DE6609573U

DE6609573U - Universalmotor mit elektrisch umschaltbarer drehzahl.

Info

Publication number: DE6609573U
Application number: DE6609573U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-09-30
Filing date: 1968-09-30
Publication date: 1972-07-13

Description

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Anlage zur
■Pa--Gebrauchsmusterhilfs-Anmeldunp:

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart V/, Breitscheidstraße 4 Universa!motor mit elektrisch umschaltbarer Drehzahl

Universalmotoren, das sind im Hauptschluß geschaltete Kollektormotcrer, mit geblechten Polsystemen, werden in steinendem MaSe für verschieden'?. Zwecke verwendet. Dabei ist es vielfach erwünscht; den Motor nicht nur mit einer einzigen Drehzahl betreiben zu können, sondern mindestens zwei Drehzahlen zur Verfügung zu haben. Besonders ist äies bei Slektrowerkzeugen und Haushaltmaschinen der Fall. Erwünscht ist vi^- bei WeItOr₁ daß der Drehzahlwechsel nicht mit einer ärhöhunp: der Verluste verbunden ist.

Robert Boson GmbH ' R. 92J57 Bü/Mr

Stuttgart

sind verschiedene Ausführungen bekanntgeworden; Bekannt sind '·'· mechanische Schaltgetriebe,die sowohl mit zwei und mehr Getriebestufen als auch stufen]os ausgeführt sein können und bei den verschiedenen Übersetzungen eine im wesentlichen gleichbleibende Leistung abgeben. Die mechanischen Schaltgetriebe sind jedoch teuer, so daß ihrer Anwendung weite Gebiete, in denen der Preis eine ausschlaggebende Rolle spielt, verschlossen bleiben.

. Weiter sind elektrische Drehzahlumschaltungen bekannt, die zwar bei verringerter Drehzahl meist auch eine geringere Leistung abgeben, jedoch wesentlich weniger aufwendig in der Herstellung und damit billiger sind als die vorerwähnten mechanischen Getriebe.

Fei der bekannten Peldumschaltung sind die Feldwicklungen angezapft und können wahlweise ganz oder zum Teil in den Stromkreis eingeschaltet werden, wozu zweipolige Umschalter mit zwei oder mehr Schaltstufen benötigt werden. Diese Art der Feldumschaltung ist wegen der Feldanzapfungen, die nicht zu Übersehende zusätzliche Störungsquellen sind, nicht einfach herzustellen, da das Anbringen der Anzapfungen den WickelVorgang unterbricht und die Führung und Isolierung der Anzapfe drähte und der Einbau und die Verdrahtung des komplizierten Umschalters ζ weitere Umstände und Kosten verursacht. Außerdem verursacht die FeIdanzapfursp: auch in dem elektrischen Verhalten des Motors dadurch Schwierigkeiten, daß durch die teilweise Ausschaltung der Feldspulen der Gesamtwiderstand des Motors erniedrigt wird und dadurch, daß der gesamte Strom durch die verbleibenden Feldwicklungen fließt, die Wirkung der Ausschaltung einzelner Spulenteile auf die Motordrehzahl zum Teil wieder aufgehoben wird.

Eine andere bekannte Methode,die Drehzahl zu verändern, ist das Parallelschalten von Widerstän len zu den Feldwicklungen. Hierdurch wird eine eindeutigere Wirkung auf das Feld und damit auf die Drehzahl des Motors erzielt, da zwar der Ankerstrom beim Parallelschalten von Widerständen zum Feld durch die Verringerung des Feldwiderstaandes

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			zunimmt, das Feld jedoch nur von einem Teil dieses Stromes durch flossen wird. Andererseits bewirken die Parallelwiderstände einen · I echten Leistungverlust, sie müssen gekühlt werden, erhöhen das Motor gewicht, was besonders bei elektrischen Handwerkzeugmaschinen, so genannten Elektrowerkzeugen, nachteilig empfungen wird und erfordern mehrpolige Schalter zu ihrer Betätigung.
Robort Hr.wch GmbH i Stuttgart

