DE3718804A1 - Schrauber - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schrauber nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Beim gattungsgemäßen Schrauber ist das Gehäuse, das das
Getriebe und den Antrieb aufnimmt, zweiteilig aus einem
Kunststoff hergestellt. Der Elektromotor und das Getriebe
werden in die eine Gehäuseschale eingesetzt und dann durch
Aufsetzen der anderen Gehäuseschale in ihrer Einbaulage
gehalten. Diese Montageweise ist aufwendig, weil die
einzelnen Bauteile genau in die eine Gehäuseschale
eingesetzt werden müssen, damit die andere Gehäuseschale
ohne Schwierigkeiten aufgesetzt werden kann. Der
Elektromotor erzeugt während des Einsatzes des Schraubers
erhebliche Wärme, die vom Gehäuse aufgenommen wird. Da es
aus Kunststoff besteht, erwärmt es sich verhältnismäßig
stark und erfordert im allgemeinen eine Kühlung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
gattungsgemäßen Schrauber so auszubilden, daß der
Elektromotor und das Getriebe ohne Schwierigkeiten im
Gehäuse montiert werden können, das hierbei so ausgebildet
sein soll, daß es sich im Betrieb des Schraubers nicht
übermäßig erwärmt.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Schrauber
erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Schrauber ist das Gehäuse einteilig
ausgebildet. Dadurch muß das Gehäuse nicht in einem
besonderen Arbeitsgang montiert werden. Der Elektromotor
und das Getriebe können vielmehr unmittelbar in das Gehäuse
geschoben werden. Da es durch einen Strangpreßprofilteil
gebildet wird, kann es einfach in der gewünschten Form
hergestellt werden. Es entfallen dadurch auch Klebe-
und/oder Schraubarbeiten, wie sie bei zweiteiligen Gehäusen
erforderlich sind, um die Gehäuseteile miteinander zu
verbinden. Da das Gehäuse durch einen Strangpreßprofilteil
gebildet wird, können die an seiner Außenseite vorgesehenen
Kühlrippen beim Strangpreßvorgang bereits vorgesehen
werden, so daß die Kühlrippen anschließend nicht mehr
gesondert am Gehäuse montiert werden müssen. Die Kühlrippen
sorgen dafür, daß sich das Gehäuse auch bei Dauerbetrieb
des erfindungsgemäßen Schraubers nicht stark erwärmt.
Infolge der Kühlrippen ist keine gesonderte Kühlung des
Schraubergehäuses notwendig wie bei Gehäusen, die aus
Kunststoff hergestellt sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 in Seitenansicht einen
erfindungsgemäßen Schrauber,
Fig. 2 den Schrauber gemäß Fig. 1 in einer
Ansicht in Richtung des Pfeiles II in
Fig. 1,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Schraubers,
Fig. 4 einen Axialschnitt durch ein Gehäuse
des erfindungsgemäßen Schraubers in
vergrößerter Darstellung, in das ein
Motor und eine Getriebeeinheit
eingesetzt sind,
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung den in
Fig. 4 mit einem strichpunktierten
Kreis angegebenen Bereich des
Schraubergehäuses,
Fig. 6 einen Querschnitt des Gehäuses gemäß
Fig. 4,
Fig. 7 in einem Blockschaltbild eine
Steuerelektronik des erfindungsgemäßen
Schraubers,
Fig. 8 einen Ausschnitt aus der
Steuerelektronik gemäß Fig. 7.
Der Schrauber gemäß den Fig. 1 bis 8 ist ein
Elektroschrauber mit einem Gehäuse 1, in dem eine
Steuerelektronik 2 (Fig. 4), ein Motor 3 und eine
Getriebeeinheit 4 untergebracht sind. An der einen
Stirnseite des Gehäuses 1 befindet sich ein
Meßwertaufnehmer 5, mit dem das aufgebrachte Drehmoment und
der Drehwinkel in bekannter Weise ermittelt werden können.
Im Bereich unterhalb des Meßwertaufnehmers 5 ragt aus dem
Gehäuse 1 eine Abtriebswelle 6, auf der eine
Schraubwerkzeugaufnahme 7 sitzt. Die Abtriebswelle 6
verläuft in Achsrichtung des Gehäuses.
