ES2188982T5 - Herramienta electrica con electronica de control refrigerada de manera forzada. - Google Patents
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Abstract
EN UNA HERRAMIENTA ELECTRICA PORTATIL MANUAL ACCIONADA MEDIANTE MOTOR ELECTRICO (2) Y CON CAPACIDAD DE SER CONECTADA A UNA CORRIENTE ALTERNA MONOFASICA (4A), EL MOTOR ELECTRICO (2) NO TIENE COLECTOR NI ANILLO DESLIZANTE, SIENDO SUMINISTRADA LA CORRIENTE DE ACCIONAMIENTO MEDIANTE ELECTRONICA DE CONTROL (5), QUE ESTA ALIMENTADA EN EL LADO DE ENTRADA A TRAVES DE CORRIENTE ALTERNA (4A) MONOFASICA Y QUE SUMINISTRA EN SU SALIDA EL TIPO DE CORRIENTE (4B) ADECUADA PARA EL MOTOR. LA ELECTRONICA DE CONTROL (5) ESTA DISPUESTA EN EL MANGO (1A) DE LA HERRAMIENTA ELECTRICA Y ESTA REFRIGERADA MEDIANTE UN FLUJO DE AIRE DE REFRIGERACION (7), QUE REFRIGERA TAMBIEN EL MOTOR (2).
Description
Herramienta eléctrica con electrónica de control
refrigerada de manera forzada.
La invención se refiere a una herramienta
eléctrica manual. Se conocen herramientas eléctricas de este
tipo.
En las herramientas eléctricas conocidas, el
accionamiento de número de revoluciones variable se realiza, en
general, con un motor de colector, que es ajustado en su tensión de
accionamiento o bien guiado por el número de revoluciones o guiado
por medio de previsión de valores y de esta manera es ajustado a un
número de revoluciones teórico.
La corriente es alimentada al colector del motor
de colector a través de escobillas de carbón, de manera que tanto
el colector como también las escobillas de carbón están sometidos a
un desgaste considerable en la práctica y el arrollamiento del
rotor está amenazado de fallo debido al calentamiento considerable
inevitable del colector bajo el flujo de corriente entre las
escobillas y el colector a través de calentamiento excesivo y de
daños por vibración y representa el componente crítico con respecto
al calor en las herramientas eléctricas conocidas.
Se sabe que los motores de corriente trifásica
(motores asíncronos o síncronos), los motores magnéticos y los
motores de reluctancia están considerablemente menos sometidos a
desgaste con respecto a los motores de colector y su carga térmica
en el funcionamiento puede ser dominada de manera esencialmente más
sencilla que la de motores de colector. Se conoce por el documento
EP-A-0 283 945 así como por el
documento DE-A-32 47 046,
respectivamente, herramientas eléctricas manuales con un motor de
corriente trifásica sin colector, que está configurado con
preferencia como motor asíncrono y de esta manera proporciona una
curva característica del par de torsión/número de revoluciones en o
directamente por debajo del número máximo de revoluciones más
favorable que, por ejemplo la curva característica del par de
torsión/número de revoluciones de una herramienta eléctrica manual
con motor de conmutador conectado en serie.
Pero hasta ahora era problemático el empleo de
motores de corriente trifásica en herramientas eléctricas de este
tipo, porque con frecuencia no está presente corriente trifásica en
el lugar de aplicación o al menos no está disponible en la tensión
y/o frecuencia necesarias (por ejemplo, 250 V/200 Hz; 42 V/200
Hz).
Para la alimentación de energía son necesarios
en tales herramientas eléctricas transistores - vibradores, que se
puedan conectar en una alimentación de corriente continua, como se
conocen, por ejemplo, a partir del documento
DE-A-32 47 046 que, sin embargo,
generan una energía de pérdida considerable, lo que conduce a un
calentamiento fuerte del transformador.
El documento
DE-A-39 13 971 publica una
construcción de conexión de mango aislante contra las vibraciones
para una máquina herramienta, en la que el cárter del motor y la
parte de mango representan dos componentes separados, que están
conectados entre sí a través de una instalación de amortiguación de
las vibraciones. En la parte de mango está retenida una caja de
regulador, en la que está alojada un circuito regulador eléctrico
para la regulación del número de revoluciones de la máquina
herramienta. A través de orificios de aire presentes en la pieza
del mango se puede refrigerar el circuito eléctrico alojado en la
caja del regulador.
