DE4119941A1 - Verfahren und anordnung zum schutz eines elektrischen antriebsmotors eines elektrowerkzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines elek­ trischen Antriebsmotors eines Elektrowerkzeugs, das mit einem Nullspannungsauslöser und mit einem durch den Aufnahme­ strom gesteuerten Überstromauslöser versehen ist, insbe­ sondere eines Motors einer transportierbaren Bohrmaschine für den Antrieb von Betonbohrern, gegen thermische Über­ lastung.

Üblicherweise werden zum Schutz von Antriebsmotoren bestimm­ ter Elektrowerkzeuge, insbesondere von sogenannten Kernbohr­ maschinen, zweipolige Schutzschalter verwendet, bei denen in einem gemeinsamen Gehäuse sowohl der Nullspannungsauslöser als auch der Überstromauslöser untergebracht sind. Der Null­ spannungsauslöser kann dabei als Magnetspule ausgebildet sein, die mittels eines Schaltstiftes auf einen inneren Schalthebel einwirkt. Auf den gleichen Schalthebel wirkt gleichsinnig ein Bimetallhebel ein, der bevorzugt vom Auf­ nahmestrom durchflossen wird. Der besagte Schalthebel be­ tätigt seinerseits zwei parallele Kontaktpaare, die durch eine äußere Schaltwippe betätigbar sind. Durch einen be­ sonderen Schaltmechanismus wird dafür Sorge getragen, daß der innere Schalthebel die Kontaktpaare auch in der Ein­ schaltstellung der Schaltwippe öffnen kann, und daß ferner bei betätigtem inneren Schalthebel die Kontaktpaare nicht geschlossen werden können. Der Schaltmechanismus ermöglicht eine sogenannte Freiauslösung. Zahlreiche Varianten dieses Schaltertyps werden von der Firma ETA Elektrotechnische Apparate GmbH in D-8503 Altdorf bei Nürnberg/Deutschland unter der Gruppenbezeichnung 3120-F . . . vertrieben.

Der Nullspannungsauslöser dient zum Schutz der Bedienungs­ person bei einem Spannungsausfall: Das Elektrowerkzeug läuft nach dem Wiederanstehen der Betriebsspannung ohne eine Schalterbetätigung nicht wieder an. Der Überstromauslöser dient zum Schutz des Antriebsmotors gegen thermische Überlastung.

Das Schaltverhalten des Überstromauslösers wird durch sogenannte Zeit-/Strom-Kennlinien charakterisiert, die für jeden Schaltertyp festgelegt sind, der seinerseits wieder dem Antriebsmotor angepaßt sein muß. Die Zusammenhänge werden weiter unten noch anhand der Fig. 3 näher erläutert; es sei derzeit nur so viel angemerkt, daß die Gesamtabschalt­ zeit mit zunehmendem Aufnahmestrom rapide sinkt. Die Kennlinie ist ihrerseits wiederum im Hinblick auf die maximal zulässige Wicklungstemperatur des Antriebsmotors ausgelegt; sie berücksichtigt aber nur diejenige Endtemperatur der Motorwicklung, die - ausgehend von einer vorgegebenen Ausgangstemperatur für Motor und Schalter - beim ersten Einschalten erreicht wird. Typische Ausgangstemperaturen, für die die besagten Kennlinien für jeden Schaltertyp festgelegt werden, sind -30° C, +23° C und +60° C.

Es ist auch bereits bekannt, Antriebsmotoren von Elektrowerk­ zeugen statt mit einem Überstromauslöser mit einem Temperatur­ fühler auszustatten, der in der Motorwicklung untergebracht ist. Dieser Temperaturfühler kann beispielsweise eine Bauein­ heit mit einem Kontaktpaar bilden. Beispielsweise kann ein solcher Temperaturschalter eine Bimetall-Scheibe enthalten, die ein sprunghaftes Schaltverhalten besitzt. Ein solcher Schalter besitzt jedoch eine erhebliche Schaltdifferenz. Da keine Vorwarnung vor dem Erreichen der eingestellten Grenz­ temperatur auftritt, spricht der Temperaturschalter unver­ mittelt an und setzt das Elektrowerkzeug für längere Zeit außer Betrieb, wobei diese Stillstandszeit ohne weiteres 30 Minuten übersteigert kann.

