DE2326027C3

DE2326027C3 - Elektrisch betriebener Schrauber

Info

Publication number: DE2326027C3
Application number: DE2326027A
Authority: DE
Inventors: Toshimasa Tokyo Shimizu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-22
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1982-07-29
Also published as: NL7307152A; NL175888C; FR2185480B1; GB1414337A; DE2326027A1; US3845373A; NL175888B; FR2185480A1; SE398314B; CH556221A; CA1006606A; DE2326027B2

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch betriebenen Schrauber mit einer Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Unterbrechen des den Motor des Schraubers durchfließenden Stromes beim Überschreiten eines bestimmten Lastmomentes. Bei einem bekannten Schrauber dieser Art (US-PS 19 70179) enthält die Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Unterbrechen des den Motor durchfließenden Stromes einen Überlastschalter, der bei Überschreiten eines bestimmten Lastmomentes den Motor abschaltet. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß der Motor gegen Ende des Spannvorgangs abgeschaltet wird, obwohl es erforderlich wäre, daß der Schrauber noch eine bestimmte Zeit ein Drehmoment ausübt. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß auch bei einer nur kurzzeitigen Überschreitung des Lastmomentes während des Spannvorgangs oder bei Auftreten eines Überstromes beim Anlasser, des Motors eine Abschaltung erfolgt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schrauber der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, dessen Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Unterbrechen des Motors nur dann wirksam wird, wenn ein bestimmtes Lastmoment über eine bestimmte Zeitdauer hinaus wirksam wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Schaltungsanordnung besteht aus einem Konstantspannungsgenerator zur Erzeugung einer einstellbaren Bezugsspannung, einem Lastwiderstand, an dem eine der Belastung des Motors proportionale Spannung abfällt eine Vergleichsschaltung zum Vergleich der Bezugsspannung und der an dem Lastwiderstand abfallenden Spannung, einem Zeitkonstantenkreis, der bei einer eine bestimmte Zeitdauer überschreitenden Überbelastung des Motors mittels einer Relaisschaltung den Motor abschaltet

Durch diese Ausbildung erreicht man, daß der Schrauber nicht durch einen übermäßigen Laststrom abgeschaltet wird, der beim Anlassen des Schraubermo-

• tors auftritt Außerdem wird ein sicheres Einschrauben von Schrauben gewährleistet, da gegen Ende des Einschraubvorgangs, wenn das Lastmoment ansteigt, der Schrauber erst nach einer bestimmten Zeitperiode abgeschaltet wird, so daß die Schrauben ausreichend festgezogen werden.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 und 2 beispielsweise erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild des Schraubers und
F i g. 2 ein detailliertes Schaltbild einer Ausführungsform des Schraubers.

Wie F i g. 1 zeigt ist der elektrisch betriebene Schrauber 16 mit einer Schaltungsanordnung 14 zum selbsttätigen Unterbrechen des den Motor des Schraubers durchfließenden Stromes bei Überschreiten eines bestimmten Lastmomentes verbunden. Die Schaltungsanordnung 14 wird von einer Gleichrichterschaltung 12 gespeist, die über einen Transformator 10 mit einer Energiequelle .Everbunden ist.
Wie F i g. 2 zeigt, enthält die Schaltungsanordnung 14 einen Widerstand /?i und in Reihe dazu eine Zenerdiode ZD zwischen den Ausgangsleitungen 18a und \Sb der Gleichrichterschaltung 12 und einen Kondensator Q parallel zu der Zenerdiode ZD, so daß eine konstante Spannung an dem Verbindungspunkt A erzeugt wird.

Parallel zu der Zenerdiode ZD ist ein Widerstand Rz und ein Potentiometer V_R in Reihe geschaltet, so daß an dem Gleitkontakt ρ des Potentiometers eine einstellbare konstante Spannung auftritt. Die aus diesen Elementen gebildete Schaltung 14a stellt einen Konstantspan-

■!5 nungsgenerator dar.

