Edit v5.001 from 2005-02-14 to 2022-03-11 by AIl+MJa+SSc+FSc+HSc
Akkuschrauber
Er kann
hunderte von Schraubengängen rein und
raus schrauben.
Der Anwender kann ihn mit
einer Hand bedienen.
Seine Drehzahl ist so optimiert,
das man beobachten kann,
ob die Schraube
ordnungsgemäß
versenkt bzw. angezogen wird.
Der Krafteinsatz ist kalkulierbar und
es werden keine lebensgefährlichen Spannungen im Akkuschrauber
verwendet.
Damit können auch
Jugendliche relativ gefahrlos den ersten
Akku-Schrauber bzw. -Bohrer kennen lernen.
Bei zu hohem Krafteinsatz gibt eine Rutschkupplung ein ratterndes
Signal von sich.
Seine Handhabung wird hier erläutert und
wozu man ihn weiterverwenden kann,
wenn seine Lebensdauer überschritten ist.
Abb. 1a: Blauer Akkuschrauber 14,4V
Abb. 1b: Grüner Akkuschrauber 2,4V
Abb. 1c: Gelber Akkuschrauber 12V
Es gibt unterschiedliche Akkuschrauber-Typen für
den normalen Hausgebrauch und den Profi.
Genau so wie für die Fein- und die Leistungsmechanik.
Wählen Sie das Gerät
entsprechend seines Einsatzes aus.
Dann kann es das, in Zeit und Geld, Leisten was sie benötigen.
Was sollte Sie beim Einsatz beachten!
Abb. 1d: Schutzbrille
Regel: Schütze Dich und deine Arbeitsfähigkeit.
Bohren ist ein span abhebendes Verfahren,
das Schrauben manchmal auch.
Schütze die Augen vor entstehenden und herumfliegenden Spänen und
Splittern durch eine Schutzbrille.
Einen Bohrer kann man ersetzen, ein Auge noch nicht!
Regel: Der Krafteinsatz.
Der Mensch hat ein halbes PS und damit
mehr Kraft als er beim Bohren und
Schrauben eigentlich braucht.
Es soll weder
der Akkuschrauber,
noch der Antrieb einer Schraube,
noch ein Bohrer
gequält werden.
Regel: Die Richtung.
Wir bohren und schrauben in Achse des Akkuschraubers.
Also sollte der Akkuschrauber senkrecht
auf dem Antrieb der Schraube bzw.
auf den Eintrittspunkt des zu bohrenden Loches
stehen.
Mannesmann Art. No. 1745
Einsatz:
Abb. 1e: Haltung eines Akkuschraubers beim PC-Einsatz
In unserem PC-Bereich wird ein Akkuschrauber vom Typ,
wie in Abb. 1b zu sehen ist,
verwendet.
Diese haben i.d.R. noch keine Drehmomenteinstellung wie ihre
leistungsfähigeren Brüder.
Deshalb halten wir diesen mit 2 Fingern (Abb. 1e),
um den gewünschten Drehmoment durch unsere Handhaltung zu erreichen.
Schlägt die Schraube an,
dreht sich der Akkuschrauber automatisch aus der
Zweifingerhaltung
in den Handteller und
kann damit wieder selbst gehalten werden.
Die Kraft mit der der Akku-Schrauber bei seiner Drehgeschwindigkeit und
Masse die Schraube anschlagen lässt,
ist i.d.R. völlig ausreichend für Gehäuse,
Festplatten, Einbaukarten, Netzteile, …
Technische Daten
Akkuschrauber
260 U/min Rechts-/Linkslauf,
eingebauter Akkumulator hat 2,4 V und
Netzteil mit +3 V/300 mA.
Werkzeugbox
Sehr gut ausgestattet mit Bits von … bis …
Gelber
Einsatz: In Haus, Garten und Werkstatt, Tag f¨r Tag bis zu seinem Ende.
Abb. 1c: Gelber Akkuschrauber 12V
Das Innenleben, Demontage und Montage
Abb. 2a: Beginn der Demontage
Diese Akkuschrauber werden von den Herstellern wartungsfrei geliefert.
Für neugierige Leute,
wollen wir doch mal nachschauen was da so drin
ist.
Es ist bei einer Demontage ratsam sich
eine helle Unterlage zu wählen,
damit kann ich alle Teile gut sehen, und
eine kleine Schachtel für die Schrauben, Kugeln und
Federn mit hinzustellen.
