DE19809939A1 - Gebremstes Elektrowerkzeug - Google Patents
Gebremstes ElektrowerkzeugInfo
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
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Description
Die Erfindung betrifft ein gebremstes Elektrowerkzeug mit einem
Reihenschlußmotor mit Kommutator, insbesondere ein handgehalte
nes Elektrowerkzeug mit einem Universalmotor, mit einer Schalt
einrichtung zur Umschaltung zwischen Motorbetrieb und Bremsbe
trieb.
Ein derartiges Elektrowerkzeug ist bspw. aus der EP 0 471 038
B1 bekannt.
Bei dem bekannten Motor handelt es sich um einen Stromwendermo
tor im Reihenschluß mit Wendepolen sowie mit einer Schaltein
richtung zur Umschaltung zwischen Motor- und Bremsbetrieb, wo
bei im Bremsbetrieb der Motor mittels der Schalteinrichtung
kurzgeschlossen und die Feldwicklung umgepolt wird. Der Anker
ist in der Motorbetriebsphase zwischen der Feldwicklung und der
Wendepolwicklung geschaltet, während in der Bremsphase zur Be
grenzung des Bremsstroms durch die Feldwicklung ein Strompfad
zwischen dem Anker und der Wendepolwicklung geschaltet wird,
der zueinander antiparallel geschaltete Zenerdioden enthält, so
daß nur ein vorbestimmter Anteil des Bremsstroms über die Feld
wicklungen fließt.
Mit dieser Anordnung wie auch mit zahlreichen anderen im Stand
der Technik bekannten Anordnungen soll der Motor nach dem Ab
schalten in möglichst kurzer Zeit zum Stehen gebracht werden,
da insbesondere bei handgeführten Elektrowerkzeugen von der Ro
tationsenergie des Systems Anker/Getriebe/Werkzeug eine Gefähr
dung für den Benutzer ausgehen kann. Bei den bestehenden Lösun
gen wird daher schaltungstechnisch stets ein Kompromiß zwischen
Komfort (d. h. sanfte Abbremsung) und Sicherheit (möglichst
schnelle Abbremsung) durch entsprechende Schaltungsauslegung
gesucht.
Darüber hinaus wurden auch Ausführungsvarianten entwickelt, um
eine besonders geeignete Bremscharakteristik zu erzeugen (vgl.
deutsche Patentanmeldungen 196 51 298.0 und 197 57 168.9, die
beide jedoch nicht vorveröffentlicht sind).
Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist stets, daß das Brems
verhalten und die Bremszeit durch die Auslegung der Maschine
und der Schaltungselemente festgelegt sind. Nicht berücksich
tigt sind dabei individuelle Komfortbedürfnisse unterschiedli
cher Anwender oder auch unterschiedliche erforderliche
Bremszeiten infolge unterschiedlicher Gefährdungslagen. Ein ab
ruptes Abbremsen in sehr kurzer Zeit wird meist als unkomfor
tabel empfunden. Bei entsprechend hoher Bewegungsenergie des
Antriebssystems vor dem Abschalten kann ein abrupter Bremsvor
gang unter Umständen dazu führen, daß die Bedienungsperson
starke Reaktionsmomente mit den Händen bzw. Armen aufnehmen muß
und sogar unter Umständen die Maschine fallen läßt. Dagegen
wirken lange Bremszeiten komfortabel. Ein Stillstand der Ma
schine wird dann allerdings auch erst nach entsprechend langer
Zeit erreicht. Im Zeitraum zwischen Abschalten und Stillstand
bleibt das von der Rotationsenergie ausgehende Gefährdungspo
tential erhalten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein gebremstes Elek
trowerkzeug zu schaffen, das eine Anpassung der Bremswirkung an
unterschiedliche Bedürfnisse eines Benutzers erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Elektrowerkzeug
gemäß der eingangs genannten Art durch eine Steuereinrichtung
zur Beeinflussung des Bremsmomentes, die mit einem Stellelement
zur externen Beeinflussung des Bremsmomentes gekoppelt ist, ge
löst.
