DE2024400C3

DE2024400C3 - Handle operated speed control unit

Info

Publication number: DE2024400C3
Application number: DE19702024400
Authority: DE
Inventors: Conrad Duaine Northbrook 111. Robertson (V.St.A.)
Original assignee: Skil Nederland BV
Current assignee: Skil Nederland BV
Priority date: 1969-07-28
Filing date: 1970-05-19
Publication date: 1977-04-28

Description

Die Erfindung betrifft eine drückerbetätigte Steuereinheit für den elektrischen Antriebsmotor einer Werkzeugmaschine od. dgl. mit einem Gehäuse, in welchem der Drücker geführt ist und durch Längsverschiebung von Kontakten einen in einem Geschwindigkeitssteuerkreis liegenden, in Form eines langgestreckten Metallstreifens ausgebildeten und von einer im Gehäuse befestigten Isolierstoffplatte, die noch weitere Bauelemente und Verbindungsleitungen trägt, gehaltenen Widerstand verändert.The invention relates to a handle-operated control unit for the electric drive motor of a Machine tool or the like with a housing in which the handle is guided and by longitudinal displacement of contacts one lying in a speed control circuit, in the form of an elongated one Metal strip formed and secured by an insulating plate in the housing, which is still further Components and connecting lines carries, changed resistance held.

Eine derartige Steuereinheit ist durch die US-PS 89 365 bekanntgeworden. Die bekannte Steuereinheit ist in einem Gehäuse untergebracht, in dem die verschiedenen Bauelemente separat montiert sind. Die einzelnen, körperlich unabhängig aufgebauten Widerstandsstreifen sind dabei an einer Isolierstoffplatte durch Anlöten oder Verstiften befestigt.Such a control unit has become known from US Pat. No. 89,365. The well-known control unit is housed in a housing in which the various components are mounted separately. the individual, physically independent resistance strips are attached to an insulating plate attached by soldering or pinning.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompaktere und billigere Konstruktion zu schaffen, welche den Aufbau einer derartigen Geschwindigkeits-Steuereinheit weitgehend vereinfacht und erleichtert, darüber hinaus eine gute Wärmeableitung besitzt.The invention is based on the object of creating a more compact and cheaper construction, which largely simplifies and facilitates the construction of such a speed control unit, also has good heat dissipation.

Diese Aufgabe wird bei einer Steuereinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Widerstand in voilflächigem, körperlichem Kontakt mit der Isolierstoffplatte auf dieser aufgetragen ist und weitere im Steuerkreis liegende Schaltkreiselemente ebenfalls in vollflächigem, körperlichem Kontakt mit der Isolierstoffplatte stehen und daß die Isolierstoffplatte in einer Kammer des Gehäuses untergebracht und von einer wärmeabführenden Isoliermasse umschlossen ist, welche die Bauelemente mit Ausnahme des von Koniakten bestrichenen Widerstandsteiles umgibt.This object is achieved according to the invention in a control unit of the type described at the outset solved that the resistor in full, physical contact with the insulating plate on this is applied and other circuit elements lying in the control circuit also in full-surface, physical Contact with the insulating plate and that the insulating plate in a chamber of the housing housed and enclosed by a heat-dissipating insulating compound, which the components with With the exception of the resistance part coated with coniacts.

Die Erfindung besteht dabei in der Gesamtheit der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.The invention consists in the entirety of the features specified in claim 1.

Aus der CH-PS 3 19 742 sind elektrische Schichtwiderstände und Potentiometer bekannt, die dadurch hergestellt sind, daß eine dünne Metallschicht auf eine Isolierstoffplatte durch ein chemisches Verfahren (Aufdampfen) aufgebracht ist. Zum Abgleich derartiger Widerstände ist es aurh bekannt zusätzliche Hilfswiderstandsstreifen zu verwenden, in denen Einschnitte vorgenommen werden.From CH-PS 3 19 742 electrical sheet resistors are and potentiometers are known which are made by placing a thin layer of metal on a Insulation plate is applied by a chemical process (vapor deposition). To compare such Resistors, it is also known to have additional auxiliary resistance strips to use in which incisions are made.

