Herramienta de trabajo con un motor de accionamiento eléctrico.

Herramienta manual de trabajo con un motor de accionamiento eléctrico (1),

en particular sierra de cadena eléctrica (101) o tronzador, en el que el motor de accionamiento eléctrico (2) presenta una curva característica del motor (3) de la corriente de motor consumida (I) en función de la velocidad de rotación (n) del motor (2), y con una unidad de control (4), a través de la cual se controla la energía eléctrica suministrada al motor de accionamiento eléctrico (2), limitando la unidad de control (4), por debajo de una velocidad de rotación de acción (nE) la corriente (I) que fluye a través del motor de accionamiento eléctrico (2) a valores situados por debajo de la curva característica de motor (3),

caracterizada porque una curva característica de control predeterminada (10) de la potencia eléctrica de entrada (PM) está configurada para que, en una curva de potencia (20) de la potencia de corte (PS) de una herramienta (8) está configurada una meseta de potencia de corte (21) a través de la fuerza de avance (F), se forme meseta de potencia de corte (21) cuyo extremo superior derecho (22), con una fuerza de avance (F) creciente, se prolonga en una sección de curva descendiente (20d, 20e).

Herramienta de trabajo con un motor de accionamiento eléctrico.

La invención se refiere a una herramienta de trabajo accionada manualmente con un motor de accionamiento eléctrico, en particular una sierra de cadena eléctrica o trenzador, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento DE 10 2006 062 354 A1 da a conocer una herramienta de trabajo accionada manualmente como, por ejemplo, una sierra de cadena cuyo motor de accionamiento eléctrico presenta una curva característica, específica del motor, de la corriente consumida en función de la velocidad de rotación. A través de una unidad de control se suministra energía eléctrica al motor de accionamiento eléctrico de tal modo que, por debajo de una velocidad de rotación mínima seleccionada (velocidad de rotación de acción nE) , la corriente que fluye a través del motor de accionamiento eléctrico se limita a valores situados por debajo de la curva característica específica del motor. De este modo se ha de producir una limitación general del consumo de corriente del electromotor con el fin de lograr un ahorro de energía eficaz, que resulta especialmente ventajoso para el funcionamiento de un equipo de trabajo eléctrico con una batería.

Por regla general, los electromotores tienen una curva característica de corriente de motor o de par que muestra un alto consumo de corriente en caso de velocidades de rotación bajas y un bajo consumo de corriente o par en caso de velocidades de rotación altas. Dado que un consumo de corriente alto conduce a un par alto del electromotor, el usuario que maneja un equipo de trabajo eléctrico con una herramienta obtendrá una potencia de corte creciente cuanto mayor sea la fuerza de avance. En respuesta a una fuerza de avance creciente o a una desaceleración de la herramienta (velocidad de rotación del motor decreciente) , el electromotor produce un par más alto, por lo que el usuario experimenta subjetivamente una mayor potencia de corte. Debido a la forma típica de la curva característica del electromotor, al usuario le resulta difícil llegar de forma segura, controlando la fuerza de avance, a un área de trabajo adecuada con un buen rendimiento y mantenerse dentro de dicha área.

La invención tiene por objetivo configurar una herramienta de trabajo con un motor de accionamiento eléctrico de tal modo que un usuario pueda llegar fácilmente a un área de trabajo de la herramienta de trabajo con un buen rendimiento y mantenerse con seguridad dentro de dicha área de trabajo durante el uso de la herramienta.

Este objetivo se obtiene según la invención mediante las características indicadas en la reivindicación 1.

De acuerdo con la solución indicada, una curva característica de control de la potencia eléctrica de entrada se configura de tal modo que en la curva de potencia de la potencia de corte de la herramienta, en función de la fuerza de avance, se forme aproximadamente una meseta de potencia de corte cuyo extremo derecho superior se convierta en una sección de curva descendente, en el caso de una fuerza de avance creciente.

La configuración de la curva característica de control, y la influencia lograda de este modo en la potencia de entrada o en la corriente consumida por el electromotor, está prevista exactamente de tal modo que la curva de potencia de corte forme una meseta de potencia de corte perceptible por el usuario durante la operación. La meseta de potencia de corte se extiende a lo largo de un margen de la fuerza de avance con una potencia de corte que oscile entre aproximadamente constante y ligeramente variable.

