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Informationen zu in Zusammenhang stehender Anmeldung
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Diese Anmeldung beansprucht die Prioritätsrechte der
CN 201110169473.0 , eingereicht am 22. Juni 2011, deren Offenbarung hier in ihrer Gesamtheit als Referenz aufgenommen ist.
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Hintergrund
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Das Folgende betrifft allgemein ein elektrisches Multifunktionswerkzeug und genauer ein elektrisches Multifunktionswerkzeug mit einer automatischen Drehzahleinstellfähigkeit.
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Ein elektrisches Multifunktionswerkzeug ermöglicht das Auswechseln verschiedener Abtriebswellen an demselben Elektrowerkzeug. Die verschiedenen Abtriebswellen können mit entsprechenden Zubehörteilen bestückt sein, wie etwa einer Winkelschleifscheibe eines Winkelschleifers und einer Polierauflage einer Poliermaschine. Somit kann das Elektrowerkzeug durch Anordnen dieser verschiedenen Zubehörteile verschiedene Funktionen aufweisen. Einige dieser Zubehörteile müssen bei einer hohen Drehzahl arbeiten, aber einige Zubehörteile sind bei einer hohen Arbeitsdrehzahl gefährlich und müssen bei einer niedrigen Drehzahl arbeiten. Zum Beispiel beträgt die Arbeitsdrehzahl der Winkelschleifscheibe im Allgemeinen 11000–12000 min
–1, während die Arbeitsdrehzahl der Polierauflage der Poliermaschine im Allgemeinen 3000–5000 min
–1 beträgt. Wenn das Zubehörteil nicht der Arbeitsdrehzahl entspricht, die in dem Elektrowerkzeug eingestellt ist, kann es nicht normal arbeiten. Wenn die Drehzahl des Elektrowerkzeugs entsprechend mit dem daran installierten Zubehörteil verknüpft ist, heißt das, dass wenn ein Zubehörteil ausgetauscht wird, übersteigt die höchste Drehzahl des Elektrowerkzeugs nicht die benötigte Drehzahl des Zubehörteils. Das
US-Pat. Nr. 7,431,68 offenbart, dass ein Zubehörteil mit einem Element zum Kennzeichnen der Art des Zubehörteils ausgestattet ist, und ein Maschinen-Hauptteil kann das Element erkennen und die Maschine so steuern, dass sie mit einer entsprechenden Drehzahl arbeitet. Bei dem offenbarten System muss der Benutzer dieses Spezialelement zusätzlich kaufen, was für den Benutzer nicht angenehm ist. Das
US-Pat. Nr. 5,526,460 offenbart, dass ein Drehzahlbegrenzungsmechanismus an einem Schlagschrauber angeordnet ist; somit kann die Arbeitsdrehzahl der Vorrichtung durch manuelles Einstellen des Drehzahlbegrenzungsmechanismus eingestellt werden. Dieses Verfahren begrenzt die Drehzahl der Vorrichtung durch manuelles Einstellen; somit kann es einen falschen Betrieb durch eine falsche Bedienung des Einstellmechanismus nicht verhindern.
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Zusammenfassung
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Die durch die vorliegende Erfindung zu lösende technische Aufgabe ist es, den Mangel nach dem Stand der Technik zu überwinden und ein elektrisches Multifunktionswerkzeug vorzusehen, das es ermöglicht, die Drehzahl des Elektrowerkzeugs automatisch einzustellen, um nach Austausch eines Zubehörteils die Anforderungen des angebauten Zubehörteils an die Drehzahl zu erfüllen.
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Um die obige technische Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein elektrisches Multifunktionswerkzeug vor, das ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse angeordneten Motor, eine durch den Motor angetriebene Getriebevorrichtung, eine Drehzahlsteuerungsvorrichtung und mindestens zwei austauschbare Abtriebswellen mit unterschiedlichen Maßen umfasst, wobei die Drehzahlsteuerungsvorrichtung durch die Abtriebswellen gesteuert und aktiviert wird.
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Vorzugsweise weisen die Abtriebswellen unterschiedliche axiale oder radiale Maße auf.
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Vorzugsweise sind an den Enden der Abtriebswellen, die aus dem Gehäuse ragen, entsprechende Betätigungs-Zubehörteile vorgesehen.
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Vorzugsweise ist die Drehzahlsteuerungsvorrichtung mit einer Leiterplatte (PCB) verbunden.
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Vorzugsweise kann die Drehzahlsteuerungsvorrichtung ein Drehzahlsteuerungssignal über eine drahtlose Übertragungsvorrichtung zur Leiterplatte übertragen.
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Vorzugsweise kann die Drehzahlsteuerungsvorrichtung elektronische Bauteile zum Vorsehen eines Drehzahlsteuerungssignals für die Leiterplatte umfassen.