La invención tiene el cometido de indicar una
herramienta eléctrica, que se caracteriza por una tendencia
reducida al desgaste, con respecto a las herramientas conocidas, así
como por una forma de construcción robusta y sin mantenimiento y,
además, está configurada de tal forma que no existe tampoco ningún
peligro de un calentamiento excesivo para los componentes previstos
para la preparación de la energía de accionamiento para el motor
eléctrico en la carcasa de la herramienta.
El cometido anterior se soluciona a través de
las características de la reivindicación 1 de la patente.
En la herramienta eléctrica según la invención,
debido al montaje según la invención de una electrónica de control
alimentada, en el lado de entrada, con la corriente alterna
monofásica y que proporciona, en el lado de salida, el tipo de
corriente requerida por el motor, en forma de un convertidor de
frecuencia, en la carcasa de la herramienta, se puede emplear como
motor de accionamiento prácticamente cualquier motor eléctrico sin
colector y sin anillo de deslizamiento y, por lo tanto, resistente
al desgaste y seguro con respecto a la temperatura. El convertidor
de frecuencia está montado según la invención, además, en una parte
de mango de la carcasa de la herramienta de tal manera que se
excluye con seguridad también para él el peligro de un calentamiento
excesivo.
Las reivindicaciones dependientes 2 a 8 se
refieren a formas de realización ventajosas preferidas de la
herramienta según la reivindicación 1 de la patente.
A continuación se explica todavía en detalle la
invención con la ayuda del dibujo en un ejemplo de realización. La
figura única del dibujo muestra la herramienta en representación
esquemática en la sección longitudinal.
La herramienta representada en el dibujo es un
martillo percutor de perforación, que presenta una carcasa 1, en el
que está montado un motor eléctrico 2, que acciona al mecanismo de
impacto 3a provisto con un mecanismo de cigüeñal 3, no representado
en detalle en particular, que puede ser de tipo de construcción
conocido.
El motor eléctrico 2 es un motor sin colector y
sin anillo de deslizamiento, que recibe su energía de accionamiento
desde una electrónica de control 5 alimentada, en el lado de
entrada, con la corriente alterna monofásica 4a y que proporciona,
en el lado de salida, el tipo de corriente 4b adecuado para el
motor, estando conectado aguas arriba de la electrónica de control
5 un conmutador 6 activable manualmente para la conexión y
desconexión del motor 2.
El motor eléctrico 2 puede ser de un tipo de
construcción conocido discrecional de los motores eléctricos sin
colector y sin anillo de deslizamiento controlados por el número de
revoluciones, por ejemplo, un motor de reluctancia o un motor de
corriente trifásica, estando ajustada la electrónica de control 5 y
estando controlada, por ejemplo, a través de un microprocesador, de
tal forma que el motor respectivo recibe de ella el tipo de
corriente 4b necesario para su funcionamiento. En combinación con la
utilización de un motor de corriente trifásica como motor eléctrico
2, la electrónica de control 5 alimentada, en el lado de entrada,
con corriente alterna monofásica 4a proporcionaría, en el lado de
salida, una corriente trifásica de frecuencia variable, con
preferencia controlada, y más elevada con respecto a la frecuencia
de la red y está realizada en forma de un convertidor de frecuencia
de tipo de construcción conocido. No obstante, el convertidor de
frecuencia debe ser una realización miniaturizada, puesto que debe
alojarse en la herramienta eléctrica que, por razones de facilidad
de manejo, debe tener solamente un peso imitado y adoptar un tamaño
reducido.
La electrónica de control 5 está montada en la
carcasa 1 de la herramienta de tal forma que está en intercambio
directo de calor con un cárter de motor 1b que rodea al motor 2,
cuando el cárter del motor 1b está constituido de metal y/o, como
se representa en el dibujo, está dispuesto en una corriente de aire
de refrigeración 7 del motor eléctrico 2. Para el último fin
mencionado, la electrónica de control 5 está montada en una parte
de mango 1a de la carcasa 1 de la herramienta, de manera que la
corriente de aire de refrigeración 7 del motor 2 es conducida al
menos parcialmente a través del mango 1a por medio de la electrónica
de control 5, a cuyo fin penetra a través de orificios 8 realizados
en la parte del mango 1a dentro de ésta y después de barrer la
electrónica de control 5 entra a través de un orificio 9 en la pared
de cierre del espacio del motor 10 delante de la parte del mango 1a
hasta el espacio del motor 10 y entonces es conducida allí sobre el
motor 2 para refrigerarlo también. La corriente de aire de
refrigeración es provocada por un rodete de ventilador 11 que se
asienta sobre el árbol del motor 2a.
