[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine,
mit einem elektrischen Schalter, der einen durch eine Betätigungseinrichtung relativ
zu einem Einschalt-Gegenkontakt betätigbaren Einschalt-Kontakt zum Ein- und Ausschalten
der Werkzeugmaschine aufweist, und mit einer Stromversorgungseinrichtung zur Bereitstellung
von Versorgungsstrom für mindestens eine elektrische Baugruppe der Werkzeugmaschine
anhand eines von einer Stromquelle bereitgestellten Eingangsstromes. Die Erfindung
betrifft ferner einen Schalter für die Werkzeugmaschine.
[0002] Eine Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Schalter für
eine solche Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 20 gehen aus der
DE 1 563 668 A1 hervor. Die Druckschrift beschreibt ein Geschwindigkeits-Steuergerät mit mehreren
Kontaktstreifen für einen Schleifkontakt zur Ansteuerung eines Gleichrichterkreises,
der wiederum einen elektrischen Antrieb mit Versorgungsstrom versorgt.
[0003] Ein aus der
deutschen Offenlegungsschrift DE 28 38 934 A1 bekannter Schalter für eine Werkzeugmaschine hat Ein- und Ausschaltkontakte zum Einschalten
der Werkzeugmaschine. Beispielsweise kann man mit einem ersten Schaltwerk einen Antriebsmotor
der Werkzeugmaschine einschalten. Ferner ist eine Widerstandsbahn vorgesehen, um Phasenanschnittwinkel
einer Wechselspannung zur Versorgung des Antriebsmotors zu variieren. Wenn eine Betätigungseinrichtung
des bekannten Schalters vollständig eingedrückt ist, werden die Kontakte kurzgeschlossen,
um eine Elektronik der Handwerkzeugmaschine vor Überhitzung zu schließen.
[0004] Zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors der Werkzeugmaschine muss ein Schaltabstand
zwischen dem Einschalt-Kontakt dem Einschalt-Gegenkontakt in der Ausschaltstellung
groß sein, um ein Überspringen elektrischer Spannung zu vermeiden und ein Abreißen
eines Stromflusses zu ermöglichen.
[0005] Die Bauweise des bekannten Schalters wird dadurch kompliziert. Ferner müssen der
Einschalt-Kontakt und der Einschalt-Gegenkontakt über den gesamten Betätigungsweg
des Schalters zum Betätigen der Widerstandsbahn in Kontakt bleiben. Dadurch wird der
mechanische Aufbau kompliziert.
[0006] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltkonzept für eine Werkzeugmaschine
bereitzustellen, das einfach und kostengünstig realisierbar ist.
[0007] Die Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine gemäß der technischen Lehre des Anspruchs
1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch einen Schalter für die Werkzeugmaschine gemäß
der technischen Lehre eines weiteren unabhängigen Anspruches gelöst. Die Werkzeugmaschine
ist zweckmäßigerweise eine Hand-Werkzeugmaschine, z.B. ein Schrauber, ein Bohrer,
eine Säge, eine Heckenschere oder dergleichen.
[0008] Den beiden Gegenständen der Erfindung liegt ein gemeinsames Konzept zugrunde, nämlich
dass auf Seiten der Elektronik, das heißt auf einem elektronischen Spannungs- und
Stromniveau geschaltet wird, was den Aufbau des Schalters vereinfacht. Ferner sieht
das erfinderische Konzept vor, dass der Einschalt-Kontakt und der Gegenkontakt durch
eine Einschalt-Kontaktbahn und einen Einschalt-Schleifkontakt gebildet werden, die
zum Aktivieren des Aktivierungseingangs miteinander in elektrischen Kontakt kommen.
Über den Schalthub bzw. den Schleifweg des Einschalt-Schleifkontakts über die Einschalt-Kontaktbahn
hinweg können mit der Betätigungseinrichtung weitere Betätigungshandlungen vorgenommen
werden, beispielsweise das Einschalten weiterer Baugruppen der Werkzeugmaschine, das
Steuern weiterer Baugruppen der Werkzeugmaschine oder dergleichen.
[0009] Der Elektronik-Aktivierungseingang ist beispielsweise ein elektronischer Eingang,
der auf einer Spannungsebene von ca. 1 bis 10 Volt geschaltet wird und nur kleine
Schaltströme leiten muss, die z.B kleiner als 1 Ampere sind und vorzugsweise im Bereich
weniger Milliampere liegen. Schaltfunken oder dergleichen sind zwischen dem Einschalt-Gegenkontakt
und dem Einschalt-Kontakt somit kaum zu befürchten. Die Schaltkontakte können einfacher
bauen. Im ausgeschalteten Zustand genügt ein geringer Abstand zwischen dem Einschalt-Kontakt
und dem Einschalt-Gegenkontakt, um die Werkzeugmaschine zuverlässig ausgeschaltet
zu halten. Die Kontaktbahnen können gekrümmt oder bogenförmig verlaufen, so dass bezüglich
des Betätigungswegs, den die Betätigungseinrichtung bei einer Betätigung des Schalters
durchläuft, Freiheitsgrade bestehen. Vorzugsweise verlaufen die Kontaktbahnen jedoch
linear.
[0010] Der Einschalt-Schleifkontakt kann beispielsweise über eine elektrische Leitung mit
einem vorbestimmten Potential verbunden sein. Besonders bevorzugt ist es allerdings,
wenn der Einschalt-Schleifkontakt die Einschalt-Kontaktbahn mit einer Einschalt-Versorgungskontaktbahn
elektrisch verbindet, um den Aktivierungseingang zu aktivieren.
[0011] Der Aktivierungseingang ist beispielsweise an einem Spannungsregler der Stromversorgungseinrichtung
vorgesehen.
[0012] Die Stromquelle kann ein Akkumulator oder auch ein Spannungswandler sein, der an
ein Stromversorgungsnetz anschließbar ist. Prinzipiell denkbar wäre es auch, die Stromversorgungseinrichtung
unmittelbar an ein Stromversorgungsnetz anzuschließen.
[0013] Eine zweckmäßige Bauform der Erfindung sieht vor, dass der Schalter mindestens zwei
Steuerkontakte aufweist, die beim Betätigen der Betätigungseinrichtung zur Vorgabe
mindestens eines elektrischen Steuersignals für die mindestens eine elektrische Baugruppe
der Werkzeugmaschine in Kontakt gelangen und/oder einen elektrischen Widerstandswert
ändern, während der Einschalt-Kontakt und die Einschalt-Kontaktbahn bei einem Betätigungshub
der Betätigungseinrichtung in Kontakt sind, um den Aktivierungseingang zu aktivieren
bzw. aktiviert zu halten. Der Einschalt-Schleifkontakt schleift an der Einschalt-Kontaktbahn
bei der Einschaltbetätigung entlang. Zugleich werden die mindestens zwei Steuerkontakte
miteinander in Kontakt gebracht, um das Steuersignal für die elektrische Baugruppe
zu erzeugen.
[0014] Die elektrische Baugruppe ist beispielsweise eine Steuereinrichtung, mit der eine
Leistungselektronik zur Erzeugung eines Drehfeldes für einen elektrisch kommutierten
Motor der Werkzeugmaschine erzeugbar ist.
[0015] Die Steuerkontakte können beispielsweise mindestens zwei Kontakte enthalten. Denkbar
sind auch Kontaktreihen oder dergleichen. Mindestens einer der Steuerkontakte ist
mit der Betätigungseinrichtung bewegungsgekoppelt. Die mindestens zwei Steuerkontakte
ändern einen elektrischen Widerstandswert zweckmäßigerweise im Wesentlichen linear.
Es versteht sich, dass auch nichtlineare, beispielsweise gestufte, exponentielle oder
sonstige Widerstandswertänderungen zweckmäßig sein können.
[0016] Der Schalter bietet eine hohe Schaltpräzision, da einerseits die Ein- und Ausschaltfunktion
und andererseits eine Steuerfunktion in einem einzigen Schalter realisiert sind und
die hierfür erforderlichen elektrischen Kontakte präzise simultan betätigbar sind.
[0017] Es versteht sich, dass auch Teile weiterer Komponenten in einem erfindungsgemäßen
Schalter enthalten sein können, beispielsweise elektronische oder leistungselektronische
Komponenten.