De acuerdo con un perfeccionamiento está previsto que la sección de curva retroceda en el caso de una fuerza de avance creciente, siendo conveniente que la sección de curva regresiva presente aproximadamente la misma pendiente que el ramal de la curva de potencia de corte que asciende hacia la meseta de potencia de corte.

Ventajosamente, la meseta de potencia de corte está configurada con poca pendiente, siendo esta pendiente preferentemente descendente en caso de una fuerza de avance creciente. Un usuario diestro podrá encontrar fácilmente durante el corte un punto de funcionamiento en la meseta de potencia de corte, ya que una fuerza de avance mayor conduce a una caída significativa de la potencia de corte. Consecuentemente, el usuario reducirá de nuevo la fuerza de avance para que el punto de funcionamiento se desplace, sobre la meseta de potencia de corte, hasta una potencia máxima en la zona del comienzo de la meseta de potencia de corte, en la transición a la curva de potencia de corte no modificada. Si el usuario sigue aumentando la fuerza de avance a pesar de la ligera disminución de la potencia de corte, el punto de funcionamiento se desplaza al final de la meseta de potencia de corte, bajando por la sección de curva descendente, o pasa a la sección de curva regresiva de la curva de potencia ajustada, con lo que se produce una pérdida significativa de potencia de corte de la máquina que conduce a una reacción correspondiente del usuario. Convenientemente, la sección de curva regresiva tiene aproximadamente la misma pendiente que el ramal de la curva de potencia no modificada, que asciende a la meseta de potencia de corte. El usuario lleva el punto de funcionamiento de vuelta a la meseta de potencia de corte de la curva de corte, reduciendo la fuerza de avance, pudiendo trasladarlo en todo momento a uno u otro extremo de la meseta de potencia de corte mediante el control de la fuerza de avance. Mediante la curva característica de control predeterminada de la unidad de control, el usuario mantendrá fácilmente un funcionamiento de la herramienta de trabajo en la zona de la meseta de potencia de corte que conduce a una potencia de corte óptima.

Un margen de velocidades de rotación predeterminado del área de trabajo de una herramienta oscila entre 500 y 2.000 revoluciones/minuto, siendo preferentemente de alrededor de 1000 revoluciones/minuto, y una sección de curva característica unida al extremo superior del margen de velocidades de rotación predeterminado desciende bruscamente a cero en un margen estrecho de velocidades de rotación de unos cientos de revoluciones/minuto. Preferentemente, el intervalo estrecho de velocidades de rotación abarca aproximadamente 200 revoluciones/minuto. Durante el comienzo del corte con velocidad de rotación máxima, la pendiente de la sección de curva característica produce rápidamente un par alto y, en consecuencia, una potencia de corte alta, lo que permite llegar con rapidez y seguridad a un punto de funcionamiento en la zona de la meseta de potencia de corte. La velocidad de rotación de salida de la herramienta puede ser la velocidad de rotación de un electromotor que accione directamente la herramienta o también la velocidad de rotación de un árbol de salida de una transmisión que accione la herramienta de forma adaptada.

Puede resultar conveniente configurar la curva característica de control en el extremo superior del margen de velocidades de rotación predeterminado, de tal modo que la curva de par se extienda a lo largo de una sección parcial sobre la curva característica específica del motor. La curva característica de control presenta en la zona del extremo superior del margen de velocidades de rotación predeterminado, en la transición a una sección de curva con pendiente negativa, un pico que identifica un punto de funcionamiento óptimo de potencia máxima.

Además, el funcionamiento de la herramienta de trabajo con un punto de funcionamiento en la zona de la meseta de potencia de corte garantiza que la velocidad de rotación del motor de accionamiento esté siempre dentro de un margen que asegure una refrigeración suficiente del motor de accionamiento. Por consiguiente, el usuario no solo maneja la herramienta de trabajo en una zona de potencia de corte óptima, sino también en una zona de funcionamiento equilibrada térmicamente, cerca del límite de potencia térmica continua, lo que excluye la posibilidad de un deterioro térmico de la unidad de accionamiento eléctrico, incluso en caso de un funcionamiento continuo. Ventajosamente, la potencia eléctrica de entrada consumida por el motor de accionamiento, en el funcionamiento continuo, está ajustada aproximadamente un 25% por encima de la potencia de entrada determinada por el límite de potencia térmica continua.

Ventajosamente, el rendimiento eléctrico del motor de accionamiento está ajustado en el área de trabajo de tal modo que sea superior al 75% del rendimiento máximo del electromotor.

Otras características de la invención se desprenden del resto de reivindicaciones, de la descripción y de los dibujos, en los que está representado un ejemplo de realización de la invención... [Seguir leyendo]

1. Herramienta manual de trabajo con un motor de accionamiento eléctrico (1) , en particular sierra de cadena eléctrica (101) o tronzador, en el que el motor de accionamiento eléctrico (2) presenta una curva característica del motor (3) de la corriente de motor consumida (I) en función de la velocidad de rotación (n) del motor (2) , y con una unidad de control (4) , a través de la cual se controla la energía eléctrica suministrada al motor de accionamiento eléctrico (2) , limitando la unidad de control (4) , por debajo de una velocidad de rotación de acción (nE) la corriente (I) que fluye a través del motor de accionamiento eléctrico (2) a valores situados por debajo de la curva característica de motor (3) ,

caracterizada porque una curva característica de control predeterminada (10) de la potencia eléctrica de entrada (PM) está configurada para que, en una curva de potencia (20) de la potencia de corte (PS) de una herramienta (8) está configurada una meseta de potencia de corte (21) a través de la fuerza de avance (F) , se forme meseta de potencia de corte (21) cuyo extremo superior derecho (22) , con una fuerza de avance (F) creciente, se prolonga en una sección de curva descendiente (20d, 20e) .

2. Herramienta de trabajo según la reivindicación 1,

caracterizada porque la sección de curva descendente (20d) retrocede cuando la fuerza de avance (F) aumenta.

3. Herramienta de trabajo según la reivindicación 2,

caracterizada porque la sección de curva regresiva (20d) presenta una pendiente (24) aproximadamente igual que la del ramal (20a) de la curva de potencia de corte (20) que asciende hacia la meseta de potencia de corte (21) .

4. Herramienta de trabajo según la reivindicación 1, caracterizada porque la meseta de potencia de corte (21) está configurada con poca pendiente (23) .

5. Herramienta de trabajo según la reivindicación 1,

caracterizada porque la meseta de potencia de corte (21) está configurada con pendiente negativa (23) en caso de una fuerza de avance (F) creciente.

6. Herramienta de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizada porque, en un área de trabajo, una velocidad de rotación inicial de la herramienta (8) oscila entre aproximadamente 500 y 2.000 revoluciones/minuto, preferentemente alrededor de 1000 revoluciones/minuto.

7. Herramienta de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizada porque la curva característica de control (10) incluye una sección de curva característica (10a) en la que la velocidad de rotación (n) tiende a caer a cero en un margen estrecho de velocidad de rotación (nHn2) de solo unos cientos de revoluciones/minuto, preferentemente 200 revoluciones/minuto.

8. Herramienta de trabajo según la reivindicación 7,

caracterizada porque la curva característica de control (10) incluye una sección de curva característica (10b) con una pendiente tal que la curva de par (11) se extiende con una sección de curva (11b) sobre la curva característica de motor (3) , presentando la transición entre la curva característica de control (10) y una sección de curva descendente un pico (66) de potencia máxima, preferentemente en la zona del extremo superior derecho del margen de velocidad de rotación predeterminado (in) .

9. Herramienta de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizada porque la potencia eléctrica de entrada (P) del motor de accionamiento (2) está ajustada dentro del margen de velocidad de rotación predeterminado (in) , cerca de un límite de potencia térmica continua (44) .

10. Herramienta de trabajo según la reivindicación 9,

caracterizada porque la potencia eléctrica de entrada (PM) , que consume el motor de accionamiento (2) en funcionamiento continuo, está ajustada, aproximadamente un 25% por encima de la potencia de entrada determinada por el límite de potencia térmica continua (44) .

11. Herramienta de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 10,

caracterizada porque el rendimiento eléctrico (T) del motor de accionamiento (2) es en el área de trabajo (A) , superior al 75% del rendimiento máximo (Tmáx) .

12. Herramienta de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 11,

caracterizada porque la potencia media (PR) fluctúa dentro de un margen de ± 15%, preferentemente en un margen de menos del ± 10%.