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DE4225157A1 - Electric screwdriver for self tapping screws having drill tip and threaded part - has electronic sensor which is activated depending on current taken so that rpm of electric motor is reduced whilst thread is screwed in - Google Patents

Electric screwdriver for self tapping screws having drill tip and threaded part - has electronic sensor which is activated depending on current taken so that rpm of electric motor is reduced whilst thread is screwed in

Info

Publication number
DE4225157A1
DE4225157A1 DE19924225157 DE4225157A DE4225157A1 DE 4225157 A1 DE4225157 A1 DE 4225157A1 DE 19924225157 DE19924225157 DE 19924225157 DE 4225157 A DE4225157 A DE 4225157A DE 4225157 A1 DE4225157 A1 DE 4225157A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rpm
electric motor
screwed
current taken
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19924225157
Other languages
German (de)
Inventor
Guenter Haas
Dieter Raichle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl M Reich Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Karl M Reich Maschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karl M Reich Maschinenfabrik GmbH filed Critical Karl M Reich Maschinenfabrik GmbH
Priority to DE19924225157 priority Critical patent/DE4225157A1/en
Publication of DE4225157A1 publication Critical patent/DE4225157A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/008Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with automatic change-over from high speed-low torque mode to low speed-high torque mode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

The screwdriver has an electronic regulator for controlling the rpm of the electric motor (2) drive. The rpm of the motor is reduced with the screwing in of the threaded part (6) of the screw (3) across a switch (8). The rpm is then maintained. The sensor (7) is activated depending on the gradient angle (alpha) of the current taken. A second sensor (9) is activated for the operation of the switch (8), depending on the level of the current taken. ADVANTAGE - Speed changeover results automatically and at correct time point. Electronic parts have low wt. and take up small space.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektroschrauber für Bohrschrauben gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an electric screwdriver for self-drilling screws according to Preamble of claim 1.

Zum Steuern der Drehzahl des Elektromotors ist es bei Bohrmaschinen bekannt, zunächst mit einer erhöhten Drehzahl anzubohren, wobei die Drehzahl durch eine elektronische Drehzahlregelung konstant gehalten wird und in einer zweiten Phase nach Betätigung eines Steuerschalters von Hand mit zunehmender Belastung mit verminderter Drehzahl fertigzubohren.To control the speed of the electric motor, it is known in drilling machines, initially drilling at an increased speed, the speed by an electronic Speed control is kept constant and in a second phase after actuation a manual control switch with increasing load at reduced speed finish drilling.

Für das Einschrauben von Bohrschrauben ist die Verwendung eines von Hand betätig­ baren Steuerschalters ungeeignet, da der genaue Schalt-Zeitpunkt vom Bedienungsmann nicht genau einzuhalten ist. Bei zu später Umschaltung auf eine niedere Drehzahl kann dann das Schraubengewinde oder das Werkstück beschädigt werden.The hand screw is used to screw in self-drilling screws The control switch is unsuitable because the operator has the exact switching time cannot be strictly observed. If you switch to a lower speed too late the screw thread or the workpiece can then be damaged.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Elektroschraubers der eingangs genannten Art, bei dem die Umschaltung des Elektromotors selbständig und zum richtigen Zeitpunkt erfolgt, wobei die elektronischen Bauteile ein geringes Gewicht und einen geringen Raumbedarf aufweisen sollen.The object of the present invention is therefore to create an electric screwdriver of the type mentioned, in which the switching of the electric motor independently and done at the right time, with the electronic components a small Weight and need little space.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.This object is achieved by the features in the characteristic of Claim 1.

Beim Verarbeiten von Bohrschrauben, vor allem bei Bohrschrauben aus Edelstahl in Stahl, ist beim Bohrvorgang zunächst eine hohe Drehzahl, z. B. 2000 U/min erwünscht. Damit wird die Bohrzeit möglichst kurz gehalten. Würde jedoch mit dieser hohen Drehzahl auch das Gewinde geformt, so würde es zu einer Zerstörung der Schraube kommen. When processing self-drilling screws, especially stainless steel self-drilling screws in Steel is initially a high speed when drilling, z. B. 2000 rpm is desired. This keeps the drilling time as short as possible. Would, however, with this high Speed also shaped the thread, so it would destroy the screw come.  