Die Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Ein Benutzer kann nämlich das Bremsmoment durch Verstellung des
Stellelementes seinen individuellen Bedürfnissen bzw. den Ein
satzbedingungen anpassen. Der Benutzer ist somit nicht mehr von
dem bei einem Elektrowerkzeug fest voreingestellten Bremsmoment
abhängig, sondern kann dies ggf. im Hinblick auf eine langsame
re, komfortablere Bremsung oder im Hinblick auf eine möglichst
schnelle Bremsung beeinflussen. So werden bspw. bei einem Win
kelschleifer, der mit einer Bremseinrichtung ausgestattet ist,
der einerseits in einer Gießerei zum Schruppen (Entgraten) von
Gußteilen und der andererseits etwa in einem blechverarbeiten
den Betrieb bei Dachdeckerarbeiten in gefährlicher Höhe einge
setzt wird, völlig unterschiedliche Anforderungen an die
Bremszeit gestellt. Während es etwa bei den zuvor erwähnten
Schrupparbeiten eher auf eine sanfte, komfortablere Bremsung
ankommt, wird bei den erwähnten Dachdeckerarbeiten wohl eher
das Sicherheitsbedürfnis im Vordergrund stehen und somit eine
schnelle Abbremsung bevorzugt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung erlaubt die Steu
ereinrichtung eine Einstellung des Bremsmomentes zwischen einem
maximalen Anfangswert und einem reduzierten Anfangswert, der
größer als Null ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Bremsmoment an die in
dividuellen Bedürfnisse des Benutzers in vorgegebenen Grenzen
(starke Bremsung oder schwache Bremsung) einstellbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Steuer
einrichtung als Schalter mit mindestens zwei Schaltstufen aus
gebildet, durch den die Stromstärke im Bremsstromkreis beein
flußbar ist.
Bei einer alternativen Ausführung der Erfindung ist die Steuer
einrichtung zur kontinuierlichen Beeinflussung der Stromstärke
im Bremsstromkreis ausgebildet, insbesondere als regelbarer Wi
derstand ausgebildet.
Während bei der ersten Variante eine besonders einfache Ver
stellung der Bremswirkung mittels eines ein- oder mehrstufigen
Schalters ermöglicht wird, läßt sich mittels der zweiten Vari
ante eine besonders feinfühlige Einstellung der Bremswirkung
zwischen zwei vorgegebenen Grenzwerten erreichen.
In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung ist zur Begrenzung
des maximalen Bremsmomentes eine Diodenstrecke zumindest paral
lel zum Anker oder zur Feldwicklung geschaltet, wobei
die Steuereinrichtung einen zu zumindest einer Diode
der Diodenstrecke parallelen Strompfad umfaßt.
Bei Verwendung einer derartigen, an sich bekannten Diodenstrec
ke zur Begrenzung des maximalen Bremsmomentes bei Beginn der
Bremsung lassen sich verschiedene Bremsmomente in einfacher
Weise dadurch realisieren, daß Teile der Diodenstrecke mittels
eines ein- oder mehrstufigen Schalters oder mittels eines ein
stellbaren Widerstandes überbrückt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist zumindest ein
Stellelement vorgesehen, das eine individuelle Voreinstellung
der Bremswirkung erlaubt.
Ein derartiges Stellelement kann etwa mittels eines Werkzeuges
verstellbar sein und vorzugsweise am Gehäuse aufgenommen sein.
Durch diese Maßnahmen wird eine grundsätzliche Anpassung der
Bremswirkung an die individuellen Komfort- bzw. Sicherheitsbe
dürfnisse eines Benutzers eines bestimmten Werkzeuges ermög
licht.
Zusätzlich oder alternativ kann zumindest ein Stellelement vor
gesehen sein, das eine Beeinflussung der Bremswirkung bei jedem
Bremsvorgang erlaubt.
Durch diese Maßnahme wird es einem Benutzer ermöglicht, ggf.
zusätzlich zu der individuell voreingestellten Bremswirkung bei
jedem Bremsvorgang eine schnellere oder langsamere Bremsung zu
erreichen.
Bei dieser Ausführung kann das Stellelement bevorzugt an einem
Handgriff des Elektrowerkzeuges aufgenommen sein.
Auf diese Weise kann etwa bei einer Ausführung des Elektrowerk
zeuges als Zweihand-Winkelschleifer ein komfortablerer, sanfte
rer Bremsvorgang bei regulärer Zweihandbedienung erreicht wer
den. Wird dagegen der Schalter am zweiten Handgriff losgelas
sen, was auf eine eventuelle Gefahrensituation hindeuten könn
te, kann die Bremsschaltung automatisch auf Schnellbremsung um
geschaltet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist zumindest ein
Stellelement als mehrstufiger Schalter ausgebildet, der mit ei
nem Motorschalter zum Ein- und Ausschalten des Elektrowerkzeugs
kombiniert ist.
Bei dieser Ausführung wird auf besonders einfache und kosten
günstige Weise mit einem einzigen Mehrstufenschalter eine Va
riation der Bremsmöglichkeiten ermöglicht, z. B. in einer ersten
Schaltstufe ein Einschalten des Motors, in einer anderen
Schaltstufe ein Ausschalten des Motors mit Sanftbremsung und in
einer weiteren Schaltstufe ein Ausschalten des Motors mit
Schnellbremsung.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung umfaßt die Steu
ereinrichtung einen Schalter, der eine Abschaltung der Bremsung
erlaubt.
Auf diese Weise kann die Bremswirkung auch vollständig abge
schaltet werden, was für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhaft
sein kann.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind zur Ein- und
Ausschaltung des Motors ein Schalter und ein Zusatzschalter
vorgesehen, die an einem Griff und einem Zusatzgriff vorgesehen
sind und derart gekoppelt sind, daß nur bei gemeinsamer Betäti
gung der Motor mit Spannung versorgt wird, und die mit einem
Bremsschalter derart gekoppelt sind, daß beim Loslassen beider
Schalter eine Schnellbremsung erfolgt.
Auf diese Weise kann bei schweren Winkelschleifern, die aus Si
cherheitsgründen mit zwei Handgriffen und zwei Schaltern aus
gestattet sind, eine Schnellbremsung aus Sicherheitsgründen
eingeleitet werden, die dann erfolgt, wenn beide Schalter los
gelassen werden. Wird dagegen nur ein Schalter losgelassen und
der andere erst zu einem späteren Zeitpunkt, so kann die
Bremsung auf sanfte Weise erfolgen, wie beispielsweise indivi
duell voreingestellt wurde.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste
hend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in
der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den
Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführung eines erfin
dungsgemäßen Elektrowerkzeuges;
Fig. 2 ein Schaltbild eines gegenüber der Ausführung gemäß
Fig. 1 abgewandelten Elektrowerkzeuges;
Fig. 3 ein Schaltbild einer weiteren Ausführung eines er
findungsgemäßen Elektrowerkzeuges und
Fig. 4 eine Ansicht einer weiteren Ausführung eines erfin
dungsgemäßen Elektrowerkzeuges.
In Fig. 1 ist das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Elektro
werkzeuges dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 1 bezeich
net.
Das Elektrowerkzeug umfaßt einen Universalmotor mit einer An
kerwicklung 2, die über zwei in Reihe geschaltete Wendepolwick
lungen 6, 7 über eine Leitung 31 mit einem Pol 10 der Speise
spannung U verbunden ist. Der andere Pol der Ankerwicklung 2
steht im Motorbetrieb über eine Leitung 21 über Kontakte 14, 15
eines dreipoligen Umschalters S und eine Leitung 28 mit zwei in
Reihe geschalteten Feldwicklungen 3, 4 in Verbindung, die wie
derum über eine Leitung 29, Kontakte 11, 12 des Schalters S,
eine Leitung 32 und Kontakte 17, 18 des Schalters S zur Über
brückung einer Anlaßstrombegrenzung 19 über eine Leitung 30 mit
dem anderen Pol 9 der Speisespannung U in Verbindung steht.
Während des Motorbetriebes werden also die Wendepolwicklungen
6, 7 vom gleichen Strom wie die Feldwicklungen 3, 4 durchflos
sen.
Im in Fig. 1 dargestellten Bremsbetrieb sind dagegen die Kon
takte 11, 12 des Schalters S voneinander getrennt und die bei
den Feldwicklungen 3, 4 über die Leitung 28 und Kontakte 14, 16
des Schalters S mit der zum einen Pol 10 der Speisespannung U
führenden Leitung 31 verbunden. Zusätzlich ist eine Dioden
strecke 22 vorgesehen, die parallel zu den beiden Feldwicklun
gen 3, 4 angeordnet ist und im leitenden Zustand im Bremsbe
trieb eine Überbrückung der beiden Feldwicklungen 3, 4 erlaubt.
