EP1425770B1 - Regulating and control device for electric devices - Google Patents
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- EP1425770B1 EP1425770B1 EP02776666A EP02776666A EP1425770B1 EP 1425770 B1 EP1425770 B1 EP 1425770B1 EP 02776666 A EP02776666 A EP 02776666A EP 02776666 A EP02776666 A EP 02776666A EP 1425770 B1 EP1425770 B1 EP 1425770B1
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- electric
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- digital code
- electric motor
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
- H01H19/56—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch
- H01H19/58—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch having only axial contact pressure, e.g. disc switch, wafer switch
- H01H19/585—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch having only axial contact pressure, e.g. disc switch, wafer switch provided with printed circuit contacts
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H15/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for actuation in opposite directions, e.g. slide switch
- H01H15/02—Details
- H01H15/06—Movable parts; Contacts mounted thereon
- H01H15/10—Operating parts
- H01H15/12—Operating parts adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot
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- H—ELECTRICITY
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- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/02—Bases, casings, or covers
- H01H9/06—Casing of switch constituted by a handle serving a purpose other than the actuation of the switch, e.g. by the handle of a vacuum cleaner
Definitions
- the invention relates to a setpoint device according to the preamble of patent claim 1.
- an electrical switch with a manually adjustable between an output and an end position actuator is known.
- the actuator is operatively connected to a potentiometer which emits a voltage corresponding to the adjustment of the actuator.
- the potentiometer thus serves as a setpoint device for generating an associated setpoint, which is represented in this case by the electrical voltage.
- This set value is supplied to a control device in the switch, wherein the control device operates, controls and / or regulates an electric motor as a function of this setpoint. For example, the control device sets the speed of the power tool according to the adjustment made by the user of the actuator.
- the potentiometer in the switch consists of a slider and a resistance track, the slider by the operative connection with the actuator on the Resistance path slides.
- the resistor track is made by printing a resistor paste on a printed circuit board.
- the production of the resistance track is complex and sensitive to tolerances.
- the potentiometer is therefore an expensive component on the one hand and on the other hand, this can disadvantageously also lead to increased rejects.
- GB 2 314 980 A has disclosed an electrical switch for a power tool, in which the resistance path for the potentiometer is replaced by individual discrete resistors. Apart from the consequent even higher costs due to the large number of resistors, which ultimately require an even more complex production of the setpoint device, the aforementioned problem of tolerance sensitivity is present here as well.
- setpoint devices such as those for a gas or goods counter from GB 2 168 862 A and for a volume control in a radio from US Pat. No. 5,739,775 A.
- the setpoint device according to US Pat. No. 5,739,775 A has a rotor with grinders as contact elements, wherein a slider cooperate with a grounded contact ring and the other grinder according to the angular position of the rotor with contact segments for generating the digital code.
- EP 0 570 870 A2 describes a digitally operating rotary selector switch in a domestic appliance.
- the rotary selector switch has light emitting diodes and photoreceptor and a turntable with a coding pattern, which has different optical properties in partial areas, so that a digital code is generated according to the position of the turntable.
- the invention is based on the US 5,739,775 A the task of specifying a further use for the setpoint device. Furthermore, the electrical switch according to DE 197 08 939 A1 should be further developed in such a way that it is less sensitive to tolerances. In particular, it should be dispensed with the use of a resistance track and / or resistors in the setpoint device.
- the adjustment path for the actuator between the initial and the end position is divided into several sections in the manner of stages, each of these sections is assigned a different digital code.
- the setpoint device is designed such that it generates the adjustment path of the actuator associated digital code as the setpoint.
- this digital code is then processed for the corresponding operation of the electric motor. Since the digital code, in contrast to an analog resistance value is not subject to tolerances, the switch according to the invention does not have the disadvantages of the prior art. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
- the digital code generated by the setpoint device can be supplied directly and directly to the control device.
- a pre-processing or further processing in the setpoint device is not required, whereby the setpoint device according to the invention represents an overall cost-effective solution.
- the processing methods common in digital technology it makes sense to use the number of sections as To choose power of two. In order to achieve a sufficiently large resolution of the setpoint device without much effort, it has proven to be convenient to divide the adjustment into eight sections.
- the setpoint device can have a grinder and contact surfaces assigned to the respective section of the adjustment path.
- the grinder acts according to its Verstellweges then electrically contacting together with the respective contact surfaces, so that the respective digital code can be tapped from the electrically contacted contact surfaces in a simple manner.
- a contacted contact surface is expediently regarded as a logical "one" and a non-contacted contact surface as a logical "zero".
- the switch has a housing. On the actuator a reaching into the housing ram is attached. Inside the housing, a lug for attaching the grinder is arranged on the plunger.
- the exterior of this switch is thus designed substantially in a conventional manner, so that the switch according to the invention can be used without further changes in the power tool instead of a conventional switch.
- the contact surfaces are located on a circuit board.
- the contact surfaces may be in the form of printed conductors, in particular in a different arrangement and / or length, be configured, whereby the setpoint device can be realized in a small space.
- the circuit board is protected from harmful influences in the housing of the switch, in such a way that the grinder is movable on the contact surfaces along the adjustment path in the manner of a slider track.
- it is further favorable to equip the grinder with a plurality of Schleiferfingem, wherein a respective Schleiferfinger cooperates with a contact surface.
- the control device can be used as electronic and / or electrical circuit for controlling and / or regulating the Be formed electric motor.
- the circuit for the control device is designed as an electronic digital and / or analog circuit.
- the control device is a microprocessor and / or a microcontroller, in particular a single-chip microprocessor.
- the microprocessor and / or microcontroller is equipped for the purpose of good resolution with at least three inputs for the digital code, so that the adjustment path can be divided into at least eight sections.
- the inputs can be electrically connected directly to one contact surface, thereby saving space and costs.
- the feel of the switch is easily adaptable to the wishes of the user and on the other hand, additional functions of the control device can be realized without additional effort.
- control device is used to control and / or regulate the speed and / or the torque of the electric motor in functional dependence on the digital code generated by the setpoint device.
- the switch according to the invention then contains as a control device a pulse width modulation control for a DC voltage-driven electric motor or a phase control for a voltage-operated electric motor.
- the digital code can be a binary or dual code.
- this code is configured in one step.
- it may be a Gray code, which advantageously has a particularly high level of error safety.
- the setpoint device can not only be used in electrical switches, but can also be used independently. Such a setpoint device is in turn so operatively connected to an adjustable between an output and an end position actuator that a the adjustment of the actuator associated setpoint can be generated.
- the setpoint device has an electrical output for providing the setpoint.
