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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug mit einem Kabelverbinder,
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
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Stand der
Technik
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Gattungsgemässe Kabelverbinder
für Elektrowerkzeuge,
insbesondere für
handgeführte
Elektrowerkzeuge, wie z. B. Bohr-, Meisselhämmer, Schleifmaschinen, etc.,
weisen einen Grundkörper auf,
in dem zwei elektrisch leitende Führungshülsen, z. B. aus Metall, zur
Aufnahme von einem elektrischen Leiter angeordnet sind und an dem
zumindest eine Festlegeeinrichtung zur Festlegung des elektrischen
Leiters in der Führungshülse vorgesehen
ist. Mittels des Kabelverbinders können einfach die intern im
Elektrowerkzeug angeordneten elektrischen Leiter mit einem mehrere
elektrische Leiter aufweisenden Netzkabel verbunden werden. Über das Netzkabel
ist das Elektrowerkzeug mit einer Versorgungsquelle, wie einem Stromversorgungsnetz
oder einem Generator, verbindbar.
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In
vielen Elektrowerkzeugen sind Elektroniken zur Steuerung des Elektrowerkzeugs
vorgesehen, die gegen transiente Überspannungen aus der Versorgungsquelle
z. B. durch eine in der Elektronik angeordnete Überspannungs-Schutzeinrichtung, beispielsweise
in Form eines Überspannungsableiters,
zu schützen
sind. Als Überspannungsableiter kommen
z. B. so genannte Varistoren zur Anwendung, die allfällige Spannungsspitzen
kurzschliessen und die überschüssige Energie
abbauen.
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Ist
die Elektronik jedoch dauerhaft hohen Spannungen ausgesetzt, erwärmt sich
der Varistor derart stark, dass er sich selbst zerstört und die
Elektronik Schaden nimmt und ausgetauscht werden muss. Da die Elektronik
in den Elektrowerkzeugen und insbesondere in handgeführ ten Elektrowerkzeugen
eine teure Baugruppe darstellt besteht ein Bedürfnis nach einer Verbesserung.
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Aus
der
US 4,306,264 A ist
bei einem handgeführten
Elektrowerkzeug bekannt, der Elektronik einen separaten Netzfilter
mit einer Überspannungs-Schutzeinrichtung
vorzulagern. Nimmt die Überspannungs-Schutzeinrichtung
bei Überspannungen
Schaden, muss nur der separate Netzfilter des Elektrowerkzeugs ausgewechselt
werden, dessen Herstellungskosten unter den Herstellungskosten für die Elektronik
liegen. Gerade bei einer Verwendung des Elektrowerkzeugs auf einer
Baustelle jedoch treten immer wieder Überspannungen aus der Versorgungsquelle
auf, die den separaten Netzfilter und somit das Elektrowerkzeug
beschädigen
können.
Dadurch fallen auch die Kosten für
den separaten Netzfilter und für
das Auswechseln desselben über
die Nutzungsdauer des Elektrowerkzeugs langfristig ins Gewicht.
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Aus
der
DE 43 42 635 A1 ist
ein auf einen elektrischen Stecker aufschiebbare oder an diesem anklebbare Überspannungs-Schutzeinrichtung
für Netzspannungen
von etwa 115- bis 120-Volt-Wechselspannung in Form eines Varistors
bekannt. An den Steckerstiften auftretende Überspannungen werden durch
Kurzschluss abgeleitet, so dass Spannungsspitzen ein zu schützendes
und über
den Stecker gespeistes Elektrowerkzeug nicht erreichen können. Nachteilig
an dieser Lösung
ist, dass für
eine einwandfreie, sichere Verbindung zwischen dem Stecker und der
Steckdose, ohne eine spezielle Ausgestaltung derselben, die Überspannungs-Schutzeinrichtung
nur sehr dünn
ausgeführt
werden kann. Dadurch wird diese Überspannungs-Schutzeinrichtung bereits
bei geringen Überspannungen
zerstört.
Zwar ist die bekannte Überspannungs-Schutzeinrichtung einfach
auswechselbar, doch kann infolge der entstehenden Wärme der
Stecker sowie auch die Steckdose Schaden nehmen. Wird die Überspannungs-Schutzeinrichtung
dagegen dicker und damit resistenter gegen auftretende Überspannungen
ausgebildet, sind zur Sicherstellung der mechanischen und elektrischen
Verbindung zwischen dem Stecker und der Steckdose konstruktive Massnahmen
an dem Stecker und/oder an der Steckdose erforderlich.
