專(zhuān)利名稱(chēng)：監(jiān)控裝置、電動(dòng)工具機(jī)、電源裝置及所屬運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電裝置或電動(dòng)工具機(jī)的監(jiān)控裝置，尤其用于蓄電池驅(qū)動(dòng)的手持式工具機(jī)的溫度監(jiān)控，并且涉及具有這種監(jiān)控裝置的電動(dòng)工具機(jī)及電源裝置以及用于電裝置的監(jiān)控裝置的運(yùn)行方法。
一方面，超過(guò)裝置規(guī)定的最大溫度時(shí)會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)工具機(jī)的損壞或用作電源的蓄電池的損壞，這尤其對(duì)相關(guān)的操作者在電動(dòng)工具機(jī)的強(qiáng)機(jī)械負(fù)荷時(shí)必需注意。
另一方面，當(dāng)蓄電池在很低溫度下放電時(shí)將使蓄電池的壽命顯著地降低。尤其電動(dòng)工具機(jī)在冷環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間放置后，在使用工具機(jī)前應(yīng)首先盡可能使蓄電池加熱到工作溫度。
開(kāi)關(guān)元件的與參數(shù)相關(guān)地控制可有選擇直接地或通過(guò)中間連接一個(gè)求值單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，該求值單元例如還考慮其它參數(shù)。
替換地或附加地，用于待檢測(cè)工作參數(shù)的傳感器也可控制一個(gè)顯示單元，它對(duì)使用者定量或定性地顯示所檢測(cè)的工作參數(shù)值，其中在本發(fā)明的范圍上該顯示單元可輸出一個(gè)聲音信號(hào)和/或光信號(hào)。
該顯示單元例如可由一個(gè)報(bào)警蜂鳴器組成，當(dāng)所檢測(cè)的工作參數(shù)超過(guò)或低于預(yù)定邊界值時(shí)它輸出一個(gè)聲音報(bào)警信號(hào)。
但也可以，該顯示單元由一個(gè)信號(hào)燈組成，當(dāng)所檢測(cè)的工作參數(shù)超過(guò)或低于預(yù)定邊界值時(shí)它將發(fā)光。
此外該顯示單元也可定量地顯示所檢測(cè)的工作參數(shù)值，其方式是使用一個(gè)刻度儀表或一個(gè)數(shù)字顯示單元。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中，所監(jiān)控的工作參數(shù)是電動(dòng)工具機(jī)的溫度或用作電源的蓄電池的溫度。但本發(fā)明在監(jiān)控的工作參數(shù)方面不局限于溫度。在本發(fā)明的范圍中還可檢測(cè)另外的工作參數(shù)，例如電流消耗、供電電壓或由電動(dòng)工具機(jī)吸取的電功率。
此外應(yīng)注意，傳感器可直接或間接地測(cè)量待監(jiān)控的工作參數(shù)。例如工作溫度可通過(guò)溫度計(jì)直接地檢測(cè)或通過(guò)一個(gè)與溫度相關(guān)的電阻的測(cè)量間接地檢測(cè)。
在本發(fā)明的一個(gè)變型中設(shè)有兩個(gè)傳感器，其中一個(gè)傳感器檢測(cè)電動(dòng)工具機(jī)的用電器的一個(gè)工作參數(shù)，而另一傳感器測(cè)量所屬電源裝置的一個(gè)工作參數(shù)。使用兩個(gè)傳感器是有利的，因?yàn)橐环矫骐妱?dòng)工具機(jī)中的用電器及另一方面電源裝置在負(fù)載情況下發(fā)熱的強(qiáng)度不同。因此最好一個(gè)傳感器測(cè)量電動(dòng)工具機(jī)中的電動(dòng)機(jī)的工作溫度，而另一傳感器檢測(cè)蓄電池的工作溫度。然后根據(jù)兩個(gè)工作溫度進(jìn)行對(duì)電動(dòng)工具機(jī)的關(guān)斷，其中對(duì)于兩個(gè)工作參數(shù)可確定不同的邊界值，這些邊界值一方面考慮電源裝置的熱負(fù)荷能力，另一方面考慮用電器的熱負(fù)荷能力。
此外也可使用多于兩個(gè)的傳感器，它們測(cè)量電動(dòng)工具機(jī)中的不同工作參數(shù)或設(shè)置于電動(dòng)工具機(jī)中的不同位置。
最好設(shè)有一個(gè)比較單元，它將由傳感器檢測(cè)的工作參數(shù)與一個(gè)預(yù)定最小值和/或一個(gè)預(yù)定最大值相比較，及相應(yīng)地控制開(kāi)關(guān)元件。
通常當(dāng)被監(jiān)控的工作參數(shù)超過(guò)預(yù)定最大值時(shí)執(zhí)行一次關(guān)斷，以便避免電動(dòng)工具機(jī)或所屬電源裝置的損壞。最好當(dāng)被監(jiān)控的工作參數(shù)小于預(yù)定最小值時(shí)電動(dòng)工具機(jī)也自動(dòng)地被關(guān)斷，因?yàn)楹芾涞男铍姵氐姆烹妼⒖s短蓄電池的壽命。
