DE1463594B2 - Vorrichtung zur drehzahlsteuerung eines in einem motorwerk zeug angeordneten gleichstrom oder einphasenwechselstrom reihenschlussmotor - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung .. . . Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung wird zur Drehzahlsteuerung eines im Gehäuse eines von durch einfaches Verstellen des Steuergliedes mit Hand bedienbaren Motorwerkzeugs angeordneten einem Finger der das Werkzeug haltenden Hand Gleichstrom- oder Einphasenwechselstrom-Reihen- eine lineare Drehzahlverstellung praktisch ohne Verschlußmotors, der über einen mit Hilfe eines im 5 luste und ohne einen über das normale Maß hinaus-Motorwerkzeug angeordneten, von Hand einstell- gehenden Leistungsabfall bei Last erreicht,
baren Ohmschen Widerstand steuerbaren Thyristors Wenn das Motorwerkzeug mit einem das elektrimit einer Wechselstromquelle verbunden ist. sehe Steuersystem enthaltenden Hohlgriff ausgestat-

Es sind derartige Vorrichtungen zur Drehzahl- tei ist, ist das Steuerglied vorzugsweise ein an sich

Steuerung bekannt (französische Patentschrift io bekannter Drücker, der im Hohlgriff geführt ist und

1 275 550), bei welchen mittels einer gesonderten . mit einem Einstellglied des Ohmschen Widerstandes Einstellvorrichtung eine gewünschte Drehzahl am mechanisch verbunden ist. Dabei kann der Drücker Werkzeug eingestellt werden kann, mit welcher dann eine längliche in seiner Bewegungsrichtung sich erüber einen bestimmten Zeitraum gearbeitet wird. Bei streckende, am Innenende offene Blindöffnung aufdiesen Vorrichtungen ist es jedoch nicht möglich, 15 weisen, in welcher der mit einem Ende am Hohlgriff während eines Arbeitsganges die Drehzahl mit nur angebrachte langgestreckte Ohmsche Widerstand vereiner Hand beliebig zu verändern, ein Vorgang, der schiebbar ist, wobei das Einstellglied des Ohmschen z. B. beim Anbohren von harten Flächen ohne Kör- Widerstandes in der Blindöffnung liegt und mit dem ner bei Handbohrmaschinen oder beim Einsetzen Drücker verbunden ist.

und Anziehen von Schrauben von wesentlicher Be- 20 Um die Steuerschaltung bei Höchstdrehzahl zu

deutung ist. entlasten, kann dem Steuerglied ein von diesem in

Es ist ferner ein Werkzeugantrieb, insbesondere seiner Betätigungsendstellung zu schließender, den

für ein Handrührgerät, bekannt (USA.-Patentschrift Thyristor überbrückender Schalter zugeordnet sein.

2 609 525), bei welchem durch ein Steuerglied, ahn- Durch diese Anordnung ist es möglich, die erfinlich einem Einschaltdrücker von Handbohrmaschi- 25 dungsgemäße Steuervorrichtung so kompakt auszunen, in Abhängigkeit vom Betätigungsweg ein Wider- bilden, daß der benötigte Platz etwa dem von einem stand verändert wird, der dem Motor vorgeschaltet üblichen Betätigungseinschalter an Elektrowerkzeuist und der eine stufenlose Drehzahlregelung ermög- gen benötigten Platz entspricht und keine wesentliche licht. Diese bekannte Anordnung arbeitet jedoch mit Änderung der gebräuchlichen Form des Elektroerheblichen Verlusten und einem entsprechend 30 Werkzeuges erforderlich ist.

großen Wärmeanfall und ist daher für Motorwerk- Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

zeuge mit größerer Leistungsaufnahme nicht ver- Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher er-

wendbar, da sich dabei erhebliche Schwierigkeiten in . läutert. In den Zeichnungen zeigt

der Abführung der Wärme ergeben würden. Diese. . F i g. 1 das Schaltschema einer Ausführungsform

bekannte Anordnung ist lediglich geeignet, um in 35 der erfindungsgemäßen Drehzahlsteuervorrichtung,

einem kurzen Zeitraum die Drehzahl stufenlos bis und

aui die Höchstdrehzahl des Motors zu beschleunigen Fig. 2 einen Schnitt durch den Handgriff einer

und dann mit dieser durch das Gerät festgelegten Bohrmaschine oder eines ähnlichen Elektrowerkzeu-

Höchstdrehzahl über einen längeren Zeitraum zu ges mit der im Handgriff angeordneten Steuervorrich-

arbeiten. Bei Motorwerkzeugen besteht dabei im 40 tung. ^;

Gegensatz zu einem Rührwerksantrieb noch der Zwei Stromleitungen 10 und 11 leiten Strom von

Nachteil, daß bei geringer Drehzahl die Leistungs- einer Wechselstromquelle 117 mit üblicher Netzfre-

aufnahme wesentlich größer als bei hoher Drehzahl quenz und Spannung über die Steuervorrichtung zu

ist. einem Gleichstrom-. oder Einphasenwechselstrom-

Es sind ferner Thyristor-Schaltungen für eine be- 45 ■ Reihenschlußmotor 12 mit Feldwicklung 13 und

liebige elektrische Last bekannt (Zeitschrift »Direct Ankerwicklung 14.

