DE3436416A1 - Ausloeseschaltung fuer eine elektrische handwerkzeugmaschine - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Auslöseschaltung für elektrische Geräte, insbesondere elektrische Handwerkzeugmaschinen, wie beispielsweise eine elektrische Heftpistole. Speziell betrifft die Erfindung einen Auslösemechanismus zur Verwendung in einer elektrisch gesteuerten Handwerkzeugmaschine.

Bei herkömmlichen elektrischen Heftpistolen oder ähnlichen elektrischen Handwerkzeugmaschinen wird ein Mikroschalter von dem Auslöser (Auslöseknopf oder Auslösehebel) derart betätigt, daß er ansprechend auf das Drücken und Loslassen des Auslösers schließt bzw. öffnet.

Bei einem elektrischen Hefter ist es üblich, einen solchen Mikroschalter zum Steuern der dem Antriebs-Elektromagneten des Hefters zuzuführenden Energiestöße zu verwenden. Bei jedem Herabdrücken des Hand-Auslösehebels liefert oder "schießt" der Hefter eine einzelne Heftklammer und treibt diese in eine Unterlage, z. B. Holz, eine Tafel, Stoff oder dergleichen ein. Üblicherweise wird eine mit einem gesteuerten Silizium-Gleichrichter ausgestattete elektronische Schaltung verwendet, und über den Mikroschalter wird ein kleiner Steuerstrom geführt, der einen relativ starken Energiestoß steuert, welcher dem Elektromagneten zugeführt wird.

Bei den herkömmlichen elektrischen Schaltungen für Heftpistolen ist der Mikroschalter ein im Normalzustand offener Schalter. Der Energiestoß wird durch die elektronische Schaltung auf ein Schließen des Mikroschalters hin erzeugt. Üblicherweise liegt der Arbeits- oder Steuerstrom, der durch den Mikroschalter fließt, in der Größenordnung von einigen Milliampere, unter Umständen beträgt

er sogar weniger als 1 mA. Bei solchen Mikroschaltern gibt es häufig Feuchtigkeitsprobleine, und die Schalter können,nachdem sie eine Zeit lang gearbeitet haben, verschleißen oder korrodieren. Bei stärkeren Strömen wäre die Korrosion kein Problem, da der den Schalter durchfließende Strom etwaige Korrosionsrückstände abbrennen würde. Wird jedoch ein schwacher Strom verwendet, wie es bei den hier interessierenden Maschinen der Fall ist, so bleiben die Kontakte des Mikroschalters nicht sauber. Hierdurch passiert es bei den herkömmlichen elektrischen Heftpistolen häufig, daß nach einigen Wochen oder Monaten, in denen das Gerät nicht benutzt wurde, eine am Schalter erfolgte Korrosion Ursache dafür ist, daß die Auslöseschaltung nicht ordnungsgemäß arbeitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Probleme zu beseitigen und eine Auslöseschaltung zu schaffen, bei der das Korrosionsproblem in Verbindung mit schwachen Betriebsströmen dadurch vermieden wird, daß etwaige Korrosionsrückstände an den betroffenen Schalterteilen beseitigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch angegebene Erfindung gelöst. Die Erfindung schafft also eine Auslöseschaltung, bei der der Schalter im Normalzustand oder Ruhezustand nicht - wie im Stand der Technik geöffnet, sondern geschlossen ist. Hierdurch wird erreicht, daß die elektronische Schaltung zum Speisen des Elektromagneten mit größerer Zuverlässigkeit ausgelöst werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zei-

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Heftpistole mit einer erfindungsgemäßen Auslöseschaltung,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der in Fig. 1 dargestellten Heftpistole einschließlich einer Schaltungsplatine und einem speziellen Schaltmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 und 4 eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht eines Teils der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsplatine, und

Fig. 5 eine Schaltungsskizze der elektronischen Schaltung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung .

Fig. 1 zeigt eine elektrische Heftpistole 10 mit einem Kunststoffgehäuse 12 einschließlich Griffteil 14, in welchem ein fingerbetätigter Auslöser 16 aufgenommen ist, und einem Kopf 18 zur Aufnahme eines Elektromagnet-Antriebsmechanismus, der weiter unten näher beschrieben ' wird.

An dem Gehäuse 12 ist ein Heftklammermagazin 20 befestigt. Von einem Ende des Griffteils 14 aus verläuft ein Kabel 22.

Eine Bedienungsperson kann die Pistole 10 an dem Griffteil 14 halten und hierbei den Auslösehebel 16 mit einem Finger drücken. Wenn die Bedienungsperson den Auslösehebel 16 drückt, treibt ein in dem Kopf 18 untergebrachter Elektromagnet-Antriebsmechanismus eine Heftklammer S aus dem Ende des Magazins 20 aus, wie in Fig. 1 dargestellt

Wie noch deutlicher aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt die Heftpistole 10 eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 24 mit einem oberen Stoßfänger 26, einem Tauchkolben 28, an welchem ein flaches Messer 30 befestigt ist, und eine Elektromagnetspulenanordnung 32, die den Tauchkolben 28 nach unten zieht, wenn sie von einem Strom durchflossen wird. Eine Rückstellfeder 24 spannt den Tauchkolben nach oben gegen den oberen Stoßfänger 26 vor.

Ein in einem Stoßfängerhalter 38 aufgenommener unterer Stoßfänger 36 dient zur Führung des Messers 30 und begrenzt außerdem die Abwärtsbewegung des Tauchkolbens 28. Eine Messer-Abstützplatte 40, die durch gestrichelte Linien angedeutet ist, führt das Messer 30 auf die Oberseite einer am Ende des Magazins 20 befindlichen Heftklammer S, so daß bei Betätigung der Antriebsvorrichtung 24 die Platte das Messer 30 derart führt, daß dieses scharf gegen die Heftklammer S schlägt, um die Klammer aus dem Magazin 20 in ein Werkstück einzutreiben.

Ebenfalls innerhalb des Griffteils 14 des Gehäuses 12 ist eine als Festkörperschaltung ausgebildete Auslöseschaltung 42 untergebracht. Die Auslöseschaltung 42 besteht aus elektrischen Bauelementen, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine 44 befestigt sind.

Auf dieser Platine ist eine Auslöseschalteranordnung 46 montiert, die von einem Arm oder einem vorstehenden Ansatz 16' des Auslösers 16 betätigt wird.

Wie speziell aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, enthält die Schaltung auf der Platine ein Paar Leitungen L. und L„, die an das Kabel 22 angeschlossen sind, sowie ein weiteres Paar von Leitungen L^ und L., die an die Elektro-

magnetspulenanordnung 32 angeschlossen sind. Auf der Schaltungsplatine 44 sind außerdem herkömmliche elektronische Bauelemente montiert, die an die Leitungen L,-L. sowie an die Auslöseschalteranordnung 46 angeschlossen sind. Diese Schaltung liefert an die Schalteranordnung 46 einen kleinen Steuerstrom, und sie liefert an die Magnetspulenanordnung 32 einen Energiestoß, wenn der Auslöseschalter 46 geöffnet wird.

Die Schalteranordnung 46 wird gebildet durch ein erstes und ein zweites Schaltelement 50 und 52, die jeweils an ihrem einen Ende einen Kabelschuhteil aufweisen, der mit der Schaltungsplatine 44 verankert ist. Das Schaltelement 50 besitzt ein erstes flexibles, elastisch nachgiebiges leitendes Blatt 54, welches z. B. aus einer Kupferlegierung besteht. Ein freies Ende des Blatts erstreckt sich über eine Kante der Platine 44, um mit dem Auslöseransatz 16' in Eingriff zu kommen. Das andere Schaltelement 52 weist ein zweites flexibles, elastisch nachgiebiges Blatt 56 auf, dessen freies Ende einen umgebogenen, zugespitzten Abschnitt 58 besitzt. Ein an dem zugespitzten Abschnitt 58 gebildeter scharfer Punkt kommt mit einer Seite des Blatts 58 in Berührung. Die Blätter 54 und 56 verlaufen etwa parallel zueinander und sind gegeneinander derart vorgespannt, daß der Schalter 46 normalerweise geschlossen ist.

