DE2309783C2 - Drehzahlsteuereinrichtung für ein tragbares elektrisches Werkzeug und dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlsteuereinrichtung für ein tragbares elektrisches Werkzeug nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs.

Eine Drehzahlsteuereinrichtung der vorstehend bezeichneten Art ist bekannt durch die US-PS 33 27 196, Konstruktionszeichnung Fig. 12 und Schaltbild 17. Bei dieser bekannten Drehzahlsteuereinrichtung ist der Ein/Aus-Schalter ein gesonderter Schalter mit drei Anschlüssen über dessen konstruktive Ausgestaltung und Anordnung in bezug auf den vorgesehenen Stellwiderstand nichts bekannt ist.

Es ist ferner eine elektromotorisch angetriebene Hand- oder Schlagbohrmaschine mit einstellbarer Drehzahl bekannt (DE-PS 20 55 859), bei der zusätzlich zu einem Ein/Aus-Schalter ein gesondertes Potentiometer vorgesehen ist, welches mittels eines Stellrades einstellbar ist. Der Ein/Aus-Schalter ist dabei räumlich von dem ein Drehzahleinstellelement bildenden Stellrad so getrennt, daß lediglich eine relativ umständliche Einstellung von Ein/Aus-Schalter und Stellrad möglich ist.

Es ist schließlich auch schon eine Schaltungsanordnung für eine Stichsäge bekannt (US-PS 35 30 319), bei der ein Antriebsmotor mittels eines Schalterbetätigungselementes ein- und ausgeschaltet werden kann und bei der außerdem ein Drehwiderstand vorgesehen ist, der mit Hilfe eines Stellrades nur dann verstellt werden kann, wenn der Motor eingeschaltet ist Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist es zwar möglich, bei laufendem Motor eine gewünschte Motordrehzahl einzustellen; bei ausgeschaltetem Motor ist es jedoch nicht möglich, eine bestimmte Drehzahl vorzuwählen. Überdies ist auch bei dieser bekannten ίο Schaltungsanordnung die Handhabung des Schalterbetätigungselements und des Drehwiderstands relativ umständlich. Dies geht insbesondere auf den Umstand zurück, daß die Betätigungsrichtungen des Schalterbetätigungselementes und des Drehwiderstands recht-IS winklig zueinander stehen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Drehzahlsteuereinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß damit die Steuer- und Betätigungselemente mit einem einzigen Finger betätigt werden können und zugleich eine Einstellung bzw. Vorwahl der Drehzahl unabhängig von der Stellung des Ein/Aus-Schalters ermöglicht ist.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Drehzahlsteuereinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die in Kennzeichen des Patentanspruchs genannten Merkmale.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit einem relativ einfachen konstruktiven Aufbau sichergestellt ist, daß die Steuer- und Betätigungselemente mil nur einem einzigen Finger betätigt werden können und daß zugleich eine Einstellung bzw. Vorwahl der Drehzahl des vorhandenen Werkzeugmotors unabhängig von der Stellung des Ein/Aus-Schalters ermöglicht ist.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Drehzahisteuerungseinrichtung,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Drehzahlsteuerungseinrichtung von der zur F i g. 1 entgegengesetzten Seite,

F i g. 3 eine Aufsicht nach der Linie 3-3 der F i g. 1,

F i g. 4 eine Ansicht von unten nach der Linie 4-4 der Fig. 2,
Fig.5 eine Endansicht nach der Linie 5-5 der Fig. 1, Fig.6 eine Endansicht nach der Linie 6-5 der Fig. 1,

F i g. 7 einen Vertikalschnitt der in F i g. 1 gezeigten Drehzahlsteuerungseinrichtung mit auseinandergezogenen Teilen, wobei ein Regelwiderstand und das Bedienungselement hierfür veranschaulich sind,

F i g. 8 einen Vertikalschnitt durch die Drehzahisteuerungseinrichtung der F i g. 1 mit auseinandergezogenen Teilen, wobei in erster Linie Ein-Aus- und Nebenschluß-Kontakte und deren Bedienungselement dargestellt sind,

Fig.9 eine Schnittansicht nach der Linie 9-9 der Fig. 7,

F i g. 10 einen Schnitt nach der Linie 10-10 der F i g. 7, Fig. 11 eine Schnittansicht nach der Linie 11-11 der F i g. 7,

Fig. 12 und 13 perspektivische Ansichten des Bedienungselementes für die Ein-Aus- und Nebenschlußkontakte,

Fig. 14 und 15 perspektivische Ansichten des Bedienungselementes für das bewegliche Element des Regelwiderstandes,

F i g. 16 eine perspektivische Ansicht des beweglichen Elementes des Regelwiderstandes,

F i g. 17 eine perspektivische Ansicht des beweglichen Kontaktes, der funktionell den festen Kontakten zugeordnet ist, um Ein-Aus-Kontakte und Nebenschlußkontakte zu bilden,

Fig. 18 ein Schaltbild der Drehzahlsteuerungseinrichtung in Verbindung mit einem Reihenschlußmotor oder Universalmotor.

