CN102152283B - 蓄电池式手持工具机和运行蓄电池式手持工具机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有用于驱动刀具(120)的驱动电机(180)的蓄电池式手持工具机(100)，其中该驱动电机(180)被构造用于在接通该蓄电池式手持工具机(100)之后在负荷运行中和在无负荷运行中以一个预给定的运行转速驱动该刀具(180)，还设有控制单元(170)，其被构造用于将预给定的运行转速在无负荷运行中减小到一个预给定的静待转速。

Description

蓄电池式手持工具机和运行蓄电池式手持工具机的方法
技术领域
本发明涉及一种蓄电池式手持工具机，其具有用于驱动刀具的驱动电机，其中该驱动电机被构造用于在接通该蓄电池式手持工具机之后在负荷运行中和在无负荷运行中以预给定的运行转速驱动该刀具。
背景技术
由现有技术已公开了这类蓄电池式手持工具机，其中设有用于接通或关断该机器的接通/关断开关。在接通的工具机情况下，对应的驱动电机以基本恒定的运行转速运行，与该手持工具机是在无负荷运行中还是在负荷运行中运行无关。
此外该蓄电池式手持工具机可以具有一个转速控制。这允许使用者将运行转速在负荷运行中调节到适合的工作转速并在无负荷运行中调节到与工作转速相比被减小的空转转速。
现有技术的缺点是，在蓄电池式手持工具机以一个与运行状态无关的、基本恒定的运行转速运行时要由对应的蓄电池组提供比较大的电机电流，其导致蓄电池组的不希望的快速放电并因此减少该工具机的持续工作时间。即便在该蓄电池式手持工具机以减小的空载电压运行时，由对应的蓄电池组通常仍提供一个比较大的电机电流，其又导致蓄电池组的不希望的快速放电并因此限制该工具机的持续工作时间。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种具有减小电流消耗的新的蓄电池式手持工具机。
该问题通过一种具有用于驱动刀具的驱动电机的蓄电池式手持工具机解决。该驱动电机被构造用于在接通该蓄电池式手持工具机之后在负荷运行中及无负荷运行中以预给定的运行转速驱动该刀具。设有控制单元，其被构造用于将预给定的运行转速在无负荷运行中减小到一个预给定的静待转速(Ruhedrehzahl)。
因此，本发明允许提供一种蓄电池式手持工具机，其中通过使用成本低廉的控制单元能在无负荷运行中实现电流消耗的可靠减小并因此实现持续运行时间的有效延长。
该控制单元优选是被构造用于测量输送到驱动电机的电机电流并根据测得的电机电流确定该蓄电池式手持工具机是在无负荷运行中还是在负荷运行中运行。
因此以简单的方式和方法总可以确定该蓄电池式手持工具机的瞬时运行状态。
按照一种实施方式，该控制单元被构造用于最早在蓄电池式手持工具机的无负荷运行中经过预给定的持续时间之后才将预给定的运行转速减小到预给定的静待转速。
因此可以防止运行转速的不希望的且干扰性的减小。
该预给定的持续时间优选可从0.5s至2.5s的时间间隔中给定。
因此可以快速并简便地实现该运行转速的减小。
开头所述的问题也通过一种用于运行蓄电池式手持工具机的方法解决，该蓄电池式手持工具机具有用于驱动刀具的驱动电机，在接通该蓄电池式手持工具机之后该刀具在负荷运行中和在无负荷运行中被以一个预给定的驱动电机运行转速驱动。该预给定的运行转速在无负荷运行中被减小到预给定的静待转速。
因此本发明能以简单方法和方式实现该蓄电池式手持工具机在无负荷运行中电流消耗的减小并因此实现它的持续运行时间的有效延长。
如果蓄电池式手持工具机从无负荷运行过渡到负荷运行，则预给定的静待转速优选被提高到预给定的运行转速。
因此可以实现该蓄电池式手持工具机的安全且可靠的运行。
按照一种实施方式，最早在蓄电池式手持工具机的无负荷运行中经过一个预给定的持续时间后才将预给定的运行转速减小到预给定的静待转速。
因此可以防止该运行转速的不希望的且干扰性的减小。
该预给定的持续时间优选为至少0.5s和/或不大于2.5s。
因此可以实现该运行转速的快速且可靠的减小。
按照一种实施方式测量输送到驱动电机的电机电流。根据测得的电机电流确定该蓄电池式手持工具机是在无负荷运行中还是在负荷运行中运行。
因此本发明能简便且可靠地确定该蓄电池式手持工具机的瞬时运行状态。
该预给定的静待转速优选为不大于该预给定的运行转速的20％至40％。
因此可以在无负荷运行中实现运行转速的比较大的减小。
按照一种实施方式，该预给定的运行转速在负荷运行中通过一个工作转速实现并在无负荷运行中通过一个空转转速实现，其中该工作转速大于空转转速。该预给定的静待转速优选小于空转转速。
因此能以简单的方式和方法将运行转速的减小应用在蓄电池式手持工具机中，其中在无负荷运行中已经可调节相应的空转转速。
附图说明
在下面的说明书中借助在附图中示出的实施例详细地阐述本发明。其示出：
图1示出根据一种实施方式的蓄电池式手持工具机的示意视图，
图2示出在图1的蓄电池式手持工具机的运行中电机电流和相应的运行转速的测量曲线图，和
图3示出根据一种实施方式的用于运行图1的蓄电池式手持工具机的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出一个示例性的蓄电池式手持工具机100，其具有壳体105。按照一种实施方式，该蓄电池式手持工具机100为了与电网无关的电流供给可机械地和电地与蓄电池组190连接。该蓄电池组被以示意地配置在壳体105中并被固定，但也可以作为对其的选择方式被构造为可更换蓄电池组，其可以机械方式固定在壳体105中或可至少部分地推入到该壳体中。
在壳体105中设有由蓄电池组190提供电流的电驱动电机180和对应的控制单元170。驱动电机180可通过一个例如被构造为接通/关断-开关的手动开关195操作，即可接通和关断，并且可以是任意的电机类型，例如电子换向电机或直流电机。适宜的驱动电机的工作方式和结构已由现有技术充分公开，因此这里为了说明书的简洁取消了深入的说明。
驱动电机180被构造用于在通过接通/关断-开关195接通该蓄电池式手持工具机100之后不仅在负荷运行中、而且在无负荷运行中都以预给定的运行转速驱动分配给该蓄电池式手持工具机100的刀具120。此外，驱动电机180可以具有转速控制装置，其例如允许使用者在负荷运行中将运行转速调节到适宜的工作转速，而该蓄电池式手持工具机100在无负荷运行中以与该工作转速相比减小的、由转速控制装置预给定的空转转速被驱动。
按照一种实施方式，该控制单元170被构造用于检测该蓄电池式手持工具机100的无负荷运行或从负荷运行到无负荷运行的过渡并在无负荷运行中将预给定的运行转速或空转转速减小到预给定的静待转速。因此，该预给定的静待转速小于该预给定的运行转速或小于预给定的空转转速并且优选不大于该预给定的运行转速或空转转速的20％至40％。在此，该控制单元170最早在无负荷运行中经过预给定的持续时间之后将预给定的运行转速减小到预给定的静待转速，该持续时间优选不小于0.5s并不大于2.5s。此外，该控制单元170被构造用于检测负荷运行或从无负荷运行到负荷运行中的过渡并在负荷运行中将预给定的静待转速提高到预给定的运行转速。
为了能实现该无负荷运行或负荷运行的检测，该控制单元170被例如构造用于测量由蓄电池组190输送到驱动电机180的电机电流I并根据测得的电机电流I确定该蓄电池式手持工具机100是在无负荷运行中还是在负荷运行中运行。为此，该控制单元170可以具有专业人员公知的适宜的数字电子部件，因此这里为了说明书的简洁取消了深入的阐述。控制单元170的工作方式在图2和3中则被示例性地描述。
在图1中该蓄电池式手持工具机100作为例子被构造为蓄电池式磨削机。它具有一个设置在壳体105上的磨板122，在该磨板的底面上设有例如由多孔橡胶构成的磨块124，该模块用磨削纸(砂纸)126蒙盖。磨板122、磨块124和磨削纸126例如构成刀具120。壳体105在其外延结构上示意性地大致限制在该磨板122的基面132上。该磨削机100的位于壳体105内部的所有部件基本上设置在壳体105的基面142上方，例如控制单元170/驱动电机180和蓄电池组190。
但是要指出的是，本发明不限于蓄电池式磨削机，而是可被应用在各种各样的、特别是蓄电池驱动的电动工具上，其中驱动电机在机器的运行中以基本恒定的运行转速运行或者以适宜的工作转速或预给定的空转转速运行，例如在蓄电池式抛光机、蓄电池式切割装置等情况下。此外本发明也可应用在被设置用于电网运行的电动工具中。
图2示出在图1的蓄电池式手持工具机100的示例性运行中输送给图1的驱动电机180的电机电流210的测量曲线图200以及由该电机电流210分别产生的电机转速260的相关联的测量曲线图250。曲线图200具有一个表示电机电流210的相应绝对值的纵坐标202和一个表示时间的横坐标204。曲线图250具有一个表示电机转速260的相应绝对值的纵坐标252和一个表示时间的横坐标254。
在该测量曲线图200中该蓄电池式手持工具机100首先处在负荷运行中，因此一个第一电机电流220在驱动电机180中流动，直至时间点222时该负荷运行被结束，例如通过使蓄电池式手持工具机100从一个对应的工作表面上离开。该电机电流210因此减小并从一个时间点224起低于一个预给定的上阈值212，因此无负荷运行被检测到。然后在时间点227该电机电流210例如具有一个预给定的额定值214，其在无负荷运行中足够用于维持一个预给定的运行转速262。此时该驱动电机180示意性地被具有预给定的额定值214的电机电流210通电至时间点226。因此该驱动电机180在时间点226前与它的运行状态无关地以预给定的运行转速262转动。
从低于该预给定的上阈值212的时间点224至时间点226要经历一个持续时间225，该持续时间对应于一个预给定的最小持续时间Tmin，在经过该最小持续时间之后该电机转速260或者预给定的运行转速262在无负荷运行中被减小到一个预给定的静待转速264，例如通过降低该电机电流210到一个预给定的静待值(Ruhewert)218，示意性地从时间点228起以该静待值给驱动电机180提供电流。
在时间点232上重新在驱动电机180上施加一个负荷，例如通过将蓄电池式手持工具机100又施加到一个对应的工作面上，因此电机电流210如在测量曲线图200中所示那样升高，直至该电极电流在时间点234时超过一个下阈值216，从而一个新的负荷运行被检测到。因此电机转速260被从静待转速264又提高到该运行转速262，从而电机电流210升高到一个电流值230并且该驱动电机180从时间点236起又被以运行转速262驱动。
然后在时间点242时该新的负荷运行被示意性地结束，因此电机电流210又减小并从一个时间点244起低于该预给定的上阈值212，从而无负荷运行又被检测到。然后驱动电机180被以具有预给定额定值214的电机电流210供给电流直至时间点246，从时间点244起到时间点246要经历一个持续时间245。该持续时间例如小于预给定的最小持续时间Tmin，因此该电机转速260或预给定的运行转速262不被减小到预给定的静待转速264。然后在时间点246时又将一个负荷施加到驱动电机180上，使得电机电流210如在测量曲线200中所示那样升高到一个电流值270上并又超过该上阈值212，因此无负荷运行不再被检测到。
然后在时间点272该负荷运行再一次被结束，因此电机电流210重新下降并从时间点274起低于该预给定的上阈值212，从而无负荷运行重新被检测到。然后驱动电机180被以具有预给定的额定值214的电机电流210供给电流直至时间点276，从时间点274至时间点276要经历一个持续时间275，其例如同样对应于该预给定的最小持续时间Tmin，因此电机转速260或预给定的运行转速262重新被减小到预给定的静待转速264上，驱动电机180示意性地从时间点278起重新被以该静待转速驱动。但是直到时间点276(前)该驱动电机180都与它的运行状态无关地以预给定的运行转速262转动，正如曲线图250所示。
图3示出一种用于运行图1的蓄电池式手持工具机100的示例方法。该方法300按照一种实施方式则由图1的控制单元170来实施，该控制单元如对于图1所述地控制图1的驱动电机180。该方法300在步骤S310中开始通过图1的手动开关195接通该蓄电池式手持工具机100。
在步骤S320中该驱动电机180被以一个预给定的运行转速(例如图2的运行转速262)驱动。在步骤S330中确定该蓄电池式手持工具机100是在无负荷运行中还是负荷运行中运行。为此按照一种实施方式如以上对于图2所描述的那样测量输送到驱动电机180的电机电流，以便根据测得的电机电流确定相应的运行状态。如果在步骤S330中检测到负荷运行，则该方法300即返回到步骤S320。
如果在步骤S330中检测到该无负荷运行，则该方法300继续至步骤S340，其中测量一个持续时间，其表明该蓄电池式手持工具机100在无负荷运行中运行多长时间。然后在步骤S350中确定测得的持续时间是否大于或等于一个预给定的最小持续时间(例如图2中的Tmin)。如果是，则该方法300继续至步骤S360。否则该方法300返回至步骤S340。
在步骤S360中将预给定的运行转速减小到一个预给定的静待转速(例如图2的静待转速264)。然后在步骤S370中确定该蓄电池式手持工具机100是否仍在无负荷运行中运行。如果是，则该方法300返回至步骤S360。否则该方法300返回至步骤S320。

Claims (9)

1.用于运行蓄电池式手持工具机(100)的方法，该蓄电池式手持工具机具有用于驱动刀具(120)的驱动电机(180)，在接通该蓄电池式手持工具机(100)之后该刀具在负荷运行中和在无负荷运行中以驱动电机(180)的预给定的运行转速被驱动，其中，将所述预给定的运行转速在无负荷运行中减小到预给定的静待转速，其特征在于：最早在该蓄电池式手持工具机(100)的无负荷运行中经过预给定的持续时间之后才将所述预给定的运行转速减小到所述预给定的静待转速，其中，所述预给定的运行转速在负荷运行中由工作转速实现并且在无负荷运行中由空转转速实现，其中，所述工作转速大于所述空转转速，所述预给定的静待转速小于所述空转转速。
2.按权利要求1的方法，其特征在于：如果该蓄电池式手持工具机(100)从无负荷运行过渡到负荷运行中，则所述预给定的静待转速提高到所述空转转速。
3.按权利要求1的方法，其特征在于：所述预给定的持续时间为0.5s到2.5s。
4.按权利要求1至3之一的方法，其特征在于：测量输送给所述驱动电机(180)的电机电流(I)，并根据测得的电机电流确定该蓄电池式手持工具机(100)是在无负荷运行中还是在负荷运行中运行。
5.按权利要求1至3之一的方法，其特征在于：所述预给定的静待转速不大于所述空转转速的40％。
6.按权利要求1至3之一的方法，其特征在于：所述预给定的静待转速不大于所述空转转速的20％。
7.蓄电池式手持工具机(100)，具有用于驱动刀具(120)的驱动电机(180)，其中，该驱动电机(180)被构造用于在接通该蓄电池式手持工具机(100)之后在负荷运行中和在无负荷运行中以预给定的运行转速驱动该刀具(120)，其中，设有控制单元(170)，该控制单元被构造用于将所述预给定的运行转速在无负荷运行中减小到预给定的静待转速，其特征在于：所述控制单元(170)被构造用于最早在该蓄电池式手持工具机(100)的无负荷运行中经过预给定的持续时间之后才将所述预给定的运行转速减小到所述预给定的静待转速，其中，所述预给定的运行转速在负荷运行中由工作转速实现并且在无负荷运行中由空转转速实现，其中，所述工作转速大于所述空转转速，所述预给定的静待转速小于所述空转转速。
8.按权利要求7的蓄电池式手持工具机(100)，其特征在于：所述控制单元(170)被构造用于测量输送给所述驱动电机(180)的电机电流(I)并根据测得的电机电流确定该蓄电池式手持工具机(100)是在无负荷运行中还是在负荷运行中运行。
9.按权利要求8的蓄电池式手持工具机(100)，其特征在于：所述预给定的持续时间能从0.5s至2.5s的时间间隔中预给定。
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