Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrowerkzeug mit Bedienelementen zum
Einstellen von Betriebsparametern des Elektrowerkzeugs, wobei jedes der
Bedienelemente für die Einstellung eines anderen Betriebsparameters zuständig ist.
Ein derartiges Elektrowerkzeug, das mit einem Ein-/Ausschalter und einem als
Drucksensor ausgebildeten zusätzlichen Bedienelement ausgebildet ist, ist aus der DE
197 38 092 C1 bekannt. Diese beiden unterschiedlichen Bedienelemente sind an
verschiedenen Stellen am Handgriff eines Elektrowerkzeugs angeordnet. Mittels des als
Drucksensor ausgebildeten Bedienelements kann die Drehzahl eines Antriebsmotors
eingestellt werden, und mittels des als Ein-/Ausschalter ausgebildeten Bedienelements
kann die Stromzufuhr zum Antriebsmotor an- bzw. abgeschaltet werden. Da die
Bedienelemente an unterschiedlichen Orten angeordnet sind, müssen für die Einstellung
von Betriebsparametern unterschiedliche Handgriffe vorgenommen werden, was unter
Umständen die Bedienung des Elektrowerkzeugs erschwert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrowerkzeug der eingangs
genannten Art anzugeben, das eine möglichst bedienungsfreundliche Einstellung von
Betriebsparametern aufweist.
Vorteile der Erfindung
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die
beiden unterschiedlich wirkenden Bedienelemente in der Weise kraftschlüssig
miteinander gekoppelt sind, dass durch Betätigen eines der Bedienelemente auch das
mindestens eine andere Bedienelement betätigbar ist. Der Bediener eines
Elektrowerkzeugs mit der erfindungsgemäßen Kombination verschiedener
Bedienelemente kann mit einem Handgriff mehrere verschiedene Betriebsparameter des
Elektrowerkzeugs einstellen. Damit verbessert sich die Bedienerfreundlichkeit eines
Elektrowerkzeugs, weil sich die Betätigung zur Einstellung von Betriebsparametern nur
noch auf eine Stelle am Gehäuse (z. B. Handgriff) des Elektrowerkzeugs konzentriert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Das in Abhängigkeit vom Betätigungsdruck reagierende Bedienelement weist
vorzugsweise einen Drucksensor auf.
Es ist zweckmäßig, dass zwischen einer flexiblen Abdeckung am Gehäuse des
Elektrowerkzeugs und einer in Richtung des Betätigungsdrucks beweglich gelagerten
Auflage mindestens ein erstes Bedienelement angeordnet ist und dass zwischen der
beweglich gelagerten Auflage und einer relativ zum Gehäuse festen Auflage mindestens
ein zweites Bedienelement angeordnet ist.
Es ist vorteilhaft, dass das mindestens eine erste Bedienelement und das mindestens eine
zweite Bedienelement direkt übereinander, unter Zwischenlage der beweglichen Auflage,
gestapelt sind.
Eine andere vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die bewegliche Auflage wie ein
Hebel einseitig fixiert ist und dass das zwischen dieser beweglichen Auflage und der
festen Auflage liegende zweite Bedienelement näher an dem Fixierpunkt der beweglichen
Auflage angeordnet ist als das zwischen der flexiblen Abdeckung und der beweglichen
Auflage liegende erste Bedienelement. Durch die Hebelwirkung der beweglichen Auflage
lässt sich die Betätigungskraft auf das unter der beweglichen Auflage liegende
Bedienelement erheblich reduzieren.
Zwischen der flexiblen Abdeckung und der beweglich gelagerten Auflage kann entweder
das auf Druck reagierende Bedienelement oder das als Ein-/Ausschalter ausgebildete
Bedienelement und entsprechend zwischen der beweglichen Auflage und der festen
Auflage entweder das als Ein-/Ausschalter ausgebildete Bedienelement oder das auf
Druck reagierende Bedienelement angeordnet sein.
Vorteilhafterweise ist ein Mikrocontroller vorhanden, der die Ausgangssignale der
Bedienelemente in Steuersignale für einen oder mehrere Betriebsparameter umwandelt.
