DE3842347A1

DE3842347A1 - Electrically driven hand-held screw driver

Info

Publication number: DE3842347A1
Application number: DE19883842347
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Mueller; Erich Preis; Alfred Dipl Ing Schmidt
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Techtronic Industries GmbH
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-21

Abstract

The new circuit arrangement is intended to make it possible to improve the functional reliability and to extend the functional versatility of electrically driven hand-held screwdrivers having a torque adjustment and monitoring that the screwing process is being carried out correctly, in accordance with the Main Patent... (Patent Application P 3822986.2-32). The circuit arrangement is provided with a circuit (35) for monitoring the operating voltage, which triggers an audible and/or visual signal output in the event of low voltage. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch angetriebenen Handschrauber gemäß dem Anspruch 1 des Hauptpatents ......... (Patentanmeldung P 38 22 986.2-32.The invention relates to an electrically driven Handheld screwdriver according to claim 1 of the main patent ......... (Patent application P 38 22 986.2-32.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Handschrauber hinsichtlich seiner Funktionssicherheit zu verbessern und bezüg lich seiner Funktionsvielfalt zu erweitern.The object of the invention is such a handheld screwdriver to improve with regard to its functional reliability and expand its range of functions.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Maßnahmen entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is according to the invention by the measures accordingly the characterizing features of claim 1 solved.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestalungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen charakterisiert.Further developments and expedient embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand einer beispielsweisen Schaltungsanordnung für einen batteriegespeisten Handschrauber erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below using an example Circuit arrangement for a battery-powered handheld screwdriver explained. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des elektrischen Teils des Handschraubers, Fig. 1 is a block diagram of the electrical portion of the manual wrench,

Fig. 2 den Schaltkreis für das Erkennen der Unterspannung der Batterie. Fig. 2 shows the circuit for detecting the undervoltage of the battery.

Im Blockschaltbild gemäß Fig. 1 ist mit 3 eine Batterie zur Stromversorgung für den Leistungsteil des Handschraubers und mit 3′ der Stromversorgungsteil für die integrierten Schaltkreise bezeichnet. In the block diagram according to FIG. 1, 3 denotes a battery for the power supply for the power part of the hand screwdriver and 3 'the power supply part for the integrated circuits.

Der Leistungsteil umfaßt den Antriebsmotor 1, den Hauptschalter 2 und das Relais 4 für das Abschalten und Kurzschließen des An triebsmotors 1 (siehe hierzu Fig. 1 des Hauptpatents).The power section includes the drive motor 1 , the main switch 2 and the relay 4 for switching off and short-circuiting the drive motor 1 (see Fig. 1 of the main patent).

Die Schaltungsanordnung zur Fehlererkennung im Schraubfall (Auswerteeinheit) ist hier mit 32 bezeichnet; sie entspricht den Bezugszeichen 9 bis 20 in Fig. 2 des Hauptpatents.The circuit arrangement for error detection in the case of screwing (evaluation unit) is designated here by 32 ; it corresponds to the reference numerals 9 to 20 in Fig. 2 of the main patent.

Auf die Fehlererkennung folgt die Anzeigeeinheit 33, die aus den Start-Stop Oszillatoren 21 und 22 und der je weils zugehörigen Anzeige (optisch bzw. akustisch) besteht.The error detection is followed by the display unit 33 , which consists of the start-stop oscillators 21 and 22 and the respective associated display (optical or acoustic).

Der Schaltkreis zum Erkennen der Unterspannung der Batterie 3 ist mit 35 bezeichnet. Der Ausgang dieses Schaltkreises ist über eine Diode 56 an die Anzeigeeinheit 33 angeschlossen, mit welcher ebenfalls über eine Diode 57 auch die Schaltungsanordnung 32 für die Fehlererkennung im Schraubfall verbunden ist. Die beiden Dioden 56 und 57 bilden somit eine ODER-Verknüpfung.The circuit for detecting the undervoltage of the battery 3 is designated 35 . The output of this circuit is connected via a diode 56 to the display unit 33 , to which the circuit arrangement 32 for error detection in the event of a screw connection is also connected via a diode 57 . The two diodes 56 and 57 thus form an OR link.

Dem Schaltkreis 35 für das Erkennen einer Unterspannung ge mäß Fig. 2 ist zu entnehmen, daß der Plus-Pol der die Betriebs spannung liefernden Batterie 3 einerseits an die Reihenschaltung aus einer Zenerdiode 46 und einem Widerstand 47 und andererseits an die Serienschaltung aus einem Widerstand 48 und einem Tran sistor 49 angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors 49 liegt an Masse, desgleichen der Widerstand 47. Zwischen die Basis des Transistors 49 und der Verbindung Zenerdiode 46 (Anode) - Wider stand 47 ist ein Widerstand 50 geschaltet. An den Kollektor des Transistors 49 ist ein Monoflop angeschlossen, das aus einer Diode 51, einem mit dieser in Serie liegenden Widerstand 52, einem an Masse liegenden Kondensator 53 und einem Überbrückungs widerstand 54 gebildet ist. Mit dem Plus-Pol des Kondensators 53 ist ein Inverter 59 verbunden, an den ein weiterer Inverter 60 angeschlossen ist, dessen Ausgang an die optisch/akustische An zeigeeinheit 33 mit den Start-Stop Oszillatoren 21, 22 geführt ist. Mit 56 und 57 sind zwei Dioden bezeichnet, die ein ODER-Glied bilden. Die Diode 61 übernimmt eine Begrenzungs- und Freilauf funktion.The circuit 35 for the detection of an undervoltage ge according to FIG. 2 can be seen that the positive pole of the operating voltage supplying battery 3 on the one hand to the series circuit from a Zener diode 46 and a resistor 47 and on the other hand to the series circuit from a resistor 48 and a transistor 49 is connected. The emitter of transistor 49 is grounded, as is resistor 47 . Between the base of the transistor 49 and the connection Zener diode 46 (anode) - against 47 was a resistor 50 is connected. To the collector of transistor 49 , a monoflop is connected, which is formed from a diode 51 , a resistor 52 connected in series with this, a capacitor 53 connected to ground, and a bridging resistor 54 . With the positive pole of the capacitor 53 , an inverter 59 is connected, to which a further inverter 60 is connected, the output of which is guided to the optical / acoustic display unit 33 with the start-stop oscillators 21 , 22 . With 56 and 57 two diodes are designated, which form an OR gate. The diode 61 performs a limiting and free-running function.

