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DE19809939A1 - Gebremstes Elektrowerkzeug - Google Patents

Gebremstes Elektrowerkzeug

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Publication number
DE19809939A1
DE19809939A1 DE1998109939 DE19809939A DE19809939A1 DE 19809939 A1 DE19809939 A1 DE 19809939A1 DE 1998109939 DE1998109939 DE 1998109939 DE 19809939 A DE19809939 A DE 19809939A DE 19809939 A1 DE19809939 A1 DE 19809939A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
braking
switch
power tool
tool according
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE1998109939
Other languages
English (en)
Inventor
Bert G Wurst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
C&E Fein GmbH and Co
Original Assignee
C&E Fein GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by C&E Fein GmbH and Co filed Critical C&E Fein GmbH and Co
Priority to DE1998109939 priority Critical patent/DE19809939A1/de
Priority to DE29824729U priority patent/DE29824729U1/de
Publication of DE19809939A1 publication Critical patent/DE19809939A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

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.
DE1998109939 1998-03-07 1998-03-07 Gebremstes Elektrowerkzeug Ceased DE19809939A1 (de)

Priority Applications (2)

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