EP1563962B1 - Sicherheitssteuereinrichtung für ein Elektrowerkzeug - Google Patents

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EP1563962B1
EP1563962B1 EP04028511A EP04028511A EP1563962B1 EP 1563962 B1 EP1563962 B1 EP 1563962B1 EP 04028511 A EP04028511 A EP 04028511A EP 04028511 A EP04028511 A EP 04028511A EP 1563962 B1 EP1563962 B1 EP 1563962B1
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EP
European Patent Office
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power tool
motor
tool
electric power
mode
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EP04028511A
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English (en)
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Boris Rudolf
Martin Beichter
Christof Kress
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C&E Fein GmbH and Co
Original Assignee
C&E Fein GmbH and Co
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a power tool with a motor for driving a tool, with at least one switching element for actuating the motor, which is coupled to a control device, wherein the control device is designed such that a switching on of the motor for driving the tool is only possible when the at least one switching element is repeatedly activated in a predetermined manner or at least two switching elements are activated simultaneously or in a predetermined manner in succession, wherein at least three operating states are provided, a resting state in which the engine is out of operation, a working state in which the Motor is driven to drive the tool, and an intermediate state in which is signaled that for the conversion to the working state further activation of a switching element is required.
  • Such a power tool is from the US 2003/0196824 A1 known.
  • the known power tool is a controlled by a microprocessor power tool in which can be set with the help of various input options numerous different modes of operation. This includes, among other things, a safety mode in which the engine only starts if a security code has been entered previously.
  • optical switches for controlling power tools.
  • a plurality of optical switches which essentially function in the manner of a light barrier, may be provided in miniaturized form at a plurality of locations of the power tool, without having to take special measures for touch safety for this purpose. Since the control and evaluation of the switching signals takes place only via optical fibers, namely, the switching elements can be arranged at almost any point of the power tool without protective measures against the mains voltage must be taken. In this way, it is possible to produce ergonomically significantly improved power tools with a plurality of switching elements, which are preferably actuatable by means of resilient, elastic touch surfaces. In order to enable a switching on of the motor, it can be provided that for this purpose at least two switching elements must be actuated simultaneously.
  • the invention is therefore based on the object to improve a power tool according to the type mentioned in such a way that even with the use of very easily activatable switching elements for engine control high reliability is guaranteed and in particular a protection against unintentional switching is made.
  • control device is designed such that the motor in the intermediate state periodically voltage pulses of short duration are supplied to signal a user the intermediate state by movement pulses of the tool.
  • the previous operation of at least two switching elements in a predetermined manner or the operation of a switching element is repeatedly required in a prescribed manner. If this does not happen, then the power tool initially goes into an intermediate state, which is signaled to the user by short movement pulses of the tool, which indicates to the user that further activation of a switching element is necessary to put the power tool in the working state.
  • a switching element is only activated at random, for example if the machine still has connection to the mains voltage and is stored, the user is immediately informed that a further activation of a switching element can bring about a transfer to the working state.
  • the danger that is present in the intermediate state is that further activation a switching element can cause the machine to start, made clear.
  • the power tool may have approximately acoustic, optical and / or haptic signaling means.
  • the power tool can be equipped with a buzzer or a beeper, which signals the intermediate state.
  • optical signaling means such as LEDs or the like, may be used to indicate the intermediate state.
  • control device is designed such that for switching on at least one or more switching elements within a predetermined time frame must be activated several times.
  • control is designed such that the intermediate state, a transition to the idle state takes place, if not carried out within a predetermined time frame, a transfer to the working state by activation of a switching element in the predetermined manner.
  • the reliability is further improved because automatically in the intermediate state after failure of activation to return to the working state, a return to the idle state.
  • the switching elements are designed as a button.
  • the switching elements are designed as optical switches or as microswitches which can be activated via elastic touch surfaces.
  • the switching elements can be miniaturized and arranged at the ergonomically particularly favorable locations of the power tool.
  • the switching elements can be activated by grasping a housing of the power tool or a handle of the power tool.
  • control device is designed in such a way that, when the two switching elements are activated in real time, the motor immediately changes from the idle state into the working state.
  • a front and a rear touch surface must be operated for this purpose.
  • Fig. 1 an inventive power tool is shown in the form of an angle grinder and generally designated by the numeral 10.
