DE2926111C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Elektrohandwerkzeug, wie handgeführte Bohr-, Fräs-, Sägemaschine od. dgl., insbesondere Heimwerker-Kombinationsmaschine, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Ein solches ist bekannt durch die DE-OS 16 02 889. Bei diesem ist auf der Gehäuseoberseite der Handbohrmaschine an zwei Stellen ein Kippschalter bzw. ein Einstellrad für eine Drehzahlvoreinstellung vorgesehen.

Bei solchen Elektrowerkzeugen besteht eine zunehmende Tendenz, dem Benutzer immer mehr Einstell­ möglichkeiten für den Betriebszustand des Elektromotors, wie Drehzahl, Drehrichtung etc. an die Hand zu geben, damit dieser das Elektrowerkzeug an die jeweiligen Ein­ satzbedingungen optimal anpassen und damit das Elektro­ werkzeug besser ausnützen kann. Solche Einstellmöglich­ keiten verbessern erheblich das Arbeitsergebnis und die Qualität der mit einem solchen Elektrohandwerkzeug bearbeiteten Werkstücke. Diese Vielfalt der Einstellmöglichkeiten in Verbindung mit der hierzu erforderlichen Vielzahl von Schaltern irritiert aber häufig den Benutzer und führt genau zu dem Gegenteil dessen, was damit bezweckt ist; denn durch falsche Einstellungen und die fehlende Möglichkeit, alle Einstellungen schnell und auch während des Arbeitsvorgangs zu überprüfen, passieren häufig Pannen, die den Benutzer und auch das Elektrohandwerkzeug in seiner Funktion gefährden und zu einer Verschlechterung des Arbeitsergebnisses führen. Häufige Fehleinstellungen oder Irrtümer des Benutzers über einen vorgegebenen Betriebszustand des Elektromotors führen dann in der Folge dazu, daß der Benutzer von den angebotenen Einstellmöglichkeiten überhaupt keinen oder keinen nennenswerten Gebrauch macht.

In der FR-OS 20 09 981 wird ein Elektrohandwerkzeug mit einer elektronischen Drehzahlregelung vorgeschlagen, bei dem auf der Gehäuseoberseite ein flach ausgebildeter Drehknopf angeordnet ist. Der Drehknopf liegt mit seiner flachen Seite parallel zur Gehäuseoberfläche und trägt auf seiner sichtbaren Seite eine Skala für die Drehzahlvorgabe. Für die Skala ist auf dem Gehäuse eine fest angeordnete Bezugsmarke angebracht. Der Drehknopf ist mit einem Potentiometer verbunden, das auf ein Drehzahlregelelement einwirkt und die Drehzahl des Motors auf einen der Drehknopfstellung entsprechenden Wert begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektrohandwerkzeug zu schaffen, bei dem die einzelnen Bedienelemente für die Vorein­ stellung der Maschine übersichtlich und gut ablesbar angeordnet sind, so daß sie einfach und übersichtlich bedient werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Das erfindungsgemäße Elektrohandwerkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil eines wesentlich verbesserten Bedienungskomforts und einer größeren Sicherheit sowohl für den Benutzer als auch für das Elektrohand­ werkzeug. Durch Zusammenfassung aller Schalter in einem über­ sichtlichen Tastenfeld kann der Benutzer nicht nur mühelos die für den Arbeitsvorgang jeweils optimalen Einstellungen des Elektrohand­ werkzeugs bzw. dessen Elektromotors vornehmen, ohne das gesamte Elektrohandwerkzeug nach irgendwelchen Schaltern und Markierungen absuchen zu müssen in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 kann er auch die eingestellten bzw. vorgewählten Betriebszustände des Elektromotors des Elektrowerkzeugs mit einem einzigen Blick - auch während des eigentlichen Arbeits­ vorgangs - erfassen. Mit dem in die Hand nehmen und Ansetzen des Elektrohandwerkzeugs zur Durchführung eines Arbeitsvorgangs ist der Benutzer gleichzeitig über den zu erwartenden Betriebszustand des Elektro­ handwerkzeugs bzw. dessen Motors informiert. Es kann also z. B. nicht passieren, daß der Benutzer mit einer kleinen Drehzahl zu bohren beabsichtigt und bei Durch­ führung des Bohrvorgangs plötzlich eine sehr große Drehzahl auftritt, was zur Beschädigung des Elektro­ werkzeugs oder des zu bearbeitenden Werkstücks führen kann. Dies trägt auch gleichzeitig zur Sicherheit des Benutzers bei, denn z. B. ein Irrtum über die Dreh­ richtung des Motors kann, z. B. bei Verwendung einer Heimwerker-Kombinationsmaschine als Fräs- oder Säge­ maschine, eine erhebliche Gefährdung des Benutzers bedeuten. Bei dem erfindungsgemäßen Elektrohandwerk­ zeug wird also eine durchschlagende Verbesserung der Handhabung bei der Einstellung bzw. Vorwahl von ge­ wünschten Betriebszuständen des Elektrohandwerkzeugs erzielt sowie ein wesentlicher Beitrag zur Sicherheit des Benutzers und zum Schutz des Elektrohandwerkzeugs ge­ leistet.

