[发明专利]电动螺丝刀

说明书

本发明涉及一种根据独立权利要求所述类型的电动螺丝刀 (Kraftschrauber)。

背景技术

在DE 23 26 027 A中记载了一种靠电源电压工作的螺丝刀，其 提供预定的转矩给定值。螺丝刀所施加的转矩间接地通过流经电动机 的电流来检测。由于连接着电源，电动机的工作电压被认为是始终相 同且恒定。只要尚未达到转矩给定值，螺丝刀就以最大可能的转速旋 转，该转速取决于有待施加的转矩给定值。由于螺丝刀的旋转部件如 电动机特别是传动机构的惯性，在达到转矩给定值之后，旋拧连接部 件基于惯性运动(Nachlauf)还要继续旋转。

DE 103 41 975 A1考虑到了在DE 23 26 027 A1中由于在达到转 矩给定值时螺丝刀的继续旋转而出现的问题。其中记载了一种用于例 如在靠蓄电池工作的螺丝刀中所使用的电动机的电子的转矩限制装 置。电子的转矩限制部件基于如下做法：将流经电动机的电流考虑用 作转矩的量度。这种做法已表明并不精确，因为特别是在转速较高情 况下，在切断电动机之后由于旋转部件的动能，会出现惯性运动，结 果表明，旋拧连接部件的转矩高于预定的转矩给定值。为了避免基于 传动机构的惯性或动力特性的转矩峰值，提出：根据电动机的转速来 确定允许的电动机电流的最大值。根据一实施例，所确定的转矩给定 值被换算成电动机电流的最大值。电动机电流的最大值被设定得越 大，电动机的最大转速就越低。

在EP 0 187 353 A2中记载了一种螺丝刀，其电动机由交流电压 源供电。根据一种认识，电动机在负载下在静止状态下提供最大的一 定的转矩，其中该转矩取决于所提供的电压，或者取决于负载电流， 负载电流相应于相应的电动机特性曲线。旋拧机构的转矩给定值在转 速较小时或者甚至在螺丝刀静止时就达到了，从而避免了由于惯性运 动而超过转矩给定值。

另外设有一种补偿电路，该补偿电路能够补偿电源电压的波动， 以便消除对转矩实际值的影响。当供电电压下降时，触发三极管控制 器的相位角增大，从而在电动机上施加较高的平均电压。

在DE 196 26 731 A1中记载了一种靠蓄电池工作的小型螺丝刀， 其含有开关部件，该开关部件通过短路来切断电动机。开关部件受深 度限制器(Tiefenanschlag)操纵。通过对电动机的突然制动，避免 了超调但在此需要考虑到，只有当有待输出的 转矩比较小例如至多为100Nm且电动机功率较小时，才可以使得电动 机如此短路，因为即使对于功率较小的电动机而言，在高速旋转的电 动机被短路的情况下，也必须考虑到显著的短路电流和与此相关的电 磁干扰。短路电流既会使得被实现为直流电动机的电动机的换向器 (Kollktor)显著加载，又会使得用于将电动机短路的开关部件显著 加载。

在DE 103 45 135 A1中记载了一种小型的靠蓄电池工作的螺丝刀， 该螺丝刀为了供应能量而含有锂离子蓄电池。

DE 43 10 936 A1公开了一种电动螺丝刀，当达到转矩给定值时， 其完全切断。数值——在该数值下，电动螺丝刀被切断——是可调节 的且以转矩超调值而位于目标值之下。切断的目的是，使工具和紧固 元件基于该超调而继续运动直至达到目标转矩。

在DE 201 13 184 U1中，例如在DE 196 47 813 A1中说明了一种 被设计成手持式工具的电动地驱动的螺丝刀，其分别具有支撑臂，支 撑臂用于在旋拧连接部件被拧紧或松开时提供反转矩。

这种螺丝刀称为电动螺丝刀，因为所提供的转矩最多例如可以为 10,000Nm，所述转矩在没有支撑臂的情况下不可能由电动螺丝刀的操 作人员施加。在旋拧过程中随着转矩的增加，支撑臂弹性地变形，由 此使得支撑臂吸收能量。在旋拧过程中，支撑臂将螺丝刀夹紧在旋拧 连接部件上。支撑臂通过变形不仅吸收在旋拧过程中产生的能量，而 且吸收在切断电动螺丝刀之后在旋转的部件例如电动机特别是传动 机构中仍然存在的旋转能量。

在DE 196 20 782 A1中说明了一种用于制造旋拧连接部件的方法， 其中作为梯度来检测转矩的时间变化曲线。在第一和第二转矩上升部 分之间进行区分，其中第一转矩上升部分对应于螺纹切削过程，第二 转矩上升部分对应于旋拧连接部件的拧紧。如果第二转矩梯度减小， 则这种情况被分析为螺纹变形，并切断螺丝刀。