-
Die
Erfindung betrifft ein Elektrogerät nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
-
Bei
dem Elektrogerät
kann es sich um ein Elektrohandwerkzeug, und zwar um ein Akku- und/oder ein Netz-Elektrowerkzeug,
insbesondere um Bohrmaschinen, Schleifer, Sägen, Hobel, Winkelschleifer
o. dgl., handeln. Bei dem Elektrogerät kann es sich auch um ein
Hausgerät,
wie ein Küchenarbeitsgerät, ein Staubsauger
o. dgl., oder um eine tragbare Lampe handeln.
-
Solche
Elektrowerkzeuge besitzen einen Elektromotor. Bei handgeführten Elektrowerkzeugen wird
oft eine Beleuchtung des Arbeitsfeldes mittels eines geeigneten
Leuchtmittels, beispielsweise einer entsprechenden Leuchtdiode (LED),
realisiert. Mit Hilfe einer solchen Arbeitsfeldbeleuchtung, die
nicht nur bei einem Elektrowerkzeug sondern auch einem sonstigen
Elektrogerät
vorgesehen sein kann, werden Arbeiten bei minimaler externer Beleuchtung und/oder
in unbeleuchteten Bereichen erleichtert bzw. erst ermöglicht.
Ebenso wie der Elektromotor ist auch die Arbeitsfeldbeleuchtung
mit einer Spannungsversorgung für
den bestimmungsgemäßen Betrieb
versehen.
-
Es
hat sich nun herausgestellt, daß die
Helligkeit der Arbeitsfeldbeleuchtung während des Betriebes abnehmen
kann. Dies tritt vor allem dann ein, wenn der Energiespeicher des
Elektrowerkzeugs, beispielsweise ein Akku, im Verlaufe des Betriebs entleert
wird. Da die Arbeitsfeldbeleuchtung ebenfalls beträchtliche
Energie verbraucht, wird in diesem Fall das Entleeren des Akkus
noch weiter beschleunigt, so daß der
Akku vorzeitig nachgeladen werden muß, womit der Betrieb des Elektrowerkzeugs
unterbrochen wird.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Elektrowerkzeug und/oder
das Elektrogerät
derart auszugestalten, daß eine
vorzeitige Betriebsunterbrechung aufgrund von Entleeren des Energiespeichers
vermieden ist. Insbesondere soll eine sehr einfache Lösung für die beschriebene
Problemstellung gefunden werden.
-
Diese
Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Elektrogerät durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Beim
erfindungsgemäßen Elektrogerät wird die
Arbeitsfeldbeleuchtung abgeschaltet, wenn die Spannung der Spannungsversorgung
einen Grenzwert unterschreitet. Geschaffen ist also eine versorgungsspannungsabhängige Abschaltung
für die
Arbeitsfeldbeleuchtung insbesondere eines Elektrowerkzeuges. Vorteilhafterweise
wird somit bei einem bestimmten Entleerungsgrad des Energiespeichers der
ansonsten anfallende Energieverbrauch für die Arbeitsfeldbeleuchtung
eingespart, womit der Betrieb des Elektrogeräts länger aufrecht erhalten werden kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Flexibel
einsetzbare Elektrowerkzeuge und/oder elektrische Geräte werden
häufig
mit einer Versorgungsspannung aus einem mobilen Energiespeicher
in der Art eines Akkus betrieben. Die Spannungsversorgung des Verbrauchers,
also beispielsweise der Arbeitsfeldbeleuchtung, erfolgt dann zweckmäßigerweise
mit Hilfe der Versorgungsspannung aus demselben mobilen Energiespeicher.
-
In üblicher
Weise kann das Elektrogerät
einen Schalter aufweisen, der ein Schaltergehäuse besitzt. Mit Hilfe des
Schalters ist das Elektrogerät
für dessen
Betrieb ein- und/oder ausschaltbar. Der mechanische Schalter ist
an geeigneter, gut zugänglicher
Stelle am Elektrogerät
oder am Elektrowerkzeug angeordnet. Beispielsweise ist bei einem
Elektrowerkzeug hierfür
im Handgriff ein Elektrowerkzeugschalter vorgesehen. In kostengünstiger
Art bietet es sich an, daß ein
Microcontroller oder Mikroprozessor, der bevorzugterweise mittels
einer Software entsprechend gesteuert ist, als Elektronik zur Ansteuerung
des Elektromotors Verwendung findet. Zweckmäßigerweise befindet sich in kompakter
Bauweise der Microcontroller im Schaltergehäuse, wobei ein Strompfad vom
Microcontroller zur Arbeitsfeldbeleuchtung zu deren Spannungsversorgung
führt.