Außerdem sind durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Elektrohandwerkzeugs möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Handbohrmaschine,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltungsanordnung von Tastenfeld, Elektromotor und Steuer- und Schaltwerk für den Elektromotor der Handbohrmaschine in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt einer Taste des Tasten­ felds gemäß Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1 einer Gehäusewand der Handbohr­ maschine.

Die in Fig. 1 als Beispiel eines Elektrohandwerkzeugs dargestellte Handbohrmaschine weist einen in Fig. 2 schematisch angedeuteten Elektromotor 10, vorzugsweise einen Universalmotor, auf, der in bekannter Weise zu­ sammen mit einem nicht dargestellten Übersetzungsgetriebe eine Bohrspindel 11 mit einem Spannfutter 12 zur Auf­ nahme eines Bohrers antreibt. Elektromotor 10 und Über­ setzungsgetriebe sind von einem Gehäuse 13 umschlossen, das an der Unterseite einen pistolenartigen Handgriff 14 trägt. Zur Erleichterung des Bohrvorgangs kann - wie in Fig. 1 dargestellt - am Gehäuse 13 nahe der Austritts­ stelle der Bohrspindel 11 noch ein weiterer Handgriff 15 festgeklemmt sein.

Die Handbohrmaschine weist mehrere Schalter zur Vorwahl und/oder direkten oder indirekten Einstellung des Betriebs­ zustandes auf, wie einen Drehzahl­ vorwahlschalter 16, einen Drehrichtungswählschalter 17, einen Hauptstromschalter 18, einen Drehmomentvorwahl­ schalter 19 und einen Gangumschalter 20. Alle Vorwahl- und Einstellschalter 16-20 weisen Drucktasten 21 auf, die neben- und/oder hintereinander gereiht zu einem Tastenfeld 22 zu­ sammengefaßt sind. Das Tastenfeld 22 ist im Bereich einer Gehäusefläche 23 angeordnet, die vorzugsweise auf der vom Handgriff 14 abgekehrten Seite des Ge­ häuses 13 liegt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist in der Gehäusefläche 23 eine Aufnahmevertiefung 24 vorgesehen, in welche das als selbständige Baueinheit ausgeführte Tastenfeld 22 eingesetzt werden kann. Die einzelnen Drucktasten 21 des Tastenfelds 22 sind dabei in einer Platine 25 gehalten, die von der Aufnahmevertiefung 24 in der Gehäusefläche 23 vorzugsweise formschlüssig aufge­ nommen wird. Die Gehäusewand des Gehäuses 13 weist im Bereich der Aufnahmevertiefung 24 einen Durchbruch 26 auf, durch welchen hindurch die einzelnen Drucktasten 21 elektrisch mit einem im Gehäuseinneren der Handbohr­ maschine angeordneten Schalt- und Steuerwerk 27 oder mit diversen Relais verbunden sind.

