DE 198 51 479 Al zeigt eine Steuerung für ein Handwerkzeug mit Stromwendermotor und Phasenanschnittsteuerung für den Bohr-und Schraubbetrieb, bei dem in regelmä ig abwechseln- den Bereichsabschnitten unterschiedliche Phasenanschnitt- winkel eingestellt werden. Bei kleinen Drehzahlen und klei- nen Drehmomenten sind die Phasenanschnittwinkel gleich (und maximal) und die Drehzahl stetig. Bei wachsendem Drehmoment wird der Phasenanschnittwinkel der einen Bereichsabschnitte kontinuierlich abgesenkt, während der Phasenwinkel der an- deren Bereiche auf einem festen (maximalen) Wert bleibt (Figur 3 mit Beschreibung, Spalte 4, ab Zeile 31). Damit wird ein sanfter Obergang zu einem ruckenden Drehverhalten erreicht (Spalte 3, Zeile 19 bis 31). In Figur 6 sind Be- reiche mit sich sägezahnartig ändernden Phasenanschnittwin- keln gezeigt (Spalte 6, ab Seite 59).

Die in der DE 198 51 479 A1 beschriebenen Lösungen haben den Nachteil, da über dem Bedienungselement (9) des Be- triebsschalters (8) des Elektrohandwerkzeugs nicht die ruk- kende Drehzahl des Universalmotors (1) einschaltbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungs- anordnung mit einer Steuerelektronik für ein motorbetriebe- nes Elektrohandwerkzeug zu schaffen, womit eine ruckende Drehzahl des Motors über das Bedienungselement des Werk- zeugschalters einschaltbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un-

teransprüchen zu entnehmen.

Der Vorteil der erfindungsgemä en Steuerelektronik liegt darin, da für die Schaltungsanordnung des Elektrohandwerk- zeugs eine Steuerelektronik mit einem entsprechenden Pro- gramm gefunden wurde, womit über das Bedienungselement des Werkzeugschalters sowohl variable stetige Drehzahlen als auch variable ruckende Drehzahlen einstellbar sind.

Eine solche Einrichtung kommt vorteilhaft bei handgeführten Schlagbohrmaschinen und Schrauber zur Anwendung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt : Fig. 1 eine Schaltungsanordnung für die Steuereinrich- tung des Elektrohandwerkzeugs, Fig. 2 Halbwellendarstellungen einer Wechselspannung für den Schlagbohrbetrieb des Elektrohandwerkzeugs, Fig. 3 Halbwellendarstellungen einer Wechselspannung für den Schraubbetrieb des Elektrohandwerkzeugs, Fig. 4 Darstellungen einer Gleichspannung für den Schlagbohrbetrieb des Elektrohandwerkzeugs, Fig. 5 Darstellungen einer Gleichspannung für den Schraubbetrieb des Elektrohandwerkzeugs.

Fig. 6 weitere Halbwellendarstellungen einer Wechsel- spannung für den Schlagbohrbetrieb des Elektro- handwerkzeugs,

Fig. 7 weitere Halbwellendarstellungen einer Wechsel- spannung für den Schraubbetrieb des Elektrohand- werkzeugs, Fig. 8 weitere Darstellungen einer Gleichspannung für den Schlagbohrbetrieb des Elektrohandwerkzeugs, Fig. 9 weitere Darstellungen einer Gleichspannung für den Schraubbetrieb des Elektrohandwerkzeugs.

Elektrohandwerkzeuge, insbesondere Bohrmaschinen, Schlag- bohrmaschinen und Schrauber, sind mit einer Drehzahlsteue- rungselektronik ausgestattet, die vorwiegend über das Be- dienungselement des Werkzeugschalters betrieben werden. Ein solcher Werkzeugschalter ist ein sogenannter Gasgeberschal- ter, womit einerseits das Netz an der Maschine ein- und/oder ausschaltbar ist, und womit andererseits die Dreh- zahl des Elektrohandwerkzeugs bestimmbar ist.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer Steuerelek- tronik, die über dem Werkzeugschalter des Elektrohandwerk- zeugs bedient wird. Der Stromwendermotor 1 des Elektro- handwerkzeugs ist über einen Triac 2 oder einen Transistor mit dem einen Netzanschlu und über ein Schaltglied 3 des Werkzeugschalters 4 mit dem anderen Netzanschlu verbunden.

