DE2441047A1

DE2441047A1 - Elektrisches handwerkzeug

Info

Publication number: DE2441047A1
Application number: DE2441047A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Mabuchi; Yoshihisa Tsuchimochi
Original assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Current assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date: 1973-08-28
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1975-03-06
Also published as: HK56679A; GB1484694A; JPS5048287U; US3935909A

Description

Patentanwälte

Υ/ilheim Reicliel Rihl

1-". ink-viri a. M. 1

7993

MABUCHI MOTOR CO., LTD., Tokio, Japan

Elektrisches Handwerkzeug

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Handwerkzeug mit einem batteriegespeisten Motor zum Antreiben einer Werkzeughalterungsvorrichtung.

Elektrische Handwerkzeuge dieser Art, beispielsweise elektrische Handbohrmaschinen, sind allgemein bekannt. Dabei werden als Energiequelle zum Antrieb des Motors Trokkenzellen verwendet. Auf der Welle des Motors ist die Werkzeughalterungsvorrichtung befestigt, beispielsweise ein Spannfutter für Bohrer. Für diese Arten von elektrischen Handwerkzeugen ist es erforderlich, einen verhältnismäßig großen Motor zu verwenden, da man den Trockenzellen einen hohen Strom nicht entnehmen kann. Darüberhinaus ist es erforderlich, Trockenzellen mindestens vom Typ UM1 zu verwenden. Es muß daher auch ein hinreichend großer Raum zum Aufbewahren der Trockenzellen vorgesehen sein. Der Durchmesser von üblichen elektrischen Handwerkzeugen, beispielsweise Handbohrern,beträgt daher mindestens 3»5 cm. Ein solcher

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Durchmesser ist zu groß, um das Handwerkzeug mit einer einzigen Hand bequem handhaben zu können. Darüberhinaus hat die Trockenzelle "vom Typ UM1 die nachteilige Eigenschaft, daß ihre Spannung während der anfänglichen Benutzung sehr stark abfällt und dann allmählich absinkt. Die Drehzahl des Werkzeugs fällt daher während des Beginns der Verwendung der Trockenzelle stark ab. Weiterhin ist es bei der Verwendung von Trockenzellen in elektrischen Handwerkzeugen nachteilig, daß die Betriebskosten sehr hoch sind, da die aufgebrauchten Trockenzellen nicht mehr verwendet werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kleines elektrisches Handwerkzeug zu schaffen, das trotz seiner Handlichkeit leistungsstark sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs beschriebene elektrische Handwerkzeug nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine ein Planetenradgetriebe enthaltende Drehzahluntersetzungsvorrichtung mit der Welle eines kleinen Motors gekuppelt ist, daß auf der Welle des Planetenradgetriebes die Werkzeughalterungsvorrichtung angeordnet ist und daß zur Speisung des kleinen Motors eingebaute Nickel-Cadmium-Zellen mit jeweils einem Entlüftungsventil zum Freigeben von Gas im Falle einer Überladung vorgesehen sind.

Das Planetenradgetriebe gestattet bei einem geringen Außenumfang ein großes Drehzahluntersetzungsverhältnis. Die Nickel-Cadmium-Zellen können in Anbetracht ihres niedrigen Innenwiderstarids sehr hohe Ströme abgeben und nach ihrer Erschöpfung erneut geladen werden. Darüberhinaus ist die Klemmenspannung der Nickel-Cadmium-Zellen verhältnismäßig konstant.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zur leichteren Handhabung das den kleinen Motor enthaltende Hauptgehäuse gegenüber dem die Nickel-Cadmium-' Zellen enthaltenden Zellengehäuse drehbar ausgebildet

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ist und daß bei dieser Relativdrehung der elektrische Stromkreis zwischen dem Motor und den Niekel-Cadmium-Zellen schließbar bzw. unterbrechbar ist, so daß ein über die Oberfläche des Handwerkzeugs hinausragender Betriebsschalter entfallen kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein nach der Erfindung ausgebildetes elektrisches Handwerkzeug,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des zum Einsetzen der Nickel-Cadmium-Zellen geöffneten Werkzeugs und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Handwerkzeugs während seiner Verwendung.