Wie in Fig. 3 schematisch angedeutet ist, weist jede Drucktaste 21 einen elektrischen Kontakt 28 auf, der durch Niederdrücken der Drucktaste 21 entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 29 geschlossen werden kann. Mit Be­ tätigen der Drucktaste 21 wird ein im Innern der hohl ausgebildeten Drucktaste 21 angeordnetes Beleuchtungs­ element in Form einer Leuchtdiode 30 eingeschaltet. Diese Leuchtdiode 30 bleibt auch eingeschaltet, nachdem die Drucktaste 21 wieder losgelassen worden ist und signalisiert somit dem Benutzer gleichzeitig den zu erwartenden Be­ triebszustand der Handbohrmaschine.

Der den Elektromotor 10 ein- und ausschaltende Hauptstromschalter 18 weist zwei Drucktasten 211 und 212 auf. Mittels der Drucktasten 211 kann die Ein­ schaltung des Elektromotors 10 und mittels der Druck­ taste 212 dessen Ausschaltung bewirkt werden.

Der Drehzahlvorwahlschalter 16 weist eine im Tastenfeld 22 angeordnete Tastatur 31 mit insgesamt elf Drucktasten 21 auf. Zehn der Drucktasten, in Fig. 2 mit 213 be­ zeichnet, sind mit je einer der Ziffern 0-9 gekenn­ zeichnet. Die elfte Drucktaste 21 ist eine sogenannte Drehzahlwahltaste 214 und mit "n" gekennzeichnet. Die zehn Drucktasten 213 und die Drucktaste 214 sind mit dem vorzugsweise als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 elektrisch verbunden, und zwar derart, daß nach Betätigen der Drehzahlwahltaste 214 durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten 213 die gewünschte Drehzahl vorgewählt werden kann. Will man beispielsweise die Drehzahl n = 1500 vorwählen, so ist zunächst die Drehzahlwahltaste 214 und danach die Drucktaste 213 mit der Bezifferung "1" dann die Drucktaste 213 mit der Bezifferung "5" und dann zweimal die Drucktaste 213 mit der Bezifferung "0" zu betätigen.

Der Drehzahlvorwahlschalter 16 weist weiterhin noch zwei Drucktasten 215 auf, die ebenfalls mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 verbunden sind. Mittels der beiden Druck­ tasten 215 kann eine bestimmte, feste Drehzahl vorgewählt werden, die dann von dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 eingestellt wird. Bei Drücken der mit der Bezifferung "1500" versehenen Drucktaste 215 wird beispielsweise die Drehzahl n = 1500 eingestellt.

Der Drehzahlvorwahlschalter 16 kann außerdem noch zwei im Tastenfeld 22 angeordnete weitere Drucktasten 216 aufweisen, die ebenfalls mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 elektrisch verbunden sind. Mit Betätigen der beiden Drucktasten 216 wird das Schalt- und Steuerwerk 27 veranlaßt, die Drehzahl des Elektro­ motors 10 kontinuierlich zu vergrößern bzw. zu ver­ kleinern.

Der Drehmomentvorwahlschalter 19 weist ebenfalls eine Tastatur 32 mit insgesamt elf Drucktasten 21 auf. Zehn der Drucktasten tragen je eine der Ziffern 0-9 und sind in Fig. 2 mit 213 bezeichnet. Die elfte Drucktaste 21, in Fig. 2 mit 217 bezeichnet, ist eine Drehmoment­ wahltaste. Die Drehmomentwahltaste 217 und die weiteren zehn Drucktasten 213 sind wiederum mit dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 verbunden, und zwar derart, daß nach Betätigen der Drehmomentwahltaste 217 durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten 213 das gewünschte Drehmoment eingestellt wird, auf das das Schalt- und Steuerwerk 27 den Elektromotor 10 bei vorgegebener Dreh­ zahl begrenzt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Tastatur 31 und 32 bis auf die beiden Drucktasten 214 und 217 identisch, d. h., die zehn Drucktasten 213, die je­ weils eine Ziffer 0-9 tragen, sind nur einmal vor­ handen und werden durch Betätigen der Drehzahlwahltaste 214 bzw. der Drehmomentwahltaste 217 einmal dem Drehzahl­ vorwahlschalter 16 und zum anderen dem Drehmomentvorwahl­ schalter 19 zugeordnet.