Die dargestellte Drehzahlsteuerungseinrichtung weist ein Gehäuse 10 auf, das aus einem oberen Gehäuseteil Il und einem unteren Gehäuseteil 12 besteht Der obere Gehäuseteil 11 hat in etwa umgekehrte U-Form, betrachtet von der Vorder- zur Rückseite, mit einer Deckwand 14, einer Endwand 15 an dem einen Ende (der obere Gehäuseteil ist an seinem anderen Ende offen) und zwei Seitenwänden 16,17, die nach außen zu gestufte, nach unten stehende Flansche 18 bzw. 19 haben.

Der untere Gehäuseteil 12 hat etwa die Form eines Quaders, der am Oberende offen ist und Enuwände 20, 21, Seitenwände 22, 23 und einen Boden 24 hat. Der Boden ist vorzugsweise mit vier öffnungen 24a versehen für die Aufnahme von dem Fachmann bekannten Einschiebeanschlüssen. Der untere Gehäuseteil 12 wird in dem Zwischenraum zwischen den Flanschen 18,19 des oberen Gehäuseteils 11 aufgenommen. Zu diesem Zweck sind die Seitenwände 22,23 des unteren Gehäuseteils 12 mit einer Nase 26 versehen, die in einem Loch 27 in dem jeweiligen Flansch 18 bzw. 19 aufgenommen wird.

Der untere Gehäuseteil 12 weist eine Kammer 27 avf, in der die verschiedenen Bestandteile einer Drehzahlsteuerschaltung untergebracht sind. Vorzugsweise enthält die Kammer 27 eine keramische Schaltplatte von der Art, wie sie in der US-PS 35 43 120 beschrieben ist. Eine solche Schaltplatte 28 trägt auf ihrer einen Seite zwei aufgedruckte gefluchtete Widerstandsstreifen 29, 30 (F ig. 10). Wie ein Blick auf Fig. 18 zeigt, sind auf der einen Seite der Schaltplatte 28 auch noch ein steuerbarer Halbleiter, beispielsweise ein Siliziumgleichrichter 32, aufgedruckt, dessen Gate mit einer geeigneten Triggereinrichtung, beispielsweise einer Diode 33, verbunden ist. Die gleiche Seite der Schaltplatte trägt einen Kondensator 34 und einen festen Widerstand 35, und diese beiden Komponenten sind an einen gemeinsamen Anschluß gelegt, der mit der Diode 33 verbunden ist.

Ein Schleifer 37 (Fig. 16) eines Stellwiderstandes weist eine Stützleiste 38 mit einem nach oben gebogenen Ende 39 auf, die einen Schleifkontakt 40 trägt. Der Schleifkontakt hat vier nach unten stehende Schleiffinger 41, die an den beiden Seiten des oberen Randes der Schaltplatte 28 entlanggleiten. Zwei der Schleiffinger 41, die in der gleichen Ebeni. liegen, erfassen die Widerstandsstreifen 29 bzw. 30, um so einen Stellwiderstand zu bilden.

Was weitere Einzelheiten der keramischen Schaltplatte mit den verschiedenen elektronischen Elementen der Geschwindigkeitssteuerschaltung betrifft, so sei auf die US-PS 35 43 120 verwiesen. Eine solche Schaltung hat vorzugsweise keine Rückkopplung, wie in der US-PS 32 09 228 beschrieben.