Bei Beginn des Gewindeformvorgangs steigt das erforderliche Drehmoment und damit auch die Stromaufnahme steil an. Dieser Anstieg der Stromaufnahme kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, um die Drehzahl auf einen niedereren Wert, z. B. 1000 U/min zu begrenzen.At the start of the thread forming process, the required torque and increases thus the current consumption increases steeply. This increase in power consumption can advantageously used to reduce the speed to a lower Value, e.g. B. 1000 rpm limit.

Damit setzt die Unschaltung exakt bei Beginn des Gewindebereiches ein und eine einwandfreie Ausformung des Gewindes ist gewährleistet.Thus, the switching starts exactly at the beginning of the thread area and one perfect shape of the thread is guaranteed.

Die notwendigen elektronischen Bauteile weisen nur ein geringes Gewicht und einen geringen Raumbedarf auf. Das Gewicht des Bohrschraubers wird somit nur unwesentlich vergrößert.The necessary electronic components are lightweight and a small footprint. The weight of the drill driver is therefore only slightly enlarged.

Beide Drehzahlen werden über eine elektronische Regelung in Abhängigkeit vom Strom auf eine festlegbare Größe begrenzt und über einen breiten Leistungsbereich auch gehalten.Both speeds are controlled by an electronic control system Current limited to a definable size and over a wide power range also kept.

Als zusätzliche Steuermöglichkeit kann ein weiterer Sensor vorgesehen sein, der bei Überschreiten eines bestimmten Schwellwertes der Stromaufnahme den Schalter umsteuert, wobei dies auch bei einer verhältnismäßig geringen Steigung der Strom­ kurve ausgeführt werden kann.A further sensor can be provided as an additional control option when a certain threshold of current consumption is exceeded, the switch reversed, this even with a relatively small slope of the current curve can be executed.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.The following is an embodiment of the invention with reference to the Drawings described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Elektroschrauber schematisch von der Seite; Fig. 1 electric screwdriver schematically from the side;

Fig. 2 Diagramm für Stromaufnahme und Drehzahl über der Zeit beim Einschraub­ vorgang. Fig. 2 diagram for current consumption and speed over time when screwing in.

Fig. 1 zeigt einen Elektroschrauber 1 mit einem Elektromotor 2, mit dem eine Bohrschraube 3 in das Werkstück 4 einschraubbar ist. Fig. 1 shows an electric screwdriver 1 with an electric motor 2, can be screwed into the workpiece 4 with a drill screw. 3

Dazu weist die Bohrschraube 3 eine Bohrspitze 5 und einen Gewindebereich 6 auf (siehe auch Fig. 2), so daß nach Einschalten des Elektromotors 2 zunächst ein Loch im Werkstück 4 vorgebohrt und anschließend das Gewinde 6 eingeschnitten wird. For this purpose, the self-drilling screw 3 has a drill tip 5 and a threaded area 6 (see also FIG. 2), so that after the electric motor 2 is switched on, a hole is first drilled in the workpiece 4 and then the thread 6 is cut.

Fig. 2 zeigt den Verlauf der Stromaufnahme 1, entsprechend dem erforderlichen Drehmoment und der Drehzahl n aufgetragen über die Zeit t während des Ein­ schraubvorgangs. Fig. 2 shows the course of the current consumption 1 , corresponding to the required torque and speed n plotted over time t during the screwing process.

Nach Einschalten von Elektromotor 2 bohrt die Bohrspitze 5 der Bohrschraube 3 ein Loch in das Werkstück 4 mit einer Motordrehzahl von z. B. 2000 U/min.After switching on the electric motor 2 , the drill bit 5 of the self-drilling screw 3 drills a hole in the workpiece 4 at an engine speed of z. B. 2000 rpm.

