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Elektrogeräte, wie insbesondere Elektrowerkzeuge, sind in unterschiedlicher Bauart für verschiedene Funktionen bekannt. Derartige Elektrogeräte werden zunehmend mit elektronischen Bauteilen, beispielsweise Mikrocontrollern, ausgestattet. Eine derartige Ausstattung ermöglicht es, die Funktionsvielfalt zu erhöhen. Vielfach weisen derartige Elektrogeräte Signaleinrichtungen auf, die einen bestimmten Zustand des Elektrogeräts signalisieren. Als Signaleinrichtung werden beispielsweise Leuchtdioden eingesetzt, die einen bestimmten Zustand des Elektrowerkzeugs signalisieren.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die
US 2005/0011655 A1 bekannt, welche eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Datenübertragung bei einem Elektrowerkzeug über ein Netzkabel zeigt. Zudem beschreibt die
WO 00/30415 A1 eine Kommunikationseinrichtung mit einem lichtaussendenden Transmitter.
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Grundsätzlich ist es wünschenswert, bei derartigen Elektrogeräten die Funktionsvielfalt zu erhöhen.
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Aufgrund des erfindungsgemäßen Vorgehens, nämlich mindestens eine Sendeeinheit und/oder mindestens eine Empfangseinheit für eine Datenübertragung vorzusehen, wobei mindestens eine vorhandene Schnittstelle des Elektrogeräts für die Datenübertragung mitverwendet wird, ist der Funktionsumfang eines derartigen Elektrogeräts erheblich erweitert. Durch die Sendeeinheit und/oder Empfangseinheit der Datenübertragungseinrichtung ist eine Datenübertragung möglich, das heißt, von dem Elektrogerät können Daten abgegeben und beispielsweise einer externen Gegenstelle zugeleitet werden und/oder eine externe Gegenstelle bildet eine Sendeeinheit, die Daten zum Elektrogerät überträgt. In diesem Falle weist das Elektrogerät eine Empfangseinheit auf, die mit der Sendeeinheit zusammenwirkt. Selbstverständlich ist es auch möglich, einen bidirektionalen Datenverkehr vorzunehmen, sodass sowohl das Elektrowerkzeug eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit als auch die Gegenstelle eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit aufweist. Durch die Verwendung einer zu anderen Zwecken bereits vorhandenen Schnittstelle des Elektrogeräts, die für die Datenübertragung mitverwendet wird, ist kein zusätzlicher Aufwand zu betreiben, das heißt, die erfindungsgemäße Datenübertragung lässt sich mit sehr einfachen Mitteln realisieren.
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Eine Schnittstelle, die beispielsweise Zustände des Elektrogeräts signalisiert, gegebenenfalls die bereits vorstehend erwähnte Leuchtdiode (LED), kann erfindungsgemäß eine weitere Schnittstellenfunktion ausüben, nämlich neben der Signalisierung des Betriebszustandes gleichzeitig auch Daten übertragen. So ist es beispielsweise möglich, Daten auszusenden, die die Seriennummer des Elektrogerätes wiedergeben, das Herstellungsdatum betreffen, Fertigungsparameter angeben oder auch Betriebsparameter und/oder weitere Betriebsparameter beschreiben. Selbstverständlich kommen auch andere Schnittstellen in Frage, die für die erfindungsgemäße Datenübertragung mitverwendet werden. So hat ein Elektrowerkzeug gegebenenfalls ein Netzanschluss, der der Energieversorgung dient. Dieser Anschluss kann als Datenübertragungsschnittstelle mitverwendet werden. Liegt ein Elektrowerkzeug vor, das im Akkubetrieb betrieben wird, können Schnittstellen verwendet werden, die bisher ausschließlich andere Funktionen erledigt haben, beispielsweise dem Anschluss und/oder dem Aufladen des Akkumulators dienen oder Informationen abgeben, wie beispielsweise Displayinformationen oder Leuchtdiodeninformationen. Im Falle des erwähnten Displays ist es beispielsweise möglich, dass die Displayanzeige gegebenenfalls für das menschliche Auge unsichtbar blinkt, also eine derart hohe Blinkfrequenz verwendet, dass der Betrachter diese Blinkfrequenz nicht erkennt, wobei sie jedoch mittels einer entsprechenden Gegenstelle ermittelt und der Dateninhalt erfasst werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Schnittstelle eine Signaleinrichtung des Elektrogerätes auch für das Senden von Daten verwendet wird. Wie bereits angedeutet, kann als Schnittstelle ein Netzanschluss des Elektrogeräts dienen. Insbesondere kann der Netzanschluss am Elektrogerät als Gerätesteckdose ausgebildet sein und/oder es ist vorgesehen, an einem Netzkabel des Elektrogeräts einen Netzkabelstecker vorzusehen, der gleichzeitig die Schnittstelle für die Datenübertragung bildet.