  • the power tool 10 has an elongate, approximately rod-shaped housing 12, at one end of a gear head 14 is provided, on the underside of a protective hood 16 is received. At the outer end of the outwardly projecting from the gear head 14 drive shaft, a receptacle for receiving a tool 20 in the form of a grinding wheel or cutting disc is provided. Left or right on the gear head 14, a handle handle 18 may be screwed, as from Fig. 1 can be seen.
  • the tapering region of the housing 12, which adjoins the gear head 14 there are two elastic touch surfaces on the left and right side of the housing, namely a first elastic touch surface 22 on the left side of the housing and a second elastic touch surface 24 on the right side of the housing.
  • a further two-sided taper of the housing is provided at the end opposite the gear head 14 (approximately in the outer third of the housing 12).
  • further tactile surfaces are provided on the left side of the housing and the right side of the housing, namely a third touch surface 26 on the left side and a fourth touch surface 28 on the right side.
  • FIG Fig. 2 A simplified basic circuit of the power tool 10 is shown in FIG Fig. 2 shown.
  • An electric motor 40 in the form of a universal motor is connected via a power control element 44 in the form of a thyristor to a voltage source, which in the present case is the mains voltage of 230 V alternating current at 50 Hz.
  • the power control element 44 or the thyristor becomes controlled by a control device 42, which is preferably a microprocessor control.
  • the control device 42 is now designed so that there are three operating states for the motor 40, an idle state in which the power control element 44 is fully disabled, a working state in which the power control element 44 is periodically turned on at least so far that a continuous rotation gives the motor shaft, while a speed control is enabled, and an intermediate state, whose function will be explained in detail below.
  • the motor receives 40 periodic voltage pulses, each leading to a short start of the motor shaft.
  • This results in an intermediate state which can also be referred to as "tacking" vivid.
  • the power control element 44 a periodic blocking or partial blocking of the AC voltage caused, this is done in the working state only to control the speed of the electric motor 40.
  • usually only a part of a full wave is cut off both in the positive and in the negative range.
  • the electric motor 40 is continuously driven during successive voltage waves in order to ensure a continuous running of the motor 40.
  • the control of the electric motor 40 in the intermediate state takes place only over part of a half-wave, whereupon in turn followed by a complete blocking over a plurality of wavelengths
  • the intermediate state is initiated upon initial activation of a touch surface. For the transition to the working state then one of the other touch surfaces must be additionally activated. If, for example, one of the front touch surfaces 22, 24 is initially activated, the activation of at least one of the rear touch surfaces 26, 28 is necessary for the transition to the working state. If, conversely, at least one of the rear touch surfaces 26, 28 is activated, the subsequent activation or simultaneous activation of one of the front touch surfaces 22, 24 is necessary for the transition to the working state. If at the same time one of the front touch surfaces 22, 24 and one of the rear touch surfaces 26, 28 is activated, the power tool immediately goes into the working state, and the motor 40 starts. A "Tackern" does not take place.
  • the power tool 10 is still provided with an external speed control, via which the setpoint speed of the electric motor 40 can be adjusted in the working state.
  • an external speed control via which the setpoint speed of the electric motor 40 can be adjusted in the working state.
  • a touch surface 32 on the gear head must be actuated and at the same time one of the touch surfaces 22, 26 on the left side of the housing or one of the touch surfaces 24, 28 are actuated.
  • An activation of one of the touch surfaces 22, 26 on the left side of the housing leads to a speed reduction, while an activation of a touch surface 24, 28 on the right side of the housing leads to an increase in speed.
  • the current speed value is stored. Even after standstill and subsequent restart of the electric motor 40 of the stored target speed value is maintained. This can be made visually recognizable via an indicator element 30, which is provided for example with three LEDs.
  • any other indications can be used to indicate to the user the presence of the intermediate state.
  • a buzzer could be actuated, an optical indicator activated, or the like.
