DE2933779A1

DE2933779A1 - Schaltungsanordnung fuer ein elektrisches eintreibgeraet

Info

Publication number: DE2933779A1
Application number: DE19792933779
Authority: DE
Inventors: Bruno 2070 Ahrensberg Ghibely
Original assignee: Esco Metallwaren Martin Huhnken
Current assignee: Esco Metallwaren Martin Huhnken
Priority date: 1979-08-21
Filing date: 1979-08-21
Publication date: 1981-03-26
Also published as: GB2057206A; FR2463665A1

Description

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dipl.-ing. II. HAUCK · dipi. -virvs-W. .SClTAiITZ · dipl.-ing. E. GIiAA LFS L.-ING. W. WEHNERT · dipl.-phys. AV. CAIlSTENS · dr.-ing. AV.

HAMBURG-MÜNCHEN-DÜSSELDORF

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NEUER WALLIl · 2OOO HAMIUIHG .¹IO TELEFON + TELECOPIER (040) 3(1 67 B5 TELKX 02 Il 7(19 INPAT D

Esco Metallwaren cable neqedapatent hambuhq

HAUCK- CARSTEJVS

Martin Hühnken MOZARTSTRASSEaa-soooMüxciiKNa

TELEFON + TELECOPIER (OSB) 03 Oa 3(1 _„,__. _ _ . - _ CABLE NEQEDAPATENT MÜNCHEN

Rudolf-Diesel-Straße 7

WEHNERT-DÖR1NG

2072 Bargteheide . ^«H^Ne^^jODü^nonrix

TELEX 08 584 380 DVNA D 29 287 CABLE NEQEDAPATENT DÜSSELDORF

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT/PLEASE REPLY TO: HAMBURG, 17. August 1979

Schaltungsanordnung für ein elektrisches Eintreibgerät

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung i

für ein elektrisches Eintreibgerät zum Einschlagen von

Nägeln, Klammern oder dergleichen, mit einer über einen J

Leistungsschalter an Wechselspannung liegenden Magnet-

! spule, einer an die Wechselspannungsquelle angeschlossenen,

einen Tastschalter enthaltenden Steuerstufe, die bei be- ·

tätigteia Tastschalter einen Einschal timpuls für den Leistungs-

t schalter erzeugt. :

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ORIGINAL INSPECTED

Der Grundaufbau eines elektrischen Eintreibgerätes ist seit längerem bekannt (DE-PS 1A78 899). Der Eintreibstößel für die Nägel oder Klammern ist Bestandteil eines ferromagnetische» Tauchankers oder wird von diesem gebildet, der in eine Magnetepulo hinein gezogen wird, wenn diese mit der Spannungsquelle verbunden wird. Eine Rückstellfeder sorgt für die Rückstellung des Eintreibstößels in die Ruhelage, wenn die magnetische Spule abgeschaltet worden ist.

Es ist ferner bekannt, die Ansteuerung der Magnetspule mit Hilfe eines Leistungsthyristors vorzunehmen. Der Leistungsthyristor liegt ±n Reihe mit der Magnetspule an Wechselspannung· Mit Hilfe einer Impulsschaltung wird über einen weiteren Thyristor die Steuerelektrode des Leistungsthyristors angesteuert und dieser gezündet, wenn die Drucktaste des Eintreibgerätes betätigt wird (DE-OS 2 238 44O).

Bei den bekannten Eintreibgeräten ist als nachteilig anzusehen, daß die zur Verfügung gestellte Schlagkraft im wesentlichen konstant ist* Die verfügbare Schlagkraft bemißt sich nach der verwendeten Magnetspule und dem zum Einsatz kommenden Tauchanker und ist mithin für ein gegebenes Gerät nicht zu erhöhen. Es gibt jedoch zahlreiche Anwendungsfälle, in denen eine geringere Eintreibkraft erwünscht ist, beispielsweise um Schäden an der Oberfläche des Werkstücks so gering wie möglich zu halten. Um allen Anwendungsfällen in der Praxis gerecht zu werden, muß edtio Reihe von Eintreibgeräten unterschiedlicher Schlagkraft zur Verfügung gestellt werden.