Gegenstand der DT-AS 11 16 756 ist ein Verfahren zur mechanischen Halterung elektrischer Bauteile an Grundplatten. Bei diesem Verfahren werden die einzelnen, körperlich unabhängig auf einer Grundplatte montierten Bauteile von einer Vergußmasse umhüllt, um diese Bauteile gegen Erschütterungen durch Stöße oder mechanische Schwingungen zu schützen. Vorteilhaft soll die Vergußmasse eine gute Wärmeleitfähigkeit haben.The subject of DT-AS 11 16 756 is a method for mechanically holding electrical components Base plates. In this procedure, individuals become physically independent on a base plate mounted components encased by a casting compound to protect these components against vibrations from impacts or to protect mechanical vibrations. The casting compound should advantageously have good thermal conductivity to have.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Isolierstoffplatte wird nicht nur eine Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung erreicht, sondern auch die Möglichkeit eröffnet, die Bauelemente dank ihres Kontaktes mit der Isolierstoffplatte und deren Unterbringung in einem Gehäuse mit einer wärmeabführenden Isoliermasse wirksamer als bisher zu kühlen. Ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten Steuereinheiten besteht in dem geringen Raumbedarf, was gerade bei Werkzeugmaschinen mit normalerweise beengtem Unterbringungsraum besonders wertvoll ist.The inventive design and arrangement of the insulating plate is not just one Simplification and cheaper production achieved, but also opened up the possibility of the Components thanks to their contact with the insulating plate and their accommodation in a housing with a heat-dissipating insulating compound to cool more effectively than before. Another advantage over the known control units consists in the small space requirement, which is especially with machine tools normally confined space is particularly valuable.

In Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich der veränderbare Widerstand flächenhaft längs einer Randkante der Isolierstoffplatte in deren ['bene. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der längsverschiebbare Widerstandskontakt Finger aufweist, die einerseits auf dem Widerstandsstreifen, andererseits auf der diesem gegenüberliegenden Seite der Isolierstoffplatte schleifen.In a further development of the invention, the variable resistor extends over a large area along a Edge of the insulating plate in its ['level. Included It is advantageous if the longitudinally displaceable resistance contact has fingers that are on the one hand on the Resistance strips, on the other hand, grind on the opposite side of the insulating plate.

Um die Abstimmung der Steuereinheit zu vereinfachen und zu erleichtern, ist vorgesehen, daß an der Isolierstoffplatte ein weiterer Widerstandsstreifen vorgesehen und so ausgebildet ist, daß ein Teil davon zum Abgleich des Widerstandswertes entfernbar ist.In order to simplify and facilitate the coordination of the control unit, it is provided that on the Isolierstoffplatte another resistance strip is provided and is designed so that a part of it for Adjustment of the resistance value is removable.

Anhand des in der Zeichnung schematisch dargestell ten Ausführungiibeispiels soll die Erfindung nachstehend näher ei läutert werden. Es zeigtOn the basis of the exemplary embodiment shown schematically in the drawing, the invention will be described below closer to be purified. It shows

F i g. 1 eine te ilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung,F i g. 1 is a partially sectioned side view of an arrangement according to the invention,

Fig.2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 durch die Anordnung nach F i g. 1 und2 shows a section along the line 2-2 through the Arrangement according to FIG. 1 and

F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht der Isolierstoffplatte.F i g. 3 is an enlarged view of the insulating material plate.

In F i g. 1 ist zu erkennen, daß eine erfindungsgemäße drückerbetätigte Geschwindigkeits-Steuereinheit ein Gehäuse 10 mit einer Führung oder einem Kanal U enthält, in welchem gleitend der Schaft 12 eines Drückers 13 so aufgenommen ist, daß der Drücker 113 relativ zum Gehäuse 10 eine Hin- und Herbewegung ausführen kann Dabei kann zusätzlich ein Verriege-In Fig. 1 it can be seen that an inventive handle-operated speed control unit a housing 10 with a guide or a channel U contains, in which the shaft 12 of a pusher 13 is slidably received so that the pusher 113 can perform a back and forth movement relative to the housing 10.

lungsknopf 14 (F i g. 2) mit bekanntem Aufbau vorgesehen sein, um den Diücker 13 zumindest in seiner voll eingedrückten Stellung zu verriegeln. Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform soll im Handgriff des Gehäuses eines tragbaren elektrischen Werkzeugs, beispielsweise einer Bohrmaschine, untergebracht werden, doch ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf den Gebrauch für eine Bohrmaschine be^hränkt.control button 14 (Fig. 2) is provided with a known structure be to lock the Diücker 13 at least in its fully depressed position. The ones in the The embodiment shown in the figures is intended to be in the handle of the housing of a portable electric tool, for example a drill, but of course the invention does not apply the use for a drill is restricted.

