CN100541957C - 监控装置、电动工具机、电源装置及所属运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于电动工具机的监控装置，尤其用于蓄电池驱动的机器中的温度监控，具有一个开关元件(12)，用于将用电器(14)与电源装置(10)断开。本发明提出：设有第一传感器(16)，用于检测用电器(14)和/或电源装置(10)的第一工作参数(TMOTOR)，其中第一传感器(16)与一个显示单元和/或开关元件(12)的控制输入端相连接，用于根据第一工作参数(TMOTOR)控制开关过程。本发明还涉及具有这种监控装置的电动工具机及电源装置及相应的运行方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于电装置或电动工具机的监控装置，尤其用于蓄电池驱动的手持式工具机的温度监控，并且涉及具有这种监控装置的电动工具机及电源装置以及用于电装置的监控装置的运行方法。
背景技术
在当今的电动工具机、如手持式钻机及蓄电池式拧螺丝机中，工作温度未被监测，从下面两个方面来看是有问题的。
一方面，超过装置规定的最大温度时会导致电动工具机的损坏或用作电源的蓄电池的损坏，这尤其对相关的操作者在电动工具机的强机械负荷时必需注意。
另一方面，当蓄电池在很低温度下放电时将使蓄电池的寿命显著地降低。尤其电动工具机在冷环境中长时间放置后，在使用工具机前应首先尽可能使蓄电池加热到工作温度。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于蓄电池驱动的手持式工具机的温度监控的监控装置，具有至少一个用于将用电器与一个电源装置断开的开关元件，其中，设有第一传感器，用于检测用电器的第一温度，并且第一传感器与开关元件的控制输入端和一个显示单元中的至少一个相连接，用于根据第一温度控制开关过程，其中，该显示单元是一个光和/或声显示单元，其中：除第一传感器外还设有第二传感器，它用于检测第二温度，其中两个传感器在输出侧与开关元件的控制输入端相连接，以便根据第一温度及第二温度控制开关过程。
按照本发明，还提出了用于蓄电池驱动的手持式工具机的监控装置的运行方法，包括以下步骤：检测电装置中用电器的第一温度和电源装置的第二温度，将第一温度和第二温度中的至少一个温度与一个预定最大值和一个预定最小值中的至少一个相比较，在以下情况的至少一项中：当超过第一温度和第二温度中至少一个的最大值时，和当小于第一温度和第二温度中至少一个的最小值时，进行以下步骤中的至少一项：用光和/或声显示代表比较结果的信号，以及将用电器与电源装置断开。
因此本发明涉及用于电动工具机的监控装置，它用一个传感器检测电动工具机的工作参数及根据所检测的工作参数控制一个开关元件，后者将用电器与电源装置断开或与它连接。
开关元件的与参数相关地控制可有选择直接地或通过中间连接一个求值单元来实现，该求值单元例如还考虑其它参数。
替换地或附加地，用于待检测工作参数的传感器也可控制一个显示单元，它对使用者定量或定性地显示所检测的工作参数值，其中在本发明的范围上该显示单元可输出一个声音信号和/或光信号。
该显示单元例如可由一个报警蜂鸣器组成，当所检测的工作参数超过或低于预定边界值时它输出一个声音报警信号。
但也可以，该显示单元由一个信号灯组成，当所检测的工作参数超过或低于预定边界值时它将发光。
此外该显示单元也可定量地显示所检测的工作参数值，其方式是使用一个刻度仪表或一个数字显示单元。
在本发明的一个优选实施形式中，所监控的工作参数是电动工具机的温度或用作电源的蓄电池的温度。但本发明在监控的工作参数方面不局限于温度。在本发明的范围中还可检测另外的工作参数，例如电流消耗、供电电压或由电动工具机吸取的电功率。
此外应注意，传感器可直接或间接地测量待监控的工作参数。例如工作温度可通过温度计直接地检测或通过一个与温度相关的电阻的测量间接地检测。
在本发明的一个变型中设有两个传感器，其中一个传感器检测电动工具机的用电器的一个工作参数，而另一传感器测量所属电源装置的一个工作参数。使用两个传感器是有利的，因为一方面电动工具机中的用电器及另一方面电源装置在负载情况下发热的强度不同。因此最好一个传感器测量电动工具机中的电动机的工作温度，而另一传感器检测蓄电池的工作温度。然后根据两个工作温度进行对电动工具机的关断，其中对于两个工作参数可确定不同的边界值，这些边界值一方面考虑电源装置的热负荷能力，另一方面考虑用电器的热负荷能力。
此外也可使用多于两个的传感器，它们测量电动工具机中的不同工作参数或设置于电动工具机中的不同位置。
最好设有一个比较单元，它将由传感器检测的工作参数与一个预定最小值和/或一个预定最大值相比较，及相应地控制开关元件。
通常当被监控的工作参数超过预定最大值时执行一次关断，以便避免电动工具机或所属电源装置的损坏。最好当被监控的工作参数小于预定最小值时电动工具机也自动地被关断，因为很冷的蓄电池的放电将缩短蓄电池的寿命。
在上述具有多个传感器的方案中对于每个传感器可设置一个比较单元，以便对各个传感器的输出信号单独地估值。例如可以这样：一个比较单元将电动工具机的电动机的工作温度与一个预定最大值和/或一个预定最小值相比较，而另一个比较单元将所属电源装置的工作温度与一个预定最小值和/或一个预定最大值相比较。在此情况下这两个比较单元的最小值或最大值可不同，以便可以考虑电动工具机及电源装置不同的热负荷能力。
电动工具机本身的关断是通过可控的开关元件来实现的，它例如是一个继电器，一个大功率晶体管，或一个双金属片开关。
此外，本发明还涉及具有这种监控装置的电动工具机。根据本发明的监控装置也可使用在其它传统的电动工具机中及例如监控其工作温度。
但也可替换地，使根据本发明的监控装置组合在一个电源装置、如蓄电池组中及监控它的工作温度。
此外，本发明还涉及一个相应的运行方法，它已在上面被描述了。
另外应指出，根据本发明的监控装置的各个部件几乎可任意地分布在电装置及电源装置(例如蓄电池组)中。因此可将开关元件例如选择地设置在电装置或电源装置中。类似地，传感器也可选择地设置在电装置或电源装置中。最后也可以，求值单元可选择地设置在电装置或电源装置中。在此情况下，在电装置或电源装置中可任意组合部件的布置。
此外，本发明并不局限于使根据本发明的监控装置的各个部件(开关元件，传感器，比较单元或求值单元)分布地设置在两个装置中。
手持式工具机例如可用蓄电池组供给电流，其中附加地安装了一个锥齿轮传动装置附件。在此情况下可以将温度传感器设置在锥齿轮传动装置附件中，而开关元件组合在蓄电池组中。
在本发明的范围中也可由三个、四个或多个单元配合作用，它们可单个或共同地体现根据本发明的监控装置，其中根据本发明的监控装置的各个部件可任意地分布在各个单元中。
附图说明
从以下的附图描述中可得到其它的优点。在附图中表示出本发明的实施例。附图及说明书组合地包括多个特征。技术人员可合乎目的地考察各单个特征及有意义地结合成其它的组合。
附图为：
图1：根据本发明的监控装置的电路框图，及
图2：图1中所示监控装置的运行方法的流程图。
具体实施方式
图1表示用于一个手持式工具机温度监控的实施例，其中它例如可涉及一个蓄电池驱动的手持式钻机。
这里电源通过一个蓄电池组10来实现，该蓄电池组通过一个可控开关元件12与电动机14相连接，后者驱动手持式工具机。此外，该手持式工具机具有一个电子控制部分及一些操作部件，但为了简明起见对它们不再描述。
为了测量电动机14的工作温度，该手持式工具机具有一个温度传感器16，它在输出侧发出一个相应的温度信号TMOTOR。
温度传感器16在输出侧与一个比较单元18相连接，该比较单元将电动机14的当前工作温度与一个预定的最小值TMIN1及一个预定的最大值TMAX1相比较。当低于最小值TMIN1或者当超过最大值TMAX1时该比较单元18输出一个逻辑高电平的控制信号，否则该比较单元18输出逻辑低电平。
此外，该监控装置具有一个温度传感器20，它测量蓄电池组10的工作温度及在输出侧发出一个相应的温度信号TAKKU。
该温度信号TAKKU也输送到一个比较单元22，该比较单元将测量的工作温度与一个预定的最小值TMIN2及一个预定的最大值TMAX2相比较。当低于最小值TMIN2或者当超过最大值TMAX2时该比较单元22输出一个逻辑高电平的控制信号，否则该比较单元22输出逻辑低电平的控制信号。
这两个比较单元18，22在输出侧与一个或门24相连接，后者控制开关元件12的控制输入端及由此对电动机14进行开或关操作。
此外该或门24还与一个显示单元26相连接，该显示单元由一个信号灯组成。在离开允许的温度范围时该显示单元26的信号灯发光，由此使用者可识别，该自动关断不是基于故障，而是由于过热或温度过低引起的。
以下将参照图2上所示的流程图来描述根据本发明的运行方法。
其中在一个闭合的环中测量电动机14的工作温度TMOTOR及接着由比较单元18将其与预定最小值TMIN1相比较及与预定最大值TMAX1相比较。在离开预定温度范围的情况下该比较单元18接着通过或门24这样控制开关元件12，即将电动机14关断。
否则将由温度传感器20测量蓄电池组10的工作温度及由比较单元22与预定边界值TMIN2及TMAX2相比较。在离开允许温度范围的情况下该比较单元22接着同样这样控制开关元件12，即将电动机14关断。
如果相反地，无论电动机14的工作温度还是蓄电池组10的工作温度均在允许温度范围内时，或门24的输入端上总是低电平，则电动机将开通。
这里对于电动机14及蓄电池组10的预定温度边界值TMIN1，TMAX1，TMIN2及TMAX2是不同的并考虑到相应的热负载能力。
Claims (12)
1.一种用于蓄电池驱动的手持式工具机的温度监控的监控装置，具有至少一个用于将手持式工具机的用电器(14)与一个电源装置(10)断开的开关元件(12)，其中，设有第一传感器(16)，用于检测该用电器(14)的第一温度(TMOTOR)，并且第一传感器(16)与开关元件(12)的控制输入端和一个显示单元(26)中的至少一个相连接，用于根据第一温度(TMOTOR)控制开关过程，其中，该显示单元(26)是一个光和/或声显示单元(26)，其特征在于：除第一传感器(16)外还设有第二传感器(20)，它用于检测第二温度(TAKKU)，其中两个传感器(16，20)在输出侧与开关元件(12)的控制输入端相连接，以便根据第一温度(TMOTOR)及第二温度(TAKKU)控制开关过程。
2.根据权利要求1的监控装置，其特征在于：至少一个传感器(16，20)与一个比较单元(18，22)相连接，该比较单元将第一温度(TMOTOR)和第二温度(TAKKU)中的至少一个温度与一个预定最大值(TMAX1，TMAX2)和一个预定最小值(TMIN1，TMIN2)中的至少一个相比较，及根据该比较来控制开关元件(12)。
3.根据权利要求1或2的监控装置，其特征在于：开关元件(12)是一个继电器、一个大功率晶体管、一个三端双向可控硅开关或一个双金属片开关。
4.根据权利要求1或2的监控装置，其特征在于：该用电器(14)是一个电动机。
5.根据权利要求1或2的监控装置，其特征在于：电源装置(10)具有一个蓄电池。
6.根据权利要求1或2的监控装置，其特征在于：第一传感器(16)和第二传感器(20)中的至少一个被设置在该蓄电池驱动的手持式工具机中或被设置在电源装置(10)中。
7.根据权利要求1或2的监控装置，其特征在于：开关元件(12)被设置在该蓄电池驱动的手持式工具机中或被设置在电源装置(10)中。
8.根据权利要求2的监控装置，其特征在于：比较单元(18，22)被设置在该蓄电池驱动的手持式工具机中或被设置在电源装置(10)中。
9.一种手持式电动工具机，它具有根据权利要求1至8中任一项的监控装置。
10.一种电源装置，它具有根据权利要求1至8中任一项的监控装置。
11.用于蓄电池驱动的手持式工具机的监控装置的运行方法，包括以下步骤：
检测该手持式工具机中的一用电器(14)的第一温度(TMOTOR)和电源装置(10)的第二温度(TAKKU)，
将第一温度(TMOTOR)和第二温度(TAKKU)与一个预定最大值(TMAX1，TMAX2)和一个预定最小值(TMIN1，TMIN2)中的至少一个相比较，
在以下情况的至少一项中：
当超过第一温度(TMOTOR)和第二温度(TAKKU)中至少一个的最大值(TMAX1，TMAX2)时，和
当小于第一温度(TMOTOR)和第二温度(TAKKU)中至少一个的最小值(TMIN1，TMIN2)时，
进行以下步骤中的至少一项：
用光和/或声显示代表比较结果的信号，以及
将该用电器(14)与电源装置(10)断开。
12.根据权利要求11的运行方法，其特征在于：当所述最大值(TMAX1，TMAX2)又被低于或所述最小值(TMIN1，TMIN2)又被大于时，该用电器(14)与电源装置(10)重新接通。
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