DE1563042A1

DE1563042A1 - Elektrisch angetriebenes Werkzeug,insbesondere elektrisches Messer

Info

Publication number: DE1563042A1
Application number: DE19661563042
Authority: DE
Inventors: Wallin Gus Waldemar
Original assignee: Scovill Inc
Current assignee: Scovill Inc
Priority date: 1966-03-28
Filing date: 1966-12-30
Publication date: 1970-04-16
Also published as: BR6456458D0; FR1508455A; ES334432A1; DK134038B; NL6700378A; BE692187A; SE310022B; GB1111540A; AT284661B; LU52766A1; DK134038C; CH458490A; JPS4728561Y1

Description

DR-W-SCHALK-DIPL₁-INCPETERWiRTH DIPL.-ING. G. E. M.DANNENBERG · DR.V. SCHMIED-KOWARZIK

28, Dezember 1966

Da/Fa HP-167-9

Scovill Manufacturing Company Waterbury, Connect„/USA

Elektrisch angetriebenes Werkzeug, insbesondere elektrisches Messer

Die Erfindung "betrifft elektrisch angetriebene Werkzeuge, "beispielsweise elektrische Messer für Batterie- und Netzbetrieb und andere Werkzeuge wie Mixer, Rasierapparate, Beißbzw· Schneidezangen, Zahnbürsten, Trimmer, Bohrmaschinen und weitere elektrisch angetriebene Vorrichtungen. Die Erfindung wird hier für elektrisch betriebene Messer beschrieben, doch kann sie auch bei anderen Apparaten und Werkzeugen angewendet werden· "Für Batterie- und Netzbetrieb" bedeutet im Text, daß die Messer und anderen Geräte mit dem Strom von eingebauten Batterien oder von beliebigen außerhalb liegenden Stromquellen wie elektrischen Netzleitungen, Stromspeichern und anderen, später beschriebenen Quellen gespeist werden können und der Benutzer der Geräte frei in der Wahl seiner Stromquelle ist.

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Elektrische Hesser, Mixer, Rasierapparate und andere Geräte, die mit Anschlußkabeln und Steckern fpr Ketzstrom mit hohen Spannungen, wie 120 V oder 220 V Wechselstrom, versehen sind, sind allgemein bekannt· Ebenso wurden Geräte mit Batterien mit niedrigen Spannung betrieben, die durch zeitweise Verbindung mit einem Ladegerät, das mit einem kleinen, durch ein Verbindungskabel an einer Stromquelle angeschlossenen Transformator ausgestattet ist, aufgeladen werden können. Zum Aufladen wird die Verbindung der Batterien im Messer oder sonstigen Werkzeug mit dem Ladestromkreis durch Anschlüsse hergestellt, die im Ladegerät angeordnet sind, und beim Anbringen des Werkzeugs einen Kontakt herstellen. Diese batteriebetriebenen Apparate wurden als "kabellos" bezeichnet, da sie bei der Verwendung kein Anschlußkabel zwischen Gerät und Stromquelle benötigen, obgleich ein Kabel für das Aufladen der Batterien zwischen dem Ladegerät und der Stromquelle notwendig ist.

Die im obigen Absatz beschriebenen beiden Gerätearten stellen keine Anordnungen "für Batterie- und Ifetzbetrieb^ dar. Sie können entweder mit aufladbaren Batterien mit niedriger Spannung oder mittels eines Anschlußkabels an ein Stromnetz höherer Spannung, das im allgemeinen

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120 V bzw. 220 V Wechselstrom liefert, betrieben werden.

Es ist auch ein Messer "für Batterie- und Ifetzbetrieb" bekannt, das wahlweise oder abwechselnd von Batterien oder Stromleitungen gespeist werden kann. Pur diesen Zweck wurde ein Motor allgemein verwendbaren Typs für den Betrieb bei 5#2 V gestaltet. Falls er direkt an eine Wechselstromleitung mit beispielsweise 120 Y angeschlossen werden sollte, wurde ein Abwärtstransformator zum Umformen der Spannung auf 5,2 V verwendet, die dann mittels einer Siliziumdiode gleichgerichtet wurde. Bei Batteriebetrieb versorgten die Batterien im Hessergehäuse den Motor mit Strom. Der Abwärtstransformator erfüllt einen doppelten Zweck, nämlich als Batterieladequelle und zum Umformen der hohen Spannung auf 5,2 V für den Motor. Diese Art Abwärtstransformator ist schwer und teuer, was wesentlich zu den Kosten des Gerätes und ebenso wie des Gehäuses und Ladegerätes beiträgt·

Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, einem Abwärtstransformator und dem Behälter dafür zu vermeiden und ein elektrisches Messer oder anderes Gerät illr Batterie- und Netzbetrieb herzustellen, das sowohl

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mit Batteriestrom eäea? als auch Anschluß an eine Stromleitung betrieben werden kann·

Es werden verschiedene Schaltungsanordnungen beschrieben und gezeigt. Das Ziel einer dieser Ausführungsformen besteht darin, ein Messer oder andere Geräte für Batterie- und Netzbetrieb herzustellen, in dem die Batterien automatisch aufgeladen werden, sobald das elektrische Kabel an im Stromnetz angeschlossen wird, gleichgültig,ob das Gerät betrieben wird oder nicht.

Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Gerät, bei dem das Aufladen der Batterie nur dann erfolgt, wenn der Ein-Aus Schalter auf "Aus" steht und das Kabel eingesteckt ist, und das von der Batterie gespeist wird, wenn der Ein-Aus Schalter auf "Ein" steht, und das Kabel aus dem Gerät herausgezogen ist.

Die Erfindung schafft weiterhin ein Gerät für Batterie- und Netzbetrieb, wobei die Batterien ohne die Verwendung von Außenkontakten aufgeladen werden können· Die Aufladung kann erreicht werden, indem das Anschlußkabel eingesteckt wird, gleichgültig, ob der Motor

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läuft oder nicht.

Die erfindungsgemäßen Geräte für Batterie- und Netzbetrieb werden unter Verwendung eines Motors mit zwei Wicklungen verschiedener Spannungen und zwei, jeweils mit einer der "beiden Wicklungen verbundenen Kollektoren hergestellt. Bei der bevorzugten Ausführungs~ form sind am Motorgehäuse Schutzwiderstände zum Senken der Wärme angeordnet, und die Wicklungen und Widerstände sind zu einem Stromkreis verbunden, der die Batterien auflädt, sobald das Anschlußkabel in die Netzleitung gesteckt wird, selbst wenn der Motor mit Netzstrom läuft. Die Wicklungen besitzen unterschiedliche Drahtquerschnitte und verschiedene Windungszahlen. Die eine Wicklung wird von einer niedrigen

»
Spannung im Bereich von 5 V und die andere von einer

hohen gleichgerichteten Spannung, beispielsweise im Bereich von 120 oder 220 Y, erregt.

Somit wird die Erfindung darin gesehen, daß ein von einem Motor angetriebenes Werkzeug, das von verschiedenen Eingangsspannungen, wie einer niedrigen Spannung aus einer eingebauten Batterie oder einer hohen Spannung aus einer außerhalb liegenden Stromquelle wahlweise

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gespeist werden kann, in Kombination einen elektrischen Stromkreis, einen Batteriesatz und einen Motor aufweist» der sowohl bei einer niedrigen als auch bei einer hohen Eingangsspannung im wesentlichen gleichmäßige DrehaBhl/Drehmoment-Charakteristik ohne Abwärtstransformator besitzt, wobei der Motor am Anker eine Wicklung für niedrige Spannung aufweist, die mit einem Kollektor verbunden ist, sowie eine Wicklung für hohe Spannung, die mit einem zweiten Kollektor verbunden ist, und eine Batterie-Iadevorrichtung, die im Stromkreis zwischen die Batterien und eine außerhalb liegenden Stromquelle geschaltet ist.

Die Zeichnungen und die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung zeigen, dafl das Merkmal des Batterie- und Hetzbetriebes bei verschiedenen Betriebsbedingungen erzielt werden kann. Die Batterien können beispielsweise aufgeladen werden, wenn das Kabel mit der leitung verbunden und der Motor durch den Ein-Aus-Schalter in Ruhestellung gebracht worden ist, oder aber, wenn diese über ein Ladegerät, auf dem sich das Gerät befindet, mit der Stromquelle verbunden' sind.