Dem Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 ist ein Po- tentiometer 6 zugeordnet. Das Potentiometer 6 wird über das Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 betätigt. Die Anschlüsse des Potentiometers 6 führen zu einer Steuerelek- tronik 7. Die Steuerelektronik 7 beinhaltet für die Dreh- zahleinstellung des Elektrohandwerkzeugs eine Phasenan- schnittsteuerung bei Wechselstrombetrieb oder einen Puls- weitenmodulator bei Gleichstrombetrieb. Der Steuerelektro-

nik 7 ist eine Einrichtung 8 (Schalter/Taster) zur Vorbe- stimmung der Betriebsart des Stromwendermotors 1 zugeord- net. Mit dieser Einrichtung 8 kann der Benutzer des Elek- trohandwerkzeugs zwischen variablen stetigen Drehzahlen und einer in einer Kombination zueinander stehenden stetigen und ruckenden Drehzahl wählen.

Fig. 2 zeigt Halbwellendarstellungen einer Wechselspannung für den Schlagbohrbetrieb mit einem Elektrohandwerkzeug.

Das Programm der Steuerelektronik 7 ist für den Schlagbohr- betrieb so ausgelegt, da am Anfang des Schlagbohrbetriebes bei einem gering durchgezogenen Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 bei einer Aufteilung der Halbwellen der Wechselspannung in periodische Bereichsabschnitte 9, mit einem mittleren Phasenanschnittwinkel beginnt und mit einem maximalen Phasenanschnittwinkel endet, so da der Phasenan- schnittwinkel in den Bereichsabschnitten 9 sägezahnartig verlauft, Halbwellendarstellung a, und bei einem höheren durchgezogenen Bedienungselement 5 verringert sich der Pha- senanschnittwinkel in den Bereichsabschnitten 9 proportio- nal, Halbwellendarstellung b. Ab einem bestimmten geringe- ren Phasenanschnittwinkel sind die Bereichsabschnitte 9 aufgehoben, Halbwellendarstellung c. Der Phasenanschnitt- winkel wird über das Bedienungselement 5 des Werkzeugschal- ters 4 in Verbindung mit dem dem Bedienungselement 5 zuge- ordneten Potentiometer 6 bestimmt. Um ein punktgenaues An- bohren, ohne anzukörnen, auf harte glatte Oberflächen durchführen zu können, wird beim Ansetzen des Steinbohrers das Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 lediglich gering durchgezogen, hierdurch wird ein impulsartiges Dreh- verhalten bei kleiner ruckender Drehzahl mittels eines sä- gezahnartigen Phasenanschnittwinkels in periodische Be- reichsabschnitte 9 erzielt. Mit einem derartigen Drehver- halten des Elektrohandwerkzeugs ist ein punktgenaues Anboh-

ren auf schwierigen Oberflächen von Materialien durchführ- bar. Im weiteren Verlauf des Bohrvorganges wird das Bedie- nungselement 5 des Werkzeugschalters 4 weiter durchgezogen, wodurch sich der Phasenanschnittwinkel proportional verrin- gert. Ab einer bestimmten Stellung des Bedienungselements 5 sind keine Bereichsabschnitte mit einem sägezahnartigen Phasenanschnittwinkel mehr vorhanden, und der weitere Schlagbohrvorgang erfolgt mit variablen stetigen Drehzah- len.

