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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, die ihre
Betriebsspannung aus einer Stromversorgungseinheit erhält, wobei
die Handwerkzeugmaschine an die Stromversorgungseinheit über ein
mehradriges Kabel anschließbar
ist, welches mehrere Leitungen für
die Zuführung
der Betriebsspannung aufweist.
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Wie
aus der
DE 298 16
673 U1 hervorgeht, enthält
die Stromversorgungseinheit für
die Handwerkzeugmaschine einen Frequenzumrichter, der die Netzfrequenz
von 50 Hz z.B. auf 300 Hz hochsetzt. Insbesondere stark belastete
Elektrowerkzeuge, die im Industrieeinsatz sind, weisen Drehstrom-Asynchronmotoren
mit einer gegenüber
der Netzfrequenz (50 Hz) erhöhten
Betriebsfrequenz. Die Umsetzung vom Wechselstrom auf den erforderlichen
3 Phasen-Drehstrom findet ebenfalls in der Stromversorgungseinheit
statt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handwerkzeugmaschine
mit einer deren Betriebsspannung liefernden Stromversorgungseinheit der
eingangs genannten Art anzugeben, wobei die Stromversorgungseinheit
unterschiedliche Handwerkzeugmaschinen mit verschiedenen Betriebsparametern
betreiben kann.
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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 Stromversorgungseinheit mittels einer Steuerungselektronik
auf einen oder mehrere an die jeweils angeschlossene Handwerkzeugmaschine
angepasste Betriebsparameter einstellbar ist, und dass Mittel vorgesehen
sind, welche der Steuerungselektronik bei Inbetriebnahme der Handwerkzeugmaschine
eine Information über
den (die) einzustellenden Betriebsparameter zuführen. Die Umschaltung der erforderlichen
Betriebsparameter in der Steuerungselektronik erfolgt also automatisch
mit Inbetriebnahme der an die Stromversorgungseinheit angeschlossenen Handwerkzeugmaschine.
Es brauchen also keine Umschaltungen an der Stromversorgungseinheit
von Hand vorgenommen zu werden, um deren Betriebsparameter an die
jeweils angeschlossene Handwerkzeugmaschine einzustellen.
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Vorteilhafte
Ausführungen
der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Es
ist zweckmäßig, dass
das mehradrige Kabel mindestens eine Kodierleitung enthält, über die die
Steuerelektronik der Stromversorgungseinheit beim Einschalten der
jeweils an die Stromversorgungseinheit angeschlossenen Handwerkzeugmaschine
ein für
die jeweilige Handwerkzeugmaschine charakteristisches Signal erhält, dem
in der Steuerelektronik eine oder mehrere vorbestimmte Betriebsparameter
zugeordnet sind. Dazu kann das über
die mindestens eine Kodierleitung übertragene Signal zwei Zustände haben.
Einer der beiden Signalzustände
entsteht dadurch, dass ein beim Einschalten der Handwerkzeugmaschine
gebildeter Impuls auf die Kodierleitung gegeben wird und der andere
Signalzustand entsteht dadurch, dass der beim Einschalten der Handwerkzeugmaschine
entstehende Impuls nicht auf die Kodierleitung durchgeschaltet wird.
Somit können
mit einer einzigen Kodierleitung zwei verschiedene Zustände an die
Steuerelektronik der Stromversorgungseinheit übertragen werden, wobei die
Steuerelektronik jedem dieser beiden Zustände einen oder mehrere unterschiedliche
Betriebsparameter zuordnet.
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Es
sehr einfache Ausführung
der Kodierung der Betriebsparameter besteht darin, dass das mehradrige
Kabel zwei Steuerleitungen enthält, über die die
Stromversorgungseinheit einer angeschlossenen Handwerkzeugmaschine
eine Niederspannung zuführt,
dass in der Handwerkzeugmaschine in Schalter vorhanden ist, der
beim Einschalten die Steuerleitungen miteinander kurzschließt, womit
die Steuerelektronik ein Signal zum Durchschalten der Betriebsspannung
von der Stromversorgungseinheit an die Handwerkzeugmaschine erhält, und
dass der Schalter mit dem Kurzschließen der beiden Steuerleitungen
einen Impuls auf die mindestens eine an den Schalter angeschlossene
Kodierleitung gibt.
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Einstellbare
Betriebsparameter können
z.B. die Betriebsspannung und/oder die Betriebsfrequenz und/oder
der Betriebsstrom und/oder die Anlaufzeit für den Motor der Handwerkzeugmaschine
und/oder die Bremszeit für
den Motor der Handwerkzeugmaschine sein.
