DE1763311A1 - Elektrowerkzeug,insbesondere Elektrohandbohrmaschine - Google Patents

Description

• Elektrowerkzeug, insbesondere Elektrohandbohrmaschine Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, insbesondere eine Elektrohandbohrmaschine mit einem Bauelement für die Drehzahlregelung des Motors.
• Bei einer bekannten Ausführung besteht dieses Bauelement aus einem gesteuerten Gleichrichter in Form eines Thyrietore: Diese elektronische Drehzahlregelung erlaubt eine stufenlose Drehzahländerung von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert, das Bauelement kann kurzgeschlossen werden, ao dass der volle Strom über Feld und Anker des Motors fliesst: Bei eingeschalteter Elektronik arbeitet das Elektrowerkzeug mit stark reduzierter Leistung und da bei kleinen Drehzahlen die Belüftung der Maschine upgenügend ist, erwäxmt eich die Wicklung sehr schnell, ao daaa eine überhöhte Überlastungsgefahr gegeben ist. Um die Zerstörung den Motors durch Über- lastung zu vermeiden, ist es z.B. bei Spaltpolmotoren bekannt, direkt am Ständereisen einen Wärmefühler anzubringen. Er ist als Bi-Metallstreifen ausgebildet, der sich bei Überlastung erwärmt und durch seine Abbiegung mechariech einen Schieber freigibt, der durch Federkraft beweg- bar ist und durch Kontaktöffnung den Betrieb unterbricht. Die Erwärmung des Bi-Metalletreifens ist von einer bestimm- ten Stromstärke abhängig und daher bei Elektrowerkzeugen mit eingebauter Elektronik nicht verwendbar. Bei Drehotrom-Käfigläufermotoren ist es zum Schutz gegen Überlastung bekannt, in die Wicklung temperaturabhängige Widerstände auf Halbleiterbasis in Form von, Heißleitern oder Kaltleitern einzubauen. Der Temperaturfühler-Wideretand wird in einem Auslösegerdt ausgewertet, das ein gleichstromerregtes Relais enthält, mit dessen Spulenkreis der Temperaturfühler in Reihe liegt. Das Relais betätigt über einen Drehanker einen Hilfsschalter, mit dem Steuerstromkreise geschaltet werden können. Nach genügender Abkühlung des Temperaturfühlers nach dem Abschalten der Schutzeinrichtung in Folge überwärwmg des Motors;, zieht das Relais selbsttätig wieder an, so dass der Motor wieder anläuft. Dies ist bei Bektrowerkzeugen nicht nach den bestehenden Vorschriften dürfen Vorrichtungen zum Schutz gegen Überlastung, die sich selbsttätig wieder einsohalten, nicht eingebaut werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blektrowerkzeug mit einer stufenlosen Drehzahlregelung zu schaffen, bei dem bei einfacher Bauweise ein voll wirksamer Überlastungsschutz gegeben ist, ohne dass nach dem Wegfall der Überlastung ein selbständiger Wiederanlauf des Motors möglich ist.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass in die Wicklung des Motors in an sich bekannter Weise als Temperaturfühler ein temperaturabhängiger Widerstand einge- baut ist und ein von Hand in die Ausgangsstellung rückführbares Schaltglied vorgesehen ist,- das den Motorstromkreis unterbricht. Das Schaltglied kann den gesamten Strom der Maschine abschalten oder im Steuerkreis des Thyristors angeordnet sein, so dass nicht direkt der Betrebstrom der Maschine abgeschaltet wird sondern die Unterbrechung nur eintritt, wenn die Elektronik eingeschaltet ist. Wird die Elektronik kurzgeschlossen, also vom Halbwellenbetrieb auf vollwellenbetreb umgeschaltet und die Netzspannung arge-legt, ®o ist die Maschine trotz des Ansprechens des Überlastungsschutzes bei eingeschalteter Elektronik voll einsatzfähig. Das Schaltglied ist zweckmäeeig als Au®sohalt®r ausgebildet mit einem von Hand wiedereinrückbaren Bi-Metall-Kontakt und einer Heizwendel, die in den Stromkreis mit dem temperaturabhängigen Widerstand gelegt ist. Ein Überlastknopf kann erst wieder eingedrUckt werden, wenn ®ich der Motor entsprechend abgekühlt hat.
• Bei einer ganz bevorzugten Ausfüh-r-ungsform nach der Erfindung ist der Überlastungsschutz völlig kontaktlos aufgebaut, so das» ein'verachl3:es bei den Bauteilen nicht möglich ist. Dazu ist das Schaltglied als Hilfsthyristor ausgebildet, in dessen Steusretromkreis der als Kaltleiter ausgebildete Temperaturfühlxr gelegt ist: Der Hilfsthyristor schliesst nach der Zündung die. Spannung zwischen Steuerelektrode und Kathode des die Drehzahl des Motors bestimmenden ?üastthyristors kurz, wobei nach der ersten Zündung des Hilfethyristors über den Stromkreis mit dem Kaltleiter über einen Stromkreis mit einem Kondensator und dem Hilfstbyristor bis zur Abschaltung den Werrkz,euges ständig Gleichstrom fliesst. will man nach dem des Motors diesen wie-

  der in Betrieb estzen,Grƒ zu» zunächst der Netsephalter

  ausgeschaltet werden. Bei,genÜgender Abkühlung und Wieder-

  einschalten des Netzoohxltere läuft die Nauchine wieder an.

