DE3812771A1

DE3812771A1 - Drehzahlvorgabe fuer elektrohandwerkzeug

Info

Publication number: DE3812771A1
Application number: DE19883812771
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl I Rittmannsberger; Wadym Dipl Ing Dr Suchowerskyj
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-04-16
Filing date: 1988-04-16
Publication date: 1989-10-26
Also published as: GB2217480A; GB8906186D0; JPH01306110A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektrohandwerkzeug nach der Gat tung des Hauptanspruchs. Es sind Elektrohandwerkzeuge, insbesondere Bohrmaschinen bekannt, die zur Vorwahl von Werkzeugdurchmesser und zu bearbeitendes Material ein Tastenfeld aufweisen. Das Tastenfeld ist mit einem Mikrocomputer verbunden, der auf eine Regelelektronik wirkt und die erforderliche Drehzahl des Motors einstellt. Weiterhin bewirkt der Mikrocomputer, daß die Drehzahl und der einzustellende Getriebegang auf einem LCD-Sichtfeld dargestellt werden.

Ein solchermaßen aufgebautes Elektrohandwerkzeug ist jedoch aufwen dig in der Konstruktion, da neben der Regelelektronik noch Mikro computer, Arbeits- und Festwertspeicher benötigt werden, die einer seits das Programm speichern und andererseits zur Bearbeitung von Rechenwerten dienen. Ferner sind für die Einstellung der Arbeits programme weitere Aufwendungen zu tätigen.

Die Elektronik solchermaßen ausgestatteter Bohrmaschinen ist äußerst kostspielig und aufgrund der Eigenschaften der verwendeten Bauele mente sehr störanfällig.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Elektrohandwerkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit einfachen Mitteln eine Drehzahlvorwahl erfolgt und die Betriebsbe dingungen wie Drehzahlen in einem Matrixfeld durch Anzeigen darge stellt werden. Die Anzeigen und Einstellschalter sind in einem Feld übersichtlich und kompakt angeordnet. Dadurch ist die Maschine kostengünstig aufzubauen und leicht ablesbar.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung benötigt insbesondere kein zentrales elektronisches Steuerwerk wie Mikrocomputer und ent sprechende Arbeitsspeicher, so daß sie in hohem Maße auch unempfind lich ist gegen elektrische Einstreuungen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Elektrohandwerkzeugs möglich. Vorteilhaft ist es, daß keine Wegbegrenzung des Drückers beispielsweise durch ein Rändelrad erforderlich ist, so daß bei jeder Drehzahl die gesamte Länge des Druckweges des Drückerpotentiometer zur Verfügung steht und ein fein dosierbares manuelles Anfahren des Elektrohandwerkzeuges gewähr leistet ist. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die gesamte Schaltungsanordnung für unterschiedliche Handwerkzeuge oder Maschi nentypen zu verwenden ist, eine besondere Anpassung ist nicht erfor derlich. Der Anschluß an die Regelelektronik erfolgt über nur drei Zuleitungen.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn dem Bediener ein ungünstig gewählter Gang des Getriebes durch blinkende Anzeigen, beispielsweise Leucht dioden, angezeigt wird. Dies ist besonders dann möglich, wenn eine elektrische Information über den am Getriebe eingestellten Gang zur Verfügung steht.

Weiterhin ist eine vorteilhafte Weiterbildung darin zu sehen, daß zusätzliche Anzeigen den einzustellenden Getriebegang angeben. Es kann im Einzelfall erforderlich sein, daß der Bediener eine andere Drehzahlbegrenzung benötigt als die, die von der Elektronik einge stellt würde. Durch die manuelle Einstellung des Getriebeganges ist der Bediener weitgehend unabhängig von der elektronischen Drehzahl vorgabe. Bei Elektrohandwerkzeugen, die eine Mikrocomputer-Steuerung aufweisen, ist ein manueller Eingriff in die Steuerung meistens nicht möglich.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für die Anordnung der Eingabetasten und der Anzeigen,

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit der Anzeigenmatrix gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 Kurven scharen für eine variable Drehzahlbegrenzung,

