DE2420794C2

DE2420794C2 - Procedure for the electrical function test of hand-held power tools and equipment as well as test probe for carrying out the procedure

Info

Publication number: DE2420794C2
Application number: DE19742420794
Authority: DE
Inventors: Josef 7000 Stuttgart Grimme; Max 7024 Filderstadt Wolff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-04-29
Filing date: 1974-04-29
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DE2420794A1

Description

Bei einem defekten, elektrischen Hand-Elektrowerkzeug ist es oft recht aufwendig, die Ursache des Ausfalls zu suchen. Außerdem verursacht diese Fehlersuche im allgemeinen — besonders wegen der Lohnintensität dieser Arbeit — verhältnismäßig hohe Kosten, weil die Maschine dabei, zumindest soweit es um den elektrischen Teil geht, in ihre Einzelteile zerlegt werden muß. Es ist Aufgabe der in den Ansprüchen 1, 4 und 8 angegebenen Erfindung, Verfahren zur elektrischen Funktionsprüfung von Hand-EIektrowerkzeugen mit Kollektormotoren und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sowie eine Prüfsonde zu schaffen, mit deren Hilfe der elektrische Zustand des Hand-Elektrowerkzeugs, also etwa der Feldspulen, des Ankers sowie des Kabels und des Schalters geprüft werden können, ohne das Hand-Elektrowerkzeug vorher zerlegen zu müssen.In the case of a defective, electric hand-held power tool, it is often very time-consuming to look for the cause of the failure. In addition, this troubleshooting generally causes - especially because of the wage intensity of this work - relatively high costs, because the machine, at least as far as the electrical part is concerned, has to be dismantled into its individual parts. It is the object of the invention specified in claims 1, 4 and 8 to create a method for the electrical functional test of handheld electric tools with collector motors and a device for performing this method as well as a test probe, with the aid of which the electrical condition of the handheld electric tool, i.e. For example, the field coils, the armature, the cable and the switch can be tested without having to disassemble the handheld power tool beforehand.

Dies hat den Vorteil, daß an dem unzerlegtenThis has the advantage that on the undisassembled Hand-Elektrowerkzeug auf einfache Art und WeiseHand power tool in a simple way

sowohl eine elektrische Durchgcagsprüfung, wie eineboth an electrical leakage test and a

Messung der Wicklungswiderstände vorgenommenMeasurement of the winding resistances made

werden kann.can be.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen 2,3,5—7 und 9,10.Advantageous embodiments of the subject matter of the invention emerge from the subclaims 2, 3, 5-7 and 9.10.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt inAn embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in

Fig. 1 eine Meßeinrichtung mit angeschlossenem und zu prüfenden Hand-Elektrowerkzeug, F i g. 2 eine Prüfsonde, undFig. 1 shows a measuring device with an attached and hand-held power tool to be tested, F i g. 2 a test probe, and

Fig.3 eine vergrößerte Ansicht auf einem Teil des Hand-Elektrowerkzeugs gemäß der Fi g. 1.3 is an enlarged view of part of the Hand power tool according to Fi g. 1.

Im oberen Teil der F i g. 1 ist eine Meßeinrichtung 1 dargestellt, mit deren Hilfe ein elektrisches Hand-Elektrowerkzeug 2 — hier ein Winkelschleifer — auf seine elektrische Funktion geprüft werden kann. Hierdurch kann der Reparaturmechaniker einen Hinweis erhalten, weiche Teile des elektrischen Hauptstromkreises der Maschine defekt sind. Diese Funktionsprüfung, die nach dem Vier-Leiter-Prinzip durchgeführt wird, kann bei im wesentlichen nicht demontiertem Hand-Elektrowerkzeug vorgenommen werden. Dazu ist das unzerlegte Hand-Elektrowerkzeug zur (Meß-)Konstantstromzuführung und zur Spannungsabnahme einerseits, über zwei Prüfsonden 3, die anstelle der Schleifbürsten des das Hand-Elektrowerkzeug antreibenden Kollektormotors eingesetzt sind, und andererseits über das Stromzuführungskabel 4 des Hand-Elektrowerkzeugs 2In the upper part of FIG. 1, a measuring device 1 is shown, with the help of which an electric hand-held power tool 2 - here an angle grinder - on its electrical function can be checked. This allows the repair mechanic to receive a message soft parts of the machine's main electrical circuit are defective. This functional test, which according to the four-wire principle is carried out can be carried out with the hand-held power tool essentially not dismantled. In addition, that is not decomposed Hand power tool for (measuring) constant current supply and for voltage reduction on the one hand, via two test probes 3, which are used instead of the grinding brushes of the collector motor driving the hand-held power tool, and on the other hand via the Power supply cable 4 of the handheld power tool 2