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Vorzugsweise kann die Drehzahlsteuerungsvorrichtung ein magnetisches oder elektrisches Feldinduktionssignal als Drehzahlsteuerungssignal für die Leiterplatte erzeugen.
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Vorzugsweise ist die Abtriebswelle von einer inneren Abtriebswelle umfasst, die durch die Getriebevorrichtung angetrieben und axial drehbar ist.
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Vorzugsweise ist ein Ende der Abtriebswelle durch eine Schnellspannvorrichtung in dem Gehäuse eingespannt.
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Vorzugsweise kann die Schnellspannvorrichtung umfassen:
eine axial bewegliche Hülse;
eine in der Hülse angeordnete und bezüglich der Hülse feststehende Schnellspannhülse, wobei die Schnellspannhülse eine Innenfläche mit mindestens zwei geneigten Nuten aufweist;
einen in die Abtriebswelle unter der Wirkung der geneigten Nuten einsetzbaren Arretierstift; und
eine Rückstellvorrichtung zum Ausüben einer Rückstellkraft auf die Hülse.
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Die technischen Wirkungen des beschriebenen Werkzeugs sind folgende: In dem elektrischen Multifunktionswerkzeug kann die Drehzahlsteuerungsvorrichtung dadurch aktiviert werden, dass sich die Abtriebswellen physisch unterscheiden, indem sie z. B. unterschiedliche axiale oder radiale Maße aufweisen, wenn die Zubehörteile und die Abtriebswelle ausgetauscht werden. Die Drehzahlsteuerungsvorrichtung kann die Form eines Schalters, eines veränderlichen Widerstands, einer veränderlichen Kapazität, eines Mehrfach-Aufnehmers, eines Magnetfelds oder eines elektrischen Feldes zum Erzeugen unterschiedlicher Signale annehmen, unterschiedliche Drehzahlsteuerungssignale erzeugen und die Drehzahlsteuerungssignale zur Steuerschaltungsplatine des elektrischen Multifunktionswerkzeugs übertragen. Die Steuerschaltungsplatine kann den Motor steuern, um unterschiedliche Drehzahlen gemäß den unterschiedlichen Drehzahlsteuerungssignalen zu erzeugen. Die Drehzahl ist für das an der Abtriebswelle angebaute Zubehörteil geeignet; somit kann die Drehzahl des Elektrowerkzeugs automatisch angepasst werden, um zur Drehzahl des an der Abtriebswelle angebauten Zubehörteils zu passen. Daher muss das Elektrowerkzeug nicht mit einem Spezialelement zum Erkennen des Zubehörteils und zum manuellen Einstellen der Drehzahlbegrenzungsvorrichtung ausgestattet zu werden; somit weist es einen einfachen Aufbau auf und kann bequem bedient werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften elektrischen Multifunktionswerkzeugs, das gemäß der folgenden Beschreibung konstruiert ist, wobei eine Abtriebswelle nicht eingebaut ist;
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2 ist eine schematische Ansicht, die den Einbau der Abtriebswelle A am Werkzeug von 1 zeigt;
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3 ist eine schematische Ansicht des Endes des elektrischen Multifunktionswerkzeugs mit eingebauter Abtriebswelle A;
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4 ist eine schematische Ansicht des Endes des elektrischen Multifunktionswerkzeugs mit eingebauter Abtriebswelle B;
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5 ist eine schematische Ansicht der Steuerschaltungsplatine.
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Genaue Beschreibung
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Als Nächstes wird ein beispielhaftes Werkzeug unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die folgende Beschreibung ist nur benutzt, um die technischen Lösungen klarer zu erläutern und soll nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken.
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1 ist eine schematische Ansicht eines Multifunktions-Kraftwerkzeugs. Das elektrische Multifunktionswerkzeug enthält einen Motor 7, ein kleines Zahnrad 6 und ein großes Zahnrad 1, die durch den Motor 7 angetrieben werden und miteinander in Drehung im Eingriff sind, und eine in dem großen Zahnrad 1 angeordnete und durch das große Zahnrad 1 zur Drehung angetriebene innere Abtriebswelle 2. Die innere Abtriebswelle 2 ist eine Hohlwelle, und unterschiedliche Abtriebswellen, wie etwa die Abtriebswellen A und B, können darin eingebaut werden. Wie in 5 gezeigt, ist die Drehzahl des Motors 7 durch eine Leiterplatte 8 gesteuert. Das Elektrowerkzeug enthält weiter eine mit der Leiterplatte 8 verbundene Drehzahlsteuerungsvorrichtung 4a, die ein Drehzahlsteuerungssignal für die Leiterplatte 8 vorsieht. Das Elektrowerkzeug umfasst weiter ein Übergangselement 3. In dieser Ausführungsform ist die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 4a ein Schalter 4. Das Übergangselement 3 kann sich nach oben und unten bewegen, um in Kontakt mit einem Schaltersteuerungskontakt 5 am Schalter 4 zu kommen. Das Übergangselement 3 kann durch die eingebaute Abtriebswelle geschoben werden, sich nach oben und unten zu bewegen.