- the adjustment path between the initial and the end position in several Sections, in particular divided into at least two sections, in the manner of stages, each section being associated with a different digital code.
- the desired value of the adjustment path of the actuator associated digital code is generated and this provided at an existing electrical connections output.
- the setpoint device can of course also be provided with the described embodiments.
- the advantages achieved by the invention are, in particular, that the large tolerances that conventionally occur when printing the resistance path and / or individual discrete resistors are not to be considered further.
- the control device such as a conventional pulse width modulation circuit, has no more series variations of the duty cycle and the operating frequency. Nor do any fluctuations occur over the life of the switch.
- the life of the setpoint device is increased in comparison to the previously used potentiometer.
- the preparation of the setpoint device, in particular the printed circuit board used herein, is simplified.
- the proportion of the setpoint device on the circuit board requires less space, so that now additional functions that can only be realized very expensive due to the limited space in the switch, can be integrated into the switch according to the invention with little effort and largely without additional costs.
- the electrical switch 1 is used in an electrical device that is powered by a voltage source.
- the electric switch 1 is used in a power tool such as an electric drill, a hammer drill, an electric screwdriver or the like.
- a power tool such as an electric drill, a hammer drill, an electric screwdriver or the like.
- Fig. 1 the schematic diagram for the arrangement of the electrical switch 1 in a power tool, which is powered by the AC line voltage U, shown in more detail.
- the electric motor 2 has an electric motor 2 with field windings 3.
- the electric motor 2 is switched on and off by the user by actuation of the switch 1, which is located, for example, in the handle of the power tool, and its speed is adjusted by means of the switch 1.
- the switch 1 has a handle formed as an actuator 4, which serves as a handle for the user and is manually adjustable between an initial and an end position.
- a control device 8 which is connected to a power semiconductor 9, such as a triac or the like.
- the control device 8 and the power semiconductor 9 operate in the manner of a phase control.
- the contact system 5 Due to the manual movement of the actuating member 4 from the initial position, the contact system 5 is first closed and the AC line voltage U is applied to the electric motor 2 via the power semiconductor 9. Next is the setpoint device 7 generates a desired value which is assigned to the adjustment path of the actuating member 4, starting from the starting position. This setpoint is then fed to the control device 8.
- the control device 8 ignites in functional dependence on the setpoint the power semiconductor 9 at the corresponding phase or Stromflußwinkel the AC line voltage U, so that finally set the position of the actuator 4 corresponding speed of the electric motor 2 and optionally regulated.
- the actuator 4 is in its end position, which corresponds to the maximum displacement starting from the starting position, the contact system 6 is closed, whereby the control device 8 and the power semiconductor 9 are bridged. Thus, the full mains AC voltage U is applied to the electric motor 2 and this moves with the maximum speed.
- the adjustment path between the starting position and the end position is divided into a plurality of sections, but at least two sections.
- the division into eight sections has proven to be useful.
- Each section is assigned a different digital code.
- the respective digital code is generated by the setpoint device 7 as a setpoint when the actuator 4 is moved in the corresponding section.
- This digital code is then processed by the control device 8 for the corresponding operation of the electric motor 2, wherein the electric motor 2 is driven as described so as to be operated with the functionally dependent on the setpoint speed. Since each section is associated with a digital code, these sections are formed in the manner of stages with respect to the corresponding speed.
- This step-shaped division of the sections can be seen in more detail in Fig. 7, in which the speed n of the electric motor 2 in connection with the displacement s of the actuator 4 is shown for a specific functional relationship between the setpoint and speed.
- the switch 1 has to receive the electrical components, such as the contact systems 5, 6 u. Like., A housing 10, as more apparent from Fig. 2.
- the setpoint device 7 has a grinder 12 and contact surfaces 15 on the grinder 12 is attached to a arranged in the interior of the housing 10 on the plunger 11 approach 13.
- the contact surfaces 15 are located on a printed circuit board 14.
- the printed circuit board 14 is arranged in the housing 10, that the grinder 12 can interact with the contact surfaces 15, which can be seen in particular in the perspective view of FIG.
- the wiper 12 now interacts electrically with the contact surfaces 15 assigned to the respective section of the adjustment path, so that the digital code can be tapped from the electrically contacted contact surfaces 15.
- the digital code is then fed directly and directly from the setpoint device 7 to the control device 8.
- the contact surfaces 15, in particular in the form of conductor tracks, are formed on the printed circuit board 14.
- the contact surfaces 15 consist of side by side differently arranged and a different length owning individual contact surfaces 15a, 15b, 15c, 15d, as can be seen clearly in Fig. 4.
- the contact surfaces 15a, 15b, 15c, 15d are provided with electrical connections 16, which serve as an output for the setpoint device 7. With the electrical terminals 16 of the output of the setpoint device 7 is then the corresponding input of the control device 8 in electrical connection.
- the grinder 12 is movable on the contact surfaces 15 along the adjustment path in the manner of a slider track.
- the grinder 12 has a plurality of wiper fingers 12a, 12b, 12c, 12d, so that in each case one wiper finger 12a, 12b, 12c, 12d interacts with one contact surface 15a, 15b, 15c, 15d.
- the slider 12 bridges with the aid of its wiper fingers 12a, 12b, 12c, 12d, the contact surface 15d with one or more of the contact surfaces 15a, 15b, 15c, whereby at these contact surfaces 15a, 15b , 15c either because of the contacting the same electrical potential as at the contact surface 15d or due to the non-contacting a different electrical potential is applied.
- the contact surfaces 15a, 15b, 15c are connected to a voltage, for example 5 volts, and the contact surface 15d is grounded.
- the corresponding contact surface 15a, 15b, 15c is then also pulled to ground.
- the respective electrical potential at the contact surfaces 15a, 15b, 15c thus represents a binary state according to a logical "0" or "1" (bit), so that the digital code corresponding to the adjustment path of the grinder 12 by a binary or dual code is represented, as illustrated in particular with reference to FIG. 4.
- the binary / dual code may be a Gray code, a 3-bit Gray code according to the three pads 15a, 15b, 15c.
- the Gray code advantageously has a high level of fail-safety and can be realized extremely space-saving with the four contact surfaces 15a, 15b, 15c, 15d on the printed circuit board 14.
- the control device 8 is also located on the circuit board 14 in the housing 10.
- the control device 8 is designed as an electronic and / or electrical circuit, preferably in the manner of a chip, as shown in FIG. 3.
- the control device 8 may be an electronic digital and / or analog circuit for controlling and / or regulating the electric motor 2.
- a microprocessor / microcontroller is suitable as a control device 8, which may expediently be a single-chip microprocessor equipped with at least three inputs for the digital code corresponding to the electrical connections 16 on the contact surfaces 15a, 15b, 15c.