mit der Meßeinrichtung 1 verbunden.connected to the measuring device 1.

Die zur Durchführung der elektrischen Ftinktionsprüfung notwendigen Schaltelemente der Meßeinrichtung 1 sind in einem Gehäuse angeordnet, auf dessen Frontplatte 5 in jeweils auf die Prüf folgen abgestimmten Gruppen Anschlußsteckdosen 6, 7, sowie Digitalanzeigen 8, 9 und eine Drucktastenkombination 10 angebracht sind. In die Anschlußsteckdosen 7 sind zum Einstecken von an Anschlußkabeln 11 der Prüfsonden 3 angeordneten Preh-Steckern vorgesehen. Die als ι ο Anzeigenlampen ausgeführten Digitalanzeigen 8 sind der Durchgangsprüfung, die ebenfalls als Anzeigelampen atisgeführten Digitalanzeigen U der Widerstandmessung zugeordnet. Die Drucktastenkombination 10 wird von vier Drucktasten gebildet, von denen eine erste Drucktaste _I der Durchgangsprüfung, eine zweite Drucktaste II und eine dritte Drucktaste III der Widerstandsprüfung für eine erste bzw. eine zweite Feldspule des Antriebsmotors des zu prüfenden Hand-Elektrowerkzeugs zugeordnet sind Eine vierte Drucktaste IV ist der Widerstandsprüfung des Ankers des Antriebsinotors des zu prüfenden Hand-Elektrowerkzeugs zugeordnet. Jede der genannten Diucktasten schaltet bei ihrer Betätigung einen entsprechenden Prüfstromkreis. Zusätzlich ist an der Frontplatte 5 eine Wähleinrichtung 12 zur Auswahl von verschiedenen Hand-EIektrowerkzeugen zugeordneten Meßbereichen angeordnet Die Wähleinrichtung 12 enthält zwei Digitalpotentiometer 13, 14 zur Einstellung eines oberen und eines unteren Widerstands-SoHwertes. Außerdem befindet sich an der Frontplatte 5 noch ein Geräteschalter 15 und eine die Meßeinrichtung absichernde Sicherung 16.The ones to carry out the electrical function test necessary switching elements of the measuring device 1 are arranged in a housing on which Front panel 5 in groups that are matched to the test, sockets 6, 7, and digital displays 8, 9 and a push button combination 10 are attached. In the sockets 7 are for Insertion of preh plugs arranged on connecting cables 11 of test probes 3 is provided. The as ι ο Indicator lamps designed digital displays 8 are the continuity test, also as indicator lamps atis-guided digital displays U assigned to the resistance measurement. The push button combination 10 is made up of four pushbuttons, a first pushbutton _I for the continuity test and a second Push button II and a third push button III of the resistance test for a first and a second, respectively The field coil of the drive motor of the hand-held power tool to be tested is assigned to a fourth Push button IV is assigned to the resistance test of the armature of the drive motor of the handheld power tool to be tested. Any of the mentioned pressure keys switches a corresponding test circuit when activated. In addition, on the front panel 5 is a Selection device 12 for selecting different measuring ranges assigned to hand-held electric tools The selection device 12 contains two digital potentiometers 13, 14 for setting one upper and a lower resistance SoH value. In addition, there is another on the front panel 5 Device switch 15 and a fuse 16 protecting the measuring device.