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ORIGINAL INSPECTED

Der Erfindung liegt die Aufgr.be zugrunde, ein elektrisches Eintreibgerät für Nägel, Klammern oder dergleichen zu schaffen, bei dem sich die Schlagkraft auf unterschiedliche Werte einstellen läßt»

Diese Aufgabe wird bei einem Eintreibgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Hilfs-Steuerstufe vorgesehen ist mit einem Nulldurchgangsdetektor, die einen Hilfssteuerimpuls auf die Steuerstufe nur dann abgibt, wenn eine positive oder negative Halbwelle der Wechselspannungsquelle gerade durch Null geht oder durch Null gegangen ist, der Hilfssteuerimpuls mit der Wechselspannung in Phase liegt und die Steuerstufe eine Zeitverzögerungsstufe enthält, mit der der Einschaltimpuls gegenüber dem HilfsSteuerimpuls zeitlich verzogart werden kann.

Die Erfindung geht davon aus, daß über den Leistungsschalter eine Halbwelle auf die Magnetspule geschaltet wird, wenn maximale Schlagkraft gefordert ist. Wird der Leistungsschalter um einen bestimmten Betrag nach Nulldurchgang der Halbwelle geöffnet, steht der Magnetspule dann nur noch der Rest der Halbwelle zur Verfügung mit dem Ergebnis, daß die Eintreibenergie um diesen Betrag verringert wird.

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ORiGiNAL !NSFECTED

Die Bedienungsperson kann bei Betätigung des Drucktasters des Eintreibgerätes naturgemäß nicht wissen, wie zu diesem Zeitpunkt die Phasenlage der VechseIpsannung ist· Daher ist ein Nulldurchgangsdetektor vorgesehen, der die Abgabe eines Einschaltimpulses auf den Leistungsschalter verhindert, wenn zum Einschaltzeitpunkt des Tasters des Eintreibgerätes die Wechselspannung sich irgendwo zwischen den Nulldurchgängen befindet. Erst mit dem darauffolgenden Nulldurchgang wird über die Hilfssteuerimpulsstufe die Einschaltimpulsstufe aktiviert, um den Leistungsschalter zu schließen· Mit Hilfe der Zeitverzögerungsstufe ist es dann möglich, den Schaltpunkt des Schließens des Leistungsschalters zu verschieben und damit die Eintreibkraft des Eintreibgerätes zu verändern, und zwar von Null bis zur maximalen Eintreibkraft auf stufenlose Veise.

Auf diese Veise ist es möglich, mit ein und demselben Eintreibgerät auch in sehr empfindlichen Werkstoffen zu nageln, ohne diese zu beschädigen· Es ist beispielsweise mit Hilfe des erfindungsgemäßen Eintreibgerätes möglich, Klammern sowehl in Weichholz von h mm als auch von 18 mm eintreiben zu können, ohne eine Beschädigung befürchten zu müssen.

Xn einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Steuerstufe ein Halbwellenimpuls auf die Zeitverzögerungsstufe gegeben wird. Es versteht sich, daß der Halbwellenimpuls, den die Steuerstufe auf die Zeitverzögerungsstufe gibt, in

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Phase ist zur Wechselspannung am Leistungsschalter. Auf diese Weise ist es leicht möglich, durch ein RC-Glied mit veräncorbarem Widerstand den Ansteuerzeitpunkt des Leistungsschalters zu variieren.

