CH620066A5

CH620066A5 - Device for motor speed setting on a hand machine tool with a built-in electric motor

Info

Publication number: CH620066A5
Application number: CH831477A
Authority: CH
Inventors: Gottfried Leibundgut
Original assignee: Scintilla Ag
Priority date: 1976-08-03
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1980-10-31
Also published as: GB1558635A; FR2361016A1; FR2361016B1; NL7708540A; DE2634920A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Motor-Drehzahleinstellung an einer Handwerkzeugmaschine mit eingebautem Elektromotor, insbesondere Universalmotor, bei der an einem Bedienungsglied ein Stellrad angeordnet ist, mit dem die elektronisch gesteuerte Drehzahl des Elektromotors fixiert werden kann, nach der Gattung des Patentanspruchs des Hauptpatents. Bei der Handwerkzeugmaschine kann es sich beispielsweise um eine Bohrmaschine oder eine Säge handeln. Das Stellrad ist so ausgebildet, dass es während des Arbeitsvorganges - also beim Bohren beziehungsweise Sägen - von Hand gut bedient werden kann. Bei dieser bekannten Vorrichtung zur Drehzahleinstellung musste, wenn am Stellrad eine andere Drehzahl für den Elektromotor eingestellt werden sollte, jeweils das Bedienungsglied - also der Drücker - losgelassen werden, damit das Stellrad für die Verstellung zugänglich war. Das ist umständlich und erfordert einen erhöhten Zeitaufwand. Ausserdem musste die Handwerkzeugmaschine, wenn z. B. The invention relates to a device for setting the engine speed on a hand tool with a built-in electric motor, in particular a universal motor, in which an adjusting wheel is arranged on an operating element with which the electronically controlled speed of the electric motor can be fixed, according to the preamble of the patent claim of the main patent . The handheld power tool can be a drill or a saw, for example. The setting wheel is designed so that it can be easily operated by hand during the work process - i.e. when drilling or sawing. In this known device for setting the speed, if a different speed for the electric motor was to be set on the setting wheel, the operating element - that is, the pusher - had to be released so that the setting wheel was accessible for the adjustment. This is cumbersome and requires more time. In addition, the handheld machine tool, if z. B.

eine Bohrung durch zwei verschiedene Bohrerdrehzahlen erfordernde Werkstoffe gebohrt werden sollte, nach dem Durchbohren des ersten Werkstoffes aus der Bohrung herausgezogen werden, um die Drehzahlumstellung durchführen zu können. Beim erneuten Einführen des Bohrers in den ersten Teil der Bohrung konnte diese z. B. derart beschädigt werden, dass die Bohrung oval vergrössert wurde und deshalb unbrauchbar wurde. a hole should be drilled through materials that require two different drill speeds, after the first material has been drilled out, be pulled out of the hole in order to be able to change the speed. When reinserting the drill into the first part of the hole, this could be done e.g. B. damaged so that the hole was enlarged oval and therefore unusable.

Die vorliegende erfindungsgemässe Vorrichtung zur Drehzahleinstellung mit den Merkmalen im Kennzeichenteil des Patentanspruches hat gegenüber dem Bekannten den Vorteil, dass die Drehzahl während des Arbeitsvorganges verstellt werden kann, ohne dass das Bedienungsglied der Vorrichtung dazu 5 losgelassen werden muss. Die Skalen sind dabei auch lesbar, wenn das Bedienungsglied und das Stellrad während des Arbeitsvorganges z. B. vom Daumen des Bedienungsmannes verdeckt sind. The device according to the invention for speed setting with the features in the characterizing part of the claim has the advantage over the known that the speed can be adjusted during the working process without the operator of the device having to be released. The scales are also readable if the control element and the adjusting wheel z. B. are covered by the operator's thumb.

Durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merk-10 male sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Drehzahleinstellung möglich. Die Ausführung gemäss Patentanspruch 3 ermöglicht eine gute Bedienbarkeit während des Arbeitsvorganges. Insbesondere ist es durch die im Patentanspruch 4 beanspruchte 15 Ausführungsform möglich, das Bedienungsglied - den Drücker - in verschiedenen, verschiedenen Drehzahlen zugeordneten Stellungen festzuklemmen, was bei besonderen Arbeiten von grossem Vorteil sein kann. Advantageous further developments and improvements of the device for speed adjustment according to the invention are possible through the feature 10 times listed in the patent claims. The embodiment according to claim 3 enables good operability during the work process. In particular, it is possible through the embodiment claimed in claim 4 to clamp the operating element - the pusher - in different positions assigned to different speeds, which can be of great advantage for special work.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung 20 anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Vorrichtung zur Drehzahleinstellung, teilweise im Schnitt, Figur 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäss Figur 1, Figur 3 eine schematisch angedeutete Handwerkzeugmaschine und Figur 4 ein 25 Schaltschema einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Drehzahleinstellung. An embodiment of the invention is shown in the drawing 20 with reference to several figures and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a device for speed setting, partly in section, FIG. 2 shows an end view of the device according to FIG. 1, FIG. 3 shows a schematically indicated hand-held power tool, and FIG. 4 shows a circuit diagram of an embodiment of a device according to the invention for speed setting.

Die in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zur Drehzahleinstellung ist als Einbauschaltvorrichtung beziehungsweise Schalterkombination 1 ausgestaltet. Die 30 Schalterkombination 1 ist in den Handgriff 2 einer beispielsweise als Bohrmaschine 3 ausgestalteten Handwerkzeugmaschine (Figur 3) eingebaut. Über die Schalterkombination 1 wird die Stromzufuhr zu dem in der Bohrmaschine eingebauten Elektromotor gesteuert. Im Gehäuse der Schalterkombina-35 tion 1 ist ein elektrischer Schaltkreis angeordnet, der schematisch in Figur 4 dargestellt ist. Über den Drücker 4 der Schalterkombination wird einerseits die Stromzufuhr zum Elektromotor der Bohrmaschine 3 ein- und ausgeschaltet und andererseits nach dem Einschalten des Elektromotors dessen Drehzahl ver-40 ändert. Je nachdem wie weit der Drücker 4 in das Gehäuse der Schalterkombination 1 eingeschoben wird, stellt sich der Elektromotor der Bohrmaschine 3 auf eine andere Drehzahl ein. Über einen im Drücker 4 axial verschieblich angeordneten Anschlag 5, dermit einem als Druckknopf 6 ausgestalteten Fest-« Stellglied zusammenwirkt, kann djer Schaltweg des Drückers 4 begrenzt und damit die Drehzahl der Bohrmaschine 1 auf einen bestimmten Wert fest eingestellt werden. The device for speed adjustment shown in FIGS. 1 and 2 of the drawing is designed as a built-in switching device or switch combination 1. The 30 switch combination 1 is installed in the handle 2 of a hand-held power tool (FIG. 3), for example a drill 3. Switch combination 1 controls the power supply to the electric motor installed in the drilling machine. An electrical circuit, which is shown schematically in FIG. 4, is arranged in the housing of the switch combination 35. Via the pusher 4 of the switch combination, the power supply to the electric motor of the drilling machine 3 is switched on and off on the one hand and, on the other hand, its speed changes after the electric motor is switched on. Depending on how far the pusher 4 is pushed into the housing of the switch combination 1, the electric motor of the drilling machine 3 adjusts to a different speed. The switching path of the pusher 4 can be limited via a stop 5, which is axially displaceably arranged in the pusher 4 and cooperates with a fixed actuator designed as a pushbutton 6, and thus the speed of the drilling machine 1 can be set to a specific value.

