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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Bohr-Steuervorrichtung, und insbesondere eine Bohr-Steuervorrichtung
zur Verwendung bei einem elektrischen Bohrer, der sicher an einer
Stütze
bzw. einem Lager oder einem durch die Wirkung eines Elektromagneten
zu bohrenden Werkstück
(das hierin nachfolgend Werkstück
genannt wird) verankert ist, welche zulässt, dass der Elektromagnet
während des
Betriebs des elektrischen Bohrers magnetisiert bleibt.
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Es ist eine Bohrmaschine mit einem
elektrischen Bohrer bekannt, der durch einen Rahmen gestützt ist,
welcher einen Elektromagneten (Elektromagnete) im unteren Teil enthält. Bei
einem Bohrbetrieb ist der Rahmen durch die Wirkung des Elektromagneten
sicher an einem Werkstück
verankert. Es wird eine allgemeine Prozedur des Bohrbetriebs der Bohrmaschine
beschrieben werden. Die Prozedur startet mit einem Positionieren
des Rahmens mit dem Elektromagneten an dem Werkstück und einem
Anregen des Elektromagneten, um die Bohrmaschine am Werkstück durch
seine elektromagnetische Kraft zu sichern. Dann wird der Motor eines
elektrischen Bohrers angeregt, um ein Loch in das Werkstück zu bohren.
Der elektrische Bohrer kann durch entweder eine manuelle Aktion
mit einem Handgriff oder eine automati see Versorgung mit einem Motor
nach unten oder in Vorwärtsrichtung
bewegt werden.
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Eine herkömmliche Steuervorrichtung zum Versorgen
des Elektromagneten und des Bohrmotors mit Energie ist in 4 gezeigt, wobei eine Wechselleistungsquelle 3 zwischen
zwei Anschlüssen 1 und 2 angeschlossen
ist. Die Wechselleistungsquelle 3 ist über einen Hauptschalter 4 mit
einem Gleichrichter 6 verbunden, von welchem ein Ausgang
mit einer Spule 7a des Elektromagneten verbunden ist. Ebenso
ist die Wechselleistungsquelle 3 mit einem Motor 9 des elektrischen
Bohrers über
den Hauptschalter 4 und einen normalerweise offenen Kontakt 8a eines
Relais verbunden. Sie ist weiterhin durch einen Bohr-Startschalter 5 mit
dem Relais 8 und einem Stoppschalter 11 verbunden.
Der Bohr-Startschalter 5 ist parallel zu einem weiteren
normalerweise offenen Kontakt 8b des Relais 8 geschaltet.
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Bei einem Betrieb wird dann, wenn
der Hauptschalter 4 geschlossen ist, eine Spannung von der
Wechselquelle 3 durch den Gleichrichter 6 gleichgerichtet,
um für
eine Magnetisierung an die Spule 7a des Elektromagneten
angelegt zu werden. Nach einem Bestätigen, dass die Bohrmaschine
durch die Wirkung des Elektromagneten sicher an einem Werkstück verankert
ist, drückt
der Bediener den Bohr-Startschalter 5 nach unten, um das
Relais 8 zu aktivieren. Wenn die zwei Kontakte 8a und 8b des Relais 8 geschlossen
werden, beginnt der Bohrmotor 9 zum Ausführen der
Bohrhandlung sich zu drehen. Wenn der Bohr-Startschalter 5 einmal
gedrückt
ist, bleibt der Kontakt 8b geschlossen, um den Zustand des
Relais 8 aufrechtzuerhalten. Zum Stoppen des elektrischen
Bohrers wird der Stoppschalter 11 gedrückt, um das Relais 8 zu
sperren. Zum Entfernen der Bohrmaschine vom Werkstück nach
einer Beendigung des Bohrbetriebs wird der Hauptschalter 4 ausgeschaltet,
um die Spule 7a zu entregen.
