CH650718A5

CH650718A5 - Elektrohandwerkzeug.

Info

Publication number: CH650718A5
Application number: CH4273/80A
Authority: CH
Inventors: Hans Gerber; Markus Reber
Original assignee: Scintilla Ag
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1985-08-15
Also published as: IT8022896A0; GB2054269B; IT1131369B; DE2926111C2; ES492902A0; GB2054269A; DE2926111A1; ES8103518A1; US4689534A; FR2460563A1; FR2460563B1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Elektrohandwerkzeug, nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten Elektrowerkzeugen dieser Art sind die Vorwahl- und Einstellschalter am Gehäuse als Drehknöpfe oder Schwenkhebelschalter ausgebildet. Dabei besteht eine zunehmende Tendenz, dem Benutzer immer mehr Einstellmöglichkeiten für den Betriebszustand des Elektromotors, wie Drehzahl, Drehrichtung usw. an die Hand zu geben, damit dieser das Elektrowerkzeug an die jeweiligen Einsatzbedingungen optimal anpassen und damit das Elektrowerkzeug besser ausnützen kann. Solche Einstellmöglichkeiten verbessern erheblich das Arbeitsergebnis und die Qualität der mit einem solchen Elektrohandwerkzeug bearbeiteten Werkstücke. Diese Vielfalt der. Einstellmöglichkeiten in Verbindung mit der hierzu erforderlichen Vielzahl von Schaltern irritiert aber häufig den Benutzer und führt genau zu dem Gegenteil dessen, was damit bezweckt ist,

denn durch falsche Einstellungen und fehlende Möglichkeit, alle Einstellungen schnell und auch während des Arbeitsvorganges zu überprüfen, passieren häufig Pannen, die den Benutzer und auch das Elektrohandwerkzeug in seiner Funktion gefährden und zu einer Verschlechterung des Arbeitsergebnisses führen. Häufig Fehleinstellungen oder Irrtümer des Benutzers über einen vorgegebenen Betriebszustand des Elektromotors führen dann in der Folge dazu, dass der Benutzer von den angebotenen Einstellmöglichkeiten überhaupt keinen nennenswerten Gebrauch macht.

Das erfindungsgemässe Elektrohandwerkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil eines wesentlich verbesserten Bedienungskomforts und einer grösseren Sicherheit sowohl für den Benutzer als auch für das Elektrohandwerkzeug. Durch Zusammenfassung aller Schalter in einem übersichtlichen Tastenfeld kann der Benutzer nicht nur mühelos die für den Arbeitsvorgang jeweils optimalen Einstellungen des Elektrohandwerkzeugs bzw. dessen Elektromotors vornehmen, ohne das gesamte Elektrohandwerkzeug nach irgendwelchen Schaltern und Markierungen absuchen zu müssen, sondern auch die eingestellten bzw. vorgewählten Be-triebszustände des Elektromotors des Elektrowerkzeugs mit einem einzigen Blick — auch während des eigentlichen Arbeitsvorgangs — erfassen. Mit dem in die Hand nehmen und Ansetzen des Elektrohandwerkzeugs zur Durchführung eines Arbeitsvorganges ist der Benutzer gleichzeitig über den zu erwartenden Betriebszustand des Elektrohandwerkzeugs bzw. dessen Motors informiert. Es kann also z.B. nicht passieren, dass der Benutzer mit einer kleinen Drehzahl zu bohren beabsichtigt und bei Durchführung des Bohrvorgangs plötzlich eine sehr grosse Drehzahl auftritt, was zur Beschädigung des Elektrowerkzeugs oder des zu bearbei5

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tenden Werkstücks führen kann. Dies trägt auch gleichzeitig zur Sicherheit des Benutzers bei, denn z.B. ein Irrtum über die Drehrichtung des Motors kann, z.B. bei Verwendung einer Heimwerker-Kombinationsmaschine als Fräsoder Sägemaschine, eine erhebliche Gefährdung des Benutzers bedeuten. Bei dem erfindungsgemässen Elektrohandwerkzeug wird also eine durchschlagende Verbesserung der Handhabung bei der Einstellung bzw. Vorwahl von gewünschten Betriebszuständen des Elektrohandwerkzeugs erzielt sowie ein wesentlicher Beitrag zur Sicherheit des Benutzers und zum Schutz des Elektrohandwerkzeugs geleistet.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Elektrohandwerkzeugs möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Handbohrmaschine,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltungsanordnung von Tastenfeld, Elektromotor und Steuer- und Schaltwerk für den Elektromotor der Handbohrmaschine in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt einer Taste des Tastenfelds gemäss Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1 einer Gehäusewand der Handbohrmaschine.