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Zeichnung
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Anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend
die Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
an eine Stromversorgungseinheit angeschlossene Handwerkzeugmaschine,
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2 ein
die Handwerkzeugmaschine mit der Stromversorgungseinheit verbindendes
mehradriges Kabel und
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3a bis 3c drei
Anschlussmöglichkeiten
von zwei zu dem mehradrigen Kabel gehörenden Kodierleitungen an einen
Schalter der Handwerkzeugmaschine.
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Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
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Die 1 zeigt
eine Handwerkzeugmaschine 1, die über ein mehradriges Kabel 2 an
eine Stromversorgungseinheit 3 angeschlossen ist. Diese Stromversorgungseinheit 3 enthält einen
Frequenzumrichter, der die Netzfrequenz von 50 Hz in eine höhere Betriebsfrequenz
von z.B. 300 Hz oder 400 Hz umformt und die Netz-Wechselspannung
in eine 3 Phasen-Betriebsspannung zur Speisung eines Drehstrom-Asynchronmotors
in der Handwerkzeugmaschine 1 umwandelt. Sofern die Frequenzumsetzung mittels
einer Halbleiter-Leistungselektronik durchgeführt wird, spricht man üblicherweise
auch von einem statischen Frequenzumrichter.
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In
der Stromversorgungseinheit 3 ist eine Steuerungselektronik 4 vorhanden,
die in der Lage ist, die Stromversorgungseinheit auf unterschiedliche Betriebsparameter
einzustellen, je nachdem welcher Typ von Handwerkzeugmaschine 1 an
die Stromversorgungseinheit 3 angeschlossen ist. Es können beispielsweise
verschiedene Typen von Winkelschleifern (wie z.B. in 1 dargestellt)
oder verschiedene Typen von Schraubern oder Sägen usw. an die Stromversorgungseinheit 3 angeschlossen
werden. Für
jede mögliche
Gruppe von verschiedenen Handwerkzeugmaschinen 1 stellt
die Stromversorgungseinheit 3 einen oder mehrere an die
Handwerkzeugmaschine angepasste Betriebsparameter zur Verfügung. Diese
Betriebsparameter sind durch die Steuerelektronik 4 einstellbar.
Zu den einstellbaren Betriebsparametern können z.B. die Betriebsspannung und/oder
die Betriebsfrequenz und/oder der Betriebsstrom und/oder die Anlaufzeit
für den
Motor der Handwerkzeugmaschine und/oder die Bremszeit für den Motor
der Handwerkzeugmaschine gehören.
So kann z. B. für
eine Gruppe von Handwerkzeugmaschinen eine Betriebsspannung von
200 V und eine Betriebsfrequenz von 300 Hz und für eine andere Gruppe von Handwerkzeugmaschinen
eine Betriebsspannung von 220 V und eine Betriebsfrequenz von 400
Hz bereit gestellt werden.
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Mit
dem Bezugszeichen 5 ist ein Netzkabel angedeutet, über das
die Stromversorgungseinheit 3 seine Stromversorgung aus
dem Netz erhält.
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Wie
weiter unten noch genauer ausgeführt, besteht
zwischen der an die Stromversorgungseinheit 3 angeschlossenen
Handwerkzeugmaschine 1 eine derartige Verbindung, dass
bei Betätigung
der Taste 6 für
das Ein-/Ausschalten der Handwerkzeugmaschine 1 die Steuerungselektronik 4 in
der Stromversorgungseinheit 3 eine Information über mindestens
einen von der jeweils angeschlossene Handwerkzeugmaschine 1 geforderten
Betriebsparameter erhält.
Diese Information über
den mindestens einen einzustellenden Betriebsparameter erhält die Steuerungselektronik 4 in
der Stromversorgungseinheit 3 von der Handwerkzeugmaschine 1 über das
beide miteinander verbindende mehradrige Kabel 2. Wie dieses
mehradrige Kabel 2 aufgebaut ist, zeigt die 2.
Für die
Energieversorgung des Drehstrom-Asynchronmotors in der Handwerkzeugmaschine 1 sind
für die
drei Phasen U, V, W die Leitungen 20, 21 und 22 vorhanden.
Die Leitung 23 stellt einen Erdleiter dar und die Leitung 24 eine
Schirmung des mehradrigen Kabels 2. Desweiteren gibt es
zwei Steuerleitungen 25 und 26, über die
von der an das Netzt angeschalteten Stromversorgungseinheit 3 der angeschlossenen
Handwerkzeugmaschine 1 eine Niederspannung (z. B. 15 V)
zuzgeführt
wird.
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Schließlich weist
das mehradrige Kabel 2 zwei Kodierleitungen 27 und 28 auf.
Diese beiden Kodierleitungen dienen dazu, die zuvor angesprochene
Information über
den (die) einzustellenden Betriebsparameter von der Handwerkzeugmaschine 1 an
die Steuerelektronik 4 in der Stromversorgungseinheit 3 zu übertragen.
