DE3822986C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch angetriebenen Handschrauber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen, durch die DE-OS 33 24 304 bekannten Schrauber soll vermieden werden, daß beim mechanischen Auskuppeln der An­ triebsmotor weiterläuft und sich dieser beim Abschalten der Stromzufuhr nach Unterschreiten der vorbestimmten Drehzahl wieder selbsttätig einschaltet. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Schalter und dem Antriebsmotor eine Steuerlogik eingeschaltet, und der Schalter bewirkt über die Logik die Unterbrechung für den An­ triebsmotor. Die Logikschaltung spricht außerdem bei Linkslauf des Schraubers nicht an, so daß die Schrauben ohne Schwierigkeiten herausdrehbar sind.

Beim Arbeiten mit Schraubern der gattungsgemäßen Art kommt es immer wieder vor, daß ein Schraubzyklus (Schraubvorgang vom Zeitpunkt des Einschaltens bis zum Ausschalten des Schraubers) nicht ordnungsgemäß abläuft. Die häufigsten Ursachen hierfür sind ein vorzeitiges Abbrechen des Schraubvorgangs durch den Benutzer, ein nicht ausreichender Kraftschluß zwischen Schraube und Schraub­ objekt sowie bei batteriegespeisten Schraubern eine zu schwache bzw. zu stark aufgeladene Batterie.

Schaltungen zur Überwachung eines ordnungsgemäßen Schraubvor­ gangs sind an sich bekannt, so ist z. B. durch die DE-OS 33 24 333 ein Verfahren zur Überwachung eines elektronisch gesteuerten Schraubers bekannt, dem sowohl ein Drehmomentgeber als auch ein Winkelgeber zugeordnet ist. Die Steuerelektronik hat hierbei zu prüfen, ob die Abschaltsignale der beiden Geber innerhalb vorgege­ bener Grenzwerte liegen. Durch Heranziehen eines Kontrollsignals, beispielsweise in Form einer Kenngröße des Schraubermotors, wird dabei eine manuelle Überprüfung der Steuerelektronik und der Geber entbehrlich.

Bei einer in der US-PS 39 75 954 dargestellten und beschriebenen Methode zur Bestimmung der Qualität einer Verschraubung wird die Zeit während des Schraubvorgangs aufgezeichnet, in welcher das tatsächlich vom Werkzeug auf das Werkstück ausgeübte Dreh­ moment das maximale Drehmoment übersteigt, das früher durch das Werkzeug auf das Werkstück ausgeübt wurde. Dieser Wert wird dann mit zu dieser Zeit vorher festgesetzten Minimal- und Maximal­ werten verglichen, um eine fehlerhafte Verschraubung zu ermitteln.

In der DE-OS 34 02 501 ist ein Schrauber mit einem Antriebsmotor offenbart, der über einen Drehmomentsensor mit einem Schrauben­ zieherorgan verbunden ist. Für einen oberen und unteren Drehmo­ mentgrenzwert ist dabei jeweils ein Fühler vorgesehen, ferner ein Meßwertaufnehmer zum Messen des tatsächlich auftretenden Dreh­ moments. Des weiteren ist eine Anzeige- und Vergleichseinheit vorhanden, in der die Signale des Drehmomentgebers und die Aus­ sagen des Meßwertaufnehmers untereinander und mit vorgegebenen Sollwerten vergleichbar sind. Bei Abweichungen ist eine Anzeige und/oder ein Signal erzeugbar.

Bei all diesen Schrauben werden aber relativ komplexe elektronische Steuerungen eingesetzt, deren Überwachungsteil nicht ohne weiteres auf den eingangs erwähnten, im wesentlichen kupplungs­ gesteuerten Handschrauber übertragbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den eingangs erwähnten Schrauber eine einfache Schaltungt zur Signalisierung eines vor­ zeitig abgebrochenen Schraubvorgangs zu schaffen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Maßnahmen im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die eine beispielsweise Schaltungsanordnung für einen batteriege­ speisten Schrauber veranschaulicht, erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 den Stromlaufplan eines batteriegespeisten Hand­ schraubers,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Signalauswertung,

Fig. 3 einen der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 zu­ geordneten optisch-akustischen Anzeigeteil.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Antriebsmotor 1 mittels eines zwei­ poligen Hauptschalters an die Gleichspannungsquelle 3 in Form einer Batterie anschließbar. In der dargestellten Schalterposition läuft der Antriebsmotor 1 rechts herum, in der gestrichelt an­ gedeuteten Stellung des Schalters 2 ist seine Drehrichtung um­ gekehrt.

In Reihe mit dem Antriebsmotor 1 (+ - Anschluß) sind ein Relais 4 und eine Diode 5 geschaltet, parallel zum Antriebsmotor liegt eine weitere Diode 6, die mittels eines Öffnerkontakts 7 eines Mikroschalters an den Plus-Pol der Batterie anschließbar ist.

Durch einen Hilfskontakt 4′ des Relais 4 ist der Antriebsmotor 1 kurzschließbar. Das Relais 4 ist durch eine Schutzdiode 8 überbrückt, die Überspannung verhindert.

