多功能手動操作的工具機的切換裝置的製作方法
2023-08-08 17:15:11 1
專利名稱：多功能手動操作的工具機的切換裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及多功能手動操作的工具機中一種用於在更換工作模式時開/關或切換各個電氣系統功能的裝置，這通過使用者操作一個存在於工具機中的切換裝置實現。
這裡所指的多功能手動操作的工具機例如有圓鋸，搖臂磨床，鑽床或衝擊鑽床以及組合錘(Kombihaemmer)，它們可由鑽操作切換到鑿操作。上述設備組合在這裡是作為例子舉出的，然而這並不限制本發明的廣泛應用領域。
在組合錘中當選擇鑽操作時一個刀具與夾具頭一起旋轉或衝擊旋轉地被推進，而當選擇鑿操作時刀具，即鑿刀只作向前-返回，即擺動運動。相應刀具從一種工作模式到另一種工作模式的切換以熟知的方式通過旋轉一個裝在機殼上的切換鈕或藉助於一個至少可在兩個切換位置間移動的切換鍵實現。鑽錘通常屬於推動功率大的設備。為了在選擇鑽操作時避免由於例如在一個「鐵彈」出現時刀具被卡住產生的旋轉故障，在設備外殼上產生反作用力矩，通常這種工具機含有一個集成於工作電路中的、用於計算設備外殼相對旋轉角的電路。如果由於刀具卡死導致加大的反作用力矩產生的外殼旋轉角在幾毫秒的短時間內超過某個值，電機和刀夾具間的傳動支路被一個迅速動作的離合器切斷。例如WO 8806508 A3，DE 4344817 C2，EP 0666148 A2及DE 19641618 A1詳盡地說明了這種反作用力矩監測裝置。
如果使用者選擇另一種工作模式，例如鑿操作，則不存在出現旋轉故障的危險，因為刀具不再作旋轉運動。在鑿操作時各個電氣系統功能調整成與鑽操作時不同。尤其是沒有理由地關閉組合錘是不希望的，因為這樣就不必要地延緩了工作過程。對於某些應用情況和工序尤其如此，在這些情況下工具機的顫動旋轉運動是不可避免的，例如在混凝土結構的邊沿和稜上所謂的打尖時，用鑿操作打穿牆壁裂口時等等。換句話說，在選擇鑿操作時應關閉時間有關的旋轉角監測的電氣系統功能，必要時切斷驅動支路，並且/或者切換工具機的各個工作參數。
本發明的目的在於，給出一種用於多功能手動操作的工具機的裝置，在變更工作模式時，例如一個組合錘在從鑽操作更換為鑿操作時它送出信息到工具機的電氣部分，此信息保證了選擇規定的、與所選工作模式相匹配的電氣系統功能。
權利要求1所述的完成以上任務的解決方案和在其它有關權利要求中所述的優化補充和實施形式基於以下想法由使用者手動，通過機械鈕，滑動鍵及類似物進行的工作模式選擇被轉換為一個適當的路徑移動，並且此路徑移動藉助於由兩個相互可運動的元件組成的雙穩態開關變換為數字信息，藉助此信息選出相應所選工作模式的決定性的電氣系統功能。例如這可以如此實現在組合錘選擇鑿操作時，用於磁離合器的斷開判決的查詢程序被選除。另一種可能性在於，選擇鑿操作時實際的對磁離合器的切換信號被抑制。
下面藉助附圖中的一些實施例詳細說明本發明。附圖中
圖1本發明開/關或切換多功能手動操作的工具機，尤其是組合錘的裝置的第一種實施形式示意圖，圖2切換裝置的變形實施形式，圖3用於某些應用中，尤其在受限的裝配情況下有優點的本發明切換裝置的實施形式，圖4具有本發明特徵的切換裝置的一個相對圖1和圖2的實施方案，圖5用於可關閉地監視組合錘中分離離合器的斷開的子程序流程圖，它基於例如在刀具卡死的情況下加速度計求得的判決用加速度值。
相應元件或組件在所有圖中用相同標號表示。
圖1示出本發明關閉或切換裝置的第一個實施例。在一個電氣組合錘的外殼(圖中未示出)中裝有一個僅示意表示的切換鈕1，它可在兩個通常相互錯開180°的位置上以雙箭頭7所示方向定位，在組合錘的情況下可選擇工作模式「鑿操作」或工作模式「鑽操作」。在工具機背著觀察者的內側有一個最好單獨成形的偏心曲柄栓釘(Kurbelzapfen)2，一個按照連杆方式可來回移動的切換杆3可旋轉地被支撐在它上面，在選擇「鑽操作」時它處於拉出的直線導向裝置所表示的切換位置上。如果使用者相反選擇了工作方式「鑿操作」，切換杆以箭頭9方向向右移動，它以點劃線直線導向裝置表示。切換杆3在一個引導裝置(圖中未示出)中被導向，它可在工具機外殼內側上構成。切換杆3的遠離曲柄栓釘2的一端的正面固定一個切換磁鐵，尤其是永磁鐵4。切換磁鐵4與一個控制傳感器的開關，尤其是一個霍爾傳感器5一起工作，傳感器通過電路(圖中未示出)連接到工具機的控制和監測電路6。在圖示切換位置「鑽操作」中永磁鐵4處於離開霍爾傳感器5的位置上。與霍爾傳感器5相連的開關這時例如被關斷。如果旋轉鈕1被旋轉到「鑿操作」位置，則切換磁鐵4抵達霍爾傳感器5的作用範圍內，它由關(否)位置轉換到開(是)位置。在切換位置「鑽操作」上，也就是說在霍爾傳感器5的關位置，規定的傳動裝置工作參數被選擇，尤其是反作用力矩監測工作，這保證了一旦檢測到對使用者有危險的刀具卡死，一個(圖中未示出)磁離合器斷開傳動裝置和刀夾具間的傳動支路。相反若旋轉鈕1處於「鑿操作」位置，霍爾傳感器控制的開關例如被開通。在此情況下對反作用力矩監測的軟體-程序不工作，並且/或者實際的對磁離合器的切換信號被斷開。換句話說，在選擇「鑿」工作模式時，在工作過程中和下述情況下抑制對組合錘不希望的關斷，在鑿操作時由於工作螺紋和/或由於地基而存在工具機的顫動旋轉運動。