Ein mit dem weiter oben beschriebenen Schutzschalter ver­ sehenes Elektrowerkzeug kann nun aber ohne weiteres bis zur Zerstörung durch thermische Überlastung der Wicklung betrie­ ben werden: Wenn das Elektrowerkzeug entsprechend der Zeit-/ Stromkennlinie unter Überlast betrieben wird, dann unter­ bricht der Überstromauslöser beim Erreichen der besagten Kennlinie den Stromkreis des Elektrowerkzeugs. Da die be­ sagte Kennlinie aber dem Aufheizverhalten des Antriebsmotors, ausgehend von vorgegebenen Anfangsbedingungen, entspricht, ist beim Ansprechen des Überstromauslösers die vorgegebene Grenztemperatur der Motorwicklung zumindest im wesentlichen bereits erreicht. Die Zeitkonstante des Überstromauslösers vom Abschalten bis zum Wiedereinschalten beträgt aber nur etwa 5 bis 10 Sekunden, das seine Wärmeträgheit erheblich geringer ist als diejenige der Motorwicklung. Mit anderen Worten: Während die Kennlinie des Überstromauslösers noch im wesentlichen das Aufheizverhalten der Motorwicklung simu­ liert, ist dies in Bezug auf das Abkühlverhalten nicht der Fall. Versucht also die Bedienungsperson, das Elektrowerk­ zeug nach einem Ansprechen des Überstromauslösers nach verhältnismäßig kurzer Zeit wieder einzuschalten, ge­ gebenenfalls sogar mehrfach hintereinander, so pumpt sie gewissermaßen Energiestöße in den noch immer unter der mechanischen Last anstehenden Antriebsmotor hinein, dessen Kühlung zusätzlich noch durch erheblich verringerte Drehzahl oder gar Stillstand reduziert bzw. unterbrochen ist. Die Folge ist eine Überhitzung des Antriebsmotors, die ohne Warnung bis zur Zerstörung der Wicklung betrieben werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schutz­ verfahren der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, durch das ohne großen schaltungstechnischen Aufwand eine Überhitzung der Motorwicklung wirksam verhindert werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß man die Temperatur eines Wicklungsteils des Antriebsmotors mit einem Temperaturfühler überwacht und die vom Temperaturfühler bestimmte Temperatur des Wicklungsteils nach Überschreiten eines vorgegebenen Temperatur-Grenzwerts zum Auslösen und, nach Unterschreiten des Temperatur-Grenzwerts, zum Einschalten des Nullspannungsauslösers verwendet.

Es wird mithin über den bekannten Schutzschalter hinaus, ein Temperaturbegrenzer verwendet, der keine eigenen Lastschaltkon­ takte benötigt, sondern auf den ohnehin vorhandenen Null­ spannungsauslöser einwirkt und in diesem praktisch Spannungs­ losigkeit simuliert. Pumpt also die Bedienungsperson kurz­ zeitig nach dem ersten Ansprechen des Überstromauslösers durch wiederholte Betätigung des Geräteschalters Wärme­ energie in den Antriebsmotor hinein, so wird das getreue Ab­ bild der Wicklungstemperatur von dem besagten Temperatur­ fühler erfaßt und zum Betätigen des Nullspannungsauslösers verwendet. Die Antriebsmaschine wird genau so stillgesetzt, als ob ein totaler Spannungsausfall vorliegen würde, und sie wird beim Unterschreiten der besagten Grenztemperatur auch nicht selbsttätig wieder eingeschaltet, wie dies bei Verwendung eines herkömmlichen Temperaturbegrenzers der Fall wäre, der unmittelbar auf den Stromkreis des Antriebsmotors einwirkt. Das Wiederanlaufen des Antriebsmotors ist mithin nur bei gleichzeitiger Erfüllung folgender Bedienungen möglich:

• 1. Die volle Betriebsspannung steht an,
• 2. die Wicklungstemperatur liegt unter einem vorgegebenen Grenzwert,
• 3. der Schalter (Haupt- oder Geräteschalter) wird von der Bedienungsperson betätigt.

