DE2014304A1

DE2014304A1 -

Info

Publication number: DE2014304A1
Application number: DE19702014304
Authority: DE
Original assignee: Metabowerke GmbH and Co
Current assignee: Metabowerke GmbH and Co
Priority date: 1970-03-25
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1971-10-14

Description

Sicherheitsvorrichtung bei Universalmqtoren, insbesondere für Elektrowerkzeuge Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung bei Universelmotoren insbesondere für Elektrowerkzeuge. Solche Universalmotären, deren Anker und Feldwicklung in Reihe geschaltet sind, neigen in. Folge ihrer Reihenschlußcharakteristik zum Durchgehen, ihre Beerlaufdrehzahl ist wesentlich höher als ihre Drehzehl bei Nennlast. Bei Elektrowerkzeugen ist in der Regel erwünscht, das die Drehzahl konstant bleibt, also weitgehend unabhängig von der Last ist. Eine tische Drehzäfiltonstanz kann annChernd erreicht werden durch entzprechend ausgelegte, dem Elektromotor vorgeschaltets elektronische Bauteile, Wird zum 3eispiel der Thyristor einer solchen elektronischen Baugruppe schadhaft, so kann die Maschine wieder durchgehen und dabei zerstört werden. Safety device for universal motors, especially for power tools The invention relates in particular to a safety device in universal motors for power tools. Such universal motors, their armature and field winding in series are switched, tend to run through as a result of their series connection characteristics, their beer running speed is much higher than their speed at nominal load. With power tools it is usually desirable that the speed remains constant, i.e. largely independent from the load is. A table Drehzäfiltonstanz can be achieved by approximately appropriately designed electronic components upstream of the electric motor, Becomes a 3 example the thyristor of such an electronic assembly damaged, the machine can run through again and be destroyed in the process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, mit der die Zerstörung von Maschinen, insbesondere der Universalmotoren bei Elektrowerkzeugen durch zu hohe Drehzahl vermieden wird.The invention is based on the object of a safety device to create with the destruction of machines, especially the universal motors in the case of power tools, is avoided by using too high a speed.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein Kurzschlußelement vorgesehen ist, das bei einer bestimmten Drehzahl eine Ankerwicklung kurzschließt und ein Auslöser angeordnet ist, der beim Auftreten des Kurzschlußstromes den Motor stillsetzt. Um gerade bei Elektrowerkzeugen die notwendige kleine und einfache Bauweise zu erreichen, ist das Kurzschlußelement auf der Stirnseite von Kollektorlamellen, die dort eine Kontaktbahn abgeben, zur Anlage bringbar. Dabei wird das Kurzschlußelement durch eine Feder in Richtung zur Kontaktbahn hin gedrückt und zwischen das Kurzschlußelement und die Kontaktbahn sind Sperrkörper gebracht, die unter dem Einfluß der Fliehkraft stehen und bis su einer Fliebkraftgrenze das Kurzschlußelement von der Kontaktbahn fernhalten. Eine wei tere bauliche Vereinfachung ergibt sich dadurch, daß die Sperrkörper aus Kugeln bestehen, die in Ausbauchungen im Kurzschlußelement gehalten sind, das in radialer Verlängerung der Ausbauchungen Durchbrüche für den Durchtritt der Kugeln aufweist. Drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Kugeln reichen aus. Zweckäßig ist das Kurzschlußelement als tellerförmige Scheibe ausgebildet, die die Ankerwelle umgibt, dabei liegt der Tellerrand der Kontaktbahn gegenüber.To solve this problem, the invention provides that a short-circuit element is provided that short-circuits an armature winding at a certain speed and a release is arranged which, when the short-circuit current occurs, the motor stops. To achieve the necessary small and simple design, especially for power tools to achieve, the short-circuit element is on the face of the collector lamellas, which give off a contact path there, can be brought to the system. The short-circuit element pressed by a spring in the direction of the contact path and between the short-circuit element and the contact track are brought blocking bodies, which are under the influence of centrifugal force stand and up to a centrifugal force limit the short-circuit element from keep away from the contact track. A further structural simplification results from that the locking body consist of balls that are in bulges in the short-circuit element are held, the openings for the radial extension of the bulges Has passage of the balls. Three balls evenly distributed around the circumference be enough. The short-circuit element is expediently designed as a plate-shaped disc, which surrounds the armature shaft, while the plate edge is opposite the contact track.

Um die e-inzelnen Elemente vor Verschmutzung zu sichern und eine stetige Funktionsbereitschaft zu garantieren, ist das Kurzschlußelement durch eine napfförmige Isolierkappe, die sich mit ihrem Rand gegen die Stirnseite des Kollektors legt, abgekapselt. Auf der Ankerwelle ist eine Isolierhülse zwischen dem Boden der Isolierkappe und der Stirnseite des kollektors angeordnet, auf der das gurzschlußelement gelagert und in axialer Richtung bewegbar ist.In order to secure the individual elements from contamination and a steady To guarantee operational readiness, the short-circuit element is through a cup-shaped Insulating cap, the edge of which lies against the face of the collector, encapsulated. On the armature shaft there is an insulating sleeve between the bottom of the insulating cap and arranged on the face of the collector on which the short-circuit element is mounted and is movable in the axial direction.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführungsform darstellt, näher erläutert.Further details of the invention will become apparent with reference to the drawing represents an example embodiment, explained in more detail.

Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch die auf einer Ankerwelle sitzende Sicherheitsvorrichtung gemäss der Linie 1-1 in Fig. 2 Fig. 2 eine Draufsicht hierzu bei weggelassener Isolierkappe Ein Anker 1 mit seiner Wicklung 2 und einem Kollektor 3 trägt auf seiner Welle 4 ein Kurzschlußelement 5, das als tellerförmige Scheibe 6 ausgebildet ist. Die Lamellen 7 des Kollektors 3 sind auf einer gewissen Breite ihrer Stirnseite blank und bilden eine kreisringförmige Kontaktbahn 8, die dem Rand 9 der Scheibe 6 gegenüberliegt. Die Scheibe 6 ist auf einer Hülse 10, die auf die Welle 4 aufgeschoben ist, gelagert und axial unter der Wirkung einer Feder 11 verschiebbar, sie ist durch eine napfförmige Isolierkappe 12 vor dem Zutritt von Schmutz und dergleichen gesichert.1 shows a section through the one seated on an armature shaft Safety device according to the line 1-1 in FIG. 2, FIG. 2 is a plan view of this with omitted insulating cap An armature 1 with its winding 2 and a collector 3 carries a short-circuit element 5 on its shaft 4, which acts as a plate-shaped disc 6 is formed. The fins 7 of the collector 3 are on a certain width their end face blank and form an annular contact track 8, which the edge 9 of the disc 6 is opposite. The disc 6 is on a sleeve 10 which is on the Shaft 4 is pushed on, mounted and axially displaceable under the action of a spring 11, it is protected by a cup-shaped insulating cap 12 against the ingress of dirt and the like secured.

Die Feder 11 stütztsich einerseits mit ihrem einen Ende am Boden 13 dieser Isolierkappe 12 ab, andererseits drückt sie mit ihrem anderen Ende unmittelbar auf die Scheibe 6.One end of the spring 11 is supported on the one hand on the base 13 this insulating cap 12, on the other hand it presses directly with its other end on the disc 6.

Zwischen der Scheibe 6 und der $Stirnseite des Kollektorf~3 sind Sperrkorper 14 vorzugsweise in Form von Kugeln 15 angeordnet, die im normalen Betriebszustand den Rand 9 der Scheibe 6 von der Kontaktbahn 8 auf Distanz halten. Sie werden durch Ausbauchungen 16 in der Scheibe 6 fixiert und stützen sich andererseits auf der isolierten Stirnseite des Kollektors 3 ab.There are blocking bodies between the disc 6 and the front side of the collector 3 14 preferably arranged in the form of balls 15, which in the normal operating state keep the edge 9 of the disc 6 from the contact track 8 at a distance. You will go through Bulges 16 fixed in the disc 6 and are supported on the other hand isolated face of the collector 3.

In radialer Richtung sind nach außen den Ausbauchungen 16 Durchbrüche 17 im Tellerrand 9 nachgeschaltet.In the radial direction, the bulges 16 openings are outward 17 downstream in the edge of the plate 9.