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Die herkömmliche Bohrmaschine lässt zu, dass
der Motor 9 dann sofort stoppt, wenn die Versorgung mit
Energie bzw. Anregung durch einen plötzlichen Fehler bzw. Ausfall
unterbrochen wird, wie beispielsweise einen Leistungsausfall oder
ein zufälliges
Ausstöpseln
bzw. Ziehen des Steckers während des
Bohrbetriebs. Da die Leistungsunterbrechung veranlasst, dass das
Relais 8 seine Kontakte öffnet, wird verhindert, dass
der elektrische Bohrer unerwartet wieder startet, nachdem der Fehler
eliminiert ist und die Quellenleistung wiedergewonnen ist. Genauer
gesagt startet dann, wenn die Verbindung zur Wechselquelle wiedergewonnen
ist, die Spule 7a ein Magnetisie ren des Elektromagneten,
aber der Bohrmotor 9 bleibt entregt, während das Relais 8 geöffnet ist,
bis nicht der Bohr-Startschalter 5 noch einmal gedrückt wird.
Jedoch erfordert eine solche Steuerschaltung der herkömmlichen
Bohrmaschine, dass der Stoppschalter 11 zusätzlich zu
dem Hauptschalter 4 und dem Bohr-Startschalter 5 das
Schließen des
Relais 8 löscht.
Da insgesamt die drei Schalter eingebaut sind, werden sie bei der
Steueroperation unhandlich sein und werden auch die Gesamtkosten erhöhen.
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Wenn die Spule 7a des Elektromagneten
einen Fehler hat, wie beispielsweise einen Leerlauf bzw. eine Auftrennung
oder einen Kurzschluss, wird die Magnetisierung des Elektromagneten
unterbrochen. Die Auftrennung in der Spule 7a kann durch Überwachen
des Flusses eines Stroms in der Spule 7a erfasst werden,
was zulässt,
dass der Bohrmotor 9 sofort gestoppt wird. Es ist jedoch
schwierig, irgendeinen Kurzschluss in der Spule 7a zu lokalisieren,
oder dann, wenn ein Magnetisierungssystem vom Doppelspulentyp verwendet
wird, eine Auftrennung in nur einer der zwei parallel geschalteten
Spulen zu identifizieren.
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JP U 4-89611 offenbart eine Bohrmaschine, die
eine exzessive Last erfassen kann, die während eines Bohrens auftritt,
um einen Bohrmotor zu stoppen. Ein Fehler, der durch einen exzessiven
Strom verursacht wird, der erzeugt wird, wenn der Motor gestartet
werden soll, wird ohne eine Verzögerungsschaltung
mit einem Widerstand und einem Kondensator verhindert. Ein Operationsverstärker (Komparator)
vergleicht eine zweite Schwelle, die zu einem Eingangsanschluss
geliefert wird, und ein Signal, das einen Strom darstellt, der durch
den Bohrmotor läuft. Eine
integrierte Schaltung, die gleichzeitig mit einer Anregung des Bohrmotors
angeregt wird, erzeugt eine Ausgabe, wenn eine vorbestimmte Zeit
nach einem Starten der Anregung des Motors verstrichen ist. Daher
schaltet ein Ausgang einer zweiten UND-Schaltung nicht ein, bis
nicht der Strom, der den Strom darstellt, der durch den Motor läuft, die
zweite Schwelle übersteigt,
bevor die vorbestimmte Zeit verstrichen ist; folglich schaltet SCR
zum Stoppen des Motors nicht ein.
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Somit wird gemäß JP U 4-89611 der exzessive
Strom eines Motors zum Bohren erfasst, um den Motor zu stoppen.
Jedoch wird der Motor nicht gemäß einer
Zeitgabe gestoppt, zu welcher die Leistung zum Motor und zum Elektromagneten
zugeführt wird.
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Gemäß JP U 4-97603, welches Dokument als
das relevanteste Dokument nach dem Stand der Technik angesehen wird,
wird die Anregung eines Motors gestoppt, um einen Bohrbetrieb sicher
aufrechtzuerhalten, wenn ein Elektromagnet gesperrt wird, um eine
ausreichende Magnetkraft zum Verankern einer Bohrmaschine an einem
zu bohrenden Objekt zu erzeugen. Die Bohrmaschine hat eine Rahmenbasis
mit einem Elektromagneten, wobei der Magnet einen Bohrer verankert,
der durch den Motor angetrieben wird, und einen Rahmen, der den
Bohrer stützt,
während
er durch eine Magnetkraft in vertikaler Richtung zu dem zu bohrenden
Objekt bewegbar ist. Die Bohrmaschine weist eine Stromerfassungseinrichtung
zum Erfassen eines Stroms, der durch den Elektromagneten läuft, und/oder
eine Potentialdifferenz-Erfassungseinrichtung
zum Erfassen eines elektrischen Potentials durch den Elektromagneten und/oder
eine Umschalteinrichtung zum Zuführen und
Stoppen eines Stroms für
den Motor auf. Die Umschalteinrichtung ist aufgebaut, um ein Zuführen eines
Stroms zum Stoppen des Motors zu stoppen, wenn die Erfassungseinrichtung
keinen Stromfluss durch den Magneten erfasst oder die Erfassungseinrichtung
kein elektrisches Potential erfasst.
