DE2334013C3 - Elektromotorisch angetriebene und mit einer Drehzahlregel- oder Steuerelektronik ausgerüstete Hans- oder Schlagbohrmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorisch angetriebene und mit einer Drehzahlregel- oder Steuerelektronik ausgerüstete Hand- oder Schlagbohrmaschine, bei der an einem von einem Drückerschalter betätigbaren Potentiometer, das zusammen mit der Elektronik in einem pistolenförmigen Handgriff der Maschine angeordnet ist eine Anbohrdrehzahl durch Verschieben des Abgriffs stufenlos von Null bis zu einer separat von Hand vorwählbaren Arbeitsdrehzahl einstellbar ist

Bei einer solche/r aus der DE-OS 20 46 232 bekannten Handbohrmaschine erfolgt die Einstellung der Arbeitsdrehzahl durch Verstellung einer Rändelschraube am Drückerschalter. Durch diese Verstellung wird der Hubbereich mechanisch begrenzt so daß bei einer niedrig vorgewählten Arbeitsdrehzahl für die Einstellung der Drehzahl zwischen Anlauf und Arbeitsdrehzahl nur ein kleiner Hubbereich zur Verfügung steht Ein feinfühliges Einstellen der Anbohrdrehzahl ist damit nicht möglich. Die Veränderung der Arbeitsdrehzahl durch Drehen der Rändelschraube ist umständlich und zeitraubend. Der Verstellbereich muß mehrere Umdrehungen der Rändelschraube umfassen, da sonst bei steilem Verstellgewinde keine Selbsthemmung durch Reibung und damit die Gefahr einer Verstellung der Arbeitsdrehzahl während der Arbeit besteht Dem Gegenstand dieser Anmeldung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Bohrmaschine der eingangs genannten Art eine einfache und rasche Veränderungsmöglichkeit der vorher einzustellenden Arbeitsdrehzahl und eine feinfühlige Einstellungmöglichkeit der Anbohrdrehzahl vorzusehen.

Die erfindungigemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Arbeitsdrehzahl durch Verstellen eines Abgriffs an einem Stellpotentiometer wählbar ist und daß das drückerbetätigte Potentiometer, dessen Abgriff zum Einstellen der Anbohrdrehzahl über den Drückerschalter verschiebbar ist, mit dem Abgriff des Stellpotentiometers verbunden ist.

Damit wird bei allen eingestellten Arbeitsdrehzahlen der volle Hubbereich für die Einstellung der gewünschten Anbohrdrehzahl beibehalten, so daß eine besonders feinfühlige Anbohrdrehzahleinstellung möglich ist

Besonders vorteilhaft kann bei einer Bohrmaschine, bei der ein mit zwei Feldspulen und dem Anker in Reihe liegender Thyristor durch einen Abgriff des Stellpotentiometers eines Spannungsteilers gesteuert ist, im Spannungsteiler das Stellpotentiometer und das drückbetätigte Potentiometer kaskadenartig miteinander verbunden sind, wobei die beiden Endanschlüsse des drückerbetätigten Potentiometers mit einem Endan-

schluB und dem verschiebbaren Abgriff des Stellpotentiometers verbunden sind und die Steuerelektrode des Thyristors mit dem verschiebbaren Abgriff des drückerbetätigten Potentiometers verbunden ist.

Ein besonders einfacher Aufbau der Schaltung wird dadurch ermöglicht, daß in dem Spannungsteiler eine Diode ein erster Festwiderstand, das Stellpotentiometer und ein zweiter Widerstand miteinander in Reihe geschaltet sind, parallel zum ersten Festwiderstand und dem Stellpotentiometer ein Kondensator angeordnet ist und daß ferner «ias drückerbetätigte Potentiometer mit einem seiner Endanschlüsse mit dem Abgriff des Stellpotentiometers verbunden und mit seinem anderen Endanschluß mit der dem Stellpotentiometer abgewandten Seite des ersten Festwiderstandes verbunden ist

Eine genaue Drehzahlsteuerung ist erreichbar, wenn der Abgriff des drückerbetätigten Potentiometers über zwei Dioden mit der Steuerelektrode des Thyristors und beide Dioden über einen Kondensator mit dem Ausgang des Thyristors in Verbindung stehen.