Eine der Prüfsonden 3 ist in vergrößerter, perspektivischer Darstellung in F i g. 2 abgebildet Die Prüfsonde 3 hat einen aus isolierendem Werkstoff hergestellten Führungsfortsatz 16, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Bürstenführung 17 des Antriebsmotors des zu prüfenden Hand-Elektrowerkzeugs (Fig.3) entspricht Auf diese Art und Weise können die Prüf sonden 3 nach dem Ausbau der Schleifbürsten zur Funktionsprüfung des Hand-Elektrowerkzeugs leicht in die Bürstenführungen 17 des Antriebsmotors eingeschoben werden. An seinem, im in die Bürstenführung 17 eingeschobenen Zustand dem Kollektor 18 des An- «5 triebsmotors zugewandten Ende, hat der Führungsfortsatz 16, zwei in Richtung ihrer Achsen elastisch nachgiebig angeordnete Kontaktzapfen 19, 20. Der Durchmesser der Kontaktzapfen 19, 20 ist — vie in F i g. 3 angedeutet, kleiner als die Umfangserstreckung "><> jeweils einer Lamelle ¹JLi des Kollektors 18 der zu prüfenden Maschine. An der Prüfsonde 3 sind nahe dem Fuß des Führungsfortsatzes 16 zwei Kontaktierungsfedern 22, 23 angeordnet, weiche in· in der zu prüfenden Maschine 2 eingesetzten Zustand mit der Bürstenführung 17 in Verbindung stehen.One of the test probes 3 is shown in an enlarged, perspective illustration in FIG. The test probe 3 has a guide extension 16 made of insulating material, the cross-section of which corresponds to the cross-section of the brush guide 17 of the drive motor of the hand-held power tool to be tested (Figure 3) can be easily pushed into the brush guides 17 of the drive motor to test the functionality of the handheld power tool. At its end facing the collector 18 of the drive motor when it is pushed into the brush guide 17, the guide extension 16 has two contact pins 19, 20 that are elastically flexible in the direction of their axes in Fig. 3, smaller than the circumferential extension "><> of a respective lamella ¹ JLi of the collector 18 of the machine to be tested. Two contacting springs 22, 23 are arranged on the test probe 3 near the foot of the guide extension 16, soft in the machine to be tested 2 used state with the brush guide 17 are in connection.

Am Anker und Feld entsteht eine dem jeweiligen Widerstand proportionale Spannung, die mit zwei getrennten Leitungen über die Prüfsonden abgegriffen v/ird (Vier-Leiter-System). Über die stirnseitig an den Führungsfortsätzen 16 angeordneten Kontaktzapfen 18 und 20 der beiden zur Prüfung notwendigen Prüfsonden 3 wird der Anker des Antriebsmotors geprüft indem jeweils über das eine Kontaktpaar dem Anker ein Meßstrom von einer genauen Konstantstromquelte zugeführt — und über das andere Kontaktpaar die dem Ankerwiderstand proportionale Spannung abgegriffen wird. Die Spannung wird einem Komparator zugeführt Dieser vergleicht die gemessene Spannung mit den an den Digitalpotentiometern »U« 13, 14 eingestellten unteren und oberen Sollwerte. Oberschreitet der Widerstand des Prüflings — und damit die gemessene Spannung — den eingestellten Bereich nach oben oder unten, so leuchtet die linke, etwa rote Anzeigelampe 9 auf. Liegt der Widerstand im eingestellten Bereich, so leuchtet die rechte, etwa graue Lampe 9 auf.A voltage proportional to the respective resistance is generated at the armature and field, which is tapped with two separate lines via the test probes (four-wire system). The armature of the drive motor is tested via the contact pins 18 and 20 of the two test probes 3, which are arranged on the front side of the guide extensions 16, by supplying a measuring current from an exact constant current source to the armature via one pair of contacts - and the one proportional to the armature resistance via the other pair of contacts Voltage is tapped. The voltage is fed to a comparator. This compares the measured voltage with the lower and upper setpoints set on the digital potentiometers »U« 13, 14. If the resistance of the test object - and thus the measured voltage - exceeds the set range upwards or downwards, the left, approximately red indicator lamp 9 lights up. If the resistance is in the set range, the right, roughly gray lamp 9 lights up.