Die Motoranschlüsse B und C (Minus und Plus) sind an die Gatter 9 und 10 (NOT, UND) der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 geführt und über diese derart verknüpft, daß am Ausgang des NOT-Gatters 9 nur im Rechtslauf ein L-Signal ansteht. Dieses Signal wird über die aus einer Diode 11, einem Widerstand 12 und einem Kondensator 13 gebildete Spitzenwertschaltung gespeichert. Dem Kondensator (13) ist dabei ein Widerstand 14 parallel geschaltet.

Der Mikroschalter bewirkt das Abschalten des Antriebsmotors 1 beim Erreichen des vorgewählten Drehmoments zum Beispiel infolge einer Axialverschiebung eines Teils einer nicht dargestellten Kupplung. Spricht bei einem Schraubvorgang (Schraubzyklus) der Öffnerkontakt 7 des Mikroschalters an, so wird der Kondensator 13 über einen Transistor 15 entladen, dessen Basiswiderstand mit 16 bezeichnet ist.

Im Ansprechfall der Kupplung fließt über die Spule des Relais 4, die Diode 6 und den Kontakt 7 des Mikroschalters kurzzeitig ein Strom (siehe Fig. 1). Dieser hat zur Folge, daß das Relais 4 umschal­ tet, wodurch der Antriebsmotor 1 abgeschaltet und kurzgeschlossen ist und sich selbst abbremst. Der Öffnerkontakt 7 des Mikro­ schalters geht danach in seine Ruhestellung zurück. Der Strom durch das Relais fließt nunmehr über die Diode 5, und das Relais 4 hält sich selbst. Der Schraubvorgang ist ordnungsgemäß beendet, und eine Warnsignalgabe unterbleibt.

Die Signale A (+ = Motor ein, Rechtslauf) und B (- = Motor, ein Rechtslauf), werden dabei über das durch die beiden Dioden D 2 und D 3 gebildete Oderglied zum Signal "Hauptschalter eingeschaltet" verknüpft (Fig. 2). Da die Elektronik nach Loslassen des Haupt­ schalters 2 aktiviert werden soll, wird dieses Signal von einem NOT Gatter 19 invertiert. Somit liegen am Eingang des UND-Gatters 20 zwei Signale an, nämlich das Kondensatorsignal "Kondensator entladen" (Null-Signal) und das Signal "Haupt­ schalter losgelassen", verneint. Ein Fehlersignal tritt demnach nicht auf.

Wenn beim Schraubvorgang hingegen das eingestellte Drehmoment nicht erreicht wird und demzufolge auch die Kupplung nicht an­ spricht, bleibt der Öffnerkontakt 7 des Mikroschalters in seiner Ruhelage. Der Kondensator 14 bleibt aufgeladen. Beim Abschalten des Schraubers (Loslassen des Hauptschalters 2) liegt an beiden Eingängen des UND-Gatters 20 L-Signal an, desgleichen dann am Ausgang dieses Gatters. Dieses Fehlersignal aktiviert dann den Anzeigeteil der Schrauberelektronik gemäß Fig. 3. In Fig. 1 ist die Kupplung angedeutet und mit 31 bezeichnet.

Der Anzeigeteil enthält zwei gleich aufgebaute Start-Stop- Oszillatoren 21 und 22. Der erste dieser Oszillatoren 21, wird über das UND-Gatter 20 angesteuert und erzeugt eine optische Anzeige in Form von niederfrequenten Blinksignalen. Gleichzeitig steuert dieser Oszillator den Oszillator 22 an, der akustische Signale erzeugt.

Der Blinkoszillator 21 besteht in an sich bekannter Weise aus einem NAND-Glied 23, einem NOT Glied 24 und einer Widerstands- Kondensator-Kombination 25, 26. An diese schließt sich eine Reihenschaltung aus einem weiteren NOT Glied 27, einem Widerstand 28 und einer optischen Anzeige 29, z. B. in Form einer Halbleiter­ diode, an.

Am Ausgang des Oszillators 22, der entsprechend dem Oszillator 21 aufgebaut und diesem nachgeschaltet ist, liegt ein akustischer Signalgeber 30.

Claims (4)

1. Elektrisch angetriebener Handschrauber mit einer Einrichtung zum Einstellen des Drehmoments und einer Kupplung, die nach Erreichen des eingestellten Drehmoments die Drehmomentüber­ tragung zwischen Antriebsmotor und Werkzeug unterbricht und einen Schalter betätigt, der das Abschalten des Antriebs­ motors von der Speisespannung bewirkt, dadurch gekennzeich­ net, daß er mit einer Schaltungsanordnung zur Überwachung des ordnungsgemäßen Verlaufs des Schraubvorgangs bei beendetem Schraubvorgang ein akustisches und/oder optisches Warnsignal auslöst, das der Schalter (7) bei Erreichen des eingestellten Drehmoments unterdrückt.

2. Handschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) als Mikroschalter ausgebildet ist.

3. Handschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Über­ wachung des ordnungsgemäßen Verlaufs des Schraubvorgangs einen Kondensator enthält, der sich bei beendetem Schraub­ vorgang entlädt, wobei der Entladestrom das Warnsignal auslöst, und der bei Erreichen des eingestellten Drehmo­ ments durch den Schalter auf einem weiteren Entladepfad ohne Warnsignalgabe entladen wird.

4. Handschrauber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Warnsignalgeber wenigstens ein Summer (30) und/oder eine Leuchtdiode (29) vorgesehen sind.