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Dokumentenidentifikation WO9959773 13.09.2001
Titel Transportable Werkzeugmaschine, insbesondere Tischkreissäge
Anmelder Elektra Beckum AG, 49716 Meppen, DE
Erfinder Niemann, Bernhard, 49740 Haselünne, DE;
Rugen, Hermann, 49716 Meppen, DE
DE-Aktenzeichen 19980881
Vertragsstaaten AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW, AP, EA, EP, OA
Sprache des Dokument DE
WO-Anmeldetag 20.05.1999
PCT-Aktenzeichen EP9903473
WO-Veröffentlichungsnummer 9959773
WO-Veröffentlichungsdatum 25.11.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.09.2001
IPC-Hauptklasse B23Q 5/10

Beschreibung[de]

Transportabie Werkzeugmaschine, insbesondere Tischkreissäge Die Erfindung betrifft eine transportable Werkzeugmaschine, insbesondere eine Tischkreissäge, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 bzw. den Merkmalen des Oberbegriffs des nebengeordneten Patentanspruchs 2.

Die Erfindung betrifft eine transportable Werkzeugmaschine, darunter ist weder eine fest installierte, noch eine in der Hand gehaltene Werkzeugmaschine zu verstehen, sondern eine Werkzeugmaschine, die auf einem Tisch oder einem Gestell steht, um die Bearbeitung des Werkstücks auszuführen, jedoch von Größe und Gewicht her so gestaltet ist, daß sie von Ort zu Ort transportiert werden, zweckmäßigerweise von einer Person oder zwei Personen getragen werden kann.

Eine transportable Werkzeugmaschine der in Rede stehenden Art ist bekannt (DE - U - 297 21 232). Es handelt sich nur um ein Beispiel einer transportablen Werkzeugmaschine, wobei im Prinzip solche Werkzeugmaschinen seit Jahrzehnten zum Stand der Technik gehören.

Wichtig ist für transportable Werkzeugmaschinen insbesondere deren Gewicht. Dieses wird maßgeblich vom Gewicht des elektrischen Antriebsmotors bestimmt, jedenfalls dann, wenn erhebliche Wellenleistungen erforderlich sind, wie beispielsweise bei Tischkreissägen. Um das Gewicht derartiger transportabler Werkzeugmaschinen möglichst gering zu halten, werden Universalmotoren eingesetzt. Diese laufen mit sehr hoher Drehzahl, bauen klein und haben ein vergleichsweise geringes Gewicht. Eine Wellenleistung von 1 kW bei 18.000 min-' bedeuten bei einem Universalmotor ein Motorgewicht von 1,5 bis 2,0 kg und einen Raumbedarf von ca. 0,75 1.

Bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Tischkreissägen, sind Universalmotoren in der Praxis deshalb problematisch, weil sie verschleißempfindlich sind wegen des erforderlichen Kollektors und der erforderlichen Bürsten. Der Ver- BESTÄTIGUNGSKOPE schleiß wird durch die staubbelastete Umgebung gerade bei Tischkreissägen noch erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine transportable Werkzeugmaschine, insbesondere Tischkreissäge, der in Rede stehenden Art bei möglichst geringem Gewicht verschleißfester auszugestalten.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei der durch die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 beschriebenen transportablen Werkzeugmaschine durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils gelöst. Erfindungsgemäß wird ein im wesentlichen wartungsfreier Asynchromnotor als elektrischer Antriebsmotor eingesetzt. Natürlich ist der Einsatz von Asynchromnotoren für Werkzeugmaschinen an sich bekannt. Bislang sind aber die Gewichts- und Raumverhältnisse bei Asynchronmotoren als hinderlich angesehen worden, so daß Asynchronmotoren bei transportablen Werkzeugmaschinen nur ungern eingesetzt wurden. Zumindest war das Gewicht der transportablen Werkzeugmaschine dann vergleichsweise hoch. Das liegt daran, daß ein Asynchromnotor mit seiner Drehzahl an die Netzfrequenz gebunden ist. Die Drehzahl liegt geringfügig unter der synchronen Drehzahl, welche durch den Quotienten aus Netzfrequenz und Polpaarzahl bestimmt wird. Bei üblicher Netzfrequenz von 50 Hz wird eine Wellenleistung von 1 kW bei 3000 min-' mit einem Motorgewicht von 8,0 bis 10,0 kg und einem Raumbedarf des Asynchronmotors von 1,5 bis 2,0 1 erkauft. Entscheidend für Gewicht und Volumen des Asynchromnotors ist der Eisen- und Spulenanteil des Asynchromnotors.