[0018] Zweckmäßigerweise umfassen die mindestens zwei Steuerkontakte eine Steuer-Kontaktbahn
und einen Steuer-Schleifkontakt. Es können auch mehrere Steuer-Kontaktbahnen und Steuer-Schleifkontakte
vorhanden sein. Ferner ist eine Kombination von Steuer-Kontaktbahnen und einzelnen
Steuerkontakten denkbar.
[0019] Auch neben der Steuer-Kontaktbahn verläuft zweckmäßigerweise eine Versorgungskontaktbahn,
die der Steuer-Schleifkontakt zur Erzeugung des elektrischen Steuersignals mit der
Steuer-Kontaktbahn in Verbindung bringt.
[0020] Der Einschalt-Schleifkontakt in der Steuer-Schleifkontakt sind zweckmäßigerweise
an der Betätigungseinrichtung angeordnet. Auch die umgekehrte Bauweise ist denkbar,
dass beispielsweise Kontaktbahnen an der Betätigungseinrichtung vorhanden sind und
Schleifkontakte ortsfest sind.
[0021] Die mindestens eine Steuer-Kontaktbahn verläuft zweckmäßigerweise neben der Einschalt-Kontaktbahn,
wobei die Kontaktbahnen unterschiedlich lang sein können. Beispielsweise verlaufen
die Kontaktbahnen parallel nebeneinander. Dabei sind lineare Verläufe, gekrümmte Verläufe
oder auch sonstige Geometrien in Abhängigkeit vom jeweiligen Betätigungsweg der Betätigungseinrichtung
denkbar.
[0022] Der Einschalt-Schleifkontakt und die Einschalt-Kontaktbahn sind zweckmäßigerweise
derart angeordnet, dass sie bei einer Einschalt-Betätigung der Betätigungseinrichtung
in Kontakt miteinander gelangen, bevor die mindestens zwei Steuerkontakte das mindestens
eine elektrische Steuersignal generieren. Somit findet zunächst die Einschalthandlung
statt, wobei der Einschalt-Gegenkontakt und der Einschalt-Kontakt die Funktion eines
Schließers erfüllen. Sodann wird - nachdem die Stromversorgungseinrichtung aktiv geschaltet
ist und ausgangsseitig den Versorgungsstrom für die mindestens eine elektrische Baugruppe
bereitstellt - das Steuersignal generiert, beispielsweise um eine Drehzahl, ein Drehmoment
oder dergleichen eines Motors der Werkzeugmaschine zu verändern. Die vorgenannte Maßnahme
ist beispielsweise dadurch realisierbar, dass ein Abstand zwischen dem Einschalt-Schleifkontakt
und der Einschalt-Kontaktbahn kleiner ist als ein Abstand des Steuer-Schleifkontakts
zu einem Wirkabschnitt der Steuer-Kontaktbahn, wenn die Betätigungseinrichtung in
Ausschaltstellung steht.
[0023] Der Wirkabschnitt der Steuer-Kontaktbahn ist derjenige Abschnitt, auf dem ein wirksames
Steuersignal erzeugt wird. Abseits des Wirkabschnitts, beispielsweise in einer Ruhestellung
des Steuer-Schleifkontakts bezüglich der Steuer-Kontaktbahn, wird kein wirksames Steuersignal
erzeugt. Beispielsweise wird ein Steuersignal "Drehzahl 0" oder dergleichen erzeugt
oder erreicht das Steuersignal eine Schaltschwelle nicht. Das Steuersignal kann beispielsweise
einen Wert aufweisen, der das Steuersignal als ungültig kennzeichnet. Der Abstand
ist beispielsweise dadurch realisierbar, dass der Einschalt-Schleifkontakt vor den
Steuer-Schleifkontakt vorsteht, dass die Kontaktbahnen zum Steuern und Einschalten
unterschiedliche Längen aufweisen oder dergleichen.
[0024] Der Steuer-Schleifkontakt ist in der Ausschaltstellung der Betätigungseinrichtung
zweckmäßigerweise in elektrischer Verbindung mit einem Ruheabschnitt der Steuer-Kontaktbahn.
In diesem Ruheabschnitt wird kein wirksames Steuersignal erzeugt.
[0025] Bei der Steuer-Kontaktbahn und auch der Einschalt-Kontaktbahn ist es zweckmäßig,
dass sie oberseitig eine elektrisch leitfähige Gleitlage aufweisen, auf denen die
jeweiligen Schleifkontakte entlang gleiten. In Richtung des Betätigungshubes weisen
die Gleitlagen zweckmäßigerweise einen variablen elektrischen Widerstandswert auf.
Beispielsweise besteht die Gleitlage aus einer Kohleschicht oder einem Kohleverbundwerkstoff.
[0026] Beispielsweise zur Bildung des Ruheabschnitts der Steuer-Kontaktbahn oder auch zur
Erzeugung eines konstanten Einschalt-Aktivierungssignals für den Aktivierungseingang
ist es zweckmäßig, dass unterhalb der Gleitlage zumindest abschnittsweise eine elektrisch
leitfähige, mit der Gleitlage elektrisch verbundene Leitlage angeordnet ist, beispielsweise
aus Kupfer, Aluminium oder einem sonstigen elektrisch gut leitfähigen Material, das
einen im Wesentlichen konstanten elektrischen Widerstand aufweist. Im Bereich dieses
Abschnitts hat die Gleitlage einen im Wesentlichen konstanten elektrischen Widerstand.
Bei der mindestens einen Steuer-Kontaktbahn ist es zweckmäßig, dass an dem Ruheabschnitt
oder auch an einem dem Ruheabschnitt entgegengesetzten Endabschnitt eine solche Leitlage
angeordnet ist.
[0027] Eine vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass der Einschalt-Kontakt und
der Einschaltgegenkontakt von den mindestens zwei Steuerkontakten galvanisch getrennt
sind. Somit ist es möglich, sozusagen frei zuschalten, so dass sich die Steuerkontakte
und die Einschalt-Kontakte nicht gegenseitig beeinflussen.
[0028] Zweckmäßigerweise ist für den Aktivierungseingang eine Verzögerungsschaltung vorgesehen.
Die Verzögerungsschaltung kann einen Bestandteil des Schalters bilden oder auch im
Bereich des Aktivierungseingangs als separate Baugruppe angeordnet sein. Die Verzögerungsschaltung
hält den Aktivierungseingang im aktivierten Zustand, auch wenn der Einschalt-Kontakt
und der Einschaltgegenkontakt für eine vorbestimmte, zweckmäßigerweise kurze Zeitspanne
außer Kontakt gelangen. Somit wird ein Prellen der Einschalt-Kontakte unterdrückt
und die Stromversorgungseinrichtung bleibt aktiv. Die Verzögerungsschaltung enthält
beispielsweise einen Kondensator oder eine sonstige elektrische Energie speichernde
Einrichtung. Beispielsweise ist die Verzögerungsschaltung als Pull-up oder Pull-down
Schaltung realisiert.
[0029] Die mindestens eine elektrische Baugruppe enthält beispielsweise eine Steuerungseinrichtung
und/oder eine leistungselektronische Baugruppe zur Ansteuerung eines elektrischen
Antriebsmotors der Werkzeugmaschine. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise ein elektronisch
kommutierter Antriebsmotor, wobei auch Synchronmotoren oder dergleichen denkbar sind.
Die Steuerungseinrichtung hat beispielsweise einen Prozessor. Die Steuerungseinrichtung
ist vorteilhaft stets mit der Stromversorgungseinrichtung verbunden, erhält von dieser
aber erst dann elektrischen Strom, wenn der Aktivierungseingang auf aktiv geschaltet
ist.
[0030] Der erfindungsgemäße Schalter hat vorteilhaft zwei Funktionen. Er dient als Einschalt-Schließkontakt,
um die Stromversorgungseinrichtung aktiv zu schalten und somit die Steuerungseinrichtung
bzw. Steuerelektronik mit Strom zu versorgen. Ferner enthält der Schalter zwei oder
mehr Steuerkontakte, die beispielsweise ein lineares Potentiometer oder dergleichen
bilden. Mit diesen Steuerkontakten kann z.B. die Drehzahl für den Motor vorgewählt
werden und beispielsweise der Steuereinrichtung übermittelt werden.