  • the described motor tacking in the intermediate state is particularly suitable for making a user clearly aware of the presence of the intermediate state both visually and acoustically, the intermediate state being additionally felt simultaneously by the motion impulses of the motor.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug mit einem Motor zum Antrieb eines Werkzeugs, mit mindestens einem Schaltelement zur Betätigung des Motors, das mit einer Steuereinrichtung gekoppelt ist, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass ein Einschalten des Motors zum Antrieb des Werkzeugs nur dann ermöglicht ist, wenn das mindestens eine Schaltelement in einer vorgegebenen Weise mehrfach aktiviert wird oder mindestens zwei Schaltelemente gleichzeitig oder in einer vorgegebenen weise hintereinander aktiviert werden, wobei mindestens drei Betriebszustände vorgesehen sind, ein Ruhezustand, in dem der Motor außer Betrieb ist, ein Arbeitszustand, in dem der Motor zum Antrieb des Werkzeugs angetrieben ist, und ein Zwischenzustand, in dem signalisiert wird, dass zur Überführung in den Arbeitszustand eine weitere Aktivierung eines Schaltelementes erforderlich ist.
  • Ein derartiges Elektrowerkzeug ist aus der US 2003/0196824 A1 bekannt.
  • Bei dem bekannten Elektrowerkzeug handelt es sich um ein von einem Mikroprozessor gesteuertes Elektrowerkzeug, bei dem sich zahlreiche unterschiedliche Betriebsmodi mit Hilfe verschiedener Eingabemöglichkeiten einstellen lassen. Hierzu gehört unter anderem ein Sicherheitsmodus, bei dem der Motor nur dann anläuft, wenn zuvor ein Sicherheitscode eingegeben wurde.
  • Aus der DE 101 41 161 A1 ist es ferner bekannt, optische Schalter zum Steuern von Elektrowerkzeugen zu verwenden. Hierbei können eine Mehrzahl von optischen Schaltern, die im wesentlichen nach Art einer Lichtschranke funktionieren, in miniaturisierter Form an einer Vielzahl von Stellen des Elektrowerkzeuges vorgesehen sein, ohne dass hierzu besondere Maßnahmen wegen Berührungssicherheit getroffen werden müssen. Da die Ansteuerung und Auswertung der Schaltsignale lediglich über Lichtleiter erfolgt, können nämlich die Schaltelemente an nahezu beliebigen Stellen des Elektrowerkzeuges angeordnet werden, ohne dass Schutzmaßnahmen gegen die Netzspannung getroffen werden müssen. Auf diese Weise lassen sich mit einer Mehrzahl von Schaltelementen, die vorzugsweise über nachgiebige, elastische Tastflächen betätigbar sind, ergonomisch deutlich verbesserte Elektrowerkzeuge herstellen. Um ein Einschalten des Motors zu ermöglichen, kann es vorgesehen sein, dass hierzu mindestens zwei Schaltelemente gleichzeitig betätigt werden müssen.
  • Jedoch besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass das Elektrowerkzeug zufällig betätigt wird, da die einzelnen Schaltelemente leicht über elastische Tastflächen aktivierbar sind und da eine Aktivierung der einzelnen Schaltelemente nicht ohne Weiteres erkennbar ist.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Elektrowerkzeug gemäß der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass selbst bei Verwendung von sehr leicht aktivierbaren Schaltelementen zur Motorsteuerung eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet ist und insbesondere ein Schutz gegen ein unbeabsichtigtes Einschalten getroffen ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Elektrowerkzeug gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass dem Motor im Zwischenzustand periodisch Spannungsimpulse von kurzer Dauer zugeführt werden, um einem Benutzer den Zwischenzustand durch Bewegungsimpulse des Werkzeuges zu signalisieren.
  • Die Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird nämlich ein bewusstes Einschalten des Elektrowerkzeuges gewissermaßen erzwungen, indem zum einen zum Anlaufen des Motors im Arbeitszustand die vorherige Betätigung von mindestens zwei Schaltelementen in einer vorbestimmten Weise oder aber die Betätigung eines Schaltelementes mehrfach hintereinander in einer vorgeschriebenen Weise notwendig ist. Geschieht dies nicht, so geht das Elektrowerkzeug zunächst in einen Zwischenzustand über, der dem Benutzer durch kurze Bewegungsimpulse des Werkzeuges signalisiert wird, was dem Benutzer anzeigt, dass eine weitere Aktivierung eines Schaltelementes notwendig ist, um das Elektrowerkzeug in den Arbeitszustand zu versetzen. Wird somit bspw. ein Schaltelement lediglich zufällig aktiviert, wenn etwa die Maschine noch Verbindung zur Netzspannung hat und abgelegt wird, so wird dem Benutzer unmittelbar angezeigt, dass durch eine weitere Aktivierung eines Schaltelementes eine Überführung in den Arbeitszustand erfolgen kann. Gleichermaßen wird dann, wenn etwa die Maschine von einem Benutzer zu einem anderen Benutzer weitergereicht wird oder wenn ein Kind das Elektrowerkzeug berührt und hierbei zufällig ein Schaltelement aktiviert, die Gefahr, die im Zwischenzustand dadurch gegeben ist, dass eine weitere Aktivierung eines Schaltelementes zum Anlaufen der Maschine führen kann, klar erkennbar gemacht.