Der in Führungsschienen 7 geführte Anschlag 5 weist eine Gewindespindel 8 auf, die mit einem in einem Stellrad 9 w angeordneten Muttergewinde 10 zusammenarbeitet. An seiner zylindrischen Mantelfläche weist das Stellrad 9 achsparallel angeordnete Rillen 11 auf, in die eine im Drücker 4 geführte und von einer Feder 12 belastete Rastkugel 13 eingreift. Wie aus Figur 2 zu erkennen ist, ist der Durchmesser des Stellra-« des 9 um mindestens 3 mm grösser als die Breite des Drük-kers 4; dadurch kann das Stellrad von den Seiten des Drückers her leicht betätigt werden, auch wenn auf der Stirnseite des Drückers 4 z. B. der Daumen des Bedienungsmannes aufliegt. An der der Handseite des Bedienungsmannes zugewandten Stirnseite trägt das Stellrad 9 eine erste Einstellskala 14. Die Einstellskala 14 besteht aus Buchstabenmarkierungen A, B, C, D und E, die jeweils verschiedenen Drehzahlen des Elektromotors zugeordnet sind. Auf der der Stirnseite abgewandten Rückseite trägt das Stellrad 9 eine zweite Einstellskala 15, die von der der Handseite abgewandten Seite ablesbar ist. Die zweite Skala 15 besteht wiederum aus Buchstabenmarkierungen A, B, C, D und E, deren Winkelabstände vollkommen den Buchstabenmarkierungen der ersten Skala 14 entsprechen. Um The stop 5 guided in guide rails 7 has a threaded spindle 8 which cooperates with a nut thread 10 arranged in an adjusting wheel 9 w. On its cylindrical outer surface, the adjusting wheel 9 has grooves 11 which are arranged axially parallel and into which a detent ball 13 guided in the pusher 4 and loaded by a spring 12 engages. As can be seen from FIG. 2, the diameter of the adjusting wheel 9 is at least 3 mm larger than the width of the push-button 4; as a result, the setting wheel can be actuated easily from the sides of the pusher, even if 4 z. B. the operator's thumb rests. On the front side facing the operator's hand, the adjusting wheel 9 carries a first setting scale 14. The setting scale 14 consists of letter markings A, B, C, D and E, which are each assigned to different speeds of the electric motor. On the rear side facing away from the front side, the adjusting wheel 9 carries a second setting scale 15, which can be read from the side facing away from the hand side. The second scale 15 in turn consists of letter marks A, B, C, D and E, the angular spacing of which corresponds perfectly to the letter marks of the first scale 14. Around

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die Sichtbarkeit der zweiten Einstellskala 15 zu verbessern, ist im Drücker 14 eine den Blick auf die zweite Skala freigebende Aussparung 16 angeordnet. In der Aussparung 16 ist also jeweils die gleiche Buchstabenmarkierung zu sehen, die sich an der Stirnseite des Drückers an der dort angeordneten Einstellmarke 16' befindet. To improve the visibility of the second setting scale 15, a recess 16 is provided in the pusher 14 to reveal the second scale. In the recess 16, the same letter marking can be seen in each case, which is located on the end face of the pusher at the setting mark 16 'arranged there.

Anhand des in Figur 4 dargestellten Schaltbildes soll der elektrische Aufbau der Vorrichtung zur Drehzahleinstellung erläutert werden. An den Eingangsklemmen 17,18 des Elektromotors 19 der Bohrmaschine 3 liegt eine Netzwechselspannung. Bei dem Elektromotor handelt es sich um einen Universalmotor, dessenFeldwicklungen 20,21 mit einer Ankerwicklung 22 in Reihe geschaltet sind. Zur Steuerung der Stromzuführung zum Universalmotor 19 ist in den Motorstromkreis ein von Drücker 4 betätigbarer Schalter 23 eingeschaltet. Der Schalter 23 hat zwei Ausgangsklemmen 24,25, von denen die eine Ausgangsklemme 25 direkt mit dem Universalmotor 19 verbunden ist. Die andere Ausgangsklemme 24 ist über einen Thyristor 26 mit dem Universalmotor 19 verbunden. Dabei ist der Thyristor 26 durch eine Reihenschaltung eines Ladekondensators 27 mit einem einstellbaren ohmschen Widerstand 28 - dem Ladewiderstand - überbrückt. Wie in Figur 4 der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet, wird das Ein-stellglied 29 des ohmschen Widerstandes 28 ebenso wie der Schalter 23 vom Drücker 4 betätigt. Über eine Triggerdiode 30 ist das Tor des Thyristors 26 mit dem Verknüpfungspunkt des Kondensators 27 und des ohmschen Widerstands 28 verbunden. The electrical structure of the speed setting device is to be explained on the basis of the circuit diagram shown in FIG. An AC mains voltage is present at the input terminals 17, 18 of the electric motor 19 of the drilling machine 3. The electric motor is a universal motor, the field windings 20, 21 of which are connected in series with an armature winding 22. To control the power supply to the universal motor 19, a switch 23 which can be actuated by the pusher 4 is switched on in the motor circuit. The switch 23 has two output terminals 24, 25, of which one output terminal 25 is connected directly to the universal motor 19. The other output terminal 24 is connected to the universal motor 19 via a thyristor 26. The thyristor 26 is bridged by a series connection of a charging capacitor 27 with an adjustable ohmic resistor 28 - the charging resistor. As indicated in FIG. 4 of the drawing by a dashed line, the setting element 29 of the ohmic resistor 28, like the switch 23, is actuated by the pusher 4. The gate of the thyristor 26 is connected to the junction point of the capacitor 27 and the ohmic resistor 28 via a trigger diode 30.