Current«, September 1963, S. 245), welche an sich Zur Steuerung der Stromversorgung für den Moeine verlustlose stufenlose Drehzahleinstellung er- tor 12 ist ein Thyristor 15 in Reihe mit dem Motor möglichen. Bei diesen bekannten Schaltungen- , 12 geschaltet. Der Thyristor 15 weist eine Anode 16, ergeben sich jedoch in der Regel Schwierigkeiten so eine Kathode 17 und eine Steuerelektrode 18 auf.
durch Leistungsabfall bei Belastung oder durch nicht- Sollen beide Halbwellen des Wechselstromes bei lineare Steuerkennlinien. der zwischen den Leitungen 10, 11 vorhandenen

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Auf- Spannung dem Motor 12 zugeführt werden, so kann gäbe, eine verlustarme stufenlose Drehzahlsteuerung , . ein Schalter 19 geschlossen werden, der im Nebenfür ein Motorwerkzeug vom Stillstand bis zu einer 55 Schluß mit dem Thyristor 15 liegt, so daß, wenn die-Höchstdrehzahl mittels Einhandbedienung zu schaf- ser Schalter geschlossen ist, der Motor 12 unmittelfen. Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Vor- bar an den Leitungen 10 und 11 liegt,
richtung der eingangs genannten Art dadurch er- Um zu erreichen, daß der Thyristor 15 in einer reicht, daß der Ohmsche Widerstand durch ein Halbperiode des Wechselstromes leitend wird, liegt Steuerglied einstellbar ist, das während des Betriebs 60 eine Diode 20 zwischen der Steuerelektrode 18 und ständig unter der Einwirkung einer das Motorwerk- einer Leitung 21 zwischen einem Kondensator 22 zeug haltenden Bedienungsperson steht, daß der und einem Ohmschen Widerstand 23, wobei der Ohmsche Widerstand in Reihe mit einem Konden- Kondensator 22 mit der Kathode 17 des Thyristors sator parallel zur Anoden-Kathoden-Strecke des 15 verbunden ist, während der Ohmsche Widerstand Thyristors angeordnet ist und daß die Leitung zwi- 65 23 mit der Anode 16 des Thyristors 15 verbunden ist. sehen dem Ohmschen Widerstand und dem Konden- Ein Begrenzungswiderstand 24 ist zwischen der Leisator über eine Diode mit der Steuerelektrode des tung 21 und dem Ohmschen Widerstand 23 vorge-Thyristors verbunden ist. sehen, um die Spannung in diesem Teil der Schalt-

anordnung oberhalb eines vorher festgelegten, minimalen Spannungswertes zu halten.

Der Ohmsche Widerstand 23 hat ein Einstellglied 25, um den Ladewiderstand des Kondensators 22 und damit dessen Spannung in der Halbperiode zu ändern. Wird das Einstellglied 25 in der Richtung des Pfeiles 26 verschoben, so wird die Spannung des Kondensators 22 erhöht. Die Folge ist, daß der Thyristor 15 an einem früheren Punkt der Halbwelle des Wechselstromes leitend und damit die Spannung und der Strom des Motors 12 entsprechend vergrößert wird. Die Kondensatorspannung, welche über die Diode 20 im Steuerstromkreis des Thyristors 15 aufgebracht wird, bringt die Diode 20 bei einem Spannungswert zur Stromführung, der von der Eigenschaft der Diode festgelegt ist, so daß ein Stromimpuls an die Steuerelektrode 18 des Thyristors 15 geführt wird, wodurch dieser als Gleichrichter stromführend wird.

Da nur ein kleiner Strom im Ohmschen Widerstand 23 fließt und da ferner der Spannungsabfall am Thyristor 15 verhältnismäßig klein ist, ist die erzeugte Wärme entsprechend gering. Infolgedessen kann die Steuervorrichtung in einem Werkzeuggehäuse, z. B. in einem Handgriff 27 angeordnet sein.