Sobald die Drehzahl eine gewisse Höhe erreicht, werden die Kugeln 15 durch die Fliehkraft nach außen gedrückt, sie verlassen ihre Lagerung in den Ausbauchungen 16 und treten durch die Durchbrüche 17 hindurch, so daß die Scheibe 6 durch die Feder 11 mit ihrem Rand 9 gegen die Kontaktbahn 8 gedrückt wird und dadurch alle Kollektorlamellen 7 und die Wicklung 2 kurzgeschlossen werden. Bei diesem Kurzschluß spricht bei einem gswissen Kurzschlußstrom eine nicht näher dargestellt Sicherung oder ein beliebiger Auslöser an, der die Maschine stillsetzt. War das Durchgehen der Drehzahl auf das Defektwe-n zum Beispiel eines UhXrist4rs zurückzuführen, so wird ein neuer Thyristor bei der Reparatur eingesetzt, gleichzeitig wird die Sicherung ausgewechselt und das Kurzschlußelement 5 und die Kugeln 15 werden wieder in ihren Betriebszustand (Fig. 1) versetzt.As soon as the speed reaches a certain level, the balls will 15 pushed outwards by centrifugal force, they leave their storage in the Bulges 16 and pass through the openings 17 so that the disc 6 is pressed by the spring 11 with its edge 9 against the contact track 8 and as a result, all collector lamellas 7 and the winding 2 are short-circuited. at This short-circuit speaks in the case of a certain short-circuit current, which is not shown in more detail Fuse or any trigger that shuts down the machine. Was that The runaway speed can be traced back to the defect, for example of a UhXrist4rs, so will a new thyristor used in repairs, at the same time the fuse is replaced and the short-circuit element 5 and the balls 15 are returned to their operating state (Fig. 1).

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch diese Drehzahlbegrenzung eine Zerstörung der Maschine mit Sicherheit vermieden wird, wobei die Sicherheitsvorrichtung von besonders einfacher Bauart ist und nur wenige und kleine Bauteile erfordert, die leicht untergebracht werden können und eine sichere Funktion gewährleisten. Die Eonstruktion eignet sich vorzüglich für den Einbau bei Elektrowerkzeugen.The advantages achieved with the invention are in particular: that with this speed limitation a destruction of the machine is avoided with certainty is, the safety device is of a particularly simple design and only requires few and small components that can be easily housed and ensure a safe function. The construction is ideal for installation in power tools.

Claims

S Safety device for universal motors, especially for power tools, characterized in that a short-circuit element (5) is provided, which at one a certain speed short-circuits an armature winding (2) and a trigger is arranged which stops the motor when the short-circuit current occurs.

2. Safety device according to claim 1, characterized in that that the short-circuit element (5) on the face of the collector lamellas (7), the there a contact path () can be brought to the system.

3. Safety device according to claim 2, characterized. marked, that the short-circuit element (5) as a plate-shaped, the armature shaft (4) surrounding disk (6) is formed and the ring gear (9) of the contact track (8) is opposite.

4. Safety device according to claim 2, characterized in that that the short-circuit element (5) is pressed against the contact track (8) by a spring (11) is and arranged between the short-circuit element (5) and contact track (8) locking body (14) that are under the influence of centrifugal force and up to a speed limit keep the short-circuit element (5) away from the contact track (8).

5. Safety device according to claim 4, characterized in that that the locking body (14) consist of balls (15) in bulges (16) in the Short-circuit element (5) are held in a radial extension of the bulges (16) has openings (17) for the balls (15) to pass through.

6. Safety device according to claim 5, characterized in that that three balls (15) distributed evenly over the circumference are arranged.

7. Safety device according to claim 1 and 2, characterized in that that the short-circuit element (5) through a cup-shaped insulating cap (12), which with its edge against the face of the collector (3) is encapsulated.

8. Safety device according to claim 7, characterized in that that on the armature shaft (4) an insulating sleeve (10) between the bottom (13) of the insulating cap (12) and the end face of the collector (3) is arranged on which the short-circuit element (5) is mounted and movable in the axial direction.

9. Safety device according to claim 3, 4 and 8, characterized in that that the sleeve (10) is surrounded by a helical compression spring, which is once on Base (13) of the insulating cap (12) and once on the disc (6).

L e r s e i t e