EP0856384B1 - Handwerkzeugmaschine mit einem Detektor, der bei Erreichen einer Mindestlänge der Kohlenbürsten ein Servicesignal erzeugt - Google Patents

Handwerkzeugmaschine mit einem Detektor, der bei Erreichen einer Mindestlänge der Kohlenbürsten ein Servicesignal erzeugt Download PDF

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EP0856384B1
EP0856384B1 EP97121395A EP97121395A EP0856384B1 EP 0856384 B1 EP0856384 B1 EP 0856384B1 EP 97121395 A EP97121395 A EP 97121395A EP 97121395 A EP97121395 A EP 97121395A EP 0856384 B1 EP0856384 B1 EP 0856384B1
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EP
European Patent Office
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brush
hand tool
brushes
drive motor
tool according
Prior art date
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EP97121395A
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English (en)
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EP0856384A1 (de
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Günter Schaal
Martin Gerschner
Werner Renz
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/58—Means structurally associated with the current collector for indicating condition thereof, e.g. for indicating brush wear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

Definitions

  • the invention is based on a hand tool according to the preamble of Claim 1.
  • a hand tool on the market which has a detector which, when a minimum length l is reached Carbon brushes generate a service signal.
  • the service signal by a warning lamp is given, the operator of the hand machine tool points to the need for Exchange of carbon brushes.
  • a mechanical one in the carbon brushes Switch-off device integrated the smaller when reaching a remaining length of the carbon brush than the minimum length I, the contacting of the collector by the carbon brush prevented.
  • the detector and the mechanical shut-off device are in the carbon brush integrated.
  • the mechanical shut-off device requires one due to the design relatively large switch-off remaining length of the entire brush length L. The utilization of the Carbon brushes are therefore not particularly good in the known handheld power tools, i.e. the carbon brushes have to be replaced after relatively short time intervals become.
  • DE 41 37 384 C 1 is a hand tool with an electric Known drive motor having a commutator with the at least two Brushes are in electrically conductive contact. Furthermore is one Detection device is provided which, when a minimum length is reached, at least one the brushes generate a detection signal (s). The detection device is equipped with a Control device for the drive motor connected, which occurs when the Detection signal (s) a change in the electrical control of the drive motor in the way causes the run-up time of the motor to be delayed.
  • the hand tool according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the carbon brushes same brush length L have a longer service life, so that a brush change is less necessary.
  • FIG. 1 shows a longitudinal view of a Bohrhammers as an example of a hand tool
  • Figure 2 is a schematic representation of a carbon brush Detection device.
  • 10 denotes a rotary hammer, which as Example of a hand tool according to the invention is used.
  • the hand machine tool has a housing 11 in which a electric drive motor 12 is housed.
  • the Drive motor 12 has a motor shaft 13 on which a pinion 14 is arranged on the output side, via which the Drive motor 12, a transmission and not shown above it drives a tool 15 rotating and / or striking.
  • the drive motor 12 is provided with a collector 18, with its outer circumference two opposite each other arranged brushes 19 in electrically conductive contact stand.
  • a control device 22 is connected via an input line 17 depending on the respective switch position Switch 23 supplied with electrical drive energy.
  • the Control device 22 makes contact via electrical lines 20, 21 the two opposite brushes 19 and controls the electric drive motor 12. Furthermore connect detection lines 24, 25 to the brushes arranged detection devices 26, 27 with the Control device 22.
  • FIG. 2 shows a detection device known per se 26, which is formed on a brush 19, which cooperates with the collector 18.
  • the Detection device 26 is that of collector 18 facing away from the rear of the brush 19 and over the Line 21 connected to the control device 22.
  • the Detection device 26 consists of an isolated Wire piece 30, which is bent into a loop and in the Brush 19 integrated in the rear area, preferably is pressed or sintered therein.
  • Detection device 26 i.e. the wire piece 30 over the To connect conductor 24 to the control device 22.
  • Detection device 26 i.e. the wire piece 30 over the To connect conductor 24 to the control device 22.
  • Detection device 26 At Reaching the minimum length l of the brush 19 is due to the damaged insulation of the piece of wire 30 from the Detection device 26 generates a detection signal s which via the conductor 24 to the control device 22 is forwarded.
  • the control device 22 changes when the Detection signal s the electrical control of the Drive motor 12 in that the use of Handheld machine tool restricted or even impossible becomes. In this way, the operator is on electronic Paths signals that a change of brushes 19th is required.
  • the change in control can consist, for example, that the drive motor 12 only runs slowly, or in Operation is booming.
  • the detection signal s can also to generate a light signal or an acoustic Signals are processed further.
  • a mechanical shut-off device for the brushes is included Handheld power tools equipped according to the invention are not more needed.
  • the detection device 26 has a smaller one Distance l from the back of the brush 19 and therefore increases a significantly smaller proportion of the variable Total length L of the brushes 19 in claim.
  • the available Abrasion length L-l of the brushes 19 is thus extended and the service life increases.
  • the invention is not based on the above Embodiment limited. So it is enough one of the To provide brushes 19 with a detection device 26, since the brushes 19 experience fairly evenly be worn out and normally replaced at the same time Need to become.