Ebenso kann der Mikrocontroller die zeitliche Reihenfolge, in der die gleichzeitig
betätigten Bedienelemente wirksam werden sollen, steuern.
Ein von den Bedienelementen einstellbarer Betriebsparameter kann z. B. die Drehzahl
und/oder das Drehmoment eines Antriebsmotors sein.
Zeichnung
Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend
die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 zwei übereinander gestapelte Bedienelemente, Figur 2 zwei übereinander gestapelte Bedienelemente, jedoch gegenüber der Ausführung
in Figur 1 in umgekehrter Reihenfolge, Figur 3 zwei übereinander angeordnete Bedienelemente, die durch einen
Hebelmechanismus miteinander gekoppelt sind und Figur 4 ein Blockschaltbild für eine Ansteuerung eines Antriebsmotors mittels zweier
Bedienelemente.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kombination von mehreren
Bedienelementen zum Einstellen von Betriebsparametern eines Elektrowerkzeugs.
Einstellbare Betriebsparameter sind z. B. eine ein- und abschaltbare Arbeitsfunktion eines
Elektrowerkzeugs oder die veränderbare Drehzahl oder das veränderbare Drehmoment
eines Antriebsmotors eines Elektrowerkzeugs.
Die in einer Querschnittdarstellung gezeigte Anordnung besteht aus zwei in
Betätigungsrichtung (Pfeil) übereinander gestapelten Bedienelementen und zwar einem
ersten Bedienelement 1, das in Abhängigkeit eines darauf ausgeübten Betätigungsdrucks
eine Veränderung eines oder mehrerer Betriebsparameter des Elektrowerkzeugs bewirkt,
und einem zweiten Bedienelement 2, das als Ein-/Ausschalter ausgebildet ist. Das auf
Druck reagierende Bedienelement 1 weist einen Drucksensor, z. B. einen
piezoelektrischen Wandler oder einen druckabhängigen Widerstand (force sensing
resistor), auf. Ein solcher, an sich bekannter Drucksensor hat die Eigenschaft, dass sein
Ausgangssignal, z. B. seine Ausgangsspannung, mit zunehmendem auf ihn ausgeübten
Druck ansteigt. Das als Ein-/Ausschalter ausgebildete Bedienelement 2 kann ein üblicher
Drucktaster sein.
Das als Ein-/Ausschalter ausgeführte Bedienelement 2 kann verwendet werden, um z. B.
den Strom für einen Antriebsmotor eines Elektrowerkzeugs ein- bzw. abzuschalten. Das
andere, auf Druck reagierende Bedienelement 1 ist geeignet, um z. B. die Drehzahl bzw.
das Drehmoment des Antriebsmotors über den Betätigungsdruck auf das Bedienelement 1
auf einen gewünschten Wert einzustellen.
Durch den in der Figur 1 dargestellten, nachfolgend beschriebenen Aufbau der beiden
Bedienelemente 1 und 2 entsteht eine kraftschlüssige Kopplung zwischen den beiden
Bedienelementen 1 und 2, sodass bei einem Betätigungsdruck in Pfeilrichtung auf das
oberste Bedienelement 1 auch das darunter liegende andere Bedienelement 2 betätigt
wird. An der Oberseite, die dem Bediener zugänglich ist, befindet sich eine flexible
Abdeckung 3 am Gehäuse des Elektrowerkzeugs. Unter dieser flexiblen Abdeckung 3 ist
das erste Bedienelement 1, in diesem Fall ein auf Druck reagierendes Bedienelement,
angeordnet. Zwischen dem Bedienelement 1 und dem darunter angeordneten
Bedienelement 2 ist eine beweglich gelagerte Auflage 4 eingefügt. Das untere
Bedienelement 2 schließlich liegt auf einer relativ zum Gehäuse des Elektrowerkzeugs
festen Auflage 5 auf. Wird nun in Pfeilrichtung ein Druck über die flexible Abdeckung 3
auf das erste Bedienelement 1 ausgeübt, gibt dieses Bedienelement 1 den
Betätigungsdruck über die bewegliche Auflage 4 an das darunter befindliche
Bedienelement 2 weiter. Durch den Bediendruck werden also beide Bedienelemente 1
und 2 gleichzeitig aktiviert. Also kann durch einen Betätigungsdruck auf die flexible
Abdeckung 3 z. B. sowohl der Antriebsmotor eingeschaltet als auch dessen Drehzahl auf
einen gewünschten Wert eingestellt werden.