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in der Zuleitung zu dem Universalmotor eine Diode sowie ein zu dieser parallelliegender Schalter angeordnet wird. Neben der Einfachheit und Billigkeit in 'ier Ausführung hat diese Lösung noch weitere Vorteile. Diese bestehen darin, daß die Drehzahl durch das Einschalten der Diode gesenkt wird und dadurch dem Universalmotor Anwendungsgebiete erschlossen werden, für die er zuvor wegen seiner hohen Drehzahl nicht verwenibar war; mit den bekannten das Feld schwächenden Maßnahmen der elektrischen Drehzahl-Umschaltung wird hingegen die Drehzahl erhöht, was wiederum den Einbau stärkerer Übersetzungen zwischen Motor und Arbeitsspindel ; bedingt.

Weiter ist die Störanfälligkeit der durch einen Schalter überbrückbsren Diode geringer als die der bekannten Lösungen, die mit einer größeren Anzahl von Kontakten, Lötstellen und Drähten arbeiten; der mit Dio.ienumschältung ausgerüstete Motor kann mit wesentlich geringerem Gewicht ausgeführt werden als z.B. ein Motor mit Parallelwiderständen; die Diodenumschaltung arbeitet verlustfrei, da bei eingeschalteter Diode jede zweite Wechselstromhalbwelle bis auf den sehr geringen Reststrom nicht aufgenommen wird; als weitere Vorteile kommen hinzu, daS .lie Eisenverluste bei Halbwellenbetrieb sehr klein sind und die Kühlung bei gleichbleibender Kühlfläche und etwa um ein Drittel gesenkter Drehzahl gegenüber der verringerten Leistungsaufnahme und damit den geringeren Verlusten wesentlich wirksamer ist.

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Zweckmäßigerwelse wer-ien die Diode und der zu ihrer Überbrückung, dienende Schalter unmittelbar nebeneinander angeordnet oder werden diese Bauteile zusammengebaut. Damit die Diode gut gekühlt wird, sollte sie im Kühlluftstrom des Mot - - 3 angeordnet werden. Zu diesem Zweck kann sie im Zuluftstrom oder auch im Abluftstrom des Motors eingebaut sein. Besonders zweckmäßig ist es, wenn dabei durch geeigne-te Gestaltung (3es Motorgehäuses erreicht vjird daß sich efevüi einnisl losende stromführende Teile nicht nach aui?en in den Griffbereich des den f'_) Motor Benützenden geraten können, sondern im Inneren des Gehäuses bleiben. Selbstverständlich kann es bei bestimmten Anwendungsfällen besonders vorteilhaft sein, die durch einen Schalter überbrückbare Diode in Verbindung mit anderen die Drehzahl der Antriebswelle beeinflussenden Mitteln, z. B. mit einem mechanischen Getriebe zu verwenden.

Als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung eine elektrische Handbohrmaschine näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die elektrische Handbohrmaschine in der Ansicht ;n·. Aufri-?.. ^ Fig. 2 das rückwärtige Ende des Gehäuses der Handbohrmaschine

ohne Einbauteile bei abgenommener Schutzkappe, Fig. 5 denselben Teil, wobei Bürsten, Schalter und Diode eingebaut

sind,

Fig. 4 denselben Teil im Grundriß, teilweise geschnitten, Fig. 5 eine andere Art des Einbaues des Schalters und der Diode.