  • the hand machine tool can also do more than have two brushes 19.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist schon eine Handwerkzeugmaschine am Markt bekannt, die einen Detektor aufweist, der bei Erreichen einer Mindestlänge l der Kohlebürsten ein Servicesignal erzeugt. Das Servicesignal, das durch eine Warnlampe gegeben wird, weist den Bediener der Handwerkzeugmaschine auf die Notwendigkeit des Austauschs der Kohlebürsten hin. Zusätzlich ist in die Kohlebürsten ein mechanisches Abschaltorgan integriert, das bei Erreichen einer Restlänge der Kohlebürste, die kleiner als die Mindestlänge I ist, die Kontaktierung des Kollektors durch die Kohlebürste verhindert. Der Detektor und das mechanische Abschaltorgan sind in die Kohlebürste integriert. Das mechanische Abschaltorgan beansprucht jedoch konstruktionsbedingt eine relativ große Abschalt-Restlänge der gesamten Bürstenlänge L. Die Ausnutzung der Kohlebürsten ist daher bei den bekannten Handwerkzeugmaschinen nicht besonders gut, d.h. die Kohlebürsten müssen schon nach relativ kurzen Zeitintervallen ausgetauscht werden.
Aus der DE 41 37 384 C 1 ist eine Handwerkzeugmaschine mit einem elektrischen Antriebsmotor bekannt, der einen Kommutator aufweist, mit dem wenigstens zwei Bürsten in elektrisch leitendem Kontakt stehen. Des weiteren ist eine Detektionseinrichtung vorgesehen, die bei Erreichen einer Mindestlänge zumindest einer der Bürsten ein Detektionssignal (s) erzeugt. Die Detektionseinrichtung ist mit einer Steuereinrichtung für den Antriebsmotor verbunden, die bei Auftreten des Detektionssignals (s) eine Änderung der elektrischen Ansteuerung des Antriebsmotors in der Weise bewirkt, dass die Hochlaufzeit des Motors verzögert wird.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die Kohlebürsten bei gleicher Bürstenlänge L eine längere Standzeit aufweisen, so daß ein Bürstenwechsel seltener notwendig ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 genannten Handwerkzeugmaschine möglich.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Längsansicht eines Bohrhammers als Beispiel einer Handwerkzeugmaschihe und Figur 2 eine schematische Darstellung einer Kohlebürste mit Detektionseinrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist mit 10 ein Bohrhammer bezeichnet, der als Beispiel einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine dient. Die Handwerkzeugmaschine hat ein Gehäuse 11, in dem ein elektrischer Antriebsmotor 12 untergebracht ist. Der Antriebsmotor 12 hat eine Motorwelle 13, auf der abtriebsseitig ein Ritzel 14 angeordnet ist, über das der Antriebsmotor 12 ein nicht näher dargestelltes Getriebe und darüber ein Werkzeug 15 drehend und/oder schlagend antreibt. Der Antriebsmotor 12 ist mit einem Kollektor 18 versehen, mit dessen Außenumfang zwei einander gegenüberliegend angeordnete Bürsten 19 in elektrisch leitendem Kontakt stehen.
Eine Steuereinrichtung 22 wird über eine Eingangsleitung 17 in Abhängigkeit der jeweiligen Schaltstellung eines Schalters 23 mit elektrischer Antriebsenergie versorgt. Die Steuereinrichtung 22 kontaktiert über elektrische Leitungen 20, 21 die beiden einander gegenüberliegenden Bürsten 19 und steuert den elektrischen Antriebsmotor 12 an. Darüber hinaus verbinden Detektionsleitungen 24, 25 an den Bürsten angeordnete Detektionseinrichtungen 26, 27 mit der Steuereinrichtung 22.
In Figur 2 ist eine an sich bekannte Detektionseinrichtung 26 dargestellt, die an einer Bürste 19 ausgebildet ist, welche mit dem Kollektor 18 zusammenwirkt. Die Detektionseinrichtung 26 ist der dem Kollektor 18 abgewandten Rückseite der Bürste 19 angeordnet und über die Leitung 21 mit der Steuereinrichtung 22 verbunden. Die Detektionseinrichtung 26 besteht aus einem isolierten Drahtstück 30, das zu einer Schlaufe gebogen ist und in die Bürste 19 im rückseitigen Bereich integriert, vorzugsweise darin verpresst bzw. eingesintert ist. Beim Betrieb der Handwerkzeugmaschine nutzt sich die Bürste 19 infolge des elektrischen (Bürstenfeuer) und mechanischen (Reibung) Verschleiß am Kollektor 18 ab. Sobald der Abrieb der Bürste 19 bis zur Detektionseinrich-tung 26 fortgeschritten ist, d.h. wenn der Kollektor 18 am Drahtstück 30 reibt und dessen Isolierschicht beschädigt, entsteht zwischen Drahtstück 30 und Bürste 19 bzw. Kollektor 18 eine elektrisch leitende Verbindung. Eine an der Bürste 9 anliegende elektrische Spannung kann dann auf das Drahtstück 30 gelangen und für die Erzeugung eines Detektionssignals s dienen.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, die Detektionseinrichtung 26, d.h. das Drahtstück 30 über den Leiter 24 mit der Steuereinrichtung 22 zu verbinden. Bei Erreichen der Mindestlänge l der Bürste 19 wird infolge der beschädigten Isolation des Drahtstücks 30 von der Detektionseinrichtung 26 ein Detektionssignal s erzeugt, das über den Leiter 24 an die Steuereinrichtung 22 weitergeleitet wird.
Die Steuereinrichtung 22 verändert bei Vorliegen des Detektionssignals s die elektrische Ansteuerung des Antriebsmotors 12 dahingehend, daß die Benutzung der Handwerkzeugmaschine eingeschränkt oder sogar unmöglich wird. Auf diese Weise wird dem Bediener auf elektronischem Wege signalisiert, daß ein Wechsel der Bürsten 19 erforderlich ist. Die Änderung der Ansteuerung kann beispielsweise darin bestehen, daß der Antriebsmotor 12 nur noch langsam läuft, bzw. im Betrieb brummt. Zusätzlich kann das Detektionssignal s auch zur Erzeugung eines Lichtsignals bzw. eines akustischen Signals weiterverarbeitet werden.
Ein mechanisches Abschaltorgan für die Bürsten ist bei erfindungsgemäß ausgestatteten Handwerkzeugmaschinen nicht mehr nötig. Die Detektionseinrichtung 26 hat einen kleineren Abstand l von der Rückseite der Bürste 19 und nimmt daher einen erheblich kleineren Anteil an der veränderlichen Gesamtlänge L der Bürsten 19 in Anspruch. Die verfügbare Abriebslänge L-l der Bürsten 19 wird somit verlängert und die Standzeit erhöht.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So reicht es aus, eine der Bürsten 19 mit einer Detektionseinrichtung 26 zu versehen, da die Bürsten 19 erfahrungsgemäß ziemlich gleichmäßig abgenutzt werden und normalerweise gleichzeitig ausgetauscht werden müssen. Die Handwerkzeugmaschine kann auch mehr als zwei Bürsten 19 aufweisen.