En la forma de realización mostrada en la
figura, toda la electrónica de control 5 está dispuesta en la
corriente de aire de refrigeración 7. Como alternativa a ello,
también es posible disponer solamente una superficie de
refrigeración o bien una parte de la superficie de refrigeración de
la electrónica de control 5 en la corriente de aire de
refrigeración 7, mientras que los componentes electrónicos
propiamente dichos están dispuestos en un lugar fuera de la
corriente de aire de refrigeración 7.
La carcasa 1 está formada -como ya se ha
descrito- esencialmente por el cárter del motor 1b y por la parte
del mango 1a, que representan dos componentes separados que se
pueden unir entre sí. El cárter del motor 1b está fabricado de
metal o de plástico, mientras que la parte del mango 1a está
constituida de plástico. Esto asegura un desacoplamiento térmico de
la parte del mango 1a respecto del cárter del motor 1b que se
calienta más fuertemente.
Con preferencia, la electrónica de control 5
está montada de manera amortiguada contra vibraciones en la carcasa
de la herramienta 1 o bien en la parte de mango 1a, para que no se
transmitan vibraciones desde el mecanismo de impacto 3a y desde la
herramienta no representada a través de la carcasa 1 sobre ella, a
través de las cuales podría dañarse.
A través de la separación de la carcasa 1 en el
cárter del motor 1b y parte de mango 1a es posible con este fin
conectar el cárter del motor 1b y la parte de mango 1a a través de
amortiguadores de vibraciones 12, por ejemplo amortiguadores de
goma. En la herramienta eléctrica mostrada en la figura, sobre cada
uno de los dos lados exteriores de la herramienta eléctrica están
dispuestos dos, es decir, en total cuatro elementos de goma 12
entre el cárter del motor 1b y la parte de mango 1a. Los elementos
de goma 12 representan un desacoplamiento mecánico y garantizan una
amortiguación de las vibraciones de la parte de mango 1a, con lo que
se conserva especialmente la electrónica de control 5 que se
encuentra en la parte de mango 1a.
Además, también es posible prever una
amortiguación de las vibraciones en el convertidor de frecuencia
propiamente dicho, es decir, en la electrónica de control 5.
Claims (8)
1. Herramienta eléctrica manual accionada por un
motor eléctrico (2) y que se puede conectar a corriente alterna
monofásica (4a), con una carcasa (1), donde
- -
- el motor eléctrico (2) es un motor de colector o motor sin anillo de deslizamiento que recibe su energía de accionamiento desde una electrónica de control alimentada, en el lado de entrada, con la corriente alterna monofásica (4a) y que proporciona, en el lado de salida, el tipo de corriente (4b) adecuada para el motor, en forma de un convertidor de frecuencia (5) que acciona el motor eléctrico (2) con una corriente eléctrica de frecuencia elevada con respecto a la frecuencia de la red;
- -
- la carcasa (1) de la herramienta eléctrica presenta un cárter de motor (1b) y una parte de mango (1a);
- -
- el convertidor de frecuencia (5) está dispuesto en la parte de mango (1a); y donde
- -
- al menos una parte de la corriente de aire de refrigeración (7) del motor (2) puede ser guiada a través de la parte de mango (1a) y a través de una superficie de refrigeración del convertidor de frecuencia (5).
- -
- el cárter del motor (1b) y la parte de mango (1a) están conectados a través de un amortiguador de vibraciones (12).
2. Herramienta eléctrica según la reivindicación
1, caracterizada porque el cárter del motor (1b) y la parte
de mango (1a) son componentes separados, que se pueden unir entre
sí.
3. Herramienta eléctrica según la reivindicación
2, caracterizada porque el cárter del motor (1b) pueden ser
fabricada de metal y/o de plástico y la parte de mango (1a) puede
ser fabricada de plástico.
4. Herramienta eléctrica según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cárter
del motor (1b) y la parte de mango (1a) están unidos entre sí por
medio de una instalación (12) de amortiguación de las
vibraciones.
5. Herramienta eléctrica según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
convertidor de frecuencia (5) está montado amortiguado contra
vibraciones.
6. Herramienta eléctrica según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
convertidor de frecuencia (5) está configurado de tal forma que
posibilita un ajuste variable controlado del número de revoluciones
del motor eléctrico (2).
7. Herramienta eléctrica según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el motor
eléctrico (2) es un motor de corriente trifásica.
8. Herramienta eléctrica según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el motor
eléctrico (2) es un motor de reluctancia.
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