In dem Zwischenraum zwischen den Wänden 16 und 17 des oberen Gehäuseteils 11 ist eine als Drehzahlsteuerelement längliche Schaltstange 43 hin- und her verschieblich aufgenommen. Die Schaltstange 43 weist eine Seitenwand 44 auf, die sich an die Innenseite der Gehäusewand 17 anlegt. Die andere Seite der Schaltstange 43 wird von einer Wand 45 gebildet, die eine in Längsrichtung laufende Nut 46 hat, deren Zweck später erläutert wird. Die Schaltstange 43 hat einen nach unten stehenden Flansch 48, der zusammen mit der Gehäusewand 17 eine Tasche 49 zur Aufnahme des Schleifers 37 des Regelwiderstandes bildet Weiter weist die Schaltstange 43 eine Leiste 50 und ein Ohr 51 auf, die zwischen sich einen Zwischenraum 52 freilassen, in dem das nach oben stehende Ende 39 der Gtützleiste 38 aufgenommen wird. Auf diese Weise kommt eine gleitende Bewegung des Schleifers 37 beim Verschieben der Schaltstange 43 zustande.

Die Leiste 50 weist eine Reihe von Zähnen 54 auf, die eine geradlinige Zahnstange bilden. Die Zähne 54 sind im Eingriff mit auf einem Kreis angeordneten Zähnen 55, die ein Ritzel auf dem einen Ende einer Welle 56 (Fig. 11) bilden. Die Welle ist in einem Ausschnitt der Wand 17 des oberen Gehäuseteils 11 drehbar gelagert. Die Welle 56 trägt eine Muffe 57, auf der ein Stellrad 58 sitzt Durch den Eingriff des Ritzels 55 mit der Zahnstange 54 wird die Drehung des Steuerrades 58 in eine geradlinige Verschiebung der Schaltstange 43 in der durch die Drehrichtung des Steuerrades 58 bestimmten Richtung umgewandelt.

Das Stellrad 58 weist eine ringförmige Anordnung von Rasten 60 auf, die einzeln nacheinander von einem Rastvorsprung 61 (Fig. 1) erfaßt werden, der an einer Rastfeder 62 ausgebildet ist. Letztere ist in geeigneter Weise an der Außenseite des oberen Gehäuseteils 11 neben der Seitenwand 17 abgestützt. Diese Rastkonstruktion hält das Stellrad 58 in jeder gewählten Position lösbar fest.

Das Stellrad 58 ist vorzugsweise mit einer gekrümmten Einsenkung 64 versehen, in der ein Anschlagstift 65 aufgenommen ist. Der Anschlagstift 65, der in geeigneter Weise am Flansch 19 des oberen Gehäuseteils gehalten ist, hat eine solche Lage, daß er abwechselnd an den beiden Enden der Einsenkung 64 zur Anlage kommt und so als Anschlag zur Begrenzung der Drehbewegung des Stellrades 58 dient, damit ein Festklemmen und/oder eine Beschädigung vermieden wird, falls die Bedienungsperson weiter eine Drehkraft auf das Stellrad 58 ausübt, nachdem die Schaltstange 43 die Grenze ihres Bewegungsspielraumcs erreicht hat, die durch die Lage der Zähne am äußersten Ende der

4> Zahnstange54bestimmt ist.

Die Drehzahlsteuerungseinrichtung weist vorzugsweise feste und bewegliche Kontakte von der Art auf, wie sie in der USPS 35 94 523 beschrieben sind. Diese Kontakte bilden einen Ein/Aus-Schalter und einen Überbrückungsschalter, um den Werkzeugmotor unabhängig von der Drehzahlsteuerschaltung unmittelbar von der Stromzuleitung mit voller Drehzahl betreiben zu können. Gemäß der oben erwähnten Patentschrift trägt eine horizontale isolierende Platte 67 einen Kontaktstreifen 68, einen ersten Kontaktknopf 69 und einen zweiten Kontaktknopf 70. Ein beweglicher Kontakt 72 mit einem nach oben stehenden Vorsprung 73 wirkt mit den festen Kontakten 68,69, 70 zusammen und bildet den Ein/Aus-Schalter und den Überbrük- bo kungsschalter; auf welche Weise diese Schalter mit der Drehzahlsteuerschaltung verbunden sind, ist aus F i g. 18 zu ersehen.

Ein insgesamt mit 74 bezeichnetes Betätigungselement weist eine Stange 75 und einen abstehenden, mit dem Finger bedienbaren Teil 76 auf. Die Stange 75 des Betätigungselementes ist zwischen der Schaltstange 43 und der Wand 16 des oberen Gehäuseteils 11 verschieblich gehaltert. Um die Schaltstange 43 und das

Betätigungselement 74 gegeneinander verschieblich zu machen, ist letzteres mit einer in Längsrichtung laufenden Rippe 77 versehen, die verschieblich in der Nut 46 der Schaltstange 43 aufgenommen ist. Die Deckwand 14 des oberen Gehäuseteils 11 weist einem Schlitz 14a auf, in dem der Bedienungsteil 76 des Betätigungselementes 74 aufgenommen ist.