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Somit wird gemäß JP U 4-97603 die Anregung
zum Motor in dem Fall abgehalten, in welchem der Strom nicht an
den Elektromagneten angelegt wird oder die Spannung nicht an den
Elektromagneten angelegt wird. Es gibt keine Offenbarung einer Einrichtung
zum Abhalten der Anregung des Motors in Abhängigkeit davon, ob der erste
Schalter und der zweite Schalter gleichzeitig eingeschaltet sind
oder nicht.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Bohr-Steuervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein einfaches
Umschaltsystem zum Steuern des erneuten Starts eines elektrischen
Bohrers auf eine. Erholung von einem Leistungsausfall hin und zum
Reagieren auf irgendeinen Fehler in einem Elektromagneten, der zum
sicheren Verankern des elektrischen Bohrers verwendet wird, enthält. Diese Aufgabe
wird durch eine Steuervorrichtung gelöst, wie sie im Anspruch 1 beschrieben
ist. Die abhängigen
Ansprüche
2 bis 5 zeigen vorteilhafte Weiterentwicklungen der Steuervorrichtung
des Anspruchs 1.
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Die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1
zeigt den Vorteil, dass in einem Fall, in welchem die Leistungsversorgung
während
eines Bohrbetriebs aufgetrennt wird und dann die Leistung wiederkommt,
es möglich
ist, zu verhindern, dass ein Motor zum Antreiben einer Bohrmaschine
wieder startet. In dem Fall, in welchem die Leistungs versorgung
während
eines Bohrbetriebs aufgetrennt wird, werden manchmal der erste und
der zweite Schalter eingeschaltet. Unter diesem Zustand wird dann,
wenn die Leistung zurückkommt,
die Leistung zum Motor und zu einem Elektromagneten gleichzeitig
zugeführt. Demgemäß startet
die Leistung manchmal, bevor die Vorrichtung durch den Elektromagneten
fixiert ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird dann, wenn der erste Schalter und der zweite Schalter
gleichzeitig oder innerhalb einer bestimmten verzögerten Zeit eingeschaltet
werden, verhindert, dass der Motor angeregt wird, so dass es möglich ist
zu verhindern, dass der Motor startet, bevor die Bohrmaschine durch
den Elektromagneten gesichert ist.
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Es wird zugelassen, dass die Anregung
des Bohrmotors verhindert wird, wenn eine Größe des Stroms durch die Spule
außerhalb
des zulässigen Bereichs
ist. Genauer gesagt wird dann, wenn der Strom in der Spule nicht
normal ist, das erste Schaltelement, das in Reihe zum Relais geschaltet
ist, ausgeschaltet, um das Relais zu öffnen und somit den Motor des
elektrischen Bohrers zum Stoppen der Drehung zu unterbrechen. Die
sechste Eigenschaft lässt
auch zu, dass die Potentialuntersuchungsschaltung das zweite Schaltelement
aktiviert, wenn das Potential über
dem Widerstand außerhalb
des zulässigen
Bereichs ist, d. h. die Spule des Elektromagneten kurzgeschlossen
oder aufgetrennt ist. Diese Aktion öffnet das erste Schaltelement,
das in Reihe zum Relais geschaltet ist, und entregt somit das Relais, um
die Drehung des elektrischen Bohrers zu unterbrechen.