[0031] Über den Aktivierungseingang wird zunächst die Stromversorgungseinrichtung aktiviert,
so dass der Prozessor der Steuerungseinrichtung Strom erhält und in Betrieb kommt,
bevor mit Hilfe der Steuerkontakte das Steuersignal, beispielsweise ein variables
Spannungssignal oder dergleichen, erzeugt wird. Auch die Leistungselektronik bzw.
leistungselektronische Baugruppe ist zweckmäßigerweise stets mit der Stromquelle verbunden.
Beispielsweise sind die Stromversorgungseinrichtung und die Stromquelle parallel geschaltet.
Denkbar wäre aber auch eine Bauform, bei der die Stromversorgungseinrichtung Strom
für die leistungselektronische Baugruppe bereitstellt. Wenn die Stromversorgungseinrichtung
inaktiv ist, wird auch die Steuerungseinrichtung inaktiv bzw. gelangt in einen Stand-by-Modus,
so dass die leistungselektronische Baugruppe kein Steuersignal erhält. Somit können
beispielsweise die Leistungshalbleiter der leistungselektronischen Baugruppe nicht
aktiviert werden, so dass der elektronisch kommutierte Antriebsmotor kein Drehfeld
erfährt und somit stehen bleibt.
[0032] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeuges mit einem teilweise dargestellten
erfindungsgemäßen Schalter,
- Figur 2
- eine perspektivische Ansicht des teilweise geöffneten Schalters gemäß Figur 1,
- Figur 3
- eine Seitenansicht des geschlossenen Schalters gemäß Figur 2,
- Figur 4
- eine Betätigungseinrichtung mit Schleifkontakten des Schalters gemäß Figuren 2 und
3, und
- Figur 5
- eine Leiterplatine des Schalters gemäß Figuren 1 bis 4.
[0033] In Figur 1 ist eine elektrische Hand-Werkzeugmaschine 10 gezeigt, beispielsweise
ein Schrauber, ein Bohrer, eine Säge oder dergleichen. Ein Antriebsmotor 11, beispielsweise
ein elektrisch kommutierter Motor, dient zum Antreiben eines Werkzeugs 12, beispielsweise
eines Schraubereinsatzes oder dergleichen. Die Werkzeugmaschine 10 ist mit einem Schalter
13 schaltbar. Mit dem Schalter 13 ist der Antriebsmotor 11 aktivierbar. Ferner kann
mit dem Schalter 13 die Drehzahl des Antriebsmotors 11 vorgewählt werden.
[0034] Die Werkzeugmaschine 10 wird von einer Stromquelle 14, beispielsweise einem Akkumulator
15 und/oder mit einem Spannungswandler 16, beispielsweise einem Wechselstrom/Gleichstromwandler,
einem Schaltnetzteil oder dergleichen, mit elektrischer Energie versorgt. Der Spannungswandler
16 ist mittels eines Anschlusskabels 17 mit einem elektrischen Versorgungsnetz verbindbar.
Die Stromquelle 14 versorgt über Versorgungsleitungen 18, 19 elektrische Baugruppen
20 mit elektrischem Strom. Beispielsweise ist eine leistungselektronische Baugruppe
21, z.B. eine Leistungsendstufe, an die Leitungen 18, 19 stets angeschlossen. Die
Leistungselektronik-Baugruppe 21 erzeugt ein Drehfeld für den Antriebsmotor 11, was
durch eine Leitungsanordnung 22 angedeutet ist.
[0035] Bei einem konventionellen Schaltkonzept wäre ein Schalter zum Schließen und Öffnen
einer Leitungsverbindung zwischen der Stromquelle 14 und der leistungselektronischen
Baugruppe 21 vorgesehen. Bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 hingegen ist ein anderes
Konzept verwirklicht.
[0036] Der Schalter 13 schaltet einen elektronischen Aktivierungseingang 23 einer Stromversorgungseinrichtung
24, die über Leitungen 25, 26 an die Versorgungsleitungen 18, 19 und somit an die
Stromquelle 14 angeschlossen ist. Die Stromversorgungseinrichtung 24 erhält einen
Eingangsstrom 27 von der Stromquelle 14 und erzeugt daraus einen Versorgungsstrom
28 für eine Steuerungseinrichtung 29 zur Steuerung der Werkzeugmaschine 10. Es versteht
sich, dass die Stromversorgungseinrichtung 24 einen Bestandteil der Steuerungseinrichtung
29 bilden kann. Die Stromversorgungseinrichtung 24 ändert beispielsweise einen Spannungspegel
einer Versorgungsspannung, die durch die Stromquelle 14 bereitgestellt wird.
[0037] Wenn der Versorgungsstrom 28 bereitsteht, wird ein Prozessor der Steuerungseinrichtung
29 mit Strom versorgt und kann über eine Endstufe 31 Steuersignale 32 zur Ansteuerung
der Leistungselektronik-Baugruppe 21 erzeugen, so dass deren Leistungshalbleiter 33
ein Drehfeld für den Antriebsmotor 11 erzeugen. Wenn der Prozessor 30 keinen Versorgungsstrom
28 erhält, arbeitet er nicht und erzeugt keine Steuersignale 32. Dies hat zur Folge,
dass die Leistungselektronik-Baugruppe 21 keine wirksamen Steuersignale 32 erhält
und somit die Leistungshalbleiter 33 kein Drehfeld für den Antriebsmotor 11 erzeugen.
Der Antriebsmotor 11 steht still. Sensoren 34 des Antriebsmotors 11, beispielsweise
Temperatursensoren, Drehfeldsensoren oder dergleichen, senden Sensorsignale 35 an
die Steuerungseinrichtung 29, so dass der Prozessor 30 eine Rückkoppelung über die
Verhältnisse des Antriebsmotors 11 erfährt.
[0038] Der Aktivierungseingang 23 ist ein elektronischer Eingang der Stromversorgungseinrichtung
24, der beispielsweise mit einem Spannungspegel von 1 bis 5 Volt und einem Eingangsstrom
von wenigen Milliampere betrieben wird. Somit können ein Einschalt-Kontakt 36 und
ein Einschalt-Gegenkontakt 37 des Schalters 13 einfach aufgebaut und für niedrige
Spannungen und Ströme ausgelegt sein. Wenn die Kontakte 36, 37 geschlossen sind, liegt
ein Versorgungspotential 38, beispielsweise 5 Volt, an einem Enable-Eingang 39 eines
Spannungsreglers 40 der Stromversorgungseinrichtung 24 an. Somit wird der Spannungsregler
40 aktiv und stellt den Versorgungsstrom 28 bereit. Dem Spannungsregler 40, beispielsweise
einem Festspannungsregler, können weitere elektrische Komponenten 41, beispielsweise
Kondensatoren oder dergleichen, zugeordnet sein.
[0039] Eine Verzögerungsschaltung 42 verhindert, dass bei einem kurzzeitigen Öffnen der
Kontakte 36, 37, beispielsweise bedingt durch Vibrationen der Werkzeugmaschine 10,
die Stromversorgungseinrichtung 24 inaktiv schaltet und den Versorgungsstrom 28 nicht
mehr bereit stellt. Ein Widerstand 43 und ein Kondensator 44 sind jeweils zwischen
den mit dem Versorgungspotential 38 aktivierbaren Enable-Eingang 39 und ein Massepotential
geschaltet.
[0040] Der Einschalt-Kontakt 36 umfasst einen Einschalt-Schleifkontakt 45, der eine Einschalt-Kontaktbahn
46 sowie eine Einschalt-Versorgungskontaktbahn 47 miteinander verbindet. Die Kontaktbahnen
46, 47 sind auf einer Leiterplatte 48 angeordnet. Mit einer Betätigungseinrichtung
49 kann der Einschalt-Schleifkontakt 45 entlang der Einschalt-Kontaktbahn 46 bewegt
werden, wobei eine in Figur 5 dargestellte Schaltfunktion SW erzeugt wird.
[0041] Die Einschalt-Kontaktbahn 46 ist kürzer als die Versorgungskontaktbahn 47. Dies führt
dazu, dass der Einschalt-Schleifkontakt 45 die Kontaktbahnen 46, 47 entlang eines
Betätigungsweges S bis zu einem Schaltpunkt s1 nicht verbindet und somit ein Widerstandswert
"unendlich" zwischen Anschlusskontakten 50 und 51 vorliegt, die auf der Leiterplatte
48 mittels Leiterbahnen 52 mit den Kontaktbahnen 46, 47 verbunden sind. An die Anschlusskontakte
50, 51 sind das Versorgungspotential 38 sowie der Aktivierungseingang 23 über Leitungen
53, 54 angeschlossen. Wenn der Einschalt-Schleifkontakt 45 nach Erreichen des Schaltpunktes
s1 weiter entlang des Betätigungsweges S bewegt wird, bleiben die Kontaktbahnen 46,
47 miteinander verbunden und somit die Stromversorgungseinrichtung 24 aktiviert.