Die Lehre der Erfindung kann mit verschiedenen Schaltungsanordnungen verwirklicht werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht hierzu vor, daß die Steuerstufe einen an Wechselspannung liegenden Thyristor aufweist, dessen Steuerelektrode über einen steuerbaren elektronischen Schalter an einen Zündkondensator anlegbar ist, der Nulldurchgangsdetektor ebenfalls einen Thyristor aufweist, dessen Steuerelektrode so an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, daß der zweite Thyristor unmittelbar nach dem Nulldurchgang durchgeschaltet wird und den Steuereingang des steuerbaren Schalters inaktiviert. Der steuerbare elektronische Schalter gibt bei betätigtem Tastschalter einen Impuls auf den ersten Thyristor, damit dieser den Leistungsthyristor zündet. Der zweite Thyristor sorgt jedoch dafür, daß der elektronische Schalter gesperrt ist, wenn zum Zeitpunkt der Betätigung des Tastschalters die Halbwelle der Wechselspannung sich zwischen den Nulldurchgängen befindet. Erst wenn die Halbwelle (positiv oder negativ) den nächsten Nulldurchgang erreicht oder kurz dahinter ist, läßt der elektronische Schalter die Zündung des ersten Thyris+ors zu.

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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, duß der steuerbare Schalter ein Transistor ist, dessen Basis sowohl an einem Pol der Wechselspannungsquelle als auch an einer Elektrode des zweiten Thyristors angeschlossen ist, während seine Kollektor- Emitter-Strecke an die Steuerelektrode des ersten Thyristors angeschlossen ist,

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen detaillierteren Aufbau einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

Fig. 3 zeigt einige Diagramme zur Erläuterung der Funktion der Schaltungsanordnung nach Fig. 2«

Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, wird vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist«

In Fig. 1 bezeichnet 10 die Magnetspule eines im übrigen nicht dargestellten, herkömmlichen elektrischen Eintreibgerätes. Die Magnetspule 10 ist über einen Leistungsschalter 11 an eine Wechselpsannungsquelle 12 angeschlossen· In Reihe

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mit einem Tastschalter 13 des nicht dargestellten Eintreibgerätes ist ;*ine Einschaltimpulsstufe 14 an die VechseIpsannungsquelle 12 angeschlossen. Die Einsehaltimpulsstufe 14 gibt Impulse auf eine Zeitverzögerungsstufe 15» welche ihrerseits den Leistungsschalter 11 ansteuert. Die Einsehaltimpulsstufe lh wird ihrerseits von einer Hilfssteuerimpulsstufe 16 aktiviert, welche ihrerseits von einem Nulldurchgangsdetektor angesteuert wird.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt. Wird der Tastschalter 13 geschlossen» gibt die Einsehaltimpulsstufe lh einen Einsehaltimpuls auf den Leistungsschalter 11, um' diesen zu schließen und die Magnetspule 10 an Spannung zu legen. Dabei wird der Leistungsschalter nur für eine Halbwello der Vechselspannung geöffnet und schließt anschließend wieier. Die Hilfssteuerimpulsstufe 16 verhindert jedoch, daß der Einschaltimpuls für den Leistungsschalter zu einem beliebigen Zeitpunkt abgegeben wird. Vielmehr sorgt der Nulldurchgangsdetektor dafür, daß ein Einschaltimpuls auf den Leistungsschalter 11 nur dann gegeben wird, wenn die Wechselspannung gerade durch Null geht oder durch Null gegangen ist. Ab einem gewissen Abstand zum vorausgegangenen Nulldurchgang wird die Einschaltimpulsstufe gesperrt, und der Leistungsschalter 1". bleibt geöffnet. Erst beim darauffolgenden Nulldurchgang aktiviert der Nulldurchgangsdetektor die Hilfssteuerimpulsetufe 16, welche ihrerseits die Einschaltimpulsstufe 14 aktiviert, um den Leistungsschalter 11 zu schließen. Die Zeitverzögerungs-

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stufe 15 gibt jedoch d«n Einschaltimpuls je nach Einstellung verzögert auf den Steuereingaiig des Leistungsechalters 11 veiter, so daß das Schließen des Leistungsschalters in Bezug auf den Referenz-Nulldurchgang der Wechselspannung verändert werden kann. Entsprechend kann eine ganze Halbwelle oder nur ein Teil über den Leistungsschalter 11 an die Magnetspule 10 angelegt werden«