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Insbesondere veranlasst die vorliegende
Erfindung, dass die Anregungs-Verhinderungseinrichtung,
d. h. ein Photokoppler, arbeitet, um die Anregung des Relais zu
verhindern, von welchem ein normalerweise offener Kontakt in Reihe
zum Motor geschaltet ist, um somit die Aktivierung des Motors zu verhindern,
wenn die Leistungsversorgung gestartet wird, während der Leistungsschalter
bei seiner Position ist, bei welcher die Leistung zu sowohl dem
Elektromagneten als auch dem Motor zugeführt wird, z. B. in dem Fall,
in welchem dann, nachdem der Bohrbetrieb durch einen Leistungsausfall
unterbrochen wird, die Leistung wiedergewonnen wird. Wenn der Elektromagnet
und der Motor bei einem Normalbetrieb in dieser Reihenfolge richtig
angeregt werden, sperrt die Verzögerungs-Umschalteinrichtung
oder das Verzögerungs-Umschaltelement
das Einschalten der Anregungs-Verhinderungseinrichtung oder des
Photokopplers und lässt
die Anregung des Motors zu.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Schaltungsdiagramm einer Bohr-Steuervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Bohrmaschine zeigt, die zur
Verwendung mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung geeignet
ist;
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3 ist
ein Diagramm, das eine Potentialuntersuchungsschaltung der Vorrichtung
zeigt; und
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4 ist
ein Schaltungsdiagramm einer herkömmlichen Bohr-Steuervorrichtung.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird detaillierter unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. 2 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Bohrmaschine, die
zur Verwendung bei einer Bohr-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung geeignet ist. Wie es gezeigt ist, ist die elektrische
Bohrmaschine 12 fest an einer gleitende Platte 13 montiert,
welche gleitbar an einem Rahmen 14 montiert ist, so dass
sie in vertikaler Richtung am Rahmen bzw. Gestell 14 laufen
kann. Der Rahmen 14 ist am unteren Ende mit einer Basis 15 verbunden, die
einen Elektromagneten (nicht gezeigt) zur elektromagnetischen Verankerung
enthält.
Der elektrische Bohrer 12 weist einen Elektromotor 16 auf,
der an seinem oberen Ende montiert ist, und eine Spindelwelle 17,
an welcher ein Werkzeug 18, wie beispielsweise eine Bohrerspitze
oder eine Lochsäge, Ioslösbar nach
unten gerichtet eingebaut ist. Der Rahmen 14 hat einen
Handgriff 19 zur vertikalen Bewegung der gleitenden Platte 13.
Der Handgriff 19 dient auch als Ein/Aus-Betätigungshebel
zum Zulassen, dass eine Kupplung eine automatische Zufuhraktion
der gleitenden Platte 13 steuert.
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Die Bohr-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist im Rahmen 14 eingebaut, und ihre Betätigungsschalter
sind an der Rückseite
des Rahmens 14 angeordnet, was nicht gezeigt ist. Die Bohr-Steuervorrichtung
wird über
ein Kabel 20 angeregt und ist durch ein Kabel 21 elektrisch
mit dem Motor 16 zum Zuführen von Leistung verbunden.
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1 stellt
ein Schaltungsdiagramm der Bohr-Steuervorrichtung der vorliegenden
Erfindung dar, wobei bekannte und herkömmliche Komponenten vereinfacht
und in Blöcken
gruppiert sind. Die Bohr-Steuervorrichtung hat einen manuellen Steuerschalter 50 zum
Verbinden der Leistungsversorgung mit dem Elektromagneten und dem
elektrischen Bohrer 12. Der Steuerschalter 50 ist
von einem Rotationstyp zum Anregen des Elektromagneten und des elektrischen
Bohrers 12 in einer vorbestimmten Ablauffolge.
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Der Steuerschalter 50 hat
einen gemeinsamen Kontakt 50C, einen Aus-Kontakt AUS, einen Kontakt 50A zum
Anregen des Elektromagneten als einen ersten Schalter und einen
Kontakt 50B zum Anregen des elektrischen Bohrers 12 als
einen zweiten Schalter. Das Umschalten zwischen den Kontakten wird
durch eine Drehgelenkbewegung einer Kontakteinheit 10 ausgeführt, die
bezüglich
der Dimensionen zum Verbinden mit den zwei Kontakten 50A und 50B zur
gleichen Zeit entwickelt ist. In 1 ist der
gemeinsame Kontakt 50C derart gezeigt, dass er mit dem
Kontakt 50A verbunden ist. Wenn die Kontakteinheit 10 in
Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird, kann der gemeinsame Kontakt 50C an
beide der zwei Kontakte 50A und 50B angeschlossen
werden, wie es durch die gestrichelte Linie bezeichnet ist. Der
Schalter 50 ist nicht auf den Rotationstyp beschränkt, sondern
kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, der den Elektromagneten
und den elektrischen Bohrer 12 in dieser Ablauffolge anregen
kann, und der genauer gesagt zulässt,
dass der Elektromagnet vor dem elektrischen Bohrer 12 mit
Leistung versorgt bzw. angeregt wird.