An der gegenüberliegenden Stirnseite sind Steckbuchsen 8
und 9 zum Anschluß eines Meßkoffers und eines
Leistungsteiles vorgesehen. Außerdem befinden sich an
dieser Gehäuserückseite noch zwei Einsteller 10, 11 (Fig.
2), mit denen zwei im Gehäuse 1 untergebrachte
Potentiometer 12 (Fig. 4) zur Einstellung zweier
Drehmomente eingestellt werden können. In Fig. 4 ist nur
das eine von den beiden Potentiometern dargestellt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Antriebswelle
6 a rechtwinklig zur Längsachse des Gehäuses 1 angeordnet.
Außerdem ist an der gegenüberliegenden Gehäusestirnseite
ein Griff 13 mit einem Ein-Aus-Schalter 14 angeschlossen,
mit dem der Schrauber von Hand geschaltet werden kann. Das
Gehäuse 1 ist bei dieser Ausführungsform jedoch gleich
ausgebildet wie beim Schrauber gemäß den Fig. 1 und 2.
Das Gehäuse 1 ist außenseitig mit Kühlrippen 15 versehen,
die sich über die ganze Länge des Gehäuses erstrecken. Wie
Fig. 6 zeigt, sind die Kühlrippen 15 auf den einander
gegenüberliegenden Längsseiten sowie an der Unterseite
vorgesehen. Das Gehäuse besteht aus Metall und ist durch
einen Strangpreßprofilteil gebildet, der sich besonders
einfach herstellen läßt. Die Gehäuse 1 lassen sich durch
Abtrennen vom Strangpreßprofilteil einfach herstellen. Die
zur Kühlung des Gehäuses 1 vorgesehenen Kühlripppen 15 sind
einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet und, da es
stranggepreßt wird, bereits nach dem Strangpreßvorgang
vorhanden, so daß die Kühlrippen 15 nicht erst nachträglich
angebracht oder aus dem Gehäuse herausgearbeitet werden
müssen. Die Kühlrippen 15 sorgen im Einsatz des Schraubers
für eine ausreichende Kühlung, so daß auch bei einem
Dauerbetrieb des Schraubers die durch den Elektromotor 3
erzeugte Wärme nicht zu einer übermäßigen Erhitzung des
Gehäuses 1 führt. Das Gehäuse 1 des Schraubers bildet also
selbst einen Kühlkörper, so daß keine gesonderte Kühlung
des Gehäuses erforderlich ist.
Wie die Fig. 4 und 6 zeigen, hat das Gehäuse 1 zwei
Aufnahmeräume 16 und 17, die durch eine Zwischenwand 18
voneinander getrennt sind. Sie ist einstückig mit dem
Gehäuse ausgebildet. Der Aufnahmeraum 16 hat rechteckigen
Umriß, während der Aufnahmeraum 17 kreisförmigen Umriß hat
(Fig. 6). Im Aufnahmeraum 16 ist die Steuerelektronik 2
untergebracht, während im Aufnahmeraum 17 der Elektromotor
3 und die Getriebeeinheit 4 liegen. Der Aufnahmeraum 16 ist
an einer Stirnseite durch einen Anschluß 19 für den
Meßwertaufnehmer 5 geschlossen. Die Zwischenwand 18 hat den
Vorteil, daß der Elektromotor 3 und die Getriebeeinheit 4
über ihren gesamten Umfang abgestützt und gelagert sind und
daß die Steuerelektronik 2 vom Elektromotor und der
Getriebeeinheit vollkommen getrennt ist. Die
Getriebeeinheit wird üblicherweise mit Fett geschmiert, so
daß die Gefahr bestünde, wenn keine Zwischenwand vorhanden
wäre, daß Fett zu den Elektronikteilen der Steuerelektronik
gelangt und zum Ausfall der Steuerelektronik führen könnte.
Da die Zwischenwand 18 einstückig mit dem Gehäuse 1
ausgebildet ist, entsteht sie bereits beim Strangpressen,
so daß keine zusätzlichen Montagearbeiten notwendig sind,
um die Zwischenwand vorzusehen.
Damit die entsprechenden elektrischen Zuleitungen 20 (Fig.