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Die erwähnte Signaleinrichtung kann eine Sendeeinheit bilden, wobei insbesondere mit dieser Sendeeinheit eine Empfangseinheit zusammenarbeitet. Diese Zusammenarbeit kann bevorzugt drahtlos erfolgen.
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Sofern die Signaleinrichtung eine optische Signaleinrichtung ist, wird die Datenübertragung auf optischem Wege durchgeführt. Wie bereits angedeutet, kann die optische Signaleinrichtung als Leuchtdiode (LED) ausgebildet sein.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Elektrogerät die mindestens eine Sendeeinheit und/oder Empfangseinheit für eine elektrische Datenübertragung aufweist. Am Elektrogerät kann somit die Sendeeinheit oder die Empfangseinheit oder es können beide Einheiten ausgebildet sein. Wenn das Elektrogerät die Sendeeinheit aufweist, ist eine Gegenstelle vorgesehen, die eine Empfangseinrichtung besitzt. Weist das Elektrogerät nur die Empfangseinheit auf, dann wird die Gegenstelle eine Sendeeinheit besitzen. Sofern das Elektrogerät sowohl eine Sendeeinheit als auch eine Empfangseinheit besitzt, wird die Gegenstelle ebenfalls mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit ausgestattet sein. Insgesamt lassen sich somit entweder Daten von der Gegenstelle zum Elektrogerät übertragen oder es werden Daten vom Elektrogerät zur Gegenstelle übertragen. Die vorstehend erwähnte weitere Variante sieht vor, dass ein bidirektionaler Datenaustausch zwischen Elektrogerät und Gegenstelle durchgeführt werden kann.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine nicht am Elektrogerät ausgebildete Gegenstelle vorgesehen ist, die mindestens eine Sende- und/oder Empfangseinheit für eine elektrische Datenübertragung aufweist. In diesem Falle wird demgemäß nicht auf optischem Wege, sondern auf elektrischem Wege die Datenübertragung vorgenommen, wobei sie kabelgebunden oder nicht kabelgebunden ausgeführt werden kann.
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Die Gegenstelle kann insbesondere als Empfangseinheit eine optische Empfangseinheit aufweisen. Eine derartige Empfangseinheit kann beispielsweise mit einer Leuchtdiode des Elektrogeräts zusammenarbeiten. Es ist denkbar, dass die Gegenstelle an dem Netzanschluss des Elektrogeräts angeschlossen ist und mindestens eine Sende- und/oder Empfangseinheit als elektrische Sende- und/oder Empfangseinheit aufweist. In einem solchen Falle dient der Netzanschluss somit nicht nur der elektrischen Versorgung des Elektrogeräts, sondern gleichzeitig auch als Datenübertragungsweg.
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Zum Empfang optischer, vom Elektrogerät stammender Daten weist die Gegenstelle insbesondere eine optische Empfangseinheit, bevorzugt ein lichtempfindliches Element auf.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen der optischen Signaleinrichtung und der optischen Empfangseinheit zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften, insbesondere als Schutz gegen störende Fremdeinflüsse, eine optische Koppeleinheit angeordnet ist oder zwischen diesen Teilen anordenbär ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Lichtleitelement und/oder aber auch um ein Abschirmelement gegen Fremdlicht handeln.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Sendeeinheit des Elektrogeräts und/oder die Sendeeinheit der Gegenstelle zur Generierung von Daten eine Phasenschiebeeinrichtung, eine Phasenanschnittseinrichtung, eine Netzfrequenzänderungseinrichtung, eine Pulsweitenmodulationseinrichtung, eine Spannungsverlaufsänderungseinrichtung, eine Stromverlaufsänderungseinrichtung oder eine Amplitudenmodulationseinrichtung aufweist. Im Falle der Phasenschiebeeinrichtung stellt demgemäß eine Änderung des Phasenwinkels die Erzeugung von Daten dar, die übertragen werden. Bei einer Phasenanschnittseinrichtung stellen Änderungen des Phasenanschnitts Zustandsänderungen dar, die die Daten repräsentieren. Entsprechendes gilt für die Netzfrequenzänderungseinrichtung, das heißt Frequenzänderungen stellen einen Datenstrom dar. Eine Änderung der Pulsweite mittels der Pulsweitenmodulationseinrichtung wird genutzt, um Daten zu repräsentieren. Bei einer Spannungsverlaufsänderungseinrichtung wird der Spannungsverlauf beeinflusst, wobei diese Veränderung als Daten interpretiert werden. Schließlich kann durch Amplitudenmodulation der Amplitudenmodulationseinrichtung ein Datenstrom erzeugt werden. Zu den vorstehend erwähnten Möglichkeiten, die singulär oder auch in Kombination verwendet werden können, soll hier nochmals klarstellend angemerkt werden, dass diese Maßnahmen der Generierung von Daten dienen und nicht oder zumindest nicht nur Verwendung finden, um den üblichen Betrieb des Elektrogeräts beziehungsweise des Elektrowerkzeugs, durchzuführen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Datenübertragung bei einem Elektrogerät, insbesondere Elektrowerkzeug, wobei mindestens eine Sendeeinheit und mindestens eine Empfangseinheit vorgesehen ist, wobei durch die Mitverwendung mindestens einer vorhandenen Schnittstelle des Elektrogeräts eine Datenübertragung durchgeführt wird.