Mit der Ausgangsleitung 186 des Konstantspannungsgenerators 14a ist ein Lastwiderstand Rl verbunden. Bei Betrieb des Schraubers 16 fließt der Laststrom / des Motors des Schraubers über den Lastwiderstand Ru

so Um die über dem Lastwiderstand Rl auftretende Spannung mit der konstanten Spannung an dem Gleitkontakt ρ des Potentiometers Vr zu vergleichen, ist ein Transistor TR\ vorgesehen, dessen Emitter e\ mit

. dem Gleitkontakt ρ des Potentiometers Vr verbunden ist. Die Basis b\ des Transistors ist über einen Schutzwiderstand Λ3 mit dem Lastwiderstand Rl und der Kollektor c\ des Transistors ist über eine Serienschaltung aus Widerständen R* und Λ5 mit der Ausgangsleitung 18a des Konstantspannungsgenerators 14a verbunden.

Der Verbindungspunkt der Widerstände Ri₁ und /?s ist mit der Basis bi eines weiteren Transistors TR-i verbunden, dessen Emitter &i über eine Schutzdiode D mit der Leitung 18a und dessen Kollektor c^ mit der Leitung 18£>über eine Serienschaltung eines Widerstandes /?6 und eines Relais RY\ mit einem dazu parallelen Kondensator Ci verbunden ist.
Wenn die Spannung an der Basis b\ des Transistors

TR-i größer als die Spannung an dessen Emitter ei ist, fließt über dessen Kollektor C₁ ein Strom zu der Basis bi des Transistors TR₂, so daß dieser Transistor in Durchlaßrichtung vorgespannt wird. Wenn der Kollektorstrom des Transistors TR\ bei Zunahme des Laststromes über den Widerstand Al eine bestimmten Wert überschreitet, wird der Transistor TR₂ geöffnet, so daß über seinen Kollektor es ein Strom fließt Dieser Strom lädt den Kondensator C₂ innerhalb einer bestimmten Zeitperiode von z. B. 0,1 bis 03 Sekunden in Abhängigkeit von einer Zeitkonstante, die von dem Widerstand Re und dem Kondensator C₂ bestimmt wird, völlig auf, und es tritt über dem Kondensator C₂ eine Spannung auf, die ausreicht, um das Relais RY_x zu betätigen. Das Relais RYi spricht somit nicht auf eine momentane Oberbelastung des Motors an, die z. B. beim Anlassen des Motors hervorgerufen wird. Das Relais RY-. wird nur dann wirksam, wenn der Kondensator C₂ bei einer eine bestimmte Zeitdauer überschreitenden Oberbelastung des Motors völlig geladen wird, was in der Endstufe des Schraubvorgangs des Schraubers eintritt

Durch Aktivieren des Relais RY\ wird dessen normalerweise geöffneter Kontakt 20 geschlossen, und daher wird ein Hilfsrelais RY2, das mit dem Kontakt 20 zwischen den Leitungen 18a und 18ö in Reihe geschaltet ist, betätigt, so daß sein normalerweise geschlossener Kontakt 22, der mit dem Lastwiderstand Rl in Reihe geschaltet ist, geöffnet und der Versorgungsstromkreis des Motors Mdes Schraubers unterbrochen wird.

Bei Unterbrechung des Versorgungsstromkreises des Motors M wird der über den Widerstand Rl fließende Laststrom zu Null. Daher fällt die Spannung an der Basis b\ des Transistors TR\ unter diejenige an dem Emitter ei, so daß dessen Kollektorstrom ebenfalls abnimmt und daher der Transistor TR₂ sperrt. Infolge der Entladung des geladenen Kondensators C2 wird das Relais RY2 noch in seinem aktivierten Zustand gehalten, bis die Spannung über dem Kondensator Ci unter eine bestimmte Aktivierungsspannung des Relais RY₂ sinkt. Dadurch bleibt auch der Versorgungsstromkreis M des Motors offen. Somit kann die Zeit, die erforderlich ist, um den Kondensator Ci auf eine bestimmte Spannung zu entladen, die niedriger als die Aktivierungsspannung des Relais RYj ist auf einige Sekunden eingestellt werden, so daß ein maximaler Wirkungsgrad erreicht wird.