Fig. 4 ein Block schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Anordnung von Eingabetasten 3 und 4 und einer Beschriftung für die Drehzahl des Motors in einem Matrixfeld 1, wie es für eine Handbohrmaschine verwendet wird. Zur Eingabe der Materialart, wie z.B. Holz, Alu, Stahl, Beton sind seitlich am Rand des Matrixfeldes 1 vier Tasten 3 mit der Kennzeich nung 10, 20, 30 und 40 angeordnet, denen jeweils eine Zeile 6 des Matrixfeldes 1 zugeordnet ist. Unter dem Matrixfeld 1 sind vier Tasten 4 angeordnet, denen jeweils eine Spalte 7 des Matrixfeldes 1 zugeordnet ist. Die Tasten 4 geben beispielsweise den maximal einzu spannenden Bohrerdurchmesser an. Die Koppelpunkte des Matrixfeldes 1 sind als Leuchtdioden 5 ausgebildet. An den von den Tasten 3 und 4 nicht belegten freien Seiten des Matrixfeldes 1 sind im Ausführungs beispiel Werte für Drehzahlen des Motors angegeben. Um eine mög lichst einfache Programmierung zu erreichen, wurde eine begrenzte Anzahl von Drehzahlabstufungen vorgesehen, so daß beispielsweise die Drehzahl für Bohrungen in Stahl bis zu 3 mm ⌀ die gleiche ist wie für Bohrungen in Holz bis 9 mm ⌀, nämlich 1500 U/min. Dieses ist dem Bediener durch die diagonale Markierung 20 verdeutlicht. Die Fest legung einer Drehzahl des Elektromotors erfolgt dadurch, daß jeweils eine Taste 3 für die Materialart und eine Taste 4 für den Bohrer durchmesser gedrückt werden. Das Matrixfeld 1 ist so geschaltet, daß beim Drücken dieser Tasten 3, 4 die dem Koppelpunkt zugeordnete Leuchtdiode aufleuchtet. Dabei ist es notwendig, daß die Tasten 3, 4 mit Speichermitteln versehen werden oder Arretierungen aufweisen, damit die zugeordnete Leuchtdiode 5 weiterhin leuchtet und die ein gestellte Drehzahl des Elektromotors abgelesen werden kann. Durch Drücken einer der anderen Tasten jeder Gruppe sollen die zuvor ge drückten Tasten rückstellbar sein. Diese Anordnung des Matrixfeldes 1, wie es für eine Handbohrmaschine beschrieben wurde, kann auch beispielsweise für eine Elektrosäge verwendet werden. Hier sind dann den Tasten 4 z.B. Sägeblattdurchmesser zuzuordnen.

In Fig. 2 ist ein elektrisches Blockschaltbild mit der zugeordneten Matrix der Leuchtdioden dargestellt. Die Tasten 3 für die Werkstoff wahl sind mit einem Anschluß an die Versorgungsspannung angeschlos sen. Der andere Anschluß ist jeweils mit einem Leiter der Zeilen 6 verbunden. Das freie Ende des Leiters führt zu einem Logikspeicher 2, der die Funktionen Arretierung bzw. Speicherung und jeweils zei len- und spaltenweise gegenseitiges Auslösen der Tasten 3 und 4, An steuerung des Digital-Analog-Wandlers 8 und Ansteuerung der zuge hörigen Leuchtdiode 5 übernimmt.

Die Tasten 4 sind ebenfalls einseitig miteinander verbunden und füh ren zum anderen Pol der Spannungsquelle. Ihr zweites Anschlußteil ist mit Leitern der Spalten 7 verbunden. Das freie Ende dieser Lei ter führt ebenfalls zum Logikspeicher 2. Die Ausgänge des Logik speichers 2 sind auf die Eingänge eines Digital-Analog-Wandlers 8 geschaltet. Er gibt an das Drückerpotentiometer 9 eine Spannung U _M ab, die proportional zur vorgegebenen maximalen Drehzahl des Motors ist. Dem Schleifer des Drückerpotentiometers 9 wird eine Steuerspan nung U _St entnommen und zur Regelelektronik geführt, die eine den Einstellparametern entsprechende Drehzahl des Elektromotors ein stellt. Die Steuerspannung U _St kann maximal den Wert erreichen, der durch die eingestellte Spannung U _M vorgegeben ist.

Die Leuchtdioden 5 sind jeweils mit den Leitern der Zeilen 6 und Spalten 7 so verbunden, daß nach dem Drücken einer Taste 3 für die Werkstoffart und einer Taste 4 für den Bohrerdurchmesser die zuge hörige Leuchtdiode 5 aufleuchtet. Ein Widerstand R in der Zuleitung bewirkt eine Strombegrenzung, wenn jeweils eine der Tasten 3 und 4 gedrückt wurde.

