DE102009032251A1

DE102009032251A1 - Electrical device, particularly electrical power tool, comprises electric motor, such as battery or network-power tool, like drill or grinder or saw or angular grinder, where electrical device is operated with supply voltage

Info

Publication number: DE102009032251A1
Application number: DE200910032251
Authority: DE
Inventors: Christian Straub
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2011-01-13

Abstract

The electrical device, particularly an electrical power tool (1), comprises an electric motor (2), such as a battery or network-power tool, like a drill or a grinder or a saw or an angular grinder. The electrical device is operated with a supply voltage, particularly by mobile energy storage (8) in the form of the battery.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrogerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an electrical appliance according to the preamble of Patent claim 1.

Bei dem Elektrogerät kann es sich um ein Elektrohandwerkzeug, und zwar um ein Akku- und/oder ein Netz-Elektrowerkzeug, insbesondere um Bohrmaschinen, Schleifer, Sägen, Hobel, Winkelschleifer o. dgl., handeln. Bei dem Elektrogerät kann es sich auch um ein Hausgerät, wie ein Küchenarbeitsgerät, ein Staubsauger o. dgl., oder um eine tragbare Lampe handeln.at the electrical appliance it can be an electric hand tool, namely a battery and / or a mains power tool, especially drills, grinders, saws, planers, angle grinders o. Like., Act. The electrical appliance can also be a Household appliance, like a kitchen utensil, a vacuum cleaner o. The like., Or act to a portable lamp.

Solche Elektrowerkzeuge besitzen einen Elektromotor. Bei handgeführten Elektrowerkzeugen wird oft eine Beleuchtung des Arbeitsfeldes mittels eines geeigneten Leuchtmittels, beispielsweise einer entsprechenden Leuchtdiode (LED), realisiert. Mit Hilfe einer solchen Arbeitsfeldbeleuchtung, die nicht nur bei einem Elektrowerkzeug sondern auch einem sonstigen Elektrogerät vorgesehen sein kann, werden Arbeiten bei minimaler externer Beleuchtung und/oder in unbeleuchteten Bereichen erleichtert bzw. erst ermöglicht. Ebenso wie der Elektromotor ist auch die Arbeitsfeldbeleuchtung mit einer Spannungsversorgung für den bestimmungsgemäßen Betrieb versehen.Such Power tools have an electric motor. For hand-held power tools is often a lighting of the working field by means of a suitable Illuminant, such as a corresponding light emitting diode (LED), realized. With the help of such working field lighting, the not only with a power tool but also with another electrical appliance can be provided, work with minimal external lighting and / or facilitated or made possible in unlit areas. Just like the electric motor is the workfield lighting with a power supply for the intended operation Mistake.

Es hat sich nun herausgestellt, daß die Helligkeit der Arbeitsfeldbeleuchtung während des Betriebes abnehmen kann. Dies tritt vor allem dann ein, wenn der Energiespeicher des Elektrowerkzeugs, beispielsweise ein Akku, im Verlaufe des Betriebs entleert wird. Da die Arbeitsfeldbeleuchtung ebenfalls beträchtliche Energie verbraucht, wird in diesem Fall das Entleeren des Akkus noch weiter beschleunigt, so daß der Akku vorzeitig nachgeladen werden muß, womit der Betrieb des Elektrowerkzeugs unterbrochen wird.It has now been found that the Reduce the brightness of the working area lighting during operation can. This occurs especially when the energy storage of the Power tool, such as a battery, emptied in the course of operation becomes. As the workfield lighting is also considerable Energy consumed, in this case, is the emptying of the battery accelerated even further, so that the Battery must be recharged prematurely, bringing the operation of the power tool is interrupted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Elektrowerkzeug und/oder das Elektrogerät derart auszugestalten, daß eine vorzeitige Betriebsunterbrechung aufgrund von Entleeren des Energiespeichers vermieden ist. Insbesondere soll eine sehr einfache Lösung für die beschriebene Problemstellung gefunden werden.Of the Invention is based on the object, the power tool and / or the electrical appliance to design such that a premature interruption due to emptying of the energy storage is avoided. In particular, a very simple solution for the described Problem to be found.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Elektrogerät durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These Task is in a generic electrical appliance by the characterizing features of claim 1 solved.