Ein in der Fig. 1 dargestelltes elektrisches Handwerkzeug enthält ein Hauptgehäuse 1 und eine ein Zellengehäuse 5 halternde Zellengehäusefassung 2. Innerhalb des Hauptgehäuses 1 ist ein kleiner Motor 3 angeordnet. Das Zellengehäuse 5 enthält Nickel-Cadmium-Zellen 4, die jeweils mit einem Entlüftungsventil ausgerüstet sind.

Solche Nickel-Cadmium-Zellen mit einem Entlüftungsventil bieten den Vorteil, daß aus ihnen Gas austreten kann, falls sie sich in einem überladenen Zustand befinden. Ferner können diese Zellen, infolge ihres geringen Innenwiderstands hohe Entladungsströme in der Größenordnung von einigen Ampere abgeben. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß selbst eine vollkommen entladene Niekel-Cadmium-Zelle in wenigen Minuten, beispielsweise zehn Minuten, wieder aufgeladen werden kann. Darüberhinaus zeigen die genannten Zellen bei ihrer anfänglichen Benutzung nur einen kleinen Klemmenspannungsab-

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fall. Die Klemmenspannung fällt erst kurz vor der völligen Entladung stark ab.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der positive Anschluß des kleinen Motors 3 mit einem becherförmigen Bauteil 7 verbunden. Der negative Anschluß des Motors führt zu einer Fahne 8, die sich auf der inneren Umfangsflache der Wand des Hauptgehäuses. 1 abstützt und dadurch befestigt ist, daß sie um die Außenkante der Hauptgehäusewand gebogen ist.

Die in dem Zellengehäuse 5 angeordneten Zellen 4 sind derart in den elektrischen Stromkreis eingeschaltet, daß die negative Elektrode der einen Zelle Über eine Feder 10 mit einer Leitung 9 verbunden ist. Die Leitung 9 erstreckt sich längs der Innenfläche des Zellengehäuses 5 in Richtung auf die Zellengehäuseöffnung. Das Ende der Leitung 9 ist an der Außenkante der Umfangswand des Zellengehäuses 5 befestigt. Das Zellengehäuse 5 ist mit Schrauben 11 an der ZeI-lengehäusefassung 2 angebracht.

Wenn das Hauptgehäuse 1 und die Zellengehäusefassung 2 zu einer Einheit zusammengepaßt sind, steht die positive Elektrode der anderen Zelle 4 mit dem becherförmigen Bauteil 7 in elektrischem Kontakt. Durch eine Relativbewegung zwischen dem Hauptgehäuse 1 und der Zellengehäusefassung 2 kann man die Fahne 8 und die Leitung 9 in elektrischen Kontakt miteinander bringen. Auf diese Weise kann der Stromkreis geschlossen und der Motor 3 in Drehbewegungen versetzt werden.

Auf der Welle 6 des Motors ist ein Ritzel 12 fest aufgepaßt. Dieses Ritzel ist einem Planetenradgetriebe mit einem Zahnkranz 13 und Planetenrädern 14 zugeordnet. Die Planetenräder 14 sind auf einer Welle 15 angeordnet, die im Hauptgehäuse 1 mit einem Kugellager 16 und einem Axialdruck-

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lager 17 abgestützt ist. Die Planetenradwelle 15 ist mit einer Hauptwelle 18 verbunden, die eine Einspannvorrichtung 19 zum Haltern eines Werkzeugs trägt,-beispielsweise eines Bohrers 21, der mit Hilfe eines Bohrerfutters 20 gehaltert ist. Die Einspannvorrichtung 19 weist ein .Loch 22 auf, in das man zum Einsetzen oder Entfernen des Bohrers 21 aus dem Bohrfutter einen dünnen Stift einsetzen kann, um beim Drehen der Einspannvorrichtung 19 die Hauptwelle 18 festzuhalten. Ferner ist zur Lagerung der Hauptwelle 18 ein Kugellager 23 vorgesehen. Vorsprünge 24 sollen eine unbeabsichtigte Drehbewegung des Hauptgehäuses 1 verhindern und dienen gleichzeitig zum Anzeigen der Schalterstellung.