5) vom Elektromotor 3 zur Steuerelektronik 2 geführt werden
können, reicht die Zwischenwand 18 nicht über die ganze
Länge des Gehäuses 1. Wie sich aus den Fig. 4 und 6 ergibt,
endet die Zwischenwand 18 mit Abstand von einem
Abschlußdeckel 21, mit dem die Aufnahmeräume 16 und 17 an
dem der Antriebswelle gegenüberliegenden Ende geschlossen
werden können. Der Abschlußdeckel 21 wird an die
entsprechende Stirnseite des Gehäuses 1 angeschraubt.
Zwischen dem Abschlußdeckel 21 und der Zwischenwand 18 wird
eine Durchführöffnung 22 für die elektrischen Zuleitungen
20 gebildet.
Das Gehäuse 1 ist so ausgebildet, daß die im Gehäuse
unterzubringenden Teile einfach montiert werden können. Sie
lassen sich von den Enden des Gehäuses aus in die
entsprechenden Aufnahmeräume 16 und 17 einschieben. Der
Elektromotor 3, der ein zylindrisches Gehäuse hat, wird vor
dem Befestigen des Abschlußdeckels 21 von diesem
Gehäuseende aus in den Aufnahmeraum 17 geschoben. Die
Wandung des Aufnahmeraumes 17 ist mit einer radial nach
innen ragenden vorzugsweise umlaufenden Anschlagschulter 23
versehen (Fig. 4), die beim Einschieben des Elektromotors 3
als Anschlag dient.
In den Aufnahmeraum 16 werden die entsprechenden Platinen
24 der Steuerelektronik 2 geschoben. Die Platine 24 ist so
ausgebildet, daß sie in montierter Lage im Aufnahmeraum 16
in Längsrichtung lagegesichert ist. Nach dem Einsetzen der
Steuerelektronik 2, des Motors 3 und der Distanzhülse 26
wird der Abschlußdeckel 21 auf das Gehäuseende aufgesetzt
und angeschraubt. Der Motor 3 wird unter Zwischenlage von
wenigstens einer Feder, im Ausführungsbeispiel von mehreren
Tellerfedern 25 über an einer Distanzhülse 26 befindliche
Rippen 40 mit dem Abschlußdeckel 21 im Aufnahmeraum 17
axial gesichert. Die Tellerfedern 25, die sich am Motor 3
und an einer Distanzhülse 26 Abschlußdeckel 21 abstützen,
drücken den Motor 3, solange die Getriebeeinheit noch nicht
montiert ist, gegen die Anschlagschulter 23.
Die Tellerfedern 25 umgeben die Distanzhülse 26, die
vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Kunststoff
besteht. Sie liegt über ihren Boden 27 an der Innenseite
des Abschlußdeckels 21 an und endet mit axialem Abstand vom
Motor 3 (Fig. 5). Durch den Boden 27 der Distanzhülse 26
und durch den Abschlußdeckel 21 ragt die Steckbuchse 9 für
den Leistungsteil. Da die elektrischen Zuleitungen 20 auch
zur Steckbuchse 9 geführt sind, ist die Distanzhülse 26 mit
einer entsprechenden Durchführöffnung 28 für die
Zuleitungen versehen. Die Distanzhülse 26 ist mit über
ihren Umfang verteilt vorgesehenen Widerhaken 29 versehen,
die über die vom Boden 27 abgewandte Seite der Distanzhülse
ragen und verhindern, daß bei der Demontage die
Tellerfedern 25 von der Distanzhülse abfallen. In der in
Fig. 5 dargestellten Einbaulage ragen die Widerhaken 29 in
stirnseitige Vertiefungen 30 des Gehäuses des Motors 3.
Die Steckbuchse 9 hat einen Flansch 31, der zwischen dem
Boden 27 der Distanzhülse 26 und dem Abschlußdeckel 21
gehalten ist.
An der Distanzhülse 26 ist auch die Steckbuchse 8 für den
Anschluß eines Meßkoffers befestigt. Sie hat ebenfalls
einen Ringbund 32, der zwischen dem Abschlußdeckel 21 und
einem Flansch 33 gehalten ist, der am Boden 27 der
Distanzhülse 26 befestigt ist. Die Steckbuchse 8 selbst ist
außerhalb der Distanzhülse 26 angeordnet und liegt an ihr
an. Die Steckbuchse 8 liegt außerdem unterhalb der Öffnung
34 des Abschlußdeckels 21.