Im Bremsbetrieb ergibt sich eine selbsterregte Bremsung des
Motors, wobei sich die Bremswirkung und die Kennlinie der
Bremsung durch die Dimensionierung der Diodenstrecke 22 beein
flussen läßt. Eine typische Dimensionierung für einen Uni
versalmotor mit 2000 Watt ist eine Auslegung auf eine
Schwellenspannung von etwa 4 bis 5 Volt, was sich durch ent
sprechend dimensionierte antiparallel geschaltete Dioden errei
chen läßt.
Erfindungsgemäß ist hierbei nun die Diodenstrecke 22 derart ge
schaltet, daß sich ein Teil der Diodenstrecke 22 beim Schließen
eines Bremsschalters SB überbrücken läßt. Die Diodenstrecke 22
umfaßt zwei antiparallel zueinander geschaltete Dioden 23, 24,
die an der Leitung 20 liegen, die mit einem Pol der Ankerwick
lung 2 in Verbindung steht und im Bremsbetrieb über die Kontak
te 12, 13 des Schalters S und die Leitung 29 mit den Feldwick
lungen 3, 4 verbunden ist. Das andere Ende der beiden Dioden
23, 24 ist wiederum mit zwei antiparallel zueinander geschalte
ten Dioden 25, 26 verbunden, deren anderes Ende an der zur
Feldwicklung 4 führenden Leitung 28 liegt, die im Bremsbetrieb
über die Kontakte 14, 16 des Schalters S mit der Wendepolwick
lung 7 verbunden ist. Parallel zu den beiden antiparalle
len Dioden 25, 26 ist der als Ein-Aus-Schalter ausgeführte
Bremsschalter SB angeordnet. Bleibt der Bremsschalter SB geöff
net, so wird die Diodenstrecke 22 im Bremsbetrieb erst dann
leitend, wenn die Schwellenspannung zweier hintereinander ge
schalteter Dioden 23, 25 bzw. 24, 26 erreicht ist. Dagegen wer
den die beiden Dioden 25, 26 bei geschlossenem Bremsschalter SB
überbrückt, so daß die Diodenstrecke 22 bereits dann leitend
wird, wenn die Schwellenspannung nur einer Diode 23 bzw. 24 er
reicht wird.
Demzufolge wird bei geöffnetem Bremsschalter SB eine schnellere
Bremsung erreicht, während bei geschlossenem Bremsschalter SB
eine langsamere Bremsung erfolgt, da zu Beginn der Bremsung die
an den Feldwicklungen 3, 4 abfallende Spannung auf eine Schwel
lenspannung begrenzt wird, die nur halb so groß wie bei geöff
netem Bremsschalter SB ist. Erst dann, wenn die an den Feld
wicklungen 3, 4 abfallende Spannung die Schwellenspannung der
Diodenstrecke 22 unterschreitet, geht diese in den nicht lei
tenden Zustand über, so daß die Abklingzeit von diesem Zeit
punkt an etwas verkürzt wird.
Eine Schaltung eines weiteren erfindungsgemäßen Elektrowerkzeu
ges ist in Fig. 2 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 1'
bezeichnet.
Da es sich um einen grundsätzlich ähnlichen Aufbau der Schal
tung gemäß Fig. 1 handelt, wurden für entsprechende Teile ent
sprechende Bezugsziffern verwendet.
Der einzige Unterschied zu der zuvor anhand von Fig. 1 be
schriebenen Schaltung besteht darin, daß die wiederum aus je
zwei paarweise zueinander parallel geschalteten Einzeldioden
23, 24 und 25, 26 bestehende Diodenstrecke 22' lediglich über
den Bremsschalter SB' geschlossen werden kann.