在上述具有多個(gè)傳感器的方案中對(duì)于每個(gè)傳感器可設(shè)置一個(gè)比較單元，以便對(duì)各個(gè)傳感器的輸出信號(hào)單獨(dú)地估值。例如可以這樣一個(gè)比較單元將電動(dòng)工具機(jī)的電動(dòng)機(jī)的工作溫度與一個(gè)預(yù)定最大值和/或一個(gè)預(yù)定最小值相比較，而另一個(gè)比較單元將所屬電源裝置的工作溫度與一個(gè)預(yù)定最小值和/或一個(gè)預(yù)定最大值相比較。在此情況下這兩個(gè)比較單元的最小值或最大值可不同，以便可以考慮電動(dòng)工具機(jī)及電源裝置不同的熱負(fù)荷能力。
電動(dòng)工具機(jī)本身的關(guān)斷是通過(guò)可控的開(kāi)關(guān)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它例如是一個(gè)繼電器，一個(gè)大功率晶體管，或一個(gè)雙金屬片開(kāi)關(guān)。
此外，本發(fā)明還涉及具有這種監(jiān)控裝置的電動(dòng)工具機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置也可使用在其它傳統(tǒng)的電動(dòng)工具機(jī)中及例如監(jiān)控其工作溫度。
但也可替換地，使根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置組合在一個(gè)電源裝置、如蓄電池組中及監(jiān)控它的工作溫度。
此外，本發(fā)明還涉及一個(gè)相應(yīng)的運(yùn)行方法，它已在上面被描述了。
另外應(yīng)指出，根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置的各個(gè)部件幾乎可任意地分布在電裝置及電源裝置(例如蓄電池組)中。因此可將開(kāi)關(guān)元件例如選擇地設(shè)置在電裝置或電源裝置中。類(lèi)似地，傳感器也可選擇地設(shè)置在電裝置或電源裝置中。最后也可以，求值單元可選擇地設(shè)置在電裝置或電源裝置中。在此情況下，在電裝置或電源裝置中可任意組合部件的布置。
此外，本發(fā)明并不局限于使根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置的各個(gè)部件(開(kāi)關(guān)元件，傳感器，比較單元或求值單元)分布地設(shè)置在兩個(gè)裝置中。
手持式工具機(jī)例如可用蓄電池組供給電流，其中附加地安裝了一個(gè)錐齒輪傳動(dòng)裝置附件。在此情況下可以將溫度傳感器設(shè)置在錐齒輪傳動(dòng)裝置附件中，而開(kāi)關(guān)元件組合在蓄電池組中。
在本發(fā)明的范圍中也可由三個(gè)、四個(gè)或多個(gè)單元配合作用，它們可單個(gè)或共同地體現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置，其中根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置的各個(gè)部件可任意地分布在各個(gè)單元中。
附圖為

圖1根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置的電路框圖，及圖2圖1中所示監(jiān)控裝置的運(yùn)行方法的流程圖。
這里電源通過(guò)一個(gè)蓄電池組10來(lái)實(shí)現(xiàn)，該蓄電池組通過(guò)一個(gè)可控開(kāi)關(guān)元件12與電動(dòng)機(jī)14相連接，后者驅(qū)動(dòng)手持式工具機(jī)。此外，該手持式工具機(jī)具有一個(gè)電子控制部分及一些操作部件，但為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)對(duì)它們不再描述。
為了測(cè)量電動(dòng)機(jī)14的工作溫度，該手持式工具機(jī)具有一個(gè)溫度傳感器16，它在輸出側(cè)發(fā)出一個(gè)相應(yīng)的溫度信號(hào)TMOTOR。
溫度傳感器16在輸出側(cè)與一個(gè)比較單元18相連接，該比較單元將電動(dòng)機(jī)14的當(dāng)前工作溫度與一個(gè)預(yù)定的最小值TMIN1及一個(gè)預(yù)定的最大值TMAX1相比較。當(dāng)?shù)陀谧钚≈礣MIN1并且當(dāng)超過(guò)最大值TMAX1時(shí)該比較單元18輸出一個(gè)邏輯高電平的控制信號(hào)，否則該比較單元18輸出邏輯低電平。