Für den Vollwelienbetrieb schließt das Stellpotentiometer in einer Endsteiiung den Thyristor kurz, so daß die volle Spannung ohne Phasenanschnitt ourch den Thyristor zur Wirkung kommt. Durch die Anordnung des Kurzschlußkontakts am Stellpotentiometer erfolgt das Einschalten der höchsten Drehzahl durch Vorwählen am Stellpotentiometer in der folgerichtigen Anordnung der Schaltvorgänge, so daß Bedienungsfehler weitgehend ausgeschlossen sind. Gleichzeitig ist der vorgewählte Schaltungszustand an der Stellung des Stellpotentiometers leicht erkennbar und es kann der sonst übliche besonders vorgesehene Umschaltknopf zur Umschaltung auf den Vollwelienbetrieb entfallen.

Zur Erzielung einer stoß- und sprungfreien Drehzahleinstellung weist in vorteilhafter Weise der Drückerschalter eine mit drei Kontakten zusammenarbeitende Brücke auf, wobei in einer Ausstellung alle Kontakte voneinander getrennt sind, in einer Zwischenstellung der erste Kontakt mit einem Mittelkontakt und in einer Endstellung alle drei Kontakte miteinander verbunden sind, wobei der erste Kontakt über eine Feldspule mit einem Pol einer Stromquelle, der Mittelkontakt mit dem Spannungsteiler und der Endkontakt mit dem Schalter zum Kurzschließen des Thyristors verbunden ist. Zur möglichst einfachen universellen Bedienung sind der Drückerschalter und der Abgriff d/"s Potentiometers mechanisch miteinander gekoppelt und es sind den Endstellungen des Drückerschalters die Endstellungen des Potentiometers einander zugeordnet, so daß für alle vorgewählten Arbeitsdrfihzahlen zur Einstellung der Anbohrdrehzahl der gesamte Schaltweg des Drückerschalters zur Verfügung steht und bei niederen Arbeitsdrehzahlen die Anbohrdrehzahlen besonders feinfühlig durch den Drückerschalter einstellbar sind.

Zur Verwendung der Handbohrmaschine in einem stationären Gerät kann in vorteilhafter Weise der Drückerschalter in seiner Endstellung arretierbar sein.

Die Pole 1 und 2 einer Stromquelle stehen mit Feldspulen 3 und 4 durch einen Drückerschalter 5 trennbar über einen Hauptstromkreis 6 und einen Spannungsteiler 7 miteinander in Verbindung. Der Drückerschalter 5 weist einen ersten Kontakt 8, einen Mittelkontakt 9 und einen Endkontakt 10 auf, die über eine Brücke 11 miteinander verbindbar sind. In der »Ausstellung« des Drückerschalters 5 sind die Kontakte 8 bis 10 getrennt voneinander, während in einer »Mittelstellung« der erstp Kontakt 8 und der Mittelkontakt 9 miteinander in Verbindung stehen und in einer »,Endstellung« alle dre: Kontakte 8 bis 10 miteinander verbunden sind- Zur Betätigung des Drückerschalters 5 ist dieser pistolenartig in einem Handgriff der elektromotorisch angetriebenen Hand- oder Schlagbohrmaschine eingebaut

Beim Hauptstromkreis 6 ist der Mittelkontakt 9 über einen Thyristor 12 über eine Bürste 13 einen Anker 14 und eine Bürste 15 des Antriebsmotors mit der

ίο Feldspule 4 verbunden. Gleichzeitig ist der Endkontakt 10 des Drückerschalters 5 über einen normalerweise geöffneten Schalter 16 mit dem Ausgang 17 des Thyristors 12 verbunden, so daß bei der Endstellung des Drückerschalters 5, in der der Kontakt 8 mit dem Kontakt 10 in Verbindung steht, bei geschlossenem Schalter 16 der Thyristor 12 kurzgeschlossen ist und der Pol 1 über die Feldspule 3 die Bürste 13, den Anker 14, die Bürste 15 und die Feldspule 4 direkt mit dem Pol 2 in Verbindung steht und so der Motor seine maximale Leistung abgeben kann.