Der Bremsschalter SB' ist als einpoliger Umschalter mit drei
Schaltstellungen ausgebildet, dessen erster Kontakt 33 mit den
Anschlüssen der beiden Dioden 23, 24 verbunden ist und der in
einer ersten Schaltstufe mit einem Kontakt 34 verbindbar ist,
der an der Leitung 28 liegt, die mit der Feldwicklung 4 und
über die Kontakte 14, 16 des Schalters S mit der Wendepolwick
lung 7 im Bremsbetrieb in Verbindung steht. In einer zweiten
Schaltstufe des Bremsschalters SB' ist der Kontakt 33 mit einem
Kontakt 35 verbunden, der über einen Widerstand 37 an der Lei
tung 28 liegt. Schließlich steht der Kontakt 33 des Bremsschal
ters SB' in einer dritten Schaltstufe mit einem Kontakt 36 in
Verbindung, an den die beiden Enden der beiden zueinander anti
parallelen Dioden 25, 26 angeschlossen sind, deren anderes Ende
an der Leitung 28 liegt.
Damit ergibt sich in der ersten Schaltstufe des Bremsschalters
SB', in der die Kontakte 33, 34 verbunden sind, eine anfänglich
besonders geringe Bremswirkung, während sich in der zweiten
Schaltstufe, in der die Kontakte 33, 35 verbunden sind, eine
anfänglich etwas stärkere Bremswirkung ergibt, während sich in
der dritten Schaltstufe, in der die Kontakte 33, 36 verbunden
sind, die stärkste Bremswirkung mit dem anfänglich höchsten
Bremsmoment ergibt.
Eine weitere Schaltung einer weiteren Variante eines erfin
dungsgemäßen Elektrowerkzeuges ist in Fig. 3 dargestellt und
insgesamt mit der Ziffer 40 bezeichnet.
Der Motor umfaßt wiederum eine Ankerwicklung 52, die über einen
nicht dargestellten Kommutator lediglich schematisch angedeute
te Bürsten über einen Schalter S'' im Motorbetrieb in Reihe mit
der Speisespannungsquelle U schaltbar ist.
Bei dem Schalter S'' handelt es sich um einen zweipoligen Um
schalter mit ersten miteinander verbundenen Kontakten 79, 81,
die entweder mit einem Kontakt 78 oder mit einem Kontakt 80
verbindbar sind, und mit zweiten miteinander verbundenen Kon
takten 83, 85, die entweder mit einem Kontakt 82 oder mit einem
Kontakt 84 verbindbar sind. Der erste Pol 49 der Speisespan
nungsquelle U ist über eine Leitung 70 mit dem Kontakt 78 des
Schalters S'' verbunden, der im Motorbetrieb mit den beiden
Kontakten 79, 81 des Schalters S'' verbunden ist, die wiederum
über eine Leitung 66 mit einem Pol der Ankerwicklung 52 gekop
pelt sind. Der zweite Pol der Ankerwicklung 52 ist über eine
Leitung 64 mit den beiden Kontakten 83, 85 verbunden, die wie
derum im Motorbetrieb mit dem Kontakt 82 des Schalters S'' ver
bunden sind, der über eine Leitung 62 mit einem ersten Ende ei
ner ersten Feldwicklung 53 gekoppelt ist, die mit einer zweiten
Feldwicklung 54 in Reihe geschaltet ist und über eine Steuere
lektronik 55 mit dem zweiten Pol 50 der Speisespannungsquelle U
verbunden ist. Die Steuerelektronik 55 ist zusätzlich über eine
Steuerleitung 68 mit den Kontakten 79, 81 des Schalters S'' ge
koppelt. Die Steuerelektronik 55 dient zur Begrenzung des An
laufstroms beim Einschalten des Motors, zur Begrenzung der
Leerlaufdrehzahl des Motors und verhindert es, daß der Motor
anläuft, wenn ein Stecker zur Verbindung mit der Speisespan
nungsquelle U eingesteckt wird, während sich der Schalter S''
in der Einschaltstellung zum Einschalten des Motors befindet.
Diese an sich bekannte Steuerelektronik 55 ist mit der Feld
wicklung 54 verbunden, während die zweite Feldwicklung 53 über
den Schalter S'' mit der Ankerwicklung 52 und diese wiederum
mit dem anderen Pol 49 der Speisespannung U gekoppelt ist.