In Fig. 3 sind Kurvenscharen für die Drehzahlbegrenzung darge stellt. In Fig. 3a ist erkennbar, daß bei herkömmlichen Elektro handwerkzeugen der Weg des Drückerschalters mechanisch begrenzt und die Drehzahl des Elektromotors durch den maximal verfügbaren Weg des Drückerschalters bestimmt wird. Bei der erfindungsgemäßen Schal tungsanordnung ist der verfügbare Weg des Drückerschalters stets konstant (3b). Die Kurvenschar gibt an, daß die maximale Drehzahl des Elektromotors unabhängig vom maximalen Weg des Drückerschalters durch die Potentiometer-Versorgungsspannung U _M bestimmt wird. Da durch wird ein feinfühliges Anfahren des Elektrohandwerkzeuges be sonders begünstigt.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsge mäßen Schaltungsanordnung aufgeführt. Die Leiter der Zeilen 6 und der Spalten 7 sind nicht mit dem Logikspeicher 2, sondern über den Codewandler 12 direkt mit den Eingängen des Digital-Analog-Wandlers 8 verbunden. In dieser Schaltungsanordnung ist es notwendig, daß die Tasten 3, 4 arretierbar sind und bei erneutem Drücken gegenseitig ausgelöst werden. Dadurch ist es möglich, daß beim Drücken jeweils einer der Tasten 3 und der Tasten 4 die zugeordnete Leuchtdiode 5 eingeschaltet bleibt und die logische Information für die Wahl der Materialart und des Bohrerdurchmessers direkt dem Digital-Analog- Wandler 8 bleibend zugeführt wird. Die Widerstände 13, die zwischen den Eingängen des Codewandlers 12 mit der Spannungsversorgung ver bunden sind, legen den Eingangspegel fest, während die Widerstände 14, die in Reihe zu den Leuchtdioden 5 geschaltet sind, im aktiven Zustand eine Strombegrenzung bewirken. Der Digital-Analog-Wandler 8 bildet eine dem Wert der Eingangsparameter entsprechende analoge Ausgangsspannung U _M, die er dem Drückerpotentiometer 9 als Infor mation für die maximale Drehzahlbegrenzung zuführt. Am Schleifer des Drückerpotentiometers 9 steht die Spannung U _St für die Regelelek tronik zur Verfügung, die entsprechend dem Druckweg des Drücker schalters 9 eine bestimmte Drehzahl des Motors bewirkt.

Auch diese Schaltung ist verwendbar für verschiedene Elektrohand werkzeuge wie beispielsweise Sägen, Bandschleifer, Winkelschleifer oder Schrauber, bei denen veränderbare Drehzahlen des Motors ein gestellt werden müssen.

Claims

1. Elektrohandwerkzeug, wie Bohrmaschine mit einer Drehzahlregel- und/oder Steuervorrichtung, mit einer Eingabevorrichtung für eine erste für die Bearbeitung relevante Größe wie Werkstoffart und für eine zweite für die Bearbeitung relevante Größe wie Werkzeugdurch messer und mit einer Einrichtung, die aufgrund der Werte der Ein gabevorrichtung auf eine Schaltvorrichtung zur Drehzahlregelung oder -steuerung wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Elektrohand werkzeug matrixförmig Anzeigen (5) angebracht sind, und daß am Rande des Matrixfeldes (1) den Zeilen (6) und Spalten (7) zugeordnete, der ersten und zweiten für die Bearbeitung relevanten Größe entsprechen de Tasten (3, 4) angeordnet sind, und daß nach der Betätigung je ei ner Taste (3, 4) der Zeilen (6) und Spalten (7) die im Schnittpunkt liegende Anzeige (5) eingeschaltet wird, und daß durch die Betäti gung der Tasten (3, 4) die maximale Drehzahl des Elektrohandwerk zeugs auf einen dadurch vorgegebenen Wert begrenzt wird.

2. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasten (3, 4) als arretierbare, jeweils zeilen- und spaltenweise gegenseitig auslösbare Schalter ausgebildet sind.

3. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Schalter (3) und (4) mit einem Code-Wandler (12) verbunden sind.

4. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Schalter (3, 4) einem Logikspeicher (2) zugeführt sind, und daß dessen Ausgänge mit einem Digital-Analog-Wandler (8) verbunden sind.

5. Elektrohandwerkzeug nach mindestens einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Digital-Analog-Wandler (8) eine Ausgangsspannung (U _M) an das Drückerpotentiometer (9) lie fert, und daß der Abgriff des Drückerpotentiometers (9) an eine Regelelektronik eine Spannung (U _St) abgibt, die maximal den Wert von (U _M) erreicht.

6. Elektrohandwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der maximale Druckweg des Drückerpotentio meters (9) konstant ist.

7. Elektrohandwerkzeug mit einem schaltbaren Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nicht optimal gewählten Getriebegang die durch die Tasten (3, 4) an gewählte Anzeige (5) blinkt.

8. Elektrohandwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Matrixfeld (1) auf der dem Benutzer zugewandten Seite des Gehäuses angeordnet ist.

9. Elektrohandwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Matrixfeld (1) den Reihen (6) und Spalten (7) zugeordnete Leiter aufweist, wobei jeder Leiter einer Reihe (6) mit jedem Leiter einer Spalte (7) durch jeweils eine An zeige (5) verbunden ist.

10. Elektrohandwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Anzeigen (5) Leuchtdioden aufweisen.