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Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines als Elektrowerkzeug ausgebildeten Elektrogeräts mit Schnittstelle,
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2 eine Datenübertragungseinrichtung mit Elektrogerät und Gegenstelle, wobei zwischen den Elementen eine optische Datenübertragung erfolgt,
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3 die Anordnung der 2 mit optischer Koppeleinheit,
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4 eine Datenübertragungseinrichtung mit Elektrogerät und Gegenstelle, wobei zwischen den Elementen eine elektrische Datenübertragung vorgenommen wird,
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5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß 4,
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6 eine Anordnung entsprechend der 3,
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7 eine Anordnung entsprechend der 5,
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8 Diagramme und eine Anordnung zur Änderung einer Frequenz, um einen Datenstrom zu erzeugen.
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Die 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Elektrogerät 1, das als Elektrowerkzeug 2 ausgebildet ist. Beispielsweise kann es sich um einen Winkelschleifer handeln, der beispielsweise zur Einstellung seiner Drehzahl mit einer Elektronik ausgestattet ist. Das Elektrogerät 1 weist mindestens eine Schnittstelle 3 auf, die den Netzanschluss 4 bildet. Es handelt sich dabei um ein Netzkabel mit Netzkabelstecker, das heißt, die elektrischen Anschlusskontakte des Netzsteckers bilden eine Schnittstelle, über die elektrische Energie übertragen wird, um den Antriebsmotor des Winkelschleifers anzutreiben und auch die Elektronik zu versorgen. Diese Schnittstelle 3 wird erfindungsgemäß zusätzlich für einen weiteren Zweck genutzt, nämlich um eine Datenübertragung vorzunehmen. Die Schnittstelle 3 dient daher als Schnittstelle der Datenübertragung und auch – wie vorstehend bereits erwähnt – als Schnittstelle für die Energieübertragung. Demgemäß übernimmt die Schnittstelle eine Doppelfunktion. Da insoweit für die Datenübertragung keine separate Schnittstelle auszubilden ist, sondern eine bereits vorhandene Schnittstelle die Datenübertragungsfunktion mitübernimmt, ist eine sehr einfache Realisierung der Datenübertragung geschaffen. Die Schnittstelle 3 des Elektrogeräts 1 der 1 kann dazu dienen, um Daten von dem Elektrogerät 1 nach außen zu übertragen, das heißt, die Daten werden vom Elektrogerät 1 ausgesendet, sodass demzufolge das Elektrogerät 1 eine Sendeeinheit 5 für die Daten besitzt. Die Sendeeinheit 5 schickt demgemäß einen Datenstrom zur Schnittstelle 3. An der Schnittstelle 3 wird eine nicht dargestellte Gegenstelle den Datenstrom abnehmen und entsprechend auswerten. Alternativ ist es auch möglich, dass die nicht dargestellte Gegenstelle eine Sendeeinheit aufweist und dass das Elektrogerät 1 eine Empfangseinheit 6 für die Daten besitzt, sodass über die Schnittstelle 3 Informationen dem Elektrogerät 1 zugeleitet werden. Eine weitere Alternative kann vorsehen, dass das Elektrogerät 1 sowohl die Sendeeinheit 5 als auch die Empfangseinheit 6 besitzt und dass die erwähnte Gegenstelle ebenfalls mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit ausgestattet ist. Über die Schnittstelle 3 erfolgt in einem solchen Falle ein bidirektionaler Datenaustausch.