Zwischen der flexiblen Abdeckung 3 und der beweglichen Auflage 4 und ebenso
zwischen der beweglichen Auflage 4 und der festen Auflage 5 können auch mehr als nur
ein Bedienelement angeordnet werden. Somit wäre es möglich, mehr als zwei
Betriebsparameter einer Elektrowerkzeugmaschine mittels eines Betätigungsdrucks auf
eine einzige lokale Stelle am Gehäuse des Elektrowerkzeugs einzustellen. Außer den
vorangehend bereits erwähnten Betriebsparametern könne als weitere Betriebsparameter
z.B. auch die Schlagzahl eines Bohrhammers oder der Sägehub bei einer Stichsäge
eingestellt werden.
Das in der Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem in
der Figur 1 gezeigten lediglich dadurch, dass die beiden Bedienelemente 1 und 2 in ihrer
Anordnung vertauscht sind. So ist das als Ein-/Ausschalter ausgebildete Bedienelement 2
direkt unter der flexiblen Abdeckung 3 angeordnet, und darunter befindet sich das auf
Druck reagierende Bedienelement 1.
Während in den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 die beiden Bedienelemente 1
und 2 direkt übereinander gestapelt angeordnet sind, sind die Bedienelemente 1 und 2
beim Ausführungsbeispiel der Figur 3 senkrecht zur Betätigungsrichtung (Pfeil)
gegeneinander versetzt angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die bewegliche
Auflage 4 zwischen den Bedienelementen 1 und 2 als Hebel ausgebildet, indem diese
bewegliche Auflage 4 einseitig am Gehäuse des Elektrowerkzeugs fixiert ist. Eines der
beiden Bedienelemente 1 und 2, hier das als Ein-/Ausschalter ausgeführte Bedienelement
2, ist näher am Fixierpunkt 6 der beweglichen Auflage 4 angeordnet als das andere
Bedienelement 1. Der Betätigungsdruck wird vom Bediener auf das entferntere
Bedienelement 1 ausgeübt, und dieser Betätigungsdruck wird über den Hebel der Auflage
4 auf das andere Bedienelement 2 übertragen. Durch Ausnutzung der Hebelwirkung ist
somit für die Betätigung des näher am Fixierpunkt 6 liegenden Bedienelements 2 ein sehr
geringer Betätigungsdruck auf das weiter entfernt liegende Bedienelement 1 erforderlich.
Um den Hebel-Weg der beweglichen Auflage 4 in Richtung des Betätigungsdrucks zu
beschränken, ist unterhalb der Stelle der beweglichen Auflage, auf die der
Betätigungsdruck ausgeübt wird, auf der unteren festen Auflage 5 ein Absatz 7
aufgebracht. Die Höhe des Absatzes 7 ist so zu wählen, dass die Hebelbewegung bei
Einwirkung eines Betätigungsdrucks so groß ist, dass das zwischen der beweglichen
Auflage 4 und der festen Auflage 5 befindliche Bedienelement 2 schaltbar ist.
Wenn bei mehreren durch einen Betätigungsdruck gleichzeitig betätigbaren, miteinander
gekoppelten Bedienelementen die Bedienelemente zeitlich zueinander versetzt wirksam
werden sollen, muss eine entsprechende Steuerung vorgesehen werden. Ist z. B. ein
Bedienelement 1 vorgesehen, mit dem abhängig vom Betätigungsdruck die Drehzahl
eines Antriebsmotors variierbar sein soll, und ist ein zweites Bedienelement 2 vorhanden
ist, mit dem der Strom eines Antriebsmotors ein- bzw. ausgeschaltet werden soll, muss
darauf geachtet werden, dass über den Betätigungsdruck zunächst das Bedienelement 2
für das Ein-/Ausschalten des Motorstroms erfolgt und erst dann, wenn der Antriebsmotor
in Betrieb ist, durch weiteren Betätigungsdruck die Drehzahl des Antriebsmotors auf
einen gewünschten Wert eingestellt wird.
