DE19963391A1 - Hand machine tool, with an electric motor drive - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Handwerkzeugmaschine (10), mit einem elektromotorischen Antrieb (16), mit einem Vorwiderstand (18) zur Begrenzung des Anlaufstroms gezeigt, wobei der Vorwiderstand (18) aus spritzbarem Werkstoff besteht.A handheld power tool (10) with an electromotive drive (16) with a series resistor (18) for limiting the starting current is shown, the series resistor (18) being made of sprayable material.
Description
Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einem elektromotorischen Antrieb mit einem Vorwiderstand zur Begrenzung des Anlaufstroms nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a hand tool with a electromotive drive with a series resistor Limitation of the starting current according to the genre of the independent Expectations.
Es sind schon zahlreiche Handwerkzeugmaschinen mit elektromotorischen Antrieben mit Vorwiderständen bekannt, bei deren Einschalten sehr hohe Ströme fließen, welche an der ersten Halbwelle bis zu 75 A betragen können. Dies führt zum Auslösen der meisten Haushaltssicherungen und kostet den Benutzer zusätzliche Zeit.There are already numerous hand machine tools known electromotive drives with series resistors, very high currents flow when they are switched on of the first half wave can be up to 75 A. This leads to the triggering of most household security and costs the user additional time.
Auf Grund dieses Umstandes wird der Anlaufstrom begrenzt. Dies erfolgt entweder über eine Elektronik, indem ein sogenannter Softstart über ein Triac durchgeführt wird, oder über einen Vorwiderstand, der während der Startzeit in den Stromkreis geschaltet wird und die anfallende Arbeit in Wärme umwandelt. Insbesondere bei großen Winkelschleifern kommt meist ein Widerstand zum Einsatz, da eine elektronische Lösung bei großen Strömen zu teuer ist. The starting current is limited due to this fact. This is done either via electronics by a so-called soft start is carried out via a triac, or via a series resistor, which during the start time in the Circuit is switched and the work involved in Converts heat. Especially with large angle grinders a resistor is usually used, since one electronic solution is too expensive for large currents.
Konventionelle Vorwiderstände bestehen aus einem Röhrchen aus Keramik, in das ein Widerstandsdraht in Form einer Wendel montiert ist.Conventional series resistors consist of a tube made of ceramic, into which a resistance wire in the form of a Spiral is mounted.
Wird eine Handwerkzeugmaschine an dem zu bearbeitenden Werkstück abgebremst oder gar zum Stillstand gebracht, muß die Maschine häufig hintereinander neu beschleunigen, was einem ständigen Starten gleichkommt. Dies führt leicht zu einem Überhitzen des Vorwiderstands, und verkürzt deren Lebensdauer.If a hand machine tool is to be machined Workpiece braked or even brought to a standstill the machine often accelerate one after the other what is a constant start. This easily leads to overheating of the series resistor, and shortens them Lifespan.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die Gestalt des Widerstandes den Einbauverhältnissen nahezu beliebig angepaßt werden kann.The hand tool according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the shape of the resistance to the installation conditions can be adapted almost arbitrarily.
Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß damit sämtliche bekannten Vorteile des Kunststoffspritzens zur Herstellung des Widerstandes verwendet werden können.Another advantage is that all known advantages of plastic injection molding of resistance can be used.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.By the measures listed in the subclaims there are advantageous further developments and improvements of the features specified in the main claim.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Vorwiderstand aus polymerkeramischem Material besteht. Polymerkeramische Materialien weisen eine hohe Temperaturbeständigkeit auf und sind leicht zu verarbeiten.It is particularly advantageous if the series resistor is off polymer ceramic material. Polymer ceramic Materials have a high temperature resistance and are easy to process.
Besteht der Vorwiderstand aus einem Metalldraht, insbesondere einem Konstantandraht, der wendelartig gewickelt ist, und der mit polymerkeramischen Material umspritzt ist, so können die Drahtwendeln während des Betriebs nicht in Schwingungen geraten, was leicht ein Abschwingen, d. h. ein Brechen des Drahts verursacht. Durch die Einbettung der Drahtwendel in das polymerkeramische Material werden die Schwingungsdeformationen gedämpft und ein Verspröden und Brechen der Metalldrähte verhindert. Außerdem wird durch die Einbettung eine Oxidation und damit auch eine Rekristallisation der Drahtwendeln verhindert.If the series resistor consists of a metal wire, especially a constanta wire that is helical is wound, and that with polymer-ceramic material is overmolded, so the wire coils during the Operating does not vibrate, which is easy Decay, d. H. causes the wire to break. By embedding the wire helix in the polymer ceramic The vibration deformations are dampened and material prevents the metal wires from becoming brittle and breaking. The embedding also causes oxidation and thus recrystallization of the wire coils is also prevented.
