DE422308C - Elektrische Handbohrmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handbohrmaschine in Verbindung mit einem Elektromotor (Elektrowerkzeug) und ist dadurch gekennzeichnet, daß mit dem an sich bekannten, nicht ortsfesten Werkzeug entweder unmittelbar oder über ein Zwischengetriebe ein Wechselstrom- oder Drehstrommotor gekuppelt ist, der mit Wechselstrom oder Drehstrom von gesteigerter Periodenzahl (über 65 Perioden in der Sekunde) gespeist wird.

Es sind bereits eine große Anzahl der verschiedensten Bauarten von Elektrowerkzeugen bekannt, die alle aus einer Kombination von an sich bekannten, nicht ortsfesten Werk zeugmaschinen, Werkzeugen o. dgl. mit einem Gleichstrom-, Wechselstrom- oder Drehstrommotor für normale Periodenzahl als Antriebsmotor bestehen. Derartige Elektrowerkzeuge haben auch für die verschiedensten Zwecke

ao den gestellten Anforderungen genügt, vor allen Dingen sind sie den allein in Frage kommenden anderen Kraftwerkzeugen, den Preßluftwerkzeugen, hinsichtlich der Betriebskosten sehr überlegen. Diese betragen näm-

S5 lieh beim Elektrowerkzeug vielfach nur den zehnten Teil der für ein gleich leistungsfähiges Preßluftwerkzeug aufzuwendenden Betriebskosten. Nur in zwei Punkten konnten die Preßluftwerkzeuge bisher noch eine Überlegeriheit gegenüber den Elektrowerkzeugen behaupten, und zwar einmal in Hinsicht auf die Betriebssicherheit und das andere Mal in Hinsicht auf das Gewicht der Antriebsmotoren. Bei den großen Beanspruchungen der verschiedensten Art, denen die Äntriebsmotoren von Elektrowerkzeugen, beispielsweise im Betriebe von Schiffswerften, Eisenkonstruktionswerkstätten usw., ausgesetzt sind, hat besonders der Gleichstrommotor gezeigt, daß seine Zuverlässigkeit im Betrieb mit der eines entsprechenden Preßluftmotors nicht zu vergleichen ist.. Der Kollektor des Gleichstrommotors, die Bürsten sowie auch der Anker an sich erfordern dauernd eine gute Wartung und bilden, wenn diese Wartung einmal vernachlässigt wird, eine Quelle häufiger Betriebsstörungen. Auch war es bisher nicht möglich, das Gewicht der Elektromotoren dem leistungsfähiger Preßluftmotoren anzupassen.

Infolgedessen waren gleich leistungsfähige Elektrowerkzeuge immer noch schwerer als Preßluftwerkzeuge und, was damit gleichbedeutend ist, auch unhandlicher. Letzteres hat aber im Betriebe besondere Bedeutung, weil naturgemäß die Arbeitsleistung eines Arbeiters mit einem schwereren und unhandlicheren Werkzeug geringer sein muß als diejenige, die von ihm mit einem leichteren und handlicheren Werkzeug verrichtet werden kann.

Die Bestrebungen des Elektrowerkzeugbaues gingen deshalb seit längerer Zeit darauf hinaus, einen Antriebsmotor zu schaffen, der einmal hinsichtlich der Betriebssicherheit und das andere Mal hinsichtlich semes Gewichtes die Preßluftmotoren überbieten sollte. Die erste Forderung führte dazu, vom Gleichtstrommotor mit seinem empfindlichen Anker und Kollektor abzugehen und einen Wechselstrom- oder Drehstrom-Asynchronmotor vorzusehen. Die zweite For-

derung dagegen bedingte eine Erhöhung der Motordrehzahlen über die normalen Grenzen hinaus. Dies ist nun beim Gleichstrommotor ohne Schwierigkeiten möglich, nicht aber beim Drehstrommotor, dessen Drehzahl bekanntlich von der Periodenzahl abhängt und bei der am meisten gebräuchlichen Periodenzahl von 50 in der Sekunde nicht über 3000 Umdrehungen in der Minute gesteigert werden kann.