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Als Beispiel wird ein elektrisches Multifunktionswerkzeug mit angebautem Zubehör mit zwei Drehzahlen genommen. Der Schalter 4 ist ein normaler Schalter mit zwei Ebenen. Zwei Abtriebswellen mit unterschiedlichen axialen Längen können entsprechend dem Ein- bzw. dem Aus-Zustand eingebaut sein, wodurch eine automatische Einstellung zwischen zwei Drehzahlen erreicht wird. In anderen Ausführungsformen können verschiedene Abtriebswellen, bei denen ein Zubehörteil vorgesehen ist, und die unterschiedliche axiale Längen aufweisen, gemäß der gewünschten Drehzahl eingebaut sein. Und ein Schalter mit entsprechenden Ebenen kann gewählt sein, wodurch eine automatische Einstellung zwischen verschiedenen Drehzahlen erreicht wird.
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Wie in 2 gezeigt, kann, wenn das Zubehörteil A benutzt werden soll, zuerst eine Abtriebswelle 9 mit dem Zubehörteil A eingebaut werden. Das Einbauverfahren der Abtriebswelle 9 ist das folgende. Zuerst wird eine Hülse 11 nach oben gezogen, sodass eine Feder 14 zwischen der Hülse 11 und der oberen Abdeckung 13 zusammengedrückt wird. Ein Blockierhaken 111, der sich von dem unteren Ende der Hülse 11 nach innen erstreckt, kann eine bezüglich der Hülse 11 feststehende Schnellspannhülse 12, den Schalter 4, das Übergangselement 3 und ein Lager dazu bringen, sich zusammen nach oben zu bewegen. Zwei geneigte Nuten 121 an der Schnellspannhülse 12 können zwei Arretierstifte 122 zwingen, sich zu zwei entgegengesetzten Seiten zu bewegen, und nun kann die Abtriebswelle 9 eingesetzt werden. Dann wird die Hülse 11 losgelassen und kehrt unter der Wirkung der Feder 14 zu ihrer Anfangsstellung zurück. Als Ergebnis werden die bezüglich der Hülse 11 feststehende Schnellspannhülse 12, der Schalter 4, das Übergangselement 3 und das Lager nach unten zu ihren Anfangsstellungen bewegt. Die beiden geneigten Nuten 121 in der Innenfläche der Schnellspannhülse 12 können die beiden Arretierstifte 122 so schieben, dass sie sich allmählich nach innen bewegen. Schließlich erreichen die beiden Arretierstifte 122 ihre oberen begrenzenden Stellungen in den beiden geneigten Nuten 121 und schnappen gerade in die Nuten der Abtriebswelle 9 ein. Dabei wird die Abtriebswelle 9 arretiert, wie in 3 gezeigt.
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Da die Abtriebswelle 9 relativ kurz ist, kann sie nach dem Einbau nicht in Kontakt mit dem Übergangselement 3 kommen. Als Ergebnis kann sich das Übergangselement 3 bei Fehlen einer Schubkraft nicht nach oben bewegen und auch nicht den Schaltersteuerungskontakt 5 am Schalter 4 berühren. Dadurch befindet sich der Schalter 4 im Aus-Zustand. Wenn sich der Schalter 4 im Aus-Zustand befindet, kann sich die durch die Leiterplatte 8, die mit dem Schalter 4 verbunden ist, vorgesehene Spannung des Motors 7 in einem bestimmten Bereich verändern. Die Drehzahl des Motors 7 kann sich demgemäß in einem gewissen Bereich verändern. Und die Drehzahl der durch den Motor 7 angetriebenen Abtriebswelle 9 kann sich auch in einem gewissen Bereich verändern. Dabei erfüllt die Drehzahl der Abtriebswelle 9 die Anforderung an die Drehzahl des an der Abtriebswelle 9 angebauten Zubehörteils A und würde seine Grenz-Drehzahl nicht überschreiten.
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Wenn das Zubehörteil B benutzt werden soll, wird eine Abtriebswelle 10 mit einem Zubehörteil B eingebaut. Das Einbauverfahren der Abtriebswelle 10 ist ähnlich demjenigen der Abtriebswelle 9, somit ist es nicht notwendig, hier in Einzelheiten zu gehen. 4 zeigt eine schematische Ansicht, nachdem die Abtriebswelle 10 eingebaut ist.
