DE10239625A1 - Bremsbares Elektrowerkzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug (1), insbesondere ein Akku-Elektrowerkzeug, wie eine Bohrmaschine, einen Elektroschrauber, einen Winkelschleifer o. dgl., mit einem Elektromotor (3). Das Elektrowerkzeug (1) besitzt einen elektrischen Schalter (4) zum Ein- und Ausschalten einer Versorgungsspannung für den Elektromotor (3). Gegebenenfalls kann im Elektrowerkzeug (1) eine Elektronik zur Steuerung und/oder Regelung der dem Elektromotor (3) zugeführten Versorgungsspannung befindlich sein. Weiter befinden sich im Elektrowerkzeug (1) Mittel zum Einschalten eines Bremsstromkreises für die Kurzschlußbremsung des Elektromotors (3) beim Ausschalten der Versorgungsspannung. Schließlich weist das Elektrowerkzeug (1) einen als Bremswiderstand dienenden, im Bremsstromkreis befindlichen elektrischen Widerstand auf. Der elektrische Widerstand besteht aus einem Widerstandsdraht (7), der in einer dem Widerstandswert entsprechenden Länge im Elektrowerkzeug (1) angeordnet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, insbesondere ein Akku-Elektrowerkzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei Elektrowerkzeugen, wie Bohrmaschinen, Elektroschraubern, Winkelschleifern o. dgl., ist es wegen der möglichen Verletzungsgefahr für den Bediener erwünscht, beim Abschalten für ein schnelles Abbremsen des Elektrowerkzeugs zu sorgen. Üblicherweise erfolgt das Abbremsen mittels einer Kurzschlußbremsung.
• Aus der DE 42 32 402 A1 ist ein Elektrowerkzeug mit einem Elektromotor sowie mit einem elektrischen Schalter zum Ein- und Ausschalten einer Versorgungsspannung für den Elektromotor bekannt, wobei das Elektrowerkzeug mit Mitteln zum Einschalten eines Bremsstromkreises für die Kurzschlußbremsung des Elektromotors beim Ausschalten der Versorgungsspannung versehen ist. Im Bremsstromkreis befindet sich ein elektrischer Widerstand, der als Bremswiderstand dient. Am Bremswiderstand wird bei der Kurzschlußbremsung die kinetische Energie des Elektromotors in Wärme umgewandelt und an die Umgebungsluft abgegeben. Außerdem begrenzt der Bremswiderstand den bei der Kurzschlußbremsung fließenden Bremsstrom, so daß eine abrupte Bremsung vermieden sowie eine sanfte Bremsung erreicht wird. Damit ist ein ergonomisches Arbeiten mit dem Elektrowerkzeug gegeben und auch eine Vergrößerung der Bürstenstandzeit für den Elektromotor erreicht. Gegebenenfalls kann sich im Schalter eine Elektronik zur Steuerung und/oder Regelung der dem Elektromotor zugeführten Versorgungsspannung befinden.
• Aufgrund des hohen bei der Bremsung fließenden Kurzschlußstroms ist ein entsprechend dimensionierter Bremswiderstand notwendig. Dieser Bremswiderstand ist großbauend und damit oft schwierig im Elektrowerkzeug anzuordnen, insbesondere wenn es sich um ein mit einem eher kleinen Gehäuse ausgestattetes Akku-Elektrowerkzeug handelt, sowie auch teuer.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit Mitteln zur Kurzschlußbremsung versehenes Elektrowerkzeug im Hinblick auf die Ausgestaltung und/oder Anordnung des Bremswiderstandes weiterzuentwickeln.
• Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Elektrowerkzeug durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Beim erfindungsgemäßen Elektrowerkzeug besteht der als Bremswiderstand dienende elektrische Widerstand aus einem Widerstandsdraht. Dieser Widerstandsdraht wird in einer dem benötigten Widerstandswert entsprechenden Länge im Elektrowerkzeug angeordnet. Aufgrund der flexiblen Anordenbarkeit eines solchen Widerstandsdrahtes lassen sich kleine Bauräume gezielt ausnutzen, so daß die Anordnung des Bremswiderstands im Elektrowerkzeug erleichtert ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Der Widerstandsdraht weist eine gewisse Eigensteifigkeit auf, so daß prinzipiell der Widerstandsdraht frei im Gehäuse des Elektrowerkzeugs angeordnet werden kann. Es ist jedoch bevorzugt, wenn der Widerstandsdraht von einem Träger gehaltert ist, womit ein Wackeln, Schwingen o. dgl. des Widerstandsdrahtes während des Betriebs des Elektrowerkzeugs verhindert ist. Der Träger läßt sich dann in einfacher Art und Weise im Gehäuse des Elektrowerkzeugs befestigen.