Weist der Vorwiderstand darüber hinaus einen Schlitz zur Kühlung auf, so verbessert sich das Verhältnis zwischen Volumen und Oberfläche, wodurch eine verbesserte Kühlung stattfindet.If the series resistor also has a slot Cooling on, so the ratio between Volume and surface area, resulting in improved cooling takes place.
Ist der Vorwiderstand im Bereich des Kühlluftstroms der Handwerkzeugmaschine angeordnet, so trägt dieser Luftstrom zur Kühlung des Widerstandes bei. Dies erhöht die Lebensdauer des Vorwiderstandes beträchtlich.Is the series resistor in the area of the cooling air flow Hand machine tool arranged, this carries airflow to cool the resistor. This increases the Life of the series resistor is considerable.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der Schlitz des Vorwiderstands dem Kühlluftstrom zugewandt angeordnet ist. Auf diese Weise strömt der Kühlluftstrom durch den Schlitz, was die Kühlung des Widerstandes weiter verbessert.It is particularly advantageous if the slot of the Series resistor is arranged facing the cooling air flow. In this way, the flow of cooling air flows through the slot, which further improves the cooling of the resistor.
Weist der Vorwiderstand darüber hinaus, insbesondere seitlich, Flächen zum Greifen und Positionieren auf, so kann der Vorwiderstand leicht und sicher in der Serienfertigung in der Handwerkzeugmaschine gehandhabt beziehungsweise positioniert werden.If the series resistor has more, in particular sideways, surfaces for gripping and positioning on, so can the series resistor is easy and safe in series production handled in the hand tool or be positioned.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich wenn beispielsweise stirnseitig eine Nase am Vorwiderstand angeordnet ist, mit deren Hilfe die Positionierung innerhalb der Handwerkzeugmaschine vorgenommen werden kann. Diese Nase kann beispielsweise auch derart ausgebildet sein, daß eine Rastverbindung zwischen Gehäuse und Vorwiderstand besteht. Another advantage arises if, for example a nose on the series resistor is arranged with whose help is positioning within the Hand machine tool can be made. That nose can for example also be designed such that a There is a snap connection between the housing and the series resistor.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, daß der Vorwiderstand so zu gestalten ist, daß er in nahezu beliebig kleine Einbauräume einpaßt. Auf diese Weise können auch extrem kleine Handwerkzeugmaschinen mit einem polymerkeramischen Vorwiderstand versehen werden.A particular advantage results from the fact that the Series resistor is to be designed in such a way that it is almost arbitrary fits into small installation spaces. This way too extremely small handheld machine tools with one polymer-ceramic series resistor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawings shown and in the following description explained. Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in perspektivischer Darstellung, Fig. 1 is a hand tool of the invention in a perspective view;
Fig. 2 einen Vorwiderstand der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 is a series resistance of the power tool according to the invention in perspective view;
Fig. 3 einen Querschnitt, eines Vorwiderstands einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine. Fig. 3 shows a cross section, a series resistor of a hand tool according to the invention.
Fig. 1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 10 mit einer Haltevorrichtung 12 an der ein Schaltelement 14 angeordnet ist. Innerhalb der Handwerkzeugmaschine 10 befindet sich ein elektromotorischer Antrieb 16, der mit Hilfe des Schaltelementes 14 aus- bzw. eingeschaltet werden kann. In der Haltevorrichtung 12 ist ein Vorwiderstand 18 montiert, der aus einem polykeramischen Material gespritzt ist. Dieser dient zur Begrenzung des Anlaufstroms des elektromotorischen Antriebs 16. Fig. 1 shows a portable power tool 10 having a holder 12 at which a switching element 14 is arranged. An electric motor drive 16 is located within the handheld power tool 10 and can be switched on and off with the aid of the switching element 14 . A series resistor 18 , which is injection-molded from a poly-ceramic material, is mounted in the holding device 12 . This serves to limit the starting current of the electromotive drive 16 .