Wird das Blatt 54 in Richtung des Pfeils 60 bewegt, indem der Ansatz 16' des Auslösers durch Betätigen des Auslosehebels bewegt wird, so öffnet der Schalter 46.

Gibt der Ansatz 16' hingegen das flexible Blatt 54 frei, so drängt die Federkraft des Blatts 54 dieses gegen den punktförmig zugespitzten Abschnitt 58 zurück, um den Schalter zu schließen.

Durch die spezielle Arbeitsweise der Blätter 54 und 56 wird das durch niedrigen Arbeitsstrom verursachte Korrosionsproblem vermieden. Genauer gesagt: Biegen sich die Blätter 54 und 56 in Schließrichtung entgegen der Pfeilrichtung 60, so bewegt sich die Punktspitze des zugespitzten Abschnitts 58 entlang der Seitenoberfläche des Blatts 54, so daß die für gewöhnlich dünne Korrosionsschicht von dem Kontaktbereich des Blatts 54 fortgekratzt wird.

Da außerdem der Schalter 46 als normalerweise geschlossener Schalter ausgebildet ist und nicht als normalerweise geöffneter Schalter, läßt sich die Schaltung 52 mit noch höherer Zuverlässigkeit auslösen.

Bei dieser Ausführungsform besitzt die Schaltungsplatine 44 eine abgefaste Ecke, wodurch eine abgewinkelte Kante der Platine 44 gebildet wird. Vorzugsweise erstreckt sich der Auslöseschalter 46 mit mindestens einem flexiblen Blatt, hier dem Blatt 54, über diese abgewinkelten Kante der Platine 44.

Fig. 5 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltung 42. Die Leitungen L, und L„, die zur Kennzeichnung beispielsweise eine weiße bzw. eine schwarze Isolierung aufweisen und mit dem Kabel 22 in Verbindung stehen, werden von einem aus Widerständen R, und R- bestehenden Spannungsteiler überbrückt. Die Widerstände haben z. B. die Werte R, = 100 K bzw. R = 5,6 K. Die Leitung L, ist über eine Schmelzsicherung F.. an die Leitung L^ und mithin an die Elektromagnetanordnung 32 angeschlossen. Die Leitung L. ist außerdem über einen Widerstand R.. mit einem Widerstandswert von 180 K an eine integrierte SCR-Treiberschaltung U, angeschlossen, außerdem mit einem Anschluß des Auslöseschalters 46, dessen anderer Anschluß

an der Leitung L„ liegt. Durch eine am Verbindungsknoten der Widerstände R, und R_ leigende Diode D, und einen Kondensator C, , der eine Kapazität von 33 pF und eine Arbeitsspannung von 10 V aufweist, wird eine Niederspannungsversorgung gebildet. Diese Anordnung liefert eine Gleichspannung von etwa 4,5 V an einen Stromversorgungsanschluß der Treiberschaltung U.. Ein Masseanschluß der Schaltung U, ist mit der Leitung L₂ verbunden.

Ein gesteuerter Silizium-Gleichrichter (SCR) Q, ist mit seiner Anode über die Leitung L. an die Elektromagnetanordnung 32, mit seiner Kathode an die Leitung L„ und mit seinem Steueranschluß an einen Steuerausgang der Treiberschaltung U, angeschlossen. Eine durch einen Widerstand R., dessen Widerstandswert 22 Ohm beträgt, und einen dazu in Reihe geschalteten Kondensator C„ mit einer Kapazität von 0,1 mF für 250 V gebildete Kippschaltung überbrückt Anode und Kathode des SCR Q,.

Die Treiberschaltung U, betätigt den Gleichrichter Q₁, wenn der Schalter 46 geöffnet wird, so daß das Öffnen des Schalters 46 dazu führt, daß über die Leitungen L-> und L. an die Elektromagnetanordnung 32 ein Energiestoß gegeben wird.