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Da die Abtriebswelle 10 relativ lang ist, kann die eingebaute Abtriebswelle 10 das Übergangselement 3 schieben, sich nach oben zu bewegen und in Kontakt mit dem Schaltersteuerungskontakt 5 am Schalter 4 zu kommen. Als Ergebnis wird der Schalter 4 eingeschaltet, wie in 4 gezeigt. Wenn der Schalter 4 eingeschaltet ist, kann sich die durch die Leiterplatte 8, die mit dem Schalter 4 verbunden ist, vorgesehene Spannung des Motors 7 in einem anderen bestimmten Bereich verändern. Die Drehzahl des Motors 7 kann sich demgemäß in einem anderen bestimmten Bereich verändern. Und die Drehzahl der durch den Motor 7 angetriebenen Abtriebswelle 10 kann sich auch in einem anderen bestimmten Bereich verändern. Dabei erfüllt die Drehzahl der Abtriebswelle B10 die Anforderung an die Drehzahl des an der Abtriebswelle B10 angebauten Zubehörteils B und kann seine Grenz-Drehzahl nicht überschreiten.
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In einem weiteren Beispiel ist ein elektrisches Element zum Steuern des Widerstandswerts über den Hub mit der Leiterplatte verbunden. Angenommen, die Abtriebswellen A, B und C haben unterschiedliche Längen; die Abtriebswelle A kann, da sie kurz ist, nicht den Kontakt des elektrischen Elements schieben, wenn die Abtriebswelle A am elektrischen Multifunktionswerkzeug installiert ist. Dabei ist der Widerstandswert ein Anfangswert R0 (R0 ist ein Wert in einem bestimmten Bereich, und R1 und R2, die nachstehend erwähnt sind, ebenso). Gemäß dem Widerstandswert R0 kann die Leiterplatte die Ausgangsspannung in einem bestimmten Bereich einstellen. Die Drehzahl des elektrischen Multifunktionswerkzeugs kann sich demgemäß in einem gewissen Bereich verändern. Somit erfüllt die Drehzahl der Abtriebswelle A die Anforderung an die Drehzahl des an der Abtriebswelle A angebauten Zubehörteils A.
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Wenn die Abtriebswelle B installiert ist, kann die Abtriebswelle B, da sie länger als die Abtriebswelle A ist, den Kontakt des veränderlichen Widerstands des elektrischen Elements direkt oder indirekt zu einer ersten Stellung schieben, und der Widerstandswert beträgt R1. Gemäß dem Widerstandswert R1 kann die Leiterplatte die Spannung der Leiterplatte in einem anderen entsprechenden Bereich einstellen. Die Drehzahl des elektrischen Multifunktionswerkzeugs ist demgemäß in einen anderen Bereich eingestellt. Somit erfüllt die Drehzahl der Abtriebswelle B die Anforderung an die Drehzahl des an der Abtriebswelle B angebauten Zubehörteils B. Im Einklang mit diesem Beispiel kann das elektrische Multifunktionswerkzeug, wenn die noch längere Abtriebswelle C installiert ist, die Drehzahl in verschiedenen Drehzahlbereichen einstellen.
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Aus dem Vorstehenden werden Fachleute einsehen, dass die Verbindungsform der Drehzahlsteuerungsvorrichtung und der Leiterplatte nicht auf eine verdrahtete Verbindung beschränkt sein muss, und eine drahtlose Verbindung ebenfalls möglich ist.
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Fachleute werden auch verstehen, dass die Abtriebswelle verwendet werden kann, um die Drehzahl des Motors zu steuern, nicht nur, indem sie unterschiedliche axiale Maße aufweist, sondern auch, indem sie unterschiedliche radiale Maße aufweist.
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Fachleute werden weiter verstehen, dass die Drehzahlsteuerungsvorrichtung nicht auf einen Schalter oder einen veränderlichen Widerstand beschränkt sein muss, sondern auch elektrische Elemente, wie etwa eine variable Kapazität oder eine variable Induktivität verwenden kann, um ein Drehzahlsteuerungssignal für die Leiterplatte vorzusehen, oder einen Wegaufnehmer oder anderen Aufnehmer verwenden kann, um das von der Drehzahlsteuerungsvorrichtung ausgegebene Drehzahlsteuerungssignal zu erfassen und das Signal zur Leiterplatte zu übertragen, und dann gibt die Leiterplatte ein Signal aus, um die Drehzahl des Motors zu steuern. Ebenso versteht sich, dass die durch das Magnetfeld oder elektrische Feld induzierten Signale als das für die Leiterplatte vorgesehene Drehzahlsteuerungssignal benutzt werden können.
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Während das Obige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darlegt, sollte vermerkt werden, dass ein Fachmann verschiedene Abwandlungen und Veränderungen an den beschriebenen Ausführungsformen vornehmen kann, ohne von dem technischen Prinzip der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Alle solche Abwandlungen und Veränderungen sollten als in den Schutzumfang der Erfindung fallend betrachtet werden, der nachstehend beansprucht ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 201110169473 [0001]
- US 743168 [0003]
- US 5526460 [0003]