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Das Ausführungsbeispiel der 2 zeigt ein Elektrogerät 1, das ebenfalls als Elektrowerkzeug 2 ausgebildet ist und eine Schnittstelle 3 in Form einer Signaleinrichtung 7 aufweist. Bei der Signaleinrichtung 7 handelt es sich um eine optische Signaleinrichtung 8, die als Leuchtdiode 9 (LED) ausgebildet ist. Diese Leuchtdiode signalisiert dem Benutzer des Elektrowerkzeugs 2 beispielsweise einen bestimmten Betriebszustand, beispielsweise ob das Elektrowerkzeug 2 mit Spannung versorgt wird. Diese Leuchtdiode 9 signalisiert durch ihr Leuchten demgemäß den angeschlossenen Zustand, also das Anschließen seines Netzanschlusses an eine Versorgungsspannungsquelle. Gleichzeitig dient die Leuchtdiode 9 dazu, einen Datenstrom zu erzeugen, um bestimmte Informationen über das Elektrowerkzeug 2 auszugeben. Durch Blinken und/oder Modulation des von der Leuchtdiode 9 ausgesendeten Lichtes werden die Daten erzeugt, die – gemäß Pfeil 10 – einer optischen Empfangseinheit 11 einer Gegenstelle 12 zugeleitet werden. In diesem Falle wird also berührungsfrei der Datenstrom von dem Elektrowerkzeug 2 der Gegenstelle 12 zugeleitet und kann an der Gegenstelle 12 ausgewertet werden.
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Gemäß 3 kann die optische Kopplung zwischen dem Elektrowerkzeug 2 und der Gegenstelle 12 dadurch verbessert werden, dass sich zwischen der Leuchtdiode 9 und der optischen Empfangseinheit 11 eine optische Koppeleinheit 13 befindet, die als Abschirmeinheit ausgebildet ist, um störende Lichteinflüsse durch Tageslicht oder andere Lichtquellen abzuschotten. Bei der optischen Koppeleinheit 13 kann es sich zusätzlich oder alternativ auch um einen Lichtleiter handeln, der besonders effektiv und störungsfrei die optische Datenübertragung vornimmt.
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Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Elektrogerät 1 als Elektrowerkzeug 2 ausgebildet ist und als Schnittstelle 3 eine Gerätesteckdose 14 aufweist, um über ein Netzkabel 15 und einen Netzkabelstecker 16, der in die Gerätesteckdose 14 eingesteckt ist, dem Elektrowerkzeug 2 elektrische Energie zuzuführen. Die Schnittstelle 3 dient überdies dazu, einen Datenübertragungsweg über Netzkabelstecker 16 und Netzkabel 15 bis zu einer Gegenstelle 12 vorzunehmen. Die Gegenstelle 12 dient einerseits der Datenübertraqgung und stellt andererseits die Energieversorgung für das Elektrogerät 1 zur Verfügung. Beim Ausführungsbeispiel der 5 weist das als Elektrowerkzeug 2 ausgebildete Elektrogerät 1 ein fest installiertes Netzkabel 15 auf, an dessen freiem Ende ein Netzkabelstecker 16 angeordnet ist, der über eine Gegensteckdose 17 mit einer Gegenstelle 12 verbunden ist. Über die so gebildete elektrische Verbindung erfolgt von der Gegenstelle 12 eine Energieversorgung des Elektrogeräts 1 und gleichzeitig ist ein Datenweg geschaffen, um beispielsweise einen bidirektionalen Datenaustausch vornehmen zu können. Dies bedeutet, dass das Elektrowerkzeug 2 eine Sendeeinheit 5 und eine Empfangseinheit 6 besitzt. Die Gegenstelle 12 ist demgemäß mit einer Sendeeinheit 18 und einer Empfangseinheit 19 ausgestattet.