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Darstellung
der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine einfache Baugruppe zum Schutz Elektrowerkzeugs
vor Überspannungen
zu schaffen, die eine geringe Anzahl auszutauschender Teile umfasst
und kostengünstig herstellbar
ist.
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Die
Aufgabe ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Gemäss der Erfindung
ist der Kabelverbinder mit einer Überspannungs-Schutzeinrichtung
vorgesehen.
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Die Überspannungs-Schutzeinrichtung
als spannungsbegrenzendes Element ist im oder an dem z. B. aus Kunststoff
gefertigten Grundkörper
des Kabelverbinders vorgesehen, wobei sie mit den metallischen Führungshülsen in
Verbindung steht. Sind die Festlegeeinrichtungen des Kabelverbinders
als elektrisch leitende Teile, beispielsweise als Schrauben, ausgebildet,
so kann die Überspannungs-Schutzeinrichtung
mit diesen in Kontakt stehen. Der Kabelverbinder kann beispielsweise
im Bereich der elektrischen Leiter der Versorgungsleitung beziehungsweise
an den Festlegeeinrichtungen, welche die elektrischen Leiter in
den Führungshülsen festlegen,
angeordnet sein. Vorteilhaft ist der Kabelverbinder in dem Elektrowerkzeug
bei der Schnittstelle zwischen den elektrischen Leitern der Versorgungsleitung
und der innerhalb des Gehäuses
des Elektrowerkzeugs angeordneten Leitern vor der Elektronik angeordnet. Wird
die Überspannungs-Schutzeinrichtung
im Betrieb zerstört,
muss lediglich der beschädigte
Kabelverbinder gegen einen neuen erfindungsgemässen Kabelverbinder ausgetauscht
werden. Mit dem erfindungsgemässen
Kabelverbinder wurde eine einfache Baugruppe als Schutz vor Überspannungen
geschaffen, die wenige Teile umfasst, kostengünstig herstellbar sowie einfach
montierbar ist.
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Vorzugsweise
ist die Überspannungs-Schutzeinrichtung
an einer als Kabelverbinder ausgebildeten Lüsterklemme vorgesehen. Lüsterklemmen
stellen eine bewährte
Ausführungsform
eines Kabelverbinders dar und sind einfach sowie kostengünstig herstellbar.
Vorteilhaft ist die Überspannungs-Schutzeinrichtung
an der Lüsterklemme
auf der Seite der Festlegeeinrichtungen zu Festlegung der elektrischen
Leiter in der Führungshülse angeordnet.
Anstelle einer Schraube kann als Festlegeeinrichtung auch eine Klemmvorrichtung
oder eine durch den elektrischen Leiter aufweitbare Haltevorrichtung
Anwendung finden.
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Bevorzugt
ist die Überspannungs-Schutzeinrichtung
ein Varistor, der beispielsweise einen Körper aus Metalloxid-Varistormaterial
aufweist. Anstelle eines Varistors kann z. B. ein Funkentstörkondensator die Überspannungs-Schutzeinrichtung
bilden.
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Vorzugsweise
ist die Überspannungs-Schutzeinrichtung
als SMD-Bauteil ausgebildet. Die Abkürzung SMD bedeutet in diesem
Zusammenhang „Surface
Mounted Device" und
bedeutet, dass es sich um ein Oberflächen-montierbares Bauteil handelt,
welches einen geringen Platzbedarf und ein geringes Gewicht aufweist
sowie durch den Wegfall von Anschlussdrähten einfach an dem Kabelverbinder
montierbar ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist die Überspannungs-Schutzeinrichtung
mit den Führungshülsen direkt
und/oder indirekt über
die Festlegeeinrichtungen verdrahtet, was eine einfache Herstellung
des erfindungsgemässen
Kabelverbinders auch mit einfachen Herstellungs-Vorrichtungen ermöglicht.