Das Betätigungselement 74 hat einen angeformten Federarm 78, an dem eine hochstehende Rastnase 75) ausgebildet ist, die in eine der öffnungen 80,81 oder 8:2 (F i g. 3) einrasten kann. Wenn die Rastnase 79 in der öffnung 80 aufgenommen ist, befindet sich das Betätigungselement 74 in der »Aus«-Stellung; wenn die Rastnase 79 in der öffnung 81 liegt, ist das Betätigungselement 74 in seine »Ein«-Stel!ung. Bewegt man das Betätigungselement 74, bis die Rastnase 79 in die öffnung 82 einrastet, so wird damit die »Volle Drehzahl«- oder Überbrückungsstellung hergestellt.

Das Betätigungselement 74 weist einen Hohlraum 84 (F i g. 8) auf, der eine Einsenkung 85 hat. Der Hohlraum

84 nimmt lose den beweglichen Kontakt 72 auf, wobei der nach oben stehende Vorsprung 73 in der Einsenkung

85 zu liegen kommt. Der Hohlraum 84 hat auch noch eine weitere Einsenkung 86, die den oberen Teil einer kleinen Schraubenfeder 87 enthält. Das untere Ende dieser Feder legt sich gegen den beweglichen Kontakt 72 und drückt denselben nach unten in Eingriff mit den festen Kontakten.

Beim Hin- und Herschieben des Betätigungselementes 74 wird der bewegliche Kontakt 72 verschoben. Das Betätigungselement 74 ist in F i g. 8 in seiner »Aus«-Stellung gezeigt, wobei der bewegliche Kontakt 72 lediglich mit dem festen Kontakt 68 in Verbindung ist. Wenn das Betätigungselement 74 gemäß Fig.8 nach rechts in seine »Ein«-Stellung bewegt wird, wird der bewegliche Kontakt 72 in eine Überbrückungsstellung mit dem Kontaktstreifen 68 und dem Kontaktknopf 69 gebracht. Wie genauer in der erwähnten US-PS 35 94 523 beschrieben, wird der bewegliche Kontakt 72 in Eingriff mit dem festen Kontakt 69 geschwenkt oder eingerastet, so daß die Gefahr einer Bogenbildung und/oder eines Lochfraßes an den Kontakten herabgesetzt wird. Wenn das Betätigungselement 74 noch einmal nach rechts bewegt wird, um die Stellung für volle Drehzahl einzunehmen, stellt i>r bewegliche Kontakt 72 eine Überbrückung zwischen dem Kontaktstreifen 68 und dem Kontaktknopf 70 her; in dieser Lage hat der bewegliche Kontakt 72 keine Berührung mit dem Kontaktknopf 69.

Wie am besten aus F i g. 11 ersichtlich ist, befindet sich das Sielli ad 58 in Nachbarschaft zu dem hochstehenden Bedienungsteil 76 des Betätigungselementes 74, so daß der Benutzer des mit der Drehzahlsteuereinrichtung versehenen Werkzeuges mit einem einzigen Finger die Drehzahl einstellen kann und auch das Ein- und Ausschalten und den Betrieb mit Höchstdrehzahl herstellen kann. Das Stellrad 58 oder der benachbarte Teil des Gehäuses der Drehzahlsteuerungseinrichtung 10 oder der benachbarte Teil des Gehäuses des zugehörigen Werkzeuges ist vorzugsweise mit einer Anzeige versehen, die die Richtung anzeigt, in welcher das Stellrad 58 gedreht werden muß, um die Drehzahl des Werkzeugmotors zu erhöhen oder zu vermindern. Vorzugsweise ist auch noch am Bedienungsteil 76 des Betätigungselementes 74 eine Anzeige vorhanden, die die »Aus«-, »Ein«- und »Volle Drehzahl«-Stellungen to angibt.