Üblicherweise haben derartige Temperaturfühler in Verbindung mit dem zugehörigen Schaltglied eine Schaltdifferenz. Es existieren mithin zwei Temperatur-Grenzwerte, nämlich ein oberer Grenzwert für das Abschalten und ein unterer Grenzwert für das Wiedereinschalten (vorausgesetzt, daß die volle Betriebsspannung ansteht). Diese Schaltdifferenz bringt den zusätzlichen Vorteil mit sich, daß die Motorwicklung ausreichend abkühlen kann, bevor eine Wieder-Inbetriebnahme möglich ist.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn man im Zuge einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schutzver­ fahrens den Aufnahmestrom des Antriebsmotors erfaßt und ihn auf ein Unter- oder Überschreiten eines vorgegebenen Strom- Grenzwertes hin untersucht und beim Unterschreiten des Grenzwertes ein erstes Kontrollelement und beim Überschrei­ ten des Grenzwertes ein zweites Kontrollelement zur Anzeige bringt. In besonders vorteilhafter Weise wird als erstes Kontrollelement eine Leuchtdiode der Farbe "grün" verwendet und als zweites Kontrollelement eine Leuchtdiode der Farbe "rot".

Die Bedienungsperson kann also bei jedem Einschalten je nach dem Ansprechen eines der Kontrollelemente sofort erkennen, ob die Maschine im Normalbetrieb, d. h. bei Unterschreiten des Nennstromes, oder im Überlastbereich betrieben wird. Beachtet die Bedienungsperson die betreffende Anzeige, so erfolgt ein Einschalten nur bei Einhaltung folgender Zusatzbedingung:

• 4. Die Stromaufnahme liegt unterhalb des Nennstromes.

Es ist dabei wiederum besonders vorteilhaft, wenn man in einem Übergangsbereich zwischen einem Wert unterhalb maximal zulässiger Betriebslast (Nennlast) und Überlast beide Kontroll­ elemente zur Anzeige bringt, wobei man mit steigender Last die Anzeigeintensität des ersten Kontrollelements (grün) allmählich verringert und die Anzeigeintensität des zweiten Kontrollelements (rot) allmählich vergrößert.

Die Bedienungsperson kann also beim Übergang der Kontrollfarbe "grün" zur Kontrollfarbe "rot" sofort erkennen, daß sich das Antriebsdrehmoment und damit die Stromaufnahme vergrößert. Die betreffende Erkenntnis kann beispielsweise dazu ver­ wendet werden, den Vorschub bzw. die Anpreßkraft des Elektro­ werkzeugs zu verringern.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Durchführung des eingangs beschriebenen Verfahrens mit einem Nullspannungs­ auslöser und mit einem durch den Aufnahmestrom gesteuerten Überstromauslöser.

Eine solche Anordnung ist zur Lösung der gleichen Aufgabe erfindungsgemaß gekennzeichnet durch einen mindestens einem Wicklungsteil des Antriebsmotors zugeordneten Temperatur­ fühler zur Erfassung der Wicklungstemperatur, dessen Ausgang dem Nullspannungsauslöser aufgeschaltet ist, derart, daß beim Überschreiten eines vorgegebenen Temperatur-Grenzwerts ein Abschalten des Nullspannungsauslösers und beim Unterschreiten des Temperatur-Grenzwerts und gleichzeitigem Anstehen der Betriebsspannung ein Wiedereinschalten des Nullspannungsauslösers erfolgt.