Eine Feder 15 preßt den Drücker 13 in seine nach außen rügende Stellung, wobei nicht dargestellte, geeignete Anschläge vorgesehen sind, um die Bewegung des Drückers 13 aus dem Gehäuse 10 heraus zu begrenzen. Die nach innen gerichtete Bewegung des Drückers 13 kann dadurch begrenzt werden, daß eine Wand 16 am Drücker 13 an einer Wand 17 des Gehäuses 10 zum Anschlag kommt.A spring 15 presses the pusher 13 into its outward-looking position, not shown, suitable stops are provided in order to prevent the trigger 13 from moving out of the housing 10 limit. The inward movement of the trigger 13 can be limited by the fact that a Wall 16 on pusher 13 on a wall 17 of housing 10 comes to a stop.

Der Schaft 12 des Drückers 13 enthält eine Tasche 18, welche ihrerseits ein Gleitstück 20 aufnimmt, um diesem eine Gleitbewegung entsprechend der Bewegung des Drückers 13 aufzuzwingen. Das Gleitstück 20 weist längs seiner Oberkante eine Nut 21 auf, die den gebogenen Abschnitt eines Widerstandskontakts 22 aufnimmt. Der Widerstandskoniakt 22 besteht aus zwei invertierten, U-förmigen Teilen 23 und 24, die durch einen Streifen 25 miteinander verbunden sind. Ein Schenkel des Teils 23 ist durch einen Finger 23a, der andere Schenkel durch einen ähnlichen, nicht dargestellten Finger definiert. In ähnlicher Weise ist der eine Schenkel des Teils 24 durch einen Finger 24a und der andere Schenkel wiederum durch einen ähnlichen Finger 24f>(F i g. 2) gebildet.The shaft 12 of the trigger 13 contains a pocket 18, which in turn receives a slider 20 to this sliding movement in accordance with the movement of the Push button 13 on. The slider 20 has along its upper edge a groove 21 which the bent portion of a resistance contact 22 receives. The resistance conact 22 consists of two inverted, U-shaped parts 23 and 24 passing through a strip 25 are connected to one another. One leg of the part 23 is through a finger 23a, the other legs defined by a similar finger, not shown. Similarly, the one is Leg of part 24 by a finger 24a and the other leg in turn by a similar one Finger 24f> (Fig. 2) formed.

Das Gehäuse 10 enthält eine Zwischenwand 28. die zusammen mit dem Gehäuseboden,den Endwänden und einer Seitenwand eine Kammer 29 bildet, die nach oben offen ist. In dieser Kammer 29 ist im wesentlichen vertikal eine keramische Isolierstoffplatte 30 angeordnet, die zum größten Teil von einer Isoliermasse 31 umschlossen ist.The housing 10 includes an intermediate wall 28, which together with the housing base, the end walls and a side wall forms a chamber 29 which is open at the top. In this chamber 29 is essentially A ceramic insulating plate 30 is arranged vertically, most of which is made up of an insulating compound 31 is enclosed.

Die Isolierstoffplatte 30, welche vorzugsweise aus einem geeigneten keramischen Material hergestellt ist, trägt zwei kolineare Widerstandsstreifen 33 und 34. An den Widerstandsstreifen 33 und 34 liegen die Finger 23a und 24a an und gleiten an diesen während der Hin- und Herbewegung des Drückers 13 entlang. Die Finger werden durch die gleitende Berührung der anderen Finger 236 und 246 der Teile 23 und 24 mit der Rückseite der Isolierstoffplatte 30 ständig in gleitendem Kontakt mit den Widerstandsstreifen 33 und 34 gehalten. Mit anderen Worten ausgedrückt umfassen die invertierten, U-förmigen Teile 23 und 24 den oberen Randkantenbe reich der Isolierstoffplatte 30. Die beiden Widerstandsstreifen 33 und 34 und die Finger 23a und 24a bilden zusammen einen variablen Widerstand, der Teil eines Gesohwindigkeitssteuerungskreises ist.The insulating plate 30, which is preferably made of made of a suitable ceramic material, carries two collinear resistance strips 33 and 34. An the resistance strips 33 and 34 are the fingers 23a and 24a and slide on them during the back and forth Movement of the trigger 13 along. The fingers are made by the sliding touch of the other Fingers 236 and 246 of parts 23 and 24 with the back of the insulating plate 30 constantly in sliding Contact with the resistance strips 33 and 34 held. In other words, include the inverted, U-shaped parts 23 and 24 the upper Randkantenbe rich of the insulating plate 30. The two Resistance strips 33 and 34 and fingers 23a and 24a together form a variable resistor, the Is part of a speed control circuit.