[0042] Während dieses Betätigungsweges S können weitere Schaltfunktionen ausgelöst werden.
Beispielsweise könnten dies einzelne Schaltpunkte sein, die mittels eines weiteren
Schleifkontaktes sequentiell überfahren werden. Beim Schalter 13 ist jedoch eine andere
Bauform realisiert, bei der neben der Einschalt-Kontaktbahn 46 eine Steuer-Kontaktbahn
55 verläuft, die ein Steuer-Schleifkontakt 56 mit einer Steuer-Versorgungskontaktbahn
57 verbindet. Die Steuer-Kontaktbahn 55 und der Steuer-Schleifkontakt 56 bilden Steuerkontakte
58. Von den Kontaktbahnen 55, 57 führen Leiterbahnen 59 zu Anschlusskontakten 60,
61, 62, die mittels Leitungen 63, 64, 65 mit der Steuerungseinrichtung 29 verbunden
sind.
[0043] Beim Betätigen der Betätigungseinrichtung 49, das heißt beim Verstellen entlang des
Betätigungsweges S, ändert sich ein elektrischer Widerstandswert R zwischen den Steuerkontakten
58 zumindest abschnittsweise linear. Der Widerstandswert R bildet ein Steuersignal
66 für die Steuerungseinrichtung 29. In Abhängigkeit vom Steuersignal 66 ändert die
Steuerungseinrichtung 29 die Drehzahl des Antriebsmotors 11. Von einem Schaltpunkt
s2 ausgehend steigt die Drehzahl beispielsweise linear bis zu einem Schaltpunkt s3
an und bleibt dann bis zu einem weiteren Schaltpunkt s4, der mit dem Ende der Steuer-Kontaktbahn
55 korrespondiert, konstant.
[0044] Die Schaltcharakteristik der Einschalt-Kontakte 36, 37 sowie der Steuerkontakte 58
wird beim Ausführungsbeispiel dadurch erzielt, dass der Einschalt-Schleifkontakt 45
die Einschalt-Kontaktbahn 46 und die Versorgungskontaktbahn 47 in Kontakt bringt und
somit die Schaltfunktion SW auslöst, bevor der Steuer-Schleifkontakt 56 einen Wirkabschnitt
67 der Steuer-Kontaktbahn 55 erreicht. Auf dem Wirkabschnitt 67 steigt der Widerstandswert
R bzw. das Steuersignal 66 linear von einem Startwert R1 bis zu einem Ausgangs-Endwert
R2 an.
[0045] Zwischen den Schaltpunkten s1 und s2 ist ein Abstand d vorhanden, um den die Schaltfunktion
SW der dem Steuersignal 66 bzw. dem linearen Ansteigen des Steuersignales 66 bei einem
Betätigen der Betätigungseinrichtung 49 entlang des Betätigungswegs S sozusagen vorauseilt.
In ihren jeweiligen Ruhestellungen haben der Einschalt-Schleifkontakt 45 und der Steuer-Schleifkontakt
56 Abstände d1 und d2 zu der Einschalt-Kontaktbahn 46 bzw. dem Wirkabschnitt 67, wobei
der Abstand d1 kleiner ist als der Abstand d2.
[0046] Die Kontaktbahnen 46, 47, 55, 57 haben an ihrer Oberseite, die beim Betätigen der
Betätigungseinrichtung 49 von den Schleifkontakten 45, 56 überfahren werden, jeweils
eine Gleitlage 68, 69, 70, 71, beispielsweise aus Metall, Kohlenstoff oder dergleichen.
Im vorliegenden Fall sind die Gleitlagen 68 bis 71 als Kohlebeschichtungen realisiert,
auf denen die Schleifkontakte 45, 56 mit geringer Reibung entlang gleiten oder schleifen
können.
[0047] Die Gleitlagen 68 bis 71 haben bezüglich des Betätigungsweges S an sich einen ansteigenden
Widerstandswert. Bezüglich der Einschaltfunktion des Schalters 13 ist jedoch ein sich
sprunghaft änderndes Schaltsignal erwünscht. Dies wird dadurch erzielt, dass unterhalb
der Gleitlagen 68, 69 elektrisch im Wesentlichen konstant niedrige Widerstände aufweisende
Leitlagen 72, 73 positioniert sind, die mit den Anschlusskontakten 50, 51 über die
Leiterbahnen 52 verbunden sind. Die Leitlagen 72, 73 erstrecken sich nahezu vollständig
über die dem Betätigungsweg S entsprechende Länge der Kontaktbahnen 46, 47.
[0048] Auch unterhalb der Gleitlagen 70, 71 der Steuer-Kontaktbahn 55 und der Steuer-Versorgungskontaktbahn
57 sind elektrisch konstante Widerstände aufweisende Leitlagen 74, 75 und 76 angeordnet,
die über die Leiterbahnen 59 mit den Anschlusskontakten 60, 61, 62 verbunden sind.
Die Gleitlage 70 erstreckt sich über die dem Betätigungsweg S entsprechende Länge
der Steuer-Versorgungskontaktbahn 57, so dass diese nahezu vollständig mit der Leitlage
76 unterlegt ist. Die Leitlagen 74, 75, die mit den Anschlusskontakten 60 und 62 verbunden
sind, sind an Endabschnitten 77, 78 unterhalb der Gleitlage 70 der Steuer-Kontaktbahn
55 angeordnet, so dass diese dort einen nahezu konstanten elektrischen Widerstandswert
aufweist. Zwischen den Endabschnitten 77, 78 ist der Wirkabschnitt 67, wo der Widerstandswert
R linear ansteigt. Der Endabschnitt 77 bildet zugleich einen Ruheabschnitt 79, auf
dem der Steuer-Schleifkontakt 56 in Ruhestellung bzw. Ausschaltstellung der Betätigungseinrichtung
49 positioniert ist. Somit steht der Steuer-Schleifkontakt 56 stets mit den Kontaktbahnen
55, 57 in Kontakt, erzeugt aber nur auf dem Wirkabschnitt 67 ein wirksames Steuersignal
66.
[0049] Die Leitlage 74 und die Einschalt-Kontaktbahn 46 überlappen sich in Richtung des
Betätigungswegs S um den Abstand d, was das vorauseilende Einschalten der Einschalt-Kontakte
36, 37 bewirkt, bevor das wirksame Steuersignal 66 erzeugt wird.
[0050] Es versteht sich, dass bei einer alternativen Bauform beispielsweise die Steuer-Kontaktbahn
55 um den in Figur 5 eingezeichneten Abstand d2 kürzer sein könnte, um dasselbe Schaltverhalten
zu erzeugen.
[0051] Die Platine oder Leiterplatte 13 ist in einem Gehäuse 80, z.B. aus Kunststoff, mit
Gehäuseteilen 81 und 82 aufgenommen und vor Umwelteinflüssen geschützt. Die Gehäuseteile
81, 82 sind miteinander verrastet, wofür beispielsweise an dem Gehäuseteil 81 Rastnasen
83 vorgesehen sind, die in korrespondierende Rastaufnahmen 84 am Gehäuseteil 82 eingreifen.
Ferner greift ein Vorsprung 85 des Gehäuseteils 81 in eine in der Zeichnung nicht
sichtbare Nut am Gehäuseteil 82 ein. Der Vorsprung 85 verläuft an einem stirnseitigen
Außenumfang des Gehäuseteils 81, so dass ein Innenraum 86, in dem die Leiterplatte
48 angeordnet ist, dicht verschlossen ist.
[0052] Optional kann zwischen den Gehäuseteilen 81, 82 eine Dichtungsanordnung, beispielsweise
eine umlaufende Dichtung, vorhanden sein. Ferner können die Gehäuseteile 81, 82 miteinander
verklebt oder verschweißt sein, um den Innenraum 86 dicht zu verschließen. Diese Maßnahme
ist unter anderem zweckmäßig, wenn in dem Innenraum 86 weitere elektrische Komponenten
angeordnet sind. Beispielsweise könnten der Spannungsregler 40 oder weitere Einrichtungen
der Stromversorgungseinrichtung 24 in dem Innenraum 86 angeordnet sein, z.B. an der
Leiterplatte 48.