Durch die erfmdungsgemäß vorgeschlagene Kombination des Asynchromnotors mit einem Frequenzumrichter wird der Asynchromnotor mit erheblich höherer Betriebsfrequenz betrieben. Dadurch wird eine wesentlich höhere Drehzahl erreicht. Bei vorgegebener Wellenleistung kommt man so mit einem wesentlich kleineren Asynchronmotor aus, der ein wesentlich geringeres Gewicht und ein geringeres Volumen hat. Damit sinkt das Gewicht der transportablen Werkzeugmaschine, die mit diesem Asynchromnotor mit Frequenzumrichter ausgerüstet ist, erheblich, denn das Gewicht des Frequenzumrichters selbst fällt kaum ins Gewicht. Die Gesamteinsparung von Gewicht und Volumen wird auf etwa 50 % gegenüber den bisher eingesetzten Asynchromnotoren ohne Frequenzumrichter geschätzt.

Bei ähnlicher elektrotechnischer Ausgangslage kann anstelle eines Asynchronmotors auch ein Synchromnotor, der exakt an die Drehzahl des Drehfeldes gebunden ist, also keinen Schlupf zeigt, eingesetzt werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind auch Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer transportablen Werkzeugmaschine, im Beispielfall einer transportablen Tischkreissäge, Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine.

Die in Fig. 1 dargestellte transportable Werkzeugmaschine ist im Ausführungsbeispiel eine Tischkreissäge mit einem Gehäuse 1, einem darin angeordneten, lediglich angedeuteten elektrischen Antriebsmotor 2 und einer Anschlußeinrichtung 3 für diesen elektrischen Antriebsmotor 2, mit der dieser Antriebsmotor 2 an ein Netz mit üblicherweise niedriger Netzfrequenz angeschlossen ist. Die Netzfrequenz in Deutschland beträgt 50 Hz für das normale Haushaltsnetz, in den USA wird beispielsweise mit 60 Hz gearbeitet.

Vom Antriebsmotor 2 wird ein Werkzeug 4 der Werkzeugmaschine, im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Sägeblatt der Tischkreissäge, angetrieben.

Fig. 2 macht nun deutlich, daß der elektrische Antriebsmotor 2, der als Asynchronmotor ausgeführt ist, über einen Frequenzumrichter 5 in der Anschlußeinrichtung 3 an das Netz angeschlossen ist. Frequenzumrichter 5 sind mittlerweile in einer Vielzahl von Ausführungsformen am Markt erhältlich, auf entsprechende Veröffentlichungen der Lieferanten solcher Frequenzumrichter 5 und die Fachliteratur darf verwiesen werden. Durch den Frequenzumrichter 5 wird die niedrige Netzfrequenz auf eine hohe Betriebsfrequenz für den Antriebsmotor 2 umgesetzt, im dargestellten Beispielfall auf eine Frequenz von 300 bis 400 Hz. Ein als Asynchronmotor ausgeführte elektrische Antriebsmotor 2 wird dann mit einer entsprechend höheren Drehzahl laufen, nämlich bestimmt aus dem Quotienten von Betriebsfrequenz durch Polpaarzahl. Hat der Asynchromnotor im Betrieb bei 50 Hz beispielsweise eine Drehzahl von 3.000 min', so wird er mit 300 Hz eine Drehzahl von 18.000 min-', mit 400 Hz eine Drehzahl von 24.000 min-' haben.

Wesentlich ist, daß bei hohen Drehzahlen eine bestimmte Wellenleistung, beispielsweise von 1 kW mit einem wesentlich geringeren Gewicht des Asynchromnotors erreicht wird, weil der Eisen- und Spulenanteil geringer ist als bei einem Asynchromnotor gleicher Wellenleistung, der bei niedriger Drehzahl betrieben wird. Das ist alles im einzelnen im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits erläutert worden.

Fig. 2 zeigt ferner, daß der elektrische Antriebsmotor 2 hier in Form eines Asynchronmotors über ein Untersetzungsgetriebe 6 mit dem Werkzeug 4, hier also dem Sägeblatt der Tischkreissäge, gekuppelt ist, das so mit entsprechend niedrigerer Drehzahl, hier im Beispielfall einer Drehzahl von 3. 600 bzw. 4.800 min-' betrieben wird.

Anstelle eines Asynchromnotors kann auch ein exakt netzgeführter Synchromnotor eingesetzt werden.

Wesentlich ist das aufgrund der höheren Betriebsfrequenz erhebliche niedrigere Gewicht und das erheblich geringere Volumen des Asynchrorimotors, der insofern auch für eine transportable Werkzeugmaschine einsetzbar wird und dort all seine bekannten Vorteile der Wartungsfreiheit in ungünstigen Umgebungsverhältnissen zeigen kann.


Anspruch[de]

Patentansprüche: 1. Transportable Werkzeugmaschine mit einem Außengehäuse (1), einem darin angeordneten elektrischen Antriebsmotor (2) mit einer Anschlußeinrichtung (3) zum Anschluß an ein elektrisches Versorgungsnetz mit niedriger Netzfrequenz und mit einem vom Antriebsmotor (2) angetriebenen Werkzeug (4), dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antriebsmotor (2) als Asynchronmotor ausgeführt ist, daß die Anschlußeinrichtung (3) einen Frequenzumrichter (5) aufweist, durch den die niedrige Netzfrequenz auf eine hohe Betriebsfrequenz des elektrischen Antriebsmotors (2) umgesetzt wird, daß der elektrische Antriebsmotor (2) mit einer der höheren Betriebsfrequenz entsprechenden höheren Drehzahl betrieben wird und daß der elektrische Antriebsmotor (2) über ein Untersetzungsgetriebe (6) mit dem Werkzeug (4) gekuppelt ist, das dementsprechend mit niedrigerer, für die Bearbeitung von Werkstücken geeigneter Drehzahl betrieben wird.

2. Transportable Werkzeugmaschine mit einem Außengehäuse (1), einem darin angeordneten elektrischen Antriebsmotor (2) mit einer Anschlußeinrichtung (3) zum Anschluß an ein elektrisches Versorgungsnetz mit niedriger Netzfrequenz und einem vom Antriebsmotor (2) angetriebenen Werkzeug (4), dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antriebsmotor (2) als Synchronmotor ausgeführt ist, daß die Anschlußeinrichtung (3) einen Frequenzumrichter (5) aufweist, durch den die niedrige Netzfrequenz auf eine hohe Betriebsfrequenz des elektrischen Antriebsmotors (2) umgesetzt wird, daß der elektrische Antriebsmotor (2) mit einer der höheren Betriebsfrequenz entsprechenden höheren Drehzahl betrieben wird und daß der elektrische Antriebsmotor (2) über ein Untersetzungsgetriebe (6) mit dem Werkzeug (4) gekuppelt ist, das dementsprechend mit niedrigerer, für die Bearbeitung von Werkstücken geeigneter Drehzahl betrieben wird.

3. Transportable Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzfrequenz eine Frequenz von 50 Hz ist.

4. Transportable Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsfrequenz eine Frequenz von 300 bis 400 Hz ist.

5. Transportable Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Betriebsfrequenz entsprechende höhere Drehzahl eine Drehzahl von 18.000 bis 24.000 min-1 ist.

6. Transportable Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Werkzeugs (4) eine Drehzahl von 3.600 bis 4.800 min-1 ist.

7. Transportable Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die transportable Werkzeugmaschine eine Tischkreissäge und dementsprechend das Werkzeug (4) ein Kreissägeblatt ist.

8. Transportable Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 7.







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