Die in Fig. 1 als Beispiel eines Elektrohandwerkzeugs dargestellte Handbohrmaschine weist einen in Fig. 2 schematisch angedeuteten Elektromotor 10, vorzugsweise einen Universalmotor, auf, der in bekannter Weise zusammen mit einem nicht dargestellten Übersetzungsgetriebe eine Bohrspindel 11 mit einem Spannfutter 12 zur Aufnahme eines Bohrers antreibt. Elektromotor 10 und Übersetzungsgetriebe sind von einem Gehäuse 13 umschlossen, das an der Unterseite einen pistolenartigen Handgriff 14 trägt. Zur Erleichterung des Bohrvorgangs kann — wie in Fig. 1 dargestellt— am Gehäuse 13 nahe der Austrittsstelle der Bohrspindel 11 noch ein weiterer Handgriff 15 festgeklemmt sein.

Die Handbohrmaschine weist mehrere Schalter zur Vorwahl und/oder direkten oder indirekten Einstellung des Betriebszustandes auf, wie einen Drehzahlvorwahlschalter 16, einen Drehrichtungswählschalter 17, einen Hauptstromschalter 18, einen Drehmomentvorwahlschalter 19 und einen Gangumschalter 20. Alle Vorwahl- und Einstellschalter 16 bis 20 weisen Durcktasten 21 auf, die neben- und/oder hintereinander gereiht zu einem Tastenfeld 22 zusammenge-fasst sind. Das Tastenfeld 22 ist im Bereich einer Gehäusefläche 23 angeordnet, die vorzugsweise auf der vom Handgriff 14 abgekehrten Seite des Gehäuses 13 liegt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist in der Gehäusefläche 23 eine Aufnahmevertiefung 24 vorgesehen, in welche das als selbständige Baueinheit ausgeführte Tastenfeld 22 eingesetzt werden kann. Die einzelnen Drucktasten 21 des Tastenfelds 22 sind dabei in einer Platine 25 gehalten, die von der Aufnahmevertiefung 24 in der Gehäusefläche 23 vorzugsweise formschlüssig aufgenommen wird. Die Gehäusewand des Gehäuses 13 weist im Bereich der Aufnahmevertiefung 24 einen Durchbruch 26 auf, durch welchen hindurch die einzelnen Drucktasten 21 elektrisch mit einem im Gehäuseinneren der Handbohrmaschine angeordneten Schalt- und Steuerwerk 27 oder mit diversen Relais verbunden sind.

Wie in Fig. 3 schematisch angedeutet ist, weist jede Drucktate 21 einen elektrischen Kontakt 28 auf, der durch Niederdrücken der Drucktaste 21 entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 29 geschlossen werden kann. Mit Betätigen der Drucktaste 21 wird ein im Innern der hohl ausgebildeten Drucktaste 21 angeordnetes Beleuchtungselement in Form einer Leuchtdiode 30 eingeschaltet. Diese Leuchtdiode 30 bleibt auch eingeschaltet, nachdem die Drucktaste 21 wieder losgelassen worden ist und signalisiert somit dem Benutzer gleichzeitig den zu erwartenden Betriebszustand der Handbohrmaschine.

Der den Eelektromotor 10 ein- bzw. ausschaltende Hauptstromschalter 18 weist zwei Drucktasten 211 und 212 auf. Mittels der Drucktasten 211 kann die Einschaltung des Elektromotors 10 und mittels der Drucktaste 212 dessen Ausschaltung bewirkt werden.

Der Drehzahlvorwahlschalter 16 weist eine im Tastenfeld 22 angeordnete Tastatur 31 mit insgesamt elf Drucktasten 21 auf. Zehn der Drucktasten, in Fig. 2 mit 213 bezeichnet, sind mit je einer der Ziffern 0-9 gekeimzeichnet. Die elfte Drucktaste 21 ist eine sogenannte Drehzahlwahltaste 214 und mit «n» gekennzeichnet. Die zehn Drucktasten 213 und die Drucktaste 214 sind mit dem vorzugsweise als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 elektrisch verbunden, und zwar derart, dass nach Betätigen der Drehzahlwahltaste 214 durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten 213 die gewünschte Drehzahl vorgewählt werden kann. Will man beispielsweise die Drehzahl n = 1500 vorwählen, so ist zunächst die Drehzahlwahltaste 214 und danach die Drucktaste 213 mit der Bezifferung «1» dann die Drucktaste 213 mit der Bezifferung «5» und dann zweimal die Drucktaste 213 mit der Bezifferung «0» zu betätigen.

Der Drehzahlvorwahlschalter 16 weist weiterhin noch zwei Drucktasten 215 auf, die ebenfalls mit dem Schalt-und Steuerwerk 27 verbunden sind. Mittels der beiden Drucktasten 215 kann eine bestimmte, feste Drehzahl vorgewählt werden, die dann von dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 eingestellt wird. Bei Drücken der mit der Bezifferung «1500» versehenen Drucktaste 215 wird beispielsweise die Drehzahl n = 1500 eingestellt.

Der Drehzahlvorwahlschalter 16 kann ausserdem noch zwei im Tastenfeld 22 angeordnete weitere Drucktasten 216 aufweisen, die ebenfalls mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 elektrisch verbunden sind. Mit Betätigen der beiden Drucktasten 216 wird das Schalt- und Steuerwerk 27 veranlasst, die Drehzahl des Elektromotors 10 kontinuierlich zu ver-grössern bzw. zu verkleinern.

Der Drehmomentvorwahlschalter 19 weist ebenfalls eine Tastatur 32 mit insgesamt elf Drucktasten 21 auf. Zehn der Drucktasten tragen je eine der Ziffern 0-9 und sind in Fig. 2 mit 213 bezeichnet. Die elfte Drucktaste 21, in Fig. 2 mit 217 bezeichnet, ist eine Drehmomentwahltaste. Die Drehmomentwahltaste 217 und die weiteren zehn Drucktasten 213 sind wiederum mit dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 verbunden, und zwar derart, dass nach Betätigen der Drehmomentwahltaste 217 durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten 213 das gewünschte Drehmoment eingestellt wird, auf das das Schalt- und Steuerwerk 27 den Elektromotor 10 bei vorgegebener Drehzahl begrenzt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Tastatur 31 und 32 bis auf die beiden Drucktasten 214 und 217 identisch, d.h., die zehn Drucktasten 213, die jeweils eine Ziffer 0-9 tragen, sind nur einmal vorhanden und werden durch Betätigen der Drehzahlwahltaste 214 bzw. der Drehmomentwahltaste 217 einmal dem Drehzahlvorwahlschalter 16 und zum andern dem Dreh-momentvorwah Ischalter 19 zugeordnet.

Der Drehrichtungswählschalter 17 weist zwei, ebenfalls im Tastenfeld 22 angeordnete Drucktasten 218 auf, und zwar

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jeweils eine Drucktaste 218 für Rechts- und für Linkslauf. Die beiden Drucktasten können, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einem oder mehreren Relais 33 elektrisch verbunden sein, die die Umschaltung des Elektromotors 10 vornehmen. Es ist jedoch auch möglich, die Relais 33 über das Schalt- und Steuerwerk 27 zu steuern, so dass in diesem Fall die beiden Drucktasten 218 mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 verbunden sind.

Der Gangumschalter 20 bewirkt eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Übersetzungsgetriebe. Hierzu weist er eine der vorgesehenen Anzahl von möglichen Übersetzungsverhältnissen oder Gängen entsprechende Anzahl von im Tastenfeld 22 angeordneten Drucktasten 219 auf. Im vorliegenden Fall weist die Handbohrmaschine zwei Gangzahlen auf, und im Tastenfeld sind entsprechend zwei Drucktasten 219 angeordnet. Auch diese Drucktasten 219 sind über ihre elektrischen Kontakte 28 mit einem elektromagnetischen Relais 34 verbunden. Das elektromagnetische Relais bewirkt bei Impulserregung über eine der Drucktasten 219 eine entsprechende mechanische Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Übersetzungsgetriebe. Ebenso ist es möglich, die Drucktasten 219 unmittelbar mechanisch auf das Übersetzungsgetriebe einwirken zu lassen, um so eine direkte Änderung zu erreichen. Auch ist es denkbar, die Umschaltung des Übersetzungsgetriebes über das Schalt-und Steuerwerk 27 zu steuern, so dass durch Betätigen der Drucktasten 219 ein entsprechender Steuerbefehl in dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 ausgelöst wird.

Der Vollständigkeit halber ist in dem Blockschaltbild der Fig. 2 noch die zwischen Schalt- und Steuerwerk 27

und dem Elektromotor 10 erforderliche Leistungselektronik 35, sowie eine mit dem Elektrohandwerkzeug verbindbare Wechselspannungsquelle 36 angedeutet. Wird in der Handbohrmaschine noch eine die Drehzahl des Elektromotors 10 5 bei unterschiedlicher Belastung konstant haltende Drehzahl-Regeleinrichtung vorgesehen, so ist mit dem Motor noch ein Tachogenerator 37 gekoppelt, dessen Ausgangsspannung den Ist-Wert der Drehzahl charakterisiert und als Ist-Wert dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuer-10 werk 27 eingegeben wird.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel einer Handbohrmaschine beschränkt, sondern kann bei allen Elektrohandwerkzeugen, wie Fräsoder Sägemaschinen oder allgemein Heimwerker-Kombina-15 tionsmaschinen angewendet werden. Auch können noch weitere Schalter zum Vorwählen oder Einstellen des Betriebszustandes des Elektromotors 10 vorgesehen werden. So ist z.B. in Fig. 2 im Tastenfeld noch eine Drucktaste 220 angeordnet, deren elektrischer Kontakt mit dem Schalt- und 20 Steuerwerk 27 elektrisch verbunden ist. Wird die Drucktaste 220 gedrückt, so läuft der Elektromotor sanft auf die vorgewählte Drehzahl hoch. Ebenso kann eine weitere, ebenfalls mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 verbundene Drucktaste 221 im Tastenfeld 22 vorgesehen werden, die beispiels-25 weise eine Wiedereinschaltung des Elektromotors 10 ermöglicht, falls dieser durch eine entsprechende Vorrichtung bei Überschreiten des vorgewählten Drehmoments abgeschaltet worden ist. Mitunter kann es sich als vorteilhaft erweisen, den Hauptstromschalter 18 nicht im Tastenfed 22 an-30 zuordnen, sondern, wie bekannt, als einen im Handgriff 14 angeordneten Drücker 38 auszubilden.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Elektrohandwerkeug, mit einem Elektromotor, einem Gehäuse und mehreren daran angeordneten Schaltern zur Vorwahl und/oder Einstellung von Betriebszuständen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwahl- und/oder Einstellschalter (16-20) Drucktasten (21) aufweisen, dass die Drucktasten (21) neben- und/oder hintereinander gereiht zu einem Tastenfeld (22) zusammengefasst sind und dass das Tastenfeld (22) im Bereich einer Gehäusefläche (23) angeordnet ist, die auf der vom Handgriff (14) abgekehrten Seite des Gehäuses (13) liegt.

2. Elektrohandwerkzeug nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktasten (21) jeweils ein mit Betätigen der zugeordneten Drucktaste (21) einschaltbares Beleuchtungselement (30) aufweisen.

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PATENTANSPRÜCHE

3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehzahlvorwahlschalter (16) eine Tastatur (31) mit elf Drucktasten (21) aufweist, von welchen zehn Drucktasten (213) mit je einer der Ziffern «0» bis «9» gekennzeichnet sind und eine Drucktaste (21) eine Drehzahlwahltaste (214) bildet, und dass die Drucktasten (213, 214) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch derart verbunden sind, dass nach Betätigen der Drehzahlwahltaste (214) durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten (213) die gewünschte Drehzahl vorgewählt werden kann.

3. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, mit einem den Elektromotor ein- bzw. ausschaltenden Hauptstromschalter, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptstromschalter (18) zwei im Tastenfeld liegende Durcktasten (211, 212) aufweist, von denen die eine die Ein- und die andere die Aus-Schaltung bewirken kann.

4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehzahlvorwahlschalter (16) mindestens eine Drucktaste (215) aufweist, mittels welcher eine bestimmte, feste Drehzahl vorgewählt werden kann, und dass die Drucktaste (215) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch verbunden ist.

5. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis

6. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahlvorwahlschalter (16) zwei weitere Drucktasten (216) aufweist, mittels welcher die Drehzahl kontinuierlich vergrössert bzw. verkleinert werden kann, und dass die weiteren Drucktasten (216) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch verbunden sind.

7. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmomentvorwahlschalter (19) vorgesehen ist, der eine Tastatur (32) mit elf Drucktasten (21) aufweist, von welchen zehn Drucktasten (213) mit je einer der Ziffern «0» bis «9» gekennzeichnet sind und eine Drucktaste (21) eine Drehmomentwahltaste (217) bildet, und dass die Drucktasten (213, 217) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch derart verbunden sind, dass nach Betätigen der Drehmomentwahltaste (217) durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten (213) das gewünschte Drehmoment vorgewählt werden kann, auf welches der Elektromotor (10) bei vorgegebener Drehzahl begrenzt wird.

8. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zehn Drucktasten (213) in der Tastatur (31 bzw. 32) von Drehzahlvorwahlschalter (16) und Drehmomentvorwahlschalter (19) beiden zugehörig sind und jeweils durch die Wahltasten (214, 217) dem Drehzahl- bzw. Drehmomentvorwahlschalter (16, 19) zugeordnet werden.

9. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehrichtungswahlschal-

ter (17) zwei im Tastenfed (22) liegende Drucktasten (218) für Rechts- und Linkslauf Vorwahl des Elektromotors (10) aufweist und dass die Drucktasten (218) mit mindestens einem elektrischen Relais (33) mittelbar oder unmittelbar verbunden sind.

10. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gangumschalter (20) zur mechanischen Änderung des Übersetzungsverhältnisses eines dem Elektromotor (10) zugeordneten Getriebes vorgesehen ist, der eine der Anzahl der einstellbaren Übersetzungsverhältnisse oder Gänge entsprechende Anzahl von im Tastenfeld (22) liegenden Drucktasten (219) aufweist, die mit einem Relais (34) elektrisch verbunden oder mechanisch direkt mit dem Übersetzungsgetriebe gekoppelt sind.