[0053] An dem Gehäuse 80 sind Öffnungen 87 und 88 für elektrische Verbindungsleitungen 89
sowie für die Betätigungseinrichtung 49 vorgesehen. Die Öffnungen 87 haben einen solchen
Querschnitt, dass die Verbindungsleitungen 89, die an die Anschlusskontakte 50, 51,
60 bis 62 angeschlossen, beispielsweise mit diesen verlötet sind, dicht schließend
aus dem Innenraum 86 heraus zu einem Stecker 90 mit Anschlussbuchsen 91 zum Anschluss
der Stromversorgungseinrichtung 24 sowie der Steuerungseinrichtung 29 herausgeführt
sind. Die Öffnungen 87, 88 sind an schmalen Stirnseiten des Gehäuses 80 über Eck positioniert.
[0054] Ein Trägerkörper 92 des Bedienelements 49 ist in dem Gehäuse 80 angeordnet und dort
geführt. Der Trägerkörper 92 ist linear parallel zu den Kontaktbahnen 46, 47, 55,
57 geführt. Beispielsweise greifen Führungsvorsprünge 93 an der Oberseite des Trägerkörpers
92 an korrespondierende, in der Zeichnung nicht sichtbare Führungsnuten des Gehäuseteils
82 ein. Der Trägerkörper 92 trägt den Einschalt-Schleifkontakt 45 sowie den Steuer-Schleifkontakt
56. Kontaktzungen 94 der Schleifkontakte 45, 56 schleifen auf den Kontaktbahnen 46,
47, 55, 57 entlang. Jeweils zwei Kontaktzungen 94 sind einer Kontaktbahn zugeordnet,
was die Kontaktsicherheit verbessert.
[0055] Eine Feder 95 spannt die Betätigungseinrichtung 49 in Richtung der Ausschalt-Stellung
vor. Die Feder 95 erstreckt sich beispielsweise zwischen einer Vorderseite des Trägerkörpers
92 und einer Innenwand 96 des Gehäuses 80 am Ende des Betätigungswegs S.
[0056] Ein Stangenabschnitt 97 der Betätigungseinrichtung 49 durchdringt die Öffnung 88.
An der Öffnung 88 ist eine Dichtung 98 angeordnet, beispielsweise ein O-Ring, der
in einer korrespondierenden Nut des Gehäuses 80 gehalten ist. Die Dichtung 88 verhindert
das Eindringen von Schmutz in dem Innenraum 86. Der Stangenabschnitt 97 erstreckt
sich zwischen dem Trägerkörper 92 und einem Drückerteil 99. Vorliegend ist die Betätigungseinrichtung
49 als ein mehrteiliges Bauteil ausgestaltet, das heißt das Drückerteil 99, der Stangenabschnitt
97 sowie der Trägerkörper 92 sind separate Bauteile, die ineinander gesteckt und zweckmäßigerweise
miteinander verklebt oder verrastet sind. Es versteht sich, dass auch eine einstückige
Bauweise denkbar ist.
[0057] Die Kontaktzungen 94 enthalten Kontaktarme 102, die von Halteabschnitten 101 abstehen.
Von jedem Halteabschnitt 101 stehen jeweils zwei Kontaktzungenpaare 94 ab. Die Kontaktarme
102 stehen winkelig vor die Halteabschnitte 101 vor. Die Kontaktarme 102 sind federnd.
Die Schleifkontakte 45, 56 sind zweckmäßigerweise einstückige Stanzbiegeteile aus
Metall. Die Halteabschnitte 101 sind in Aufnahmen 103 am Trägerkörper 92 eingesteckt
und werden von diesem gehalten. Die Öffnung 88 bildet ebenfalls eine Führung für die
Betätigungseinrichtung 49.
[0058] Zum Betätigen des Aktivierungseingangs 23 ist ein geringer Schaltstrom erforderlich.
Somit können auch die Leiterquerschnitt der Verbindungsleitungen 52, 54 klein sein.
[0059] Die für die Einschaltfunktion und die Steuerfunktion des Schalters 13 erforderlichen
Bauteile sind galvanisch voneinander getrennt. Beispielsweise sind jeweils separate
Anschlusskontakte 50, 51 zum Ein- und Ausschalten und ferner Anschlusskontakte 60
bis 62 für die Steuerfunktionen vorgesehen, die voneinander galvanisch getrennt sind.
[0060] Die Schleifkontakte 45, 56 sind elektrisch voneinander isoliert. Der Trägerkörper
92 besteht z.B. vorteilhaft aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. Kunststoff.
[0061] Weitere Schaltfunktionen des Schalters 13 sind denkbar. Beispielsweise könnte der
Schalter 13 auf einen elektronischen Aktivierungseingang des Spannungswandlers 16
wirken, um diesen zu aktivieren. Auf diesem Wege ist sogar eine Redundanz erzielbar,
das heißt nur dann wenn der Schalter 13 sowohl den Spannungswandler 16 als auch die
Stromversorgungseinrichtung 24 aktiviert, kann die Werkzeugmaschine 10 betrieben werden.
[0062] Es versteht sich, dass je nach Sicherheitsanforderungen auch weitere Bestandteile
redundant ausgelegt werden. Beispielsweise können an einem erfindungsgemäßen Schalter
jeweils zwei Einschalt-Kontakte und Gegenkontakte vorhanden sein. Nur wenn beide Kontaktpaare
miteinander in Kontakt gelangen, die zweckmäßigerweise galvanisch getrennt voneinander
mit der Stromversorgungseinrichtung 24 und dem Spannungswandler 16 verbunden sind
oder auch nur auf eine der beiden Einrichtungen wirken, kann die Hand-Werkzeugmaschine
10 in Betrieb genommen werden.
1. Elektrische Werkzeugmaschine (10), insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit einem elektrischen
Schalter (13), der einen durch eine Betätigungseinrichtung (49) relativ zu einem Steuerungseinrichtung
(37) betätigbaren Einschalt-Kontakt (36) zum Ein- und Ausschalten der Werkzeugmaschine
(10) aufweist, und mit einer Stromversorgungseinrichtung (24) zur Bereitstellung von
Versorgungsstrom (28) für mindestens eine elektrische Baugruppe (20) der Werkzeugmaschine
(10) anhand eines von einer Stromquelle (14) bereitgestellten Eingangsstromes (27),
wobei der Einschalt-Gegenkontakt (37) und der Einschalt-Kontakt (36) mit einem Elektronik-Aktivierungseingang
(23) der Stromversorgungseinrichtung (24) verbunden sind, wobei die Stromversorgungseinrichtung
(24) im mit der Stromquelle (14) verbundenen Zustand keinen Versorgungsstrom (28)
bereitstellt, wenn der Einschalt-Kontakt (36) von dem Einschalt-Gegenkontakt (37)
getrennt ist und den Aktivierungseingang (23) auf inaktiv schaltet, wobei die Stromversorgungseinrichtung
(24) Versorgungsstrom (28) bereitstellt, wenn der Einschalt-Kontakt (36) mit dem Einschalt-Gegenkontakt
(37) verbunden ist und den Aktivierungseingang (23) auf aktiv schaltet, und wobei
der Einschalt-Kontakt (36) und der Einschalt-Gegenkontakt (37) eine Einschalt-Kontaktbahn
(46) und einen Einschalt-Schleifkontakt (45) umfassen, die zum Aktivieren des Aktivierungseingangs
(23) miteinander in elektrischen Kontakt kommen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (13) mindestens zwei Steuerkontakte (58) aufweist, die bei Betätigen
der Betätigungseinrichtung (49) zur Vorgabe mindestens eines elektrischen Steuersignals
(66) für die mindestens eine elektrische Baugruppe (20) der Werkzeugmaschine in Kontakt
gelangen und/oder einen elektrischen Widerstandswert ändern, während der Einschalt-Schleifkontakt
(45) und die Einschalt-Kontaktbahn (46) bei einem Betätigungshub der Betätigungseinrichtung
(49) zum Aktivieren des Aktivierungseingangs (23) in elektrischem Kontakt bleiben,
und dass der Einschalt-Schleifkontakt (45) und die Einschalt-Kontaktbahn (46) derart
angeordnet sind, dass sie bei einer Einschalt-Betätigung der Betätigungseinrichtung
(49) in Kontakt miteinander gelangen, bevor die mindestens zwei Steuerkontakte (58)
das mindestens eine elektrische Steuersignal (66) generieren.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben der mindestens einen Einschalt-Kontaktbahn (46) eine Einschalt-Versorgungskontaktbahn
(47) verläuft, und dass der Einschalt-Schleifkontakt (45) die Einschalt-Kontaktbahn
(46) mit der Einschalt-Versorgungskontaktbahn (47) zum Aktivieren des Aktivierungseingangs
(23) elektrisch verbindet.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Steuerkontakte (58) den elektrischen Widerstandswert im wesentlichen
linear ändern.