Die elektrische Handbohrmaschine hat ein aus zwei Schalen 1 und .2 bestehendes, aus Kunststoff geprePtes Gehäuse, an ri;.s ein pistolengriffförmiger Handgriff angeformt ist. In .ien Handgriff ist von unten die elektrische Zuleitung 5 eingeführt. In dem Hi^ndpcriff sind die für d&s Ein- und Ausschalten der Bohrmaschine benötigten Einrichtungen sowie

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Stuttgart

ein Sntstcrkoniensator untergebracht. Von diesen ist ir* der Zeichnung ein Drückerschalter 4 gezeigt, mit dem 1ie Bohrmaschine ein- und ausgeschaltet werden kann, sowie ein Auslöseknopf ~>, der zum Wiedereinschalten :«r Bohrmaschine 1ier:t, wenn sie infolge einer Überlastung durch einen ebenfalls im Handgriff eingebauten, in der Zeichnung ni-"*ht .1;.rp-c^".tei ' t-.?n 'iberstromauslöser i.u3p;or,ch;.l Let worden ist.

rts i.n die Getriuseschalen angeformt ist ein ebenfalls zweiteiliger Kirstentrriger 6, der mittels einer Stuf ο 7 in Jie Geh:iuaesehc.]en iibf.rpreht. Der Bürstenträger hat im wesentlichen die Gestalt eines Kegolstumpfes, der mit demjenigen Sndc, das ien größten Durchmesser h-1, c."·. G-ih'iuse anliegt. Links und rechts hat der Bürster.trilger je oiner. rt ^ht'.iokigen Durchbruch 8, um die vom Lüfter des Antriebsmctrrs arig^ocupte Kühlluft in den Motor gelangen zu lassen. Cben und unten wini ebenfalls je ein rechteckiger Durchbruch 9 und IC in dem Bürstentr'-iger ingebracht. Links von diesen Durchbrüchen sind an dem Teil des B'ir:;tenträgers, der an die Gehäuseschale i angeformt ist, je ein Nofkon '.1 bzw. \P. oben bzw. unten angeformt, die zur Befestigung der hr-hl«! ".r-:;t<;n M und v'\ und ihror Andrückfedern i S un i l6 dienen. Γ>ΐο !"!rr.t'T. r; rori durch die Durchbrüche 9 und 10 Ln da.; Motorinnore, wo .-.i" .-.'jC i^m ni <^ht l.-.rprer.tnl !ton Kollektor aufliegen. An seinem linie hat i'.-r IVl r:"i ten träger einen etwa z./lindrir.chen Antw.t? 17, in den: a ^s V.o\ l«ktr r:;«! tip-e Lager 17a los Motorläufers angeordnet ist.

"b«r d«n bUrstenträger ist äne Kunststoffkc.ppo i8 geschoben, die ίΛχΓ ier i'.tufe 7 dor Gehäuseschalen ι und 2. aufsitzt und mit zwei Schrauben 19 und -'C an dem Ansatz 17 des Bürs tent rage rr. befestigt ist. In .!or Kanne sind hintpn und am Umfang ihrer Vorderkante K'ihl lüfte i nl a:.·- ;-.chlitzo «il G Inge formt. Durch die Kappe sind der Dürstentr'irrer. .i!o tiürütGn, (31e An'irüokfadern und Zuleitungen Rep.en Lcrührung r^i'ChUlrt, Γη dom BiJr^tonträger sind linksseitig zwei übere LnanderJ lügende qufi Iorfrirmige Vertiefungen 22 und 2.') eingoformt. Die Kappo l8 hat

