[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)的手持電動工具和起動安全程序

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 02102430.8
• 申請日: 2002-01-21
• 公開（公告）號: CN1367562A
• 公開（公告）日: 2002-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黑爾曼·彼得;沃頓·G·科斯托;雷納·米夏埃爾
• 申請（專利權(quán)）人: 希爾蒂股份公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;B25F5/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 孫征

本發(fā)明涉及起動安全程序和相關(guān)的旋轉(zhuǎn)的手持電動工具，尤其鉆孔機、沖擊鉆機或組合式鑿巖機。

大型和大功率旋轉(zhuǎn)的手持電動工具，由于在手持電動工具中儲存的動能，在工具突然卡阻時由于外殼旋轉(zhuǎn)使得使用者有受傷的危險。在起動卡阻時，亦即在接通的時刻便已存在工具卡阻，由于外殼從靜止位置突然偏轉(zhuǎn)，傷害的危險性特別大。

通常由于卡阻造成旋轉(zhuǎn)引起的突然的高旋轉(zhuǎn)脈沖，借助摩擦離合器或安全離合器與卡阻的工具分離或限制相關(guān)的扭矩。但是這種分離往往進行得滯后，以致通過已經(jīng)傳遞給手持電動工具外殼上的轉(zhuǎn)動能量以及不可謂不大的剩余扭矩，不再能防止外殼偏轉(zhuǎn)。

由DE?3128410?A1已知通過控制手持電動工具的手柄來測量作用在外殼上的扭矩。通過正比于扭矩的信號的模擬積分(dieanaloge?integration)，在超過極限值時為了避免工具卡阻、卡死和扼住，起動一安全裝置。缺點是為增大在手柄上的對抗力所需要的手持電動工具的操縱要通過使用者來進行。

由EP?666148?B1已知避免手持電動工具大轉(zhuǎn)角的方法和設(shè)備，它借助于微控制器根據(jù)當前的外殼角加速度預先計算未來時刻可望產(chǎn)生的外殼轉(zhuǎn)角，并在超過極限值時起動用于避免這種超越的安全裝置。但是，尤其在利用限制電流的電網(wǎng)時，這種電網(wǎng)只緩慢地增加電動機的轉(zhuǎn)子加速度，在起動卡阻的情況下仍然可能偶然導致外殼的這種小的角加速度，使預先計算的外殼轉(zhuǎn)角并未超過極限值并因而沒有起動安全裝置。

這種弱的電網(wǎng)尤其出現(xiàn)在下列情況下：存在的是普通的弱的電網(wǎng)；小的導線截面限制電流；使用長的加長線路；在功率路徑內(nèi)存在分離變壓器或功率小的發(fā)電機向機具饋電。在本發(fā)明中關(guān)注的大功率手持電動工具的起動電流，在電網(wǎng)具有230V/110V時數(shù)量級約為30A/60A。

本發(fā)明的目的在于為避免上述缺點，進一步發(fā)展微處理機控制的安全程序，以保證尤其即使利用弱的電網(wǎng)也能可靠識別起動卡阻，本發(fā)明的目的還在于相關(guān)的手持電動工具。

此目的主要通過獨立權(quán)利要求的特征達到。由從屬 說明有利的進一步發(fā)展。

本發(fā)明從一種旋轉(zhuǎn)的手持電動工具出發(fā)，它有一臺電動機和一個在超過有利地在時間上提前算出的外殼轉(zhuǎn)動的極限值時通過微控制器操縱的安全裝置，它用于切斷工具與電動機之間扭矩的傳遞。

在具有一個作為程序儲存的由微控制器控制的起動安全程序的手持電動工具中，重要之點是，對于緊接著接通過程的第一個短的時間段T₀，電動機供以全部有效電壓。通過在時間段T₀內(nèi)進行的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的測量，由微控制器計算轉(zhuǎn)子的角加速度。由此，依據(jù)電網(wǎng)內(nèi)阻，計算出由于預先計算的外殼轉(zhuǎn)角α超過而用于起動安全裝置的極限值α_G和/或停機時刻t_A的結(jié)果。起動安全程序參數(shù)的這種適應(yīng)性匹配，通過一個對微控制器而言至少在支持點(Stuetzstelle)可讀的取決于時間段T₀內(nèi)電動機轉(zhuǎn)子起動特性的圖進行。

有利地在時間段T₀內(nèi)連接一個可能的降低有效電壓的相位截止控制器，因此電動機按起動特性確定地與電網(wǎng)連接。

此外，有利的是在起動卡阻的情況下手持電動工具有一種通過在短的時間段T₀內(nèi)測得的起動特性有可能導致只有小的外殼轉(zhuǎn)動，例如＜60°的特性。

此外，有利地，在起動卡阻時有利地預先計算外殼轉(zhuǎn)動的安全程序的可靠起動，即使由于電網(wǎng)按規(guī)范規(guī)定地限制電壓也是可行的，因為此起動安全程序設(shè)計為有適應(yīng)性的。

基于不同的電源電壓針對具體國家的調(diào)整，由于采用了這種適應(yīng)性安全程序所以是不需要的。

此起動安全程序有利地移植到現(xiàn)已存在的預先計算轉(zhuǎn)動的安全程序內(nèi)，無需超越極限值改變參數(shù)。因此，起動安全程序可在時間上提前地，或更多地領(lǐng)先地平行于現(xiàn)存的不改變的安全程序由微控制器作為計算程序運算。

具有微處理機控制的安全程序的旋轉(zhuǎn)式手持電動工具與用于確定轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速的裝置連接，以及微控制器通過一個至少在時間的中央起作用的實際有效的電阻與用于將電動機接通電網(wǎng)上的裝置相連接，此電阻有利地為零或無窮大。

有利地，由微控制器控制的電阻與一個現(xiàn)有的降低用于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實際有效電壓的相位截止控制器連接，例如是相位截止控制器的一部分，而更有利地電連接。

取決于實際轉(zhuǎn)速(Ist-Drehzahl)的調(diào)節(jié)有利地在與加速到額定轉(zhuǎn)速的時間相比短得多的起動時間內(nèi)全程控制。

下面借助于表示本方法工作原理的圖進一步說明本發(fā)明。