Fig. 3 zeigt Halbwellendarstellungen einer Wechselspannung für den Schraubbetrieb mit einem Elektrohandwerkzeug. Das Programm der Steuerelektronik 7 ist für den Schraubbetrieb so ausgelegt, da der Schraubvorgang bei einem gering durchgezogenen Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 mit einem gro en Phasenanschnittwinkel beginnt und keine Bereichsabschnitte vorhanden sind, Halbwellendarstellung d, und somit wird zu Beginn des Schraubvorganges das Elektro- handwerkzeug mit variablen stetigen Drehzahlen betrieben.

Im weiteren Verlauf des Schraubvorganges erhöht sich das Drehmoment an der Schraube, damit die Drehzahl des Elektro- handwerkzeugs nicht abknickt wird das Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 weiter durchgezogen, wodurch sich der Phasenanschnittwinkel verringert, und ab einer bestimm- ten Verringerung des Phasenanschnittwinkels werden periodi- sche Bereichsabschnitte 9 von Halbwellen der Wechselspan- nung mit einem sägezahnartigen Phasenanschnittwinkel gebil- det, Halbwellendarstellung e. Durch den Beginn der periodi- schen Bereichsabschnitte 9 beginnt ein impulsartiges leicht ruckendes Drehverhalten des Elektrohandwerkzeugs. Wird das Bedienungselement 5 weiter bis zum Anschlag hin durchgezo- gen, so nimmt die Steilheit des sägezahnartigen Phasenan- schnittwinkels stark zu, und bei einem voll durchgezogenen Bedienungselement 5 weisen die Halbwellen in den Bereichs-

abschnitten 9 am Anfang einen geringen Phasenanschnittwin- kel und am Ende der Bereichsabschnitte 9 einen gro en Pha- senanschnittwinkel auf, Halbwellendarstellung f, wodurch ein stark ruckendes Drehverhalten bei einem sehr hohen Drehmoment erzielt wird.

Fig. 4 zeigt Darstellungen einer unterschiedlich pulswei- tenmodulierten Gleichspannung für den Schlagbohrbetrieb mit einem Elektrohandwerkzeug.

Das Programm der Steuerelektronik 7 ist für den Schlagbohr- betrieb hier so ausgelegt, da am Anfang des Schlagbohrbe- triebes bei einem gering durchgezogenen Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 bei einer Aufteilung einer pulswei- tenmodulierten Gleichspannung in periodische Bereichsab- schnitte 10, der Ausschnitt der pulsweitenmodulierten Gleichspannung in den Bereichsabschnitten 10 mit einem mittleren Ausschnitt beginnt und aufwärts bis zum maximalen Ausschnitt endet, so da der Ausschnitt der pulsweitenmodu- lierten Gleichspannung in den Bereichsabschnitten 10 säge- zahnartig verläuft, Gleichspannungs-Darstellung g, und bei einem höheren durchgezogenen Bedienungselement 5 verklei- nern sich die Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleich- spannung in den Bereichsabschnitten 10 proportional, Gleichspannungs-Darstellung h. Ab einer bestimmten Verklei- nerung der Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleich- spannung sind die Bereichsabschnitte 10 aufgehoben, Gleichspannungs-Darstellung i. Die Ausschnitte der pulswei- tenmodulierten Gleichspannung werden auch hier über das Be- dienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 in Verbindung mit dem dem Bedienungselement 5 zugeordneten Potentiometer 6 bestimmt.

Die Anwendung und Wirkungsweise des gleichstrombetriebenen Elektrohandwerkzeugs für den Schlagbohrbetrieb entspricht die der zuvor beschriebenen Wechselstromversion.

Fig. 5 zeigt Darstellungen einer unterschiedlich pulswei- tenmodulierten Gleichspannung für den Schraubbetrieb mit einem Elektrohandwerkzeug.