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Wenn die Bewegung der Kontakteinheit 10 des
Schalters 50 in Gegenuhrzeigerrichtung veranlasst, dass
der Kontakt 50C vom Kontakt AUS zum Kontakt 50A schaltet,
wird eine Spule 27 des in der Basis 15 montierten
Elektromagneten angeregt, was später
detaillierter erklärt
wird. Dem folgt ein Anschließen
des Kontakts 50C an den Kontakt 50B zum Starten des Motors 16 des
elektrischen Bohrers 12.
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Da die zwei Kontakte 50C und 50A des Schalters 50 aneinander
angeschlossen worden sind, wird eine Wechselausgabe der Wechselleistungsquelle 20 einer
Vollwellengleichrichtung durch eine erste Vollwellengleichrichterschaltung 23 unterzogen,
die aus einer Brückenschaltung
bestehen kann. Die Wechselleistungsquelle 22 ist auch an
die Primärseite
eines Transformators 24 angeschlossen, und eine Wechselausgabe,
die von der Sekundärseite
des Transformators 24 freigegeben wird, wird durch eine
zweite Vollwellengleichrichterschaltung 25 einer Vollwellengleichrichtung
unterzogen. Eine Konstantspannungsschaltung 26 ist zum
Erzeugen einer konstanten Spannung aus einer Gleichstromausgabe
der zweiten Vollwellengleichrichterschaltung 25 vorgesehen.
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Eine Gleichstromausgabe bzw. DC-Ausgabe der
ersten Vollwellengleichrichterschaltung 23 wird zur Spule 27 des
Elektromagneten zugeführt,
und zu einem Widerstand 28, der in Reihe zu der Spule 27 geschaltet
ist. Der Gleichstrom regt den Elektromagneten an und veranlasst,
dass der Widerstand 28 ein Potential V1 darüber entwickelt.
Das Potential V1 wird durch eine Integrierschaltung 29 geglättet und dann
durch eine Potentialuntersuchungsschaltung 30 diesbezüglich untersucht,
ob es innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs fällt oder
nicht. In Reaktion auf ein Ergebnis der Untersuchung ist die Ausgabe
der Potentialuntersuchungsschaltung 30 entweder positiv
oder negativ. Genauer gesagt ist die Ausgabe dann negativ, wenn
das Potential V1 innerhalb des zulässigen Bereichs ist. Wenn das
Potential V1 außerhalb
des zulässigen
Bereichs ist, ist die Ausgabe der Potentialuntersuchungsschaltung 30 positiv.
Die Potentialuntersuchungsschaltung 30 kann aus einer Fenster-Komparatorschaltung
aufgebaut sein, die später
unter Bezugnahme auf 3 erklärt wird.
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Der Ausgang der Potentialuntersuchungsschaltung 30 ist
an das Gate eines Thyristors 31 als zweites Schaltungselement
angeschlossen, der in Reihe zu einem Widerstand 32 geschaltet
ist. Die von der Konstantspannungsschaltung 26 ausgegebene konstante
Spannung wird zu der Reihenschaltung aus dem Thyristor 31 und
dem Widerstand 32 zugeführt.
Ein Verbindungsknoten zwischen der Anode des Thyristors 31 und
des Widerstands 32 ist an die Anode einer Diode 33 angeschlossen.
Die Kathode der Diode 33 ist an die Basis eines Umschalttransistors 35 als
erstes Schaltungselement über
einen Widerstand 34 angeschlossen.