Der Drehrichtungswählschalter 17 weist zwei, ebenfalls im Tastenfeld 22 angeordnete Drucktasten 218 auf, und zwar jeweils eine Drucktaste 218 für Rechts- und für Links­ lauf. Die beiden Drucktasten können, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einem oder mehreren Relais 33 elektrisch verbunden sein, die die Umschaltung des Elektromotors 10 vornehmen. Es ist jedoch auch möglich, die Relais 33 über das Schalt- und Steuerwerk 27 zu steuern, so daß in diesem Fall die beiden Drucktasten 218 mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 verbunden sind.

Der Gangumschalter 20 bewirkt eine Änderung des Über­ setzungsverhältnisses im Übersetzungsgetriebe. Hierzu weist er eine der vorgesehenen Anzahl von möglichen Übersetzungsverhältnissen oder Gängen entsprechende An­ zahl von im Tastenfeld 22 angeordneten Drucktasten 219 auf. Im vorliegenden Fall weist die Handbohrmaschine zwei Gangzahlen auf, und im Tastenfeld sind entsprechend zwei Drucktasten 219 angeordnet. Auch diese Drucktasten 219 sind über ihre elektrischen Kontakte 28 mit einem elektromagnetischen Relais 34 verbunden. Das elektro­ magnetische Relais bewirkt bei Impulserregung über eine der Drucktasten 219 eine entsprechende mechanische Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Übersetzungs­ getriebe. Ebenso ist es möglich, die Drucktasten 219 unmittel­ bar mechanisch auf das Übersetzungsgetriebe einwirken zu lassen, um so eine direkte Änderung zu erreichen. Auch ist es denkbar, die Umschaltung des Übersetzungs­ getriebes über das Schalt- und Steuerwerk 27 zu steuern, so daß durch Betätigen der Drucktasten 219 ein ent­ sprechender Steuerbefehl in dem als Mikrocomputer ausge­ bildeten Schalt- und Steuerwerk 27 ausgelöst wird.

Der Vollständigkeit halber ist in dem Blockschaltbild der Fig. 2 noch die zwischen Schalt- und Steuerwerk 27 und dem Elektromotor 10 erforderliche Leistungs­ elektronik 35, sowie eine mit dem Elektrohandwerkzeug verbindbare Wechselspannungsquelle 36 angedeutet. Wird in der Handbohrmaschine noch eine die Drehzahl des Elektromotors 10 bei unterschiedlicher Belastung konstant haltende Drehzahl-Regeleinrichtung vorge­ sehen, so ist mit dem Motor noch ein Tachogenerator 37 gekoppelt, dessen Ausgangsspannung den Ist-Wert der Drehzahl charakterisiert und als Ist-Wert dem als Mikro­ computer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 eingegeben wird.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel einer Handbohrmaschine beschränkt, sondern kann bei allen Elektrohandwerkzeugen, wie Fräs- oder Sägemaschinen oder allgemein Heimwerker- Kombinationsmaschinen angewendet werden. Auch können noch weitere Schalter zum Vorwählen oder Einstellen des Betriebszustandes des Elektromotors 10 vorgesehen werden. So ist z. B. in Fig. 2 im Tastenfeld noch eine Drucktaste 220 angeordnet, deren elektrischer Kontakt mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 elektrisch verbunden ist. Wird die Drucktaste 220 gedrückt, so läuft der Elektro­ motor sanft auf die vorgewählte Drehzahl hoch. Ebenso kann eine weitere, ebenfalls mit dem Schalt- und Steuer­ werk 27 verbundene Drucktaste 221 im Tastenfeld 22 vor­ gesehen werden, die beispielsweise eine Wiedereinschaltung des Elektromotors 10 ermöglicht, falls dieser durch eine entsprechende Vorrichtung bei Überschreiten des vorge­ wählten Drehmoments abgeschaltet worden ist. Mitunter kann es sich als vorteilhaft erweisen, den Hauptstrom­ schalter 18 nicht im Tastenfeld 22 anzuordnen, sondern, wie bekannt, als einen im Handgriff 14 angeordneten Drücker 38 auszubilden.