In Fig. 2 ist die Magnetspule ebenfalls mit 10 bezeichnet. Der Tastschalter ist hingegen mit S 1 gekennzeichnet. Die Magnetspule 10 liegt mit einem LeIstungsthyristor Th 3 in Reihe zur Wechselspannungsquelle L1/N. Eine Parallelschaltung aus einem veränderbaren Widerstand R7 und einen Potentiometer R 8 ist in Reihe mit einem Triac D4 geschaltet und mit der Steuerelektrode des Leistungsthyristors Th3 verbunden. Mit einem Punkt zwischen der Widerstandsparallelschaltung und dem Triac ist eine Klemme eines Kondensators C k verbunden, dessei andere Klemme mit dem Pol N verbunden 1st. Hinter dem Triac liegt parallel zum Kondensator C 4 ein weiterer Kondensator C 5· Parallel zur Magnetspule ist eine Leerlaufdiode D 5 geschaltet.

Parallel zur Reihenschaltung des Thyristors Th 3 und der Magnetspule 10 liegt eine Reihenschaltung aus einem Thyristor Th 1 und einem Widerstand R 6 an der Spannungsquelle»Ein Punkt zwischen Thyristor Th 1 und einem Widerstand R 6 an der Spannungsquelle zwischen Thyristor Th 1 und Widerstand R 6 1st mit der Widerstandsparallelschaltung R 7/ R 8 verbunden. Die Steuere.lektrode

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dee Thyristors Th 1 ist mit dem Emitter eines Transistors T verbunden, dessen Kollektor über einen Kondensator C 3 mi b einem Verbindungspunkt zwischen zwei in Reihe geschalteten Dioden D 2 und D 3 verbunden ist. Die Diode D 2 liegt mit ihrer anderen Elektrode über dem Tastschalter S 1 am Pol N. Die Basis des Transistors T 1 ist über die in Reihe liegenden Widerstände R 5 und R 2 mit dem Pol L 1 verbunden. Eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R h und einem Kondensator C 2 liegt in Reihe mit dem Widerstand R 6 an der Wechselspannungsquelle. Ein weiterer Thyristor Th 2 ist mit einer Elektrode an einem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R 5 und R 2 angeschlossen, während die andere Elektrode mit einem Verbindungspunkt zwischen Thyristor Th 1 und Widerstand R 6 angeschlossen ist. Die Steuerelektrode des Thyristors Th 2 liegt an einem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R h und dem Kondensator C 2.

Zwischen dem Emitter des Transistors T 1 und der Steuerelektrode des Thyristors Th 1 ist ein Widerstand R 1 angeschlossen, der mit dom anderen Pol an einem Verbindungspunkt zwischen dem Thyristor Th 1 und dem Widerstand R 6 liegt. An einem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des Transistors T 1 und dem Widerstand R 1 ist eine Diode D 1 angeschlossen, deren andere Elektrode mit der einen Klemme einer Parallelschaltung aus einem Widerstand R 3 vaxd einem Kondensator C 2 liegt, die im übrigen an einen Punkt zwischen dem Widerstand R 2

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und der Basis des Transistors T 1 angeschlossen ist. Die andere Klemme der Parallelschaltung R 3/C 2 liegt ebenfalls an einem Verbindungspunkt zwischen dem Thyristor Th 1 und dem Widerstand R 6".