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Der Kollektor des Transistors 35 ist
an den positiven Ausgang der zweiten Vollwellengleichrichterschaltung 25 über ein
Relais 36 angeschlossen, und der Emitter davon an den negativen
Ausgang oder ein Referenzpotential. Der Lichtempfänger 38a eines
Photokopplers 38 ist mit einem Widerstand 37 zwischen
dem positiven Ausgang der zweiten Vollwellengleichrichterschaltung 25 und
dem Gate des Thyristors 31 angeordnet.
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Der Kontakt 50B ist an den
Motor 16 des elektrischen Bohrers 12 über den
normalerweise offenen Kontakt 36a eines Relais 36 zum
Zuführen
einer Leistungsversorgung von der Wechselleistungsquelle 22 angeschlossen.
In Betrieb wird dann, wenn der Schalter betätigt wird, um zwischen den
zwei Kontakten 50C und 50A zu verbinden, das Relais 36 freigegeben
und schließt
seinen Kontakt 36a. Wenn der Schalter 50 weiter
zur nächsten
Position gedreht wird, dann verbindet er den Kontakt 50C mit 16dem Kontakt 50B,
um den Bohrmotor anzuregen.
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In einem Fall, in welchem die Spule 27 aufgebrochen
bzw. aufgetrennt oder kurzgeschlossen ist, was einen Unter- oder Überstrom
erzeugt, gelangt das Potential V1 über dem Widerstand 28 aus dem
zulässigen
Bereich heraus, um dadurch die Ausgabe der Potentialuntersuchungsschaltung 30 in Richtung
zu Positiv zu verschieben. Demgemäß wird der Thyristor 31 an
seinem Gate mit einem positiven Potential geladen und wird leitend.
Dies veranlasst, dass das Basispotential des Transistors 35 abfällt. Wenn
der Transistor 35 zu dem Aus-Zustand geschaltet wird, wird
das Relais 36 gesperrt. Schließlich wird der Kontakt 36a geöffnet, was
die Leistungsversorgung vom Motor 16 trennt.
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Der zulässige Bereich eines Referenzpotentials
wird sorgfältig
so vorbestimmt, dass das Potential V1 über den Widerstand 28 innerhalb
des zulässigen
Bereichs in einem normalen Zustand bleibt, in welchem die Spule 27 nicht
aufgetrennt oder kurzgeschlossen ist. Wenn ein Fehler in der Schaltung
der Spule auftritt und das Potential V1 aus dem zulässigen Bereich
hinausgelangt, wird die Ausgabe der Potentialuntersuchungsschaltung 30 zu
Positiv geschaltet. Genauer gesagt wird dann, wenn der Elektromagnet
nicht funktioniert, die Leistungsversorgung zum Motor 16 systematisch
abgetrennt.
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Ebenso wird dann, wenn der Lichtempfänger 38a des
Photokopplers 38 einen Lichtstrahlempfängt und einschaltet, der Thyristor 31 leitend,
und er unterbricht die Anregung des Motors 16. Der oben
angegebene Schaltungsaufbau lässt
zu, dass der Motor 16 durch die Aktion des Photokopplers 38 entregt wird.
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Der Photokoppler 38 hat
seinen Lichtemitter (oder sein lichtemittierendes Element) 38b mit
einer Reihenschaltung verbunden, die eine Gleichrichterdiode 39 und
Widerstände 40 und 41 aufweist,
so dass der Lichtemitter 38b dann Licht emittiert, wenn
er durch die Wechselleistungsquelle 22 angeregt wird. Die
Reihenschaltung ist somit über
den Kontakt 50B des Schalters 50 mit der Wechselleistungsquelle 22 verbunden.
Ein Reihenschaltungsabschnitt des Lichtemitters 38b und
des Widerstands 41 ist zu einer Kollektor/Emitter-Schaltung
eines Transistors 42 als Schalteinrichtung parallelgeschaltet.