In den ZeL ehnungen zeigern:

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Fig. 1 eine teilweise im Schnitt und schematise]! dargestellte Seitenansicht eines Teiles eines erfindungsgemäßen elektrischen Messers, wobei der Stromkreis eingezeichnet und ein Anschlußkabel, das entweder lösbar oder fest mit dem Hesser verbunden ist, zu sehen sind;

Fig. 2 schematisch den Stromkreis der Fig. 1;

Fig. 3 schematisch eine andere Ausführungsform des Stromkreises der Fig. 1 .und 2, wobei wowohl eine 120 V₉ als auch eine 5 V führende Wicklung von einer Betriebsspannung von 120 V erregt wird, und die Batterien geladen werden, während der Motor bei 120 ¥ Wechselspannung in Betrieb ist;

Fig. 4 ähnlich der Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäßen elektrischen Hessers, wobei der Stromkreis anstelle der Widerstände allein einen Kondensator und einen Widerstand sowie zwei Doppelweggleichrichter anstelle des einzigen der Fig. 1 enthält, und wobei das Inschlußkabel mit seinem Stecker wie in Fig. herausnehmbar oder ständig mit dem Hesser verbunden sein kann;

Fig. 5 schematisch den Stromkreis der Fig. 4;

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Fig. 6 ähnlich, der Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Messers, wobei der Stromkreis eine Kapazität enthält und zusätzlich einen Widerstand enthalten kann, über den sich die Kapazität entladen kann, wenn das Anschlußkabel herausgenommen wird, damit die Gefahr eines Schlages beim Berühren der Anschlußklemmen vermieden wird; bei dieser Ausführungsform wird das Gerät mit 120 V betriebene wenn der Ein-Aus Schalter auf Ein steht, und das Anschlußkabel im Gerät steckt, die Batterien werden aufgeladen, wenn der Ein-Aus Schalter auf Aus steht und das Anschlußkabel im Gerät steckt; das Gerät wird vom Batteriestrom betrieben, wenn der Ein-Aus Schalter auf Ein steht und das Anschlußkabel aus dem Gerät herausgenommen ist;

Fig. 7 schem4tisch den Stronkreis der Fig. 6;

Fig. 8 ähnlich der Fig. 1 eine weitere Ausführungsform, wobei das Anschlußkabel herausgenommen werden muß, bevor das Gerät von der Batterie betrieben werden kann? bei diesem Stromkreis ist im Gegensatz zu den Stromkreisen der Figuren 1 bis 5 ein Wählschalter entbehrlich;

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Figo 9 schematisch den Stromkreis der Fig» 8;

Fig. 10 schematisch eine andere Ausführungsform der Stromkreise aus Fig. 8 und 9» wobei sowohl die 120 V als auch die 5 V führende Wicklung von einer Betriebsspannung von 120 V erregt wird, und die Batterien geladen werden, wenn das Gerät mit einer Wechselspannung von 120 V betrieben wird;

Fig.11 ähnlich der Fig. 1 eine weitere Ausführungsform, wobei das Anschlußkabel herausgezogen werden muß, bevor das Messer von der Batterie betrieben werden kann; in diesem Stromkreis ist ein Wählschalter entbeiüilich, jedoch wird zum Aufladen der Batterien ein ladegerät benötigt; die im· Messer befindlichen Kontakte zum Aufladen der Batterien sind mit Buchsen versehen, damit kein elektrischer Schlag hervorgerufen werden kann;

Fig. 12 scheraatisch den Stromkreis der Fig. 11;

Fig. 13 schematisch eine weitere Ausführungsform der Stromkreise aus Fig· 11 und 12, wobei sowohl die 120 Y als auch die 5V führende Wicklung beim Betrieb mit 120 V erregt wird;

Fig. 14 ähnlich der Fig. 1 eine Abwandlung der in

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Pig. 11 dargestellten Ausführungsform, wobei ein Transformator zum Laden der Batterien anstelle des Widerstandes in Fig. 11 verwendet ist;

Fig. 15 schematisch den Stromkreis der Fig. 14J

Fig.16 schematisch eine Ausführungsform der Stromkreise aus Fig. 14 und 15> wobei sowohl die 120 V als auch die 5 V führende Wicklung beim Betrieb mit 120 V erregt sindj in diesem Stromkreis wird ebenfalls wie in Fig. 14 und 15 ein Ladegerät verwendet.