Für die Steuerung der Wirksamkeit mehrerer gleichzeitig betätigter Bedienelemente ist in
der Figur 4 ein Ausführungsbeispiel in Form eines Blockschaltbildes dargestellt. Diese
Steuerung besteht im Wesentlichen aus einer Recheneinheit, vorzugsweise einem
Mikrocontroller 8. Dabei sind an zwei Steuereingängen 81 und 82 des Mikrocontrollers 8
die beiden Bedienelemente 1 und 2 angeschlossen. Das Bedienelement 1, hier mit dem
Symbol eines Potentiometers versehen, ist ein auf Druck reagierendes Bedienelement,
und das Bedienelement 2, hier mit dem Symbol eines Schalters dargestellt, ist ein als Ein-/Ausschalter
ausgebildete Bedienelement. Die strichlierte Doppellinie zwischen den
beiden Bedienelementen 1 und 2 deutet die oben beschriebene kraftschlüssige Kopplung
zwischen den beiden Bedienelementen 1 und 2 an. Beide Bedienelemente 1 und 2 liegen
an einer Versorgungsspannung U an. Sobald ein Betätigungsdruck auf die beiden
Bedienelemente 1 und 2 ausgeübt wird, geben sie jeweils ein Ausgangssignal an die
Steuereingänge 81, 82 des Mikrocontrollers 8 ab. An einem Steuerausgang 83 des
Mikrocontrollers 8 ist eine Ansteuerschaltung 9 für einen an einer Versorgungsspannung
Vcc liegenden Antriebsmotor 10 angeschlossen. Die Ansteuerschaltung 9 kann aus einem
oder mehreren miteinander verschalteten Leistungstransistoren bestehen.
Empfängt bei einer Betätigung der beiden Bedienelemente 1 und 2 der Mikrocontroller 8
an seinen Steuereingängen 81 und 82 Ausgangssignale der beiden Bedienelemente 1 und
2, so steuert der Mikrocontroller 8 die Ansteuerschaltung 9 zunächst so an, dass der
Stromkreis durch den Antriebsmotor 10 geschlossen ist. Erst danach steuert der
Mikrocontroller 8 die Ansteuerschaltung 9 so, dass die Drehzahl oder das Drehmoment
des Antriebsmotors sich in Abhängigkeit von dem auf das Bedienelement 1 ausgeübten
Druck verändert. Die Drehzahl bzw. das Drehmoment eines Antriebsmotors kann in
bekannter Weise durch eine Impulsbreitenmodulation des Motorstromes gesteuert
werden. Dementsprechend kann die Ansteuerschaltung 9 mit einem
Impulsbreitenmodulator für den Motorstrom ausgestattet sein. Das am Steuerausgang 83
vom Mikrocontroller 8 abgegebene Steuersignal für den Impulsbreitenmodulator in der
Ansteuerschaltung 9 orientiert sich nach dem Einschaltvorgang des Antriebsmotors 10
allein an dem vom Betätigungsdruck abhängigen Ausgangssignal des Bedienelements 1.
In dem Mikrocontroller 8 kann eine Kennlinie abgelegt sein, die das vom
Betätigungsdruck abhängige Ausgangssignal des Bedienelements 1 auf einen
gewünschten Verlauf des Steuersignals für die Ansteuerschaltung 9 überträgt. Diese
Kennlinie ist so zu wählen, dass die Steuerung der Drehzahl bzw. des Drehmoments des
Antriebsmotors erst dann beginnt, wenn der Betätigungsdruck größer wird als gerade für
die Aktivierung des als Ein-/Ausschalter ausgeführten Bedienelements 2. Über die im
Mikrocontroller 8 abgelegte Kennlinie kann jeder gewünschte Zusammenhang zwischen
dem Betätigungsdruck und der sich daraus ergebenden Einstellung der Drehzahl bzw. des
Drehmoments des Antriebsmotors 10 realisiert werden. Der Zusammenhang kann linear
oder auch nicht linear sein.