Die Isolier stoffplatte 30 trägt einen weiteren Widerstandsstreifen 35, der einen Festwiderstand darstellt. Dieser Widerstandsstreifen 35 sowie auch die Widerstandsstreifen 33 und 34 werden vorzugsweise als gedruckte Teile auf der Isolierstoffplatte 30 aufgebracht, wozu eine Vielzahl von bekannten Verfahren dienen kann.The insulating material plate 30 carries another Resistance strip 35, which is a fixed resistor. This resistance strip 35 as well as the Resistance strips 33 and 34 are preferably applied as printed parts on the insulating plate 30, a variety of known methods can be used for this purpose.

Die Isolierstoffplatte 30 trägt auch zusätzliche Schaltkreiselemente, wobei als Ausführungsbeispiel eine Schaltung nach der erwähnten US-PS 32 OS 228 gewählt wird: Einen scheibenförmigen oder nicht gekapselten, steuerbaren Halbleiter 37, wie beispielsweise einen Thyristor mit einer Steuerelektrode 38, eine scheibenförmige Triggervorrichtung 39, einen Gleichrichter oder eine Diode 40 und einen scheibenförmigen oder nicht gekapselten Kondensator 41. Zur Bildung des Geschwindigkeits-Steuerkreises sind diese Bauelemente durch gedruckte Leiterstreifen 42, 43 und 44 und Leitungsdrähte 45, 46, 47 und 48 miteinander verbunden. Ein gedruckter Kontaklfleck 49 sorgt für einen Kontakt zwischen benachbarten Enden der Kontakt drähte 45 und 46 und verkleinert dadurch die Wärmeausdehnung, die auftreten würde, wenn die Elektrode 38 mit der Triggervorrichtung 39 durch einen einzelnen Kontaktdraht verbunden wäre.The insulating plate 30 also carries additional circuit elements, with as an exemplary embodiment a circuit according to the mentioned US-PS 32 OS 228 is chosen: a disk-shaped or not encapsulated, controllable semiconductor 37, such as a thyristor with a control electrode 38, a disk-shaped trigger device 39, a rectifier or diode 40 and a disk-shaped or non-encapsulated capacitor 41. These are components to form the speed control circuit interconnected by printed conductor strips 42, 43 and 44 and lead wires 45, 46, 47 and 48. A printed contact pad 49 provides contact between adjacent ends of the contacts wires 45 and 46, thereby reducing the thermal expansion that would occur if the Electrode 38 would be connected to trigger device 39 by a single contact wire.