Warum? Weil, wenn weg, dann weg und Akku-Schrauber kaputt!
Nützlich ist es auch sich zu merken oder zu notieren wo man
welche Schraube entfernt hat. Dies ist bei der späteren Montage sehr
hilfreich um die Bauteile wieder korrekt zu montieren.
Aus diesem Grunde habe ich ein weißes Blatt im Format A2 als
Unterlage gewählt.
Da kann ich auch gleich darauf schreiben.
Vorgehensweise
Ich habe die Demontage in 5 Schritte eingeteilt und durchgeführt.
1. Schritt von 5 - Das Bohrfutter
2d: Akkuschrauber, Bohrfutter, Linksgewindeschraube
In dem Bild 2b schaute ich,
bei aufgedrehtem Bohrfutterkopf,
auf die Linksgewindeschraube.
Diese muss man herausschrauben um den Bohrfutterkopf entfernen zu
können.
Eine Linksgewindeschraube wird verwendet,
damit beim Herausschrauben von Schrauben (links drehend) sich das
Bohrfutter nicht von selbst lösen kann.
Das Bohrfutter ist auf einem Rechtsgewinde befestigt.
Man beachte dabei eine Linksgewindeschraube muss rechtsrum
herausgedreht werden.
2b: Blick auf die Linksgewindeschraube
Abb. 2c: Herausgedrehte Linksgewindeschraube
Nachdem die Schraube herausgedreht wurde,
kann man den Bohrfutterkopf abschrauben.
Da sich die Innenachse mit dreht,
musste ich dies mit einem kleinen Ruck nach rechts machen.
Hat man es dann geschafft,
müsste man diese Bauteile wie links im Bild 2d vor sich haben.
Akkuschrauber, Bohrfutter und Linksgewindeschraube.
2. Schritt von 5 - Drehmomenteinstellung und Rutschkupplung
Abb. 2i: Andruckring
Abb. 2h: Bauteile von der Drehmomenteinstellung
In Abbildung 2f sieht man die Drehmomenteinstellung mit der
Fixierungsscheibe.
Diese Scheibe hält die Drehmomentseinstellung fest.
Man löst die beiden Schrauben und nimmt die Scheibe ab,
siehe Abbildung 2e.
Danach dreht man vorsichtig die Drehmomenteinstellung,
worauf sich die Zahlen befinden,
herunter.
In Abbildung 2h ist die Federmechanik der Drehmomenteinstellung zu
sehen.
Sie ist für den Andruck der Eisenkugeln auf die sich im Gehäuse
des Planeten-Getriebe befindliche Rutschkupplung verantwortlich.
Durch das Innengewinde im Ring der Drehmomentseinstellung wird der
weiße Polyamidring zur Feder hin bzw. weg bewegt.
Wenn man also die Drehmomentseinstellung auf die höchste Stufe
einstellt,
wird die Feder am stärksten auf die Eisenkugeln gedrückt.
Leider auf diesem Bild nicht zu sehen,
ist die Metallscheibe (siehe unten) welche sich zwischen Kugeln und Feder
befindet.
In diesem Arbeitsschritt entfernt man den weißen Polyamidring und die
Andruckfeder.
Die einzelnen Bauteile für die Andruckregelung der
Drehmomenteinstellung sind:
die Andruckfeder (1),
die Drehmomenteinstellung mit Innengewinde
(2),
der Polyamidring mit Außengewinde
(3),
die Fixierungsscheibe für die Drehmomenteinstellung
(4) und
der Andruckring (5).
Hier zu sehen ist die Führung und Aufnahme der Drehmomentseinstellung
inklusive Bohrfutterspindel mit Innen- (für Linksgewindeschraube) und
Außengewinde (Schnellspannbohrfutter).
Des Weiteren sieht man auch die Eisenkugeln die durch die Andruckfeder und
dem Andruckring auf die Rutschkupplung gedrückt werden.
Von diesen gibt es 16 Stück, da es 2x8 Kugeln hintereinander sind.
Die Rutschkupplung befindet sich im Gehäuse des Planeten-Getriebes und
wird weiter unten auf dieser Seite noch erläutert.
Wie man hier auch sieht fehlt schon eine von den Kugeln,
also Vorsicht beim Demontieren
diese 16 kleinen Helferlein sind sehr wichtig.
Abb. 2j: Aufnahme der Drehmomenteinstellung
Abb. 2g: Federmechanik
Abb. 2f: Entfernen der Drehmomenteinstellung
Abb. 2e: Fixierungsschrauben
3. Schritt von 5 - Die Gehäuseschalen
Demontagen der Gehäuseschalen nach dem bereits Bohrfutter
und Drehmomenteinstellung entfernt wurden sind.