Von der gegenüberliegenden Stirnseite 35 des Gehäuses 1
wird nach der Montage des Motors 3 und des Abschlußdeckels
21 die Getriebeeinheit 4 in den Aufnahmeraum 17 geschoben.
Die Getriebeeinheit 4 hat ein zylindrisches Gehäuse, das an
seiner dem Motor zugewandten Seite axial vorstehende
Formschlußteile 36 (Fig. 4) aufweist, die in entsprechende
Gegenformschlußteile 37 an der Außenseite des Gehäuses des
Motors 3 eingreifen. Das Gehäuse der Getriebeeinheit 4 hat
vorzugsweise zwei diametral einander gegenüberliegende
Formschlußteile 36, die lappenförmig ausgebildet sind und
sich in Richtung auf ihr freies Ende verjüngen. Beim
Einschieben der Getriebeeinheit 4 gelangen dadurch die
Formschlußteile 36 ohne Schwierigkeiten in die als
Vertiefungen bzw. Ausnehmungen ausgebildeten
Gegenformschlußteile 37 des Motors 3. Die Formschlußteile
36 gewährleisten eine exakte Ausrichtung zwischen dem Motor
3 und der Getriebeeinheit 4 beim Einschieben. Gleichzeitig
wird auch die Antriebsverbindung zwischen einer (nicht
dargestellten) Ritzelwelle des Motors 3 und einem (nicht
dargestellten) Mitnehmer der Getriebeeinheit 4 erreicht.
Das Gehäuse der Getriebeeinheit 4 liegt ebenso wie das
Gehäuse des Motors 3 über seinem gesamten Umfang an der
Innenwandung des Aufnahmeraumes 17 an, so daß beide
Bauteile einwandfrei lagegesichert sind. Die
Getriebeeinheit 4 wird dann im Aufnahmeraum 17 durch den
Abtriebsteil 38 (Fig. 1), 39 (Fig. 3) mit der jeweiligen
Abtriebswelle 6, 6 a im Aufnahmeraum 17 gehalten. Die
Abtriebsteile 38 bzw. 39 sind so ausgebildet, daß die
Getriebeeinheit 4 beim Ansetzen der Abtriebsteile gegen den
Motor 3 im Aufnahmeraum 17 verschoben wird. Dadurch wird
der Motor 3 gegen die Kraft der Tellerfedern 25 im
Aufnahmeraum 17 verschoben, so daß er Abstand von der
Anschlagsschulter 23 hat (Fig. 4). Die Tellerfedern 25
stehen dadurch unter Vorspannung und sorgen dafür, daß die
Ritzelwelle des Motors und der Mitnehmer der
Getriebeeinheit 4 fest miteinander in Eingriff sind.
Der Motor 3 ist in der Einbaulage gemäß Fig. 4 nicht
formschlüssig mit dem Gehäuse 1 verbunden, sondern
lediglich mit der Getriebeeinheit 4 gekuppelt. Über die
Formschlußverbindung 36, 37 zwischen Motor 3 und
Getriebeeinheit 4 wird das während des Schraubens
auftretende Reaktionsdrehmoment über die Getriebeeinheit 4
in das Abtriebsteil 38, 39 geleitet, das diese
Reaktionsdrehmomente über eine Steckverzahnung (nicht
dargestellt) aufnimmt. Da der Motor 3 nicht mit dem Gehäuse
1 verbunden ist, muß es die Reaktionskräfte nicht
aufnehmen, so daß insbesondere der Schrauber gemäß Fig. 3,
der vom Benutzer in der Hand gehalten wird, einfach
gehandhabt werden kann.
Die Distanzhülse 26 ist über ihren Umfang verteilt mit
Rippen 40 (Fig. 5) versehen, die sich vom Boden 27 aus nach
vorn erstrecken, jedoch kürzer als die Distanzhülse sind.
An den Rippen 40 sind die Tellerfedern 25 abgestützt. Die
Rippen 40 liegen an der Wandung des Aufnahmeraumes 17 an.