Es ist dabei gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn im Stromkreis des Antriebsmotors ein Strommeßglied angeordnet ist, dessen dem Aufnahmestrom proportionale Ausgangsspannung einem Komparator aufgeschaltet ist, in dem der Meßwert mit einem Sollwert verglichen wird, und wenn der Komparator zwei Ausgänge aufweist, von denen der eine Ausgang dem ersten Kontrollelement für die Anzeige des normalen Betriebsstroms und der andere Ausgang dem zweiten Kontrollelement für die Anzeige der Überlast aufgeschaltet ist.

Als Strommeßglied kann dabei bevorzugt der vom Aufnahmestrom durchflossene Heizwiderstand für den Überstromauslöser verwendet werden, d. h. das Bimetall-Schaltelement selbst, wenn dieses vom Aufnahmestrom durchflossen wird.

Die Verwendung von Leuchtdioden als Kontrollelemente ist deswegen besonders vorteilhaft, weil diese mit Niederspannung betrieben werden können, keinen Verschleiß und keine Alterung aufweisen und im Falle eines Bruchs der Abdeckung keine Gefahr für die Bedienungsperson darstellen.

Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Leuchtdioden über je einen Optokoppler mit dem jeweiligen Ausgang des Kompa­ rators verbunden sind und wenn für die Erzeugung des Be­ triebsstromes der Leuchtdioden neben einem ersten Trans­ formator für die Erzeugung der Steuerspannung ein zweiter Transformator vorhanden ist, der als Trenntransformator gegenüber den Leuchtdioden ausgeführt ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der vollständigen Schaltung bzw. Anordnung eines als Kernbohrmaschine ausgeführten Elektrowerkzeugs,

Fig. 2 die wesentlichen Elemente des Steuerblocks nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Zeit-/Strom-Kennlinie des in Fig. 1 dargestellten Schutzschalters, und

Fig. 4 eine zeichnerische Darstellung der Anzeige­ intensität des ersten und des zweiten Kontroll­ elements.

In Fig. 1 ist ein elektrischer Antriebsmotor 1 einer Kernbohrmaschine dargestellt, von der weitere Einzelheiten wie Getriebe, Bohrspindel und die diamantbestückte Bohrkrone der Einfachheit halber weggelassen sind. Die gesamte, nachstehend näher beschriebene, Schaltungsanordnung ist in die Kernbohrmaschine integriert. Der Anschluß an das Netz erfolgt über eine dreiadrige Leitung 2 und einen Stecker 3, der nur in der angegebenen Pollage L, N und PE in die zugehörige Steckdose eingeführt werden kann (CEE-Stecker).

Wesentlicher Teil der Schaltungsanordnung ist ein zweipoliger thermischer Schutzschalter 4, bei dem es sich um ein Fabrikat der Firma ETA Elektrotechnische Apparate GmbH mit der Gruppenbezeichnung 3120-F . . . handelt. Dieser Schutzschalter weist gegenüber der listenmäßigen Ausführung ein abweichendes Merkmal auf, auf das nachfolgend näher eingegangen wird. Der Schutzschalter 4 besitzt einen Nullspannungsauslöser 5 mit einer Magnetspule 6, die über einen nicht besonders dargestellten Schaltstift auf einen Schaltmechanismus einwirkt, der letztendlich die beiden parallelen Kontaktpaare 7 und 8 betätigt.