4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Steuerkontakte (58) mindestens eine Steuer-Kontaktbahn (55) und
einen Steuer-Schleifkontakt (56) umfassen.
5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Steuer-Kontaktbahn (55) eine Steuer-Versorgungskontaktbahn (57) verläuft,
und dass der Steuer-Schleifkontakt (56) die Steuer-Kontaktbahn (55) zur Erzeugung
des mindestens einen elektrischen Steuersignals (66) mit der Versorgungskontaktbahn
elektrisch verbindet.
6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschalt-Schleifkontakt (45) und der Steuer-Schleifkontakt (56) an der Betätigungseinrichtung
(49) angeordnet sind.
7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-Kontaktbahn (55) neben der Einschalt-Kontaktbahn (46) verläuft und der
Steuer-Schleifkontakt (56) neben dem Einschalt-Schleifkontakt (45) angeordnet ist.
8. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (d1) zwischen dem Einschalt-Schleifkontakt (45) und der Einschalt-Kontaktbahn
(46) kleiner ist, als ein Abstand (d2) des Steuer-Schleifkontakts (56) zu einem Wirkabschnitt
(67) der Steuer-Kontaktbahn (55), wenn die Betätigungseinrichtung (49) in Ausschaltstellung
steht, wobei Steuer-Schleifkontakt (56) auf dem Wirkabschnitt (67) der Steuer-Kontaktbahn
(55) das mindestens eine Steuersignal (66) erzeugt.
9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuer-Schleifkontakt (56) in der Ausschaltstellung der Betätigungseinrichtung
(49) in elektrischer Verbindung mit einem Ruheabschnitt (79) der Steuer-Kontaktbahn
(55) in Kontakt ist oder vor der Steuer-Kontaktbahn (55) steht, wobei bei einer elektrischen
Verbindung des Steuer-Schleifkontakts (56) mit dem Ruheabschnitt (79) der Steuer-Kontaktbahn
(55) kein wirksames Steuersignal (66) erzeugt wird.
10. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschalt-Kontaktbahn (46) und/oder die Steuer-Kontaktbahn (55) eine elektrisch
leitfähige Gleitlage (72-76) (68-71) aufweisen, auf der Einschalt-Schleifkontakt (45)
oder der Steuer-Schleifkontakt (56) entlang gleiten und die in Richtung eines Betätigungswegs
(S) der Betätigungseinrichtung (49) einen variablen elektrischen Widerstandswert (R)
aufweisen.
11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Gleitlage (68-71) zumindest an einem Abschnitt eine elektrisch leitfähige,
mit der Gleitlage (68-71) elektrisch verbunden Leitlage (72-76) angeordnet ist, die
in Richtung des Betätigungshubs einen im wesentlichen konstanten elektrischen Widerstand
(R) aufweist, so dass die Gleitlage (68-71) im Bereich des mindestens einen Abschnitts
einen im wesentlichen konstanten elektrischen Widerstand (R) aufweist.
12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ruheabschnitt (79) der Steuer-Kontaktbahn (55) die Leitlage (72-76) angeordnet
ist.
13. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschalt-Kontakt (36) und der Einschalt-Gegenkontakt (37) von den mindestens
zwei Steuerkontakten (58) galvanisch getrennt sind.
14. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Verzögerungsschaltung (42) für den Aktivierungseingang (23) aufweist, die
den Aktivierungseingang (23) bei einer Trennung des Einschalt-Kontakts (36) von dem
Einschalt-Gegenkontakt (37) für eine vorbestimmte Zeitspanne in einem aktivierten
Zustand hält.
15. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Baugruppe (20) eine Steuerungseinrichtung (29) und/oder
eine leistungselektronische Baugruppe (21) zur Ansteuerung eines elektrischen Antriebsmotors
(11) der Werkzeugmaschine (10), insbesondere eines elektronisch kommutierten Antriebsmotors
(11), umfasst.
16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (29) zur Ansteuerung der leistungselektronischen Baugruppe
(21) vorgesehen ist, und dass die leistungselektronische Baugruppe (21) den Antriebsmotor
(11) abschaltet, wenn die Steuerungseinrichtung (29) aufgrund der inaktiv geschalteten
Stromversorgungseinrichtung (24) keinen Versorgungsstrom (28) erhält.
17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die leistungselektronische Baugruppe (21) und die Stromversorgungseinrichtung (24)
parallel mit der Stromquelle (14) verbunden sind.
18. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektronik-Aktivierungseingang (23) an einem Spannungsregler (40) der Stromversorgungseinrichtung
(24) vorgesehen ist.
19. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (14) einen Akkumulator (15) und/oder einen insbesondere mit einem
Stromversorgungsnetz verbindbaren Spannungswandler (16) umfasst.
20. Elektrischer Schalter (13) für eine elektrische Werkzeugmaschine (10) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, mit einem durch eine Betätigungseinrichtung (49) relativ
zu einem Einschalt-Gegenkontakt (37) betätigbaren Einschalt-Kontakt (36) zum Ein-
und Ausschalten der Werkzeugmaschine (10), wobei der Schalter Anschlüsse zum Verbinden
des Einschalt-Kontakts (36) und des Einschalt-Gegenkontakts (37) mit einem Elektronik-Aktivierungseingang
(23) der Stromversorgungseinrichtung (24) aufweist, die zur Bereitstellung von Versorgungsstrom
(28) für mindestens eine elektrische Baugruppe (20) der Werkzeugmaschine (10) anhand
eines von einer Stromquelle (14) bereitgestellten Eingangsstromes (27) vorgesehen
ist, wobei die Stromversorgungseinrichtung (24) im mit der Stromquelle (14) verbundenen
Zustand keinen Versorgungsstrom (28) bereitstellt, wenn der Einschalt-Kontakt (36)
von dem Einschalt-Gegenkontakt (37) getrennt ist und den Aktivierungseingang (23)
auf inaktiv schaltet, und wobei die Stromversorgungseinrichtung (24) Versorgungsstrom
(28) bereitstellt, wenn der Einschalt-Kontakt (36) mit dem Einschalt-Gegenkontakt
(37) verbunden ist, und wobei der Einschalt-Kontakt (36) und der Einschalt-Gegenkontakt
(37) eine Einschalt-Kontaktbahn (46) und einen Einschalt-Schleifkontakt (45) umfassen,
die zum Aktivieren des Aktivierungseingangs (23) miteinander in elektrischen Kontakt
kommen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (13) mindestens zwei Steuerkontakte (58) aufweist, die bei Betätigen
der Betätigungseinrichtung (49) zur Vorgabe mindestens eines elektrischen Steuersignals
(66) für die mindestens eine elektrische Baugruppe (20) der Werkzeugmaschine in Kontakt
gelangen und/oder einen elektrischen Widerstandswert ändern, während der Einschalt-Schleifkontakt
(45) und die Einschalt-Kontaktbahn (46) bei einem Betätigungshub der Betätigungseinrichtung
(49) zum Aktivieren des Aktivierungseingangs (23) in elektrischem Kontakt bleiben,
und dass der Einschalt-Schleifkontakt (45) und die Einschalt-Kontaktbahn (46) derart
angeordnet sind, dass sie bei einer Einschalt-Betätigung der Betätigungseinrichtung
(49) in Kontakt miteinander gelangen, bevor die mindestens zwei Steuerkontakte (58)
das mindestens eine elektrische Steuersignal (66) generieren.