Dadurch wird die Distanzhülse 26 in der Einbaulage auch
einwandfrei gehalten und gegenüber dem Motor 3
ausgerichtet.
Wie Fig. 6 zeigt, ist das Gehäuse 1 im Bereich des die
Steuerelektronik 2 aufnehmenden Aufnahmeraumes 16 schmaler
als in dem den Aufnahmeraum 17 aufweisenden Bereich. Das
Gehäuse 1 nimmt dadurch trotz der beiden Aufnahmeräume 16,
17 nur verhältnismäßig wenig Raum in Anspruch und kann
platzsparend am jeweiligen Einsatzort eingebaut werden. Bei
Mehrfachschraubern werden beispielsweise acht Schrauber
kreisförmig angeordnet. Infolge der verjüngten Ausbildung
des Gehäuses 1 können die Schrauber, obwohl sie die beiden
Aufnahmeräume 16 und 17 aufweisen und damit größer sind als
die Gehäuse von bekannten Schraubern, genauso eng
kreisförmig gesetzt werden wie diese bekannten, jedoch
kleineren Gehäuse.
Das Gehäuse 1 ist auf seiner einen Außenseite 41 (Fig. 6)
mit kleinen (nicht dargestellten) Erhöhungen versehen,
zwischen die ein Typenschild eingelegt werden kann, das an
diesen Erhöhungen anliegt und dadurch vor unbeabsichtigtem
Lösen gesichert ist. Das Typenschild wird in bekannter
Weise am Gehäuse 1 befestigt.
Der Abschlußdeckel 21 bildet eine Steckerplatte, in der die
Steckbuchsen 8 und 9 gelagert sind. Da die Steckbuchsen 8
und 9 jeweils über ihren Flansch 31 und 33 zwischen dem
Abschlußdeckel und dem Boden 27 der Distanzhülse 26
eingeklemmt werden, können die Steckbuchsen lose im
Abschlußdeckel angeordnet sein. Erst beim Anschrauben des
Abschlußdeckels werden dann die Steckbuchsen in ihrer
jeweiligen Lage befestigt. Zur Positionierung der
Steckbuchsen 8 und 9 ist die Distanzhülse 26 mit
Haltenocken 42 und 45 versehen, die in entsprechende
Ausnehmungen 44 und 45 im Flansch 31 und 33 der
Steckbuchsen eingreifen.
Der Abschlußdeckel 21 kann gegen den Griff 13 (Fig. 3)
ausgewechselt werden. Die Steckbuchsen 8 und 9, die lose im
Abschlußdeckel angeordnet sind, verbleiben beim Abnehmen
des Abschlußdeckels zunächst im Gehäuse 1 und werden dann
durch den Griff 13 wieder im Gehäuse zentriert und
gehalten. Der Griff 13 hat eine Anschlußplatte 46 (Fig. 3),
die in gleicher Weise wie der Abschlußdeckel 21 an die
Stirnseite des Gehäuses 1 angeschraubt wird. Die Zuleitung
zu den Steckbuchsen 8 und 9 verläuft im Griff 13, an dessen
Ende dann die entsprechenden Zuleitungen angeschlossen
werden können. Mit dem Griff 13 kann der Schrauber durch
wenige Handgriffe in einen Handschrauber umgewandelt
werden.
Der Motor 3 ist in der Regel ein Gleichstrommotor, dessen
Kohlebürsten einen Abrieb erzeugen. Damit diese
Kohleabriebteilchen nicht in das Gehäuse 1 gelangen, ist
das Gehäuse des Motors 3 gegenüber der Wandung des
Aufnahmeraumes 17 abgedichtet, vorzugsweise mit O-Ringen.
Eine der Schrauben 47, mit denen der Abschlußdeckel 21 am
Gehäuse 1 befestigt wird, ist länger ausgebildet als die
übrigen Schrauben 47. Die längere Schraube 47 wird in eine
stirnseitige Gewindebohrung 48 des Motorgehäuses
geschraubt. Diese längere Schraube 47 kann als Zugschraube
und Demontagehilfe verwendet werden, wenn das Motorgehäuse
im Aufnahmeraum 17 hängen bleiben sollte. In diesem Falle
wird nach Lösen sämtlicher Schrauben 47 der Abschlußdeckel
21 oder der Griff 13 vom Gehäuse 1 abgenommen und
anschließend die längere Schraube in die Gewindebohrung 48
des Motorgehäuses geschraubt. Diese Schraube kann von außen
erfaßt werden, so daß sich dann der Motor 3 mit Hilfe
dieser Zugschraube aus dem Gehäuse 1 einfach herausziehen
läßt.