Das Programm der Steuerelektronik 7 ist für den Schraubbe- trieb hier so ausgelegt, da am Anfang des Schraubvorganges bei einem gering durchgezogenen Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 gro e Ausschnitte der pulsweitenmodu- lierten Gleichspannung vorliegen und keine Bereichsab- schnitte vorhanden sind, und bei einem höheren durchgezoge- nen Bedienungselement 5 bilden sich periodisch wiederholen- de Bereichsabschnitte 10 der pulsweitenmodulierten Gleich- spannung, wobei die Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleichspannung in den Bereichsabschnitten 10 sägezahnartig erfolgt, indem am Anfang der Bereichsabschnitte 10 mittlere Ausschnitte und am Ende der Bereichsabschnitte 10 maximale Ausschnitte vorhanden sind, Gleichspannungs-Darstellung k.

Wird das Bedienungselement 5 weiter bis zum Anschlag hin durchgezogen, so weist die pulsweitenmodulierte Gleichspan- nung am Anfang der Bereichsabschnitte 10 geringe Ausschnit- te und am Ende der Bereichsabschnitte 10 maximale Aus- schnitte auf, Gleichspannungs-Darstellung l.

Die Anwendung und Wirkungsweise des gleichstrombetriebenen Elektrohandwerkzeugs für den Schraubbetrieb entspricht die der zuvor beschriebenen Wechselstromversion.

Fig. 6 zeigt weitere Halbwellendarstellungen einer Wechsel- spannung für den Schlagbohrbetrieb mit einem Elektrohand- werkzeug. Das Programm der Steuerelektronik 7 ist hier für den Schlagbohrbetrieb so ausgelegt, da am Anfang des Schlagbohrbetriebes bei einem gering durchgezogenen Bedie- nungselement 5 des Werkzeugschalters 4 der Phasenanschnitt- winkel gro ist und gro e sich periodisch wiederholende Halbwellenlücken vorhanden sind, Halbwellendarstellung m,

und bei einem höheren durchgezogenen Bedienungselement 5 verringert sich der Phasenanschnittwinkel, wobei die Weite der Halbwellenlücken sich proportional zur Verringerung des Phasenanschnittwinkels verkleinern, Halbwellendarstellung n. Ab einem bestimmten geringeren Phasenanschnittwinkel ist die Ausblendung von Halbwellen aufgehoben. Halbwellendar- stellung o. Der Phasenanschnittwinkel wird über das Bedie- nungselement 5 des Werkzeugschalters 4 in Verbindung mit dem dem Bedienungselement 5 zugeordneten Potentiometer 6 bestimmt.

Die Anwendung und Wirkungsweise des wechselstrombetriebenen Elektrohandwerkzeugs für den Schlagbohrbetrieb entspricht die wie sie nach der Fig. 2 beschrieben ist.

Fig. 7 zeigt weitere Halbwellendarstellungen einer Wechsel- spannung für den Schraubbetrieb mit einem Elektrohandwerk- zeug. Das Programm der Steuerelektronik 7 ist für den Schraubbetrieb so ausgelegt, da am Anfang des Schraubvor- ganges bei einem gering durchgezogenen Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 der Phasenanschnittwinkel gro ist und keine Halbwellenlücken vorhanden sind, Halbwellen- darstellung p, und somit wird zu Beginn des Schraubvorgan- ges das Elektrohandwerkzeug mit variablen stetigen Drehzah- len betrieben. Im weiteren Verlauf des Schraubvorganges er- höht sich das Drehmoment an der Schraube, damit die Dreh- zahl des Elektrohandwerkzeugs nicht abknickt wird das Be- dienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 weiter durchgezo- gen, wodurch sich der Phasenanschnittwinkel verringert, und ab einer bestimmten Verringerung des Phasenanschnittwinkels wird eine Anzahl von Halbwellen periodisch ausgeblendet, Halbwellendarstellung q. Durch den Beginn einer geringen Anzahl von periodisch ausgeblendeten Halbwellen beginnt ein impulsartiges leicht ruckendes Drehverhalten des Elektro- handwerkzeugs. Wird das Bedienungselement 5 weiter bis zum

Anschlag hin durchgezogen, so nimmt die Anzahl der peri- odisch ausgeblendeten Halbwellen proportional zu der Abnah- me des Phasenanschnittwinkels zu. Bei voll durchgezogenem Bedienungselement 5 wird die grö te Anzahl von Halbwellen periodisch ausgeblendet, Halbwellendarstellung r, wodurch ein stark ruckendes Drehverhalten bei einem sehr hohen Drehmoment erzielt wird.