此外，該監(jiān)控裝置具有一個(gè)溫度傳感器20，它測(cè)量蓄電池組10的工作溫度及在輸出側(cè)發(fā)出一個(gè)相應(yīng)的溫度信號(hào)TAKKU。
該溫度信號(hào)TAKKU也輸送到一個(gè)比較單元22，該比較單元將測(cè)量的工作溫度與一個(gè)預(yù)定的最小值TMIN2及一個(gè)預(yù)定的最大值TMAX2相比較。當(dāng)?shù)陀谧钚≈礣MIN2并且當(dāng)超過(guò)最大值TMAX2時(shí)該比較單元22輸出一個(gè)邏輯高電平的控制信號(hào)，否則該比較單元22輸出邏輯低電平的控制信號(hào)。
這兩個(gè)比較單元18，22在輸出側(cè)與一個(gè)或門(mén)24相連接，后者控制開(kāi)關(guān)元件12的控制輸入端及由此對(duì)電動(dòng)機(jī)14進(jìn)行開(kāi)或關(guān)操作。
此外該或門(mén)24還與一個(gè)顯示單元26相連接，該顯示單元由一個(gè)信號(hào)燈組成。在離開(kāi)允許的溫度范圍時(shí)該顯示單元26的信號(hào)燈發(fā)光，由此使用者可識(shí)別，該自動(dòng)關(guān)斷不是基于故障，而是由于過(guò)熱或溫度過(guò)低引起的。
以下將參照?qǐng)D2上所示的流程圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方法。
其中在一個(gè)閉合的環(huán)中測(cè)量電動(dòng)機(jī)14的工作溫度TMOTOR及接著由比較單元18將其與預(yù)定最小值TMIN1相比較及與預(yù)定最大值TMAX1相比較。在離開(kāi)預(yù)定溫度范圍的情況下該比較單元18接著通過(guò)或門(mén)24這樣控制開(kāi)關(guān)元件12，即將電動(dòng)機(jī)14關(guān)斷。
否則將由溫度傳感器20測(cè)量蓄電池組10的工作溫度及由比較單元22與預(yù)定邊界值TMIN2及TMAX2相比較。在離開(kāi)允許溫度范圍的情況下該比較單元22接著同樣這樣控制開(kāi)關(guān)元件12，即將電動(dòng)機(jī)14關(guān)斷。
如果相反地，無(wú)論電動(dòng)機(jī)14的工作溫度還是蓄電池組10的工作溫度均在允許溫度范圍內(nèi)時(shí)，或門(mén)24的輸入端上總是低電平，則電動(dòng)機(jī)將開(kāi)通。
這里對(duì)于電動(dòng)機(jī)14及蓄電池組10的預(yù)定溫度邊界值TMIN1，TMAX1，TMIN2及TMAX2是不同的并考慮到相應(yīng)的熱負(fù)載能力。
權(quán)利要求
1.一種用于電動(dòng)裝置的監(jiān)控裝置，尤其是用于蓄電池驅(qū)動(dòng)的手持式工具機(jī)的溫度監(jiān)控，具有至少一個(gè)用于將用電器(14)與一個(gè)電源裝置(10)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)元件(12)，其特征在于設(shè)有第一傳感器(16)，用于檢測(cè)用電器(14)和/或電源裝置(10)的第一工作參數(shù)(TMOTOR)，其中第一傳感器(16)與開(kāi)關(guān)元件(12)的控制輸入端和/或與一個(gè)光和/或聲顯示單元(26)相連接，用于根據(jù)第一工作參數(shù)(TMOTOR)控制開(kāi)關(guān)過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)控裝置，其特征在于除第一傳感器(16)外還設(shè)有第二傳感器(20)，它用于檢測(cè)第二工作參數(shù)(TAKKU)，其中兩個(gè)傳感器(16，20)在輸出側(cè)與開(kāi)關(guān)元件(12)的控制輸入端相連接，以便根據(jù)第一工作參數(shù)(TMOTOR)及第二工作參數(shù)(TAKKU)控制開(kāi)關(guān)過(guò)程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和或2的監(jiān)控裝置，其特征在于至少一個(gè)傳感器(16，20)與一個(gè)比較單元(18，22)相連接，該比較單元將第一工作參數(shù)(TMOTOR)和/或第二工作參數(shù)(TAKKU)與一個(gè)預(yù)定最大值(TMAX1，TMAX2)和/或一個(gè)預(yù)定最小值(TMIN1，TMIN2)相比較，及根據(jù)該比較來(lái)控制開(kāi)關(guān)元件(12)。