Der Kontakt 80 des Schalters S'' steht über zwei in Reihe ge
schaltete Wendepolwicklungen 56, 57, eine Diode 72 und eine
Leitung 60 mit dem Anschluß der ersten Feldwicklung 53 in Ver
bindung, der über eine Leitung 62 gleichfalls über die Kontakte
82, 83 und die Leitung 64 mit der Ankerwicklung 52 verbunden
ist. Parallel zu der Diode 72 ist ein Kondensator 74 in Reihe
mit einem Begrenzungswiderstand 76 an das mit der Diode 72 ver
bundene Ende der Wendepolwicklung 56 angeschlossen, wobei der
Begrenzungswiderstand 76 ferner über eine Diodenstrecke 86, die
aus vier in Durchlaßrichtung in Reihe geschalteten Dioden 87,
88, 89, 90 besteht, mit einer Leitung 58 verbunden ist, die ei
nerseits mit der Feldwicklung 54 gekoppelt ist und andererseits
an den Kontakt 84 des Schalters S'' angeschlossen ist.
Auf diese Weise wird im Motorbetrieb der Kondensator 74 über
die vier Dioden 87 bis 90 aus dem Spannungsabfall an den Feld
wicklungen 53, 54 aufgeladen.
Wird nun der Schalter S'' aus der nicht dargestellten Motorbe
triebsstellung in die in Fig. 3 gezeichnete Stellung
(Bremsbetrieb) umgeschaltet, also der Kontakt 81 des Schalters
S'' mit dem Kontakt 80 verbunden, während die Verbindung des
Kontaktes 79 mit dem Kontakt 78 geöffnet wird, und der Kontakt
85 mit dem Kontakt 84 verbunden, während die Verbindung des
Kontaktes 83 mit dem Kontakt 82 geöffnet wird, so ergibt sich
die in Fig. 3 gezeichnete Schaltung, in der der nunmehr ge
schlossene Bremsstromkreis zu erkennen ist. Hierbei ist der er
ste Pol 49 der Speisespannungsquelle U durch Öffnen der Verbin
dung zwischen den Kontakten 78, 79 des Schalters S'' vom
Bremsstromkreis abgetrennt. Die Ankerwicklung 52 steht über die
Leitung 64 und die Kontakte 83, 85, 84 mit den Feldwicklungen
54, 53 in Verbindung, die am anderen Ende über die Diode 72 und
die Wendepolwicklungen 56, 57 über die Kontakte 80, 81, 79 des
Schalters S'' und die Leitung 66 mit dem anderen Anschluß der
Ankerwicklung 52 gekoppelt sind.
Bei Umschalten vom Motorbetrieb in den Bremsbetrieb gemäß
Fig. 3 wird anfänglich durch den Kondensator 74 ein kurzer Stromim
puls über den Begrenzungswiderstand 76 und über die Wendepol
wicklungen 56, 57 und die Ankerwicklung 52 erzeugt, wodurch die
Selbsterregung zuverlässig eingeleitet wird. Der Motor, der in
folge des noch laufenden Ankers 52 nunmehr im Generatorbetrieb
arbeitet, erzeugt nunmehr einen Stromfluß im Bremsstromkreis
über die beiden Wendepolwicklungen 56, 57 und die nunmehr lei
tend gewordene Diode 72 über die Feldwicklungen 53, 54, der zu
einer elektrodynamischen Bremsung des Motors führt. Dabei wird
die nach Einleitung der Selbsterregung auftretende, an den
Feldwicklungen 53, 54 abfallende Spannung durch die Dioden
strecke 86 auf die Schwellenspannung, die der Summe der
Schwellspannungen der vier Dioden 87 bis 90 entspricht, be
grenzt, so daß der durch die Feldwicklungen 53, 54 fließende
Feldstrom begrenzt wird.
Erfindungsgemäß ist ein Bremsschalter SB'' mit drei Schaltstel
lungen vorgesehen, durch den sich, je nach Schaltstellung, ent
weder eine Diode 89 der Diodenstrecke 86 überbrücken läßt, oder
beide hintereinandergeschaltete Dioden 89, 90 überbrücken las
sen, oder in der dritten Schaltstellung gar keine der Dioden
überbrücken läßt.