Beim erfindungsgemäßen Elektrogerät wird die Arbeitsfeldbeleuchtung abgeschaltet, wenn die Spannung der Spannungsversorgung einen Grenzwert unterschreitet. Geschaffen ist also eine versorgungsspannungsabhängige Abschaltung für die Arbeitsfeldbeleuchtung insbesondere eines Elektrowerkzeuges. Vorteilhafterweise wird somit bei einem bestimmten Entleerungsgrad des Energiespeichers der ansonsten anfallende Energieverbrauch für die Arbeitsfeldbeleuchtung eingespart, womit der Betrieb des Elektrogeräts länger aufrecht erhalten werden kann. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.At the Electric appliance according to the invention is the Workfield lighting switched off when the voltage of the power supply falls below a threshold. So created is a supply voltage dependent shutdown for the Working field lighting in particular of a power tool. advantageously, is thus at a certain degree of depletion of the energy storage of the otherwise incurred energy consumption for the working area lighting saved, whereby the operation of the electrical device can be maintained longer. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Flexibel einsetzbare Elektrowerkzeuge und/oder elektrische Geräte werden häufig mit einer Versorgungsspannung aus einem mobilen Energiespeicher in der Art eines Akkus betrieben. Die Spannungsversorgung des Verbrauchers, also beispielsweise der Arbeitsfeldbeleuchtung, erfolgt dann zweckmäßigerweise mit Hilfe der Versorgungsspannung aus demselben mobilen Energiespeicher.Flexible usable power tools and / or electrical devices often with a supply voltage from a mobile energy storage operated in the manner of a battery. The voltage supply of the consumer, So for example, the workfield lighting, then conveniently takes place with the help of the supply voltage from the same mobile energy storage.

In üblicher Weise kann das Elektrogerät einen Schalter aufweisen, der ein Schaltergehäuse besitzt. Mit Hilfe des Schalters ist das Elektrogerät für dessen Betrieb ein- und/oder ausschaltbar. Der mechanische Schalter ist an geeigneter, gut zugänglicher Stelle am Elektrogerät oder am Elektrowerkzeug angeordnet. Beispielsweise ist bei einem Elektrowerkzeug hierfür im Handgriff ein Elektrowerkzeugschalter vorgesehen. In kostengünstiger Art bietet es sich an, daß ein Microcontroller oder Mikroprozessor, der bevorzugterweise mittels einer Software entsprechend gesteuert ist, als Elektronik zur Ansteuerung des Elektromotors Verwendung findet. Zweckmäßigerweise befindet sich in kompakter Bauweise der Microcontroller im Schaltergehäuse, wobei ein Strompfad vom Microcontroller zur Arbeitsfeldbeleuchtung zu deren Spannungsversorgung führt. Um in einfacher Art und Weise die versorgungsspannungsabhängige Abschaltung der Arbeitsfeldbeleuchtung zu ermöglichen, ist im Strompfad zwischen den Anschlüssen der Arbeitsfeldbeleuchtung an die Spannungsversorgung bzw. Spannungsquelle ein spannungsabhängiges Bauteil eingefügt.In usual Way can the electrical appliance a switch having a switch housing. With the help of Switch is the electrical appliance for its Operation can be switched on and / or off. The mechanical switch is at a suitable, easily accessible Place at the electrical appliance or arranged on the power tool. For example, one is Power tool for this provided in the handle a power tool switch. In cheaper Kind of it makes itself that one Microcontroller or microprocessor, preferably by means of Software is controlled accordingly, as electronics for control the electric motor is used. Conveniently, is in a compact Construction of the microcontroller in the switch housing, with a current path from the Microcontroller for working field illumination for their power supply leads. In a simple way, the supply voltage-dependent shutdown to enable the workfield lighting is in the current path between the connections the working field lighting to the power supply or voltage source a voltage-dependent Component inserted.