Fig. 8 zeigt weitere Darstellungen einer unterschiedlich pulsweitenmodulierten Gleichspannung für den Schlagbohrbe- trieb mit einem Elektrohandwerkzeug.

Das Programm der Steuerelektronik 7 ist für den Schlagbohr- betrieb hier so ausgelegt, da am Anfang des Schlagbohrbe- triebes bei einem gering durchgezogenen Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 gro e Ausschnitte der pulsweitenmo- dulierten Gleichspannung in ersten Bereichsabschnitten 11 vorhanden sind, und die Ausblendung von Gleichspannung in periodisch sich wiederholende zweite Bereichsabschnitte 12 mit einer gro en Weite beginnt, Gleichspannungs-Darstellung s, und bei einem höheren durchgezogenen Bedienungselement 5 verkleinern sich die Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleichspannung in den ersten Bereichsabschnitten 11, wobei die Weite der Ausblendung von Gleichspannung in den zweiten Bereichsabschnitten 12 sich proportional zu der Verkleine- rung der Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleichspan- nung in den ersten Bereichsabschnitten 11 verringert, Gleichspannungs-Darstellung t. Ab einer bestimmten Verklei- nerung der Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleich- spannung in den ersten Bereichsabschnitten 11 ist die Aus- blendung von Gleichspannung in den zweiten Bereichsab- schnitten 12 aufgehoben, Gleichspannungs-Darstellung u. Die Ausschnitte und die Ausblendung von Gleichspannung wird auch hier über das Bedienungselement 5 des Werkzeugschal- ters 4 in Verbindung mit dem dem Bedienungselement 5 zuge-

ordneten Potentiometer 6 bestimmt.

Die Anwendung und Wirkungsweise des gleichstrombetriebenen Elektrohandwerkzeugs für den Schlagbohrbetrieb entspricht die der zuvor beschriebenen Wechselstromversion.

Fig. 9 zeigt weitere Darstellungen einer unterschiedlich pulsweitenmodulierten Gleichspannung für den Schraubbetrieb mit einem Elektrohandwerkzeug.

Das Programm der Steuerelektronik 7 ist für den Schraubbe- trieb hier so ausgelegt, da am Anfang des Schraubvorganges bei einem gering durchgezogenen Bedienungselement 5 des Werkzeugschalters 4 gro e Ausschnitte der pulsweitenmodu- lierten Gleichspannung vorhanden sind, Gleichspannungs- Darstellung v, und bei einem höheren durchgezogenen Bedie- nungselement 5 bilden sich periodisch wiederholende erste und zweite Bereichsabschnitte 11 ; 12 aus der pulsweitenmodu- lierten Gleichspannung, wobei in den ersten Bereichsab- schnitten 11 die Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleichspannung verkleinert sind, und in den zweiten Be- reichsabschnitten 12 Gleichspannung ausgeblendet wird, Gleichspannungs-Darstellung w. Die Zunahme der Weite der Ausblendung von Gleichspannung in den zweiten Bereichsab- schnitten 12 ist proportional mit der Verkleinerung der Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleichspannung in den ersten Bereichsabschnitten 11 gekoppelt. Ab einer bestimm- ten Verkleinerung der Ausschnitte der pulsweitenmodulierten Gleichspannung in den ersten Bereichsabschnitten 11 ist die Weite der Ausblendung von Gleichspannung in den zweiten Be- reichsabschnitten 12 am grö ten, Gleichspannungs- Darstellung x.

Die Anwendung und Wirkungsweise des gleichstrombetriebenen Elektrohandwerkzeugs für den Schraubbetrieb entspricht die der zuvor beschriebenen Wechselstromversion.