Die Erfindung ist für ein elektrisches Messer beschrieben, das ein Griffgehäuse 20 mit einem Handgriff 21 aufweist, Ein Motorgehäuse 22 lagert einen Anker 23> Feldmagnete 24» einen Kollektor 25 und eine niedrige Spannung, einen Kollektor 26 für eine höhere Spannung und einen Yenti« lator 27. Im Gehäuse 20 ist neben dem Motorgehäuse ein Batteriesatz 28 angeordnet·

Wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, kann ein Ans§hluf«· kabel 30,mit einem Stecker 31 versehen, aus finer Steckbuchse 32 herausgezogen werden oder ständig im Messer stecken, um dessen Stromkreis am

beispielsweiße Wechselstrom von 120 V, aneuschließen. Zum Stromkreis gehört ein Doppelweggleichrichter 35» ein Wählschalter 34, ein lin-Ams Schalter 35t der vorzugsweise auf dem Handgriff 21 angeordnet ist, ein Kollektor 25 und eine Wicklung 36 für eine niedrige Spannung, ein Kollektor 26 und eine Wicklung 37 für eine höhere Spannung und zwei Schutzwiderstände 38 und 39 mit Metal !umkleidung. Die Widerstände sind so gewählt, daß sie den Ladestrom auf einen vorbestimmten Wert begrenzen· Der Wählschalter ist als Vierfachschalter ausgeführt, wobei an einem Kontakt C 1 eine Betriebsspannung von 120 V liegt, ein Kontakt C 2 zum Aufladen der Batterien dient, ein Kontakt C 3 den Batteriestrom führt, und eisi Kontakt C 4 den Schalter auf "Aus¹¹ stellt.

Die Ankerwicklung 36 für eine niedrige Spannung besteht aus sieben Windungen des Drahtes Nr. 23 und die Wicklung 37 für die höhere Spannung besteht aus 80 Windungen des Drahtes Nr. 35· Windungszahl und Windungsquerschnitt können natürlich variieren, jeoch erwies sich das angegebene Beispiel für einen wahlweisen Motorbetrieb mit einem Batteriestrom von etwa 5 ^v oder mit einem gleichgerichteten Wechselstrom von 120 V als geeignet.

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Als Widerstände 38 und 39 werden vorzugsweise Allen Bradley-Schutzwiderstände verwendet, die an dem Motorgehäuse 22 angebracht sind, das als Wärmeableiter (heat sink) dient. In dem Ladekreis können äquivalente Widerstände (jedoch keine Allen Bradley-Widerstände) verwendet werden, und die Zahl an Widerständen kann in· Abhängigkeit von ihrem Wattverbrauch vartjffen und mit Temperaturbedingungen und dem Abstand zwischen den Widerständen abnehmen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 ist das Messer unabhängig und benötigt weder ein Batterie-Ladegerät, noch einen Schalter an der Steckbuchse für das Anschlußkabel. Das Anschlußkabel 30 kann herausziehbar oder ständig mit dem Messer Verbunden sein. Der Stromkreis der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der Fig. 2 darin, daß die Anschlußleitungen verändert wurden, damit die Motorwicklung für 120 V und auch die für 5 V von einer Betriebsspannung von 120 V erregt werden. In dem Stromkreis der Fig. 3 kann anstelle des Doppelpolschalters 35 der Fig. 2 ein einpoliger Ein-Aus Schalter 35 verwendet werden. Die Batterien werden nur dann geladen, wenn der Wählschalter 34 in Batterie-Ladestellung C 2 steht.

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In Fig. 4 Ms 5 sind die Teile wie in Mg. 1 wieder mit den Zahlen 20 bis 28 bezeichnet. Der Stromkreis enthält das Anschlußkabel 30, den Stecker 31, die Steckbuchse 32 und den Vierfachschalter 34.

In dieser Ausführungsform werden anstelle des einzelnen Doppelweggleichrichters 33 vorzugsweise zwei solche Hleiohrichter 33' und statt der Widerstände 38 und 39 ein Widerstand 40 und ein Kondensator 41 verwendet. Die Kapazität des Kondensators wurde so gewählt, daß sie den Ladestrom auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Die Verwendung eines Kondensators beim laden der Batterien vermeidet die Wärme, die in dieser Ausführungsform von einem Widerstand erzeugt werden würde, Wenn das Anschlußkabel herausgenommen wird, kann sich der Kondensator über den Widerstand 40 entladen. Dadurch wird die Gefahr eines elektrischen Schlages vermieden, der auftreten würde, wenn die Anschlüsse frei lägen. Zu dem Stromkreis gehören die Ankerwicklung 36 für die niedrige Spannung und die Wicklung 37 für die höhere Spannung.