In üblicher Weise kann eine Leuchtdiode als Arbeitsfeldbeleuchtung Verwendung finden, wobei im Strompfad zur Leuchtdiode eine Strombegrenzung für die Leuchtdiode befindlich ist. Bei dieser Strombegrenzung handelt es sich beispielsweise um einen Widerstand oder um eine Stromreglerdiode. Das spannungsabhängige Bauteil ist dann im Strompfad zwischen der Strombegrenzung und der Leuchtdiode befindlich. Kostengünstig und dennoch sehr funktionssicher handelt es sich dann bei dem spannungsabhängigen Bauteil um eine Z(Zener)-Diode.In usual Way, a light emitting diode can be used as working field lighting find, where in the current path to the light emitting diode, a current limit for the light emitting diode is located. This current limit is, for example around a resistor or a current regulator diode. The voltage-dependent component is then located in the current path between the current limit and the light emitting diode. economical and yet very reliable it is then in the voltage-dependent component around a Z (zener) diode.

Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist Nachfolgendes festzustellen. In den Strompfad zwischen den Anschlüssen der Spannungsquelle wird zusätzlich zur Arbeitsfeldbeleuchtung, beispielsweise einer LED, und einer Strombegrenzung für die Arbeitsfeldbeleuchtung, beispielsweise einem Widerstand oder einer Stromreglerdiode, ein spannungsabhängiges Bauteil eingefügt. Bei dem spannungsabhängigen Bauteil handelt es sich beispielsweise um eine Z-Diode.For a particularly preferred embodiment of the invention, the following is to be noted. In the current path between the terminals of the voltage source in addition to the working field illumination, such as an LED, and a current limit for the working field illumination, such as a resistor or a current regulator diode, a voltage-dependent component together. The voltage-dependent component is, for example, a Zener diode.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei einer Unterspannung die Arbeitsfeldbeleuchtung selbständig ausschaltet. Dies erfolgt in funktionssicherer Weise ohne die Unterstützung weiterer Komponenten, wie beispielsweise eines Microcontrollers mit Software. Durch das Ausschalten der Arbeitsfeldbeleuchtung wird dem Anwender signalisiert, daß der Akku entladen ist. Bei unbeabsichtigt dauernd gedrücktem Betätigungsorgan bzw. Trigger wird die Batterie bzw. der Akku nach Unterschreiten der Unterspannungsabschaltung durch die Arbeitsfeldbeleuchtung nicht mehr tiefentladen. Dadurch kann die Lebensdauer des Akkus auch bei unsachgemäßem Gebrauch verbessert werden.The particular advantages of the invention are that at an undervoltage switches off the workfield lighting automatically. This is done in a functionally reliable manner without the support of others Components, such as a microcontroller with software. By the switching off of the working field illumination is signaled to the user, that the Battery is discharged. If unintentionally permanently pressed actuator or Trigger is the battery or the battery falls below the undervoltage shutdown by the work area lighting no longer discharged. This can extend the life of the battery even if used improperly be improved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen dieOne embodiment the invention with various developments and refinements is shown in the drawings and will be described in more detail below. It show the

1 schematisch ein Elektrowerkzeug mit einer Arbeitsfeldbeleuchtung, wobei das Gehäuse des Elektrowerkzeugs teilweise aufgebrochen dargestellt ist, 1 1 schematically shows a power tool with a working field illumination, wherein the housing of the power tool is shown partially broken away,

2 ein Blockschaltbild für das Elektrowerkzeug und 2 a block diagram for the power tool and