Ober die Kontaktierungsfedern 22, 23 der beiden Prüfsonden werden in derselben Weise die beiden Feldspulen geprüft Die Kontaktfedern sind so angeordnet, daß sie einen selbsthemmenden Klemmzustand der Prüfsonden in der Bürstenführung 17 bewirken. Ober einen weiteren von der Meßeinrichtung 1 auf schaltbaren Stromkreis sind über die Kontaktfedern 22,23 und dem Stromzuleitungskabel des Hand-EIektrowerkzeuges 2 das Kabel, der Schalter und f";e Feldspulen auf Durchgang zu prüfen.About the contacting springs 22, 23 of the two Test probes are tested in the same way the two field coils The contact springs are arranged in such a way that that they bring about a self-locking clamping state of the test probes in the brush guide 17. Upper another circuit that can be switched on by the measuring device 1 is via the contact springs 22, 23 and the power supply cable of the handheld electric tool 2, the cable, the switch and field coils Check continuity.

Die Anordnung der getrennten Stromzuführung und Spannungsabnahme an den jeweils gleichen, einander zugeordneten und benachbart angeordneten Prüikontakte 18, 20 bzw. 22, 23 unterbindet weitgehend eine Verfälschung der Widerstandswerte von Anker sowie den beiden Feldspulen.The arrangement of the separate power supply and voltage take-off at the same, each other assigned and adjacently arranged test contacts 18, 20 or 22, 23 largely prevents a Falsification of the resistance values of the armature and the two field coils.

Die Funktionsprüfung, die dafür dienen kann, dem Reparaturmechaniker einen Hinweis zu geben, welches elektrische Teil der elektrischen Maschine ausgefallen ist, wird nun folgendermaßen durchgeführt:The functional test, which can be used to give the repair mechanic an indication of which If the electrical part of the electrical machine has failed, the following is carried out:

Der Gerätestecker des zu prüfenden Hand-Elektrowerkzeugs 2 wird in die Anschlußsteckdose 6 eingeführt Zugleich werden die Schleifbürsten aus der Bürstenführung 17 des Hand-Elektrowerkzeugs ausgebaut und die Prüfsonden 3, welche über die Anschlußleitungen 11 mit der Prüfeinrichtung verbunden sind, in die Bürstenführungen 17 eingeschoben. Nach Auswahl des dem Hand-Elektrowerlczeug entsprechenden Meßbereichs an der Wahleinrichtung 12, insbesondere durch Einstellung des oberen und unteren Widerstandssollwerts an den Digitalpotentiometern 13,14, beginnt der Reparaturmechaniker die Prüfung durch Brücken der ersten Drucktaste I. Hierdurch wird in der Meßeinrichtung 1 ein die Durchgangsprüfung ermöglichender Prüfstromkreis geschaltet Wenn Stromdurchgang vorliegt, leuchten beide Anzeigelampen der Digitalanzeigen 8 auf. Durch Betätigung einer Drucktaste Π oder III wird die erste bzw. zweite Feldspule des Antriebsmotors auf den eingestellten Widerstandswert geprüft. Wird der eingegebene Sollwert über- oder unterschritten, leuchtet die linke Lampe 9 auf, liegt der Widerstand im eingestellten Bereich leuchtet die rechte Lampe 9 aui", und gibt dem Reparaturmechaniker einen Hinweis, ob eine oder beide Feldspulen defekt sind. Auf die gleiche Weise wird nach Betätigen der Taste IV der Anker des Antriebsmotors auf seinen Widerstandswert geprüft. Natürlich muß zur Prüfung aller Ankerwicklungen der Anker von 'land über ein auf die Werkzeugabtriebsspindel 23 aufgesetztes, nicht näher dargestelltes Drehwerkzeug durchgedreht werden, damit nacheinander alle Ankerwicklungen geprüft werden.The device plug of the handheld power tool 2 to be tested is inserted into the connection socket 6 At the same time, the grinding brushes are removed from the brush guide 17 of the handheld power tool and the test probes 3, which are connected to the test device via the connecting lines 11, into the Brush guides 17 pushed in. After selecting the measuring range corresponding to the handheld electric tool on the selection device 12, in particular by setting the upper and lower resistance setpoints At the digital potentiometers 13, 14, the repair mechanic begins the test by bridging the first pushbutton I. This enables a continuity test in the measuring device 1 Test circuit switched If there is continuity, both indicator lamps of the digital displays light up 8 on. By pressing a push button Π or III, the first or second field coil of the drive motor is activated checked for the set resistance value. If the entered setpoint is exceeded or not reached, If the left lamp 9 lights up, the resistance is in the set range, the right lamp 9 lights up aui ", and gives the repair mechanic a hint, whether one or both field coils are defective. In the same way, after pressing button IV, the The armature of the drive motor was checked for its resistance value. Of course you have to check all armature windings the anchor from 'land via a not shown in detail placed on the tool output spindle 23 Turning tool so that all armature windings are checked one after the other.

