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Von einem wechselstromgespeisten Motor betriebenes schutzisoliertes Handwerkzeug
Die Erfindung betrifft ein von einem wechselstromgespeisten Motor betriebenes schutzisoliertes Handwerkzeug mit einem im Gehäuse angeordneten Netzschalter und einem für mindestens zwei Drehzahlen vorgebbÅaren Drehzahlgeber, von dem ein steuerbares Halbleiterventil-Stellglied des Motors abhängt, wobei bei einer Stellung des Drehzahlgebers das Halbleiterventil-Stellglied zur Speisung des Motors mit voller Netzspannung überbrückt wird.
Es sind elektromotorisch angetriebene, schutzisolierte Handwerkzeuge bekannt, bei welchen durch schaltbare, mechanische Getriebe zwei oder mehrere Antriebsdrehzahlen eingestellt werden können.
Auch kennt man elektromotorisch angetriebene, schutzisolierte Handwerkzeuge, welche durch angezapfte Magnetfeldwicklungen eine Stufung der Drehzahl ermöglichen. Ein drittes bekanntes Verfahren zur Änderung der Abtriebsdrehzahl ist die Verwendung von elektronischen Bauteilen zur stufenlosen Verstellung der am Motor anliegenden Spannung und somit der Motor-und Abtriebsdrehzahl.
Der Nachteil des bekannten, elektromotorisch angetriebenen, schutzisolierten Handwerkzeuges mit schaltbarem, mechanischem Getriebe besteht darin, dass die gewünschte Drehzahl im allgemeinen nur im Stillstand oder beim Auslaufen des Motors eingestellt werden kann. Ausserdem sind diese Getriebe aufwendig in der Herstellung und im Unterhalt sowie durch ihren hohen Gewichtsanteil bei Handwerkzeugen unerwünscht.
Diese Nachteile des schaltbaren Mehrganggetriebes können durch die Anwendung der bekannten Drehzahlstufung mit Hilfe der angezapften Magnetfeldwicklung weitgehend vermieden werden. Ein Nachteil hiebei besteht jedoch darin, dass die Wicklungen für Elektromotoren mit und ohne angezapfte Magnetfeldwicklungen ungleich werden. Dies widerspricht den Forderungen einer modernen Fertigung, welche grosse Serien für rationelle Herstellungsmethoden fordert. Die Vielzahl der elektrischen Leitungen zwischen Magnetfeldwicklungen und Drehzahl-Umschalter macht die Montage schwieriger und das Elektrowerkzeug störanfälliger.
Eine bekannte stufenlose Drehzahlverstellung mit Hilfe bekannter elektronischer Bauelemente kann in verschiedenen Fällen zu einer befriedigenden Lösung beitragen, jedoch muss hiebei von der Bedienungsperson die gewünschte Drehzahl meist nach eigener Erfahrung eingestellt werden.
Empfindliche Hilfsmittel, besonders zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstoffen, können durch falsch eingestellte Drehzahlen leicht zerstört werden. Auch das elektromotorisch angetriebene Handwerkzeug kann Schaden leiden, nämlich dann, wenn fälschlicherweise eine solch niedrige Drehzahl gewählt wurde, dass die Motorerwärmung infolge des geforderten grossen Drehmomentes bei zu geringer Motor-und somit Lüfterflügeldrehzahl unzulässig hoch wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angeführten Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden, die Einstellbarkeit der Drehzahlen zu verbessern, Bedienungsfehler bezüglich der Drehzahlwahl weitgehend zu beseitigen sowie die Handwerkzeuge vielseitiger und universeller einsetzbar zu machen.
Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass der als Steuerstufe des Halbleiterventils zur
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Herabsetzung der Motorspeisespannung vorgesehene Drehzahlgeber als mindestens zwei Raststellungen aufweisender Stufenschalter ausgebildet und der gesamte Drehzahlbereich über diese Raststellungen einstellbar ist.
Dabei wird davon ausgegangen, dass der Elektromotor des Handwerkzeuges für nur eine bestimmte Nennspannung ausgelegt ist und bei dieser eine zugehörige Drehzahl besitzt. Durch Verstellen des vom Stufenschalter steuerbaren Halbleiterventils wird die am Motor anliegende Spannung und hiemit auch die Drehzahl des Motors in Stufen verändert. Mit Hilfe dieser einfachen Schaltung ist es möglich, elektromotorisch angetriebene, schutzisolierte Handwerkzeuge trotz eines nur einfachen, nicht schaltbaren Getriebes universell einsetzbar zu machen und ausserdem besonders gewichtsarm sowie betriebssicher herzustellen.
Ausführungen der Erfindung sind im folgenden näher beschrieben. Die Prinzip-Schaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 bis 3 ein Elektrowerkzeug mit Netzschalter, Stufenschalter, Halbleiterventil und Motor ; Fig. 4 ein Elektrowerkzeug mit zusammengebautem Netzschalter und Stufenschalter ; Fig. 5 ein Elektrowerkzeug mit ausserhalb des Gehäuses liegendem Stufenschalter und Halbleiterventil.
Gemäss Fig. 1 ist ein Netzschalter-l-im Handgriff eines Elektrowerkzeuges untergebracht, davon unabhängig ein Stufenschalter --2-- mit der Möglichkeit einer direkten elektrischen Verbindung zwischen einem Motor-4-und dem Netzschalter --1--. Ein Halbleiterventil --3-- wird in jenen Fällen vom Betriebsstrom durchflossen, in welchen niedrigere Drehzahlen als die der Netzspannung entsprechenden, gewünscht werden.
Fig. 2 zeigt eine Schaltung ähnlich Fig. l, jedoch mit einem veränderten Stufenschalter-2--.
Der Betriebsstrom fliesst bei dieser Anordnung in jeder Stellung des Stufenschalters über das Halbleiterventil-3-zum Motor-4-.
Die Schaltung gemäss Fig. 3 lässt als Besonderheit einen Stufenschalter-2-erkennen, welcher für einen Teil des Drehzahlbereiches stufenlos, für einen weiteren Teil die Drehzahl in Stufen zu verändern gestattet.
Fig. 4 zeigt ein einpoliges Prinzip-Schaltschema mit den bekannten Bauteilen dargestellt, jedoch Netzschalter --1-- und Stufenschalter --2-- zu einer Einheit zusammengebaut.
Fig. 5 zeigt ebenfalls ein einpoliges Prinzip-Schaltschema mit Stufenschalter --2-- und Halbleiterventil--3--, die jedoch ausserhalb des Elektrowerkzeuggehäuses bzw. Handgriffes angeordnet sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Von einem wechselstromgespeisten Motor betriebenes schutzisoliertes Handwerkzeug mit einem im Gehäuse angeordneten Netzschalter und einem für mindestens zwei Drehzahlen vorgebbaren Drehzahlgeber, von dem ein steuerbares Halbleiterventil-Stellglied des Motors abhängt, wobei bei einer Stellung des Drehzahlgebers das Halbleiterventil-Stellglied zur Speisung des Motors mit voller
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Halbleiterventils (3) zur Herabsetzung der Motorspeisespannung vorgesehene Drehzahlgeber (2) als mindestens zwei Raststellungen aufweisender Stufenschalter ausgebildet und der gesamte Drehzahlbereich über diese Raststellungen einstellbar ist.
2. Handwerkzeug mit zumindest zwei einstellbaren Drehzahlen bzw. Drehzahlbereichen nach