CN102687360B - 具有起动闭锁装置的电动工具机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有用于实现起动闭锁装置的电子单元（180）的电动工具机（100），其中，所述电动工具机（100）能够与相应的能量源（110）导电地连接，所述电子单元（180）被构造用于在建立所述电动工具机（100）和所述能量源（110）之间的导电连接之后仅对于有限的、预给定的时间间隔从所述能量源（110）接收能量。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有用于实现起动闭锁装置的电子单元的电动工具机，其中，电动工具机能够与相应的能量源导电地连接。
背景技术
由现有技术已知能够与相应的能量源导电地连接并且具有接通/关断开关的电动工具机，在建立这类导电连接之后该接通/关断开关能够在接通位置和关断位置之间转换以接通和关断工具机。能量源可以例如是相应的蓄电池组或电压源，它能够通过相应的电源插头与电动工具机连接。
如果工具机的开关仍处于其接通位置中，为了在例如由于无意间拔出电源插头而中断导电连接之后阻止工具机的自动的重新起动，电动工具机可以具有重新起动闭锁装置。重新起动闭锁装置通常通过监控单元实现，该监控单元用于监控由能量源提供的运行电压和接通/关断开关的开关位置并且当在导电连接中断之后检测到运行电压时阻止工具机的起动，如果接通/关断开关仍位于其接通位置中的话。
现有技术的缺点是，这类重新起动闭锁装置连续地导电地与相应的能量源连接，以便能够实现对运行电压的检测，并且由此即便在工具机的静止状态中仍具有相应的电流消耗。这尤其在使用蓄电池作为电动工具机的能量源时可能导致缓慢的放电直到蓄电池过渡放电。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种新的具有起动闭锁装置的电动工具机，其中阻止了通过起动闭锁装置引起相应的蓄电池组缓慢放电。
该问题通过具有用于实现起动闭锁装置的电子单元的电动工具机实现，其中，所述电动工具机能够与相应的能量源导电地连接。所述电子单元被构造用于在建立所述电动工具机和所述能量源之间的导电连接之后仅对于有限的、预给定的时间间隔从所述能量源接收能量。
本发明由此能够减少用于实现起动闭锁的电子单元的能量消耗。
电动工具机优选具有一个能够在接通位置和关断位置之间转换的用于接通和关断所述电动工具机的开关。如果所述开关位于所述接通位置中，所述电子单元优选被构造用于在建立所述电动工具机和所述能量源之间的导电连接的情况下阻止所述电动工具机的起动。
由此能够安全且可靠地阻止电动工具机的不希望的起动。
按照一种实施方式，电子单元具有检测单元，所述检测单元被构造用于在建立所述电动工具机和所述能量源之间的导电连接的情况下检测通过由所述能量源提供的运行电压对所述电动工具机的加载。
本发明由此能够通过成本低廉的结构元件检测通过由所述能量源提供的运行电压对所述电动工具机的加载。
所述检测单元优选被构造用于在通过由所述能量源提供的运行电压对所述电动工具机加载时输出一临时的指示信号，所述临时的指示信号显示通过所述运行电压对所述电动工具机的加载。该指示信号优选通过产生电压信号、电流信号或在非易失的存储介质中产生预给定的状态来实现。
由此能够以简单的方式和方法实现通过运行电压对电动工具机的加载的显示。
电子单元优选具有分析单元，如果所述开关位于接通位置中，那么所述分析单元被构造用于根据所述指示信号阻止所述电动工具机的起动。
因此，如果开关在建立电动工具机和能量源之间的导电连接时已经或仍位于接通位置中，能够安全且可靠地阻止电动工具机的不希望的起动。
按照一种实施方式，电子单元被构造用于在所述电动工具机和所述能量源之间的导电连接被切断之后检测由所述能量源提供的运行电压的取消并且引起所述开关从接通位置转换到关断位置中。
本发明由此在电动工具机和能量源之间的导电连接被切断时通过开关的简单转换能够有效地阻止在重新建立导电连接时电动工具机的不希望的起动。
给所述开关优选配设有一个用于将所述开关从接通位置转换到关断位置中的复位单元并且给所述电子单元配设有一个用于保持所述复位单元的保持单元。所述电子单元优选被构造用于在由所述能量源提供的运行电压取消时控制所述保持单元以释放所述复位单元。
由此能够实现有效且不复杂的保持/复位单元。