1. Electrical machine tool (10), in particular a hand tool, with an electrical switch
(13) which has a switch-on contact (36) for switching the machine tool (10) on and
off, actuable by an actuating device (49) relative to a control device (37), and with
a power supply unit (24) for providing supply current (28) for one or more electrical
modules (20) of the machine tool (10) with the aid of an input current (27) provided
by a power source (14), wherein the switch-on mating contact (37) and the switch-on
contact (36) are connected to an electronic activation input (23) of the power supply
unit (24), wherein the power supply unit (24) if connected to the power source (14)
provides no supply current (28) if the switch-on contact (36) is separated from the
switch-on mating contact (37) and switches the activation input (23) to inactive,
wherein the power supply unit (24) provides supply current (28) if the switch-on contact
(36) is connected to the switch-on mating contact (37) and switches the activation
input (23) to active, and wherein the switch-on contact (36) and the switch-on mating
contact (37) comprise a switch-on contact deck (46) and a switch-on sliding contact
(45) which make electrical contact with one another to activate the activation input
(23), characterised in that the switch (13) has at least two control contacts (58) which, on actuation of the
actuating device (49) for presetting at least one electrical control signal (66) for
the electrical module or modules (20) of the machine tool, make contact and/or change
an electrical resistance value, while the switch-on sliding contact (45) and the switch-on
contact deck (46) remain in electrical contact during an actuation stroke of the actuating
device (49) to activate the activation input (23), and that the switch-on sliding
contact (45) and the switch-on contact deck (46) are so arranged that, during switch-on
actuation of the actuating device (49), they make contact with one another before
the two or more control contacts (58) generate the one or more electrical control
signal(s) (66).
2. Machine tool according to claim 1, characterised in that a switch-on supply contact deck (47) runs alongside the switch-on contact deck or
decks (46), and that the switch-on sliding contact (45) electrically connects the
switch-on contact deck (46) with the switch-on supply contact deck (47) to activate
the activation input (23).
3. Machine tool according to claim 1 or 2, characterised in that the two or more control contacts (58) alter the electrical resistance value, substantially
in a linear manner.
4. Machine tool according to any of the preceding claims, characterised in that the two or more control contacts (58) comprise at least one control contact deck
(55) and one control sliding contact (56).
5. Machine tool according to claim 4, characterised in that a control supply contact deck (57) runs alongside the control contact deck (55),
and that the control sliding contact (56) electrically connects the control contact
deck (55) with the supply contact deck to generate the electrical control signal or
signals (66).
6. Machine tool according to claim 4 or 5, characterised in that the switch-on sliding contact (45) and the control sliding contact (56) are mounted
on the actuating device (49).
7. Machine tool according to any of claims 4 to 6, characterised in that the control contact deck (55) runs alongside the switch-on contact deck (46), and
the control sliding contact (56) is located adjacent to the switch-on sliding contact
(45).
8. Machine tool according to any of the preceding claims, characterised in that a distance (d1) between the switch-on sliding contact (45) and the switch-on contact
deck (46) is less than a distance (d2) between the control sliding contact (56) and
an effective section (67) of the control contact deck (55) when the actuating device
(49) is in the switch-off position, wherein the control sliding contact (56) generates
the control signal or signals (66) on the effective section (67) of the control contact
deck (55).
9. Machine tool according to any of claims 4 to 8 characterised in that, in the switch-off position of the actuating device (49), the control sliding contact
(56) is in contact and in electrical connection with a rest section (79) of the control
contact deck (55) or stands in front of the control contact deck (55), wherein no
effective control signal (66) is generated when the control sliding contact (56) is
in electrical connection with the rest section (79) of the control contact deck (55).
10. Machine tool according to any of the preceding claims, characterised in that the switch-on contact deck (46) and/or the control contact deck (55) have an electrically
conductive slide layer (72-76) (68-71), along which the switch-on sliding contact
(45) or the control sliding contact (56) slide, and which has a variable electrical
resistance value (R) in the direction of an actuation path (S) of the actuating device
(49).
11. Machine tool according to claim 10, characterised in that beneath the slide layer (68-71) there is provided on at least one section an electrically
conductive layer (72-76) which is electrically connected to the slide layer (68-71)
and has in the direction of the actuation movement a substantially constant resistance
value (R), so that the slide layer (68-71) has a substantially constant resistance
value (R) in the area of the section or sections.
12. Machine tool according to claim 11, characterised in that the conductive layer (72-76) is provided on the rest section (79) of the control
contact deck (55).
13. Machine tool according to any of the preceding claims, characterised in that the switch-on contact (36) and the switch-on mating contact (37) are galvanically
isolated by the two or more control contacts (58).
14. Machine tool according to any of the preceding claims, characterised in that it has a delay circuit (42) for the activation input (23) which, on separation of
the switch-on contact (36) from the switch-on mating contact (37), holds the activation
input (23) in an active state for a predetermined period of time.
15. Machine tool according to any of the preceding claims, characterised in that the one or more electrical modules (20) comprise(s) a control device (29) and/or
a power electronics module (21) to drive an electrical drive motor (11) of the machine
tool (10), in particular an electronic commutated drive motor (11).
16. Machine tool according to claim15, characterised in that the control device (29) is provided to drive the power electronics module (21), and
the power electronics module (21) switches off the drive motor (11) when the control
device (29) receives no supply current (28) due to the power supply unit (24) being
made inactive.
17. Machine tool according to claim 15 or 16, characterised in that the power electronics module (21) and the power supply unit (24) are connected in
parallel with the power source (14).
18. Machine tool according to any of the preceding claims, characterised in that the electronic activation input (23) is provided at a voltage regulator (40) of the
power supply unit (24).
19. Machine tool according to any of the preceding claims, characterised in that the power source (14) comprises a storage battery (15) and/or a voltage transformer
(16), in particular capable of connection to a power supply system.
20. Electrical switch (13) for an electrical machine tool (10) according to any of the
preceding claims, with a switch-on contact (36) for switching the machine tool (10)
on and off, actuable by an actuating device (49) relative to a switch-on mating contact
(37), wherein the switch has connections for connecting the switch-on contact (36)
and the switch-on mating contact (37) to an electronic activation input (23) of the
power supply unit (24), which exists to provide supply current (28) for one or more
electrical modules (20) of the machine tool (10) with the aid of an input current
(27) provided by a power source (14), wherein the power supply unit (24) if connected
to the power source (14) provides no supply current (28) if the switch-on contact
(36) is separated from the switch-on mating contact (37) and switches the activation
input (23) to inactive, and wherein the power supply unit (24) provides supply current
(28) if the switch-on contact (36) is connected to the switch-on mating contact (37),
and wherein the switch-on contact (36) and the switch-on mating contact (37) comprise
a switch-on contact deck (46) and a switch-on sliding contact (45) which make electrical
contact with one another to activate the activation input (23), characterised in that the switch (13) has at least two control contacts (58) which, to actuate the actuating
device (49) for presetting at least one electrical control signal (66) for the electrical
module or modules (20) of the machine tool, make contact and/or change an electrical
resistance value, while the switch-on sliding contact (45) and the switch-on contact
deck (46) remain in electrical contact during an actuation stroke of the actuating
device (49) to activate the activation input (23), and that the switch-on sliding
contact (45) and the switch-on contact deck (46) are so arranged that, during switch-on
actuation of the actuating device (49), they make contact with one another before
the two or more control contacts (58) generate the one or more electrical control
signal(s) (66).
1. Machine-outil électrique (10), en particulier machine-outil portative, avec un interrupteur
électrique (13) qui présente un contact de mise en marche (36) pouvant être actionné
par un dispositif de commande (49) par rapport à un contre-contact de mise en marche
(37) pour mettre la machine-outil (10) en marche et à l'arrêt, et avec un dispositif
d'alimentation électrique (24) pour fournir un courant d'alimentation (28) pour au
moins un sous-ensemble électrique (20) de la machine-outil (10) à l'aide d'un courant
d'entrée (27) délivré par une source de courant (14), le contre-contact de mise en
marche (37) et le contact de mise en marche (36) étant reliés à une entrée d'activation
électronique (23) du dispositif d'alimentation électrique (24), le dispositif d'alimentation
électrique (24) ne délivrant pas de courant d'alimentation (28) dans l'état relié
à la source de courant (14) quand le contact de mise en marche (36) est séparé du
contre-contact de mise en marche (37) et met l'entrée d'activation (23) sur inactif,
le dispositif d'alimentation électrique (24) délivrant du courant d'alimentation (28)
quand le contact de mise en marche (36) est relié au contre-contact de mise en marche
(37) et met l'entrée d'activation (23) sur actif, et le contact de mise en marche
(36) et le contre-contact de mise en marche (37) comprenant une piste de contact de
mise en marche (46) et un contact frottant de mise en marche (45) qui viennent en
contact électrique mutuel pour activer l'entrée d'activation (23), caractérisée en ce que le commutateur (13) présente au moins deux contacts de commande (58) qui, en cas
d'actionnement du dispositif d'actionnement (49), entrent en contact et/ou modifient
une valeur de résistance électrique pour imposer au moins un signal électrique de
commande (66) pour le sous-ensemble électrique (20) au nombre d'au moins un de la
machine-outil, tandis que le contact frottant de mise en marche (46) et la piste de
contact de mise en marche (46) restent en contact électrique lors d'une course d'actionnement
du dispositif d'actionnement (49) pour activer l'entrée d'activation (23), et en ce que le contact frottant de mise en marche (45) et la piste de contact de mise en marche
(46) sont disposés en sorte que, lors d'une action de mise en marche du dispositif
d'actionnement (49), ils entrent en contact l'un avec l'autre avant que les contacts
de commande (58) au nombre d'au moins deux génèrent le signal électrique de commande
(66) au nombre d'au moins un.
2. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'à côté de la piste de contact de mise en marche (46) au nombre d'au moins une s'étend
une piste de contact d'alimentation de mise en marche (47), et en ce que le contact frottant de mise en marche (45) relie électriquement la piste de contact
de mise en marche (46) à la piste de contact d'alimentation de mise en marche (47)
pour activer l'entrée d'activation (23).
3. Machine-outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les contacts de commande (58) au nombre d'au moins deux modifient de manière sensiblement
linéaire la valeur de résistance électrique.
4. Machine-outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les contacts de commande (58) au nombre d'au moins deux comprennent au moins une
piste de contact de commande (55) et un contact frottant de commande (56).
5. Machine-outil selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'à côté de la piste de contact de commande (55) s'étend une piste de contact d'alimentation
de commande (57) et en ce que le contact frottant de commande (56) relie électriquement la piste de contact de
commande (55) à la piste de contact d'alimentation pour produire le signal électrique
de commande (66) au nombre d'au moins un.
6. Machine-outil selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le contact frottant de mise en marche (45) et le contact frottant de commande (56)
sont placés sur le dispositif d'actionnement (49).
7. Machine-outil selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la piste de contact de commande (55) s'étend à côté de la piste de contact de mise
en marche (46) et le contact frottant de commande (56) est placé à côté du contact
frottant de mise en marche (45).
8. Machine-outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une distance (d1) entre le contact frottant de mise en marche (45) et la piste de
contact de mise en marche (46) est plus petite qu'une distance (d2) entre le contact
frottant de commande (56) et une section active (67) de la piste de contact de commande
(55) quand le dispositif d'actionnement (49) se trouve dans la position de mise à
l'arrêt, le contact frottant de commande (56) produisant le signal de commande (66)
au nombre d'au moins un sur la section active (67) de la piste de contact de commande
(55).
9. Machine-outil selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que, dans la position de mise à l'arrêt du dispositif d'actionnement (49), le contact
frottant de commande (56) se trouve en liaison électrique avec une section de repos
(79) de la piste de contact de commande (55) ou se trouve devant la piste de contact
de commande (55), aucun signal de commande actif (66) n'étant produit en cas de liaison
électrique entre le contact frottant de commande (56) avec la section de repos (79)
de la piste de contact de commande (55).
10. Machine-outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la piste de contact de mise en marche (46) et/ou la piste de contact de commande
(55) présente(nt) une couche de glissement conductrice électrique (72-76) (68-71)
le long de laquelle glisse le contact frottant de mise en marche (45) ou le contact
glissant de contact (56) et qui présente une valeur de résistance électrique (R) variable
dans la direction d'une course d'actionnement (S) du dispositif d'actionnement (49).
11. Machine-outil selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'au-dessous de la couche de glissement (68-71) est placée, au moins sur une section,
une couche conductrice électrique (72-76), reliée à la couche de glissement (68-71)
et qui présente une résistance électrique (R) sensiblement constante dans la direction
de la course d'actionnement, de sorte que la couche de glissement (68-71) présente
au niveau de la section, au nombre d'au moins une, une résistance électrique (R) sensiblement
constante.
12. Machine-outil selon la revendication 11, caractérisée en ce que la couche conductrice (72-76) est placée au niveau de la section de repos (79) de
la piste de contact de commande (55).
13. Machine-outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contact de mise en marche (36) et le contre-contact de mise en marche (37) sont
séparés galvaniquement des contacts de commande (58) au nombre d'au moins deux.
14. Machine-outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente un circuit de retard (42) pour l'entrée d'activation (23), qui maintient
l'entrée d'activation (23) dans un état actif pendant un temps prédéterminé en cas
de séparation du contact de mise en marche (36) par rapport au contre-contact de mise
en marche (37).
15. Machine-outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le sous-ensemble électrique (20) au nombre d'au moins un comprend un dispositif de
commande (29) et/ou un sous-ensemble électronique de puissance (21) pour commander
un moteur électrique d'entraînement (11) de la machine-outil (10), en particulier
un moteur d'entraînement (11) commutable électroniquement.
16. Machine-outil selon la revendication 15, caractérisée en ce que le dispositif de commande (29) est prévu pour commander le sous-ensemble électronique
de puissance (21), et en ce que le sous-ensemble électronique de puissance (21) arrête le moteur d'entraînement (11)
quand le dispositif de commande (29) ne reçoit pas de courant d'alimentation (28)
du fait que le dispositif d'alimentation électrique (24) est rendu inactif.
17. Machine-outil selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que le sous-ensemble électronique de puissance (21) et le dispositif d'alimentation électrique
(24) sont reliés en parallèle avec la source de courant (14).
18. Machine-outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'entrée d'activation électronique (23) est prévue sur un régulateur de tension (40)
du dispositif d'alimentation électrique (24).
19. Machine-outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la source de courant (14) comprend un accumulateur (15) et/ou un convertisseur de
tension (16) pouvant être relié en particulier à un réseau d'alimentation électrique.
20. Commutateur électrique (13) pour une machine-outil (10) selon l'une des revendications
précédentes, avec un contact de mise en marche (36) pouvant être actionné par un dispositif
de commande (49) par rapport à un contre-contact de mise en marche (37) pour mettre
la machine-outil (10) en marche et à l'arrêt, le commutateur présentant des branchements
pour relier le contact de mise en marche (36) et le contre-contact de mise en marche
(37) avec une entrée d'activation électronique (23) du dispositif d'alimentation électrique
(24) qui est prévu pour délivrer un courant d'alimentation (28) pour au moins un sous-ensemble
électrique (20) de la machine-outil (10) à l'aide d'un courant d'entrée (27) délivré
par une source de courant (14), le dispositif d'alimentation électrique (24) ne délivrant
pas de courant d'alimentation (28) dans l'état relié à la source de courant (14) quand
le contact de mise en marche (36) est séparé du contre-contact de mise en marche (37)
et met l'entrée d'activation (23) sur inactif, le dispositif d'alimentation électrique
(24) délivrant du courant d'alimentation (28) quand le contact de mise en marche (36)
est relié au contre-contact de mise en marche (37) et met l'entrée d'activation (23)
sur actif, et le contact de mise en marche (36) et le contre-contact de mise en marche
(37) comprenant une piste de contact de mise en marche (46) et un contact frottant
de mise en marche (45) qui viennent en contact électrique mutuel pour activer l'entrée
d'activation (23), caractérisé en ce que le commutateur (13) présente au moins deux contacts de commande (58) qui, en cas
d'actionnement du dispositif d'actionnement (49), entrent en contact et/ou modifient
une valeur de résistance électrique pour imposer au moins un signal électrique de
commande (66) pour le sous-ensemble électrique (20) au nombre d'au moins un de la
machine-outil, tandis que le contact frottant de mise en marche (46) et la piste de
contact de mise en marche (46) restent en contact électrique lors d'une course d'actionnement
du dispositif d'actionnement (49) pour activer l'entrée d'activation (23), et en ce que le contact frottant de mise en marche (45) et la piste de contact de mise en marche
(46) sont disposés en sorte que, lors d'une action de mise en marche du dispositif
d'actionnement (49), ils entrent en contact l'un avec l'autre avant que les contacts
de commande (58) au nombre d'au moins deux génèrent le signal électrique de commande
(66) au nombre d'au moins un.