  • Hierdurch wird das Gefährdungspotential deutlich gesenkt.
  • Zur Signalisierung für einen Benutzer, dass sich das Elektrowerkzeug im Zwischenzustand befindet, können zusätzlich sämtliche denkbaren und geeigneten Signalmittel herangezogen werden. Hierzu kann das Elektrowerkzeug etwa akustische, optische und/oder haptische Signalmittel aufweisen. So kann das Elektrowerkzeug bspw. mit einem Summer oder einem Piepser ausgestattet sein, der den Zwischenzustand signalisiert. Ferner können optische Signalmittel, wie etwa LEDs oder dergleichen, verwendet werden, um den Zwischenzustand anzuzeigen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die steuereinrichtung derart ausgebildet, dass zum Einschalten mindestens ein oder mehrere Schaltelemente innerhalb eines vorgegebenen zeitrahmens mehrfach aktiviert werden müssen.
  • Auch hierdurch wird die Betriebssicherheit verbessert. Da nämlich ein bestimmtes zeitfenster vorgegeben wird, innerhalb dessen die mehrfache Aktivierung eines einzigen oder mehrerer Schaltelemente notwendig ist, wird die Gefahr eines unbewussten Einschaltens des Motors weiter verringert, da schon nach einer kurzen Zeit, beispielsweise nach ein paar Sekunden, auch eine weitere Aktivierung eines schaltelementes nicht zur Überführung in den Arbeitszustand führt. Vielmehr muss dann hierzu zunächst eine Deaktivierung aller Schaltelemente erfolgen und dann eine erneute Aktivierung vorgenommen werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Steuerung derart ausgebildet, dass vom Zwischenzustand ein Übergang in den Ruhezustand erfolgt, wenn nicht innerhalb eines vorgegeben Zeitrahmens eine Überführung in den Arbeitszustand durch Aktivierung eines Schaltelementes in der vorgegebenen Weise erfolgt.
  • Hierdurch wird die Betriebssicherheit noch weiter verbessert, da automatisch im Zwischenzustand nach ausbleibender Aktivierung zur Überführung in den Arbeitszustand eine Rückführung in den Ruhezustand erfolgt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Schaltelemente als Taster ausgebildet.
  • Gemäß einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung sind die Schaltelemente als optische Schalter oder als Mikroschalter ausgebildet, die über elastische Tastflächen aktivierbar sind.
  • Auf diese Weise können die Schaltelemente miniaturisiert ausgeführt werden und an den ergonomisch besonders günstigen Stellen des Elektrowerkzeuges angeordnet werden.
  • In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung sind die Schaltelemente durch Umgreifen eines Gehäuses des Elektrowerkzeuges oder eines Griffes des Elektrowerkzeuges aktivierbar.
  • Auf diese Weise wird eine besonders ergonomische Ausführung des Elektrowerkzeuges ermöglicht.
  • In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Motor bei zeitnaher Aktivierung zweier Schaltelemente vom Ruhezustand unmittelbar in den Arbeitszustand übergeht. Vorzugsweise muss hierzu eine vordere und eine hintere Tastfläche betätigt werden.
  • Auf diese Weise ist ein schnelles Anlaufen des Motors bei einem bewussten Einschalten ermöglicht.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Aufsicht eines erfindungsgemäßen Elektrowerkzeuges, das als Winkelschleifer ausgeführt ist und
    Fig. 2
    eine vereinfachte Schaltung des Elektrowerkzeuges gemäß Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug in Form eines Winkelschleifers dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
  • Das Elektrowerkzeug 10 weist ein längliches, annähernd stabförmiges Gehäuse 12 auf, an dessen einem Ende ein Getriebekopf 14 vorgesehen ist, an dessen Unterseite eine Schutzhaube 16 aufgenommen ist. Am äußeren Ende der aus dem Getriebekopf 14 nach außen hervorstehenden Antriebswelle ist eine Aufnahme zur Aufnahme eines Werkzeugs 20 in Form einer Schleifscheibe oder Trennscheibe vorgesehen. Links oder rechts am Getriebekopf 14 kann ein Stielhandgriff 18 angeschraubt sein, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist.