Robert 3osoh GmbK R. 92^7 3ü/Mr

Stuttgart

linksseitig eine Ausbuchtung Zh, die an der Innenseite der Kappe als Führung ausgebildet ist. Ein einpoliger Ausschalter 25 hat seitlich zwei übereinanderliegende quaderförmige Zapfen 26 und einen hinter diesen angeordneten Zapfen 26a; mit den Zapfen 26 ist dor Schalter in die entsprechenden Vertiefungen 22 und 25 des Bürstenträgers eingesetzt, während er sich mit dem Zapfen 26a pep:en die Rückwand des Ansatzes 17 stützt. An seiner Rückseite trägt der Schalter 25 ein senkrecht bewegbares Schiebestück 27, das als Griff ausgebildet ist und ( in seiner oberen und unteren ünistellung durch eine ηjcht dargestellte einrastende Kupcel gehalten wird. Zur Verbesserung der Griffigkeit ist ■Jas Schiebestück 27 an seiner Rückseite quer geriffelt. D^s Schiebestück rapit bei aufgesetzter Kappe i8 durch einen Durchbruch 28 der Kappe hindurch und ist von außen bewegbar. Beim Verschieben des Schiebestucks aus der einen in die andere Endlage wird der Schalter geschlossen oder geöffnet.

Der Schalter hat an seiner Vorderseite zwei Anschlußfahnen 29 und po, die, wenn der Schalter an den Borstenträger angesetzt ist, bis an den seitlichen Durchbruch 8 des BUrstentragers heranreichen. An den Ansohluflfahnen sind die Anschlupdrähte einer Diode 51 angelötet, die an dienen Ansehlu3drähten vor dem Durchbruch 8 des Bürstenträgers und damit im Zuluftstrom des elektrischen Antriebsmotors hängt. Zusammen nit Jen Arisch lui.Mr.Mhten der Diode sind an den Anschlußfahnen des Schalters 25 die ZuleltungsdrMhte 12 und 51 angelötet.

Die über den Borstenträger geschobene Kappe l8 hält den Schalter zusätzlich mittels der in der Ausbuchtung 24 eingearbeiteten Führung.

Bei 1er in Fig. b dcrgestellten Auaführungsibrm sind nn dem Biirstentr;!- p-.er .106 ziui.Mtzlich Rippen 134 iiinpieformt, die, wie die Zeichnung erkennen HiMb, verhindern, daß sich etwa aus der Lötung an den Ansehlußfahnen L?) und ] j50 doij Schalters 125 lösende Anschlußdrähte in den Bereich der KUhIlüfte!nfcritfcsöffnungen 121 gelangen können, die sich am Umfang der Vorderkante flor Kuppe 118 befinden.

Claims

Eobert Bosch GmbH E. 9237 Es/Μη ^ Stuttgart (Neue) Schutzansprüche

1. Universalmotor mit elektrisch umsclialfbarer Drehzahl durch Anordnung einer üb erb rückt» are η Diode in der Wicklungszuleitung, insbesondere für Elekcro werkzeuge uhtL Haushaltmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (31) und der Schalter (25) zum Überbrücken der Diode eine Montageeinheit bilden, welche so angeordnet ist, daß die Diode (31) im Kühlluftsirom des Kotors liegt.

2. Universalmotor- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (31) im Zuluftstrom des Motors angeordnet ist.

3. Universalmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinheit aus Schalter (25) und Diode (31) am Bürstenträger (6) des Motors gehalten ist.

4. Universalmotor nach Einern der Ansprüche 1 bis 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenträger (6) und die Montageeinheit aus Schalter (25) und Diode (31) durch eine Kunststoffkappe 038) gemeinsam abgedeckt sind*

j » Robert Bosell GmbH : : ·^:··Ε. 9237 Rs/Mn

Stuttgart - 2 -

i.

5. Universalmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (25) der Montageeinheit (25, 31) einerseits durch eine form-

' schlüssige Verbindung aus Zapfen (26, 26a) am Schalter (25) und Vertiefungen (22, 23) am Bürstenträger (6) und andererseits durch Arlage an der Kunststoffkappe (18) in seiner Einbaulage gehalten .ist.

6. Universalmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (31) an Anschlußfahnen (29, 30) des Schalters· (25) befestigt ist.

7· Universalmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bürstenträger (6. 106) wenigstens eine Rippe (13*0 angeformt ist, welche den die Montageeinheit (25, 31) aufnehmenden Raum in der Kappe (18) gegen die Kuhlluft-Eintrittsöffnungen (21, 121) weitgehend abschirmt.