwert überschreitet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weite­ ren Verfahrensschritt:

• - Vergleichen des ersten Wertes mit einem vorbestimmten Sensor-Grenzwert und Unterdrücken des vorbestimmten Ergebnissignales, wenn der erste Wert den Sensor- Grenzwert überschreitet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weite­ ren Verfahrensschritt:

• - Anlegen eines Wechselstromes an den Motor (23) in der Form einer Folge von Halbschwingungen mit alternieren­ der Polarität, wobei der erste Wert während einer ersten Halbschwingung und der zweite Wert während einer darauffolgenden zweiten Halbschwingung bestimmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erzeugens des vorbestimmten Ergebnissignales wenigstens einmal während jeder der aufeinanderfolgenden Halbschwingungen vorgenommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weite­ ren Verfahrensschritt:

• - Bestimmen eines Rückschlag-Empfindlichkeitswertes und Bestimmen des ersten Wertes proportional zum Rück­ schlag-Empfindlichkeitswert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlag-Empfindlichkeitswert in Abhängigkeit von minde­ stens einer vorgegebenen Schalterstellung festgesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Erzeugung eines vorbestimmten Ergebnissignales die Unterbrechung der Leistungszuführung zum Motor beinhal­ tet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erzeugens des vorbestimmten Ergebnissignales weiterhin beinhaltet, auf eine Anweisung des Benutzers des Werkzeuges zu warten und die Zuführung von Leistung zum Motor so lange zu unterbrechen, bis die Weisung empfangen wird.