Der Schutzschalter 4 besitzt weiterhin einen Überstromaus­ löser 9, dessen wesentliches Element ein nicht besonders dargestelltes Bimetall-Schaltelement ist, das durch direkten Stromdurchfluß des Aufnahmestroms beheizt wird. Dadurch wird ein Widerstand 10 gebildet, der gleichzeitig als Heizwider­ stand und als Strommeßglied für den Aufnahmestrom des An­ triebsmotors 1 dient. Sowohl der Nullspannungsauslöser 5 als auch der Überstromauslöser 9 wirken in der weiter oben be­ schriebenen Weise über einen nicht gezeigten Schalthebel auf die Kontaktpaare 7 und 8 ein, und zwar in der Weise, daß so­ wohl bei einem Spannungsausfall als auch beim Auftreten eines Überstroms eine endgültige Abschaltung erfolgt, die erst beim Vorliegen der weiter oben beschriebenen Betriebsbedingungen durch die Bedienungsperson wieder aufgehoben werden kann. Eine eingebaute und gleichfalls nicht dargestellte Freiauslösung sorgt dafür, daß ein Abschalten auch bei gedrückter Schaltwippe erfolgt, und daß ein Einschalten nicht möglich ist, solange die beschriebenen Einschaltbedingungen nicht vorliegen. Eine Leuchtdiode 11 dient zur Anzeige der Betriebsbereitschaft des Elektrowerkzeugs.

Wesentlicher Unterschied des Schutzschalters 4 gegenüber der listenmäßigen Ausführung ist ein Abgriff 12 zwischen dem Kontaktpaar 7 und dem Widerstand 10, der als Meßleitung M einem Schaltblock 13 zugeführt ist. Diesem Schaltblock werden weiterhin die Leitungen L und N zugeführt, d. h. Netzspannung, sofern die Kontaktpaare 7 und 8 geschlossen sind. Vom Schaltblock 13 führt ein Ausgang A zu dem besagten Antriebsmotor, dessen anderer Pol mit der Leitung N verbunden ist.

Einem Wicklungsteil des Antriebsmotors 1 ist ein Temperatur­ fühler 14 zugeordnet, der ein Kontaktpaar 15 besitzt, das durch ein nicht gezeigtes Bimetall-Element nach Überschrei­ ten einer oberen Grenztemperatur geöffnet und nach Unter­ schreiten einer unteren Grenztemperatur selbsttätig wieder geschlossen wird. Derartige Temperaturbegrenzer sind im Handel, beispielhaft unter der Bezeichnung "Clixon".

Der Temperaturfühler 14 dient zur Erfassung der Wicklungs­ temperatur und liegt im gleichen Stromkreis 16, in dem auch die Magnetspule 6 des Nullspannungsauslösers 5 liegt. Da­ durch ist der Ausgang 14a des Temperaturfühlers 14 über eine Leitung 16a dem Nullspannungsauslöser 5 aufgeschaltet. Dies hat zur Folge, daß beim Überschreiten des oberen Temperatur­ grenzwerts ein Abschalten des Antriebsmotors durch den Null­ spannungsauslöser erfolgt und beim Unterschreiten des unteren Temperaturgrenzwerts (und gleichzeitigem Anstehen der Betriebsspannung) ein Wiedereinschalten des Nullspannungs­ auslösers erfolgt. Der Nullspannungsauslöser ist also gleich­ zeitig das Schaltelement für die Stromaufnahme des Antriebs­ motors, während über das Kontaktpaar 15 nur der Steuerstrom für die Magnetspule 6 geführt wird.

Der Schaltblock 13 ist mit einem Betriebsstundenzähler 17 verbunden sowie mit einem ersten Kontrollelement 18 verbunden, das als grüne Leuchtdiode ausgeführt ist, und mit einem zweiten Kontrollelement 19, das als rote Leuchtdiode ausgeführt ist.

Weitere wesentliche Einzelheiten des Schaltblocks 13 sind in Fig. 2 dargestellt. Die Stromversorgung des Antriebsmotors 1 erfolgt in der bereits beschriebenen Weise über die Leitungen L und N. In diesem Stromkreis liegt der vom Aufnahmestrom durchflossene Widerstand 10, der gemäß den obigen Ausführungen gleichzeitig der Heizwiderstand für das Bimetall-Schaltelement des Überstromauslöser ist. Auf die Wiederholung dieser Einzelheiten wird in Fig. 2 verzichtet.