Bei der Ausführungsform d4r I*ig. 4 bis 5 ist das Messer unabhängig und benötigt weder ein Batterie-Ladegerät, noch einen Schalter an der Steckbuchse 32

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für das Anschlußkabel. Das Anschlußkabel 30 kann herausziehbar oder ständig mit dem Messer verbunden sein.

Die Stromkreise der Fig. 4 bis 5 gestatten den Batteriebetrieb des Messers, wobei das Anschlußkabel mit dem Messer verbunden sein kann, oder nicht. Die Batterien werden nur dann geladen, wenn der Schalter 24 in Batterie-Iadestellung G 2 steht.

Bei den Fig, 6 und 7 wurden die Teile ebenfalls mit 20 bis 28 beziffert. Die Stromkreise enthalten das Anschlußkabel 30, den Stecker 31, die Anschlußbuchse 32 und den Gleichrichter 33. Der Drehschalter 34 kann entfallen. Die Ankerwicklungen 36 und 37 sind wie oben ausgeführt. Y/enn das Anschlußkabel 30 herausgenommen wird, kann sich der Kondensator 41 über den Y/iderstand 40 entladen, wodurch die Gefahr eines Schlages beim Berühren der Anschlüsse vermieden wird. Dieser Widerstand kann weggelassen werden, wenn die Gefahr eines Schlages nicht ins Gewicht fällt. Die Kapazität des Kondensators wurde so gewählt, daß sie den Ladestrom auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Eine Glimmlampe 47 kann Verwendung finden, um anzuzeigen, wenn die Batterien sich aufladen. Es kann auch eine Glühfadenlampe verwendet

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werden, wobei jedoch die Anschlüsse zu vertauschen sind. Ein Widerstand 40' begrenzt den Strom für die Glimmlampe, Bei dieser Ausführungsform wird das Messer mit 120 V betrieben, wenn der Ein-Aus Schalter auf Ein steht und das Anschlußkabel im Messer steckt. Y/enn der Ein-Aus Schalter auf Aus steht und das Anschlußkabel im Messer steckt, werden die Batterien geladen, wogegen der Ein»Aus Schalter bei Batteriebetrieb auf Ein stehen und das Anschlußkabel aus dem Messer herausgezogen sein muß. Der normalerweise geschlossene einpolige Kippschalter 45 öffnet den Kontakt, wenn

30
das Kabel hineingesteckt wird, damit die Wicklung für 5 V von der Batterie nicht in der Zeit erregt wird, in der die Wicklung für 120 V vom Hetzstrom erregt wird.

Auch bei den Pig. 8 bis 10 sind die Teile wieder mit den Mahlen 2j bis 28 bezeichnet, und die Stromkreise enthalten,wie oben das Anschlußkabel 30, den Stecker 31 und die Anschlußbuchse 32. Der Drehschalter 34 wurde weggelassen, da alle Punktionen automatisch ausgeübt werden. Die Ankerwicklungen 36 und 37 sind wie oben ausgebildet. Die Widerstände 38 und 39, für die vorzugsweise Alle;. Bradley Schutzwiderstände verwendet werden, sind am Motorgehäuse gelagert, das als Wärmeableitung dient. Bei dieser Ausführungsform muß das Anschlußkabel

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30 aus iem Messer herausgezogen werden, bevor dieses von der Batterie betrieben werden kann. Falls ein mit dem Messer fest verbundenes Kabel verwendet wird, ist ein Drehschalter erforderlich. Der zweipolige Ein-Aus Schalter 35 der Figo 8 und 9 steht in der Zeichnung auf "Aus", und die Batterien werden geladen, wenn das Kabel 30 dabei im Messer steckt. Y/enn der Schalter auf "Ein" steht, werden die Batterien nicht geladen, sondern das Messer wird mit einer Wechselspannung von 120 V betrieben.

Für diesen Stromkreis ist ein Schalter an der Buchse 32 für das Anschlußkabel notwendig. Als Schalter 45 ist in den Fig. 8 und 9 ein einpoliger Umlegschalter verwendet, wobei das Kabel 30 von dem Messer gelöst dargestellt ist, damit dieses von der Batterie betrieben •,.ird. Y/enn der Stecker 31 in das Messer gestebkt wird, wird der Schalter 45 in eine Stellung geschoben, bei der sie'·, die Batterien aufladen können, solange der Ein-Aus Schalter 35 auf "Aus" steht.