Um in einfacher Art und Weise die versorgungsspannungsabhängige Abschaltung
der Arbeitsfeldbeleuchtung zu ermöglichen, ist im Strompfad zwischen den
Anschlüssen
der Arbeitsfeldbeleuchtung an die Spannungsversorgung bzw. Spannungsquelle
ein spannungsabhängiges
Bauteil eingefügt.
-
In üblicher
Weise kann eine Leuchtdiode als Arbeitsfeldbeleuchtung Verwendung
finden, wobei im Strompfad zur Leuchtdiode eine Strombegrenzung für die Leuchtdiode
befindlich ist. Bei dieser Strombegrenzung handelt es sich beispielsweise
um einen Widerstand oder um eine Stromreglerdiode. Das spannungsabhängige Bauteil
ist dann im Strompfad zwischen der Strombegrenzung und der Leuchtdiode befindlich.
Kostengünstig
und dennoch sehr funktionssicher handelt es sich dann bei dem spannungsabhängigen Bauteil
um eine Z(Zener)-Diode.
-
Für eine besonders
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist Nachfolgendes festzustellen. In
den Strompfad zwischen den Anschlüssen der Spannungsquelle wird
zusätzlich
zur Arbeitsfeldbeleuchtung, beispielsweise einer LED, und einer Strombegrenzung
für die
Arbeitsfeldbeleuchtung, beispielsweise einem Widerstand oder einer
Stromreglerdiode, ein spannungsabhängiges Bauteil eingefügt. Bei
dem spannungsabhängigen
Bauteil handelt es sich beispielsweise um eine Z-Diode.
-
Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß bei
einer Unterspannung die Arbeitsfeldbeleuchtung selbständig ausschaltet.
Dies erfolgt in funktionssicherer Weise ohne die Unterstützung weiterer
Komponenten, wie beispielsweise eines Microcontrollers mit Software. Durch
das Ausschalten der Arbeitsfeldbeleuchtung wird dem Anwender signalisiert,
daß der
Akku entladen ist. Bei unbeabsichtigt dauernd gedrücktem Betätigungsorgan
bzw. Trigger wird die Batterie bzw. der Akku nach Unterschreiten
der Unterspannungsabschaltung durch die Arbeitsfeldbeleuchtung nicht mehr
tiefentladen. Dadurch kann die Lebensdauer des Akkus auch bei unsachgemäßem Gebrauch
verbessert werden.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen die
-
1 schematisch
ein Elektrowerkzeug mit einer Arbeitsfeldbeleuchtung, wobei das
Gehäuse des
Elektrowerkzeugs teilweise aufgebrochen dargestellt ist,
-
2 ein
Blockschaltbild für
das Elektrowerkzeug und
-
3 einen
Detailausschnitt aus 2.
-
In 1 ist
ein Elektrowerkzeug 1 mit einem Elektromotor 2 zum
Antrieb eines Werkzeugs 3 zu sehen. Es kann sich dabei
um ein Akku- und/oder Netz-Elektrowerkzeug handeln. Beispielhaft
ist in 1 eine Akku-Bohrmaschine als Elektrowerkzeug 1 gezeigt,
die mit einer Versorgungsspannung aus einem mobilen Energiespeicher 8 in
der Art eines Akkus betrieben wird. Selbstverständlich kann es sich bei dem
Elektrowerkzeug 1 auch um einen Schleifer, eine Säge, einen
Hobel, einen Winkelschleifer o. dgl. handeln.
-
Im
Gehäuse 4 des
Elektrowerkzeugs 1 ist ein Schalter 5 mit einem
Schaltergehäuse 13 angeordnet.
Der Schalter 5 ist derart im Gehäuse 4 aufgenommen,
daß ein
manuell vom Benutzer bewegbares Betätigungsorgan 6 des
Schalters 5 aus dem Gehäuse 4 herausragt.
Der Schalter 5 besitzt ein Kontaktsystem 7, auf
das das Betätigungsorgan 6 zur Umschaltung
einwirkt, so daß die
Spannungsversorgung aus dem Energiespeicher 8 für das Elektrowerkzeug 1,
und zwar insbesondere zum Betrieb des Elektromotors 2,
mittels des Betätigungsorgans 6 vom
Benutzer ein- und/oder ausschaltbar ist. Schließlich umfaßt der Schalter 5 eine
elektrische Schaltungsanordnung zur Steuerung und/oder Regelung
des Elektromotors 2. Die Schaltungsanordnung dient als
Steuerelektronik 9 zur Drehzahlveränderung des Elektromotors 2 entsprechend
der Stellung des vom Benutzer bewegten Betätigungsorgans 6. Die
Steuerelektronik 9 umfaßt einen Microcontroller, der
mittels einer Software gesteuert ist, wie anhand von 2 zu
sehen ist, und befindet sich zweckmäßigerweise im Schaltergehäuse 13.
