DE3007833C2 - Tragbares, elektromotorisch angetriebenes Werkzeug - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet,

— daß die Einrichtung zum Steuern einen Thyristor (40) aufweist, der mit einem Kühlkörper (42) zu einer fest verbundenen Baueinheit (A) zusammengefügt ist, die in dem Gehäusehohlraum (30) mittels einer federnden Hülsenklemme (56) auf eine in den Gehäusehohlraum (30) hineinragende Gehäusezunge (34) aufsteckbar ist,

— und daß die Anschlußleitungen (20,22) des Thyristors (40) mit einem Steckverbinderteil (66) versehen sind, um sie in lösbarer Weise an den übrigen Teil (14) der Einrichtung, der sich an anderer Stelle als der Thyristor (40) befindet, anzuschließen.

Die Erfindung betrifft ein tragbares, elektromotorisch angetriebenes Werkzeug gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Es sind mittels Abzug gesteuerte, motorisch betriebene Werkzeuge, Geräte oder dergleichen bekannt, die elektrische Steuerschaltungen zum Steuern der Drehzahl des Werkzeugmotors aufweisen, die durch Bewegen des Abzugsmechanismus betätigbar sind. In diesen Steuerschaltungen verwendet man vorzugsweise gesteuerte Gleichrichter, wie Thyristoren, Triacs usw.. wofür in dieser Anmeldung als Sammelbegriff das Wort Thyristor verwendet wird. Solche Thyristoren erzeugen im normalen Betrieb Wärme, die oftmals zu einem Ausfall eines solchen Thyristors und damit der Steuerschaltung führt, was das Werkzeug vollständig funktionsunfähig macht.

Dadurch, daß man den Thyristor im Kühlluftstrom eines den Motor kühlenden Gebläses anordnet, hat man die Ausfallhäufigkeit für den Thyristor zwar herabsetzen, aber nicht vermeiden können. Das Problem, daß ab und zu der Thyristor ausgetauscht werden muß konnte damit zwar gelindert, aber nicht beseitigt werden Wenn auch ein Thyristor im Vergleich zu anderen Teilen des Werkzeugs relativ preiswert ist, erweist sich sein Austausch bei vielen herkömmlichen Geräten jedoch als kompliziert und damit teuer, weil er schlecht zugänglich und auch schlecht austauschbar ist.

Aus dem DE-GM 19 93 090 ist eine elektromotorisch angetriebene Schleifmaschine bekannt, bei der die Steuerschaltung auf einer gedruckten Schaltung untergebracht ist, die zwischen zwei Gehäuseteilen im Kühlluftstrom des Motorlüfters angeordnet ist. Fällt der auf dieser gedruckten Schaltung untergebrachte Thyristor aus, muß man ihn entweder von der gedruckten Schaltung ablöten und an seiner Stelle einen neuen Thyristor einlöten, falls hierfür überhaupt ausreichende Zugänglichkeit zur gedruckten Schaltung besteht, oder man muß die ganze bestückte gedruckte Schaltung austauschen. Dadurch werden zusätzliche Kosten verursacht, die gegenüber den Kosten des eigentlich nur austauschungsbedürftigen Thyristors beträchtlich ins Gewicht fallen und insbesondere bei Austausch der gesamten Steuerschaltung ein Vielfaches der Kosten für den defekten Thyristor ausmachen. Die Gefahr, daß ein solcher Austausch erforderlich wird, ist bei dieser bekannten Schleifmaschine trotz Anordnung der Steuerschaltung im Kühlluftstrom beträchtlich, weil der Thyristor-Chip auf der einen Seite von einem isolierenden Thyristorgehäuse und auf der anderen Seite von dem isolierenden Materia! der gedruckten Schaltung abgedeckt ist, also rundum von schlecnten Wärmeleitern umgeben ist, so daß sich die Kühlluft für den Thyristor-Chip nur wenig bemerkbar machen kann.

Aus der dem Oberbegriff des Patentanspruchs zugrundeliegenden DE-AS 24 38 814 ist eine hinsichtlich ihrer Drehzahl regelbare Elektrohandbohrmaschine bekannt die ein im Kühlluftstrom eines Motorlüfters angeordnetes Drehzahlregelteil aufweist, das im Hinblick auf seine Störanfälligkeit als Einschubeinlieit ausgebildet ist, die :m Fall eines Defektes der Regelschaltung aus dem Motorteil herausgezogen und durch eine neue Regeleinheit ersetzt werden kann. Zur Regeleinheit gehört ein Potentiometer, dessen Betätigungselement durch die Gehäusewand der Bohrmaschine hindurch zur Drehzahleinstellung zugänglich ist.