Während oben im einzelnen eine Auslöseschaltung für eine elektrische Handwerkzeugmaschine beschrieben wurde, läßt sich die Erfindung auch anderweitig einsetzen.

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Claims (9)

KAIX)R -KUiNKER -SCHMITT-M^W -.«IRSCH IftTENTANWVLTt κι ι«ιπ·:νΝ K 21952/ho K21952SM/8ma 4. Oktober 1984 Electro-matic Stapler, Inc. 281 Mayhill Street Saddle Brook, NJ 07663 USA Auslöseschaltung für eine elektrische Handwerkzeugmaschine Patentansprüche

1. Auslöseschaltung für eine ein Gehäuse (12), einen handbetätigten Auslöser (16, 16') und eine elektrische Antriebsvorrichtung (24) aufweisende elektrische Handwerkzeugmaschine, mit an eine Wechselspannungsquelle anschließbaren Eingangsleitungen (L,, L„), einem von dem Auslöser betätigten mechanischen Schalter (50, 52), einer an die Eingangsleitungen, den Schalter und die Antriebsvorrichtung angeschlossenen elektronischen Schaltungsanordnung (46), die an die Antriebsvorrichtung (24) bei Betätigung des Schalters durch den Auslöser einen Energiestoß liefert, wobei die Schaltungsanordnung über den Schalter einen kleinen Steuerstrom zur Steuerung des der Antriebsvorrichtung zugeführten Energiestoßes liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung derart ausgebildet ist, daß sie durch ein Öffnen des Schalters (50, 52) in Betrieb gesetzt wird,

um den Energiestoß zu liefern, daß der Schalter ein erstes und ein zweites leitendes Element (50, 52) aufweist, daß das erste Element (50) ein erstes flexibles, elastisches leitendes Blatt aufweist, welches an einem Ende befestigt ist, während das andere freie Ende von dem Auslöser (16, 16') beaufschlagt wird, daß das zweite Element (52) ein zweites elastisches leitendes Blatt aufweist, welches an einem Ende befestigt ist und an seinem freien Ende einen umgebogenen Abschnitt (58) aufweist, dessen auslaufender Teil eine Seite des ersten flexiblen elastischen und leitenden Blatts (54) berührt, so daß, wenn das erste leitende Element (50) durch Betätigung des Auslösers (16, 16') in eine Richtung (60) bewegt wird, der Schalter öffnet, während dann, wenn der Auslöser das erste leitende Element (50) freigibt, die Federkraft des ersten leitenden Blatts (54) dieses in die entgegengesetzte Richtung bewegt und die beiden Elemente (50, 52) zum Schließen des Schalters wieder in Berührung bringt, wobei das Verbiegen des ersten und des zweiten Blatts (54, 56) den auslaufenden Abschnitt des umgebogenen Teils entlang der Seite des ersten leitenden Blatts (54) bewegt, wodurch etwaige Korrosionsrückstände und dergleichen abgekratzt werden.

2. Auslöseschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungsanordnung auf einer Schaltungsplatine montierte elektronische Bauteile aufweist, und daß das erste und das zweite Schaltelement (50, 52) mit den einen Enden auf der Platine (44) montiert sind.

3. Auslöseschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite leitende Blatt (54, 56) etwa parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.

4. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des ersten flexiblen leitenden Blatts (54) über eine Kante der Schaltungsplatine (44) vorsteht.

5. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der umgebogene Abschnitt (58) in seinem auslaufenden Endabschnitt eine Punktspitze besitzt, die in dem Kontaktbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Element (50, 52) etwaige Korrosionsrückstände wegkratzt.

6. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (46) an den Schalter einen Steuerstrom von nicht mehr als etwa 5 mA liefert.

7. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen Steuerstrom von weniger als etwa 1 mA liefert.

8. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Antriebsvorrichtung eine Elektromagnetanordnung (32) und eine dazugehörige Tauchkolbenanordnung (28) besitzt.

9. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Handwerkzeugmaschine eine elektrische Heftpistole (10) ist.