按照一种实施方式，电子单元具有用于差分地分析由能量源提供的运行电压的离散元件。这些离散元件被构造用于这样地相互作用，使得在瞬态振荡的状态中能够实现无静态电流性。
本发明由此通过使用简单且成本低廉的结构元件能够实现电子单元的无静态电流的设计方案。
开头提到的问题也通过用于电动工具机的具有电子单元的起动闭锁装置解决，所述电动工具机能够与相应的能量源导电地连接。所述电子单元被构造用于在建立所述电动工具机和所述能量源之间的导电连接之后仅对于有限的、预给定的时间间隔从所述能量源接收能量。
附图说明
在下面的说明书中借助在附图中所示的实施例详细地阐述本发明。其示出：
图1示出按照第一实施方式的能够与能量源连接的电动工具机的简化的电路图，
图2示出按照第二实施方式的能够与能量源连接的电动工具机的简化的电路图，
图3示出按照第三实施方式的能够与能量源连接的电动工具机的简化的电路图。
具体实施方式
图1示意地示出一个按照第一实施方式的能够与能量源110连接的电动工具机100，该电动工具机具有驱动单元120和配设给该驱动单元的控制单元130。电动工具机100例如具有至少两个连接端132、134，它们能够与能量源110的相应的连接端112、114机械地且导电地连接，在它们之间提供用于使机器100运行的运行电压U_B。连接端132、134示意地通过相应的导线122或124与构造用于控制驱动单元120的控制单元130连接。在导线122中例如设有一个被设置用于接通和关断电动工具机100并且可在接通/关断位置之间转换的开关140，该开关示意地在其关断位置中示出并且在下面也称为“接通/关断开关”。
电动工具机100可以是任意的工具机，例如台式锯、链式锯、圆盘锯、带磨机、角磨机、钻机、冲击钻机、锤钻、起子机、冲击式起子机等，其中相应的刀具能够通过驱动单元120驱动。按照该实施方式，电动工具机100是手操持的电动工具并且能量源110优选是蓄电池组，它为了与电网无关的能量供给能够机械地且电地与手操持的电动工具连接。
驱动单元120例如是以电流供电的、任意马达类型的电动驱动马达，例如电子换向马达或直流马达。它在运行中示意地可通过控制单元130控制，控制单元被构造用于控制在马达120的运行总所需的通向马达120的能量流。在此，驱动马达120优选可这样地被电子控制或调节，使得不仅能够实现反转运行，而且能够实现在希望的旋转速度方面的设定值。合适的驱动单元120以及相应的控制单元130的工作方式和结构由现有技术充分公开，从而出于说明书的简洁目的不深入描述。
按照一种实施方式，电动工具机100具有用于实现起动闭锁装置的电子单元180，该电子单元至少部分地通过一个由离散元件构成的、用于差分地分析由能量源110提供的运行电压U_B的电路155。电路155和/或检测单元150优选无静态电流地构成，即在电路155和/或检测单元150的瞬态振荡状态中在其之后没有静态电流流动。电路155和/或检测单元150的合适结构能够由技术人员毫无问题地实现并且不是本发明的主题，从而在此出于说明书的简洁目的不深入描述。然而要指出的是，具有离散元件的电路155的实现仅仅具有举例的特征并且不用于限制本发明。也可以使用电路155和/或检测单元150的其它结构，例如具有由离散和集成元件组成的组合的结构和/或呈集成模块的形式。
电子单元180优选被构造用于，在建立电动工具机100和能量源110之间的导电连接的情况下阻止电动工具机100的起动，如果接通/关断开关140仍处在接通位置中的话。在此，按照一种实施方式，电子单元180仅对于在建立电动工具机100和能量源110之间的导电连接之后的有限的、预给定的时间间隔从能量源110接收能量，如下面还要描述的那样。
电子单元180示意地具有检测单元150和例如配设给控制单元130的分析单元135。此外，电子单元180可以具有一个例如配设给检测单元150的、非易失的存储介质139，该存储介质在静态状态中优选无电流地工作。但是要指出的是，也可以是其它的设计方案，它们同样落在本发明的范围中。例如存储介质139配设给控制单元139和/或分析单元135可以是分开的部件，其能够控制控制单元130以阻止电动工具机100的起动。此外，电子单元180和控制单元130也可以构造为单独的电子电路。