- control device 8 can control and / or regulate the rotational speed of the electric motor 2 in functional dependence on the digital code generated by the nominal value device 7.
- Fig. 7 is an example of a curved and disproportionately running at higher speeds characteristic shown.
- another characteristic can be selected, for example, with a substantially linear dependence between displacement s and speed n.
- the control device 8 can control and / or regulate the rotational speed of the electric motor 2 in functional dependence on the digital code generated by the nominal value device 7.
- Fig. 7 is an example of a curved and disproportionately running at higher speeds characteristic shown.
- another characteristic can be selected, for example, with a substantially linear dependence between displacement s and speed n.
- the torque of the electric motor 2 can be controlled and / or regulated alternatively or in addition to the rotational speed according to the digital code, which may be desirable, for example, in an electric screwdriver.
- Such a switch can be used not only on an AC power operated power tool but also on a powered with DC battery tool.
- a power semiconductor 9 a FET, MOS-FET o. The like.
- the controller 8 operates by means of a pulse width modulation.
- the digital code By appropriate assignment of the digital code to the frequency and / or the duty cycle of the pulse width modulation, the desired functional dependence of the rotational speed of the adjustment path is also set here.
- such a switch can also be used in other electrical devices supplied by a voltage source, such as gardening tools, kitchen appliances or the like.
- the setpoint device according to the invention can also be used independently, for example as a replacement for a potentiometer.
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Vending Machines For Individual Products (AREA)
- Details Of Television Systems (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sollwerteinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a setpoint device according to the preamble of
In Elektrowerkzeugen, wie Elektrobohrmaschinen, Bohrhämmer, Elektroschrauber oder dgl., werden elektrische Schalter zu deren Betrieb verwendet.In power tools, such as electric drills, rotary hammers, electric screwdrivers or the like, electrical switches are used to operate them.
Aus der DE 197 08 939 A1 ist ein elektrischer Schalter mit einem manuell zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung verstellbaren Betätigungsorgan bekannt. Das Betätigungsorgan steht in Wirkverbindung mit einem Potentiometer, das eine dem Verstellweg des Betätigungsorgans entsprechende elektrische Spannung abgibt. Das Potentiometer dient somit als Sollwerteinrichtung zur Erzeugung eines zugeordneten Sollwertes, der in diesem Fall durch die elektrische Spannung repräsentiert wird. Dieser Sollwert wird einer Steuereinrichtung im Schalter zugeführt, wobei die Steuereinrichtung einen Elektromotor in Abhängigkeit von diesem Sollwert betreibt, steuert und/oder regelt. Beispielsweise stellt die Steuereinrichtung die Drehzahl des Elektrowerkzeugs entsprechend der vom Benutzer vorgenommenen Verstellung des Betätigungsorgans ein.From DE 197 08 939 A1 an electrical switch with a manually adjustable between an output and an end position actuator is known. The actuator is operatively connected to a potentiometer which emits a voltage corresponding to the adjustment of the actuator. The potentiometer thus serves as a setpoint device for generating an associated setpoint, which is represented in this case by the electrical voltage. This set value is supplied to a control device in the switch, wherein the control device operates, controls and / or regulates an electric motor as a function of this setpoint. For example, the control device sets the speed of the power tool according to the adjustment made by the user of the actuator.
Das Potentiometer im Schalter besteht aus einem Schleifer sowie einer Widerstandsbahn, wobei der Schleifer durch die Wirkverbindung mit dem Betätigungsorgan auf der Widerstandsbahn gleitet. Üblicherweise ist die Widerstandsbahn durch Druck einer Widerstandspaste auf einer Leiterplatte hergestellt. Die Herstellung der Widerstandsbahn ist aufwendig und toleranzempfindlich. Das Potentiometer ist zum einen daher ein teueres Bauteil und zum anderen kann dies nachteiligerweise auch zu erhöhtem Ausschuss führen.The potentiometer in the switch consists of a slider and a resistance track, the slider by the operative connection with the actuator on the Resistance path slides. Usually, the resistor track is made by printing a resistor paste on a printed circuit board. The production of the resistance track is complex and sensitive to tolerances. The potentiometer is therefore an expensive component on the one hand and on the other hand, this can disadvantageously also lead to increased rejects.
Weiter ist aus der GB 2 314 980 A ein elektrischer Schalter für ein Elektrowerkzeug bekannt geworden, bei dem die Widerstandsbahn für das Potentiometer durch einzelne diskrete Widerstände ersetzt ist. Abgesehen von den dadurch bedingten noch höheren Kosten aufgrund der Vielzahl der Widerstände, die letztendlich eine noch aufwendigere Herstellung der Sollwerteinrichtung bedingen, ist auch hier das genannte Problem der Toleranzempfindlichkeit vorhanden.Furthermore,
Schließlich sind digital arbeitende Sollwerteinrichtungen bekannt, und zwar eine solche für einen Gas- oder Waren-Zähler aus der GB 2 168 862 A sowie für einen Lautstärkeregler in einem Radio aus der US 5 739 775 A. Die Sollwerteinrichtung nach der US 5 739 775 A besitzt einen Rotor mit Schleifern als Kontaktelemente, wobei ein Schleifer mit einem an Masse liegenden Kontaktring und die weiteren Schleifer entsprechend der Winkelstellung des Rotors mit Kontaktsegmenten zur Erzeugung des Digitalcodes zusammenwirken.Finally, digitally operating setpoint devices are known, such as those for a gas or goods counter from
Des Weiteren ist in der EP 0 570 870 A2 ein digital arbeitender Drehwahlschalter in einem Haushaltsgerät beschrieben. Der Drehwahlschalter besitzt Leuchtdioden sowie Fotoempfänger und eine Drehscheibe mit einem Codiermuster, das in Teilbereichen unterschiedliche optische Eigenschaften besitzt, derart daß ein Digital-Code entsprechend der Stellung der Drehscheibe erzeugt wird.Furthermore, EP 0 570 870 A2 describes a digitally operating rotary selector switch in a domestic appliance. The rotary selector switch has light emitting diodes and photoreceptor and a turntable with a coding pattern, which has different optical properties in partial areas, so that a digital code is generated according to the position of the turntable.
In diesen Sollwerteinrichtungen betreffenden Dokumenten ist jedoch kein Hinweis dahingehend zu finden, eine derartige digital arbeitende Sollwerteinrichtung in einem Elektrowerkzeug einzusetzen.However, there is no indication in such documents concerning these setpoint devices that such to use digitally operating setpoint device in a power tool.
Der Erfindung liegt ausgehend von der US 5 739 775 A die Aufgabe zugrunde, eine weitere Verwendung für die Sollwerteinrichtung anzugeben. Des Weiteren soll der elektrische Schalter nach der DE 197 08 939 A1 derart weiterentwickelt werden, daß dieser weniger toleranzempfindlich ist. Insbesondere soll dabei auf die Verwendung einer widerstandsbahn und/oder Widerständen in der Sollwerteinrichtung verzichtet werden.The invention is based on the US 5,739,775 A the task of specifying a further use for the setpoint device. Furthermore, the electrical switch according to DE 197 08 939 A1 should be further developed in such a way that it is less sensitive to tolerances. In particular, it should be dispensed with the use of a resistance track and / or resistors in the setpoint device.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Sollwerteinrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic setpoint device by the characterizing features of
Beim erfindungsgemäßen Schalter ist der Verstellweg für das Betätigungsorgan zwischen der Ausgangs- und der Endstellung in mehrere Abschnitte in der Art von Stufen eingeteilt, wobei jedem dieser Abschnitte ein unterschiedlicher Digitalcode zugeordnet ist. Die Sollwerteinrichtung ist derart ausgestaltet, daß sie diesen dem Verstellweg des Betätigungsorgans zugeordneten Digitalcode als Sollwert erzeugt. In der Steuereinrichtung wird dann dieser Digitalcode zum dementsprechenden Betrieb des Elektromotors verarbeitet. Da der Digitalcode im Gegensatz zu einem analogen Widerstandswert keinen Toleranzen unterworfen ist, weist der erfindungsgemäße Schalter die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile nicht auf. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the switch according to the invention, the adjustment path for the actuator between the initial and the end position is divided into several sections in the manner of stages, each of these sections is assigned a different digital code. The setpoint device is designed such that it generates the adjustment path of the actuator associated digital code as the setpoint. In the control device, this digital code is then processed for the corresponding operation of the electric motor. Since the digital code, in contrast to an analog resistance value is not subject to tolerances, the switch according to the invention does not have the disadvantages of the prior art. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Der von der Sollwerteinrichtung erzeugte Digitalcode kann unmittelbar und direkt der Steuereinrichtung zugeführt werden. Eine Vor- oder auch Weiterverarbeitung in der Sollwerteinrichtung ist nicht erforderlich, womit die erfindungsgemäße Sollwerteinrichtung eine insgesamt kostengünstige Lösung darstellt. Im Hinblick auf die in der Digitaltechnik üblichen Verarbeitungsmethoden bietet es sich an, die Anzahl der Abschnitte als Zweierpotenz zu wählen. Um ohne hohen Aufwand eine genügend große Auflösung der Sollwerteinrichtung zu erzielen, hat es sich als günstig herausgestellt, den Verstellweg in acht Abschnitte einzuteilen.The digital code generated by the setpoint device can be supplied directly and directly to the control device. A pre-processing or further processing in the setpoint device is not required, whereby the setpoint device according to the invention represents an overall cost-effective solution. With regard to the processing methods common in digital technology, it makes sense to use the number of sections as To choose power of two. In order to achieve a sufficiently large resolution of the setpoint device without much effort, it has proven to be convenient to divide the adjustment into eight sections.
Die Sollwerteinrichtung kann einen Schleifer sowie dem jeweiligen Abschnitt des Verstellweges zugeordnete Kontaktflächen aufweisen. Der Schleifer wirkt entsprechend seines Verstellweges dann mit den jeweiligen Kontaktflächen elektrisch kontaktierend zusammen, derart daß der jeweilige Digitalcode von den elektrisch kontaktierten Kontaktflächen in einfacher Art und Weise abgreifbar ist. Hierzu wird zweckmäßigerweise eine kontaktierte Kontaktfläche als logische "Eins" und eine nichtkontaktierte Kontaktfläche als logische "Null" gewertet.The setpoint device can have a grinder and contact surfaces assigned to the respective section of the adjustment path. The grinder acts according to its Verstellweges then electrically contacting together with the respective contact surfaces, so that the respective digital code can be tapped from the electrically contacted contact surfaces in a simple manner. For this purpose, a contacted contact surface is expediently regarded as a logical "one" and a non-contacted contact surface as a logical "zero".
In weiterer Ausbildung besitzt der Schalter ein Gehäuse. Am Betätigungsorgan ist ein in das Gehäuse reichender Stößel befestigt. Im Inneren des Gehäuses ist am Stößel ein Ansatz zur Befestigung des Schleifers angeordnet. Das Äußere dieses Schalters ist somit im wesentlichen in herkömmlicher Weise ausgestaltet, so daß der erfindungsgemäße Schalter ohne weitere Änderungen im Elektrowerkzeug anstelle eines herkömmlichen Schalters einsetzbar ist.In a further embodiment, the switch has a housing. On the actuator a reaching into the housing ram is attached. Inside the housing, a lug for attaching the grinder is arranged on the plunger. The exterior of this switch is thus designed substantially in a conventional manner, so that the switch according to the invention can be used without further changes in the power tool instead of a conventional switch.
Zweckmäßigerweise befinden sich die Kontaktflächen auf einer Leiterplatte. Die Kontaktflächen können in der Art von Leiterbahnen, insbesondere in unterschiedlicher Anordnung und/oder Länge, ausgestaltet sein, wodurch die Sollwerteinrichtung unter geringem Bauraum realisierbar ist. Die Leiterplatte ist vor schädlichen Einflüssen geschützt im Gehäuse des Schalters angeordnet, und zwar derart, daß der Schleifer auf den Kontaktflächen entlang des Verstellweges in der Art einer Schleiferbahn bewegbar ist. Im Hinblick auf eine kompakte Ausgestaltung ist es weiter günstig, den Schleifer mit mehreren Schleiferfingem auszustatten, wobei jeweils ein Schleiferfinger mit einer Kontaktfläche zusammenwirkt.Conveniently, the contact surfaces are located on a circuit board. The contact surfaces may be in the form of printed conductors, in particular in a different arrangement and / or length, be configured, whereby the setpoint device can be realized in a small space. The circuit board is protected from harmful influences in the housing of the switch, in such a way that the grinder is movable on the contact surfaces along the adjustment path in the manner of a slider track. With regard to a compact design, it is further favorable to equip the grinder with a plurality of Schleiferfingem, wherein a respective Schleiferfinger cooperates with a contact surface.