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 arbeitet wie folgt. Der Traneistor T 1 erhält seinen Basisstrom über die Widerstände R 5 und R 2. Da jedoch der Thyristor Th 2 mittels des P./C-Gliedes R h/G Z am Anfang der Halbwelle gezündet wird, schaltet er die Steuerspannung für den Transistor T 1 ab. Wird daher der Tastschalter S 1 zu einem beliebigen Zeitpunkt zwischen den Nulldurchgängen einer Halbwelle gedrückt, vermag der vom Kon-* densator C 3 auf den Kollektor des Transistors T 1 gegebene Impuls nichts zu bewirken, d. h. der Thyristor Th 1 bleibt ungezündet. Bleibt der Tastschalter S 1 weiterhin gedrückt, kann nunmehr ein Impuls vom Kondensator C 3 über die Kollektor-Emitter~Strecke des Transistors T 1 auf die Steuerelektrode des Thyristors Th 1 gegeben werden, da während des Nulldurchgange oder unmittelbar danach noch Steuerspannung am Transistor T1 anliegt. Somit wird der Thyristor Th 1 nur zu Beginn einer Halbwelle gezündet und läßt diese ganz durch. Die Spannung am Widerstand R 6 dient über die aus den Kondensatoren C 4 und C 5 und den Triac D k bestehende Trägerschaltung zum Zünden des LeistungsthyristorsTl»3_tder dann die Magnetspule 10 an Spannung legt. Der Zündzeitpunkt des Thyristors Th3 kann durch Verändern des Widerstands R 8 verstellt werden, um die Leistung der Magnet-

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spule 10 pro Halbwelle einzustellen und damit die gewünschte Schlagkraft.

Die Veränderung der Schlagkraft wird besonders deutlich anhand der Diagramme nach Fig. 3· Das oberste Diagramm zeigt den Kurvenverlauf der Spannung der Wechselspannungsquelle L 1/ N. Die Darstellung darunter markiert den Zeitpunkt, an dem eine Taste gedrückt wird. Die darauf folgende positive Halbwelle wird aufgrund des oben beschriebenen Funktionsablaufes vom Thyristor Th 1 auf den Widerstand R 6 durchgelassen. Dies ist durch die Darstellung im Diagramm zu erkennen, indem die am Widerstand R 6 abfallende Spannung U R6 dargestellt ist. Wie erläutert, kann jedoch der Zündzeitpunkt des Leistungsthyristors Th 3 verändert werden, und zwar zwischen voller Halbwelle und Null. Dies ist im untersten Diagramm nach Fig. erläutert, welche den zeitlichen Verlauf der Spannung an der Magnetspule 10 wiedergibt.

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Claims

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1. Schaltungsanordnung für ein elektrisches Eintreibgerät zum Einschlagen von Nägeln, Klammern oder dergleichen, mit einer über einen Leistungsschalter an Wechselspannung liegenden Magnetspule, einer an die Vechselspannungsquelle angeschlossenen, einen Tastschalter enthaltenden Steuerstufe, die bei betätigtem Tastschalter einen Einsehaltimpuls für den Leistungsschalter erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfssteuerstufe (16) vorgesehen ist mit einem Nulldurchgangsdetektor (17)» die einen HilfsSteuerimpuls auf die Steuerstufe (i4) nur dann anbgibt, wenn eine positive oder negative Halbwelle der Wechselspannungsquelle (12) gerade durch Null geht oder durch Null gegangen ist, der HilfsSteuerimpuls mit der Wechselspannung- in Phase liegt und die Steuerstufe (14) eine Zeitverzögerungsstufe (i4) enthält, mit der der Einschaltimpuls gegenüber dem Hilfssteuorimpuls zeitlich verzögert werden kann*

2, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerstufe (lh) ein Halbwellenimpuls auf die Zeitverzögerungsstufe (15) gegeben wird.

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3, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe einen an Wechselspannung liegenden Thyristor (Th 1) aufweist, dessen Steuerelektrode über einen steuerbaren elektronischen Schalter (T 1) an einen Z+ndkondensator (C 3) anlegbar ist, der Nulldurchgangsdetektor ebenfalls einen Thyristor (Th 2) aufweist, dessen Steuerelektrode so an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, daß der zweite Thyristor (Th 2) unmittelbar nach dem Nulldurchgang durchgeschaltet wird und den Steuereingang des steuerbaren Schalters (Ti) inaktiviert,

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter ein Transistor (Ti) ist, dessen Basis sowohl an einem Pol der Wechselspannungsquelle als auch an eine Elektrode des zweiten Thyristors (Th 2) angeschlossen 1st, während seine Kollektor-Emitter-Strecke an die Stuerelektrode des ersten Thyristors (Th 1) angeschlossen ist.

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