  • Der Bereich des bezüglich seiner Längsachse symmetrisch ausgebildeten Gehäuses 12, der unmittelbar an den Getriebekopf 14 anschließt, ist beidseitig verjüngt, um einen Griffbereich zu bilden, an dem das Gehäuse 12 mit einer Hand leicht ergriffen und vom Daumen auf der einen Seite und von den anderen Fingern auf der anderen Seite leicht gehalten werden kann. Im Verjüngungsbereich des Gehäuses 12, der sich an den Getriebekopf 14 anschließt, befinden sich auf der linken und rechten Gehäuseseite zwei elastische Tastflächen, nämlich eine erste elastische Tastfläche 22 auf der linken Gehäuseseite und eine zweite elastische Tastfläche 24 auf der rechten Gehäuseseite. Am dem Getriebekopf 14 gegenüberliegenden Endbereich (etwa im äußeren Drittel des Gehäuses 12) ist eine weitere beidseitige Verjüngung des Gehäuses vorgesehen. Im Verjüngungsbereich sind auf der linken Gehäuseseite und der rechten Gehäuseseite weitere Tastflächen vorgesehen, nämlich eine dritte Tastfläche 26 auf der linken Seite und eine vierte Tastfläche 28 auf der rechten Seite.
  • Über die Tastflächen 22, 24, 26, 28 können jeweils zugeordnete Schaltelemente betätigt werden.
  • Eine vereinfachte Prinzipschaltung des Elektrowerkzeugs 10 ist in Fig. 2 dargestellt.
  • Ein Elektromotor 40 in Form eines Universalmotors ist über ein Leistungssteuerelement 44 etwa in Form eines Thyristors mit einer Spannungsquelle verbunden, bei der es sich im vorliegenden Fall um die Netzspannung von 230 V Wechselstrom mit 50 Hz handelt. Das Leistungssteuerelement 44 oder der Thyristor wird über eine Steuereinrichtung 42 angesteuert, bei der es sich vorzugsweise um eine Mikroprozessorsteuerung handelt.
  • Über die Tastflächen 22, 24, 26, 28 werden geeignete Schaltelemente angesteuert, die mit der Steuereinrichtung 42 verbunden sind (in Fig. 2 sind lediglich die Tastflächen 22 bis 28, nicht jedoch die darüber gesteuerten Schaltelemente dargestellt).
  • Die Steuereinrichtung 42 ist nun so gestaltet, dass es für den Motor 40 drei Betriebszustände gibt, einen Ruhezustand, in dem das Leistungssteuerelement 44 voll gesperrt ist, einen Arbeitszustand, in dem das Leistungssteuerelement 44 zumindest so weit periodisch aufgesteuert wird, dass sich eine kontinuierliche Drehung der Motorwelle ergibt, wobei gleichzeitig eine Drehzahlsteuerung ermöglicht ist, und einen Zwischenzustand, dessen Funktion nachfolgend noch im Einzelnen erläutert wird.
  • Um ein versehentliches Anlaufen des Motors 40 zu verhindern, ist es im vorliegenden Fall erforderlich, dass mindestens eine der vorderen Tastflächen 22, 24 und mindestens eine der hinteren Tastflächen 26, 28, und damit die zugeordneten Schaltelemente, gleichzeitig aktiviert werden. Wird nur eine der Tastflächen 22, 24, 26, 28 aktiviert, was durch einfaches Umgreifen mit der Hand erfolgen kann, so gelangt das Elektrowerkzeug 10 zunächst in den Zwischenzustand.