Weiterhin bietet es sich an, die Steuereinrichtung ebenfalls auf der Leiterplatte anzuordnen, was wiederum zur kompakten Ausgestaltung des Schalters beiträgt. Die Steuereinrichtung kann als elektronische und/oder elektrische Schaltung zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors ausgebildet sein. Die Schaltung für die Steuereinrichtung ist als elektronische Digital- und/oder Analogschaltung ausgestaltet. Bevorzugterweise handelt es sich bei der Steuereinrichtung um einen Mikroprozessor und/oder einen Mikrocontroller, insbesondere um einen Einchip-Mikroprozessor. Der Mikroprozessor und/oder Mikrocontroller ist zwecks guter Auflösung mit wenigstens drei Eingängen für den Digitalcode ausgestattet, so daß der Verstellweg in wenigstens acht Abschnitte einteilbar ist. Da sich der Mikroprozessor und/oder Mikrocontroller ebenfalls auf der Leiterplatte befindet, können die Eingänge direkt mit jeweils einer Kontaktfläche elektrisch verbunden werden, wodurch Bauraum und Kosten eingespart werden. Mit Hilfe des Mikroprozessors und/oder Mikrocontrollers ist zum einen die Haptik des Schalters einfach an die Wünsche des Benutzers anpaßbar sowie zum anderen sind zusätzliche Funktionen der Steuereinrichtung ohne Mehraufwand realisierbar.Furthermore, it makes sense to also arrange the control device on the circuit board, which in turn contributes to the compact design of the switch. The control device can be used as electronic and / or electrical circuit for controlling and / or regulating the Be formed electric motor. The circuit for the control device is designed as an electronic digital and / or analog circuit. Preferably, the control device is a microprocessor and / or a microcontroller, in particular a single-chip microprocessor. The microprocessor and / or microcontroller is equipped for the purpose of good resolution with at least three inputs for the digital code, so that the adjustment path can be divided into at least eight sections. Since the microprocessor and / or microcontroller is also located on the circuit board, the inputs can be electrically connected directly to one contact surface, thereby saving space and costs. With the help of the microprocessor and / or microcontroller on the one hand, the feel of the switch is easily adaptable to the wishes of the user and on the other hand, additional functions of the control device can be realized without additional effort.
Insbesondere wird die Steuereinrichtung verwendet, um die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Elektromotors in funktionaler Abhängigkeit von dem durch die Sollwerteinrichtung erzeugten Digitalcode zu steuern und/oder zu regeln. Der erfindungsgemäße Schalter enthält dann als Steuereinrichtung eine Pulsweitenmodulationssteuerung für einen mit Gleichspannung betriebenen Elektromotor oder eine Phasenanschnittsteuerung für einen mit Wechselspannung betriebenen Elektromotor.In particular, the control device is used to control and / or regulate the speed and / or the torque of the electric motor in functional dependence on the digital code generated by the setpoint device. The switch according to the invention then contains as a control device a pulse width modulation control for a DC voltage-driven electric motor or a phase control for a voltage-operated electric motor.
Bei dem Digitalcode kann es sich um einen Binär- bzw. Dual-Code handeln. Bevorzugterweise ist dieser Code einschrittig ausgestaltet. Beispielsweise kann es sich um einen Gray-Code handeln, der vorteilhafterweise eine besonders hohe Fehlersicherheit aufweist.The digital code can be a binary or dual code. Preferably, this code is configured in one step. For example, it may be a Gray code, which advantageously has a particularly high level of error safety.
Darüberhinaus läßt sich die Sollwerteinrichtung nicht nur in elektrischen Schaltern einsetzen, sondern kann auch selbständig verwendet werden. Eine solche Sollwerteinrichtung steht wiederum mit einem zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung verstellbaren Betätigungsorgan derart in Wirkverbindung, daß ein dem Verstellweg des Betätigungsorgans zugeordneter Sollwert erzeugbar ist. Die Sollwerteinrichtung besitzt einen elektrischen Ausgang zur Bereitstellung des Sollwertes. Wiederum ist der Verstellweg zwischen der Ausgangs- und der Endstellung in mehrere Abschnitte, insbesondere in wenigstens zwei Abschnitte, in der Art von Stufen eingeteilt, wobei jedem Abschnitt ein unterschiedlicher Digitalcode zugeordnet ist. Als Sollwert wird der dem Verstellweg des Betätigungsorgans zugeordnete Digitalcode erzeugt und dieser an einem aus elektrischen Anschlüssen bestehenden Ausgang bereitgestellt. Die Sollwerteinrichtung kann selbstverständlich ebenfalls mit den beschriebenen Ausgestaltungen versehen sein.In addition, the setpoint device can not only be used in electrical switches, but can also be used independently. Such a setpoint device is in turn so operatively connected to an adjustable between an output and an end position actuator that a the adjustment of the actuator associated setpoint can be generated. The setpoint device has an electrical output for providing the setpoint. Again, the adjustment path between the initial and the end position in several Sections, in particular divided into at least two sections, in the manner of stages, each section being associated with a different digital code. The desired value of the adjustment path of the actuator associated digital code is generated and this provided at an existing electrical connections output. The setpoint device can of course also be provided with the described embodiments.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die großen Toleranzen, welche herkömmlicherweise beim Druck der Widerstandsbahn und/oder bei einzelnen diskreten Widerständen auftreten, nicht weiter zu berücksichtigen sind. Die Steuereinrichtung, wie eine an sich übliche Pulsweitenmodulations-Schaltung, weist keine Serienstreuungen des Tastverhältnisses und der Arbeitsfrequenz mehr auf. Ebensowenig treten Schwankungen im Verlaufe der Betriebsdauer des Schalters auf. Außerdem wird die Lebensdauer der Sollwerteinrichtung im Vergleich zum bisher verwendeten Potentiometer erhöht. Die Herstellung der Sollwerteinrichtung, insbesondere der hierin verwendeten Leiterplatte, ist vereinfacht. Darüber hinaus benötigt der Anteil der Sollwerteinrichtung auf der Leiterplatte weniger Platz, so daß nunmehr zusätzliche Funktionen, die bisher aufgrund des im Schalter beschränkten Platzangebots nur sehr aufwendig realisierbar sind, in den erfindungsgemäßen Schalter mit lediglich geringem Aufwand sowie weitgehend ohne Mehrkosten integriert werden können.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the large tolerances that conventionally occur when printing the resistance path and / or individual discrete resistors are not to be considered further. The control device, such as a conventional pulse width modulation circuit, has no more series variations of the duty cycle and the operating frequency. Nor do any fluctuations occur over the life of the switch. In addition, the life of the setpoint device is increased in comparison to the previously used potentiometer. The preparation of the setpoint device, in particular the printed circuit board used herein, is simplified. In addition, the proportion of the setpoint device on the circuit board requires less space, so that now additional functions that can only be realized very expensive due to the limited space in the switch, can be integrated into the switch according to the invention with little effort and largely without additional costs.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1
- ein Prinzipschaltbild für die Anordnung des elektrischen Schalters in einem Elektrowerkzeug,
- Fig. 2
- den elektrischen Schalter in Seitenansicht,
- Fig. 3
- einen Schnitt entlang der Linie 3-3 aus Fig. 2,
- Fig. 4
- eine schematische Draufsicht auf die im Schalter befindliche Leiterplatte,
- Fig. 5
- einen die Sollwerteinrichtung enthaltenden Teil des Schalters in perspektivischer Ansicht,
- Fig. 6
- die Sollwerteinrichtung in perspektivischer Ansicht und
- Fig. 7
- ein Diagramm zur Abhängigkeit zwischen Verstellweg des Betätigungsorgans und Drehzahl des Elektromotors.