Zur Drehzahlregelung wird eine Vergleichsspannung des Spannungsteilers 7 einer Steu. elektrode 18 des Thyristors 12 zugeführt. Durch den Vergleich der gegenelektromotorischen Kraft des Ankers 14 erfolgt die Phasenanschnittssteuerung des Thyristors 12. Der Spannungsteiler 7 besteht dazu aus einer Reihenschaltung eir-.°r Diode 19, eines ersten Festwiderstandes 20, eines Stellpotentiom^ters 21 und eines zweiten Widerstandes 22 zwischen der Feldspule 4 und dem Mittelkontakt 9. Zu dem ersten Festwiderstand 20 und dem Stellpotentiometer 21 ist ein Kondensator 23 parallelgeschaltet, während zwischen dem Abgriff 24 des Stellpotentiometers 21 und der Diode 19 ein drückerbetä'.igtes Potentiometer 25 geschaltet ist, dessen Abgriff 26 über zwei Dioden 27 und 28 mit der Steuerelektrode 18 des Thyristors 12 in Verbindung steht. Zusätzlich sind die Dioden 27 und 28 über einen Kondensator 29 mit dem Ausgang 17 des Thyristors 12 verbunden.

Das Stellpotentiometer 21 ist mechanisch mU dem Schalter 16 gekoppelt, wobei mit Ausnahme einer Endstellung des Abgriffs 24 der Schalter 16 geöffnet und in oor Endstellung des Abgriffs 24 des Stellpotentiometers 21 der Schalter 16 geschlossen und damit der

■t5 Thyristor 12 kurzgeschlossen ist Ebenfalls ist der Abgriff 26 des Potentiometers 25 mechanisch mit der Brücke 11 des Drückerschalters 5 verbunden, wobei den Endstellungen des Drückerschalters 5 die Endstellungen des Abgriffs 26 des Potentiometers 25 zugeordnet sind.

so Beim Einschalten durch Verschieben der Brücke 11 des Drückerschalters 5 sind zunächst die Kontakte 8 und 9 miteinander verbfinden, so daß der Strom über den Spannungsteiler 7 und den Hauptstromkreis 6 fließen kann. Die Zündspannung für die Steuerelektrode 18 des Thyristors 12 wird dabei in bekannter Weise durch Vergleich der Bezugsspannung des Spannungsteilers 7 mit der gegenelektromotorischen Kraft des Ankers 14 gewonnen. Beim Durchziehen des Drückerschalters 5 steigt die am Potentiometer 25 abgegriffene Bezugsspannung entsprechend des zurückgelegten Wegs der Brücke 11 an, bis sie schließlich in der Endstellung die volle Spannung des Potentiometers 25 und damit die am Stellpotentiometer 21 eingestellte Spannung erreicht. Dadurch erfolgt ein Drehzahlanstieg des Ankers 14 nicht plötzlich, sondern allmählich über die durch den Drückerschalter 5 al'mählich ansteigende Spannung des drückerbetätigten Potentiometers 25. Da für den Abgriff 26 am Potentiometer 25 für jede Stellpotentio-