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Die 6 verdeutlicht die Anordnung der 3, wobei die optischen Übertragungselemente detailliert dargestellt sind. Das Elektrowerkzeug 2 ist – wie bereits erwähnt – mit der Leuchtdiode 9 als Signaleinrichtung 7 versehen, die als standardisierte Anzeigeeinheit dient. Erfindungsgemäß übernimmt sie zusätzlich die Funktion einer Datenaussendung, das heißt es wird beispielsweise entsprechend der Datenübertragung moduliertes Licht über das optische Koppelelement 13 einem Phototransistor 20 der optischen Empfangseinheit 11 zugeleitet, der sich an der Gegenstelle 12 befindet, die eine Auswerteeinheit 21 für die Daten bildet. Zum Empfang der Daten wird die Auswerteeinheit mit dem ein lichtempfindliches Element darstellenden Phototransistor 20 an die Außenseite des Gehäuses des Elektrowerkzeugs 2 gehalten, um die Daten auszulesen und auswerten zu können. Anstelle des erwähnten Phototransistors kann auch eine Photodiode oder ein anderer lichtempfindlicher elektronischer Sensor zum Einsatz kommen. Das bereits erwähnte optische Koppelelement 13 bietet einen Schutz gegen Umwelteinflüsse, sodass mit seiner Hilfe eine gute optische Kopplung zwischen der Signaleinrichtung 7 des Elektrowerkzeugs 2 und der optischen Empfangseinheit 11 sichergestellt wird. Störende Lichteinkopplungen durch Tageslicht oder ähnliche Lichtquellen können durch eine zusätzlich vorgesehene Abschirmung verringert werden (nicht dargestellt). Das Elektrowerkzeug 2 übermittelt mittels seiner Sendeeinheit 5 Daten in Form eines seriellen Datenstromes an die Auswerteeinheit 21, die eine als Empfänger dienende Empfangseinheit 6 aufweist und wertet diesen seriellen Datenstrom aus. Im einfachsten Fall kann vorgesehen sein, dass eine logische Eins über die Anzeigeeinheit (Leuchtdiode 9) als helles Licht und eine logische Null als „dunkel”, also ausgeschaltete Leuchtdiode 9, signalisiert wird. Die Daten werden – ähnlich wie beim Morsen – durch eine zeitliche Abfolge von Hell-/Dunkelsignalen übertragen. Um unempfindlich gegen störende Umwelteinflüsse bei der Datenübertragung zu sein, stehen unterschiedliche Standards hinsichtlich Datenübertragungsprotokollen und/oder Modulationsverfahren aus Nachrichtentechnik und Optik zur Verfügung. Auf diese Umstände muss im Rahmen dieser Erläuterungen nicht eingegangen werden, da sie für den hier tätig werdenden Fachmann bekannt sind.
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Die 7 verdeutlicht die Ausgestaltung der 5. Es ist erkennbar, dass das Elektrowerkzeug 2 über das Netzkabel 15, die Netzkabelstecker 16, die Gegensteckdose 17 sowie das Kabel 22 mit einer Wechselspannungsquelle 23 in Verbindung steht und die Wechselspannungsquelle 23 über eine elektrische Verbindung 24 mit einer Sendeeinheit 18 in Verbindung steht.
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Wechselspannungsquelle 23, elektrische Verbindung 24 und Sendeeinheit 18 gehören der Gegenstelle 12 an. Um nun Daten von der Gegenstelle 12 zum Elektrowerkzeug 2 übertragen zu können, wird – ohne dass dazu eine spezielle Schnittstelle am Elektrowerkzeug 2 erforderlich ist – die Energieversorgungsverbindung mitgenutzt, das heißt, das Kabel 22, die Gegensteckdose 17, den Netzkabelstecker 16 und das Netzkabel 15.
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Im einfachsten Fall ist es für eine Datenübertragung möglich, eine gezielte Variation der Netzfrequenz der Wechselspannungsquelle 23 vorzunehmen. Alternativ ist auch eine Impulspaketsteuerung oder eine anders geartete Beeinflussung der Netzwellenform möglich, um auf diese Art und Weise Daten an das Elektrowerkzeug zu übersenden. Als weitere Alternative kann auch eine gezielte Variation der Netzamplitude zur Datenübertragung verwendet werden (Amplitudenmodulation).