Während des Schraubvorganges erzeugt der Meßwertaufnehmer 5
ein Ausgangssignal, das einem Geberverstärker 49 (Fig. 7)
zugeführt wird. Er verstärkt das vom Meßwertaufnehmer 5
gelieferte Signal und führt es einer Auswerteeinheit 50 zu.
Sie vergleicht den vom Meßwertaufnehmer 5 ermittelten
Ist-Wert mit einem vorgegebenen Soll-Wert, der über die
Potentiometer 12 eingegeben wird. Mit dem einen
Potentiometer kann der Soll-Wert des Drehmomentes
vorgegeben werden, mit dem der Schrauber bis zum Anlegen
des Schraubenkopfes oder der Mutter auf dem zu
verschraubenden Teil geschraubt wird. Mit dem anderen
Potentiometer kann das Anzugsdrehmoment eingestellt werden,
mit dem die Schrauben oder Muttern angezogen werden sollen.
Wenn der Ist-Wert des Drehmomentes den vorgegebenen
Soll-Wert des Drehmomentes erreicht hat, gibt die
Auswerteeinheit 50 ein Ausgangssignal ab. Dieses
Ausgangssignal wird einer Schaltsteuerelektronik 53
zugeführt, die ihrerseits ein Ausgangssignal an eine
Regelkreisschaltung 54 gibt. Sie sorgt dafür, daß die
Drehrichtung des Schraubermotors umgekehrt wird. Das
Ausgangssignal der Regelkreisschaltung 54 wird einer
Endstufe 55 zugeführt, die eine 4Q-MOS-Power-Endstufe ist.
Deren Ausgangssignal wird dann zur Drehrichtungsumkehr des
Schraubermotor herangezogen.
Der Geberverstärker 49, die Auswerteeinheit 50, die
Schaltsteuerelektronik 53, die Regelkreisschaltung 54 und
die Endstufe 55 werden von einem Versorgungsteil 56 mit der
erforderlichen Spannung versorgt. Die
Schaltsteuerelektronik hat einen Auswerteausgang 57, einen
Starteingang 58 und einen Eingang für die
Drehmomentumschaltung 59. Am Auswerteausgang 57 läßt sich
der jeweilige Drehmomentwert erfassen. Mit dem Starteingang
58 kann der Motor 3 der Spindel gestoppt bzw. gestartet
werden. Mit der Drehmomentumschaltung 59 kann das jeweilige
Anzugsdrehmoment eingestellt werden.
Nach Erhalten des Startsignals an der
Schaltsteuerelektronik 53 wird über die Regelkreisschaltung
54 an die Endstufe 55 ein zum Drehen des Motors 3 bzw. der
Antriebswelle 6, 6 a notwendiges Signal gegeben. Im
Ausführungsbeispiel dreht die Antriebswelle 6, 6 a rechts,
wobei die Schraube oder die Mutter eingeschraubt wird. Der
Meßwertaufnehmer 5 mißt während des Schraubvorganges das
Drehmoment und gibt entsprechend dem jeweiligen
Ist-Drehmoment Signale an den Geberverstärker 49, der diese
Signale verstärkt und an die Auswerteeinheit 50 gibt. Die
Auswerteeinheit 50 vergleicht den Ist-Wert des Drehmomentes
mit dem Soll-Wert des Drehmomentes, der mit den
Potentiometern 12 eingestellt wird. Wenn das vorgegebene
Soll-Drehmoment erreicht ist, gibt die Auswerteeinheit 50
ein Schaltsignal an die Schaltsteuerelektronik 53.