Die Leitung L führt über eine Leitungsverzweigung zu einer ersten Stromquelle 20 und zu einer zweiten Stromquelle 21, die beide als Transformatoren mit Gleichrichter ausgeführt sind, um eine geeignete Steuerspannung zu erzeugen. Mindestens die zweite Stromquelle 21 ist als Trenntransformator ausgeführt, worauf nachfolgend noch näher eingegangen wird.

Die beiderseitigen Anschlüsse des Strommeßgliedes 10 erfassen eine dem Aufnahmestrom proportionale Potentialdifferenz, die über einen Verstärker 22 einem Komparator 23 aufgeschaltet ist. Der Verstärker 22 erhält seinen Betriebsstrom von der Stromquelle 20. In dem Komparator 23 wird die Ausgangs­ spannung des Verstärkers 22 mit einem Sollwert verglichen, der dem Grenzwert zwischen der normalen Betriebslast des Antriebsmotors und einer Überlast entspricht. Der normale Betriebsbereich liegt zwischen zwei zur Abszisse (Zeitachse) parallelen Linien 24 und 25, von denen die untere Linie 24 dem Leerlaufstrom entspricht. Über der Linie 25 liegt der Überlastbereich. Der Komparator 23 besitzt zwei Ausgänge 26 und 27, von denen der eine Ausgang 26 dem ersten Kontroll­ element 18 (grün) für die Anzeige des normalen Betriebsstromes und der andere Ausgang 27 dem zweiten Kontrollelement 19 (rot) für die Anzeige der Überlast aufgeschaltet ist.

Dabei sind die Kontrollelemente 18 und 19 über je einen Optokoppler 28 und 29 mit dem jeweiligen Ausgang 26 bzw. 27 des Komparators verbunden. Der für die Erzeugung des Betriebsstromes der Leuchtdioden dienende Transformator 21 ist als sogenannter Trenntransformator ausgeführt. Durch diesen Trenntransformator und die Optokoppler 28 und 29 werden die Kontrollelemente bzw. Leuchtdioden galvanisch vollständig vom Netzspannungsteil des Schaltblocks 13 getrennt, was in Fig. 2 durch den gestrichelten Kurvenzug im rechten Teil des Schaltplanes angedeutet ist.

Der Schaltblock 13 wird bevorzugt durch eine einheitliche Leiterplatte gebildet. Sämtliche Bauelemente nach den Fig. 1 und 2 werden bevorzugt in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das mit seinen Bedienungs- und Kontrollelementen in der Weise am Antriebsmotor bzw. am Elektrowerkzeug befestigt ist, daß eine gute Beobachtungs­ möglichkeit für die Bedienungsperson gewährleistet ist. Für den Fall, daß dieses Gehäuse im Bereich der Kontrollelemente beschädigt werden sollte, steht der Anzeigeteil nicht unter Netzspannung, so daß eine Gefährdung der Bedienungsperson ausgeschlossen ist, wenn sie beispielsweise die in der Nähe der Kontrollelemente (Leuchtdioden) liegende Schaltwippe des Schutzschalters betätigt. Auf die übrigen Vorteile bei der Verwendung von Leuchtdioden wurde bereits weiter oben hingewiesen.

In Fig. 3 symolisiert die Abszisse relative Werte zum Nennstrom. Auf eine Angabe von Zahlenwerten wurde verzichtet, da die Bestückung des Antriebsmotors mit einem entsprechenden Schutzschalter sehr vielfältig sein kann. Auf der Ordinate sind übliche Auslösezeiten derartiger Schutzschalter in Sekunden aufgetragen. Die senkrechte gestrichelte Linie 30 charakterisiert den Leerlauf Strom. Es versteht sich im übrigen, daß der Schaltblock 13 einen hier nicht näher dargestellten Anlauf Strombegrenzer enthält, zu dem ein Anlaufwiderstand und ein diesen Widerstand überbrückender Schalter gehören, der durch ein Zeitglied betätigt wird, das den Schalter beispielsweise nach 0,6 Sekunden schließt.