3 einen Detailausschnitt aus 2. 3 a detail from 2 ,

In 1 ist ein Elektrowerkzeug 1 mit einem Elektromotor 2 zum Antrieb eines Werkzeugs 3 zu sehen. Es kann sich dabei um ein Akku- und/oder Netz-Elektrowerkzeug handeln. Beispielhaft ist in 1 eine Akku-Bohrmaschine als Elektrowerkzeug 1 gezeigt, die mit einer Versorgungsspannung aus einem mobilen Energiespeicher 8 in der Art eines Akkus betrieben wird. Selbstverständlich kann es sich bei dem Elektrowerkzeug 1 auch um einen Schleifer, eine Säge, einen Hobel, einen Winkelschleifer o. dgl. handeln.In 1 is a power tool 1 with an electric motor 2 for driving a tool 3 to see. It may be a cordless and / or mains power tool. Exemplary is in 1 a cordless drill as a power tool 1 shown using a supply voltage from a mobile energy storage 8th is operated in the manner of a battery. Of course, it can be in the power tool 1 also a grinder, a saw, a planer, an angle grinder o. Like. Act.

Im Gehäuse 4 des Elektrowerkzeugs 1 ist ein Schalter 5 mit einem Schaltergehäuse 13 angeordnet. Der Schalter 5 ist derart im Gehäuse 4 aufgenommen, daß ein manuell vom Benutzer bewegbares Betätigungsorgan 6 des Schalters 5 aus dem Gehäuse 4 herausragt. Der Schalter 5 besitzt ein Kontaktsystem 7, auf das das Betätigungsorgan 6 zur Umschaltung einwirkt, so daß die Spannungsversorgung aus dem Energiespeicher 8 für das Elektrowerkzeug 1, und zwar insbesondere zum Betrieb des Elektromotors 2, mittels des Betätigungsorgans 6 vom Benutzer ein- und/oder ausschaltbar ist. Schließlich umfaßt der Schalter 5 eine elektrische Schaltungsanordnung zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors 2. Die Schaltungsanordnung dient als Steuerelektronik 9 zur Drehzahlveränderung des Elektromotors 2 entsprechend der Stellung des vom Benutzer bewegten Betätigungsorgans 6. Die Steuerelektronik 9 umfaßt einen Microcontroller, der mittels einer Software gesteuert ist, wie anhand von 2 zu sehen ist, und befindet sich zweckmäßigerweise im Schaltergehäuse 13.In the case 4 of the power tool 1 is a switch 5 with a switch housing 13 arranged. The desk 5 is so in the case 4 recorded that a manually movable by the user actuator 6 of the switch 5 out of the case 4 protrudes. The desk 5 owns a contact system 7 on which the actuator 6 acts to switch, so that the power supply from the energy storage 8th for the power tool 1 , in particular for the operation of the electric motor 2 , by means of the actuator 6 can be switched on and / or off by the user. Finally, the switch includes 5 an electrical circuit arrangement for controlling and / or regulating the electric motor 2 , The circuit arrangement serves as control electronics 9 for speed change of the electric motor 2 according to the position of the actuator moved by the user 6 , The control electronics 9 includes a microcontroller, which is controlled by a software, as based on 2 can be seen, and is conveniently located in the switch housing 13 ,