  Trotz des ansprechen» d6:» Überlastechut$ee bei Tlektronik-

  betrieb, ist ddie Nauchine i'bei= Ukechaltan auf Vollwellen-

  betrieb roll eineatzfäh,

  Weitere JCnselheiten de trfindung worden anhand! der Zeiah--

  nungt die mehrere beirielswei.ee lueftthrungeforman dar-

  stellt, näher erlautett

  30 zeigen : _ Figuren 1 bis 4 Tier verschiedene Schaltbilder tUr die Durohhrung den Überlaetunge@ech@ttses Bei allen Schaltungen st im Motorstromkreis -Beld 1,2 , ,Anker 3 - ein Bauelement 4 für die Drehsahlregelung vorgesehen, das durch einen Umschalter 5 kurugeechlosgen werden kann. Als wesentlicher Beetendteil gehört zum Bau-

  _

  element 4 ein Thyriator 6, notwendig. oind' ein Regelwidir-

  stand 7 , Dioden 9,und für die: senr@srsohsöun.Nönden-

  atoren.1ü,11 . widerstände 12913 vervollständigen dis

  Schaltung. In die wiädung den Motors ist nun ein: Temperatur-

  fühler 14 eingebracht, der über ein Bohaltglied 15 den

  Motorstromkreis direkt oder indirekt unterbricht;

  Bei der #unführung nach Pigur 1 ist der Tempsrat=tMer 14

  als Halbleiter mit negativem Temperaturkoeffizienten, als

  sogenannter Eeidleter, ausgebildet: Das Schaltglied 15 be-

  steht aua einem Schalter mit einer Reizrendel 16 und einem

  Bi-lrfefiall-Kontakt 17' die Beisvendel 16 liegt im Otromlacie

  des fekpsraturfünlers 14: Erwärmt eloh die Wicklung des Mo- -

  tors und damit der Heißleiter, eo giw®at über die Reisweh-

  del 16 Strom.. Unter der auftretenden »rwizuung ötpet der

  Bi-Metall-Kontakt 17, der sich nur wieder von Hand über einen

  Betätigungsknopf 18 achliereen läset. Sobald der Kontakt 17

  geöffnet ist, sperrt der Ibyristor 6, der Stromfluse im Motor-

  atromkrein ist unterbrochen, die Maschine steht. Erst worin

  die Temperatur in der Wicklung wieder entsprechend abgesun-

  ken ist, lässt sich der Betätigungsknopf 18 wieder eindrücken,

  so dann die NaschinK wieder anläuft.

  Bei der Ausführung nach Figur 2 ist der Temperaturfühler 14

  ebenfalls als Heißleiter ausgebildet, das Schaltglied 15

  besteht in diesen Falle aus einem Relaiz? dessen Spule im

  Stromkreis den TeaperaturtWera 1 4 liegt. So betätigt ei-

  nen Kontakt in Motorstromkreis innerhalb einer Kur$echluß-

  leItung 1.9:

  Bei der Schaltung nach eigar 3 wird der Motorstromkreis

  unmittelbar abgeschaltet, gleichgültig ob mit direktem

  Netzansohlusr durch den geschlossenen Omsohalter 5 oder

  mit eingesohaiteter Regelelektronik gearbeitet wird. Das . .

  Schaltglied 15 ist - wie in Figur 1 dargestellt - als

  Schalter ausgebildet.

  lins beyorsugtl Ausführungsform ist in Figur 4 wiederge-

  geben, bei dieser Schaltung ist das Sobaltglied als Hilfs-

  thyristor 20 ausgebildet: Der Thyristot ist leitend, wenn

  syrischen Anode und Kathode eine positive Spannung liegt

  und an das Tor ein positiver Impuls gegenüber der Kathode

  gegeben wird. Hatten das Tor und die Kathode gleiches Potentialkann der Thyristor nicht gezündet worden: Der Temperaturfühler 14 ist im vorliegenden Fall als Halbleiter mit einem positiven'Temperaturkoeffzienten, als eogenannter Kaltleiter, ausgebildet. Hei normalem Betrieb sperrt der Hilfsthyristor 20 'zwischen dem Tor 21 und der Kathode 22 des Laatthyristors 6# liegt genügend Spannung; ®:o dass der Motorstromkreis geschlossen ist. Steigt die Temperatur in der Wicklung über das zulä,s®ige Maß, so Wird der Hilfsthyrietor 20 gezündet, durch die leitende Verbindung ist jetzt das Tor 21 und die Kathode 22 des Lastthyrstors 6, kurzgeschlossen, so dass dieser Thyriätor 69 nach dem Nulldurchgang des Stromes nicht mehr neu gezündet werden kann. Damit bei der Abkühlung des Motors der Hilfsthyristor 20 durch die Erniedrigung des Widerstandes im TemperaturfUhl:er 14 sperrt, ist die Kombination den'gondensators 11 und einen Widerstandes 23 so gewählt, dass die Spannung am Kondensator 1'1 nicht