  • Im Zwischenzustand erhält der Motor 40 periodische Spannungsimpulse, die jeweils zu einem kurzen Anlaufen der Motorwelle führen. So könnte der Thyristor 44 hierzu beispielsweise jeweils für eine Zeitdauer von 3 ms angesteuert werden, was bei einer Netzfrequenz von 50 Hz bei einer Vollwellensteuerung einem Phasenwinkel α = 60° in einer Halbwelle entspricht. Danach könnte beispielsweise eine vollständige Sperrung über 200 ms oder aber über einen längeren Zeitraum von z.B. 500 ms erfolgen, bevor der Motor 40 wiederum angesteuert wird. Dies führt im Ergebnis zu einem kurzzeitigen Anlaufen der Motorwelle, gefolgt von einem Stillstand, wobei sich dann ein erneutes Anlaufen anschließt usw. Damit ergibt sich ein Zwischenzustand, der auch als "Tackern" anschaulich bezeichnet werden kann. Während in diesem Zwischenzustand keinerlei Arbeitsvorgang erfolgen kann, wird durch das kurzzeitige periodische Anlaufen der Motorwelle und des davon angetriebenen Werkzeuges 20, gefolgt von dem Stillstand, einem Benutzer des Elektrowerkzeuges sowohl optisch, als auch akustisch, als auch fühlbar signalisiert, dass sich das Elektrowerkzeug im Zwischenzustand befindet. Wird nun zusätzlich eine der anderen Tastflächen gleichzeitig aktiviert, also beispielsweise bei einem Umgreifen der beiden vorderen Tastflächen 22, 24 zusätzlich mit der zweiten Hand eine der hinteren Tastflächen 26, 28 aktiviert, so geht das Elektrowerkzeug 10 aus dem Zwischenzustand in den Arbeitszustand über, in dem der Motor 40 kontinuierlich angetrieben ist. Erfolgt dagegen keine weitere Aktivierung anderer Tastflächen und wird das Gehäuse 12 wieder losgelassen, so geht das Elektrowerkzeug 10 automatisch in den Ruhezustand über.
  • Befindet sich das Elektrowerkzeug 10 einmal im Arbeitszustand, so reicht es aus, eine der Tastflächen 22, 24, 26, 28 dauerhaft weiter zu aktivieren, um den Arbeitszustand aufrechtzuerhalten.
  • Wenngleich auch im Arbeitszustand das Leistungssteuerelement 44 eine periodische Sperrung bzw. Teilsperrung der Wechselspannung verursacht, so geschieht dies im Arbeitszustand nur, um die Drehzahl des Elektromotors 40 zu steuern. Hierzu wird in der Regel nur ein Teil einer Vollwelle sowohl im positiven als auch im negativen Bereich abgeschnitten. Insgesamt wird der Elektromotor 40 jedoch während aufeinanderfolgender Spannungswellen kontinuierlich angesteuert, um einen kontinuierlichen Lauf des Motors 40 zu gewährleisten. Dagegen erfolgt die Ansteuerung des Elektromotors 40 im Zwischenzustand nur über einen Teil einer Halbwelle, woraufhin sich dann wiederum eine vollständige Sperrung über eine Mehrzahl von Wellenlängen anschließt
  • Unabhängig davon, ob nun zuerst eine der vorderen Tastflächen 22, 24 oder eine der hinteren Tastflächen 26, 28 aktiviert wird, wird bei einer erstmaligen Aktivierung einer Tastfläche der Zwischenzustand eingeleitet. Zum Übergang in den Arbeitszustand muss dann eine der jeweils anderen Tastflächen zusätzlich aktiviert werden. Wird beispielsweise zunächst eine der vorderen Tastflächen 22, 24 aktiviert, so ist zum Übergang in den Arbeitszustand die Aktivierung zumindest einer der hinteren Tastflächen 26, 28 notwendig. Wird umgekehrt zunächst zumindest eine der hinteren Tastflächen 26, 28 aktiviert, so ist zum Übergang in den Arbeitszustand die anschließende Aktivierung oder gleichzeitige Aktivierung einer der vorderen Tastflächen 22, 24 notwendig. Werden gleichzeitig eine der vorderen Tastflächen 22, 24 und eine der hinteren Tastflächen 26, 28 aktiviert, so geht das Elektrowerkzeug unmittelbar in den Arbeitszustand über, und der Motor 40 läuft an. Ein "Tackern" findet nicht statt.