Hierzu 1 BIaU Zeichnungen1 BIaU drawings

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

1. Verfahren zur elektrischen Funktionsprüfung von Hand-EIektrowerkzeugen mit Kollektormotoren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Meßstromzuführung und Spannungsabnahme das im wesentlichen unzerlegte Hand-Elektrowerkzeug (2) einerseits über zwei anstelle der Schleifbürsten (17) des Kollektonnotors in das Hand-Elektrowerkzeug (2) eingesetzte Prüfsonden (3) und andererseits über Stromzuführungskabet (4) mit einer Meßeinrichtung (1) verbunden ist.1. A method for the electrical function test of hand-EIektrowerkzeugen with collector motors, characterized in that for Measuring current supply and voltage pick-up of the essentially undisassembled hand power tool (2) on the one hand via two instead of the grinding brushes (17) of the collector motor in the hand-held power tool (2) inserted test probes (3) and on the other hand via power supply cable (4) with a measuring device (1) is connected.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt eine Durchgangsprüfung, in einem zweiten iHuTeinem dritten Schritt eine Widerstandsprünmg (Windüngsschlußprüfung) für eine erste und zweite Feldspule und in einem vierten Schritt eine Widerstandsprüfung (Windungsschlußprüfung) für den Anker des zu prüfenden Elektrowerkzeugs durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in a first step a continuity test, in a second iHuTeinem third Step a resistance jump (winding test) for a first and second field coil and in a fourth step a resistance test (interturn test) for the armature of the to testing power tool is carried out.

3. Verjähren zur elektrischen Funktionsprüfung von Hand-EJektrowerkzeuges isit KoHektormotoren, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung von Obergangswiderständen an den Kontaktierungsstellen einer Prüfsonde (3) jeweils zwei gleiche, einander zugeordnete und benachbart angeordnete Prüfkontakte, wie Kontaktzapfen (Ϊ9, 20) oder Kontaktierungsfedern (22, 23), vorgesehen sind, die mit einer Prüfspannung oder einem Konstantstrom beaufschlagt werden.3. Statute of limitations for the electrical function test of hand-held EJektrowerkzeuges isit KoHektormotoren, in particular according to claim 1 or 2, characterized characterized in that for measuring transition resistances at the contact points of a Test probe (3) two identical, mutually assigned and adjacently arranged test contacts, such as contact pins (Ϊ9, 20) or contact springs (22, 23) are provided, which are connected to a Test voltage or a constant current can be applied.

4. Meßeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder..3. dadurch gekennzeichnet, daß die zur Prüfung notwendigen Schaltelemente in einem Gehäuse angeordnet sind, auf dessen Frontplatte (5) jeweils in Gruppen-Anschlußsteckdosen (6, T) für das Stromzuleitungskabel (4) des zu prüfenden Hand-Elektrowerkzeugs (2) und Anschlußkabel (11) der Prüfsonden (3), sowie Digitalanzeigen (8,9) für die einzelnen Prüfungsvorgänge als auch eine der Reihenfolge der Prüfungsvorgänge angepaßte Druckfastenkombination (10), von denen jeweils eine Drucktaste einen Prüfstromkreis schaltet, angebracht sind.4. Measuring device for performing the method according to claim 1 oder..3. characterized in that the switching elements necessary for the test are arranged in a housing, on the front panel (5) of which in each case in group connection sockets (6, T) for the power supply cable (4) of the handheld power tool (2) to be tested and connection cable (11) ) the test probes (3), as well as digital displays (8,9) for the individual test procedures as well as a pressure fast combination (10) adapted to the sequence of the test procedures, each of which has a push button that switches a test circuit.

5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktastenkombination (10) von vier Drucktasten gebildet wird, wovon eine erste Drucktaste (1) den ersten Schritt, eine zweite Drucktaste (II) und eine dritte Drucktaste (III) den zweiten bzw. dritten Schritt, sowie eine vierte Drucktaste (IV) den vierten Schritt des Verfahrens auslöst.5. Measuring device according to claim 4, characterized in that the push button combination (10) is formed by four pushbuttons, of which a first pushbutton (1) the first step, a second Push button (II) and a third push button (III) the second and third step, as well as a fourth Push button (IV) triggers the fourth step of the procedure.

6. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Frontplatte (5) der Meßeinrichtung (1) eine Wähleinrichtung (12) zur Auswahl von verschiedenen Hand-Elektrowerkzeugen zugeordneten Meßbereichen angeordnet ist.6. Measuring device according to claim 4, characterized in that on the front plate (5) of the Measuring device (1) a selection device (12) is arranged for selecting measuring ranges assigned to various hand-held electric tools.

7. Meßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung je eines oberen und unteren Widerstandssollwerts zwei Digitalpotentiometer (13,14) angeordnet sind.7. Measuring device according to claim 6, characterized in that one upper each for setting and two digital potentiometers (13, 14) are arranged for the lower desired resistance value.

8. Prüfsonde zur Durchführung des Verfahrens zur elektrischen Funktionsprüfung von Hand-Elektrowerkzeugen mit Kollektormotoren, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde einen Führungsfortsatz (16) aus isolierendem Werkstoff aufweist, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Bürstenführung (17) der zu8. Test probe for carrying out the method for the electrical function test of hand-held power tools with collector motors, in particular according to claim 1 or 2, characterized in that the test probe has a guide extension (16) having insulating material, the cross section of which corresponds to the cross section of the brush guide (17) of the to

prüfenden Maschine (2) angepaßt ist und der an seinem freien Ende mindestens einen, vorzugsweise zwei, in aixialer Richtung elastisch nachgiebig angeordnete Kontaktzapfen (19,20) aufweist.testing machine (2) is adapted and at least one, preferably at its free end has two contact pins (19, 20) arranged so as to be elastically resilient in the aixial direction.

9. Prüfsonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,'daß der Durchmesser des Kontaktzapfens (19, 20) kleiner ist als die Umfangserstreckung jeweils einer Lamelle (21) des Kollektors (18) des zu prüfenden Hand-EIektrowerkzeuges (2).9. Test probe according to claim 8, characterized in that 'that the diameter of the contact pin (19, 20) is smaller than the circumferential extent of each lamella (21) of the collector (18) of the to testing hand-held electric tool (2).

10. Prüfsonde nach Anspruch 8 oder % dadurch gekennzeichnet, daß an der Prüfsonde (3) nahe dem Fuß des Führungsfortsatzes (16) mindestens eine Kontaktierungsfeder (22,23) angeordnet ist, weiche im in das zu prüfende Hand-Elektrowerkzeug (2) eingesetzten Zustand mit einem stromführenden Teil der Bürstenführung (17) in Verbindung steht.10. Test probe according to claim 8 or %, characterized in that at least one contact spring (22,23) is arranged on the test probe (3) near the foot of the guide extension (16), which is inserted into the hand-held power tool (2) to be tested State with a current-carrying part of the brush guide (17) in connection.