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的監(jiān)控裝置，其特征在于開(kāi)關(guān)元件(12)是一個(gè)繼電器，一個(gè)大功率晶體管，一個(gè)三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)或一個(gè)雙金屬片開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的監(jiān)控裝置，其特征在于被檢測(cè)的第一工作參數(shù)(TMOTOR)和/或第二工作參數(shù)(TAKKU)是所述用電器(14)的溫度和/或電源裝置(10)的溫度。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的監(jiān)控裝置，其特征在于用電器(14)是一個(gè)電動(dòng)機(jī)。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的監(jiān)控裝置，其特征在于電源裝置(10)具有一個(gè)蓄電池。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的監(jiān)控裝置，其特征在于第一傳感器(16)和/或第二傳感器(20)被設(shè)置在電裝置中或被設(shè)置在電源裝置中。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的監(jiān)控裝置，其特征在于開(kāi)關(guān)元件(12)被設(shè)置在電裝置中或被設(shè)置在電源裝置中。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中一項(xiàng)的監(jiān)控裝置，其特征在于比較單元(18，22)被設(shè)置在電裝置中或被設(shè)置在電源裝置中。
11.一種手持式電動(dòng)工具機(jī)，它具有根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的監(jiān)控裝置。
12.一種電源裝置，它具有根據(jù)權(quán)利要求1至10中至少一項(xiàng)的監(jiān)控裝置。
13.用于電裝置的監(jiān)控裝置的運(yùn)行方法，包括以下步驟檢測(cè)電裝置中用電器(14)和/或電裝置的電源裝置(10)的第一工作參數(shù)(TMOTOR)，將第一工作參數(shù)(TMOTOR)與一個(gè)預(yù)定最大值(TMAX1)和/或一個(gè)預(yù)定最小值(TMIN1)相比較，當(dāng)超過(guò)最大值(TMAX1)和/或小于最小值(TMIN1)時(shí)用光和/或聲顯示代表比較結(jié)果的信號(hào)和/或?qū)⒂秒娖?14)與電源裝置(10)斷開(kāi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的運(yùn)行方法，其特征在于當(dāng)所述最大值(TMAX1)又被低于或所述最小值(TMIN1)又被大于時(shí)，用電器(14)與電源裝置(10)重新接通。
15.根據(jù)權(quán)利要求13和/或14的運(yùn)行方法，其特征在于檢測(cè)用電器(14)的第一工作參數(shù)(TMOTOR)及電源裝置(10)的第二工作參數(shù)(TAKKU)，其中當(dāng)?shù)谝还ぷ鲄?shù)(TMOTOR)超過(guò)第一最大值(TMAX1)和/或第一工作參數(shù)(TMOTOR)小于第一最小值(TMIN1)時(shí)和/或第二工作參數(shù)(TAKKU)超過(guò)第二最大值(TMAX2)和/或第二工作參數(shù)(TAKKU)小于第二最小值(TMIN2)時(shí)，將用電器(14)與電源裝置(10)斷開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電動(dòng)工具機(jī)的監(jiān)控裝置，尤其用于蓄電池驅(qū)動(dòng)的機(jī)器中的溫度監(jiān)控，具有一個(gè)開(kāi)關(guān)元件(12)，用于將用電器(14)與電源裝置(10)斷開(kāi)。本發(fā)明提出設(shè)有第一傳感器(16)，用于檢測(cè)用電器(14)和/或電源裝置(10)的第一工作參數(shù)(T
文檔編號(hào)H02H7/085GK1449082SQ03107549
公開(kāi)日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2003年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月30日
發(fā)明者阿尼姆·菲比希, 漢斯-約阿希姆·鮑爾, 京特·洛爾, 斯特凡·勒普克, 賴(lài)納·格勞寧, 福爾克爾·博施 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司