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Wird eine Datenübertragung mit Hilfe einer gezielten Variation der Netzfrequenz vorgenommen, so soll hierzu folgendes Beispiel erläutert und anhand der 7 und 8 näher dargelegt werden. Bei dem Elektrowerkzeug 2 der 7 handelt es sich beispielsweise um einen Winkelschleifer, der eine Elektronik aufweist, um eine elektronische Drehzahl-Regelung zu ermöglichen. Im nachfolgenden Beispiel wird lediglich darauf eingegangen, dass Daten von der Gegenstelle 12 zum Elektrowerkzeug 2 übertragen werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine umgekehrte Datenübertragung vorzunehmen oder eine bidirektionale Datenübertragung zu realisieren. Bevorzugt wird beim Ausführungsbeispiel der 7 und 8 für die Datenübertragung ein serieller Datenstrom an das Elektrowerkzeug 2 übermittelt. Im oberen Diagramm der 8 ist ein zeitlicher Verlauf eines Digitalsignals mit der Amplitude a dargestellt. Mit t wird die Zeit bezeichnet. T stellt die Periodendauer dar. Es ist mittels des Pfeiles 25 angedeutet, dass mit dem Digitalsignal ein Modulator 26 angesteuert wird. Es handelt sich dabei um einen sogenannten 2FSK-Modulator. Das Digitalsignal weist zwei Zustände, nämlich eine logische Null und eine logische Eins auf. Zum Zeitpunk t gleich Null beträgt das Digitalsignal bis zum Zeitpunkt t1 Null. Zum Zeitpunkt t1 steigt dann der Level des Digitalsignals auf logisch Eins an bis zum Ende der Periode T. Mittels des Digitalsignals wird ein elektronischer Schalter 27 in Abhängigkeit von dem Zustand logisch Null beziehungsweise logisch Eins derart umgeschaltet, dass entweder die Wechselspannungsquelle 23 mit der Frequenz f1 oder die Wechselspannungsquelle 23' mit der Frequenz f2 über den Schalter 27 einem Anschluss 28 zugeleitet wird. Mit Bezug auf die 7 findet sich die erläuterte Anordnung der 8 in der Gegenstelle 12, um auf diese Art und Weise die Netzfrequenz zu beeinflussen, das heißt, dem Elektrowerkzeug 2 wird über die Verbindung 22, 17, 16, 15 eine entsprechende Netzspannung zur Verfügung gestellt, so wie sie sich aus dem unteren Diagramm der 8 ergibt. Dort ist die Amplitude pa der Netzspannung gezeigt in Abhängigkeit von der Zeit t. Immer dann, wenn aufgrund des Digitalsignals eine logische Null anliegt, erfolgt eine Einspeisung mit einer niedrigeren Frequenz, als wenn eine logische Eins vorliegt, da dann die höhere Frequenz zum Einsatz gelangt. Wenn beispielsweise die Frequenz f1 = 70 Hz beträgt und die Frequenz f2 = 140 Hz und die Zeitspanne des Anliegens der logischen Null 10 msec beträgt und die Zeitspanne der logischen Eins 40 msec beträgt, so ergibt sich eine in der Netzfrequenz variierte Netzspannung gemäß der im unteren Diagramm der 8. Hierdurch ist ein Datenstrom dadurch erzeugt, dass in gewünschter Weise eine diskrete Variation der Netzfrequenz vorgenommen wird. Selbstverständlich ist diese Methode nicht auf die Variation einer sinusförmigen Wechselspannung beschränkt. Es können auch andere Kurvenformen, wie beispielsweise Rechteck, Dreieck oder eine Variation beziehungsweise Überlagerung dieser Signale verwendet werden. Auch ist die Auswertung nicht auf die Auswertung der Netzfrequenz beschränkt. Es ist selbstverständlich zusätzlich oder alternativ auch denkbar, dass die Ansteuerung mittels einer Phasenanschnittssteuerung erfolgt und vom Empfänger, also von dem Elektrowerkzeug, der Phasenanschnittswinkel ausgewertet wird. Eine andere oder zusätzliche Möglichkeit besteht darin, die Ansteuerung mit einer Impulspaketsteuerung vorzunehmen. Es kann dann eine Auswertung der Netzhalbwellen erfolgen. Ferner ist es zusätzlich oder alternativ denkbar, dass die Netzspannung auch in ihrer Amplitude moduliert und entsprechend ausgewertet wird. Es sind auch Kombinationen oder Variationen sämtlicher, in dieser Anmeldung vorgestellter Möglichkeiten denkbar.
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Zur Datenübertragung können verschiedene Codierungen und/oder Modulationsverfahren verwendet werden. Hierbei kommt zum Beispiel die Manchester-Codierung, die Miller-Codierung, die Differenzial-Codierung oder entsprechende, aus der Nachrichtentechnik bekannte Verfahren zur Anwendung. Auf diese Verfahren wird nicht näher eingegangen, da sie dem Fachmann bekannt sind.