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In
den 3a bis 3c ist
symbolisch ein Schalter 7 dargestellt, der sich in der
Handwerkzeugmaschine 1 befindet und durch die Taste 6 betätigbar ist.
Mit diesem Schalter 7 kann die Energiezufuhr von der Stromversorgungseinheit 3 über die
Drei-Phasen-Leitungen 20, 21, 22 zum
Drehstrom-Asynchronmotor 8 in der Handwerkzeugmaschine 1 ein-
bzw. ausgeschaltet werden. Dieser Schalter 7 hat mehrere Anschlüsse 9, 10 und 11.
Mit den Anschlüssen 9 und 10 sind
die beiden mit der Steuerelektronik 4 der Stromversorgungseinheit 3 verbundenen
Steuerleitungen 25 und 26 kontaktiert. Die Steuerelektronik 4 speist
in die Steuerleitungen 25, 26 eine Niederspannung
von z.B 15 V ein. Wird nun der Schalter 7 geschlossen,
so wird der Niederspannungsstromkreis zwischen den beiden Steuerleitungen 25 und 26 geschlossen,
womit der Steuerelektronik 4 signalisiert wird, die Betriebsspannung
auf die Drei-Phasen-
Leitungen 20, 21, 22 durchzuschalten
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Der
dritte Anschluss 11 am Schalter 7 ist für den Anschluß der Kodierleitung 27 und/oder
28 vorgesehen. Immer wenn der Schalter 7 zum Kurzschließen der
beiden Steuerleitungen 25 und 26 und damit zum
Einschalten der Energiezufuhr für
den Drehstrom-Asynchronmotor 8 in der Handwerkzeugmaschine 1 betätigt wird,
gibt der Schalter 7 einen Impuls an seinen Anschluss 11 ab.
Dieser Impuls kann nun über
die eine oder andere Kodierleitung 27, 28 zur
Steuerungselektronik 4 in der Stromversorgungseinheit 3 übertragen
werden.
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In
den 3a bis 3c sind
drei Varianten für
das Anschalten der Kodierleitungen 27, 28 an den Anschluss 11 des
Schalters 7 dargestellt. In der 3a ist
an den Anschluss 11 keine der beiden Kodierleitungen 27, 28 angeschlossen,
so dass beim Einschalten des Schalters 7 auch kein Impuls über die
Kodierleitungen 27 und 28 an die Steuerungselektronik 4 übertragen
wird. Bei der in der 3b dargestellten Schaltungsvariante
ist an den Anschluss 11 des Schalters 7 nur die
Kodierleitung 27 angeschlossen, und bei der in der 3c dargestellten Schaltungsvariante
ist nur die Kodierleitung 28 an den Anschluss 11 des
Schalters 7 angeschlossen. Bei den dargestellten drei Schaltungsvarianten
lassen sich drei unterschiedliche Informationen, welche drei unterschiedlichen
Typen von Handwerkzeugmaschinen 1 zugeordnet werden können, an
die Steuerungselektronik 4 übertragen. Bei jedem dieser
unterschiedlichen Informationen
- 1. kein Impuls
auf beiden Kodierleitungen 27 und 28,
- 2. ein Impuls auf der Kodierleitung 27,
- 3. ein Impuls auf der Kodierleitung 28
stellt
die Steuerungselektronik 4 die Stromversorgungseinheit 3 auf
einen anderen oder mehrere andere Betriebsparametern ein. Die Zuordnung
zwischen den von der Stromversorgungseinheit 3 lieferbaren
Betriebsparametern und dem jeweiligen Typ von Handwerkzeugmaschine 1 lässt sich
also lediglich dadurch herstellen, dass entweder keine der beiden
Kodierleitungen 27, 28 beim Ankoppeln des mehradrigen
Kabels 2 an die Handwerkzeugmaschine mit dem Anschluss 11 des
Schalters 7 in Verbindung gebracht wird, oder eben nur
die Kodierleitung 27 oder nur die Kodierleitung 28 mit
dem Anschluss 11 verbunden wird.
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Während in
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
anhand der 3a bis 3c nur
drei Varianten zur Einstellung unterschiedlicher, an die jeweilige
Handwerkzeugmaschine 1 angepasster Betriebsparameter vorgesehen
ist, können
mit mehr als nur 2 Kodierleitungen noch weitere Zuordnungsvarianten
von Betriebsparametern zu Handwerkzeugmaschinen verwirklicht werden.
Im einfachsten Fall kann nur eine einzige Kodierleitung vorgesehen
werden, die entweder an den Anschluss 11 des Schalters 7 angeschlossen
wird oder nicht, womit zwei unterschiedliche Betriebsparameter oder
zwi unterschiedliche Gruppen von Betriebsparametern realisierbar sind.