Zwischen die Leitungen 18a und 186 und den Motor M ist ein Polaritätsumschalter 24 geschaltet, so daß die Polarität der Eingangsspannung des Motors geändert werden kann. Die Schaltung ist so ausgebildet daß in der Schalterstellung für die Rückwärtsdrehung des Motors M dessen Eingang unter Überbrückung des Lastwiderstandes R_L direkt mit der Gleichrichterschaltung 12 verbunden ist Daher kann der Motor in der Rückwärtsdrehrichtung ein höheres Drehmoment als in der Vorwärtsdrehrichtung erzeugen, so daß Schrauben oder Muttern mit Sicherheit gelöst werden können. Bei Rückwärtsdrehung des Motors wird eine Überbelastung durch einen Unterbrecher 26 vermieden, der zwischen den einen Ausgang der Gleichrichterschaltung 12 und die Leitung 18a geschaltet ist

In Reihe zu dem Kondensator C₂ ist ein Schalter 28 geschaltet, der sich z. B. unmittelbar an dem Schrauber befindet. Wenn der Schalter 28 geöffnet wird, wird der Kondensator C₂ nicht geladen, und daher kann das Relais RY\ entregt werden. Wenn mehrere Arten von Befestigungsarbeiten, die extrem verschiedene Drehmomente erfordern, abwechselnd durchzuführen sind, kann der gewünschte Befestigungsvorgang innerhalb des Bereiches des maximalen Drehmomentes des Schraubers aufeinanderfolgend ohne Unterbrechung durch geeignete Handhabung des Schalters 28 erreicht werden.

Die Anschlüsse der Primärwicklung des Transformators 10 sind an eine übliche Energiequelle E über eine Sicherung 32 bzw. einen Schalter 30 angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Transformators 10 ist mit mehreren Abgriffen versehen, so daß über einen Schleifkontakt 34 verschiedene Spannungen abgegriffen werden können. Außerdem ist ein Glättungskondensator 36 am Ausgang der Gleichrichterschaltung 12 zwischen die Leitungen 18a und 186 geschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrisch betriebener Schrauber mit einer Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Unterbrechen des den Motor des Schraubers durchfließenden Stromes beim Oberschreiten eines bestimmten Lastmomentes, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (14) besteht aus einem Konstantspannungsgenerator (14a) zur Erzeugung einer einstellbaren Bezugsspannung, einem Lastwiderstand (Rl). an dem eine der Belastung des Motors proportionale Spannung abfällt, eine Vergleichsschaltung (7*Äi, TR₂) zum Vergleich der Bezugsspannung und der an dem Lastwiderstand abfallenden Spannung, einem Zeitkonstantenkreis (Cz, Ri), der bei einer eine bestimmte Zeitdauer überschreitenden Überbelastung des Motors (M) mittels einer Relaisschaltung (RYu RY2) den Motor abschaltet

2. Schrauber nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen Polaritätsumschalter (24) zwischen der Schaltungsanordnung (14) und dem Motor zum selbsttätigen Unterbrechen des Motors (M), wobei die Kontakte des Schalters in der Rückwärtsdrehrichtung des Motors (M) die Schaltungsanordnung (14) zum selbsttätigen Unterbrechen des Motors überbrücken.

3. Schrauber nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Schalter (28) zum Abschalten der Relaisschaltung (RYu RY2) der Schaltungsanordnung (14) zum selbsttätigen Unterbrechen des Motors (M).

4. Schrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine den Konstantspannungsgenerator (14a) speisende Gleichrichterschaltung (12).