Die Wirkungsweise dieses Schaltkreises ist folgende:This circuit works as follows:

Bei noch ausreichendem Wert der Batteriespannung, z.B. bei einem 1 Volt unter Sollspannung liegenden Wert, befindet sich die Zenerdiode 46 im leitenden Zustand. Die Basisspannung des Transistors 49 nimmt in diesem Fall ein solchen Wert an, daß der Transistor durchschaltet und sein Kollektorpotential auf Low geht.If the battery voltage is still sufficient, for example if the value is 1 volt below the target voltage, the zener diode 46 is in the conductive state. In this case, the base voltage of transistor 49 assumes such a value that the transistor switches on and its collector potential goes low.

Beispiel: Batterie-Ist Spannung: 6,4 Volt, Batterie-Soll Spannung: 7,2 V, Basisspannung des Transistors 0,6 V.Example: Actual battery voltage: 6.4 volts, target battery voltage: 7.2 V, base voltage of the transistor 0.6 V.

Sinkt nun die Batteriespannung so weit ab, daß die Zenerdiode 46 sperrt, so sperrt auch der Transistor 49 und das Potential seines Kollektors geht auf High. Dieses High-Signal triggert das Monoflop. Dessen Kondensator 53 lädt sich über den Pfad Diode 51 - Widerstand 52 rasch auf und speichert so das Unter spannungssignal. Dieses Signal wird dann über die beiden Inverter 58 und 59 der optisch/akustischen Anzeigeeinheit 33 zugeführt, die auch Schraubfehler meldet (über die Diode 57). Der Konden sator 53 entlädt sich nur langsam über den Überbrückungswiderstand 54, so daß das Signal "Unterspannung" auch nach Beendigung des Schraubvorgangs und entlastungsbedingt wieder ansteigender Batteriespannung noch einige Zeit ansteht. Als Überbrückungs widerstand 54 wird daher zweckmäßigerweise ein einstellbarer Widerstand benutzt, so daß die Störmeldezeit "Unterspannung" veränderbar ist.If the battery voltage now drops so far that the zener diode 46 blocks, the transistor 49 also blocks and the potential of its collector goes high. The monoflop triggers this high signal. Whose capacitor 53 charges quickly via the path diode 51 - resistor 52 and thus stores the under voltage signal. This signal is then fed via the two inverters 58 and 59 to the optical / acoustic display unit 33 , which also reports screwing errors (via the diode 57 ). The capacitor 53 discharges only slowly via the bridging resistor 54 , so that the "undervoltage" signal is still present for some time after the screwing process has ended and the battery voltage has increased again due to the discharge. As a bridging resistor 54 , an adjustable resistor is therefore expediently used so that the fault signaling time "undervoltage" can be changed.

Der optische Signalgeber ist mit 29 bezeichnet, der akustische Signalgeber mit 30.The optical signal transmitter is designated 29 , the acoustic signal transmitter 30 .

Claims

1. Electrically powered handheld screwdriver with a device for adjusting the torque and a clutch that interrupts the torque transmission between the drive motor and tool after reaching the set torque and actuates a switch that causes the drive motor to be switched off from the supply voltage, and with a circuit arrangement to monitor the proper course of the screwing process, which is activated by the switch actuated by the coupling, and if the screwing process ends prematurely, if there is insufficient or insufficient energy for the drive motor, and if there is insufficient friction between the screw and screwing object, an acoustic and / or optical warning signal triggers, according to patent .......... (patent application P 38 22 986.2-32), characterized in that the circuit arrangement is provided with a circuit ( 35 ) for checking the operating voltage, the one with undervoltage an acoustic e and / or optical signaling triggers.

2. Handheld screwdriver according to claim 1, characterized in that the circuit ( 35 ) for the operating voltage control contains a voltage detector which essentially consisted of the series connection of a zener diode ( 46 ) with a counter ( 47 ) and the series connection of a resistor ( 48 ) and a transistor ( 49 ), these series circuits are parallel to each other and the base of the transistor ( 49 ) via a resistor ( 50 ) to the connec tion between the Zener diode ( 46 ) and resistor ( 47 ) is ruled out, and being on the collector of the transistor ( 49 ) at the target operating voltage is low potential and is present at under voltage high potential, which causes the signal.

3. Handheld screwdriver according to claim 3, characterized in that the high signal triggers a monoflop and from it as Undervoltage signal of an optical acoustic display unit is fed.

4. Handheld screwdriver according to claim 3, characterized in that the display unit for the undervoltage signal is used for the display of a screwing error anyway ( 33 ).

5. Handheld screwdriver according to claims 1 to 5, characterized in that a battery ( 3 ) is used as the operating voltage supplying voltage source.