Eine Verzögerungsschaltung 43 als
Verzögerungs-Umschalteinrichtung
ist zwischen dem Kontakt 50A des Schalters 50 und
der Basis des Transistors 42 angeschlossen. Ebenso ist
eine Diode 51 auf der Eingangsseite der Verzögerungsschaltung 43 zur
Gleichrichtung angeordnet. Zum Starten des Bohrbetriebs mit der
in 1 gezeigten Bohr-Steuervorrichtung
wird zuerst der Schalter 50 um eine Stufe in der Gegenuhrzeigerrichtung
gedreht, um zwischen den zwei Kontakten 50C und 50A eine
Verbindung herzustellen. Dies veranlasst, dass die Spule 27 den
Elektromagneten magnetisiert, der wiederum in Richtung zu einem
Werkstück
(nicht gezeigt) angezogen und an diesem gehalten wird. Gleichzeitig
wird das Relais 36 freigegeben, um seinen Kontakt 36a zu
schließen,
um zum Versorgen des Motors 16 mit der Quellenleistung
bereit zu sein. Dann wird nach einer Verzögerungszeit, die durch die
Verzögerungsschaltung 43 bestimmt wird,
die Basis des Transistors 42 mit einer Vorspannung in Durchlassrichtung
geladen. Wenn der Schalter 50 um eine Stufe weiter gedreht
wird, um zwischen dem Kontakt 50C und dem Kontakt 50B eine Verbindung
zu schließen,
startet der Motor 16 ein Drehen, so dass der Bohrbetrieb
beginnt. Zu dieser Zeit ist der Transistor 42 leitend und
bleibt der Lichtemitter 38b des Photokopplers 38 entregt,
wobei kein Licht abgegeben wird.
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Wenn die Leistungsversorgung aufgrund
eines elektrischen Fehlers, wie beispielsweise eines Leistungsausfalls,
zufällig
unterbrochen wird und sie dann während
des Bohrbetriebs wiedergewonnen wird, bleibt die Verbindung des
Kontakts 50C mit den zwei Kontakten 50A und 50B im
Schalter 50, um dadurch den Lichtemitter 38b des
Photokopplers 38 anzuregen, bevor zugelassen wird, dass
die Verzögerungsschaltung 43 die
Vorspannung in Durchlassrichtung zu der Basis des Transistors 42 zuführt. Wenn
der Lichtempfänger 38a Licht
vom Lichtemitter 38b empfängt und veranlasst, dass der
Photokoppler 38 leitend wird, wird die Vorspannung in Durchlassrichtung
zum Gate des Thyristors 31 übertragen, welcher wiederum
leitend wird. Demgemäß wird der Transistor 35 an
seiner Basis mit einem niedrigen Pegel des Potentials geladen und
bleibt nichtleitend. Dies hält
das Relais 36 geöffnet,
wodurch damit fortgefahren wird, den Motor 16 zu entregen.
Als Ergebnis wird der elektrische Bohrer 12 von einer plötzlichen
Aktivierung abgehalten, nachdem der Leistungsfehler eliminiert ist.
Der Thyristor 31 bleibt leitend, wenn er einmal zu seinem
leitenden Zustand geschaltet ist. Es ist somit zum erneuten Starten
des Bohrbetriebs nötig,
dass der Schalter 50 zu der Anfangsposition zurückgebracht
wird, um die Leistungsversorgung zu trennen, und dann umgeschaltet
wird, um den Kontakt 50A und den Kontakt 50B in
einer Ablauffolge zu verbinden.
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Nun wird die Potentialuntersuchungsschaltung 30 detaillierter
erklärt.
Gemäß 3 weist die Potentialuntersuchungsschaltung 30 einen
ersten und einen zweiten Komparator 44 und 45 auf.
Das Ausgangspotential der Integrierschaltung 29 oder ein Durchschnittswert
des Potentials V1 wird zum positiven Eingang des ersten Komparators 44 und
zum negativen Eingang des zweiten Komparators 45 zugeführt. Der
negative Eingang des ersten Komparators 44 und der positive
Eingang des zweiten Komparators 45 werden mit einem Referenzpotential
für eine obere
Grenze VH und einem Referenzpotential für eine untere Grenze VL geladen,
die jeweils durch eine Kombination aus der Konstantspannungsschaltung 26 und
ihren jeweiligen variablen Widerständen 46 und 47 bestimmt
werden. Die zwei Komparatoren 44 und 45 sind an
ihren Ausgängen
an die Anoden von Dioden 48 bzw. 49 angeschlossen.
Die Kathoden der Dioden 48 und 49 sind dann an
das Gate des Thyristors 31 angeschlossen.