Die rechte strichpunktierte Linie 31 charakterisiert den Nennstrom, bei dem das Elektrowerkzeug im Dauerbetrieb betrieben werden kann. Auf der rechten Seite der Linie 31 liegt der sogenannte Überlastbereich, in der je nach der Größe der Überlast eine frühere oder spätere Abschaltung des Antriebsmotors erfolgt. Dieses Abschaltverhalten wird durch die bereits erörterte Zeit-/Strom-Kennlinie 32 charakterisiert, die im wesentlichen das Aufheizverhalten der Wicklung des Antriebsmotors simuliert. Unterhalb der maximal zulässigen Betriebslast gemäß der Linie 31 wird durch eine hierzu parallele Linie 33 ein Übergangsbereich 34 abgegrenzt, der durch die Auslegung des Komparators 23 definiert wird. Hierbei wird durch die Auslegung des Komparators 23 zweckmäßig so verfahren, daß man in dem Übergangsbereich 34 beide Kontrollelemente 18 und 19 zur Anzeige bringt, wobei man mit steigender Last die Anzeige­ intensität des ersten Kontrollelements 18 allmählich ver­ ringert und die Anzeigeintensität des zweiten Kontroll­ elements 19 allmählich vergrößert.

Der Verlauf der Anzeigeintensitäten der beiden Kontroll­ elemente 18 und 19 wird anhand von Fig. 4 verdeutlicht. Bis zum Erreichen des Übergangsbereichs 34 hat das Kontroll­ element 18 die volle Anzeigeintensität, d. h. bei dem gegebenen Ausführungsbeispiel leuchtet die Leuchtdiode mit voller Helligkeit. Jenseits des Übergangsbereichs 34 hat das zweite Kontrollelement 19 die volle Anzeigeintensität, d. h. die beim Ausführungsbeispiel vorhandene rote Leuchtdiode hat die volle Leuchtintensität. Innerhalb des Übergangsbereichs 34 wird - mit steigender Last - die Anzeigeintensität des ersten Kontrollelements 18 allmählich verringert und die Anzeigeintensität des zweiten Kontrollelements 19 allmählich vergrößert. Dies wird durch die im Übergangsbereich 14 schräg verlaufende Linie 35 zwischen den waagrecht und senkrecht schraffierten Bereichen 18a und 19a angedeutet. Man macht sich hierbei bevorzugt die Arbeitsweise des Komparators zunutze: Die Eingangsspannung des Komparators 23 hat eine gewisse Rest-Welligkeit, deren Frequenz der Netzfre­ quenz entspricht. In dem vorgegebenen Übergangsbereich liegen nunmehr entsprechende Amplitudenanteile abnehmend bzw. zunehmend oberhalb und unterhalb des voreingestellten Sollwerts. Dadurch tritt eine Art Dimmer-Effekt in Bezug auf die jeweils aufgesteuerten Leuchtdioden ein. Die Bedienungs­ person kann also frühzeitig erkennen, wann sie mit steigender Motorbelastung in den Übergangsbereich eintritt und diesen unter Eintritt in den Überlastbereich verläßt. Bei entsprechender Aufmerksamkeit der Bedienungsperson kann mithin verhindert werden, daß der Temperaturbegrenzer mit dem Temperaturfühler 14 überhaupt anspricht. Dies ermöglicht eine sehr weitgehende Ausnutzung des normalen Betriebsbe­ reichs unter Verzicht auf längere Wartezeiten, die durch das Abkühlverhalten des Antriebsmotors und durch die Schalt­ differenz des Temperaturbegrenzers bedingt sind.