Soll der Universalmotor 19 zum Anlaufen gebracht werden, so drückt der Bedienungsmann auf den Drücker 4 bis der Schalter 23 den Kontakt 24 berührt, worauf der Universalmotor 19 im Halbwellenbetrieb anlaufen kann. Befindet sich der Thyristor 26 am Beginn der zu steuernden Netzhalb welle im Sperrzustand, wird der Ladekondensator 27 über den ohmschen Widerstand 28 aufgeladen. Erreicht die Kondensatorspannung nun die Durchbruchspannung der Triggerdiode 30, If the universal motor 19 is to be started, the operator presses the pusher 4 until the switch 23 touches the contact 24, whereupon the universal motor 19 can start in half-wave mode. The thyristor 26 is at the beginning of the half wave to be controlled in the off state, the charging capacitor 27 is charged via the ohmic resistor 28. If the capacitor voltage now reaches the breakdown voltage of the trigger diode 30,

so wird diese leitend und liefert einen Zündimpuls an das Tor des Thyristors 26. Die Zeit, nach der die Durchbruchspannung der Triggerdiode 30 erreicht wird, hängt vom ohmschen Widerstand 28, d. h. letztlich von der Stellung des vom Bedie-5 nungsmann über den Drücker 64 verstellbaren Einstellglie-des 29 ab. Wird der Betrag des ohmschen Widerstandes 28 verringert, so wird in der Folge der Thyristor 26 an einem früheren Zeitpunkt der Halb welle des Wechselstromes leitend und damit die Spannung und der Strom des Universalmotors ent-10 sprechend grösser. Über das Stellrad 9 und den Anschlag 5 wird - wie oben erklärt - die Bewegung des Drückers 4 begrenzt, was schliesslich eine Begrenzung des Betrages des ohmschen Widerstandes 28 bedeutet. so it becomes conductive and delivers an ignition pulse to the gate of thyristor 26. The time after which the breakdown voltage of trigger diode 30 is reached depends on ohmic resistor 28, i. H. ultimately from the position of the setting member 29 which can be adjusted by the operator via the pusher 64. If the amount of the ohmic resistor 28 is reduced, then the thyristor 26 becomes conductive at an earlier point in time of the half-wave of the alternating current and thus the voltage and the current of the universal motor are correspondingly larger. As explained above, the movement of the pusher 4 is limited via the adjusting wheel 9 and the stop 5, which ultimately means a limitation of the amount of the ohmic resistance 28.

Steht das Stellrad 9 z. B. in Stellung A, so hat man bei einge-15 drücktem Drücker 4 die kleinstmögliche Drehzahl des Universalmotors 22, bei Stellung C eine mittlere und bei Stellung E die grösstmögliche Drehzahl. Mittels des als Druckknopf 6 ausgebildeten Feststellgliedes kann der Drücker 4 in der nach Wahl mehr oder weniger tief eingedrückten, einer bestimmten Dreh-20 zahl entsprechenden Stellung festgeklemmt werden. Soll in einem Arbeitsgang von dieser eingestellten und justierten Drehzahl zu einer anderen Drehzahl übergegangen werden, so' kann der Bedienungsmann durch Drehen des Stellrades 9, dessen zweite Skala 15 durch die Aussparung 16 auch dann gut 25 erkennbar ist, wenn z. B. der Daumen des Bedienungsmanns auf der ersten, vordem Skala 14 liegt, dies leicht bewirken. Dies geht auch bei über den Druckknopf 6 festgestelltem Drücker 4. Das Lösen des Drückers 4 aus der festgeklemmten Lage geschieht in an sich bekannter Weise durch leichtes Eindrük-30 ken des Drückers 4, wodurch der federbelastete Druckknopf 6 herausschnappt und den Drücker 4 freigibt. Is the setting wheel 9 z. B. in position A, you have the lowest possible speed of the universal motor 22 with the push-button 4 pressed in, a medium speed in position C and the highest possible speed in position E. By means of the locking element designed as a push button 6, the pusher 4 can be clamped in the position that is more or less deeply pressed in according to the choice and corresponds to a certain rotational speed. If it is desired to switch from this set and adjusted speed to another speed in one operation, then the operator can turn the setting wheel 9, the second scale 15 of which can also be seen well 25 through the recess 16 if, for. B. the operator's thumb on the first, front scale 14 is easy to do this. This is also possible when the push button 4 is locked via the push button 6. The push button 4 is released from the clamped position in a manner known per se by gently pushing in the push button 4, as a result of which the spring-loaded push button 6 snaps out and releases the push button 4.