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Die Referenzpotentiale VL und VH
sind so bestimmt, dass dann, wenn das Potential V1 innerhalb des
zulässigen
Bereichs (zwischen VH und VL) ist, beide Ausgänge der zwei Komparatoren 44 und 45 negativ
sind, während
dann, wenn es außerhalb des
zulässigen
Bereichs ist, einer der zwei Komparatorausgänge zu Positiv geschaltet ist.
Dies lässt
zu, dass das Potential V1 außerhalb
des zulässigen
Bereichs ist, wenn ein Fehler, z. B. eine Trennung oder ein Kurzschluss,
in der Spule 27 des Elektromagneten auftritt, und das Relais 36 und
den Motor 16 gesperrt zu halten.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung bleibt, nachdem der Bohrbetrieb durch einen Leistungsfehler
unterbrochen ist, selbst wenn die Leistungsquelle sich wieder erholt,
das Relais 36 gesperrt, um das Relais und den Motor 16 nicht
mit Energie zu versorgen, bis nicht der Schalter 50 rückgesetzt
wird. Ebenso bleibt das Relais 36 dann, wenn die Spule 27 eine
Schwierigkeit hat, gesperrt, bevor die Schwierigkeit an der Spule 27 eliminiert
ist. Die vorliegende Erfindung ist auf entweder einen Einzel- oder
Doppelspulentyp (bei welchem zwei Spulen parallel geschaltet sind)
der Spule 27 anwendbar. Im Fall des Doppelspulentyps kann
ein Auftreten eines elektrischen Fehlers, z. B. eine Auftrennung
oder ein Kurzschluss, in einer der zwei Spulen einen kombinierten
Widerstand der zwei Spulen variieren. Dieselbe Ak tion eines Reagierens
auf den Fehler wird durch Bestimmen der zwei Grenzpotentiale VH
und VL zu solchen Werten erwartet, dass eine Änderung bezüglich des kombinierten Widerstands
veranlasst, dass das Potential V1 außerhalb des zulässigen Bereichs
ist.
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Obwohl das obige Ausführungsbeispiel
mit einer Kombination aus einer ersten Schaltung zum Entregen des
Motors 16 auf ein Auftreten eines Fehlers in der Spule 27 hin
und einer zweiten Schaltung zum derartigen Beschränken des
Motors 16, dass er unerwartet angetrieben wird, nachdem
der Bohrbetrieb durch irgendeinen elektrischen Fehler unterbrochen
ist, wie z. B. einen Leistungsfehler oder ein Ausstöpseln, und
dann der elektrische Fehler behoben wird, ist dies keine Beschränkung. Irgendeine
der zwei Schaltungen kann unabhängig
zum Bereitstellen entsprechender Vorteile verwendet werden.
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Der Photokoppler 38 kann
durch ein Relais ersetzt werden. Das Relais ist an seiner Spule
anstelle des Lichtemitters 38b des Photokopplers 38 an den
Widerstand 41 angeschlossen, und an seinem normalerweise
offenen Kontakt anstelle des Lichtempfängers 38a an den Widerstand 37.
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Obwohl die zwei Vollwellengleichrichterschaltungen 23 und 25 jeweils
für zwei
der Gleichleistungsversorgungen in 1 vorgesehen
sind, können
sie durch eine einzige gemeinsame Gleichleistungsquelle ersetzt
werden, die auch die Verzögerungsschaltung 43 mit
Energie versorgen kann.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Wie es oben aufgezeigt ist, lässt die
vorliegende Erfindung zu, dass der Betrieb des Bohrmotors verhindert
wird, wenn die Spule eines Elektromagneten eine Schwierigkeit hat,
wie beispielsweise eine Auftrennung bzw. einen Leerlauf oder einen Kurzschluss.
Demgemäß wird der
Bohrer nur dann betrieben, wenn er sicher an einem Werkstück verankert
ist.
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Gemäß der vorliegenden Endung lässt dann, wenn
der Bohrmotor durch einen Fehler unterbrochen wird, wie beispielsweise
einen Leistungsfehler, und der Fehler dann behoben wird, nur die
Rücksetzaktion
eines Bedieners zu, dass der Motor wieder startet. Der Bohrbetrieb
wird durch eine minimale Prozedur einer Steuerung des Schalters
wieder gestartet und wird somit bezüglich sowohl der Kosteneinsparung
als auch der Betriebsfähigkeit
verbessert werden.