Dadurch, daß man die Regeleinheit als steckbaren Einschub ausbildet, kann man zwar den Zeitaufwand für die Reparatur der Bohrmaschine bei einem Ausfall des Thyristors herabsetzen. Daß man aber die gesamte Regeleinheit, die außer dem defekten Thyristor noch weitere elektronische Bauelemente und auch ein relativ teueres Potentiometer aufweist, ersetzen muß, läßt beim Ausfall des Thyristors Reparaturkosten entstehen, die weit über die Kosten des Thyristors als einzig ausgefallenem Bauelement hinausgehen. Hinzu kommt, daß die Regeleinheit, weil sie im Kühlluftstrom angeordnet werden muß, in einem von Platzmangel gekennzeichneten Bereich der Bohrmaschine angeordnet werden muß, während an anderen Stellen, nämlich im Handgriff der Bohrmaschine, im allgemeinen viel mehr Platz zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs angegebenen Art so zu verbessern, daß sich der Thyristor bei Gewährleistung einer guten Kühlung mit vergleichsweise niedrigen Kosten auswechseln läßt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs.

Dadurch, daß bei dem beanspruchten Werkzeug die Baueinheit aus Thyristor und Kühlkörper als gesonderte Steckeinheit ausgebildet ist, braucht man bei einem Ausfall des Thyristors nicht die ganze Steuerungseinrichtung auszutauschen sondern nur den Thyristor einschließlich seines Kühlkörpers, was die erforderlichen Reparaturkosten natürlich erheblich senkt. Ein weiterer Vorteil der Maßnahme, den Thyristor mit seinem Kühlkörper als gesonderte Steckeinheit auszubilden, liegt darin, daß man größere Freiheit hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus des Werkzeuges gewinnt. Man braucht nun nicht mehr die gesamte Steuer-

schaltung in einem Gehäuseraum anzuordnen, der im Kühlluftstrom liegt- Vielmehr kann man den größten T«il der Steuerschaltung an irgendeiner beliebigen Stelle des Werkzeugs anbringen, beispielsweise im Werkzeuggriff, der normalerweise nicht von Kühlluft durchstömt wird und in dem sich meist mehr Raum für die Unterbringung einer Steuerschaltung als im Bereich des Kühlluftstroms befindet.

Wenn man den Thyristor mit dem Kühlkörper zu einer Baueinheit zusammenfügt, kann man einen besorders innigen Wärmekontakt zwischen Thyristor und Kühlkörper und damit eine besonders gute Wärmeabfuhr über den Kühlkörper erreichen. Daß man nicht einen bestimmten Gehäuseteil des Thyristors selbst als Kühlkörper ausbildet, bringt andererseits den großen Vorteil mit sich, daß man einen handelsüblichen Thyristor mit einem handelsüblichen Kühlkörper zusammenfügen kann, daß man also nicht ein in teuerer Sonderfertigung herzustellendes Sonderbauteil verwenden muß.

Die Erfindung wird nun anhand einer Au<,rührungsform näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine vertikale Ansicht einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Handbohrmaschine (teilweise geschnitten),

F i g. 2 eine Seitenansicht der Thyristor- und Kühlkörper-Baueinheit, wobei Teile von dieser in Durchsicht gezeigt sind; und

Fig.3 eine Steckverbindung zwischen einer Anschlußleitung des Thyristors und dem übrigen Teil der Steuerschaltung.

F i g. 1 zeigt den rückwärtigen Handgriffteil einer elektrischen Bohrmaschine D mit einem Gehäuse 10, das einen üblichen, luftgekühlten Bohrermotor 12, ein Motorgebläse 13 und einen abzuggesteuerten Schalter 14 mit einem fingerbetätigten Abzug 16 und einem Umschalter 18 aufweist. Eine Baueinheit A aus einem Thyristor 40 und einem damit integrierten Kühlkörper 42 ist mittels elektrischer Anschlußleitungen 20 und 22 elektrisch mit dem Schalter 14 verbunden. Die Baueinheit A und der Schalter 14 gehören zu einer Einrichtung zum Steuern der Motordrehzahl.

Die Bohrmaschine D und deren Grundkomponenten, einschließlich eines gebläsegekühlten Motors, sind in der US-PS 36 71 699 gezeigt. Ein Abzugsschalter und eine elektrische Steuereinrichtung mit einem Thyristor ist in der US-PS 35 36 973 gezeigt. Der Umschalter ist in der US-PS 36 03 757 gezeigt. Solche Grundkomponenten werden im weiteren nicht im einzelnen beschrieben, da sie als solche nicht die vorliegende Erfindung darstellen.