Wie weiter in 1 zu sehen ist, ist am Gehäuse 4 eine Arbeitsfeldbeleuchtung 10 angeordnet, mit deren Hilfe der Arbeitsbereich für das Werkzeug 3 als Unterstützung für den Benutzer beleuchtbar ist. Die Spannungsversorgung für die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 erfolgt ebenfalls aus dem Energiespeicher 8, und zwar vorliegend über die Steuerelektronik 9, die als Pulsweiten-Modulations-Schaltung arbeitet. Damit wird die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 über ein von der Versorgungsspannung aus dem Energiespeicher 8 gespeistes Pulsweiten-Modulations-Signal 11 betrieben, womit die Helligkeit der Arbeitsfeldbeleuchtung 10 dementsprechend wunschgemäß eingestellt werden kann. Um einem vorzeitigen Entleeren des Energiespeichers 8 zu begegnen, wird die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 abgeschaltet, wenn die Spannung der Spannungsversorgung aus dem Energiespeicher 8 einen Grenzwert unterschreitet. Das Abschalten der Arbeitsfeldbeleuchtung 10 stellt für den Benutzer somit einen Hinweis dar, daß der Energiespeicher 8 nachgeladen werden sollte. Gleichzeitig wird dem Benutzer in diesem Fall noch ein begrenzter Notbetrieb des Elektrowerkzeugs 1 gestattet, da der zur schnellen vollständigen Entleerung des Energiespeichers 8 führende Energieverbrauch durch die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 dann entfällt.As in further 1 is visible on the case 4 a workfield lighting 10 arranged, with the help of which the working area for the tool 3 is illuminatable as support for the user. The power supply for the working area lighting 10 also takes place from the energy storage 8th , in the present case via the control electronics 9 which operates as a pulse width modulation circuit. This will be the workfield lighting 10 via one of the supply voltage from the energy store 8th fed pulse width modulation signal 11 operated, bringing the brightness of the workfield lighting 10 Accordingly, can be adjusted as desired. To prematurely empty the energy storage 8th to meet, the workfield lighting 10 switched off when the voltage of the power supply from the energy storage 8th falls below a threshold. Switching off the workfield lighting 10 represents for the user thus an indication that the energy storage 8th should be reloaded. At the same time the user is in this case still a limited emergency operation of the power tool 1 allowed because of the fast complete emptying of the energy storage 8th leading energy consumption through the workfield lighting 10 then deleted.

Wie in 2 zu sehen ist, führt ein Strompfad 12 vom Microcontroller 9 zur Arbeitsfeldbeleuchtung 10 zu deren Spannungsversorgung, wobei das Pulsweiten-Modulations-Signal 11 über den Strompfad 12 zur Arbeitsfeldbeleuchtung 10 geleitet wird. Um die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 bei Unterschreiten des Grenzwertes der Spannung abzuschalten, ist im Strompfad 12 zwischen den Anschlüssen der Arbeitsfeldbeleuchtung 10 an die Spannungsquelle als Spannungsversorgung ein spannungsabhängiges Bauteil 14 eingefügt, wie in 3 gezeigt ist.As in 2 can be seen leads a current path 12 from the microcontroller 9 for working area lighting 10 to the power supply, wherein the pulse width modulation signal 11 over the current path 12 for working area lighting 10 is directed. To the workfield lighting 10 is switched off when the voltage falls below the limit, is in the current path 12 between the connections of the workfield lighting 10 to the voltage source as a voltage supply a voltage-dependent component 14 inserted as in 3 is shown.

Als Arbeitsfeldbeleuchtung 10 findet vorliegend eine Leuchdiode LED Verwendung. Wie weiter aus der 3 zu entnehmen ist, ist im Strompfad 12 eine Strombegrenzung für die Leuchtdiode 10 befindlich, wobei es sich bei der Strombegrenzung um einen Widerstand 15 handelt. Anstelle des Widerstands 15 kann beispielsweise jedoch auch eine Stromreglerdiode verwendet werden. Das spannungsabhängige Bauteil 14 ist nun im Strompfad 12 zwischen dem als Strombegrenzung dienenden Widerstand 15 und der Leuchtdiode 10 befindlich. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem spannungsabhängiges Bauteil 14 um eine Z(Zener)-Diode.As workfield lighting 10 In the present case, a light-emitting diode LED is used. How further from the 3 can be seen is in the current path 12 a current limit for the LED 10 located, wherein it is a current limiting resistor 15 is. Instead of the resistance 15 However, for example, a current regulator diode can be used. The voltage-dependent component 14 is now in the current path 12 between the resistor used as current limiting 15 and the light emitting diode 10 located. Appropriately, it is the voltage-dependent component 14 around a Z (zener) diode.