Die Gehäuseschalen haben drei Aufgaben zu erfüllen.
Abb. 2k: Gehäuseschalen
Sie nehmen die Innereien wie Elektronik, den Motor und das
Planetengetriebe mit Rutschkupplung auf.
Sie übertragen die Kraft,
die von der Hand am Griff kommt,
über das Widerlager zum Bohrfutter und
weiter zu dem darin enthaltenen Werkzeug.
Sie umgeben das Innere und
schützen es vor den äußeren Einflüssen.
Die beiden Gehäuseschalen sind für die Aufnahme (Abb. 2e)
der Elektronik, des Motors und dem Planetengetriebe mit Rutschkupplung.
An welcher wiederum die Bohrfutteraufnahme befestigt ist.
Und andererseits mit Widerlager (Abb. 2f) für die
äußere Kraftübertragung.
Diese erfolgt von der Hand, über die Gehäuseschalen,
durch das Widerlager auf das Gehäuse des Planeten-Getriebes.
Das Gehäuse des Planeten-Getriebes reicht diese Kraft über das
Andrucklager auf die Bohrfutterspindel weiter.
Abb. 2l: Steuerelektronik, Motor, Getriebe und Bohrfutteraufnahme
Abb. 2m: Widerlager
4. Schritt von 5 - Das Getriebe
2n: Planetengetriebe
Abb. 2o: Rutschkupplung
Abb. 2p: Eisenkugeln
Im rechtem Bild (Abb. 2n) sind zusehen die,
Zahnräder (1) die auf
dem Planeten-Getriebeteller (4) sich
befinden.
Der Planeten-Getriebeteller
(2) mit einem zentrierten Zahnrad auf
der Rückseite.
Dieses Zahnrad kommt in die Mitte des Planeten-Getriebetellers
(4).
Der Laufring 3 für die
Planeten-Getriebeteller an ihm befindet sich auch die Rutschkupplung. Funktionsweise:
Das Zahnrad des Elektromotors befindet sich in der Mitte
der des Planeten-Getriebeteller (2).
Wenn sich dieses nun dreht bewegt es den Planeten-Getriebeteller
(2).
Dieser dreht dann den unteren Planeten-Getriebeteller,
welcher mit der Gewindespindel verbunden ist.
Hier ist die Rutschkupplung (rote Markierung) am Laufring zusehen.
Ihre Funktionsweise ist, wenn z. Bsp. die Drehmomentseinstellung auf die
Stufe 1 gestellt wird so drückt die Andruckfeder mittels des
Andruckrings die Eisenkugeln mit sehr geringer Druckkraft auf die
Rutschkupplung das diese sehr leicht über die Kugeln rutschen kann.
Wenn der Bohrer sich nun verkeilt oder die hinein zudrehende Schraube sich
im Material fest zieht, wird die entstehende Kraft auf den Laufring
übertragen und dieser fängt dann an sich zu drehen.
Dabei rutscht er über die Kugeln und der Bohrer bleibt stehen.
Man hört dann dieses klackende Geräusch.
Dies sind nun die letzten überlebenden Eisenkugeln aus dem Gehäuse
des Planetengetriebe (siehe Abb. 2j).
5. Schritt von 5 - Die Elektronik
Abb. 2q: Die Elektronik
Der Elektromotor und Gleitscheibe
(1)
wandelt die elektrische Energie vom Akku
in die mechanische Energie in Form der Rotationskraft um.
Der
Kühlkörper mit Schaltkreis
(2)
hat die Aufgabe der Pulsweitenmodulation (PWM),
weil er dabei die überschüssige Spannung in Wärme
umwandelt,
ist dieser an einem Kühlkörper befestigt.
Durch den
Umschalter für Rechts -Linkslauf
(3)
wird die Polarität am Motor geändert und
damit die Drehrichtung des Motors.
An diesem Drücker ist die
Regelelektronik zum Einstellen der Umdrehungsgeschwindigkeit
(4)
des Bohrers man kann ihn auch den "Speedregler" nennen.
An die Klammer für den Batterieanschluss
(5)
kommt die Batterie oder auch Akku genannt.
Denn ohne Saft ist nichts mit Kraft.