Wie es aus der Fig. 2 hervorgeht, werden zum Einsetzen bzw. Entfernen der Wellen 4 das Hauptgehäuse und die Zellengehäusefassung 2 voneinander getrennt. ,

Die Handhabung des elektrischen Handwerkzeugs geht aus der Darstellung nach der Fig. 3 hervor. Wie man sieht, wird zum Ein- bzw. Ausschalten die Zellengehäusefassung 2 gegenüber dem Hauptgehäuse 1 gedreht. Die Drehzahl des laufenden Motors 3 wird durch das beschriebene Planetenradgetriebe auf die Drehzahl des Bohrers 21 vermindert. Anstelle des Bohrers können auch andere Werkzeuge eingesetzt werden, beispielsweise Schleifscheiben.

Durch die besondere Ausgestaltung des beschriebenen elektrischen Handwerkzeugs ist _es möglich, ohne Vergrößerung des Außendurchmessers des Getriebegehäuses ein hohes Drehzahluntersetzungsverhältnis vorzusehen. Dies wird durch die Verwendung des Planetenradgetriebes erreicht. Weiterhin lassen die Nickel-Cadmium-Zellen eine hohe Motordrehzahl zu. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die genannten Zellen, die sehr schnell wieder aufgeladen werden können, in der Lage sind, in Anbetracht ihres kleinen Innenwiderstands einen hohen Entladungsstrom abzugeben. Das beschriebene elektrische

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Handwerkzeug kann somit unter Berücksichtigung der hohen Motordrehzahl und des hohen Drehzahluntersetzungsverhältnisses ein großes Antriebsmoment abgeben. Da die Klemmenspannung der Nickel-Cadmium-Zellen erst kurz vor der völligen Entladung abfällt, liefert das beschriebene elektrische Handwerkzeug im Gegensatz zu üblichen elektrischen Handwerkzeugen mit Trockenzellen vom Typ U1 während der gesamten Betriebszeit ein hinreichend hohes Drehmoment. Darüberhinaus ist das beschriebene elektrische Handwerkzeug auch äußerst wirtschaftlich, da die Niekel-Cadmium-Zellen im Vergleich zu üblichen Trockenzellen erneut aufgeladen werden können. Das geschaffene elektrische Handwerkzeug kann derart klein ausgebildet werden, daß es beispielsweise lediglich einen Außendurchmesser von 2,5 cm aufweist. Ein derart kleines Handwerkzeug kann man mit einer einzigen Hand bequem bedienen. Der Ausbildung eines Handwerkzeugs mit einem geringen Außendurchmesser steht auch die Verwendung von Nickel-Cadmium-Zellen nicht entgegen, die einen sehr kleinen Außendurchmesser haben, nahezu gleich dem Durchmesser von Trockenzellen vom Typ U3, jedoch mit einer Länge, die lediglich 1/3 der Länge dieser Trockenzellen beträgt.

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Claims

Patentansprüche

1 J Elektrisches Handwerkzeug mit einem batteriegespeisten Motor zum Antreiben einer Werkzeughalterungsvorrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß eine ein Planetenradgetriebe (12, 13, 14, 15) enthaltende Drehzahluntersetzungsvorrichtung mit der Welle (6) eines kleinen Motors (3) gekuppelt ist, daß auf der Welle (15) des Planetenradgetriebes die Werkzeughalterungsvorrichtung (18, 19, 20) angeordnet ist und daß zur Speisung des kleinen Motors (3) eingebaute Nickel-Cadmium-Zellen (4) mit jeweils einem Entlüftungsventil zum Freigeben von Gas im Falle einer Überladung vorgesehen sind.
2. Elektrisches Handwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Motor (3), die Drehzahluntersetzungsvorrichtung mit dem Planetenradgetriebe (12, 13, 14, 15) und die Werkzeughalterungsvorrichtung (18, 19,. 20) in einem Hauptgehäuse (1) untergebracht sind, daß die Nickel-Cadmium-ZeI len (4) in einem Zellengehäuse (5) angeordnet sind und daß die beiden Gehäuse derart ausgebildet und zusammensetzbar sind, daß sie zwischen sich eine relative Drehbewegung zulassen. . .
3. Elektrisches Handwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die relative Drehbewegung der Speisestromkreis ein- bzw. ausschaltbar ist.

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4. Elektrisches Handwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengehäuse (5) mit einer Zellengehäusefassung (2) versehen ist, deren Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Hauptgehäuses (1) ist.
5. Elektrisches Handwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisestromkreis durch eine relative Drehbewegung zwischen dem Hauptgehäuse (1) und der Zellengehäusefassung (2) ein- bzw. ausschaltbar ist.

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