Aufgrund der unabhängigen Funktion des Stellrades 58, das die Drehzahlsteuerung ausübt, und des Betätigungselementes 74, das sowohl das Ein/Aus-Schalten als auch den Betrieb mit voller Drehzahl !5 steuert, hat der Benutzer des Werkzeuges mit der erläuterten Drehzahlsteuereinrichtung eine weitgehende Bedienungsfreiheit für das Werkzeug. Wenn das Betätigungselement 74 in die »Ein«-Stellung geschoben wird, wird der Werkzeugmotor eingeschaltet und läuft mit der Drehzahl, die durch die Lage der Schaltstange 43 gegeben ist, die ihrerseits von dem Stellrad 58 gesteuert wird. Die gesonderten Rastmittel für das Stellrad 58 und das Betätigungselement 74 dienen dazu, diese beiden Elemente in ihrer gewählten Stellung zu halten. Wenn sich das Betätigungselement 74 in der »Ein«-Stellung befindet, kann das Stellrad 58 in jeder Richtung gedreht werden, um nach Wunsch die Drehzahl zu erhöhen oder herabzusetzen. Falls der Benutzer des Werkzeuges in irgendeinem Zeitpunkt die volle Drehzahl haben will, wird das Betätigungselement 74 auf die Stellung für volle Drehzahl geschoben, wie oben beschrieben, wodurch die Drehzahlsteuerschaltung überbrückt wird und der Werkzeugmotor mit voller Drehzahl unmittelbar von der Stromzuleitung betrieben wird. Für ein solches Umschalten auf maximale Drehzahl ist es nicht notwendig, das Stellrad 58 zu bewegen und die Drehzahl von der vorher vorhandenen langsam zu steigern.

Wenn das Werkzeug nicht mehr mit voller Geschwindigkeit bzw. Drehzahl arbeiten soll, kann das Betätigungselement 74 in die »Ein«-Stellung zurückgeführt werden, wodurch der Motor wieder erregt wird, um mit der vorher durch das Stellrad 58 gewählten Drehzahl zu laufen. Wenn der Werkzeugmotor abgeschaltet werden soll, wird ausschließlich das Betätigungselement 74 betätigt, wodurch eine augenblickliche Abschaltung möglich ist. Da das Stellrad 58 zum Abschalten des Werkzeugmotors nicht benötigt wird, bleibt die Drehzahlsteuerschaltung in dem Zustand, um mit der vorher gewählten Drehzahl weiterzuarbeiten, wenn das Betätigungselement 74 wieder in die »F.in«-.Stellung überführt wird. Die erläuterte Drehzahlsteuerungsschaltung gibt die Möglichkeit, das zugehörige Werkzeug wiederholt mit einer durch das Stellrad 58 gewählten Geschwindigkeit bzw. Drehzahl arbeiten zu lassen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehzahlsteuereinrichtung für ein tragbares elektrisches Werkzeug und dgl.,
   mit einem in das Werkzeug einbaubaren Gehäuse (10), in welchem eine Drehzahlsteuerschaltung mit einem Stellwiderstand (29,30) von länglich geradliniger Form enthalten ist, der einen zugehörigen verstellbaren Abgriff (37) zur Einstellung der Drehzahl eines Werkzeugmotors (M) entsprechend dem jeweils eingestellten Widerstandswert aufweist, mit einem manuell betätigbaren, in dem Gehäuse (10) beweglich angeordneten länglich ausgebildeten Drehzahlsteuerelement (43), welches mit dem verstellbaren Abgriff (37) des Stellwiderstands (29, 30) zu dessen Verstellung in Eingriff steht,
   mit einem gesonderten Ein/Aus-Schalter (68,69,70), der ein bewegliches Kontaktelement (72) aufweist, welches in einer seiner Stellungen die Drehzahlsteuerschaltung wirksam, ansonsten aber unwirksam steuert, und mit einem in dem Gehäuse (10) verschiebbar angeordneten Schalterbetätigungselement (74), welches mit dem beweglichen Kontaktelement (72) des Ein/Aus-Schalters (68, 69, 70) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehzahlsteuerelement (43) parallel zum Verschiebeweg des Schalterbetätigungselements (74) hin- und herverschiebbar gelagert ist, daß das Drehzahlsteuerelement (43) und das Schalterbetätigungselement (74) gleitend aneinander- aber unabhängig voneinander verschiebbar sind,
   daß das Drehzahlsteuerelement (43) eine Zahnstange (54) aufweist,

   daß an dem Gehäuse (10) ein mit der Zahnstange (54) kämmendes Ritzel (55) gelagert ist, welches mit einem manuell betätigbaren Stellrad (58) verbunden ist

   und daß das Schalterbetätigungselement (74) ein manuell betätigbares Teil (76) aufweist, welches neben dem Stellrad (58) angeordnet ist.