• Besonders angepaßt an den Einbauraum im Elektrowerkzeug ist ein Träger für den Widerstandsdraht, der in der Art einer zylinderförmigen Ringspule ausgebildet ist. Auf der Oberfläche des solcherart ausgebildeten Trägers läßt sich der Widerstandsdraht spulenartig aufwickeln. Falls notwendig, können Einkerbungen in der Oberfläche des Trägers zur Fixierung des Widerstandsdrahtes angebracht sein. Der Träger kann am Elektromotor im Bereich der Feldspulen und/oder im Bereich des Kommutators angeordnet sein. Im Falle der Ausgestaltung des Trägers als Ringspule läßt sich diese durch Überstülpen an den entsprechenden Stellen am Elektromotor aufstecken, ohne daß zusätzliche Befestigungsmittel notwendig wären.
• Die Mittel zum Einschalten des Bremsstromkreises bestehen in weiterer Ausgestaltung aus einer im elektrischen Schalter befindlichen Kontaktbrücke. Diese Kontaktbrücke überbrückt beim Ausschalten der Versorgungsspannung die zur Zuführung der Versorgungsspannung zum Elektromotor dienenden, elektrischen Anschlüsse am elektrischen Schalter, womit ein Kurzschluß über den elektrischen Anschlüssen bewirkt ist. In gleicher Art und Weise bietet es sich an, am elektrischen Schalter, und zwar an dessen Schaltergehäuse, im Bremsstromkreis liegende, weitere Anschlüsse anzubringen. An diesen weiteren Anschlüssen läßt sich dann der Widerstandsdraht kostengünstig bei der Montage des Elektrowerkzeugs befestigen. Zur Befestigung kann der Widerstandsdraht an den weiteren Anschlüssen gesteckt, angelötet, angeschweißt o. dgl. werden.
• Zur weiteren Vereinfachung der Montage des Elektrowerkzeug können die weiteren Anschlüsse am elektrischen Schalter in Form von Steckkontakten ausgebildet sein. Am Träger sind dann Steckaufnahmen zur elektrischen Verbindung mit dem Widerstandsdraht angeordnet. Dadurch können die Steckkontakte am Schalter einfach in die Steckaufnahmen am Träger bei Montage des Elektrowerkzeugs eingesteckt werden, ohne daß weitere Fügevorgänge notwendig sind.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Widerstandsdraht in einfacher Art und Weise dem im Gehäuse des Elektrowerkzeugs zur Verfügung stehenden Bauraum angepaßt werden kann. Damit ist lediglich ein kleiner Einbauraum notwendig, so daß auch bei Elektrowerkzeugen mit kleinen Gehäusen, insbesondere Akku-Elektrowerkzeugen, eine Kurzschlußbremsung vorgesehen werden kann. Desweiteren läßt sich der Widerstandsdraht im Kühlluftstrom des Elektrowerkzeugs anordnen, so daß der Bremswiderstand effektiver als bisher gekühlt wird, womit eine kleinere Dimensionierung des Widerstandswertes bei gleicher Leistung des Elektrowerkzeugs möglich ist. Schließlich kann der benötigte Widerstandswert einfach durch die entsprechende Länge des Widerstandsdrahtes eingestellt werden. So wird eine Lagerhaltung von verschiedenen Widerständen bei der Herstellung von Elektrowerkzeugen mit unterschiedlichen Leistungen vermieden. Außerdem ist der Widerstandsdraht kostengünstiger als herkömmliche Bremswiderstände.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
• 1 das aufgeschnittene Gehäuse eines Elektrowerkzeugs,
• 2 das aufgeschnittene Gehäuse gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
• 3 eine Ringspule mit Widerstandsdraht in perspektivischer Ansicht.
• In 1 ist ein Elektrowerkzeug 1, und zwar eine Akku-Bohrmaschine, mit einem aufgeschnittenen Gehäuse 2 dargestellt. Im Gehäuse 2 befindet sich ein Elektromotor 3 sowie ein elektrischer Schalter 4 zum Ein- und Ausschalten einer Versorgungsspannung für den Elektromotor 3. Die Versorgungsspannung wird von einem im Handgriff 6 des Gehäuses 2 eingesteckten, nicht weiter gezeigten Akku geliefert, der an Steckklemmen 15 des Schalters 4 angesteckt ist. Vom Schalter 4 wird die Versorgungsspannung dann über Zuleitungen, die mit an der Rückseite des Schalters 3 befindlichen elektrischen Anschlüssen verbunden sind, dem Elektromotor 2 zugeführt, was jedoch ebenfalls nicht weiter zu sehen ist. Der Schalter 4 ist mit seinem Schaltergehäuse 12 so in den Handgriff 6 des Gehäuses 2 eingesetzt, daß ein in der Art eines Drückers ausgestaltetes Betätigungsorgan 5 des Schalters 4 am Handgriff 6 herausragt, womit der Benutzer durch Drücken des Betätigungsorgans 5 ausgehend von dessen Ausgangsstellung die Versorgungsspannung für den Elektromotor 3 einschaltet. Läßt der Benutzer das Betätigungsorgan 5 los, so stellt sich das Betätigungsorgan 5 in die Ausgangsstellung zurück, wobei die Versorgungsspannung für den Elektromotor 3 wieder ausgeschaltet wird. Gegebenenfalls kann im Elektrowerkzeug 1, und zwar bevorzugterweise im Schalter 4, eine Elektronik in der Art einer Pulsweitenmodulation zur Steuerung und/oder Regelung der dem Elektromotor 3 zugeführten Versorgungsspannung angeordnet sein, so daß entsprechend der Verstellung des Betätigungsorgans 5 in Bezug auf die Ausgangsstellung durch den Benutzer die Drehzahl des Elektromotors 3 eingestellt wird.
