[0001] Die Erfindung betrifft einen Schrauber nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Schrauber erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
[0005] 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.
[0006] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung
und den Zeichnungen.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Antriebswelle 6a 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] Die Steckbuchse 9 hat einen Flansch 31, der zwischen dem Boden 27 der Distanzhülse
26 und dem Abschlußdeckel 21 gehalten ist.
[0018] 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.
[0019] 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, 6a im Aufnahmeraum 17 gehalten. Die Abtriebsteile 38 bzw. 39 sind
so ausgebildet, daß die Getriebeeinheit4 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] 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.
[0026] 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 0-Ringen.
[0027] 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.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] 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, 6a notwendiges
Signal gegeben. Im Ausführungsbeispiel dreht die Antriebswelle 6, 6a 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.
[0031] 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, 6a 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.
[0032] 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 Ausganssignal 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.
[0033] 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.
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(l6,l7)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 Motordrehmment 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.