Die Regelkreisschaltung 54 (Fig. 8) hat einen
Differenzverstärker 60 und einen Halbleiterschalter 61, der
an den Ausgang des Differenzverstärkers 60 angeschlossen
ist. Der Motor 3 des Schraubers ist ein Gleichstrommotor,
dessen Ankerspannung direkt abgegriffen und dem
Differenzverstärker 60 zugeführt wird. Solange die
Antriebswelle 6, 6 a zum Anziehen der Schrauben oder Muttern
rechts dreht, liegt am Differenzverstärker 60 ein
Minus-Potential an. Das negative Ausgangssignal des
Differenzverstärkers 60 wird dem Halbleiterschalter 61
zugeführt.
Sobald die Auswerteeinheit 50 feststellt, daß das
Ist-Drehmoment dem Soll-Drehmoment entspricht, gibt die
Auswerteeinheit 50 ein Signal an die Schaltsteuerelektronik
53, die dann ein Ausgangssignal an den Halbleiterschalter 61
der Regelkreisschaltung 54 abgibt. Der Halbleiterschalter
61 wird umgeschaltet, so daß die Regelkreisschaltung
nunmehr das Minussignal des Differenzverstärkers 60 erhält.
Die Regelkreisschaltung 54 gibt dann ein entsprechendes
Signal über die Endstufe 55 an den Motor 3 derart ab, daß
er abgebremst wird. Der Motor 3 wird dadurch in seiner
Drehzahl so weit herabgesetzt, bis sie den Wert 0 erreicht.
Dieser Bremsvorgang erfolgt innerhalb kürzester Zeit, weil
mit dem Halbleiterschalter 61 schlagartig umgeschaltet wird
und die Endstufe 55 schon bei geringen Spannungen bzw.
Leistungen schalten kann. Dies wird dadurch erreicht, daß
als Endstufe vorzugsweise eine 4Q-MOS-Power-Endstufe
verwendet wird, deren Transistoren extrem schnell
reagieren. Auch für den Halbleiterschalter 61 werden
vorzugsweise schnell reagierende MOS-Transistoren
verwendet. Für den beschriebenen Bremsvorgang des Motors 3
wird also die Ankerspannung herangezogen, mit der genauer
als mit dem Strom der Abschaltvorgang durchgeführt werden
kann. Insbesondere ist durch die beschriebene Ausbildung
sichergestellt, daß der Schrauber 3 sofort bei Erreichen
des eingestellten Grenzdrehmomentes abschaltet und keinen
Nachlauf hat. Dadurch werden die Schrauben oder Muttern mit
dem gewünschten vorgegebenen Soll-Wert-Drehmoment
angezogen. Über die Umschaltung des Halbleiterschalters 61
wird auf den Motor 3 ein Gegendrehmoment aufgebracht, das
zum raschen und genauen Abschalten des Motors führt.
Die gesamte Steuerelektronik 2 ist bei den
Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 8 im Aufnahmeraum
16 untergebracht. Es ist auch möglich, die Steuerelektronik
in einem separaten Gehäuseteil unterzubringen, der auf das
Schraubergehäuse aufgesteckt wird.
Claims (28)
1. Schrauber mit einem Elektromotor, der in einem Gehäuse
untergebracht ist und über ein Getriebe eine
Antriebswelle antreibt, an die ein Schraubwerkzeug
anschließbar,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) durch ein
zwei Aufnahmeräume (16, 17) aufweisendes
Strangpreßprofilteil gebildet ist, das an seiner
Außenseite mit Kühlrippen (15) versehen ist.
2. Schrauber nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeräume (16, 17)
für das Getriebe (4) und den Elektromotor (3) sowie für
eine Steuerelektronik (2) vorgesehen sind.
3. Schrauber nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeräume (16, 17)
durch eine Zwischenwand (18) voneinander getrennt sind,
die einstückig mit dem Gehäuse (1) ausgebildet ist.
4. Schrauber nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (17) für
das Getriebe (4) und den Elektromotor (3) kreisförmigen
Querschnitt hat.
5. Schrauber nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß beide Aufnahmeräume (16,
17) über eine Öffnung (22) miteinander verbunden sind.
6. Schrauber nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Bereich
des einen Aufnahmeraumes (16) schmaler ist als im
Bereich des anderen Aufnahmeraumes (17).
7. Schrauber nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der eine Aufnahmeraum (17)
einen Anschlag (23) für den Elektromotor (3) aufweist.