Claims (12)

1. Verfahren zum Schutz eines elektrischen Antriebsmotors (1) eines Elektrowerkzeugs, das mit einem Nullspannungs­ auslöser (5) und mit einem durch den Aufnahmestrom ge­ steuerten Überstromauslöser (9) versehen ist, insbeson­ dere eines Motors einer transportierbaren Bohrmaschine für den Antrieb von Betonbohrern, gegen thermische Über­ lastung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur eines Wicklungsteils des Antriebsmotors (1) mit einem Temperaturfühler (14) überwacht und die vom Temperatur­ fühler bestimmte Temperatur des Wicklungsteils nach Über­ schreiten eines vorgegebenen Temperatur-Grenzwerts zum Auslösen und, nach Unterschreiten des Temperatur-Grenz­ wertes, zum Einschalten des Nullspannungsauslösers (5) verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Aufnahmestrom des Antriebsmotors (1) erfaßt und ihn auf ein Unter- oder Überschreiten eines vorge­ gebenen Strom-Grenzwertes hin untersucht und beim Unter­ schreiten des Grenzwertes ein erstes Kontrollelement (18) und beim Überschreiten des Grenzwertes ein zweites Kontrollelement (19) zur Anzeige bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Übergangsbereich (34) zwischen einem Wert unterhalb maximal zulässiger Betriebslast und Überlast beide Kontrollelemente (18 und 19) zur Anzeige bringt, wobei man mit steigender Last die Anzeigeintensität des ersten Kontrollelements (18) allmählich verringert und die Anzeigeintensität des zweiten Kontrollelements (19) allmählich vergrößert.

4. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Nullspannungsauslöser (5) und mit einem durch den Aufnahmestrom gesteuerten Überlastauslöser (9), gekennzeichnet durch einen mindestens einem Wick­ lungsteil des Antriebsmotors (1) zugeordneten Temperatur­ fühler (14) zur Erfassung der Wicklungstemperatur, dessen Ausgang (14a) dem Nullspannungsauslöser (5) auf­ geschaltet ist, derart, daß beim Überschreiten eines vorgegebenen Temperatur-Grenzwertes ein Abschalten des Nullspannungsauslösers (5) und beim Unterschreiten des Temperatur-Grenzwertes und gleichzeitigem Anstehen der Betriebsspannung ein Wiedereinschalten des Nullspannungs­ auslösers (5) erfolgt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullspannungsauslöser (5) ein Magnetschalter mit einem Leiterkreis (16) ist, der durch den Temperatur­ fühler (14) unterbrechbar und wieder schließbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstromauslöser (9) ein durch den Aufnahmestrom thermisch beheizbarer Unterbrecher ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstromauslöser (9) ein widerstandsbeheiztes Bi­ metall-Schaltelement besitzt.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand (10) des Bimetall-Schaltelements einen Abgriff (12) für die Bestimmung der Stromaufnahme des Antriebsmotors (1) aufweist.

9. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Antriebsmotors (1) ein Strommeßglied (10) angeordnet ist, dessen dem Aufnahmestrom proportio­ nale Ausgangsspannung einem Komparator (23) aufge­ schaltet ist, in dem der Meßwert mit einem Sollwert verglichen wird, und daß der Komparator zwei Ausgänge (26 und 27) aufweist, von denen der eine Ausgang (26) dem ersten Kontrollelement (18) für die Anzeige des normalen Betriebsstroms und der andere Ausgang (27) dem zweiten Kontrollelement (19) für die Anzeige der Überlast aufgeschaltet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Strommeßglied (10) der Heizwiderstand für den Überstromauslöser (9) geschaltet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollelemente (18, 19) als Leuchtdioden ausge­ führt sind.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden über je einen Opto-Koppler (18, 29) mit dem jeweiligen Ausgang (26 bzw. 27) des Komparators (23) verbunden sind und daß für die Erzeugung des Betriebsstroms der Leuchtdioden neben einem ersten Transformator (20) für die Erzeugung der Steuer­ spannungen ein zweiter Transformator (21) vorhanden ist, der als Trenntransformator gegenüber den Leuchtdioden ausgeführt ist.