Um den Ohmschen Widerstand 23 durch die Bedienungsperson verstellen zu können, ist ein Drücker 28 vorgesehen, der in üblicher Weise verschiebbar in dem Handgriff gelagert ist. Eine Feder 29 spannt den Drücker 28 in die Nicht-Arbeitslage gegen einen nicht dargestellten Anschlag vor. Eine in F i g. 1 durch die gestrichelte Linie 30 angedeutete mechanische Verbindung verbindet den Drücker 28 mit dem Einstellglied 25. Hierbei ist die Anordnung derart, daß, wenn der Drücker 28 gegen die Feder 29 gedrückt wird, das Einstellglied 25 in der Richtung des Pfeiles 26 bewegt wird, um den wirksamen Widerstand zu verringern.

Eine mechanische Verbindung, welche in F i g. 1 durch eine gestrichelte Linie 31 angedeutet ist, dient dazu, den Drücker 28 und den Schalter 19 miteinander so zu verbinden, daß bei maximaler Spannung und maximalem Strom für den Motor 12 die Steuervorrichtung mit dem Thyristor 15 überbrückt ist.

Die "Fig. 2 zeigt eine von Hand steuerbare Elektrobohrmaschine. Auf einem Träger 42 ist am Ständerblechpaket des Elektromotors 12 der Thyristor 15, die Diode 20, der feste Begrenzungswiderstand 24 und der Kondensator 22 angebracht.

Der Drücker 28 ist in einer Öffnung 45 des Handgriffes 27 der Bohrmaschine derart gelagert, daß er zwischen einer Ruhelage und einer Arbeitslage hin und her bewegt werden kann.

In F i g. 2 ist der Drücker 28 in seiner Ruhelage dargestellt. Das eine Ende des Ohmschen Widerstands 23 ist teleskopartig in einer Blindöffnung 28 a des Drückers gelagert. Diese Blindöffnung 28 a dient auch zur Unterbringung der Feder 29. Die Blindöffnung 28a hat eine kleine Blindbohrung 30 an ihrem Boden, in welcher das Ende des Einstellglieds 25 für den Ohmschen Widerstand 23 liegt. Das untere Ende des Ohmschen Widerstands 23 ist über einen Träger 46 im Handgriff 27 des Werkzeuges gelagert.

Der Drücker 28 weist einen seitlichen Finger 31 auf, der in Eingriff mit einem Knopf 19 a des Schalters 19 gelangt, wenn sich der Drücker vollkommen in seiner Innenlage befindet, wodurch der Thyristor überbrückt wird. Ein Schalter 48 kann mit seinem Betätigungsglied 49 in Eingriff mit dem Drücker 28 gebracht werden, wenn dieser beginnt, sich nach innen zu bewegen. Der Schalter. 48 dient als Sicherheit dafür, daß der gesamte Motorstromkreis unterbrochen ist, wenn sich der Drücker 28 in seiner Ruhelage befindet.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung leicht in dem Gehäuse eines von Hand zu betätigenden Werkzeuges untergebracht werden, ohne daß es erforderlich ist, die Gesamtgröße des Werkzeuges zu erhöhen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Drehzahlsteuerung eines im t, Gehäuse eines von Hand bedienbaren Motorwerkzeugs angeordneten Gleichstrom- oder Einphasenwechselstrom-Reihenschlußmotors, der über einen mit Hilfe eines im Motorwerkzeug angeordneten, von Hand einstellbaren Ohmschen Widerstands steuerbaren Thyristors mit' einer Wechselstromquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ohmsche Widerstand (23) durch ein Steuerglied einstellbar ist, das während des Betriebs ständig unter der Einwirkung einer das Motorwerkzeug haltenden Bedienungsperson steht, daß der Ohmsche Widerstand (23) in Reihe mit einem Kondensator (22) parallel zur Anoden-Kathoden-Strecke des Thyristors (15) angeordnet ist und daß die Leitung (21) zwischen dem Ohmschen Widerstand (23) und dem Kondensator (22) über eine Diode (20) mit der Steuerelektrode (18) des Thyristors (15) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für ein Motorwerkzeug mit einem das elektrische Steuersystem enthaltenden Hohlgriff, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied ein Drücker (28) ist, der im Hohlgriff geführt ist und mit einem Einstellglied (25) des Ohmschen Widerstandes (23) mechanisch verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drücker (28) eine längliche, in seiner Bewegungsrichtung sich erstreckende, am Innenende offene Blindöffnung (28 a) aufweist, in welcher der mit einem Ende am Hohlgriff (27) angebrachte langgestreckte Ohmsche Widerstand (23) verschiebbar ist, wobei das Einstellglied (25) des Ohmschen Widerstandes in der Blindöffnung liegt und mit dem Drükker verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerglied ein von diesem in seiner Betätigungsendstellung zu schließender, den Thyristor (15) überbrückender Schalter (19) zugeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen