DE2334013A1 - Elektromotorisch angetriebene handoder schlagbohrmaschine mit regelbarer drehzahl - Google Patents

Elektromotorisch angetriebene handoder schlagbohrmaschine mit regelbarer drehzahl

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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Hans Langosc^ Di .-lug. Heinz Hosenthien 7000 Stuttgart 1 Herdweg 62 Telefon (0711) 296523
Anmelderin:
Metabowerke KG
Closs, Rauch & Schnizler
7440 Nürtingen /Württ.
Max-Eyth-Straße 10
Elektromotorisch angetriebene Hand- oder Schlagbohrmaschine mit regelbarer Drehzahl
Die Erfindung betrifft eine elektromotorisch angetriebene Hand- oder Schlagbohrmaschine mit regelbarer Drehzahl, die mittels eines Stellpotentiometers einer Drehzahlregelelektronik einstellbar und in einem pistolenförmigen Handgriff ein Drückerschalter angeordnet ist, mit dem eine Anbohrdrehzahl und die Arbeitsdrehzahl einschaltbar ist.
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Bei einer bekannten solchen Bohrmaschine ist eine bestimmte, nicht veränderliche Anbohrdrehzahl vorgesehen, die durch eine elektronische Regelung unabhängig von der Belastung konstant gehalten wird. In einer zweiten Schaltetellung des Drückerschalters erfolgt die Umschaltung in die Arbeitsdrehzahl. Beim Schalten erfolgen schlagartige Drehzahländerungen, durch die ein schlagartiges Rückdrehmoment entsteht, welches dem Benutzer, der nicht darauf gefaßt ist, die Maschine mitunter aus der Hand reißen kann. Durch die plötzlichenReaktionen der Bohrmaschine beim Umschalten von einer Schaltstufe auf die anderen besteht auch eine erhöhte Gefahr des Werkzeugbruchs.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hand- oder Schlagbohrmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einer veränderbaren Anbohrdrehzahl ausgerüstet ist, wobei die Anbohrdrehzahl in einem weiten Bereich einfach ohne Behinderung der Handhabung der Maschine während des Anbohrens einstellbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß die Anbohrdrehzahl stufenlos von Null bis zur durch den Stellpotentiometer vorgewählten Arbeitsdrehzahl über den Drückeirschalter einstellbar ist. Dadurch wird beim Einschalten des Motors jede vorgewählte Drehzahl nur über einen sanften Anlauf erreichbar, so daß plötzlich auftretende große ^Bückdrehmomente völlig vermieden
werden. 409884/0733
In vorteilhafter Weise kann zur stufenlosen Einstellung der Anbohrdrehzahl ein über den Drückerschalter verschiebbarer Abgriff eines Potentiometers dienen.
In vorteilhafter Weise kann bei einer Handbohrmaschine, bei der ein Thyristor eine's aus zwex Spulen, dem Thyristor und dem Anker bestehenden Hauptstromkreisesdurch einen Abgriff des Stellpotentiometers eines Spannungsteilers gesteuert ist, im Spannungsteiler der Stellpotentiometer und der Potentiometer parallel geschaltet angeordnet sein. Zweckmäßigerweise ist dazu der Potentiometer mit dem Abgriff des Stellpotentiometers und der Abgriff des Potentiometers mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden .
Der Aufbau der Schaltung ist besonders einfach, wenn der Spannungsteiler aus einer Reihenschaltung einer Diode eines ersten Festwiderstands, des Stellpotentiometers und eines zweiten Widerstands besteht, parallel zum ersten Festwiderstand und dem Stellpotentiometer ein Kondensator geschaltet ist,und daß ferner der Potentiometer parallel zum ersten Festwiderstand und dem Stellpotentioineter geschaltet mit dem Abgriff des Stellpotentiometers verbunden ist.
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Eine genaue Drehzahlsteuerung ist erreichbar, wenn der Abgriff des Potentiometers über zwei Dioden mit der Steuerelektrode des Thyristors und beide Dioden über einen Kondensator mit dem Ausgang des Thyristors in Verbindung stehen.
Für den Vollwellenbetrieb schließt der Stellpotentiometer in einer Endstellung den Thyristor kurz, so daß die volle Spannung ohne Phasenanschnitt durch den Thyristor zur Wirkung kommt. Durch die Anordnung des Kurzschlußkontakts am Stellpotentiometer erfolgt das Einschalten der höchsten Drehzahl durch Vorwählen am Stellpotentiometer in der folgerichtigen Anordnung der Schaltvorgänge, so daß Bedienungsfehler weitgehend ausgeschlossen sind. Gleichzeitig ist der vorgewählte Schaltungszustand an der Stellung des Stellpotentiometers leicht erkennbar und es kann der sonst übliche besonders vorgesehene Umschaltknopf zur Umschaltung auf den Vollwellenbetrieb entfallen.
Zur Erzielung einer stoß- und sprungfreien Drehzahleinstellung weist in vorteilhafter Weise der Drückerschalter eine mit drei Kontakten zusammenarbeitende Brücke auf, wobei in einer Ausstellung alle Kontakte voneinander getrennt sind, in einer Zwischenstellung der erste Kontakt mit einem Mittelkontakt und in einer Endstellung alle drei
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Kontakte miteinander verbunden sind, wobei' der erste Kontakt über eine spule mit einem Pol einer Stromquelle, der Mittelkontakt mit dem Spannungsteiler und der Endkontakt mit dem Schalter zum Kurzschließen des Thyristors verbunden ist. Zur möglichst einfachen universellen Bedienung sind der Drückerschalter und der Abgriff des Potentiometers mechanisch miteinander gekoppelt und es sind den Endstellungen des Drückerschalters die Endsrtellungen des Potentiometers einander zugeordnet, so daß für alle vorgewählten Arbeitsdrehzahlen zur Einstellung der Anbohrdrehzahl der gesamte Schaltweg des Drückerschalters zur Verfügung steht und bei niederen Arbeitsdrehzahlen die Anbohrdrehzahlen besonders feinfühlig durch den Drückerschalter einstellbar sind. Dazu ist in vorteilhafter Weise bei allen durch den Stellpotentiometer vorgewählten Arbeitsdrehzahlen der volle Einstellhub des Drückerschalters für die stufenlose Einstellung der Anbohrdrehzahl vorhanden.
Zur Verwendung der Handbohrmaschine in einem stationären Gerät kann in vorteilhafter Weise der Drückerschalter in seiner Endstellung arretierbar sein.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand des beiliegenden Schaltplanes sowie aus
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weiteren ünteransprüchen.
Die Pole 1 und 2 einer Stromquelle stehen mit Feldspulen 3 und 4 durch einen Drückerschalter 5 trennbar über
einen Hauptstromkreis 6 und einen Spannungsteiler miteinander in Verbindung. Der Drückerschalter 5 weist einen ersten Kontakt 8, einen Mittelkontakt 9 und einen Endkontakt 10 auf, die über eine Brücke 11 miteinander verbindbar sind. In der "Ausstellung" des Drückerschalters 5 sind die Kontakte 8 bis 10 getrennt voneinander, während in einer"Mittelstellung" der erste Kontakt 8 und der Mittelkontakt 9 miteinander in Verbindung stehen und in einer "Endstellung" alle drei Kontakte 8 bis 10 miteinander verbunden sind. Zur Betätigung des Drückerschalters 5 ist dieser pistolenartig in einem Handgriff der elektromotorisch angetriebenen Hand- oder Schlagbohrmaschine eingebaut.
Beim Hauptstromkreis 6 ist der Mittelkontakt 9 über einen Thyristor 12 über eine Bürste 13 einen Anker 14 und eine Bürste 15 des Antriebsmotors mit der Feldspule 4 verbunden. Gleichzeitig ist der Endkontakt IO des Drückerschalters 5 über einen normalerweise geöffneten Schalter 16 mit dem Ausgang 17 des Thyristors 12 verbunden, so daß bei der Endstellung des Drückerschalters 5,in der der Kontakt 8 mit dem Kontakt IO in Verbindung ist, bei geschlossenem
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Schalter 16 der Thyristor 12 kurzgeschlossen ist und der Pol 1 über die Feldspule 3 die Bürste 13, den Anker 14, die Bürste 15 und die Feldspule 4 direkt mit dem Pol 2 in Verbindung steht und so der Motor seine maximale Leistung abgeben kann.
Zur Drehzahlregelung wird eine Vergleichsspannung des Spannungteilers 7 einer Steuerelektrode 18 des Thyristors 12 zugeführt. Durch den Vergleich der gegenelektro-/motorischen Kraft des Ankers 14 erfolgt die Phasenanschnittssteuerung des Thyristors 12. Der Spannungsteiler 7 besteht dazu aus einer Reihenschaltung einer Diode 19, eines ersten Festwiderstandes 20, eines Stellpotentiometers 21 und eines zweiten Widerstandes 22 zwischen der Feldspule 4 und dem Mittelkontakt 9. Zu dem ersten Festwiderstand 20 und dem Stellpotentiometer 21 ist ein Kondensator 23 parallelgeschaltet, während zwischen dem Abgriff 24 des Stellpotentiometers 21 und der Diode 19 ein weiterer Potentiometer 25 geschaltet ist, dessen Abgriff 26 über zwei Dioden 27 und 28 mit der Steuerelektrode 18 des Thyristors 12 in Verbindung steht. Zusätzlich sind die Dioden 27 und 28 über einen Kondensator 29 mit dem Ausgang 17 des Thyristors 12 verbunden.
Der Stellpotentiometer 21 ist mechanisch mit dem Schalter 16 gekoppelt, wobei mit Ausnahme einer Endstellung des
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Abgriffs 24 der Schalter 16 geöffnet und in der Endstellung des Abgriffs 24 des Stellpotentiometers 21 der Schalter 16 geschlossen und damit der Thyristor 12 kurzgeschlossen ist. Ebenfalls ist der Abgriff 26 des Potentiometers 25 mechanisch mit der Brücke 11 des Drückerschalters 5 verbunden, wobei den Endstellungen des Drückerschalters 5 die Endstellungen des Abgriffs des Potentiometers 25 zugeordnet sind.
Beim Einschalten durch Verschieben der Brücke 11 des Drückerschalters 5 sind zunächst die Kontakte 8 und miteinander verbunden, so daß der Strom über den Spannungsteiler 7 und den Hauptstromkreis 6 fließen kann. Die Zündspannung für die Steuerelektrode 18 des Thyristors 12 wird dabei in bekannter Weise durch Vergleich der BezugsSpannung des Spannungsteilers 7 mit der gegenelektromotorischen Kraft des Ankers 14 gewonnen. Beim Durchziehen des Drückerschalters 5 steigt die am Potentiometer 25 abgegriffene Bezugsspannung entsprechend des zurückgelegten Wegs der Brücke 11 an, bis sie schließlich in der Endstellung die volle Spannung des Potentiometers 25 und damit die am Stellpotentiometer 21 eingestellte Spannung erreicht. Dadurch erfolgt ein Drehzahlanstieg des Ankers 14 nicht plötzlich, sondern allmählich über die durch den Drückerschalter 5 allmählich ansteigende Spannung des Potentiometers 25. Da für den Abgriff 26 am Potentio-
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meter 25 für jede Stellpotentiometerstellung der gesamte Weg zur Verfügung steht, können die am Stellpotentiometer 21 eingestellten niedereren Arbeitsdrehzahlen besonders feinfühlig und genau durch die Lage des Drückers des Drückerschalters 5 eingestellt werden, wobei jede Drehzahl zwischen Null und der vorgewählten Arbeitsdrehzahl einstellbar ist.
Auch bei Vollwellenbetrieb bei geschlossenem Schalter 16 erfolgt zuerst entsprechend der Stellung des Drückers des Drückerschalters 5 ein langsamer Anstieg der Drehzahl. Erst in seiner Endstellung, wenn alle drei Kontakte 8 bis 10 miteinander verbunden sind, erfolgt ein direkter Stromdurchgang unter Kurzschluß des Thyristors 12, so daß keine Drehzahlsprünge und damit verbundene, plötzlich sich ändernde Rückdrehmomente auftreten.
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Claims (11)

  1. Patentansprüche
    / 1.1 Elektromotorisch angetriebene Hand- oder Schlagbohrmaschine mit regelbarer Drehzahl, die mittels eines Stellpotentiometers einer Drehzahlregelelektronik einstellbar und in einem pistolenförmigen Handgriff ein Drückerschalter angeordnet ist, mit dem eine Anbohrdrehzahl und die Arbeitsdrehzahl einstellbar ist, / dadurch gekennzeichnet, daß die Anbohrdrehzahl stufenlos von Null bis zur über den Stellpotentiometer (21) vorgewählten Arbeitsdrehzahl über den Drückerschalter (5) einstellbar ist.
  2. 2. Handbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur stufenlosen Einstellung der Anbohrdrehzahl ein über den Drückerschalter (5) verschiebbarer Abgriff (26) eines Potentiometers (25) dient.
  3. 3. Handbohrmaschine nach Anspruch 1 und 2, bei der ein Thyristor eines aus zwei Spulen, dem Thyristor und dem Anker bestehender Hauptstromkreis durch einen Abgriff des Stellpotentiometers eines Spannungsteilers gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Spannungsteiler (7) der Stellpotentiometer (21) und der Potentiometer (25) parallelgeschaltet angeordnet sind.
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  4. 4. Handbohrmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Potentiometer (25) mit dem Abgriff
    (24) des Stellpotentiometers (21) und der Abgriff (26) des Potentiometers (25) mit der Steuerelektrode (18) des Thyristors (12) verbunden ist.
  5. 5. Handbohrmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch' gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (7) aus einer Reihenschaltung einer Diode (19) eines ersten Festwiderstands (20) des Stellpotentiometers (21) eines zweiten Widerstands (22) besteht, parallel zum ersten Festwiderstand (20) und dem Stellpotentiometer (21) ein Kondensator (23) geschaltet ist, und daß ferner der Potentiometer (25) parallel zum ersten Festwiderstand (20) und dem Stellpotentiometer (21) geschaltet mit dem Abgriff (24) des Stellpotentiometers (21) verbunden ist.
  6. 6. Handbohrmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (26) des Potentiometers
    (25) über zwei Dioden (27,28) mit der Steuerelektrode (18) des Thyristors (12) und beide Dioden (27,28) über einen Kondensator (29) mit dem Ausgang (17) des Thyristors (12) in Verbindung stehen.
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  7. 7. Handbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellpotentiometer (21) in einer Endstellung einen den Thyristor (12) kurzschließenden Schalter
    (16) schließt.
  8. 8. Handbohrmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drückerschalter (5) eine mit drei Kontakten (8 bis 10) zusammenarbeitende Brücke (11) aufweist, / und daß in einer "Ausstellung" alle Kontakte (8 bis 10) voneinander getrennt sind, in einer "Zwischenstellung" der erste KOntakt (8) mit einem Mittelkontakt (9) und in einer "Endstellung" alle drei Kontakte (8 bis 10) miteinander verbunden sind, wobei der erste Kontakt (8) über eine Feldspule (3) mit einem Pol (1) einer Stromquelle, der Mittelkontakt (9) mit dem SpannungsT teiler (7) und der Endkontakt (10) mit dem Schalter (16) zum Kurzschließen des Thyristors (12) verbunden ist.
  9. 9. Handbohrmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drückerschalter (5) und der Abgriff (26) des Potentiometers (25) mechanisch miteinander gekxippelt sind und den Endstellungen des Drückerschalters (5) die Endstellungen des Abgriffs (26) des Potentiometers (25) zugeordnet sind.
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  10. 10. Handbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei allen durch den Stellpotentiometer (21) vorgewählten Arbeitsdrehzahlen der volle Einstellhub des Drückerschalters (5) für die stufenlosen Einstellung der Anbohrdrehzahl vorhanden ist.
  11. 11. Handbohrmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet, daß der Drückerschalter (5) in seiner Endstellung arretierbar ist.
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DE2334013A 1973-07-04 1973-07-04 Elektromotorisch angetriebene und mit einer Drehzahlregel- oder Steuerelektronik ausgerüstete Hans- oder Schlagbohrmaschine Expired DE2334013C3 (de)

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