In Fig. 10 sind die Jseitungsanschlüsse so geändert, daß die beiden Y/icklungen, für 120 V und für 5 V, beim Betrieb mit 120 V erregt werden. Der normalerweise geschlossene Schalter 45 öffnet sich, wenn der Stecker

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31 eingeschoben wird. Werden nun die "beiden Wicklungen gleichzeitig erregt, so werden die Batterien geladen, solange das Anschlußkabel mit der Stromquelle verbunden ist, wobei der Motor von einem Wechselstrom von 120 V betrieben werden oder durch das Öffnen des Ein-Ams Schalters 35 außer Betrieb sein kann.

Der Stromkreis der Pig. 8 und 9 ermöglicht das Aufladen der Batterien nur dann, wenn der Ein-Au^Äehalter 35 auf "Aus" steht, wogegen die Batterien im Stromkreis der !ig. 10 geladen werden können, wenn der Ein-Aus Schalter 35 auf "Ein" oder auf "Aus" steh*. Der Stromkreis der Pig. 10 wird bevorzugt, da er am einfachsten und preisgünstigsten ist, wobei sich alle Schaltelemente und deren Verbindungen im Gehäuse 20 befinden· Solange das Wechselstromkabel in der Anschlußbuchse für 120 V Wechselstrom steckt, werden die Batterien geladen, gleichgültig, ob der Schalter 35 auf Ein oder Aus steht»

Die Grlühfadenlampe 46 zeigt an_s wenn die Batterien geladen werden. Ihre Verwendung eines solches Anzeigers ist fakultativ. In allen gezeigten Stromkreisen kann auch eine Glimmlampe verwendet werden.

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In den Pig. 11 bis 13 sind die entsprechenden Teile gleieh bezeichnet. Der oben beschriebene Drehschalter 34 ist entfallen und ein Ladegerät verwendet. Als Ein-Aus Schalter dient in dieser Ausführungsform ein einpoliger Kippschalter. Das Anschlußkabel 30 muß herausgezogen werden, bevor das Messer von den Batterien betrieben werden kann. Falls das Kabel fest mit dem Messer verbunden ist, ist ein Y/ählschalter erforderlich. Batterie-Ladekontakte 51» die in Vertiefungen im Gehäuse 20 liegen, schließen mit Kontakten 52 den Ladekreis. Ein Y/iderstand 53 ist in den Ladekreis eingeschaltet*

Der Schalter 45 ist normalerweise geschlossen, und wird geöffnet, wenn das Anschlußkabel 30 in das Messer gesteckt wird. Dabei wird verhindert, daß die Y/icklung für niedrige Spannung von den Batterien erregt wird, wenn der Stecker 31 im Messer sitzt und der Ein-Aus-Schalter 35 auf Ein steht. Bei dieser Stellung wird der Stromfluß durch die Batterien, über die Y/icklung der niedrigen Spannung bei umgekehrter Polarität und über die Wicklung der höheren Spannung, verhindert.

Der Stromkreis der !ig. 13 unterscheidet sichvon denen

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der Pig. 11 und 12 nur dadurch, daß die Anschlüsse abgeändert sind, damit die beiden Wicklungen für 120 V und für 5 V bei Betrieb von dem Strom mit 120 V erregt werden.

Die Ausführungsform der Fig. 14 bis 16 entspricht der in Fig. 11 bis 13 bis auf den ynterschied, daß in dem Ladegerät 50 ein Transformator 55 anstelle des Widerstandes 53 verwendet ist. In den Ladekreis kann ein Widerstand 56 eingeschaltet sein. Der Stromkreis der Pig. 16 unterscheidet sich von denen in Fig. 14 und 15 nur in der Abänderung der Anschlüsse, wobei das Ladegerät weggelassen wurde, obgleich bei dieser Ausführungsform ein solches Gerät erforderlich ist.

Als Transformator 55 wird ein kleiner, relativ billiger Transformator verwendet, der nur zum Laden der Batterien dient. Es ist also nicht dor schweräe und kostspielige Transformator, der bisher in einem elektrischen Messer für Batterie- und lletzbetrieb verwendet wurde, wobei dieser eine Doppelfunktion, nämlich die Umformung der hohen lietaspannung auf 5»2 V, bei der die bisherigen Llotoren betrieben wurden, und zusätzlich das Aufladen der Batterien Übernehmen mußte.

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Bei der Ausführungsform der Pig. 14 bis 16 erfolgt das Laden der Batterien nur dann, wenn das Messer richtig auf das Ladegerät aufgesetzt ist.