8. Schrauber nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (23) ein
Absatz in der Wandung des einen Aufnahmeraumes (17)
ist.
9. Schrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (3) in
Einbaulage in einer Achsrichtung federnd abgestützt
ist.
10. Schrauber nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (3)
zwischen dem Getriebe (4) und mindestens einer
Druckfeder (25) liegt.
11. Schrauber nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckfeder (25) am
Elektromotor (3) und an einem Abschlußdeckel (21) des
Gehäuses (1) abstützt.
12. Schrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (4) und der
Elektromotor (3) mit ihren Gehäusen über
Formschlußglieder (36, 37) miteinander verbunden sind.
13. Schrauber nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Getriebes
(4) axial vorstehende Zungen als Formschlußglieder (36)
aufweist, die in Vertiefungen (37) im Gehäuse des
Elektromotors (3) eingreifen.
14. Schrauber nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (25) einen
Halteteil (26) umgibt, der sich unter der Kraft der
Druckfeder am Abschlußdeckel (21) abstützt.
15. Schrauber nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil (26) eine
Axialsicherung (29), vorzugsweise Widerhaken, für die
Druckfeder (25) aufweist.
16. Schrauber nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Axialsicherung (29) in
eine Vertiefung (30) im Gehäuse des Elektromotors (3)
ragt.
17. Schrauber nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Vertiefung (30) eine
Gewindebohrung (48) für eine Zugschraube (47) mündet.
18. Schrauber nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil (26) in
seinem Boden (27) eine Durchgangsöffnung für eine
Steckbuchse (9) aufweist.
19. Schrauber nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (21)
Öffnungen (34) für Steckbuchsen (8, 9) aufweist.
20. Schrauber nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steckbuchsen (8, 9)
zwischen dem Abschlußdeckel (21) und dem Halteteil (26)
gehalten sind.
21. Schrauber nach einem der Ansprüche 11 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil (26)
Zentrierglieder (42, 45) für die Steckbuchsen (8, 9)
aufweist.
22. Schrauber mit einem Getriebe und einem Elektromotor,
der an eine Steuerungselektronik angeschlossen ist, mit
welcher der Motor ein- und abschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (2)
zum Abbremsen des Elektromotors (3) ein dem
Motordrehmoment entgegengesetztes, auf den Elektromotor
wirkendes Gegendrehmoment erzeugt.
23. Schrauber nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des
Gegendrehmomentes die Ankerspannung des Elektromotors
(3) herangezogen wird.
24. Schrauber nach Anspruch 22 oder 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerspannung einer
Regelkreisschaltung (54) zugeführt wird, die in
Abhängigkeit von der Ankerspannung ein Ausgangssignal
abgibt, das einer Endstufe (55) zugeführt wird, die das
Gegendrehmoment auf die Motorwelle aufbringt.
25. Schrauber nach einem der Ansprüche 22 bis 24,
der mit einem Meßwertaufnehmer versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des
Meßwertaufnehmers (5), vorzugsweise unter
Zwischenschaltung eines Verstärkers (49), einem
Vergleicher (50) zugeführt wird, der den vom
Meßwertaufnehmer (5) ermittelten Ist-Wert des
Anzugsdrehmomentes des Schraubers mit einem Soll-Wert
des Anzugdrehmomentes vergleicht.
26. Schrauber nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des
Soll-Wert-Anzugsdrehmomentes der Vergleicher (50) ein
Signal an eine Schaltsteuereinheit (53) abgibt, das
einen Halbleiterschalter (61) der Regelkreisschaltung
(54) schaltet.
27. Schrauber nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter (61)
am Ausgang eines Differenzverstärkers (60) der
Regelkreisschaltung (54) liegt, dem die Ankerspannung
zugeführt wird.
28. Schrauber nach Anspruch 26 oder 27,
dadurch gekennzeichnet, daß nach Umschalten des
Halbleiterschalters (61) durch die Schaltsteuereinheit
(53) das Ausgangssignal des Differenzverstärkers (60)
an der der Regelkreisschaltung (54) nachgeschalteten
Endstufe (55) anliegt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DEUTSCHE GARDNER-DENVER GMBH & CO, 7084 WESTHAUSEN |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |