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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrowerkzeug mit Bedienelementen
zum Einstellen von Betriebsparametern des Elektrowerkzeugs, wobei
jedes der Bedienelemente für
die Einstellung eines anderen Betriebsparameters zuständig ist.
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Ein
derartiges Elektrowerkzeug, das mit einem Ein-/Ausschalter und einem
als Drucksensor ausgebildeten zusätzlichen Bedienelement ausgebildet
ist, ist aus der
DE
197 38 092 C1 bekannt. Diese beiden unterschiedlichen Bedienelemente
sind an verschiedenen Stellen am Handgriff eines Elektrowerkzeugs
angeordnet. Mittels des als Drucksensor ausgebildeten Bedienelements
kann die Drehzahl eines Antriebsmotors eingestellt werden, und mittels des
als Ein-/Ausschalter ausgebildeten Bedienelements kann die Stromzufuhr
zum Antriebsmotor an- bzw. abgeschaltet werden. Da die Bedienelemente an
unterschiedlichen Orten angeordnet sind, müssen für die Einstellung von Betriebsparametern
unterschiedliche Handgriffe vorgenommen werden, was unter Umständen die
Bedienung des Elektrowerkzeugs erschwert.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrowerkzeug
der eingangs genannten Art anzugeben, das eine möglichst bedienungsfreundliche
Einstellung von Betriebsparametern aufweist.
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Vorteile der Erfindung
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Die
genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch
gelöst,
dass die beiden unterschiedlich wirkenden Bedienelemente in der Weise
kraftschlüssig
miteinander gekoppelt sind, dass durch Betätigen eines der Bedienelemente auch
das mindestens eine andere Bedienelement betätigbar ist. Der Bediener eines
Elektrowerkzeugs mit der erfindungsgemäßen Kombination verschiedener
Bedienelemente kann mit einem Handgriff mehrere verschiedene Betriebsparameter
des Elektrowerkzeugs einstellen. Damit verbessert sich die Bedienerfreundlichkeit
eines Elektrowerkzeugs, weil sich die Betätigung zur Einstellung von
Betriebsparametern nur noch auf eine Stelle am Gehäuse (z.
B. Handgriff) des Elektrowerkzeugs konzentriert.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Das
in Abhängigkeit
vom Betätigungsdruck reagierende
Bedienelement weist vorzugsweise einen Drucksensor auf.
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Es
ist zweckmäßig, dass
zwischen einer flexiblen Abdeckung am Gehäuse des Elektrowerkzeugs und
einer in Richtung des Betätigungsdrucks beweglich
gelagerten Auflage mindestens ein erstes Bedienelement angeordnet
ist und dass zwischen der beweglich gelagerten Auflage und einer
relativ zum Gehäuse
festen Auflage mindestens ein zweites Bedienelement angeordnet ist.
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Es
ist vorteilhaft, dass das mindestens eine erste Bedienelement und
das mindestens eine zweite Bedienelement direkt übereinander, unter Zwischenlage
der beweglichen Auflage, gestapelt sind.
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Eine
andere vorteilhafte Ausführung
besteht darin, dass die bewegliche Auflage wie ein Hebel einseitig
fixiert ist und dass das zwischen dieser beweglichen Auflage und
der festen Auflage liegende zweite Bedienelement näher an dem
Fixierpunkt der beweglichen Auflage angeordnet ist als das zwischen der
flexiblen Abdeckung und der beweglichen Auflage liegende erste Bedienelement.
Durch die Hebelwirkung der beweglichen Auflage lässt sich die Betätigungskraft
auf das unter der beweglichen Auflage liegende Bedienelement erheblich
reduzieren.
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Zwischen
der flexiblen Abdeckung und der beweglich gelagerten Auflage kann
entweder das auf Druck reagierende Bedienelement oder das als Ein-/Ausschalter
ausgebildete Bedienelement und entsprechend zwischen der beweglichen
Auflage und der festen Auflage entweder das als Ein-/Ausschalter
ausgebildete Bedienelement oder das auf Druck reagierende Bedienelement
angeordnet sein.
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Vorteilhafterweise
ist ein Mikrocontroller vorhanden, der die Ausgangssignale der Bedienelemente
in Steuersignale für
einen oder mehrere Betriebsparameter umwandelt. Ebenso kann der
Mikrocontroller die zeitliche Reihenfolge, in der die gleichzeitig betätigten Bedienelemente
wirksam werden sollen, steuern.
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Ein
von den Bedienelementen einstellbarer Betriebsparameter kann z.
B. die Drehzahl und/oder das Drehmoment eines Antriebsmotors sein.
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Zeichnung
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Anhand
mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend
die Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 zwei übereinander
gestapelte Bedienelemente,
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2 zwei übereinander
gestapelte Bedienelemente, jedoch gegenüber der Ausführung in 1 in
umgekehrter Reihenfolge,
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3 zwei übereinander
angeordnete Bedienelemente, die durch einen Hebelmechanismus miteinander
gekoppelt sind und
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4 ein
Blockschaltbild für
eine Ansteuerung eines Antriebsmotors mittels zweier Bedienelemente.
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Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Kombination von mehreren Bedienelementen
zum Einstellen von Betriebsparametern eines Elektrowerkzeugs. Einstellbare
Betriebsparameter sind z. B. eine ein- und abschaltbare Arbeitsfunktion
eines Elektrowerkzeugs oder die veränderbare Drehzahl oder das
veränderbare
Drehmoment eines Antriebsmotors eines Elektrowerkzeugs.
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Die
in einer Querschnittdarstellung gezeigte Anordnung besteht aus zwei
in Betätigungsrichtung (Pfeil) übereinander
gestapelten Bedienelementen und zwar einem ersten Bedienelement 1,
das in Abhängigkeit
eines darauf ausgeübten
Betätigungsdrucks
eine Veränderung
eines oder mehrerer Betriebsparameter des Elektrowerkzeugs bewirkt,
und einem zweiten Bedienelement 2, das als Ein-/Ausschalter
ausgebildet ist. Das auf Druck reagierende Bedienelement 1 weist
einen Drucksensor, z. B. einen piezoelektrischen Wandler oder einen
druckabhängigen
Widerstand (force sensing resistor), auf. Ein solcher, an sich bekannter
Drucksensor hat die Eigenschaft, dass sein Ausgangssignal, z. B.
seine Ausgangsspannung, mit zunehmendem auf ihn ausgeübten Druck
ansteigt. Das als Ein-/Ausschalter ausgebildete Bedienelement 2 kann
ein üblicher Drucktaster
sein.
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Das
als Ein-/Ausschalter ausgeführte
Bedienelement 2 kann verwendet werden, um z. B. den Strom
für einen
Antriebsmotor eines Elektrowerkzeugs ein- bzw. abzuschalten. Das
andere, auf Druck reagierende Bedienelement 1 ist geeignet,
um z. B. die Drehzahl bzw. das Drehmoment des Antriebsmotors über den
Betätigungsdruck
auf das Bedienelement 1 auf einen gewünschten Wert einzustellen.
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Durch
den in der 1 dargestellten, nachfolgend
beschriebenen Aufbau der beiden Bedienelemente 1 und 2 entsteht
eine kraftschlüssige
Kopplung zwischen den beiden Bedienelementen 1 und 2, sodass
bei einem Betätigungsdruck
in Pfeilrichtung auf das oberste Bedienelement 1 auch das
darunter liegende andere Bedienelement 2 betätigt wird.
An der Oberseite, die dem Bediener zugänglich ist, befindet sich eine
flexible Abdeckung 3 am Gehäuse des Elektrowerkzeugs. Unter
dieser flexiblen Abdeckung 3 ist das erste Bedienelement 1,
in diesem Fall ein auf Druck reagierendes Bedienelement, angeordnet.
Zwischen dem Bedienelement 1 und dem darunter angeordneten
Bedienelement 2 ist eine beweglich gelagerte Auflage 4 eingefügt. Das
untere Bedienelement 2 schließlich liegt auf einer relativ
zum Gehäuse des
Elektrowerkzeugs festen Auflage 5 auf Wird nun in Pfeilrichtung
ein Druck über
die flexible Abdeckung 3 auf das erste Bedienelement 1 ausgeübt, gibt
dieses Bedienelement 1 den Betätigungsdruck über die bewegliche
Auflage 4 an das darunter befindliche Bedienelement 2 weiter.
Durch den Bediendruck werden also beide Bedienelemente 1 und 2 gleichzeitig aktiviert.
Also kann durch einen Betätigungsdruck
auf die flexible Abdeckung 3 z. B. sowohl der Antriebsmotor
eingeschaltet als auch dessen Drehzahl auf einen gewünschten
Wert eingestellt werden.
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Zwischen
der flexiblen Abdeckung 3 und der beweglichen Auflage 4 und
ebenso zwischen der beweglichen Auflage 4 und der festen
Auflage 5 können auch
mehr als nur ein Bedienelement angeordnet werden. Somit wäre es möglich, mehr
als zwei Betriebsparameter einer Elektrowerkzeugmaschine mittels
eines Betätigungsdrucks
auf eine einzige lokale Stelle am Gehäuse des Elektrowerkzeugs einzustellen.
Außer
den vorangehend bereits erwähnten
Betriebsparametern könne
als weitere Betriebsparameter z. B. auch die Schlagzahl eines Bohrhammers oder
der Sägehub
bei einer Stichsäge
eingestellt werden.
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Das
in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich gegenüber
dem in der 1 gezeigten lediglich dadurch,
dass die beiden Bedienelemente 1 und 2 in ihrer
Anordnung vertauscht sind. So ist das als Ein-/Ausschalter ausgebildete
Bedienelement 2 direkt unter der flexiblen Abdeckung 3 angeordnet,
und darunter befindet sich das auf Druck reagierende Bedienelement 1.
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Während in
den Ausführungsbeispielen
der 1 und 2 die beiden Bedienelemente 1 und 2 direkt übereinander
gestapelt angeordnet sind, sind die Bedienelemente 1 und 2 beim
Ausführungsbeispiel
der 3 senkrecht zur Betätigungsrichtung (Pfeil) gegeneinander
versetzt angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die bewegliche
Auflage 4 zwischen den Bedienelementen 1 und 2 als
Hebel ausgebildet, indem diese bewegliche Auflage 4 einseitig
am Gehäuse
des Elektrowerkzeugs fixiert ist. Eines der beiden Bedienelemente 1 und 2,
hier das als Ein-/Ausschalter ausgeführte Bedienelement 2, ist
näher am
Fixierpunkt 6 der beweglichen Auflage 4 angeordnet
als das andere Bedienelement 1. Der Betätigungsdruck wird vom Bediener
auf das entferntere Bedienelement 1 ausgeübt, und
dieser Betätigungsdruck
wird über
den Hebel der Auflage 4 auf das andere Bedienelement 2 übertragen.
Durch Ausnutzung der Hebelwirkung ist somit für die Betätigung des näher am Fixierpunkt 6 liegenden
Bedienelements 2 ein sehr geringer Betätigungsdruck auf das weiter
entfernt liegende Bedienelement 1 erforderlich. Um den
Hebel-Weg der beweglichen Auflage 4 in Richtung des Betätigungsdrucks
zu beschränken, ist
unterhalb der Stelle der beweglichen Auflage, auf die der Betätigungsdruck
ausgeübt
wird, auf der unteren festen Auflage 5 ein Absatz 7 aufgebracht.
Die Höhe
des Absatzes 7 ist so zu wählen, dass die Hebelbewegung
bei Einwirkung eines Betätigungsdrucks
so groß ist,
dass das zwischen der beweglichen Auflage 4 und der festen
Auflage 5 befindliche Bedienelement 2 schaltbar
ist.
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Wenn
bei mehreren durch einen Betätigungsdruck
gleichzeitig betätigbaren,
miteinander gekoppelten Bedienelementen die Bedienelemente zeitlich
zueinander versetzt wirksam werden sollen, muss eine entsprechende
Steuerung vorgesehen werden. Ist z. B. ein Bedienelement 1 vorgesehen, mit
dem abhängig
vom Betätigungsdruck
die Drehzahl eines Antriebsmotors variierbar sein soll, und ist ein
zweites Bedienelement 2 vorhanden ist, mit dem der Strom
eines Antriebsmotors ein- bzw. ausgeschaltet werden soll, muss darauf
geachtet werden, dass über
den Betätigungsdruck
zunächst
das Bedienelement 2 für
das Ein-/Ausschalten des Motorstroms erfolgt und erst dann, wenn
der Antriebsmotor in Betrieb ist, durch weiteren Betätigungsdruck
die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen gewünschten Wert eingestellt wird.
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Für die Steuerung
der Wirksamkeit mehrerer gleichzeitig betätigter Bedienelemente ist in
der 4 ein Ausführungsbeispiel
in Form eines Blockschaltbildes dargestellt. Diese Steuerung besteht
im Wesentlichen aus einer Recheneinheit, vorzugsweise einem Mikrocontroller 8.
Dabei sind an zwei Steuereingängen 81 und 82 des
Mikrocontrollers 8 die beiden Bedienelemente 1 und 2 angeschlossen.
Das Bedienelement 1, hier mit dem Symbol eines Potentiometers
versehen, ist ein auf Druck reagierendes Bedienelement, und das
Bedienelement 2, hier mit dem Symbol eines Schalters dargestellt,
ist ein als Ein-/Ausschalter
ausgebildete Bedienelement. Die strichlierte Doppellinie zwischen
den beiden Bedienelementen 1 und 2 deutet die
oben beschriebene kraftschlüssige
Kopplung zwischen den beiden Bedienelementen 1 und 2 an.
Beide Bedienelemente 1 und 2 liegen an einer Versorgungsspannung
U an. Sobald ein Betätigungsdruck
auf die beiden Bedienelemente 1 und 2 ausgeübt wird,
geben sie jeweils ein Ausgangssignal an die Steuereingänge 81, 82 des Mikrocontrollers 8 ab.
An einem Steuerausgang 83 des Mikrocontrollers 8 ist
eine Ansteuerschaltung 9 für einen an einer Versorgungsspannung
Vcc liegenden Antriebsmotor 10 angeschlossen. Die Ansteuerschaltung 9 kann
aus einem oder mehreren miteinander verschalteten Leistungstransistoren
bestehen.
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Empfängt bei
einer Betätigung
der beiden Bedienelemente 1 und 2 der Mikrocontroller 8 an
seinen Steuereingängen 81 und 82 Ausgangssignale der
beiden Bedienelemente 1 und 2, so steuert der Mikrocontroller 8 die
Ansteuerschaltung 9 zunächst so
an, dass der Stromkreis durch den Antriebsmotor 10 geschlossen
ist. Erst danach steuert der Mikrocontroller 8 die Ansteuerschaltung 9 so,
dass die Drehzahl oder das Drehmoment des Antriebsmotors sich in
Abhängigkeit
von dem auf das Bedienelement 1 ausgeübten Druck verändert. Die
Drehzahl bzw. das Drehmoment eines Antriebsmotors kann in bekannter
Weise durch eine Impulsbreitenmodulation des Motorstromes gesteuert
werden. Dementsprechend kann die Ansteuerschaltung 9 mit
einem Impulsbreitenmodulator für
den Motorstrom ausgestattet sein. Das am Steuerausgang 83 vom
Mikrocontroller 8 abgegebene Steuersignal für den Impulsbreitenmodulator
in der Ansteuerschaltung 9 orientiert sich nach dem Einschaltvorgang
des Antriebsmotors 10 allein an dem vom Betätigungsdruck
abhängigen Ausgangssignal
des Bedienelements 1.
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In
dem Mikrocontroller 8 kann eine Kennlinie abgelegt sein,
die das vom Betätigungsdruck
abhängige
Ausgangssignal des Bedienelements 1 auf einen gewünschten
Verlauf des Steuersignals für
die Ansteuerschaltung 9 überträgt. Diese Kennlinie ist so zu
wählen,
dass die Steuerung der Drehzahl bzw. des Drehmoments des Antriebsmotors
erst dann beginnt, wenn der Betätigungsdruck
größer wird
als gerade für
die Aktivierung des als Ein-/Ausschalter ausgeführten Bedienelements 2. Über die
im Mikrocontroller 8 abgelegte Kennlinie kann jeder gewünschte Zusammenhang
zwischen dem Betätigungsdruck und
der sich daraus ergebenden Einstellung der Drehzahl bzw. des Drehmoments
des Antriebsmotors 10 realisiert werden. Der Zusammenhang
kann linear oder auch nicht linear sein.