Die Lederstreifen 42,43 und 44 sind vorzugsweise mit Hilfe eines Sit'cdr'ick-Verfahrens auf die Isolierstoffplatte 30 gedruckt, wobei als Leitermaterial Palladiumsilber oder ein anderes Material mit geringem elektrischen Widerstand verwendet wird, um die elektrischen Bauelemente miteinander zu verbinden und die Halbleitervorrichtungen anzulöten. Die Halbleiter und die anderen Komponenten sind an die gedruckten Leiterstreifen oder Flecken angelötet.The leather strips 42, 43 and 44 are preferably with With the help of a sit'cdr'ick method on the insulating material panel 30 printed, the conductor material being palladium silver or some other material with little electrical resistance is used to connect the electrical components together and solder the semiconductor devices. The semiconductors and the other components are attached to the printed conductor strips or patches soldered on.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Leiterstreifen 42 und 43 den festen Widerstand 35 in Serie zu den festen Widerstandsstreifen 33 und 34 des variablen Widerstandes schallen. Die festen Widerstandsstreifen können zur Einstellung des Kreises abgeglichen werden, um die Unterschiede, die sich aus der zufälligen Auswahl der Schaltkreiskomponenten und der Dickenunterschiede der Widerstandsstreifen 33 und 34 ergeben, auszugleichen. Dieses Abstimmen kann in einfacher Weise durch Abschaben oder Abschleifen eines Teils 35a vom Widerstandsstreifen 35 erfolgen.It should be noted that the conductor strips 42 and 43 have the fixed resistor 35 in series with the fixed Resound resistance strips 33 and 34 of the variable resistor. The solid resistance strips can be used to Adjustment of the circle to be matched to the differences resulting from the random selection of the Circuit components and the differences in thickness of the resistor strips 33 and 34 result to compensate. This tuning can be done in a simple manner by scraping or grinding a part 35a from the Resistance strips 35 take place.

Durch dieses Abstimmen entfällt die Notwendigkeit einer Vorauswahl und Aufeinanderabstimmung der verschiedenen Schaltkrciskomponenten.This coordination eliminates the need for preselection and coordination of the various circuit components.

Die verschiedenen, den Geschwindigkeits-Steuerkreis bildenden Schaltkreiskomponenten sind räumlich so auf der Isolicrstopffplatte 30 ungeordnet, daß eine gleichmäßige Verteilung der Wärme über die Isolierstoffplatte 30 entsteht. Die Isolierstoffplat·.? 30 ist mit Ausnahme des obersten, die Widerstandsstreifen 33 und 34 tragenden Bereichs von einer Isoliermasse 31 umschlossen. Diese Isoliermasse 31 ist wärmeabführend, so daß während des Betriebs die Wärme von den einzelnen, auf der Isolierstoffplatte 30 angeordneten Bauelementen abgeführt wird.The various circuit components making up the speed control circuit are spatial so randomly on the Isolicrstopffplatte 30 that an even distribution of the heat over the insulating plate 30 is created. The Isolierstoffplat ·.? 30 is, with the exception of the top one, the resistance strips 33 and 34 bearing area enclosed by an insulating compound 31. This insulating compound 31 dissipates heat, so that the heat from the individual, arranged on the insulating plate 30 during operation Components is discharged.

Der Geschwindigkeits-Steuerkreis weist einen Ausschalter und einen Überbrückungsschalter auf (nicht dargestellt), wobei der letztere dann tätig wird, wenn der Drücker 13 vollständig eingedrückt ist, wodurch der Werkzeugmotor mit voller Geschwindigkeit arbeitet, indem er seine Energie direkt von der Stromzufuhrleitung unter Umgehung des Geschwindigkeits-Steuerkreises bezieht.The speed control circuit has an off switch and a bypass switch on (not shown), the latter being activated when the trigger 13 is fully depressed, causing the tool motor to work at full speed, by getting its power directly from the power supply line, bypassing the speed control circuit relates.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Handle-operated control unit for the electric drive motor of a machine tool od. The like. With a housing in which the handle is guided and by longitudinal displacement of Contacts a lying in a speed control circuit, in the form of an elongated Formed metal strip and secured by an insulating plate in the housing, which is still further components and connecting lines carries, changed resistance held, thereby characterized in that the resistor (33, 34) in full, physical contact with the Isolierstoffplatte (30) is applied to this and other circuit elements lying in the control circuit (37 to 41) are also in full-surface, physical contact with the insulating plate (30) and that the insulating plate (30) housed in a chamber (29) of the housing (10) and of a heat-dissipating insulating compound (31) is enclosed, which the components with the exception of Contacts coated resistance part (33, 34) surrounds.

2. Control unit according to claim 1, characterized in that the variable resistance (33, 34) extends flat along an edge of the insulating plate (30) in the plane thereof.

3. Control unit according to claim 2, characterized in that the longitudinally displaceable resistance contact (22) fingers (23a, 23b, 24a, 246), which are on the one hand on the resistance strip, on the other hand, grind on the opposite side of the insulating plate (30).

4. Control unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that? N the insulating material plate (30) a further resistance strip (35) is provided and designed so that a part (35a) can be removed from it to adjust the resistance value.