Claims (6)

  1. Handwerkzeugmaschine mit einem elektrischen Antriebsmotor (12), der einen Kommutator (18) aufweist, mit dem wenigstens zwei Bürsten (19) in elektrisch leitendem Kontakt stehen, wobei eine Detektionseinrichtung (26) vorgesehen ist, die bei Erreichen einer Mindestlänge (l) zumindest einer der Bürsten (19) ein Detektionssignal (s) erzeugt, wobei die Detektionseinrichtung (26) mit einer Steuereinrichtung (22) für den Antriebsmotor (12) verbunden ist, die bei Auftreten des Detektionssignals (s) eine Änderung der elektrischen Ansteuerung des Antriebsmotors (12) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (12) bei Vorliegen des Detektionssignals (s) mit verringerter Leistung ansteuerbar ist.
  2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionssignal(s) zusätzlich zur Erzeugung eines optischen und/oder akustischen Signals dient.
  3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (26) ein Drahtstück (30) aufweist, das an zumindest einer der Bürsten (19) in einem durch den Abrieb veränderbaren Abstand (L - 1) vom dem Kommutator (18) zugewandten Ende angeordnet ist.
  4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtstück (30) durch eine Isolierschicht gegenüber der Bürste (19) isoliert ist.
  5. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtstück (30) über einen Detektionsleiter (24) mit der Steuereinrichtung (22) verbunden ist und bei abgeriebener Bürste (19) in elektrischen Kontakt mit der Bürste (19) bzw. dem Kommutator (18) gerät.
  6. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtstück (30) in das dem Kommutator abgewandten Ende der Bürste (19) integriert ist.
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