meterstellung der gesamte Weg zur Verfügung steht, können die am Stellpotentiometer 21 eingestellten niederen Arbeitsdrehzahlen besonders feinfühlig und genau durch die Lage des Drückers des Drückerschalters 5 eingestellt werden, wobei jede Drehzahl zwischen Null und der vorgewählten Arbeitsdrehzahl einstellbar ist.
Auch bei Vollwellenbetrieb bei geschlossenem Schalter 16 erfolgt zuerst entsprechend der Stellung des Drückers des Drückerschalters 5 ein langsamer Anstieg der Drehzahl. Erst in seiner Endstellung, wenn alle drei Kontakte 8 bis 10 miteinander verbunden sind, erfolgt ein direkter Stromdurchgang unter Kurzschluß des Thyristors 12, so daß keine Drehzahlsprünge und damit verbundene, plötzlich sich ändernde Ruckdrehmomente auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektromotorisch angetriebene und mit einer Drehzahlregel- oder Steuerelektronik ausgerüstete Hand- oder Schlagbohrmaschine, bei der an einem von einem Drückerschalter betät'gbaren Potentiometer, das zusammen mit der Elektronik in einem pistolenförmigen Handgriff der Maschine angeordnet ist, eine Anbohrdrehzahl durch Verschieben des Abgriffs stufenlos von Null bis zu einer separat von Hand vorwählbaren Arbeitsdrehzahl einstellbar ist, dadurchgekennzeichnet ,daß die Arbeitsdrehzahl durch Verstellen eines Abgriffs (24) an einem Stellpotentiometer (21) wählbar ist und daß das drückerbetätigte Potentiometer (25), dessen Abgriff (26) zum Einstellen der Anbohrdrehzahl über den Drückerschalter (5) verschiebbar ist, mit dem Abgriff (24) des Stellpotentiometers (21) verbunden ist

2. Handbohrmaschine nach Anspruch 1, bei. der ein mit zv-^i Feldspulen und dem Anker in Reihe liegender Thyristor durch einen Abgriff des Stellpotentiometers eines Spannungsteilers gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Spannungsteiler (7) das Stellpotentiometer (21) und das drückerbetätigte Potentiometer (25) kaskadenartig miteinander verbunden sind, daß die beiden Endanschlüsse des drückerbetäligten Potentiometers (25) mit einem Endanschluß und dem verschiebbaren Abgriff des Stellpotentiometers (21) verbunden sind und die Steuerelektrode des Thyristors (12) mit dem verschiebbarer} Abgriff des drückerbetätigten Potentiometers (25) verbunden ist.

3. Handbohrmaschine nacii Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß in dem Spannungsteiler (7) eine Diode (19) ein erste! Festwiderstand (20) das Stellpotentiometer (21) und ein zweiter Widerstand (22) miteinander in Reihe geschaltet sind, parallel zum ersten Festwiderstand (20) und dem Stellpotentiometer (21) ein Kondensator (23) angeordnet ist, und daß ferner das drückerbetätigte Potentiometer (25) mit einem seiner Endanschlüsse mit dem Abgriff (24) des Stellpotentiometers (21) verbunden und mit seinem anderen Endanschluß mit der dem Stellpotentiometer (21) abgewandten Seite des ersten Festwiderstandes (20) verbunden ist.

4. Handbohrmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (26) des drückerbetätigten Potentiometers (25) über zwei Dioden (27, 28) mit der Steuerelektrode (18) des Thyristors (12) und beide Dioden (27, 28) über einen Kondensator (29) mit dem Ausgang (17) des Thyristors (12) in Verbindung stehen.

5. Handbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellpotentiometer (21) in einer Endstellung einen den Thyristor (12) kurzschließenden Schalter (16) schließt.

6. Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drückerschalter (5) eine mit drei Kontakten (8 bis 10) zusammenarbeitende Brücke (11) aufweist, und daß in einer »Aus-Stellung« alle Kontakte (8 bis 10) voneinander getrennt sind, in einer »Zwischenstellung« der erste Kontakt (8) mit einem Mittelkontakt (9) und in einer »Endstellung« alle drei Kontakte (8 bis 10) miteinander verbunden sind, wobei der erste Kontakt (8) über eine der Feldspulen (3) mit einem Pol (1) einer Stromquelle, der Mittelkontakt (9) mit

dem Spannungsteiler (7) und der Endkontakt (10) mit dem Schalter (16) zum Kurzschließen des Thyristors (12) verbunden ist

7. Handbohrmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drückerschalter (5) und der Abgriff (26) des drückerbetätigten Potentiometers. (25) mechanisch miteinander gekoppelt sind und den Endstellungen des Drückerschalters (5) die Endsiellungen des Abgriffs (26) des Potentiometers (25) zugeordnet sind.

8. Handbohrmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drückerschalter (5) in seiner Endstellung arretierbar ist