检测单元150例如设置在两个配设给导线122、124的节点152或154之间，其中，节点152设置在连接端132和开关140之间。检测单元150被构造用于在建立电动工具机100和能量源110之间的导电连接时检测通过由能量源110提供的运行电压U_B对电动工具机100的加载。在相应的检测中，检测单元150优选输出临时的、可由分析单元135分析的指示信号IND_SIG，该指示信号显示以运行电压U_B对电动工具机100的加载。临时的指示信号IND_SIG可例如通过电压信号、电流信号或在非易失的存储介质139中的预给定状态的产生实现，如下面描述的那样。
分析单元135优选被构造用于根据指示信号IND_SIG阻止电动工具机100的起动，如果接通/关断开关140位于接通状态中的话。为此，分析单元135根据一种实施方式例如从非易失的存储介质139读出指示信号IND_SIG，如下面描述的那样。
在电动工具机100的运行中，通过连接端132、134与连接端112或114的电和机械的连接，例如通过将相应的蓄电池组、尤其是合适的可更换式蓄电池组插入到为此设置在机器100上的可更换式接收装置中，建立电动工具机100和能量源110之间的导电连接。通过该导电连接，机器100被加载由能量源110提供的运行电压U_B，从而电流能够在检测单元150中流动，该电流能够实现对加载的检测。然而在此检测单元150这样地构成，使得电流仅对于有限的、预给定的时间间隔T1流动并且检测单元150由此仅在时间间隔T1中从可更换式蓄电池组接收能量。时间间隔T1优选这样地确定大小，使得即便在重复执行上述过程时相应的电流也不可能导致可更换式蓄电池组的放电或过度放电，尤其是当接通/关断开关140位于关断位置中时。
在对检测到通过运行电压U_B对电动工具机100加载的反应中，检测单元150产生上述的、临时的指示信号IND_SIG。按照一种实施方式，该临时的指示信号IND_SIG是电压或电流信号，它在有限的预给定的时间间隔T2期间被输出，其中，时间间隔T2和时间间隔T1可以具有不同的长度。电压或电流信号的存在被用作通过运行电压U_B对电动工具机100加载的指示器或者说用于证明：检测单元150已经检测到从无电压的状态到被加载电压的状态中的过渡。该检测优选通过对由施加运行电压U_B形成的电压突变或电压斜坡进行。在此，无电压的状态也可以是一个状态，其中可由检测单元150检测的电压低于第一阈值，而被加载电压的状态也可以是一个状态，其中，可由检测单元150检测的电压超过第二阈值。
对于产生作为指示信号IND_SIG的电压或电流信号的变换，如上所述，可以对于时间间隔T2在非易失的存储介质139产生预给定的状态。在此，作为存储介质139例如可以使用双稳态的继电器，其中两个可能的状态中的一个状态对于时间间隔T2被置位。变换地例如可以使用EEPROM，其中例如在预给定的存储位置上对于时间间隔T2置位相应的(二进制)位。
分析单元135现在按照一种实施方式基于临时的指示信号IND_SIG和接通/关断开关140的当前开关位置来确定电动工具机100的瞬时状态。在此，优选在一个时间点上对瞬时状态进行确定，在该时间点能够保证当前指示信号IND_SIG的稳定存在，其中，分析单元135阻止电动工具机100的起动直到该确定之后的预给定时间点为止。因此可以阻止，电动工具机100在通过分析单元135进行可靠分析之前起动。
对于分析单元135在时间间隔T2中基于指示信号IND_SIG确定通过由能量源110提供的运行电压U_B对电动工具机100加载的情况，即在分析单元135上存在相应的电压或电流信号或从非易失的存储介质139可读出相应的(二进制)位，分析单元135例如通过适当控制控制单元130阻止驱动马达120的起动，如果开关140在接通位置中的话。如果开关140在关断位置中，那么不需要通过分析单元135来闭锁驱动马达120的起动。
对于分析单元135没有检测到通过由能量源110提供的运行电压U_B对电动工具机100加载的情况，同样不需要通过分析单元135闭锁驱动马达120的起动。因此，电动工具机100优选在没有分析单元135的干扰下根据接通/关断开关140的当前开关位置起动或不起动。
图2示意地示出一个按照第二实施方式的能够与图1的能量源110连接的电动工具机200，该电动工具机具有图1的驱动单元120和配设给驱动单元的控制单元230。电动工具机200可以如图1的电动工具机100那样是任意的工具机，其中相应的刀具可通过驱动单元120驱动。配设给驱动单元120的控制单元230可以除了图1的分析单元135外如图1的控制单元130那样构成。按照一种实施方式，控制单元230如常见的、技术人员已知的控制单元那样构成，并且例如设有由现有技术已知的重新起动阻锁装置235。该重新起动阻锁装置也可以设置在图1的控制单元130中。
电动工具机200如图1的电动工具机100那样具有带有两个连接端132或134的导线122、124，这些连接端能够与能量源110的相应的连接端112或114机械地且导电地连接。在导线122中例如设有一个设置用于接通和关断电动工具机100并且可在接通和关断位置之间转换的开关240，该开关示意地在其关断位置中示出并且在下面也被称为“接通/关断开关”。
按照一种实施方式，接通/关断开关240与电子单元250作用连接，电子单元例如设置在两个配设给导线122、124的节点252或254之间，其中，节点252设置在开关240和控制单元230之间。给电子单元250例如配设一个保持单元259，该保持单元与配设给接通/关断开关240的复位单元242作用连接。复位单元242被构造用于在接通/关断开关240上施加复位力，以使接通/关断开关从接通位置运动到关断位置中。为此所需的复位能量例如可以作为电能存储在复位单元242中。但是要指出，也可以使用其他能量形式，例如复位单元242可以具有压力弹簧，复位能量能够以机械能的形式存储在压力弹簧中。
电子单元250至少部分地通过一个由离散元件构成的、用于分析由能量源110提供的运行电压U_B的电路255实现并且被构造用于实现电动工具机200的起动闭锁装置。电路255如图1的电路155那样优选无静态电流地构成，即在电路255的瞬态振荡状态中在其中没有静态电流流动。电路255的适当结构能够由技术人员毫无问题地实现并且不是本发明的主题，从而出于说明书的简洁目的不深入描述。但是要指出，具有离散元件的电路255的实现仅仅具有举例的特征并且不用于限制本发明。也可以使用电路255或电子单元250的其它结构，例如具有由离散元件和集成元件组成的结构和/或呈集成模块的形式的结构。
在电动工具机200的运行中，通过连接端132、134与连接端112或114的电和机械的连接，例如通过将相应的蓄电池组、尤其是合适的可更换式蓄电池组插入到为此设置在机器200上的可更换式接收装置中，建立电动工具机200和能量源110之间的导电连接。通过该导电连接，机器200被加载由能量源110提供的运行电压U_B。
如果现在通过第一操作使接通/关断开关240例如运动到接通位置中，那么电流可以在电子单元250中流动，该电流能够实现对电动工具机200加载由能量源110提供的运行电压U_B的检测。在对检测到通过运行电压U_B对电动工具机200加载的反应中，保持单元259被激活，该保持单元接下来使接通/关断开关240克服由复位单元242施加的复位力保持在接通位置中。在此引起接通/关断开关240的自闭塞，该自闭塞优选维持这么长时间，直到接通/关断开关240通过新的操作运动到其关断位置中或在电动工具机200和能量源110之间建立的导电连接被切断为止。
按照一种实施方式，电子单元250被构造用于在电动工具机200和能量源110之间的导电连接被切断时检测由能量源110提供的运行电压U_B的取消并且使开关240从接通位置转换到关断位置中。为此，电子单元250在由能量源110提供的运行电压U_B取消时控制保持单元259以释放复位单元242。被释放的复位单元242现在由于其复位力使接通/关断开关240运动到关断位置中。当接通/关断开关240位于关断位置中时，通过电子单元在节点252和254之间的布置，电流不能再在电子单元250中流动。
图3示意地示出一个按照第三实施方式的能够与图1的能量源110连接的电动工具机300，该电动工具机具有图1的驱动单元120和配设给驱动单元的控制单元330。电动工具机300可以是任意的可用可更换式蓄电池组驱动的工具机，其中相应的刀具可通过驱动单元120驱动。相应的例子在上面在图1中描述。配设给驱动单元120的控制单元330可以如图2的控制单元230那样构成。
电动工具机300如图1的电动工具机100那样具有带有两个连接端132或134的导线122、124，这些连接端能够与能量源110的相应的连接端112或114机械地且导电地连接。在导线122中例如设有一个设置用于接通和关断电动工具机300并且可在接通和关断位置之间转换的开关340，该开关示意地在其关断位置中示出并且在下面也被称为“接通/关断开关”。
按照一种实施方式，在电动工具机300上设有一个配设给接通/关断开关340的机械耦合装置350。该机械耦合装置被构造用于在建立电动工具机300和一个构成能量源110的可更换式蓄电池组之间的导电连接时使接通/关断开关340运动到关断位置中。此外，机械耦合装置350优选被构造用于阻止将可更换式蓄电池组插入到为此设置在电动工具机300上的可更换式接收装置中，如果接通/关断开关340位于接通位置中的话。此外，机械耦合装置350优选也被构造用于在电动工具机300和能可更换式蓄电池组之间的导电连接被切断时使接通/关断开关340运动到关断位置中。
Claims (11)
1.具有用于实现起动闭锁装置的电子单元(180)的电动工具机(100)，其中，所述电动工具机(100)能够与相应的能量源(110)导电地连接，其特征在于，所述电子单元(180)被构造用于检测通过由所述能量源(110)在建立所述电动工具机(100)和所述能量源(110)之间的导电连接之后提供的运行电压(U_B)对所述电动工具机(100)的加载，其中所述电子单元(180)仅对于所述检测所必需的、有限的、预给定的时间间隔从所述能量源(110)接收能量。
2.根据权利要求1的电动工具机，包括一个能够在接通位置和关断位置之间转换的用于接通和关断所述电动工具机(100)的开关(140)，其特征在于，如果所述开关(140)位于接通位置中，所述电子单元(180)被构造用于在建立所述电动工具机(100)和所述能量源(110)之间的导电连接的情况下阻止所述电动工具机(100)的起动。
3.根据权利要求2的电动工具机，其特征在于，所述电子单元(180)具有检测单元(150)，所述检测单元被构造用于在建立所述电动工具机(100)和所述能量源(110)之间的导电连接的情况下检测通过由所述能量源(110)提供的运行电压(U_B)对所述电动工具机(100)的加载。
4.根据权利要求3的电动工具机，其特征在于，所述检测单元(150)被构造用于在通过由所述能量源(110)提供的运行电压(U_B)对所述电动工具机(100)加载时输出一临时的指示信号(IND_SIG)，所述临时的指示信号显示通过所述运行电压(U_B)对所述电动工具机(100)的加载。
5.根据权利要求4的电动工具机，其特征在于，所述临时的指示信号(IND_SIG)能够通过产生电压信号、电流信号或在非易失的存储介质(139)中产生预给定的状态来实现。
6.根据权利要求4的电动工具机，其特征在于，所述电子单元(180)具有分析单元(135)，如果所述开关(140)位于接通位置中，所述分析单元被构造用于根据所述临时的指示信号(IND_SIG)阻止所述电动工具机(100)的起动。
7.根据权利要求5的电动工具机，其特征在于，所述电子单元(180)具有分析单元(135)，如果所述开关(140)位于接通位置中，所述分析单元被构造用于根据所述临时的指示信号(IND_SIG)阻止所述电动工具机(100)的起动。
8.根据权利要求3的电动工具机，其特征在于，所述电子单元(250)被构造用于在所述电动工具机(100)和所述能量源(110)之间的导电连接被切断之后检测由所述能量源(110)提供的运行电压(U_B)的取消并且引起所述开关(240)从接通位置转换到关断位置中。
9.根据权利要求8的电动工具机，其特征在于，给所述开关(240)配设有一个用于将所述开关(240)从接通位置转换到关断位置中的复位单元(242)并且给所述电子单元(250)配设有一个用于保持所述复位单元(242)的保持单元(259)，其中，所述电子单元(250)被构造用于在由所述能量源(110)提供的运行电压(U_B)取消时控制所述保持单元(259)以释放所述复位单元(242)。
10.根据权利要求3至9之一的电动工具机，其特征在于，所述电子单元(180)具有用于差分地分析由所述能量源(110)提供的运行电压(U_B)的离散元件(155)，其中，这些离散元件(155)被构造用于这样地相互作用，使得在瞬态振荡的状态中能够实现无静态电流性。
11.用于电动工具机(100)的具有电子单元(180)的起动闭锁装置，所述电动工具机能够与相应的能量源(110)导电地连接，其特征在于，所述电子单元(180)被构造用于检测通过由所述能量源(110)在建立所述电动工具机(100)和所述能量源(110)之间的导电连接之后提供的运行电压(U_B)对所述电动工具机(100)的加载，其中所述电子单元(180)仅对于所述检测所必需的、有限的、预给定的时间间隔从所述能量源(110)接收能量。
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