• Wie bereits erwähnt, schaltet der Schalter 4 die Versorgungsspannung aus, wenn der Benutzer das Betätigungsorgan 5 losläßt. Um dabei ein schnelles sowie sanftes Abbremsen des Elektromotors 3 zu erreichen, befinden sich im Schalter 4 Mittel zum Einschalten eines Bremsstromkreises für die Kurzschlußbremsung des Elektromotors 3, die beim Ausschalten der Versorgungsspannung wirksam werden. Im Bremsstromkreis befindet sich ein als Bremswiderstand dienender elektrischer Widerstand, wo zum einen der Bremsstrom begrenzt und zum anderen die kinetische Energie des Elektromotors 3 bei der Kurzschlußbremsung in Wärme umgewandelt wird. Durch Wahl der Größe des Widerstandswertes läßt sich die Abbremszeit entsprechend beeinflussen. Erfindungsgemäß besteht der elektrische Widerstand aus einem Widerstandsdraht 7, der in einer dem gewünschten Widerstandswert entsprechenden Länge im Elektrowerkzeug 1 angeordnet ist.
• Zweckmäßigerweise ist der Widerstandsdraht 7 von einem Träger 8 gehaltert. Dieser Träger 8 ist dann an der gewünschten Position im Gehäuse 2 des Elektrowerkzeugs 1 befestigt. Es bietet sich an, den Träger 8 am Elektromotor 3 zu befestigen, und zwar im Bereich der Feldspulen 10, wie in 1 gezeigt ist, und/oder im Bereich des Kommutators 11, wie in 2 gezeigt ist.
• Der Träger 8 kann in der Art einer zylinderförmigen Ringspule ausgebildet sein, wie anhand der 3 zu sehen ist. Der Widerstandsdraht 7 ist dann auf der Oberfläche des Trägers 8 spulenartig gewickelt. Zur Fixierung des Widerstanddrahtes 7 auf dem Träger 8 bietet es sich an, daß Einkerbungen 9 in der Oberfläche des Trägers 8 angebracht sind. Ist der Träger 8 als Ringspule ausgestaltet, so läßt sich diese durch Überstülpen an den Feldspulen 10 gemäß 1 und/oder am Kommutator 11 gemäß 2 montieren, ohne daß eine zusätzliche Befestigung notwendig ist.
• Die Mittel zum Einschalten des Bremsstromkreises können aus einer im Schaltergehäuse 12 des elektrischen Schalters 4 befindlichen Kontaktbrücke bestehen, wobei die Kontaktbrücke beim Ausschalten der Versorgungsspannung, also wenn das Betätigungsorgan 5 in der Ausgangsstellung befindlich ist, die zum Elektromotor 3 führenden elektrischen Anschlüsse am elektrischen Schalter 4 kurzschließend überbrückt. Ein solcher Schalter mit Kontaktbrücke für die Kurzschlußbremsung ist aus der DE 41 14 854 A1 an sich bekannt, worauf verwiesen wird, so daß an dieser Stelle nicht weiter darauf einzugehen ist. Am elektrischen Schalter 4, und zwar an dessen Schaltergehäuse 12, sind weitere Anschlüsse 13 zum Bremsstromkreis für den Widerstandsdraht 7 angeordnet. Der Widerstandsdraht 7 kann an den weiteren Anschlüssen 13 gesteckt, angelötet, angeschweißt o. dgl. sein.
• In weiterer Ausgestaltung sind die weiteren Anschlüsse 13 am elektrischen Schalter 4 in Form von Steckkontakten ausgebildet. Am Träger 8 befinden sich dazu korrespondierende, in elektrischer Verbindung mit dem Widerstandsdraht 7 stehende Steckaufnahmen 14, wie in 3 zu sehen ist. Bei der Montage des Elektrowerkzeugs 1 lassen sich die weiteren Anschlüsse 13 am Schalter 4 aufgrund der Ausbildung als Steckkontakte einfach in die Steckaufnahmen 14 am Träger 8 einstecken. Ein zusätzlicher Fügevorgang an der Verbindung zwischen den weiteren Anschlüssen 13 und dem Widerstandsdraht 7 ist dann jedenfalls nicht erforderlich.
• Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann ein solcher Widerstandsdraht nicht nur an Akku-Bohrmaschinen, sondern auch an sonstigen mittels Akku oder Netz betriebenen sowie durch Kurzschluß bremsbaren Elektrowerkzeugen, wie Elektroschrauber, Winkelschleifer, Sägen, Hobel, Fräsen o. dgl., Verwendung finden. Soweit eine Elektronik zur Drehzahlsteuerung und/oder -regelung o. dgl. vorhanden ist, kann es sich bei dieser für ein Elektrowerkzeug mit Netzbetrieb auch um eine Phasenanschnittsteuerung handeln.