- Fig. 1
- a schematic diagram of the arrangement of the electrical switch in a power tool,
- Fig. 2
- the electrical switch in side view,
- Fig. 3
- a section along the line 3-3 of FIG. 2,
- Fig. 4
- a schematic plan view of the circuit board located in the switch,
- Fig. 5
- a part of the switch containing the setpoint device in a perspective view,
- Fig. 6
- the setpoint device in perspective view and
- Fig. 7
- a diagram of the dependence between adjustment of the actuator and speed of the electric motor.
Der elektrische Schalter 1 wird in einem elektrischen Gerät verwendet, das von einer Spannungsquelle versorgt wird. Bevorzugterweise wird der elektrische Schalter 1 in einem Elektrowerkzeug, wie einer Elektrobohrmaschine, einem Bohrhammer, einem Elektroschrauber o. dgl., eingesetzt. In Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild für die Anordnung des elektrischen Schalters 1 in einem Elektrowerkzeug, das von der Netzwechselspannung U versorgt wird, näher gezeigt.The
Das Elektrowerkzeug besitzt einen Elektromotor 2 mit Feldwicklungen 3. Der Elektromotor 2 wird durch Betätigung des Schalters 1, der sich beispielsweise im Handgriff des Elektrowerkzeugs befindet, vom Benutzer ein- und ausgeschaltet sowie dessen Drehzahl mittels des Schalters 1 eingestellt. Hierfür besitzt der Schalter 1 ein als Drücker ausgebildetes Betätigungsorgan 4, das als Handhabe für den Benutzer dient und manuell zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung verstellbar ist. Bei Bewegung steht das Betätigungsorgan 4 zum einen in Wirkverbindung mit einer Sollwerteinrichtung 7 und wirkt zum anderen in bestimmten Stellungen schaltend auf zwei Kontaktsysteme 5, 6 ein. Die eigentliche Steuerung und/oder Regelung zum Betrieb des Elektromotors 2 erfolgt mittels einer mit einem Leistungshalbleiter 9, wie einem Triac o. dgl., in Verbindung stehenden Steuereinrichtung 8. Die Steuereinrichtung 8 sowie der Leistungshalbleiter 9 arbeiten in der Art einer Phasenanschnittsteuerung.The
Durch die manuelle Bewegung des Betätigungsorgans 4 aus der Ausgangsstellung wird zunächst das Kontaktsystem 5 geschlossen und die Netzwechselspannung U über den Leistungshalbleiter 9 an den Elektromotor 2 gelegt. Weiter wird von der Sollwerteinrichtung 7 ein Sollwert erzeugt, der dem Verstellweg des Betätigungsorgans 4 ausgehend von der Ausgangsstellung zugeordnet ist. Dieser Sollwert wird dann der Steuereinrichtung 8 zugeführt. Die Steuereinrichtung 8 zündet in funktionaler Abhängigkeit vom Sollwert den Leistungshalbleiter 9 beim entsprechenden Phasen- bzw. Stromflußwinkel der Netzwechselspannung U, so daß letztendlich die der Stellung des Betätigungsorgans 4 entsprechende Drehzahl des Elektromotors 2 eingestellt und gegebenenfalls geregelt wird. Befindet sich das Betätigungsorgan 4 in seiner Endstellung, die dem maximalen Verstellweg ausgehend von der Ausgangsstellung entspricht, so wird das Kontaktsystem 6 geschlossen, wodurch die Steuereinrichtung 8 und der Leistungshalbleiter 9 überbrückt werden. Damit liegt die volle Netzwechselspannung U am Elektromotor 2 an und dieser bewegt sich mit der maximalen Drehzahl.Due to the manual movement of the actuating
Erfindungsgemäß ist beim elektrischen Schalter 1 der Verstellweg zwischen der Ausgangs-und der Endstellung in mehrere Abschnitte, jedoch wenigstens in zwei Abschnitte, eingeteilt. In der Praxis als zweckmäßig hat sich dabei die Einteilung in acht Abschnitte erwiesen. Jedem Abschnitt ist ein unterschiedlicher Digitalcode zugeordnet. Der jeweilige Digitalcode wird von der Sollwerteinrichtung 7 als Sollwert erzeugt, wenn das Betätigungsorgan 4 in den entsprechenden Abschnitt bewegt ist. Dieser Digitalcode wird dann von der Steuereinrichtung 8 zum dementsprechenden Betrieb des Elektromotors 2 verarbeitet, wobei der Elektromotor 2 wie beschrieben angesteuert wird, um so mit der in funktionaler Abhängigkeit vom Sollwert stehenden Drehzahl betrieben zu werden. Da jeder Abschnitt einem Digitalcode zugeordnet ist, sind diese Abschnitte im Hinblick auf die dazu korrespondierende Drehzahl in der Art von Stufen ausgebildet. Diese treppenförmige Einteilung der Abschnitte ist näher in Fig. 7 zu sehen, in der die Drehzahl n des Elektromotors 2 in Zusammenhang mit dem Verstellweg s des Betätigungsorgans 4 für eine bestimmte funktionale Abhängigkeit zwischen Sollwert und Drehzahl dargestellt ist.According to the invention, in the case of the
Nachfolgend soll nun die weitere Ausgestaltung des Schalters 1 näher beschrieben werden.Below, the further embodiment of the
Der Schalter 1 besitzt zur Aufnahme der elektrischen Komponenten, wie der Kontaktsysteme 5, 6 u. dgl., ein Gehäuse 10, wie näher aus Fig. 2 hervorgeht. Am Betätigungsorgan 4 ist ein in das Gehäuse 10 reichender Stößel 11 befestigt. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, weist die Sollwerteinrichtung 7 einen Schleifer 12 sowie Kontaktflächen 15 auf Der Schleifer 12 ist an einem im Inneren des Gehäuses 10 am Stößel 11 angeordneten Ansatz 13 befestigt. Die Kontaktflächen 15 befinden sich auf einer Leiterplatte 14. Die Leiterplatte 14 ist derart im Gehäuse 10 angeordnet, daß der Schleifer 12 mit den Kontaktflächen 15 zusammenwirken kann, was insbesondere in der perspektivischen Ansicht gemäß Fig. 5 zu erkennen ist. Wie weiterhin in der vergrößerten Darstellung nach Fig. 6 zu sehen ist, wirkt der Schleifer 12 nun mit den dem jeweiligen Abschnitt des Verstellweges zugeordneten Kontaktflächen 15 elektrisch kontaktierend zusammen, derart daß der Digitalcode von den elektrisch kontaktierten Kontaktflächen 15 abgreifbar ist. Der Digitalcode wird dann unmittelbar sowie direkt von der Sollwerteinrichtung 7 zu der Steuereinrichtung 8 zugeführt.The