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Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass parallel zum Energieübertragungsweg eine Datenübertragungsstrecke geschaffen ist, ohne dass eine zusätzliche Schnittstelle realisiert werden muss. Übliche Drehzahlregler, wie sie beispielsweise bei dem Elektrogerät, insbesondere Winkelschleifer, eingesetzt werden, arbeiten mit der Methode der Phasenanschnittsteuerung. Prinzipbedingt wird eine Auswertung der Netzfrequenz benötigt, um eine netzsynchrone Phasenanschnittssteuerung zu erzeugen. Demgemäß ist Prinzipbedingt bei der bisherigen Technik eine Auswertung der Netzfrequenz im Drehzahlregler vorhanden. Diese Auswertung kann nun erfindungsgemäß zusätzlich genutzt werden, um eine Auswertung des Datenstromes vornehmen zu können. Insofern ist bei Elektrowerkzeugen mit digitaler Drehzahlregelung häufig nur eine Veränderung der Software notwendig, um die erfindungsgemäße Datenauswertung vornehmen zu können. Je nach Anwendungsfall führt das zu keiner oder nur zu einer sehr geringen Erhöhung der Stückkosten.
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Eine Datenübertragung vom Elektrogerät 1, insbesondere Elektrowerkzeug 2, zur Auswerteeinheit, also zur Gegenstelle 12, ohne dass dieses standardgemäß eine Anzeigeeinrichtung, Signaleinrichtung oder dergleichen aufweist, wie dies beim Ausführungsbeispiel der 6 erläutert wurde, ist erfindungsgemäß dennoch möglich. Hierzu wird wie bei der vorstehend erwähnten Datenübertragung zum Elektrowerkzeug der Energieübertragungsweg als Datenübertragungsstrecke genutzt. Beispielsweise wird eine gezielte Variation des Phasenwinkels verwendet. Der serielle Datenstrom wird dann zum Beispiel erzeugt, indem das Elektrogerät 1 einen Phasenwinkel von beispielsweise 50° für eine logische Null und einen Phasenwinkel von zum Beispiel 130° für eine logische Eins ausgibt. Die Phasenwinkel werden von einer externen Auswerteeinheit erfasst und in entsprechende Daten umgesetzt. Also auch dann, wenn standardgemäß keine Signaleinrichtung 7 vorhanden ist, lässt sich aufgrund dieser Methode über den Netzanschluss eine Datenübertragung zusätzlich vornehmen. Dass aufgrund der vorstehend beschriebenen Methode beispielsweise ein Elektromotor des Elektrowerkzeugs 2 in bestimmten Zuständen nicht permanent kontrolliert dreht, sondern aufgrund der Datenübertragung auch kurzfristig unkontrollierte Zustände annimmt, ist nicht von Nachteil.
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In manchen Anwendungsfällen kann es nicht sinnvoll oder sogar störend sein, wenn die Schnittstelle zur Datenübertragung in allen Betriebsfällen aktiv ist. Soll zum Beispiel eine Datenübertragung vom Elektrowerkzeug 2 zur Gegenstelle 12, also zur Auswerteeinheit, realisiert werden, mit deren Hilfe ein Betriebsdatenspeicher mit den Anwenderdaten ausgelesen werden kann, könnte diese Funktion beispielsweise die eine Anzeigeeinheit darstellende Signaleinrichtung 7 im normalen Betriebsmodus stören. Dies lässt sich durch unterschiedliche Betriebsmodi des Elektrowerkzeugs 2 verhindern. Im einfachsten Fall wird die Schnittstelle hinsichtlich der Datenübertragung nur aktiv, wenn zum Beispiel mit Hilfe eines zusätzlichen Schalters gezielt vom Anwender eine Aktivierung hervorgerufen wird. Soll alternativ kein zusätzlicher Schalter zur Aktivierung vorgesehen werden, so können zum Beispiel auch unübliche Betriebszustände dazu verwendet werden, um die Schnittstelle bezüglich der Datenübertragung zu aktivieren. Hierzu folgendes Beispiel: Bei einem Elektrowerkzeug 2 mit Wiedereinschaltsperre wird der Modus zum Auslesen des Betriebsdatenspeichers, also der Datenübertragung, durch folgende Voraussetzungen aktiviert: Das Elektrowerkzeug 2 wird im eingeschalteten Zustand mit Versorgungsspannung verbunden. Das Gasgebepotentiometer im Handgriff des Elektrowerkzeugs wird von der Stellung „maximale Drehzahl” auf „mittlere Drehzahl” reduziert. Anschließend wird durch das Gasgebepotentiometer wieder von „mittlerer Drehzahl” auf „maximale Drehzahl” angehoben. Daraufhin sendet das Elektrowerkzeug 2 die Betriebsdaten aus dem Betriebsdatenspeicher in Form eines seriellen Datenstroms über die standardgemäß vorliegende Anzeigeeinheit, also beispielsweise über eine Leuchtdiode. Da diese Betriebszustandsveränderungen, wie sie vorstehend erläutert wurden, nicht gängig sind, wird die Datenübertragung vom Benutzer mit großer Wahrscheinlichkeit nicht versehentlich aktiviert.