  • Zusätzlich ist das Elektrowerkzeug 10 noch mit einer externen Drehzahlsteuerung versehen, über die die Solldrehzahl des Elektromotors 40 im Arbeitszustand verstellt werden kann. Hierzu muss bei laufendem (im Arbeitszustand befindlichem) Motor 40 eine Tastfläche 32 am Getriebekopf betätigt werden und gleichzeitig eine der Tastflächen 22, 26 auf der linken Gehäuseseite oder eine der Tastflächen 24, 28 betätigt werden. Eine Aktivierung einer der Tastflächen 22, 26 auf der linken Gehäuseseite führt zu einer Drehzahlerniedrigung, während eine Aktivierung einer Tastfläche 24, 28 auf der rechten Gehäuseseite zu einer Drehzahlerhöhung führt. Bei einem Loslassen der Tastfläche 32 wird der aktuelle Drehzahlwert gespeichert. Auch nach Stillstand und anschließendem Wiederanlaufen des Elektromotors 40 bleibt der gespeicherte Solldrehzahlwert erhalten. Dieser kann über ein Indikatorelement 30, das beispielsweise mit drei LEDs versehen ist, optisch erkennbar gemacht werden.
  • Es versteht sich, dass, abgesehen von dem am Ausführungsbeispiel beschriebenen "Tackern", beliebige andere Anzeigen genutzt werden können, um dem Benutzer das Vorliegen des Zwischenzustandes anzuzeigen. So könnte beispielsweise ein Summer betätigt werden, eine optische Anzeige aktiviert werden oder dergleichen mehr.
  • Jedoch ist das beschriebene Tackern des Motors im Zwischenzustand besonders geeignet, um einem Benutzer das Vorliegen des Zwischenzustandes deutlich sowohl optisch als auch akustisch erkennbar zu machen, wobei der Zwischenzustand zusätzlich durch die Bewegungsimpulse des Motors gleichzeitig fühlbar wird.

Claims (8)

  1. Elektrowerkzeug mit einem Motor (40) zum Antrieb eines Werkzeuges (20), mit mindestens einem Schaltelement zur Betätigung des Motors (40), das mit einer Steuereinrichtung (42) gekoppelt ist, wobei die Steuereinrichtung (42) derart ausgebildet ist, dass ein Einschalten des Motors (40) zum Antrieb des Werkzeugs (20) nur dann ermöglicht ist, wenn das mindestens eine Schaltelement in einer vorgegebenen Weise mehrfach aktiviert wird oder mindestens zwei Schaltelemente gleichzeitig oder in einer vorgegebenen Weise hintereinander aktiviert werden, wobei mindestens drei Betriebszustände vorgesehen sind, ein Ruhezustand, in dem der Motor (40) außer Betrieb ist, ein Arbeitszustand, in dem der Motor (40) zum Antrieb des Werkzeuges (20) angetrieben ist, und ein Zwischenzustand, in dem signalisiert wird, dass zur Überführung in den Arbeitszustand eine weitere Aktivierung eines Schaltelementes erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42) derart ausgebildet ist, dass dem Motor (40) im Zwischenzustand periodisch Spannungsimpulse von kurzer Dauer zugeführt werden, um einem Benutzer den Zwischenzustand durch kurze Bewegungsimpulse des werkzeuges (20) zu signalisieren.
  2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zusätzliches akustisches, optisches und/oder haptisches Signalmittel, das einem Benutzer zu signalisiert, wenn sich das Elektrowerkzeug (10) im Zwischenzustand befindet.
  3. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42) derart ausgebildet ist, dass zur Überführung in den Arbeitszustand mindestens ein oder mehrere Schaltelemente innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens mehrfach aktiviert werden müssen.
  4. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42) derart ausgebildet ist, dass vom Zwischenzustand ein Übergang in den Ruhezustand erfolgt, wenn nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens eine Überführung in den Arbeitszustand durch Aktivierung eines Schaltelementes in einer vorgegebenen Weise erfolgt.
  5. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente als Taster ausgebildet sind.
  6. Elektrowerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente als optische Schalter oder als Mikroschalter ausgebildet sind, die über elastische Tastflächen (22, 24, 26, 28) aktivierbar sind.
  7. Elektrowerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente durch Umgreifen eines Gehäuses (12) oder eines Griffes aktivierbar sind.
  8. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Motor (40) bei zeitnaher Aktivierung zweier Schaltelemente vom Ruhezustand unmittelbar in den Arbeitszustand übergeht.
EP04028511A 2003-12-20 2004-12-02 Sicherheitssteuereinrichtung für ein Elektrowerkzeug Not-in-force EP1563962B1 (de)

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DE10360165A DE10360165A1 (de) 2003-12-20 2003-12-20 Elektrowerkzeug
DE10360165 2003-12-20

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EP1563962A1 EP1563962A1 (de) 2005-08-17
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US (1) US7658237B2 (de)
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