Wie anhand von Fig. 6 zu sehen ist, sind die Kontaktflächen 15 insbesondere in der Art von Leiterbahnen auf der Leiterplatte 14 ausgebildet. Dabei bestehen die Kontaktflächen 15 aus nebeneinander unterschiedlich angeordneten sowie eine unterschiedliche Länge besitzenden einzelnen Kontaktflächen 15a, 15b, 15c, 15d, wie deutlich in Fig. 4 zu erkennen ist. Die Kontaktflächen 15a, 15b, 15c, 15d sind mit elektrischen Anschlüssen 16 versehen, die als Ausgang für die Sollwerteinrichtung 7 dienen. Mit den elektrischen Anschlüssen 16 des Ausgangs der Sollwerteinrichtung 7 steht dann der entsprechende Eingang der Steuereinrichtung 8 in elektrischer Verbindung.As can be seen with reference to FIG. 6, the contact surfaces 15, in particular in the form of conductor tracks, are formed on the printed
Der Schleifer 12 ist auf den Kontaktflächen 15 entlang des Verstellweges in der Art einer Schleiferbahn bewegbar. Der Schleifer 12 weist mehrere Schleiferfinger 12a, 12b, 12c, 12d auf, so daß dabei jeweils ein Schleiferfinger 12a, 12b, 12c, 12d mit jeweils einer Kontaktfläche 15a, 15b, 15c, 15d zusammenwirkt. Je nach Verstellweg des viergliedrigen Schleifers 12 entsprechend der Stellung des Betätigungsorgans 4 überbrückt der Schleifer 12 mit Hilfe seiner Schleiferfinger 12a,12b,12c, 12d die Kontaktfläche 15d mit einzelnen oder mehreren der Kontaktflächen 15a, 15b, 15c, wodurch an diesen Kontaktflächen 15a, 15b, 15c entweder aufgrund der Kontaktierung dasselbe elektrische Potential wie an der Kontaktfläche 15d oder aufgrund der Nichtkontaktierung ein davon unterschiedliches elektrisches Potential anliegt.The
Zweckmäßigerweise sind die Kontaktflächen 15a, 15b, 15c an eine Spannung, beispielsweise 5 Volt, und die Kontaktfläche 15d an Masse gelegt. Bei Überbrückung durch die Schleiferfinger 12a, 12b, 12c wird die entsprechende Kontaktfläche 15a, 15b, 15c dann ebenfalls auf Masse gezogen. Das jeweilige elektrische Potential an den Kontaktflächen 15a, 15b, 15c stellt somit einen Binärzustand gemäß einer logischen "0" oder "1" (Bit) dar, so daß der Digitalcode entsprechend dem Verstellweg des Schleifers 12 durch einen Binär- bzw. Dual-Code repräsentiert wird, wie insbesondere anhand von Fig. 4 verdeutlicht ist.Expediently, the contact surfaces 15a, 15b, 15c are connected to a voltage, for example 5 volts, and the
Mittels der in Fig. 4 gezeigten drei Kontaktflächen 15a, 15b, 15c, die jeweils einer Stelle des Digitalcodes entsprechen, lassen sich als Zweierpotenz somit acht (gleich 2 hoch 3 Bit) Zustände im Binär/Dual-Code unterscheiden, wodurch die in Fig. 7 gezeigten acht Abschnitte des Verstellweges dem Binär/Dual-Code eindeutig zuordenbar sind. Selbstverständlich kann je nach Bedarf an Abschnitten für den Verstellweg auch eine andere Anzahl von Kontaktflächen 15 gewählt werden. Entsprechend der Anordnung der Kontaktflächen 15a, 15b, 15c läßt sich dieser Binär/Dual-Code einschrittig ausgestalten, so daß der Digitalcode sich bei zwei aufeinander folgenden Abschnitten lediglich in einem Bit ändert. Beispielsweise kann es sich bei dem Binär/Dual-Code um einen Gray-Code, und zwar um einen 3-Bit-Gray-Code gemäß den drei Kontaktflächen 15a, 15b, 15c handeln. Der Gray-Code besitzt vorteilhafterweise eine hohe Fehlersicherheit und läßt sich äußerst platzsparend mit den vier Kontaktflächen 15a, 15b, 15c,15d auf der Leiterplatte 14 realisieren.By means of the three
Die Steuereinrichtung 8 ist ebenfalls auf der Leiterplatte 14 im Gehäuse 10 befindlich. Die Steuereinrichtung 8 ist als elektronische und/oder elektrische Schaltung, und zwar bevorzugterweise in der Art eines Chips ausgestaltet, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Es kann sich bei der Steuereinrichtung 8 um eine elektronische Digital- und/oder Analogschaltung zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors 2 handeln. Insbesondere ist ein Mikroprozessor / Mikrocontroller als Steuereinrichtung 8 geeignet, wobei es sich zweckmäßigerweise um einen Einchip-Mikroprozessor handeln kann, der mit wenigstens drei Eingängen für den Digitalcode entsprechend den elektrischen Anschlüssen 16 an den Kontaktflächen 15a, 15b, 15c ausgestattet ist.The
Wie ausgeführt, kann die Steuereinrichtung 8 die Drehzahl des Elektromotors 2 in funktionaler Abhängigkeit von dem durch die Sollwerteinrichtung 7 erzeugten Digitalcode steuern und/oder regeln. In Fig. 7 ist beispielhaft eine gekrümmt und bei höheren Drehzahlen überproportional verlaufende Kennlinie gezeigt. Selbstverständlich kann auch eine andere Kennlinie gewählt werden, beispielsweise mit einer im wesentlichen linearen Abhängigkeit zwischen Verstellweg s und Drehzahl n. Hervorzuheben ist, daß bei Verwendung eines Mikroprozessors / Mikrocontrollers die Zuordnung zwischen dem Digitalcode und der Drehzahl mittels Programmierung auf einfache Art und Weise vorgebbar ist, so daß vorteilhafterweise eine individuelle und einfache Einstellung ermöglicht und die Haptik des Schalters 1 in dem vom Benutzer gewünschten Sinne einstellbar ist. Selbstverständlich kann das Drehmoment des Elektromotors 2 alternativ oder auch ergänzend zur Drehzahl gemäß dem Digitalcode gesteuert und/oder geregelt werden, was beispielsweise bei einem Elektroschrauber wünschenswert sein kann.As stated, the
Die Erfindung ist 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 ein derartiger Schalter nicht nur an einem mit Netzwechselspannung betriebenen Elektrowerkzeug sondern auch an einem mit Gleichspannung betriebenen Akkuelektrowerkzeug eingesetzt werden. In diesem Fall wird als Leistungshalbleiter 9 ein FET, MOS-FET o. dgl. verwendet und die Steuereinrichtung 8 arbeitet mittels einer Pulsweiten-Modulation. Durch entsprechende Zuordnung des Digitalcodes zu der Frequenz und/oder dem Tastverhältnis der Pulsweiten-Modulation wird auch hier die gewünschte funktionale Abhängigkeit der Drehzahl vom Verstellweg eingestellt. Weiter kann ein derartiger Schalter auch in sonstigen, von einer Spannungsquelle versorgten elektrischen Geräten, wie Gartengeräten, Küchengeräten o. dgl., Verwendung finden. Schließlich kann die erfindungsgemäße Sollwerteinrichtung auch selbständig, beispielsweise als Ersatz für ein Potentiometer, eingesetzt werden.The invention is 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, such a switch can be used not only on an AC power operated power tool but also on a powered with DC battery tool. In this case, as a