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Bevorzugt
ist die Überspannungs-Schutzeinrichtung über eine
Festhalteeinrichtung an dem Kabelverbinder festgelegt, so dass bei
einer Festlegung der Überspannungs-Schutzeinrichtung
an einer Aussenseite des Kabelverbinders diese während der Lagerung oder bei
der Montage des Kabelverbinders beziehungsweise des Elektrowerkzeugs
nicht von dem Kabelverbinder geschoben werden kann. Vorzugsweise
ist die Festhalteeinrichtung für
die Überspannungs-Schutzeinrichtung
ein an dem Kabelverbinder angeordnetes Federelement, das die Überspannungs-Schutzeinrichtung
lösbar
an dem Kabelverbinder fixiert. In einer alternativen Ausführung ist an
dem Kabelverbinder eine Führung
im Kunststoffkörper
ausgebildet, in welcher die Überspannungs-Schutzeinrichtung
direkt oder über
ein Führungsteil
der Überspannungs-Schutzeinrichtung
an dem Kabelverbinder festlegbar ist.
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Aus
der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich
weitere vorteilhafte Ausführungsformen
und Merkmalskombinationen der Erfindung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Teilansicht eines erfindungsgemässen
handgeführten
Elektrowerkzeugs mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Kabelverbinders;
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2 den
in 1 dargestellten Kabelverbinder in einer Seitenansicht;
und
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3 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemässen
Kabelverbinder in einer Aufsicht.
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Grundsätzlich sind
in den Figuren gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung
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Das
in 1 gezeigte handgeführte Elektrowerkzeug 1 wird über die
Versorgungsleitung 2 mit elektrischer Energie versorgt,
wobei die Versorgungsleitung 2 zwei elektrische Leiter 3 und 4 aufweist. Über den
Kabelverbinder 11 sind die elektrischen Leiter 3 und 4 der
Versor gungsleitung 2 mit den intern im Gehäuse 5 angeordneten
elektrischen Leitern 6 und 7 verbunden.
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Der
in 2 im Detail dargestellte Kabelverbinder 11 ist
als Lüsterklemme 12 ausgebildet,
die einen Grundkörper 13 aus
Kunststoff, zwei in dem Grundkörper 13 angeordnete,
elektrisch leitende Führungshülsen 14 zur
Aufnahme der elektrischen Leiter 3, 4 bzw. 6, 7 und
zwei Festlegeeinrichtungen 15 in Form von elektrisch leitenden
Schrauben 16 zur Festlegung der elektrischen Leiter 3, 4 bzw. 6, 7 in der
Führungshülsen 14 aufweist.
Der Kabelverbinder 11 ist mit einer Überspannungs-Schutzeinrichtung 21 versehen,
die einen Varistor 22 umfasst. Die Überspannungs-Schutzeinrichtung 21 ist über die
Festlegeeinrichtungen 15 indirekt mit den Führungshülsen 14 verdrahtet.
Des Weiteren ist die Überspannungs-Schutzeinrichtung 21 mittels
einer Festhalteeinrichtung 17 in Form eines an dem Kabelverbinder angeordnetes
Federelement 18 an dem Kabelverbinder 11 festgelegt.
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Das
in der 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines Kabelverbinders 31 entspricht
im Wesentlichen dem in 1 und 2 dargestellten Kabelverbinder 11,
der wie dieser als Lüsterklemme 32 ausgebildet
ist. Der Kabelverbinder 31 weist einen Grundkörper 33,
zwei in dem Grundkörper 33 angeordnete,
elektrisch leitende Führungshülsen 34 zur Aufnahme
der elektrischen Leiter 3, 4 bzw. 6, 7 und zwei
Festlegeeinrichtungen 35 in Form von elektrisch leitenden
Schrauben 36 zur Festlegung der elektrischen Leiter 3 und 4 in
den Führungshülsen 14 sowie zwei
weitere Festlegeeinrichtungen 39 in Form von Schrauben 40 zur
Festlegung der elektrischen Leiter 6 und 7 in
den Führungshülsen 14 auf.
Der Kabelverbinder 31 ist mit einer Überspannungs-Schutzeinrichtung 41 versehen.
Die Überspannungs-Schutzeinrichtung 41 umfasst
einen Varistor 42, der als SMD-Bauteil 42 ausgebildet
ist und über
die Festlegeeinrichtungen 35 allfällige transiente Überspannungen
kurzschliesst, wobei eine Beschädigung
des Elektrowerkzeugs verhindert wird.