DE3436416C2 - Auslöseschaltung für eine elektrische Handwerkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslöseschaltung für eine elektrische Handwerkzeugmaschine wie beispielsweise eine elektrische Heftpistole nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die US-PS 3 589 587 zeigt in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Auslöseschaltung, die - ohne daß Besonderheiten des Schalters besonders hervorgehoben wären - durch einen Umschalter aktiviert wird. Sobald ein beweglicher Schaltarm mit einem festen Kontakt in Berührung gelangt, wird der Energiestoß eingeleitet und bleibt solange aufrechterhalten, wie der Kontakt herrscht.

Üblicherweise wird bei derartigen Geräten ein Mikroschalter verwendet, d. h. ein im Normalzustand offener Schalter. Der Stromfluß durch den Mikroschalter beträgt einige Milliampere. Wenn diese Schalter korrodieren, fließt unter Umständen kein ausreichend starker Strom mehr, um den Energiestoß auszulösen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Auslöseschaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß auch bei schwachen Steuerströmen die Schaltungsanordnung zuverlässig anspricht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Das Öffnen des Schalters setzt die Auslöseschaltung in Betrieb. Das Auslösen eines Vorgangs in einer Schaltung durch das Öffnen (anstatt durch das Schließen) eines Schalters ist an sich bekannt (z. B. zeigt die GB-PS 1 294 655 eine Zündanlage, bei der - wie an sich bekannt - der Zündfunke durch Öffnen eines Zündkontakts in Verbindung mit einer Zündspule erzeugt wird). Bei der erfindungsgemäßen Anordnung besteht jedoch die Besonderheit, daß ein Schalter verwendet wird, der sich einerseits auf einer Platine anordnen läßt, andererseits stets eine gute Kontaktgabe auch für schwache Ströme gewährleistet. Die Spitze des einen Endes des einen leitfähigen Blatts schabt beim "Loslassen" des Auslösers auf dem gegenüberliegenden Kontaktbereich des anderen leitfähigen Blatts. Wenn nun der Auslöser betätigt wird, rutscht die Spitze zunächst über den Kontaktbereich des anderen Schalterblatts, bevor ein Öffnen des Schalters stattfindet. Beim Loslassen des Auslösers läuft dieser Vorgang in umgekehrter Richtung ab. Damit ist stets eine gute Kontaktgabe gewährleistet.

Aus der US-PS 3 493 702 ist ein Mikroschalter bekannt, bei dem ein beweglicher Kontaktarm mit einer stirnseitigen Kante an einem feststehenden Kontaktbereich anstößt. In einer Variante (Fig. 4 der Druckschrift) sind die Enden des beweglichen Kontaktarms geradlinig, in einer anderen Variante (Fig. 5 der Druckschrift) sind die Enden abgerundet. Die Kontaktoberflächen reinigen sich dabei beim Schalten.

Erfindungsgemäß ist jedoch an dem einen Kontakt eine Spitze vorgesehen, die entsprechend der Bewegung des Auslösers über den Kontaktbereich des anderen Blatts schabt. Demgegenüber besitzt der Schalter nach der letztgenannten US-PS eine Schnappwirkung.

Erst durch die spezielle Ausgestaltung des Schalters gemäß Anspruch 1 werden bei einem Elektrohandwerkszeug die dort gewünschten Eigenschaften erreicht: Auch bei erheblichen mechanischen Belastungen und Vibrationen (wie sie besonders bei einem "Elektrotacker" auftreten) bleibt der jeweils durch Betätigung des Auslösers herbeigeführte Zustand des Schalters erhalten. Auch bei erheblicher Belastung der Schalterkontakte durch Staub und dergleichen wird stets die ausreichende Kontaktgabe gewährleistet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Ansprüchen angegeben.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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 eine in dem Kopf 18 untergebrachte elektromagnetische Antriebsvorrichtung eine Heftklammer S aus dem Ende des Magazins 20 aus, wie in Fig. 1 dargestellt ist.

Wie noch deutlicher aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 24 einen oberen Stoßfänger 26, einen Tauchkolben 28, an welchem ein flaches Messer 30 befestigt ist, und eine Spule 32, die den Tauchkolben 28 nach unten zieht, wenn sie von einem Strom durchflossen wird. Eine Rückstellfeder 34 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 Heftklanuner 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 untergebracht. Die Auslöseschaltung besteht aus elektrischen Bauelementen, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine 44 befestigt sind.

Auf dieser Platine ist ein Schalter 46 montiert, der von einem Arm oder einem vorstehenden Ansatz 16′ des Auslösers 16 betätigt wird.

Wie speziell aus Fig. 2 ersichtlich ist, enthält die Schaltung auf der Platine ein Paar Leitungen L₁ und L₂, die an das Kabel 22 angeschlossen sind, sowie ein weiteres Paar von Leitungen L₃ und L₄, die an die Elektromagnetspulenanordnung 32 angeschlossen sind. Auf der Schaltungsplatine 44 sind außerdem herkömmliche elektronische Bauelemente montiert, die an die Leitungen L₁-L₄ sowie an den Schalter 46 angeschlossen sind. Diese Schaltung liefert an den Schalter 46 einen kleinen Steuerstrom, und sie liefert an die Spule 32 einen Energiestoß, wenn der Schalter 46 geöffnet wird.

Der Schalter 46 wird gebildet durch ein erstes und ein zweites leitendes Element 50 und 52, die jeweils an ihrem Ende einen Kabelschuhteil aufweisen, der mit der Schaltungsplatine 44 verankert ist. Das Element 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 Element 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 54 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 (Fig. 4), indem der Ansatz 16′ des Auslösers durch Betätigen des Auslösehebels bewegt wird, so öffnet der Schalter 46.