In Fig. 2 ist der Vorwiderstand 18 aus einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 10 dargestellt. Der Vorwiderstand 18 ist im wesentlichen zylindrisch und läßt sich in drei Bereiche unterteilen. Dem zylindrischen ersten Randbereich 19, schließt sich der geschlitzte, mittlere Bereich 20 an, auf den ein zylindrischer zweiter Randbereich 21 folgt. Der mittlere Bereich 20 weist entlang seiner Längsachse einen Schlitz 22 auf, der den Vorwiderstand 18 diesem Bereich zweigeteilt erscheinen läßt. Parallel zum Schlitz 22 weist der Vorwiderstand 18 in seinem mittleren Bereich 20 zwei Aussparungen 24 auf. Diese sind derart angeordnet, daß dort zwei parallele Flächen an der Außenseite entstehen.In FIG. 2, the bias resistor is shown of an inventive hand tool 10 18. The series resistor 18 is essentially cylindrical and can be divided into three areas. The cylindrical first edge region 19 is followed by the slotted, central region 20 , which is followed by a cylindrical second edge region 21 . The central region 20 has a slot 22 along its longitudinal axis, which makes the series resistor 18 appear in two parts in this region. Parallel to the slot 22 , the series resistor 18 has two cutouts 24 in its central region 20 . These are arranged in such a way that there are two parallel surfaces on the outside.
Aus einem der beiden Randbereiche 19,21 sind die Anschlußlitzen für den Vorwiderstand 18 geführt.The connecting strands for the series resistor 18 are guided from one of the two edge regions 19 , 21 .
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des mittleren Bereichs 20 des Vorwiderstands 18. Fig. 3 shows a cross section of the central region 20 of the series resistor 18th
Durch den Schlitz 22 im mittleren Bereich 20 des Vorwiderstands 18 werden Stege 26 gebildet, in denen die vier Widerstandsdrahtwendeln 30 aus Konstantan angeordnet sind. Diese sind innerhalb des Querschnitts des Vorwiderstandes 18 so positioniert, daß sie symmetrisch, mit gleichem Abstand zueinander verlaufen. Die Verbindungsgeraden der Mittelpunkte der Wendeln 30 bilden dadurch ein Quadrat, dessen Zentrum auf der Längsachse des Vorwiderstandes 18 liegt. Die Widerstandsdrahtwendeln 30 sind dabei völlig in das polymerkeramische Material eingebettet, wodurch das für Drahtwendeln typische Schwingen verhindert wird.The slot 22 in the central region 20 of the series resistor 18 forms webs 26 in which the four resistance wire coils 30 made of constantan are arranged. These are positioned within the cross section of the series resistor 18 in such a way that they run symmetrically and at the same distance from one another. The connecting straight lines of the center points of the helices 30 thereby form a square, the center of which lies on the longitudinal axis of the series resistor 18 . The resistance wire coils 30 are completely embedded in the polymer-ceramic material, which prevents the vibration typical of wire coils.
An der Stirnseite des Vorwiderstandes 18 ist darüber hinaus eine nach außen gerichtete Nase 28 angeordnet die sich senkrecht zur Längsachse des Vorwiderstandes 18 erstreckt. Diese kann beispielsweise zum Festklemmen bzw. Verclipsen des Widerstandes in der Handwerkzeugmaschine 10 dienen. On the end face of the series resistor 18 there is also an outwardly directed nose 28 which extends perpendicular to the longitudinal axis of the series resistor 18 . This can serve, for example, for clamping or clipping the resistor in the handheld power tool 10 .
Innerhalb der Handwerkzeugmaschine 10 ist der Vorwiderstand 18 so positioniert, daß er dem von der Handwerkzeugmaschine 10 erzeugten Ansaug- oder Kühlluftstrom ausgesetzt ist. Dabei ist sein Schlitz 22 dem Kühlluftstrom zugewandt, wodurch dieser besonders wirksam der Verbesserung der Kühlung des Vorwiderstandes 18 dient, weil er durch den Schlitz 22 geführt wird und die Wärme abtransportiert.The series resistor 18 is positioned within the handheld power tool 10 such that it is exposed to the intake or cooling air flow generated by the handheld power tool 10 . In this case, its slot 22 faces the cooling air flow, as a result of which it serves particularly effectively to improve the cooling of the series resistor 18 because it is guided through the slot 22 and transports the heat away.
Es ist auch möglich den Vorwiderstand 18 in beliebig andere Formen zu spritzen und so in auch in minimale oder kompliziert gestaltete Einbauräume einzupassen.It is also possible to inject the series resistor 18 into any other shape and thus to fit it into even minimal or complicated installation spaces.
Prinzipiell können anstatt des polymerkeramischen Materialien auch andere nichtleitende Polymere verwendet werden, wenn diese eine genügend hohe Hitzebeständigkeit aufweisen.In principle, instead of the polymer ceramic Materials also used other non-conductive polymers if this is sufficiently high heat resistance exhibit.
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