Sollen schliesslich beide Halbwellen des Wechselstroms der an den Eingangsklemmen 17,18 anliegenden Spannung dem Motor zugeführt werden, so kann der Schalter 23 vom 35 Drücker 4 in Berührung mit der Ausgangsklemme 25 gebracht werden, wodurch der Thyristor 26 überbrückt wird. Finally, if both half-waves of the alternating current of the voltage applied to the input terminals 17, 18 are to be supplied to the motor, the switch 23 can be brought into contact with the output terminal 25 by the pusher 4, thereby bridging the thyristor 26.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1. Vorrichtung zur Motor-Drehzahleinstellung an einer Handwerkzeugmaschine mit eingebautem Elektromotor, mit einer einen Thyristor enthaltenden Phasenanschnittssteuerung, wobei der Zündzeitpunkt des Tyristors von einem einstellbaren ohmschen Widerstand steuerbar ist, dessen Einsteliglied mechanisch mit einem Drückerschalter verbunden ist, dessen Schaltweg von einem verstellbaren Anschlag begrenzbar ist, wobei zum Verstellen des Anschlags ein Bedienungsglied vorgesehen ist. das ein Stellrad aufweist, mittels welchem der Anschlag verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellrad (9) einerseits mit einer von der Handseite des Bedienungsglieds (4) ablesbaren ersten Skala (14) und andererseits mit einer von der der Handseite abgewandten Rückseite ablesbaren, der ersten zugeordneten zweiten Skala (15) versehen ist. 1. Device for setting the engine speed on a hand tool with built-in electric motor, with a phase control including a thyristor, the ignition timing of the tyristor being controllable by an adjustable ohmic resistor, the single-element of which is mechanically connected to a trigger switch, the switching path of which can be limited by an adjustable stop is, wherein an operating element is provided for adjusting the stop. which has an adjusting wheel, by means of which the stop is adjustable, characterized in that the adjusting wheel (9), on the one hand, has a first scale (14) which can be read from the hand side of the operating member (4) and, on the other hand, can be read off from the rear side facing away from the hand side, the first assigned second scale (15) is provided.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienungsglied (4) eine den Blick auf die zweite Skala (15) freigebende Aussparung (16) aufweist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the operating member (4) has a view of the second scale (15) opening recess (16).

2 2nd

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellrad (9) seitlich über die Breite des Bedienungsglieds (4), vorzugsweise um mindestens 3 mm hervorragt. 3. Device according to claim 2, characterized in that the adjusting wheel (9) protrudes laterally over the width of the operating member (4), preferably by at least 3 mm.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (5) mit einem Feststellglied (6) zusammenwirkt, das das Bedienungsglied (4) in einer eingedrückten, einer bestimmten Drehzahl zugeordneten Stellung festklemmt. 4. The device according to claim 1, characterized in that the stop (5) cooperates with a locking member (6) which clamps the operating member (4) in an impressed position associated with a certain speed.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Feststellglied als Druckknopf (6) ausgestaltet ist. 5. The device according to claim 4, characterized in that the locking member is designed as a push button (6).

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellrad (9) verrastbar ist. 6. The device according to claim 1, characterized in that the adjusting wheel (9) can be locked.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zwischen der kleinstmöglichen Drehzahl und der grösstmöglichen Drehzahl des Elektromotors (19) durch eine Verdrehung des Stellrades (9) um einen Winkel ^ 360° entsprechend vorhandener Rastmarkierungen (A-E) einstellbar ist. 7. The device according to claim 1, characterized in that the range between the lowest possible speed and the highest possible speed of the electric motor (19) by adjusting the adjusting wheel (9) by an angle ^ 360 ° according to the existing locking markings (A-E) is adjustable.