Falls das Anschlußkabel fest mit dem Messer verbunden sein soll, kann in den dargestellten Stromkreisen ein Wählschalter mit den Einstellungen "Batterie" oder "Netzstrom" verwendet werden.

Anstelle des in Fig. 1 bis 3 und 8 bis 16 gezeigten Doppelweggleichrichters kann eine einzelne Diode verwendet werden, die auch den Doppelweggleichrichter 33' ersetzen kann, an dessen Eingangsklernmen eine Wechselspannung von 120 V anliegt, und dessen Ausgangsklemmen mit dem Schalter 35 und dem Kontakt C 4 des Schalters 34 verbunden sind. Der Transformator in Fig. 14 bis 16 kann auch nur eine Diode enthalten. In diesem Falle kann mit dor Diode ein Kondensator mit hoher Kapaaität, wie ein elektrolytischer Kondensator verwendet werden, um die Leistung zu verstärken. Eine einzelne Diode ist weder in den Stromkreisen der Fig. 6 und 7, noch anstelle des Doppelweggleichrichters 33', dessen eine Eingangsklemme mit dem Kondensator 41 verbunden ist, verwendbar.

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Zu den außerhalb liegenden Stromquellen» die im erBten Absatz erwähnt sind, gehören die herkömmlichen Wechselstrom führenden Stromleitungen» die in den Vereinigten Staaten und in eurnpäischen Ländern gewöhnlich 120 Y Wechselstrom liefern, und Akkumulatoren verschiedener Spannungen, wie beispielsweise herkömmliche Autobatterien mit 12V, Flugzemgbatterien mit 24 V etc. Als Strom mit der höheren Spannung kann gleichgerichteter Wechselstrom oder von der Batterie abgenommener Gleichstrom verwendet werden. Anzahl und Größe der Batterien, die die außerhalb liegende Stromquelle darstellen, kann variieren. Der Ausdruck "Ketzleitung" bedeutet hier eine Leitung, die von jeder außerhalb liegenden Stromquelle kommen kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine dritte Wicklung mit Kollektor zur Verstärkung der beiden beschriebenen verwendet werden. Eine dritte Wicklung kann für jede erwünschte Spannung berechnet sein, die der außerhalb liegenden Stromquelle, mit der sie verwendet werden soll j angepaßt ist. Jede beliebige Wicklungsaahl zusammen mit den damit verbundenen Kollektoren kann im Stromkreis vorgesehen werden. Eine solche dritte und noch weitere Wicklungen können für gleichgerichteten Wechselstrom oder Batteriestrom vorgesehen wefden_e

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Im Rahmen der Erfindung steht ein weiter Bereich von Stromkreisanordnungen für die praktische Ausführung von Messern oder sonstigen Werkzeugen mit wählbarer Stromquelle zur Verfügung, Unter den verwendeten Ausdrucken "Messer" oder "Werkzeug" oder "Gerät" in

Beschreibung und Ansprüchen sind dabei Messer, Werkzeug,u.a. elektromotorischebetätigte Geräte zu verstehen, die vorteilhaft aus Batterien oder anderen elektrischen Stromquellen gespeist werden· Dabei ist es wünschenswert, mit vergleichbaren Drehzahl/Drehmoment-Charakteristiken zu arbeiten, unabhängig davon, ob eine höhere Wechselspannung, beispielsweise von 120 oder eine niedrigere Gleichspannung, beispielsweise 5 V, Verwendung findet. Dieses Ergebnis ist mit der Erfindung erzielbar, und zwar ohne Verwendung eines Abwärtstransformators, wie er bisher bei elektrischen Messern für Hetz- und Batteriebetrieb erforderlich war, was sich erheblich kostensteigernd auswirkte.