Hierzu ist der Bremsschalter SB'' als einpoliger Umschalter mit
drei Schaltstellungen ausgebildet, wobei ein Schaltkontakt 44
in der Mitte der Diodenstrecke zwischen den beiden Dioden 88,
89 angeschlossen ist, ein erster Kontakt 45, mit dem der Kon
takt 44 in einer Schaltstufe verbindbar ist, zwischen den bei
den Dioden 89, 90 angeschlossen ist, ein zweiter Kontakt 46 an
das Ende der Diode 90 angeschlossen ist, die mit der Leitung 58
verbunden ist, während der dritte Kontakt 47 offen bleibt.
Somit wird je nach Schaltstellung des Bremsschalters SB'' ent
weder nur eine Diode 89 der Diodenstrecke 86 überbrückt, oder
die beiden hintereinander geschalteten Dioden 89, 90 über
brückt, oder es tritt gar keine Überbrückung von Dioden auf.
Es versteht sich, daß anstelle eines Schalters auch ein ein
stellbarer Widerstand parallel zu einer oder mehrerer Dioden
der Diodenstrecke 86 vorgesehen sein kann.
Zusätzlich ist parallel zu den beiden Wendepolwicklungen 56, 57
noch eine Einrichtung 42 zur. Überbrückung der beiden Wendepol
wicklungen 56, 57 gegen Ende des Bremsvorgangs vorgesehen. Bei
dieser Einrichtung 52 kann es sich um einen zeitabhängigen
Schalter, z. B. um ein zeitverzögernd ansprechendes Relais oder
Elektronikbauteil, z. B. Triac, mit einer Zeitverzögerungsschal
tung handeln. Sobald die Wendepolwicklungen 56, 57, die im Ver
gleich zu den Feldwicklungen 53, 54 relativ hochohmig sind,
überbrückt werden, wird der Bremsvorgang nochmals kurzfristig
verstärkt, so daß die Drehzahl gegen Ende des Bremsvorganges
schneller abfällt.
Durch den Bremsschalter SB'' läßt sich dabei eine Anpassung des
maximalen anfänglichen Bremsmomentes an die jeweiligen Bedürf
nisse des Benutzers in mehreren Schaltstufen erreichen.
Die erfindungsgemäße Einstellmöglichkeit zur Begrenzung des an
fänglichen maximalen Bremsmomentes kann so realisiert werden,
daß das die Bremszeit beeinflussende Schaltelement zur indivi
duellen Voreinstellung verwendet wird (bspw. mit werkzeugver
stellbarem Umschalter am Gerätegehäuse), oder daß die Bremszeit
bei jedem Bremsvorgang beeinflußt werden kann.
Zusätzlich kann optional ein Zusatzschalter 107 vorgesehen
sein, der mit dem Schalter S'' in Reihe liegt und als Sicher
heitsschalter für einen sogenannten Zweirad-Winkelschleifer
ausgebildet ist und dessen Funktion im Zusammenhang mit Fig. 4
nachfolgend erläutert wird. Auch kann im Bremsstromkreis ein
weiterer Schalter SB''' vorgesehen sein, mit dem sich die
Bremswirkung vollständig abschalten läßt.
In Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug am Beispiel
eines Zweihand-Winkelschleifers dargestellt und insgesamt mit
der Ziffer 100 bezeichnet.
Das Elektrowerkzeug 100 umfaßt ein Gehäuse 101, an dessen vor
derem, werkzeugseitigen Ende ein erster seitlicher Zusatzhand
griff 102 aufgenommen ist, der einen Zusatzschalter 107 auf
weist, und an dessen hinterem, dem Werkzeug abgewandten Ende
ein zweiter, insgesamt mit 103 bezeichneter Handgriff vorgese
hen ist.
Der Handgriff 103 weist eine Verriegelung 105 und einen Schal
ter 104 auf, die so miteinander gekoppelt sind, daß erst nach
Lösen der Verriegelung 105 der Schalter 104 betätigt werden
kann.
Zur individuellen Voreinstellung des Bremsmomentes dient ein
Stellelement 106, das vorzugsweise unmittelbar neben der Ver
riegelung 105 angeordnet ist und eine Beeinflussung des maxima
len Bremsmomentes in mehreren (drei) Schaltstufen je nach den
individuellen Bedürfnissen des Benutzers erlaubt.