- 1:1:
- elektrischer Schalterelectrical switch
- 2:2:
- Elektromotorelectric motor
- 3:3:
- Feldwicklungfield winding
- 4:4:
- Betätigungsorganactuator
- 5,6:5,6:
- KontaktsystemContact system
- 7:7:
- SollwerteinrichtungSet value unit
- 8:8th:
- Steuereinrichtungcontrol device
- 9:9:
- LeistungshalbleiterPower semiconductor
- 10:10:
- Gehäusecasing
- 11:11:
- Stößeltappet
- 12:12:
- Schleifergrinder
- 12a-d:12a-d:
- Schleiferfingerwiper finger
- 13:13:
- Ansatz (am Stößel)Approach (on the ram)
- 14:14:
- Leiterplattecircuit board
- 1515
- (a-d):(A-d):
- Kontaktflächecontact area
- 16:16:
- elektrischer Anschlußelectrical connection
Claims (10)
- Electric device with a set-point value mechanism (7), wherein an actuating element (4), which can be adjusted between an initial position and an end position is in operative connection with the set-point value mechanism (7) in such a way that a set-point value allocated to the adjustment path of the actuating element (4) can be generated, the adjustment path between the initial and the end position being divided into a plurality of sections, in particular into at least two sections, in the manner of steps, a different digital code being allocated to each section, and wherein the digital code allocated to the adjustment path of the actuating member (4) is generated, as the set-point value, and wherein the set-point value mechanism (7) has an electric output consisting of electric terminals (16), at which output the set-point value is provided as a digital code, characterised in that the electric device is an electric tool with an electric motor (2), such as an electric drill, a hammer drill, an electric screw driver or the like, in that the electric tool has a control mechanism (8) for operating the electric motor (2) according to a characteristic curve as a function of the set-point value, and in that the control mechanism (8) processes the digital code for corresponding operation of the electric motor (2), in that the control mechanism (8) controls and/or regulates the speed and/or the torque of the electric motor (2) in functional dependency, corresponding to the characteristic curve, on the digital code generated by the set-point value mechanism (7).
- Electric device according to claim 1, characterised in that the set-point value mechanism (7) is arranged in an electric switch (1).
- Electric device according to claim 2, characterised in that the adjustment path is divided into eight sections, and in that the digital code from the set-point value mechanism (7) is preferably supplied indirectly and directly to the control mechanism (8).
- Electric device according to claim 2 or 3, characterised in that the set-point value mechanism (7) has a slider (12), and in that the slider (12) preferably cooperates in an electrically contacting manner with contact faces (15), which are allocated to the respective section of the adjustment path, in such a way that the respective digital code can be picked up by the contact faces (15), in particular as a function of their electrical contacting and non-contacting in the manner of a logic "1" or "0".
- Electric device according to claim 2, 3 or 4, characterised in that the switch (1) has a housing (10), in that a plunger (11) reaching into the housing (10) is preferably fastened to the actuating element (4) and in that a shoulder (13) for fastening the slider (12) is more preferably arranged in the interior of the housing (10) at the plunger (11) .
- Electric device according to any one of claims 2 to 5, characterised in that the contact faces (15) are located on a printed-circuit board (14), in that the contact faces (15) are preferably configured in the manner of conductors, in particular, in a different arrangement and/or length, in that the printed-circuit board (14) is more preferably arranged in the housing (10) in such a way that the slider (12) can be moved on the contact faces (15) along the displacement path in the manner of a slider path, and in that still more preferably, the slider (12) has a plurality of slider fingers (12a, 12b, 12c, 12d), one slider finger (12a, 12b, 12c, 12d) cooperating in each case with a contact face (15a, 15b, 15c, 15d).
- Electric device according to any one of claims 2 to 6, characterised in that the control mechanism (8) is configured as an electronic and/or electric circuit for controlling and/or regulating the electric motor (2), in that the control mechanism (8) is preferably configured as an electronic digital and/or analogue circuit, and in that the control mechanism (8) is more preferably located on the printed-circuit board (14).
- Electric device according to any one of claims 2 to 7, characterised in that the control mechanism (8) is a microprocessor and/or a microcontroller, in particular a single-chip microprocessor, with at least three inputs for the digital code, and in that the inputs of the control mechanism (8) are preferably electrically connected, in particular at an electric terminal (16), to a contact face (15a, 15b, 15c) in each case.
- Electric device according to any one of claims 2 to 8, characterised in that the control mechanism (8) contains a pulse width modulation control for an electric motor (2) operated by direct voltage or a phase-fired control for an electric motor (2) operated with alternating voltage.
- Electric device according to any one of claims 2 to 9, characterised in that the digital code is a binary or dual code, which is, in particular cyclic, for example a Gray code.
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