— Ansprüche -

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Claims

Pate ntansprüche

ijl Elektrisch angetriebenes Werkzeug, das von Verschiedenen Eingangsspannungen wie einer niedrigen Spannung aus einer Batterie im Y/erkzeug oder einer höheren Spannung aus einer außerhalb liegenden Stromquelle wahlweise gespeist werden kann, gekennzeichnet durch die Kombination eines elektrischen Stromkreises mit einem Batteriesatz und einem Motor, der sowohl bei einer niedrigen"als auch bei einer hohen Eingangsspannung ohne Abwärtstransformator im wesentlichen gleichmäßige Drehzahlen und Drehmomente besitzt, und der am Motoranker (23) eine mit einem Kollektor (25) elektrisch verbundene Wicklung (36) für niedrige Spannung, sowie eine mit einem zweiten Kollektor (26) Wlektrisch verbundene Y/icklung (37) für eine hem; re Spannung aufweist, wobei eine Batterie-Ladeeinrichtung (33,34) im Stromkreis zwischen dem Batteriesatz (28) und der außerhalb liegenden Stromquelle (30) geschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, daaurch gekennzeichnet, daß ein Doppelweggleichrichter (33) im Stromkreis vorgesehen ist und daß die Spannung der Wicklung (36) für die niedrige Spannung etwa 5 V beträgt und von dem Batteriesatz ( 28)' geliefert wird, während die

Spannung der Wicklung (37) für die höhere Spannung 009816/0 153

etwa 120 V eines gleichgerichteten Wechselstroms von einer außerhalb liegenden Stromquelle beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (36) für die niedrige Spannung aus einer kleinen Zahl Windungen aus relativ dickem Draht und die Y/icklung (37) für die höhere Spannung aus einer erheblich größeren Anzahl Windungen aus relativ feinerem Draht Gesteht«

4· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (36) für die niedrige Spannung aus etwa sieben Windungen aus Draht mit einem relativ großen Querschnitt und die Wicklung (38) für die höhere Spannung aus etwa achtzig Windungen aus Draht mit einem relativ kleineren Querschnitt besteht«

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruch©, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterieladeeinriöhtung - ein zwischen dem Batteriesatz (28) und der außerhalb liegenden Stromquelle (30) in den Stromkreis eingeschalteter Y/ideratanä (38,39) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einem Gehäuse (22) versehen und der Widerstand (38,39) an dem Motorgehäuse gelagert is to

7ο Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie-Iadevorrichtung ein zwischen dem Batteriesatz (28) und der

außerhalb liegenden Stromquelle in den Stromkreis eingeschalteter Schutzwiderstand (38,39) mit Metal lumkleidung ist₀

8_e Vorrichtung nach Anspruch? » dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzwiderstand (38,39) (heat sink) an dem Motorgehäuse (22) gelagert ist, das als Wärmeverteiler dient«

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie-Ladeeinrichtung ein mit der Seite eines Gleichrichters, an der die leitung mit hoher Spannung angeschlossen ist, verbundener Kondensator (41) ist„

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ein-Aus Schalter (35) und ein herausziehbar in das. Werkzeug gestecktes Anschlußkabel

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(30) vorgesehen und der Stromkreis so geschalte* ist, daß der Batteriesatz (28) sowohl geladen v/ird, wenn der Ein-Ams Schalter in "Ein"-Stellung ist als auch, wenn er in "Aus"-Stellung ist, solange das Kabel (30) eingesteckt und an den Stromkreis angeschlossen ist,

11« Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß das Werkzeug mit Batterie betätigbar ist, wenn . das Anschlußkabel (30) aus dem \7erkzeug ,rherausgezogen

ist„

12, Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Stromkreis angeschlossener und neben der Steckerbuchse (32) für das Anschlußkabel (30) angeordneten Schalter (45) vorgesehen ist, der normalerweise geschlossen ist und sich automatisch öffnet, wenn das Kabel in das Yferkzeug gesteckt wird.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei von außerhalb des Yforkzeuges zugängliche Kontakte (51) vorgesehen sind und daß die Batterie-Iadevorrichtung ein Ladegerät (50) ist, dä^it einem Transformator (55) geringer Wattzahl und mit Kontakten (52) versehen ist, die den von außerhalb des Werkzeugs zugänglichen Kontakten zugeordnet sind.

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14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche_f gekennzeichnet durch ein an das Werkzeug angeschlossenes Kabel (30), durch das der Stromkreis des Werkzeugs und die Quelle höherer Spannung anschließbar ist·

15. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (30) aus dem Werkzeug herausziehbar ist, wodurch dieses dann für Batteriebetrieb bereit ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Gestalt eines -elektrischen Messers, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (20), wobei der Batteriesatz (28) in dem Gehäuse gelagert ist und der Motor im wesentlichen gleiche Drehzahl/Drehmoment-Charakteristiken aufweist, wenn eine hohe ader eine niedrige Eingangsspannung ohne Abwärtstransformator ver.vendet v.ird.

Patentanwalt:

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