Die Erfindung eignet sich auch für in Gleichspannungs(DC)-Elektrowerkzeugen verwendete DC-Schalter, welche nachträglich mit einer Arbeitsfeldbeleuchtung ausgerüstet werden sollen. Desweiteren ist die Erfindung anhand eines Elektrowerkzeugs 1 erläutert, jedoch nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann eine Abschaltung der Arbeitsfeldbeleuchtung bei Unterschreiten eines Grenzwertes für die Spannungsversorgung auch an sonstigen Elektrogeräten, beispielsweise an Hausgeräten, an tragbaren Lampen o. dgl., Verwendung finden.The invention is also suitable for use in direct voltage (DC) -Elektrowerkzeugen DC switches, which are to be retrofitted with a work area lighting. Furthermore, the invention is based on a power tool 1 explained, but not limited to the described and illustrated embodiment. Rather, it also encompasses all expert developments within the scope of the invention defined by the claims. Thus, a shutdown of the working area lighting falls below a threshold value for the power supply to other electrical appliances, such as household appliances, portable lamps o. The like., Use.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Elektrowerkzeugpower tool
22: Elektromotorelectric motor
33: WerkzeugTool
44: Gehäuse (von Elektrowerkzeug)Housing (from Power tool)
55: Schalter/ElektrowerkzeugschalterSwitch / power tool switches
66: Betätigungsorganactuator
77: KontaktsystemContact system
88th: Energiespeicherenergy storage
99: Steuerelektronik/Elektronik/MicrocontrollerControl electronics / Electronics / microcontroller
1010: Arbeitsfeldbeleuchtung/LeuchtdiodeWorking area lighting / light-emitting diode
1111: Pulsweiten-Modulations-SignalPulse-width modulation signal
1212: Strompfadcurrent path
1313: Schaltergehäuseswitch housing
1414: spannungsabhängiges Bauteilvoltage-dependent component
1515: Widerstandresistance

Claims

Electrical appliance, in particular power tool ( 1 ) with an electric motor ( 2 ), such as a cordless and / or power tool, such as drills, grinders, saws, planer, angle grinder o. The like., With a work area lighting ( 10 ), and with a power supply for the working field illumination ( 10 ), characterized in that the working field illumination ( 10 ) is switched off when the voltage of the power supply falls below a threshold value.

Electric appliance according to claim 1, characterized in that the electrical appliance with a supply voltage, in particular from a mobile energy storage ( 8th ) is operated in the manner of a battery, and that preferably the supply voltage as a power supply for the working field illumination ( 10 ) serves.

Electric appliance according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical appliance by means of a switch housing ( 13 ) having switch ( 5 ) is switched on and / or off that preferably a microcontroller ( 9 ), which is controlled in particular by means of software, as electronics for controlling the electric motor ( 2 ) Is used that further preferably the microcontroller ( 9 ) in the switch housing ( 13 ), and even more preferably a current path ( 12 ) from the microcontroller ( 9 ) for working field illumination ( 10 ) leads to their power supply.

Electric appliance according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in the current path ( 12 ) between the connections of the working field illumination ( 10 ) to the power supply a voltage-dependent component ( 14 ) is inserted.

Electric appliance according to one of claims 1 to 4, characterized in that a light-emitting diode as working field illumination ( 10 ) Finds use that preferably in the current path ( 12 ) a current limit for the light emitting diode ( 10 ) is located, wherein the current limiting, for example, a resistor ( 15 ) or a current regulator diode, that further preferably the voltage-dependent component ( 14 ) in the current path ( 12 ) between the current limiting and the light emitting diode ( 10 ) is located, and that it is even more preferably in the voltage-dependent component ( 14 ) is a Zener diode.