1:

Elektrowerkzeug

2:

Gehäuse

3:

Elektromotor

4:

elektrischer Schalter

5:

Betätigungsorgan

6:

Handgriff (an Gehäuse)

7:

Widerstandsdraht

8:

Träger (für Widerstandsdraht)

9:

Einkerbung

10:

Feldspule (von Elektromotor)

11:

Kommutator (von Elektromotor)

12:

Schaltergehäuse

13:

weiterer Anschluß (für Widerstandsdraht)

14:

Steckaufnahme

15:

Steckklemme

Claims (6)

1. Elektrowerkzeug, insbesondere Akku-Elektrowerkzeug, wie Bohrmaschine, Elektroschrauber, Winkelschleifer o. dgl., mit einem Elektromotor (3), mit einem elektrischen Schalter (4) zum Ein- und Ausschalten einer Versorgungsspannung für den Elektromotor (3), gegebenenfalls mit einer Elektronik zur Steuerung und/oder Regelung der dem Elektromotor (3) zugeführten Versorgungsspannung, mit Mitteln zum Einschalten eines Bremsstromkreises für die Kurzschlußbremsung des Elektromotors (3) beim Ausschalten der Versorgungsspannung, und mit einem als Bremswiderstand dienenden, im Bremsstromkreis befindlichen elektrischen Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand aus einem Widerstandsdraht (7) besteht, der in einer dem Widerstandswert entsprechenden Länge im Elektrowerkzeug (1) angeordnet ist.
2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht (7) von einem Träger (8) gehaltert ist, und daß vorzugsweise der Träger (8) im Gehäuse (2) des Elektrowerkzeugs (1) befestigt ist.
3. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) in der Art einer zylinderförmigen Ringspule ausgebildet ist, daß vorzugsweise der Widerstandsdraht (7) auf der Oberfläche des Trägers (8) spulenartig gewickelt ist, und daß weiter vorzugsweise Einkerbungen (9) in der Oberfläche des Trägers (8) zur Fixierung des Widerstandsdrahtes (7) angebracht sind.
4. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) am Elektromotor (3) im Bereich der Feldspulen (10) und/oder im Bereich des Kommutators (11), insbesondere durch Überstülpen der Ringspule, angeordnet ist.
5. Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einschalten des Bremsstromkreises aus einer im elektrischen Schalter (4) befindlichen Kontaktbrücke bestehen, wobei die Kontaktbrücke beim Ausschalten der Versorgungsspannung die zum Elektromotor (3) führenden elektrischen Anschlüsse am elektrischen Schalter (4) überbrückt, und daß vorzugsweise am elektrischen Schalter (4), insbesondere an dessen Schaltergehäuse (12), weitere Anschlüsse (13) für den Widerstandsdraht (7) an den Bremsstromkreis angeordnet sind, wobei insbesondere der Widerstandsdraht (7) an den weiteren Anschlüssen (13) gesteckt, angelötet, angeschweißt o. dgl. ist.
6. Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Anschlüsse (13) am elektrischen Schalter (4) in Form von Steckkontakten ausgebildet sind, und daß Steckaufnahmen (14) am Träger (8) zur elektrischen Verbindung mit dem Widerstandsdraht (7) angeordnet sind, derart daß die Steckkontakte am Schalter (4) in die Steckaufnahmen (14) am Träger (8) bei Montage des Elektrowerkzeugs (1) einsteckbar sind.