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Die mittels der Erfindung erfolgende Datenübertragung kann genutzt werden, um beispielsweise einen Betriebsdatenspeicher des Elektrogeräts auszulesen, mit dessen Hilfe das Verhalten der Maschine analysiert werden kann, zum Beispiel um Sonderrabatte für Wartung und Service zu geben oder eine gezielte Beratung bei der Auswahl einer neuen Maschine anhand der bestehenden Betriebsdaten vorzunehmen. Möglich ist es auch, eine Garantie ohne Kassenzettel zu geben, da die Daten des Betriebsdatenspeichers dies ermöglichen. Ferner kann ein passiver Diebstahlschutz realisiert werden oder eine Diagnoseschnittstelle im Servicefall zur Verfügung gestellt werden. Da die heutzutage üblichen Elektrogeräte, insbesondere Elektrowerkzeuge, mit digitaler Elektronik, also beispielsweise mit einem Mikrocontroller usw. versehen sind, kann diese Elektronik zusätzlich für die erfindungsgemäße Datenübertragung mitverwendet werden.
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Mit Hilfe der Erfindung können beliebige Daten von und zu einem Elektrogerät übertragen und gegebenenfalls auch darin gespeichert werden. Als weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung sei Folgendes erwähnt: Mittels der erfindungsgemäßen Datenübertragung kann eine Aktivierung eines oder mehrerer spezieller Modi des Betriebs des Elektrowerkzeugs für das Prüfen oder die Fertigung des Elektrowerkzeugs erleichtert werden. Beispielsweise soll bei einem Elektrowinkelschleifer die „Wiedereinschaltsperre” während der Fertigung deaktiviert werden. Während des Fertigungsprozesses dieses Elektrowerkzeugs oder eines anderen Elektrogeräts, wird normalerweise mehrfach eine Ein- und Ausschaltung vorgenommen. Ist das Elektrogerät/Elektrowerkzeug mit einer Wiedereinschaltsperre ausgestattet, so läuft das Elektrogerät nur dann ordnungsgemäß an, wenn es erst mit Netzspannung verbunden und danach über den Geräteschalter eingeschaltet wird. Das Einschalten des Elektrogeräts/Elektrowerkzeugs über den Netzschalter, nachdem es mit Netzspannung verbunden ist, lässt sich in der Fertigung nur mit einem erheblichen Aufwand realisieren. Üblicherweise wird der Netzschalter des Elektrowerkzeugs im eingeschalteten Zustand arretiert und das Ein- und Ausschalten erfolgt durch das ein- und ausschalten der Versorgungsspannung am Versorgungsspannungseingang (Netzkabel) des Elektrowerkzeugs. Bei aktiver Wiedereinschaltsperre hat das Elektrowerkzeug dann keine Funktionalität. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Wiedereinschaltsperre während des Fertigungsprozesses der Maschine gezielt deaktiviert werden, wodurch der Fertigungsprozess vereinfacht und hinsichtlich der Kostenstruktur verbessert wird.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Datenübertragung lässt sich das Speichern von Daten vornehmen. Auch ist ein Speichern und Auslesen von Daten möglich, beispielsweise von Nutzerdaten, wie Seriennummern, Kaufdatum, Nutzername, passiven Diebstahlschutz usw.. Aufgrund des erfindungsgemäßen Vorgehens kann ein kontaktloses Auslesen eines Speichers, insbesondere eines Betriebsdatenspeichers des Elektrogeräts vorgenommen werden. Ferner ist es möglich, eine Aktivierung von Zusatzfunktionen durchzuführen. Für alle Elektrowerkzeuge ab einer bestimmten Charge wird die gleiche Elektronik verwendet. Im Fertigungsprozess werden dann bestimmte Funktionen aktiviert oder deaktiviert. Die zu verwaltenden Softwareversionen werden hierdurch erheblich reduziert. Aufgrund der erfindungsgemäßen Datenübertragung ist auch die Speicherung von Fertigungsparametern möglich. Ferner kann eine Feinjustierung der Elektronik mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen, sodass die Elektronik und beispielsweise der Motor des Elektrogeräts sich besser aufeinander abstimmen lassen. Schließlich ist auch die Speicherung von Serviceparametern möglich.
