Brevet FR2432918A1 — publié le 19800307

L'invention concerne un montage pour le débranchement électronique en fonction du couple, destin à un tournevis à percussion à vitesse de rotation commandée entraîné par moteur électrique. Par le DE-A-NO 2 516 951, on connaît un dispositif électrique de limitation, qui est mis en marche par une impulsion de courant de mise en action ou par une impulsion de courant de percussion et qui, par un organe temporisé ou un compteur d'impulsions, émet un signal mettant fin au vissage. L'inconvénient de ce dispositif est qu'on ne peut pas utiliser une commande-supplémentaire de vitesse de rotation, surtout lorsqu'on a recours à un compteur d'impulsions, étant donné la grandeur différente des impulsions dans une commande de vitesse de rotation. En outre, la pratique montre que la hauteur des impulsions lors de la percussion diminue en fonction du temps, c'est-à-dire qu'il faut donner au compteur d'impulsions une structure sélective de façon qu'il accepte même de très petites impulsions, ce qui, lors d'un vissage comportant des impuretés, peut déjà conduire à un processus de comptage lorsque le processus de vissage se fait encore sans percussion. En outre, un inconvénient du circuit compteur d'impulsions connu est qu'avant une remise en service, il faut remettre le compteur à zéro. Lorsqu'on utilise un organe temporisé, des impuretés lors du processus de vissage conduisent, d'une part, à un débranchement trop précoce de l'outil électrique étant donné le démarrage prématuré du dispositif de limitation de temps, c'està-dire que le couple défini ntest pas atteint, et, d'autre part, dans le circuit temporisé connu, le vissage peut se poursuivre de façon indésirable si l'on ne lâche pas l'interrupteur lors de la mise au repos du relais. Enfin, lorsqu'on utilise une impulsion de courant de branchement en combinaison avec un organe temporisé, on n'obtient pas un vissage àcouple défini, étant donné les différentes longueurs de vis, ou encore la mise en place différente d'une vis, si elles ont la même longueur. L'invention a pour but de fournir un montage dans lequel une énergiide percussion dosée en vue d'un cas de vissage défini soit amenée à un tournevis à percussion à vitesse de rotation commandée, indépendamment de la mise en place de la vis, et sans que les impuretés des filets aient une influence. Selon l'invention, ce problème est résolu grâce au fait que sur des résistances de charge est prélevée une tension proportionnelle à la charge du moteur, et qui est amenée à un amplificateur en passant par un organe de retard, un circuit à diodes disposé entre l'amplificateur et un intégrateur coupant le courant pendant le processus de vissage, mais le laissant passer pendant le processus de percussion et provoquant dans l'intégrateur un processus de sommation, dont la somme finale constitue une mesure de lténergie de percussion absorbée et est transmise, sous forme de tension proportionnelle à cette énergie, à un comparateur qui, lorsque la valeur de consigne établie est dépassée, interrompt l'amenée du courant au moteur grâce à un dispositif de débranchement. Avantageusement, le montage peut être logé aussi bien dans un outil électrique que dans un bloc d'alimentation et le moteur et le système électronique peuvent fonctionner et être commandés au moyen d'un courant alternatif monophasé ou polyphasé, ce dernier pour 50 Hz et pour une plus haute fréquence de réseau. Un autre avantage du montage est qu'une fois que le tuur- nevis à percussion a été débranché par I'intermédiaire du montage, on peut, en lâchant simplement l'interrupteur et en l'enfonçant à nouveau, amorcer de façon contrôlée un nouveau cycle de travail. Un exemple d'exécution de l'invention est décrit plus précisément ci-après à propos des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma par blods du montage destiné à une tension alternative monophasée ; la figure 2 est un schéma détaillé correspondant à la figure 1 ; la figure 3 montre la caractéristique d'absorption de courant d'un tournevis à percussion, et la figure 4 montre la caractéristique de l'énergie de percussion absorbée. Comme on peut le voir par la figure 1, le moteur M1 du tournevis à percussion, auquel est incorporé un organe de réglage de vitesse de rotation DS1 , est raccordé à un réseau alternatif L1 , N par l'intermédiaire du montage électronique 10 et d'un interrupteur de réseau S1 logé dans la poignée du tournevis à percussion. Le montage électronique 10 se compose d'un bloc de tension d'alimentation 11, d'un organe de retard 12, d'un amplificateur 13, des résistances de charge RL, de la disposition de diodes 14, de l'intégrateur 15, du comparateur 16 et du dispositif de débranchement 17. Le schéma détaillé de la figure 2 montre que le fonctionnement est le suivant Si l'on ferme l'interrupteur S1, il passe, par les résistances de charge RL et le contact auxiliaire d'un relais Rel, un courant qui conduit, danses résistances de charge à une chute de tension.En même temps, par l'intermôdiaire d'un transformateur Tfl, la tension d'alimentation est engendrée dans un circuit Delon comprenant les condensateurs C1 et C2 et les diodes D1 et D2, mais cette tension est amenée avec retard à un amplificateur opérationnel P1, pour le cté positif, en passant par un transistor Trl, en vertu de la combinaison d'un potentiomètre réglable P3 et d'un condensateur C3, tandis que les amplificateurs opérationnels OP2 et OP3 reçoivent la tension sans retard. Par suite de ce retard, la chute de tension accrue, qui se produit-tout dtabord en vertu du courant de démarage dans le circuit amplificateur P1, est inhibée.Une fois que le courant de démarrage e'est amorti, la chute de tension sinusoldale engendurée dans les résistances de charge RL est amplifiée dans le circuit amplificateur OP1 conformément aux éléments insérés dans la branche de réaction comprenant une résistance R1, un potentiomètre réglable P1 et une résistance R2. L'amplificateur 13 est ajusté par l'intermédiaire du potentiomètre P1 de façon telle que la tension amplifiée, redressée par une diode D3 et régnant aux bornes d'une résistance R3 conduise, lors du courant de percussion, au claquage d'une diode Zener ZD1 tandis que le courant de vissage provoque une tension amplifiée et redressée, qui est arrêtée par la diode Zener. Si lton fait fonctionner la diode Zener en claquage, le processus de sommation commence dans l'otage intégrateur 15 comprenant un amplificateur opérationnel OP2, un condensateur C4 et une résistance R4. Stil se produit seulement une tension de claquage de courte durée, comme il est possible par exemple lors du vissage s'il existe des impuretés dans le filet, le processus d'intégration ne s'effectue pas en vertu des composants de la partie 15. Si la tension de sortie de l'intégrateur 15 devient inférieure à la valeur de consigne réglée gracie aux résistances R5 et R6 et à un potentiomètre P2, un amplificateur opérationnel OP3 branché en commutateur excite un thyristor Thl. Ce thyristor Thl devient conducteur et excite un relais Rel, ce qui fait que le moteur M1 est coupé par le contact auxiliaire de ce relais. Après débranchement de la tension d'alimentation du circuit électronique 10, le relais Rel passe au repos par l'in termédiaire de l'interrupteur S1. Bien entendu, le montage n'est pas limité au fonctionnement monophasé, on peut aussi l'utiliser dans le cas d'un courant alternatif polyphasé de 50 Hz et de plus haute fréquence, mais il faut un contact auxiliaire supplémentaire sur le relais Rel. Le montage fondamental n'est pas nonFLus limité à l'exemple d'exécution ici indiqué. La figure 3 montre les caractéristiques d'absorption de courant d'un tournevis à percussion à vitesse de rotation commandée, la courbe en tait plein du haut étant obtenue lorsque la commande à onde complète est totalement mise en action et la courbe inférieure en trait mixte lorsque cette commande est amorcée. Les courbes montrent nettement que la déviation maximale des impulsions de courant diminue avec le temps de percussion et qu'elle dépend de l'angle de retard d'allumage établi, ce qui, dans I'exécution connue utilisant un compteur d'impulsions, peut conduire aux inconvénients mentionnés plus haut. Les caractéristiques représentées par la figure 4 montrent la variation du courant intégré, qui correspond à lténer- gie de percussion lorsque le processus de démarrage est inhibé, la courbe supérieure en trait plein représentant à nouveau la commande totale et la courbe inférieure en trait mixte, la commande à onde complète seulement amorcée, dans un tournevis à percussion à vitesse de rotation commande. Cela démontre que 1'énergie absorbée, à la sortie de l'atplificateur opérationnel OP2, est une tension proportionnelle à 1'énergie. - REVENDICATIONS - 1. Montage pour le débranchement électronique en fonction du couple, destiné à un tournevis à percussion à vitesse de rotation commandée entraîné par moteur électrique, montage caractérisé en ce que sur des résistances de charge est prélevée une tension proportionnelle à la charge du moteur, et qui est amenée à un amplificateur en passant par un organe de retard, un circuit à diodes disposé entre l'amplificateur et un intégrateur coupant le courant pendant le processus de vissage, mais le laissant passer pendant le processus de percussion et provoquant dans l'intégrateur un processus de sommation, dont la somme finale constitue une mesure de lténergie de percussion absorbée et est transmise, sous forme de tension proportionnelle à cette énergie, à un comparateur qui, lorsque la valeur de consigne établie estdôpassôe, interrompt l'amenée du courant au moteur grâce à un dispositif de débranchement. 2. Montage selon la revendication l, caractérisé en ce qutil est monté dans ou sur un tournevis à percussion destiné au fonctionnement sur courant alternatif monophasé ou polyphasé, ce dernier pour 50 Hz et pour une plus haute fréquence de réseau. 3. Montage selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il est logé dans un bloc d'alimentation.