Das Gebläse 13 erzeugt einen Luftstrom, der in der Bohrmaschine D am Motor 12 vorbei nach rückwärts fließt, um diesen zu kühlen. Dieser Luftstrom verläßt die Bohrmaschine durch obere Luftlöcher 26 und hintere Luftlöcher 28. Das Gehäuse 10 weist einen Gehäusehohlraum 30 auf, der im Weg des Luftstroms angeordnet ist. Eine Gehäusewand 32 ist mit einer Gehäusezunge 34 versehen, die dazu ausgebildet ist, die Thyristor-Kühlkörper-Baueinheit A in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise aufzunehmen. Durch diesen Aufbau ist die Baueinheit A direkt im austretenden Luftstrom angeordnet.

Es wird nun die F i g. 2 betrachtet. Der Thyristor 40 und der Kühlkörper sind als Thyristor-Kühlkörper-Baueinheit A integriert, um eine wirksame Wärmeabführung zum Kühlkörper zu erreichen. Der Kühlkörper 42 umfaßt eine längliche Basis 44 mit mehreren seitlich abstehenden, wärmeabführenden Fahiien 46. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Fahnen 46 für eine zusätzliche Wärmeabführung zunehmend größer (in Fi g. 2 von rechts nach links) ausgebildet. Jede der Fahnen 46 kann einen Flügel 48 aufweisen, der seitlich von ihr absteht, vorzugsweise unter einem rechten Winkel, wie es gezeigt ist, und zwar für eine zusätzliche Wärmeabführung.

Die Kühlkörperbasis 44 weist einen seitlich abstehenden Tragarm 52 auf, an dem eine halbelastische Hülsenklemme 56 befestigt ist, die auf die Gehäusezunge 34 aufschiebbar ist und auf dieser lösbar festschnappen kann, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, wodurch die Thyristor-Kühlkörper-Baueinheit A als Gehäusehohlraum 30 des Bohrergehäuses festgelegt wird. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine formschlüssige Befestigungsvorrichtung, insbesondere eine Bajonettbefestigungsvorrichtung, bewirkt durch beabstandete, zusammenwirkende federnd nachgiebige Flügel auf der Hülsenklemme 56. Die Flügel sind so ausgebildet, daß sie sich in federnd nachgiebiger Weise teilweise zueinander hin und voneinander weg biegen, um die Gehäusezunge 34 in einer Bauonettverschlußart zu greifen. Wenn der Thyristor 40 ausfallen sollte, kann die Thyristor-Kühlkörper-Baueinheit A leicht aus der Bohrmaschine D entnommen und durch eine neue Baueinheit ersetzt werden.

In ähnlicher Weise können die Anschlußleitungen 20 und 22 leicht vom Schalter 14 entfernt werden. Beispielsweise weist die Anschlußleitung 22 an ihrem freien Ende 22 eine halbelastische Leitungshülsenklemme 66 (F i g. 2) auf, die ähnlich wie die Hülsenklemme 56 aufgebaut ist. Eine solche Leitungshülsenklemme 66 ist so ausgebildet, daß sie auf eine Schalteranshlußzunge am Schalter 14 nach Art eines Bajonettverschlusses aufschiebbar ist und auf dieser lösbar fest schnappen kann, wie man in F i g. 3 sehen kann.

Bei der beschriebenen Anordnung ist der Thyristor 40 dauernd luftgekühlt, wodurch dessen Betriebstemperatur herabgesetzt und dessen Ausfallquote wesentlich herabgesetzt wird. Sollte ein Ausfall auftreten, kann der Austausch der Thyristor-Kühlkörper-Baueinheit A mittels der lösbaren Hülsenklemmen-Verbindung 34, 56 zwischen Baueinheit A und Gehäuse 10 einerseits und der Hülsenklemmenverbindung 66, 68 zwischen dem Schalter 14 und den Anschlußleitungen 20, 22 andererseits leicht durchgeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Tragbares, elektromotorisch angetriebenes Werkzeug,

   ^- mit einem im Gehäuse des Werkzeugs angeordneten Elektromotor,

   — mit einem mit dem Motor verbundenen Gebläse zur Erzeugung eines Kühlluftstroms im Gehäuse

   — und mit einer in einem Gehäusehohlraum mittels Steckverbindung lösbar angeordneten Einrichtung zum Steuern der Motordrehzahl, die sich im Kühlluftstrom befindet,