Erreicht der Gewindebereich 6 das Werkstück 4, dann steigt das erforderliche Drehmoment und damit auch die Stromaufnahme unter einem Winkel α steil an. Überschreitet die Steigung von Winkel α einen bestimmten Wert, dann wird ein erster elektronischer Sensor 7 des Elektroschraubers 1 aktiviert, der über einen Schalter 8 die Drehzahl von Elektromotor 2 auf einen niedrigen Wert, z. B. 1000 U/min herabsetzt. Damit läßt sich das Gewinde im Werkstück 4 mit dem Gewinde­ bereich 6 einwandfrei einschneiden und die Bohrschraube 3 somit einschrauben.If the threaded area 6 reaches the workpiece 4 , then the required torque and thus also the current consumption increases steeply at an angle α. If the slope of angle α exceeds a certain value, then a first electronic sensor 7 of the electric screwdriver 1 is activated, which switches the speed of the electric motor 2 to a low value, for example via a switch 8 . B. 1000 rpm. So that the thread in the workpiece 4 with the thread area 6 can cut perfectly and screw the self-drilling screw 3 .

Mit einem zweiten Sensor 9 läßt sich der Schalter 8 ebenfalls beeinflussen, wobei Sensor 9 auf einen bestimmten Schwellenwert der Stromaufnahme anspricht. Damit wird eine Umschaltung von Schalter 8 auch bei einem Steigungswinkel α der Strom­ aufnahme ermöglicht, der unter dem den Sensor 1 auslösenden Steigungswinkel liegt.With a second sensor 9, the switch 8 can also influence, said sensor 9 is responsive to a specific threshold value of the current consumption. This makes it possible to switch switch 8 even at a slope angle α of the current consumption which is below the slope angle triggering the sensor 1 .

Für die Begrenzung der jeweiligen Drehzahlen auf eine festlegbare Größe ist eine an sich bekannte elektronische Regelung in Abhängigkeit von der Stromaufnahme vorgesehen. Diese Drehzahl wird gleichzeitig über einen breiten Leistungsbereich auch gehalten.There is one for limiting the respective speeds to a definable size known electronic control depending on the current consumption intended. This speed is simultaneously over a wide performance range also kept.

Claims (3)

1. Elektroschrauber für Bohrschrauben, die eine Bohrspitze und einen Gewinde­ bereich aufweisen, wobei beim Einschrauben des Gewindebereichs das erforder­ liche Drehmoment und damit die Stromaufnahme des Elektromotors ansteigt, mit einer elektronischen Regelung zur Konstanthaltung und mit einem steuer­ baren Schalter zum Steuern der Drehzahl des Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster elektronischer Sensor (7) in Abhängigkeit von der Stromaufnahme aktiviert wird und den Schalter (8) so betätigt, daß die Drehzahl von Elektromotor (2) beim Einschrauben des Gewindebereichs (6) über eine elektronische Regelung herabgesetzt und gehalten wird.1.Electric screwdriver for self-drilling screws, which have a drill tip and a threaded area, the required torque and thus the current consumption of the electric motor increase when the threaded area is screwed in, with an electronic control for keeping constant and with a controllable switch for controlling the speed of the electric motor , characterized in that a first electronic sensor ( 7 ) is activated as a function of the current consumption and actuates the switch ( 8 ) in such a way that the speed of the electric motor ( 2 ) is reduced and maintained when the threaded area ( 6 ) is screwed in via electronic control becomes. 2. Elektroschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (7) in Abhängigkeit vom Steigungswinkel (α) der Strom­ aufnahme aktiviert wird.2. Electric screwdriver according to claim 1, characterized in that the first sensor ( 7 ) is activated as a function of the pitch angle (α) of the current consumption. 3. Elektroschrauber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein zweiter Sensor (9) zur Betätigung des Schalters (8) in Abhängig­ keit von der Höhe der Stromaufnahme aktiviert wird.3. Electric screwdriver according to claim 1 or 2, characterized in that a second sensor ( 9 ) for actuating the switch ( 8 ) is activated depending on the speed of the current consumption.
DE19924225157 1992-07-30 1992-07-30 Electric screwdriver for self tapping screws having drill tip and threaded part - has electronic sensor which is activated depending on current taken so that rpm of electric motor is reduced whilst thread is screwed in Withdrawn DE4225157A1 (en)

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