Claims (10)

1. Elektrohandwerkzeug, wie handgeführte Bohr-, Fräs-, Sägemaschine oder dgl., insbesondere Heimwerker-Kombinationsmaschine, mit einem Elektro­ motor, einem Gehäuse und mehreren daran angeordneten Schaltern zur Vorwahl und/oder Einstellung von Betriebszuständen, wie Drehzahlvor­ wahlschalter, Drehrichtungswählschalter, die teilweise auf der vom Handgriff abgekehrten Seite des Gehäuses angeordnet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorwahl- und Einstellschalter (16-20) als Drucktasten (21) ausgebildet sind, daß die Drucktasten (21) neben- und/oder hintereinander gereiht zu einem Tastenfeld (22) zusammenge­ faßt sind, daß das Tastenfeld (22) im Bereich einer Gehäusefläche (23) angeordnet ist, die auf der vom Handgriff (14) abgekehrten Seite des Gehäuses (13) liegt und daß alle Betriebszustände durch die Druck­ tasten des Tastenfeldes einstellbar sind.

2. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktasten (21) jeweils ein mit Betätigen der zugeordneten Drucktaste (21) einschaltbares Beleuchtungselement (30) aufweisen.

3. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, mit einem den Elektromotor ein- bzw. ausschaltenden Hauptstromschalter, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hauptstromschalter (18) zwei im Tastenfeld liegende Drucktasten (211, 212) aufweist, von denen die eine die Ein- und die andere die Aus-Schaltung bewirken kann.

4. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlvorwahlschalter (19) eine Tastatur (31) mit elf Drucktasten (21) aufweist, von welchen zehn Drucktasten (213) mit je einer der Ziffern "0" bis "9" gekennzeichnet sind und eine Drucktaste (21) eine Drehzahlwahltaste (214) bildet, und daß die Druck­ tasten (213, 214) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch derart verbunden sind, daß nach Betätigen der Drehzahlwahl­ taste (214) durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten (213) die gewünschte Drehzahl vorgewählt werden kann.

5. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlvorwahlschalter (16) mindestens eine Druck­ taste (215) aufweist, mittels welcher eine be­ stimmte, feste Drehzahl vorgewählt werden kann, und daß die Drucktaste (215) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch verbunden ist.

6. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlvorwahlschalter (16) zwei weitere Druck­ tasten (216) aufweist, mittels welcher die Drehzahl kontinuierlich vergrößert bzw. verkleinert werden kann, und daß die weiteren Drucktasten (216) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch verbunden sind.

7. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehmomentvorwahlschalter (19) vorgesehen ist, der eine Tastatur (32) mit elf Drucktasten (21) aufweist, von welchen zehn Drucktasten (213) mit je einer der Ziffern "0" bis "9" gekennzeichnet sind und eine Drucktaste (21) eine Drehmomentwahltaste (217) bildet, und daß die Drucktasten (213, 217) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikro­ computer, elektrisch derart verbunden sind, daß nach Betätigen der Drehmomentwahltaste (217) durch auf­ einanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten (213) das gewünschte Drehmoment vorgewählt werden kann, auf welches der Elektromotor (10) bei vorgegebener Dreh­ zahl begrenzt wird.

8. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zehn Drucktasten (213) in der Tastatur (31 bzw. 32) von Drehzahlvorwahl­ schalter (16) und Drehmomentvorwahlschalter (19) beiden zugehörig sind und jeweils durch die Wahltasten (214, 217) dem Drehzahl- bzw. Drehmomentvorwahl­ schalter (16, 19) zugeordnet werden.

9. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrichtungswahlschalter (17) zwei im Tastenfeld (22) liegende Drucktasten (218) für Rechts- und Linkslauf Vorwahl des Elektromotors (10) aufweist und daß die Drucktasten (218) mit mindestens einem elektrischen Relais (33) mittelbar oder unmittelbar ver­ bunden sind.

10. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gangumschalter (20) zur mechanischen Änderung des Übersetzungsverhältnisses eines dem Elektromotor (10) zugeordneten Getriebes vorgesehen ist, der eine der Anzahl der einstellbaren Übersetzungsverhältnisse oder Gänge entsprechende Anzahl von im Tastenfeld (22) liegenden Drucktasten (219) aufweist, die mit einem Relais (34) elektrisch verbunden oder mechanisch direkt mit dem Übersetzungsgetriebe gekoppelt sind.