Wird nun entweder der Zusatzschalter 107 oder der Schalter 104
losgelassen, so erfolgt ein reguläres Abbremsen gemäß der mit
dem Stellelement 106 voreingestellten Bremsstufe. Werden dage
gen der Schalter 105 und der Zusatzschalter 107 losgelassen, so
wird die Bremsschaltung auf Schnellbremsung umgeschaltet, da
dies mit einer eventuellen Gefahrensituation verbunden sein
könnte.
Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, den am
Motor zum Ein-Ausschalten vorhandenen Schalter um eine weitere
Schaltstellung "Sanftbremsen" zu erweitern. Ein solcher Schal
ter hätte dann etwa die drei Funktionsstellungen: "Ein
schalten", "Ausschalten mit Sanftbremsung" und "Ausschalten mit
Schnellbremsung".
Claims (12)
1. Gebremstes Elektrowerkzeug mit einem Reihenschlußmotor mit
Kommutator, insbesondere handgehaltenes Elektrowerkzeug
mit einem Universalmotor, mit einer Schalteinrichtung (S,
S'', SB''') zur Umschaltung zwischen Motorbetrieb und
Bremsbetrieb, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung
(SB, SB', SB'', SB''') zur Beeinflussung des Bremsmomen
tes, die mit einem Stellelement (106) zur externen Beein
flussung des Bremsmomentes gekoppelt ist.
2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (SB, SB', SB'', SB''') eine Ein
stellung des Bremsmomentes zwischen einem maximalen An
fangswert und einem reduzierten Anfangswert erlaubt, der
größer als null ist.
3. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Schalter (SB,
SB', SB'', SB''') mit mindestens zwei Schaltstufen umfaßt,
durch den die Stromstärke im Bremsstromkreis beeinflußbar
ist.
4. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung zur kontinuierlichen
Beeinflussung der Stromstärke im Bremsstromkreis ausgebil
det ist, insbesondere als regelbarer Widerstand ausgebil
det ist.
5. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des maximalen
Bremsmomentes eine Diodenstrecke (22, 22', 86) zumindest
parallel zum Anker (2, 52) oder zur Feldwicklung (3, 4,
53, 54) geschaltet ist, und daß die Steuereinrichtung ei
nen zu zumindest einer Diode (25, 26, 89, 90) der Dioden
strecke (22, 22', 86) parallelen Strompfad umfaßt.
6. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stellelement
(106) vorgesehen ist, das eine individuelle Voreinstellung
der Bremswirkung erlaubt.
7. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stellelement
vorgesehen ist, das mittels eines Werkzeuges verstellbar
ist und vorzugsweise am Gehäuse (101) aufgenommen ist.
8. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stellelement
(106) vorgesehen ist, das eine Beeinflussung der Bremswir
kung bei jedem Bremsvorgang erlaubt.
9. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stellelement
(106) an einem Handgriff (103) des Elektrowerkzeuges (100)
aufgenommen ist.
10. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stellelement als
mehrstufiger Schalter ausgebildet ist, der mit einem Mo
torschalter zum Ein- und Ausschalten des Elektrowerkzeuges
kombiniert ist.
11. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen
Schalter (SB''') umfaßt, der eine Abschaltung der Bremsung
erlaubt.
12. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Ein- und Ausschaltung des
Motors ein Schalter (104) und ein Zusatzschalter (107)
vorgesehen sind, die derart gekoppelt sind, daß nur bei
gemeinsamer Betätigung der Motor mit Spannung versorgt
wird, und die mit einem Bremsschalter derart gekoppelt
sind, daß beim Loslassen beider Schalter (104, 107) eine
Schnellbremsung erfolgt.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998109939 DE19809939A1 (de) | 1998-03-07 | 1998-03-07 | Gebremstes Elektrowerkzeug |
| DE29824729U DE29824729U1 (de) | 1998-03-07 | 1998-03-07 | Gebremstes Elektrowerkzeug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998109939 DE19809939A1 (de) | 1998-03-07 | 1998-03-07 | Gebremstes Elektrowerkzeug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19809939A1 true DE19809939A1 (de) | 1999-09-09 |
Family
ID=7860144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998109939 Ceased DE19809939A1 (de) | 1998-03-07 | 1998-03-07 | Gebremstes Elektrowerkzeug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19809939A1 (de) |
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