Hier setzt die neue Erfindung ein, die darauf hinausgeht, an Stelle des Wechsel- oder Drehstrom-Asynchronmotors für normale Periodenzahl zum Antrieb der nicht ortsfesten Werkzeugmaschine, des Werkzeuges o. dgl. einen ähnlichen Motor zu verwenden, zu dessen Speisung jedoch Wechsel- oder Drehstrom von gesteigerter Periodenzahl (über 65 Perioden in der Sekunde) verwendet wird. Diese Steigerung der Periodenzahl ermöglicht die Heraufsetzung der Drehzahl des Motors auf 6000 und mehr in der Minute und den Bau eines Motors, dessen Gewicht bei gleicher Leistung bedeutend geringer ist als das eines Motors für Wechsel- oder Drehstrom normaler Periodenzahl. Durch die Verbindung eines derartigen Motors für Wechsel- oder Drehstrom gesteigerter Periodenzahl mit einem j an sich bekannten, nicht ortsfesten Werkzeug ist es gelungen, ein Elektrowerkzeug zu schaffen, das in erster Linie die bisher noch bestehende Überlegenheit der Preßluftwerkzeuge hinsichtlich des Gewichtes vollständig beseitigt; es beträgt beispielsweise das Gewicht einer auf obiger Grundlage entwickelten neuen elektrischen Bohrmaschine mit Drehstrommotor etwa 24 kg, während eine gleich leistungsfähige neuzeitliche Preßluftmaschine etwa 27 kg wiegt.

Weiterhin hat aber die Verwendung des Wechsel- oder Drehstrom-Asynchronmotors den großen Vorteil, daß auch die Betriebssicherheit eines derartigen Elektrowerkzeuges nicht hinter der eines gleichen Preßluftwerkzeuges zurücksteht. Der Antriebsmotor wird nämlich als Kurzschlußmotor ausgebildet und enthält keine unisolierten stromführenden Teile. Bereits diese Tatsache stellt ihn erheblich günstiger als einen gleich leistungsfähigen Gleichstrommotor mit seinem Kollektor, Bürstenapparate usw. Weiterhin hat aber der Asynchronmotor den großen Vorteil, daß er eine Überlastung nur in gewissen Grenzen zuläßt. Auf den ersten Blick mag dieses vielleicht als Nachteil erscheinen, in Wirklichkeit aber ist es, zumal gegenüber dem Gleichstrommotor, ein großer Vorzug. Letzterer kann nämlich, wenn der äußere Widerstand wächst, so überlastet werden, daß sein Anker kurzzeitig das Sechs- bis Siebenfache des normalen Drehmoments abgeben kann. So gut dies in manchen Fällen auch sein mag, so nachteilig ist es nicht allein für das Werkzeug, sondern auch für den elektrischen und mechanische!* Teil des gesamten Elektrowerkzeuges. Bei genügender Stärke des Motors wird, zumal wenn derartige Belastungen häufiger auftreten, das Werkzeug oder ein Teil des Getriebes zu Bruch gehen und der Anker durchbrennen. Dagegen ist die Überlastungsfähigkeit des Wechselstrom- oder Drehstrom-Asynchronmotors begrenzt, und zwar in der Weise, daß das Rotordrehmoment über das Zwei- bis Dreifache des normalen Drehmoments nicht gesteigert werden kann. Eine derartige Maschine kann daher nicht so weitgehend überlastet werden wie ein Gleichstrommotor, hat aber dafür den wesentlichen Vorteil, daß die als sichere Folge solcher Überlastung früher oder später in Erscheinung tretende Beschädigung des mechanischen Teiles und das Durchbrennen des Ankers in Fortfall kommt. Da höhere als zwei- bis dreifache Überlastungen im normalen Betrieb nicht vorkommen, genügt eine derartige Maschine auch allen im Betriebe an sie zu stellenden Anforderungen.

Zusammenfassend sei die neue Erfindung nochmals dahin gekennzeichnet, daß durch Verbindung einer an sich bekannten, nicht ortsfesten Werkzeugmaschine, eines Werkzeuges o. dgl. mit einem Wechsel- oder Drehstrom-Asynchronmotor, der zur Speisung mit Wechsel- oder Drehstrom von gesteigerter Periodenzahl (über 6 5 in der Sekunde) eingerichtet ist, ein Hochleistungselektrowerkzeug geschaffen wird, das die bisher bestehende Überlegenheit der Preßluftwerkzeuge hinsichtlich ihres Gewichts und ihrer Betriebssicherheit beseitigt und hinsichtlich der Betriebskosten sich bedeutend günstiger stellt als ein gleich leistungsiähiges Preßluftwerkzeug.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Elektrische Handbohrmaschine mit zweipoligem Wechsel- oder Drehstrom-Asynchronmotor zum Anschluß an Gleichstromnetze und Wechselstromnetze, letztere mit Frequenzen von weniger als 65 in der Sekunde, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit Wechsel- oder Drehstrom von einer durch Umwandlung über diese Grenze hinaus gesteigerten Periodenzahl gespeist und mit der dadurch erreichbaren Höchstdrehzahl betrieben wird.