-
Wie
weiter in 1 zu sehen ist, ist am Gehäuse 4 eine
Arbeitsfeldbeleuchtung 10 angeordnet, mit deren Hilfe der
Arbeitsbereich für
das Werkzeug 3 als Unterstützung für den Benutzer beleuchtbar
ist. Die Spannungsversorgung für
die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 erfolgt ebenfalls aus dem
Energiespeicher 8, und zwar vorliegend über die Steuerelektronik 9,
die als Pulsweiten-Modulations-Schaltung arbeitet. Damit wird die
Arbeitsfeldbeleuchtung 10 über ein von der Versorgungsspannung
aus dem Energiespeicher 8 gespeistes Pulsweiten-Modulations-Signal 11 betrieben,
womit die Helligkeit der Arbeitsfeldbeleuchtung 10 dementsprechend
wunschgemäß eingestellt
werden kann. Um einem vorzeitigen Entleeren des Energiespeichers 8 zu
begegnen, wird die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 abgeschaltet,
wenn die Spannung der Spannungsversorgung aus dem Energiespeicher 8 einen
Grenzwert unterschreitet. Das Abschalten der Arbeitsfeldbeleuchtung 10 stellt
für den
Benutzer somit einen Hinweis dar, daß der Energiespeicher 8 nachgeladen
werden sollte. Gleichzeitig wird dem Benutzer in diesem Fall noch
ein begrenzter Notbetrieb des Elektrowerkzeugs 1 gestattet,
da der zur schnellen vollständigen
Entleerung des Energiespeichers 8 führende Energieverbrauch durch
die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 dann entfällt.
-
Wie
in 2 zu sehen ist, führt ein Strompfad 12 vom
Microcontroller 9 zur Arbeitsfeldbeleuchtung 10 zu
deren Spannungsversorgung, wobei das Pulsweiten-Modulations-Signal 11 über den Strompfad 12 zur
Arbeitsfeldbeleuchtung 10 geleitet wird. Um die Arbeitsfeldbeleuchtung 10 bei
Unterschreiten des Grenzwertes der Spannung abzuschalten, ist im
Strompfad 12 zwischen den Anschlüssen der Arbeitsfeldbeleuchtung 10 an
die Spannungsquelle als Spannungsversorgung ein spannungsabhängiges Bauteil 14 eingefügt, wie
in 3 gezeigt ist.
-
Als
Arbeitsfeldbeleuchtung 10 findet vorliegend eine Leuchdiode
LED Verwendung. Wie weiter aus der 3 zu entnehmen
ist, ist im Strompfad 12 eine Strombegrenzung für die Leuchtdiode 10 befindlich,
wobei es sich bei der Strombegrenzung um einen Widerstand 15 handelt.
Anstelle des Widerstands 15 kann beispielsweise jedoch
auch eine Stromreglerdiode verwendet werden. Das spannungsabhängige Bauteil 14 ist
nun im Strompfad 12 zwischen dem als Strombegrenzung dienenden
Widerstand 15 und der Leuchtdiode 10 befindlich. Zweckmäßigerweise
handelt es sich bei dem spannungsabhängiges Bauteil 14 um
eine Z(Zener)-Diode.
-
Die
Erfindung eignet sich auch für
in Gleichspannungs(DC)-Elektrowerkzeugen verwendete DC-Schalter,
welche nachträglich
mit einer Arbeitsfeldbeleuchtung ausgerüstet werden sollen. Desweiteren
ist die Erfindung anhand eines Elektrowerkzeugs 1 erläutert, jedoch
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 eine Abschaltung der Arbeitsfeldbeleuchtung bei
Unterschreiten eines Grenzwertes für die Spannungsversorgung auch
an sonstigen Elektrogeräten,
beispielsweise an Hausgeräten,
an tragbaren Lampen o. dgl., Verwendung finden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Elektrowerkzeug
- 2
- Elektromotor
- 3
- Werkzeug
- 4
- Gehäuse (von
Elektrowerkzeug)
- 5
- Schalter/Elektrowerkzeugschalter
- 6
- Betätigungsorgan
- 7
- Kontaktsystem
- 8
- Energiespeicher
- 9
- Steuerelektronik/Elektronik/Microcontroller
- 10
- Arbeitsfeldbeleuchtung/Leuchtdiode
- 11
- Pulsweiten-Modulations-Signal
- 12
- Strompfad
- 13
- Schaltergehäuse
- 14
- spannungsabhängiges Bauteil
- 15
- Widerstand