  auf Null geht, so dass über den Hilf®thyristor 20 ein dau-

  ernder, nicht unter den Ralteetron sinkender Gleichatrom

  flieost. Damit bleibt die leitende Verbindung zwischen dem

  Tor 21 und-der Kathode 22 den la®tthyrstore 6' erhalten:,

  auch wenn der 'Temperaturfühler 14 abkühlt und kein weitere,

  Sgnal:für den Hlfethyristor 20 liefert. Die Kasohine kann

  erst wieder eingeschaltet rrerdea, wenn in fetsechalter 24

  f 220 Y - Wechselstrom ) uungsschsltet wird und dadurch der

  Gleichstrom durch den Rilfsthyrietor 20 unterbrochen wird.

  Hei genügender Abkühlung der Wicklung und dem Wiederein-

  schalten den Netzschaltern 24 läuft der Motor wieder an,

  da, der ßilfethyristor 20 wieder sperrt und die notwendige

  psanung zwischen deei Tor 21 und der Kathode 22 vorhanden

  ist. Wird der Motor durch den Umschalter 5 direkt an das

  'Nett gelegt, so bleibt der überläetechutz ausgeschaltet. .

  Die mit der Irfindung erzielten Vorteile bestehen inebeeon-

  dera darin, dass der Motor bei Überlastung, die Insbesondere

  bei Nlektrowerkeeugen fair Bastler befürchtet werden mugs,

  nicht mehr zerstört werden kann. Der Aufbau der Schaltung

  ist einfach und die Maschine kann elektronisch bis auf die

  Drehsa1ü Null heruntergeregelt werden.

Claims (1)

1. ,FatentaneprUche 1. Elektrowerkzeug, insbesondere Blektrohandtohrmaoohine,. mit einem Bauelement für die: Drehgahlregelung den Motors,, dadurch gekennzeichnet, dass in die Wicklungden Motors in an eich bekannter Weine ale-Temperaturühler (14) ein temperaturabhängiger Widerstand eiregebaut und ein von Hand in die luagangeetellung rüokf`ühr-= baren Bohaltglied (15) vorgesehen iet, den den Matorotromkrea unterbricht. 2. Elektrowerkzeug nach Anapruch 1 mit einem gesteuerten Gleiahriahter zum Beispiel in Form eine®: Thyristorn als Bauelement für die Drehzahlregelung, dadurch gekennzeichnet; daue das Schaltglied (15) im Notoratrom-. kreis angeordnet ist. 3, ElektroXerk$eug nach Anspruch 1 mit einem gesteuerten Ql®iohrichter zum-Beispiel in Form einen Thyristor® als Bauelement für die Drehzahlregelung, dadurch gekennzeichnet, dann das gohalsglied (15) im Steuerkreis des: Thytistors (6) angeordnet ist* 4. R1ektrawsrkzeun.Aspru5, :1 j dadurch .8r- zeichnet, dass: d*s> S@ttglied: (15) aT:e 1es@ °cY@e@r ausgebildet ist. mit einem von Rand wied@ereinr@ckbar Bi-Netall-Kontakt (17) und einer Heizwendel (1,6)9 dlfe in: den ßtrom.es; mit dem temperaturabhängigen. Wider- stand gelegt. is-t..: . 5. 3lektrowerkzeug nach Änspruch 1, dadurch gekennzeiah- net, dann äan Schaltglied (15) als von Hand wiederein- schaltbares Relais (15) ausgebildet ist, daaeen Wick- lung. in den Stromkreis mit dem temperaturabhäng-gtn widerstand gelegte i alt. 6. Blektrowerkzeug nach lnnpruch 1 mit einem gesteuerten. Gleichrichter z. B. ", Born eines Thyristore als Bau- element für dien Drehzahlregelung, dadurch gekennzeich- net, dass das Schaltglied (15) als Hilfsfihyris or (20) ausgebildet ist, in ässaen Steuerstromkreis der als Kaltleiter ausgebIldete Temperaturfühler (14) gelegt ist und der Hilfsteristor »(20) nach Zündung den Span- nungsunterschied zwischen dem Mor (2e und der Kathode (22) des die @rsbhl des Motors bestimmenden Ie.st- thyristors (6') üüll werden lässt, wobei nach der er-, sten Zündung, des Hilfsthyristors (20) über den Strom- kreis mit dem Kaltleiter über einen Stromk14sie mit einem itondenoator (11)', einem Widerstand (23) und dem ;Hilf®-thyrietor,(20) bi® zur Ab®chältung den Werkzeugee ständig Gleichstrom flieset. -