Beim zusammen Bauen ist es wichtig,
diese Klammer nicht zu verdrehen,
weil sonst der Pluskontakt von der Klammer am Minus Kontakt der Batterie
ist.
Der innere Kraftfluss
Abb. 2r: Der Kraftfluss
Abb. 2s: Planetengetriebe
Abb. 2t: Laufring, Gehäuse Planetengetriebe, Andruckfeder
Vom Akku, über die Elektronik, zum Motor und von dort über
das Getriebe und Drehmomentseinstellung zum Bohrfutter bzw. Werkzeug!
In Abbildung 2n sieht man die mechanische Kraftumwandlung
vom Motor bis zum Bohrfutter.
Dies ist auch die Reihenfolge der Bauteile bei der De- und Montage
vom Elektromotor (links) bis zur Linksgewindeschraube (rechts).
Gelb, von links nach rechts: Elektromotor mit Antriebszahnrad, Gleitscheibe,
ein von zwei Planeten-Getriebeteller,
Abb. 2u: Drehmomenteinstellung, Materialaufnahme
Zahnräder vom Planeten-Getriebeteller der im Gehäuse ist und
der Laufring für das Planeten-Getriebe mit Rutschkupplung.
Gelb, von links nach rechts: Elektromotor mit Antriebszahnrad, Gleitscheibe,
ein von zwei Planeten-Getriebeteller, Zahnräder vom
Planeten-Getriebeteller der im Gehäuse ist und der Laufring für
das Planeten-Getriebe mit Rutschkupplung.
Gelb von links nach rechts:
Zahnring vom Planetengetriebe, Aufnahmegehäuse für
Planetengetriebe, Druckfeder, Polyamidring,
Drehmomenteinsteller mit Stufenreglung,
Fixierungsscheibe, Schnellspannfutter, Linkgewindeschraube für die
Befestigung des Schnellspannfutters.
Die Weiterverwendung
Unser Beitrag zum Umweltschutz.
Wenn bei einem Akkuschrauber nun mal der Akku oder durch herunterfallen
das Gehäuse kaputt geht, dann muss man diesen nicht gleich in die
Mülltonne werfen.
Wir zeigen ihnen hier mal ein paar Beispiele
was man daraus noch alles machen kann.
Mit externe Stromversorgung
Abb. 3b: Innenansicht des modifizierten Akku-Gehäuses
Abb. 3a: Modifizierter Akku 14,4V/1,2Ah
Bei uns war der Akku eines 14,4V/1,2Ah Akkuschraubers verbraucht und
es existiert ein 12V-Ladegerät,
was eine entsprechende Spannung (12-13,6V) und Stromstärke (4A)
abzugeben imstande war.
Die Vorteile davon sind:
man kann mit dem Akkuschrauber viel länger arbeiten,
der Akku muss nicht mehr aufgeladen werden,
das KFZ-Batterieladegerät wird mehrfach genutzt
Der Nachteil:
die Arbeitereichweite wird durch das Kabel eingeschränkt und
man braucht Strom.
Bei diesem Ladegerät kann man Akkuschrauber mit 12,0V und 14,4V
mit Spannung und Strom versorgen.
Dazu öffnete ich den defekten Akku,
nehme die Akkuzellen heraus und entsorgt diese umweltgerecht.
Dann bohrt man ein Loch in das Akkugehäuse,
dieses muss ca. 6mm groß sein,
das ein Kabel (Abb. 3c) hindurch passt.
Das Kabel,
was verwendet wird,
muss ein 2 adriges Kabel sein,
mit möglichst einer roten (+) und schwarzen (-) Isolierung.
Wenn nun das Kabel im Gehäuse eingeführt und fixiert ist,
lötet man den schwarzen Draht am Minus Kontakt und
den roten Draht am Plus Kontakt des Akkugehäuses an.
Weil ja nun die Akkuzellen herausgenommen wurden,
braucht man ein Ersatz um den Platz auszufüllen.
In unserem Fall haben wir ein Holzstück passend gemacht und
dieses verwendet.
Dann wird das Gehäuse wieder geschlossen.
Das Kabel verbindet man dann mit dem 12V Kfz-Batterie-Ladegerät und
somit kann der Akkuschrauber wieder verwendet werden.
Der Bohrständer als neues funktionales Gehäuse
Das ist ein Beispiel was man noch machen kann wenn die Gehäuseschalen
kaputt gegangen sind.
Abb. 3d: Weiterverwendung im Bohrständer
Und so kann die Wiederverwendung aussehen.
3e: Elektronik, Motor, Getriebe und Bohrfutter
Die Vorteile davon sind:
Abb. 3c: Akkuschrauber mit defekter Gehäuseschale
mit nur einer Hand können viele Arbeitsschritte
ausgeführt werden z.B.:
die Höhe des Bohrers verändern (Hebelarm),
Umstellen der Drehrichtung (Rechts-/Linkslauf),
gerade beim Gewindeschneiden sehr wichtig und
die Bohrgeschwindigkeit regeln.
Außerdem ist die Verletzungsgefahr bei einem Akkuschrauber geringer
als bei einer Bohrmaschine. Dieser Bohrständer eignet sich dadurch
auch sehr gut für die Ausbildung.
Die Abbildung 3e zeigt die Bauteile die aus den Gehäuseschalen
herausgenommen wurden. Dabei ist die Batterie-Anschlussklammer entfernt und
durch eine Niederspannungs-Eingangsbuchse ersetzt wurden.
Dort wird später ein 12V/6A Netzteil angeschlossen.
Da die Drehmomenteinstellung so lang ist und
somit die Befestigung am Bohrständer nicht möglich wäre,
wurde diese mit einer Säge gekürzt.
Das Verbindungskabel zwischen Motor und dem Schalter muss außerdem
noch gegen ein längeres ersetzt werden.
In Abbildung 3g ist das Gehäuse was wir für den
Einbau des Schalters passend gemacht haben.
Das Gehäuse hat die Maße 95mm hoch, 45mm breit
und 35mm tief da passt alles gut rein.
Abb. 3g: Eingangsbuchse
Abb. 3h: Eingebauter Schalter
Abb. 3i: Kühlkörper mit Schaltkreis
Wenn dann alles soweit erledigt ist baut man den Schalter in das
Gehäuse ein.
Damit der Schalter bei der Betätigung nicht in das Gehäuse hinein
gedrückt wird,
wurde ein Distanzstück aus Holz verwendet.
Den Kühlkörper mit seinem Schaltkreis haben wir außen am
Gehäuse befestigt. Somit wird der elektrische Kontakt zwischen
Schaltkreis, den Kontakten des Schalters und der Eingangsbuchse verhindert.
Die Abbildung 3j ist das Loch für die Befestigung des Schalters am
Hebel des Bohrständers (siehe Abb. 3k).
Doch bevor man alles zusammenschraubt,
sollte man einen Test durchführen ob alles funktioniert.
Zuletzt befestigt man Motor, Getriebe, Drehmomenteinstellung
und Bohrfutter im Bohrständer.
Abb. 3f: Gehäuse für den Drücker
Dazu muss vorab das Bohrfutter und die Drehmomenteinstellung
abmontiert werden.
Der Spannring im Bohrständer hat standardmäßig
eine Nennweite von 43mm.
Weil der Motor vom Akkuschrauber keinen Spannhals wie eine Bohrmaschine hat,
wurde das Gehäuse vom Getriebe dazu benutzt.
Dieses hat bei unserem Akkuschrauber einen Durchmesser von 41,5mm.
Um die Nennweite an den Spannring des Bohrständers anzupassen,
kamen Reduzierringe zum Einsatz.
Nach der Befestigung im Spannring werden die Drehmomenteinstellung und
das Bohrfutter wieder montiert.
Um zu sehen ob nun auch alles funktioniert,
sollte man mal ein Loch in ein Materialstück bohren.
Aber immer daran denken "Ein Loch wird gebohrt und nicht
gedrückt".
Wenn dann alles in Ordnung ist und funktioniert,
kann das Arbeiten mit dem Bohrständer beginnen.
Abb. 3l: Arbeiten am Bohrständer
Abb. 3j: Befestigung am Hebel des Bohrständers
Auf diesem Bild sehr schön zuerkennen wie ein
Mitarbeiter mit einer Hand am Hebel die Höhe des Bohrers regelt und
den Schalter für die Geschwindigkeit mit Umschalter für den
Rechts-/Linkslauf betätigt.
Mit der anderen Hand kann er das Werkstück festhalten und
seine Arbeit ausführen. Also dann viel Spaß und gutes Gelingen!
Was wurde verwendet?
Abb. 3k: Einspannen des Motors in den Bohrständer
Gehäuse für die Elektronik mit M3-Befestiegungsschraube,
Zugentlastung am Kabelausgang, Distanzstück zum Einklemmen des
Schalters und Niederspannungsbuchse 2,1mm für den Stromanschluss.