Gibt der Ansatz 16′ hingegen des 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 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 Schalter 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. Die Leitungen L₁ und L₂, die zur Kennzeichnung beispielsweise eine weiße bzw. eine schwarze Isolierung aufweisen und mit dem Kabel 22 in Verbindung stehen, werden von einem aus Widerständen R₁ und R₂ bestehenden Spannungsteiler überbrückt. Die Widerstände haben z. B. die Werte R₁ = 100 K bzw. R₂ = 5,6 K. Die Leitung L₁ ist über eine Schmelzsicherung F₁ an die Leitung L₃ und mithin an die Spule 32 angeschlossen. Die Leitung L₁ ist außerdem über einen Widerstand R₃ mit einem Widerstandswert von 180 K an eine integrierte SCR- Treiberschaltung U₁ angeschlossen, außerdem mit einem Anschluß des Schalters 46, dessen anderer Anschluß an der Leitung L₂ liegt. Durch eine am Verbindungsknoten der Widerstände R₁ und R₂ liegende Diode D₁ und einen Kondensator C₁, der eine Kapazität von 33 µF 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 U₁. Ein Masseanschluß der Schaltung U₁ ist mit der Leitung L₂ verbunden.

Ein gesteuerter Silizium-Gleichrichter (SCR) Q₁ ist mit seiner Anode über die Leitung L₄ an die Spule 32, mit seiner Kathode an die Leitung L₂ und mit seinem Steueranschluß an einen Steuerausgang der Treiberschaltung U₁ angeschlossen. Eine durch einen Widerstand R₄, dessen Widerstandswert 22 Ohm beträgt, und einen dazu in Reihe geschalteten Kondensator C₂ mit einer Kapazität von 0,1 µF für 250 V gebildete Kippschaltung überbrückt Anode und Kathode des SCR Q₁.

Die Treiberschaltung U₁ betätigt den gesteuerten Gleichrichter Q₁, wenn der Schalter 46 geöffnet wird, so daß das Öffnen des Schalters 46 dazu führt, daß über die Leitungen L₃ und L₄ an die Spule 32 ein Energiestoß gegeben wird.

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

Claims (8)

1. Auslöseschaltung für eine ein Gehäuse (12), einen handbetätigten Auslöser (16, 16′) und eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung (24) aufweisende elektrische Handwerkzeugmaschine, mit an eine Wechselspannungsquelle anschließbaren Eingangsleitungen (L₁, L₂) und einem von dem Auslöser (16, 16′) betätigten mechanischen Schalter (46), wobei an die Eingangsleitungen (L₁, L₂) die Reihenschaltung einer Spule (32) der Antriebsvorrichtung (24) mit einem gesteuerten Halbleiterschalter (Q₁) gelegt ist und bei Betätigung des mechanischen Schalters (46), über den lediglich ein kleiner Steuerstrom fließt, ein Durchschalten des Halbleiterschalters (Q₁) bewirkt und somit ein Energiestoß durch die Spule (32) der Antriebsvorrichtung (24) ausgelöst wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmalskombination: daß die Auslöseschaltung auf eine Unterbrechung des Steuerstromes anspricht und durch ein Öffnen des Schalters (46) in Betrieb gesetzt wird, und daß der Schalter (46) ein erstes und ein zweites leitendes Element (50, 52) aufweist, von denen das erste Element (50) ein erstes flexibles, elastisches, elektrisch leitendes Blatt (54) aufweist, welches an einem Ende befestigt ist, während das andere freie Ende von dem Auslöser (16, 16′) beaufschlagt wird, und das zweite Element (52) ein zweites elastisches, elektrisch leitendes Blatt (56) aufweist, welches an einem Ende befestigt ist und an seinem freien Ende einen umgebogenen Abschnitt (58) mit einer Spitze aufweist, mit der der umgebogene Abschnitt (58) eine Seite des ersten Blatts (54) unter mechanischer Vorspannung und scharf punktförmig berührt, so daß, wenn das erste Blatt (54) durch Betätigung des Auslösers (16, 16′) in eine Richtung (60) bewegt wird, der Schalter öffnet, während dann, wenn der Auslöser losgelassen wird und das erste Blatt (54) freigibt, die Federkraft des ersten Blatts (54) dieses in die entgegengesetzte Richtung bewegt und die beiden Elemente (50, 52) zum Schließen des Schalters wieder in Berührung bringt, wobei durch diesen Vorgang des Verbiegens des ersten und des zweiten Blatts (54, 56) die Spitze des umgebogenen Abschnitts (58) entlang der Seite des ersten leitenden Blatts (54) bewegt wird, wodurch etwaige Korrosionsrückstände und dergleichen von einem Kontaktbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Element abgekratzt werden.

2. Auslöseschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einer Schaltungsplatine (44) montierte elektrische/elektronische Bauteile aufweist, und daß das erste und das zweite leitende Element (50, 52) mit den einen Enden auf der Schaltungsplatine (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 Blatts (54) über eine Kante der Schaltungsplatine (44) vorsteht.

5. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom nicht mehr als etwa 5 mA beträgt.

6. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom weniger als etwa 1 mA beträgt.

7. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung eine Elektromagnetanordnung (32) und eine dazugehörige Tauchkolbenanordnung (28) besitzt.

8. Auslöseschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Handwerkzeugmaschine eine elektrische Heftpistole (10) ist.