圖2示出推動杆3的來回移動的曲柄傳動裝置的另一個實施形式。此實施方案可根據工具機的空間關係選用，其中推動杆3經曲柄8被驅動。
在圖3所示本發明實施例中工具機內部的永磁鐵4直接固定在切換鈕1邊上。霍爾傳感器5通過從傳動和監測電路6引出的電纜連接而直接處在旋轉鈕1的附近。在「鑽操作」位置上永磁鐵4遠離霍爾傳感器5；反作用力矩監測工作。如果選「鑿操作」位置，在更改某些工作參數的規定值的同時使反作用力矩監測不工作。
圖4所示實施例中切換杆3至少在背著切換鈕1的那端有一個(部分)嚙合11，它與一個齒輪10嚙合，齒輪配置在工具機內側並且裝在旋轉鈕1的軸上。利用此用於切換裝置的傳動機械，保證了切換磁鐵4相對於霍爾傳感器5的安全可靠的運動和定位。
圖5舉例示出用於監測工作狀態的算法子程序流程圖，例如在組合錘情況下在選擇鑽工作模式時監測上面提到的，在刀具卡死時出現的有害反作用力矩，而在選擇鑿工作模式時用軟體中斷此子程序的執行。在所示流程圖的段S1中首先連續地或以非常短的時間間隔例如通過一個或多個安裝在設備外殼中的加速度傳感器測得的，電子預處理和數位化的實際值被準備好，其中包含反映瞬間作用在設備外殼上的加速的力的值。在段S2中開始工具機控制和監測算法中至少基於一個瞬時實際值的監測子程序。在段S3中檢查此瞬時實際值是否與前面檢查和處理過的實際值有意義的差別。如果有，在段S4中首先檢查工具機電機是否開動。如果是開動的，在段S5中例如有兩次積分被測加速度值之後檢查是否在幾毫秒時間間隔內由於此測得的加速度值會產生工具機外殼的一個旋轉角。如果會產生，接著在段S6中檢查設備使用者已選擇了「鑿工作模式」還是「鑽工作模式」。若工具機處於鑽工作模式下並且測得的加速度實際值相當高，則在段S7中斷開磁離合器，斷開從電機至刀夾具的傳動支路，這樣就不會出現由衝擊升高的反作用力矩導致的對設備使用者有危險的旋轉離心運動。
在上述本發明實施例中，可由控制元件，例如旋轉鈕1經推動杆3進行開或關的雙穩開關元件是一個可由永磁鐵4控制的霍爾傳感器開關5。然而下述情況也是可以的，而且它對於具有特別窄的空間的某些應用是有優點的用一個可由電磁射線控制的開關，例如一個光電開關來代替上述雙穩開關元件。在這種情況下，永磁鐵4被一個非常小的半導體光源代替，相對設置的光電接收和開關元件，切換裝置的控制是可移動的。此外如此改變圖3所示實施形式也是有好處的用一個固定安裝的光電元件代替霍爾傳感器開關5，並且以在旋轉鈕1內側上突起的小片或檔板為形式的遮蔽元件來代替永磁鐵4，它在選擇「鑿」工作模式時存在光源和光電接收元件間的光路阻擋，從而切斷髮送和接收之間的光路。
權利要求
1．多功能手動操作的工具機中用於在更換工作模式時通過使用者操作一個存在於工具機中的切換裝置來開/關或切換各個電氣系統功能的裝置，其特徵在於一個由兩個在操作時和在切換裝置作用下相互間可運動的元件組成的雙穩開關(4，5)，它在切換裝置的一個開關位置上開通工具機的各個電氣系統功能，而在另一個開關位置上關閉這些功能。
2．如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，雙穩開關是一個固定在工具機中的霍爾傳感器開關(5)，它可由一個在操作切換裝置時可接近或遠離的永磁鐵(4)切換。
3．如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，雙穩開關是一個電磁射線可控的開關，其控制元件在操作切換裝置時相對於開關的控制範圍可移動。
4．如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，雙穩開關是一個光電開關，其控制光源在操作切換裝置時相對於設置的光電接收和切換元可移動。
5．如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，雙穩開關是一個固定於工具機中的光電開關，並具有與切換裝置相連接的遮蔽元件，它在因操作切換裝置而處於一個開關位置時給出開關的光源和光電接收機間的光路，而在另一個開關位置時不給出這個光路。
6．如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，切換裝置具有一個可由使用者選擇工作模式的可切換控制元件(1)，它連接於一個機械運動組件(2，3；2，3，8；10，11，3)，在其上安裝著雙穩開關的可運動元件(4)。
7．如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，控制元件是一個安裝在工具機外殼中的移動鍵，它與帶有雙穩開關可運動元件的推動杆相連接。
8．如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，控制元件是一個安裝在工具機外殼中的旋轉鈕(1)，在其軸上安裝帶有雙穩開關的可運動元件(4)的偏心推動杆。
9．如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，控制元件是一個安裝在工具機外殼中，在外殼內側有曲柄栓釘(2)的旋轉鈕(1)，曲柄栓釘是控制推動杆的曲柄傳動裝置的一部分，在推動杆上安裝有雙穩開關的可運動元件。
10．如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，控制元件是一個安裝在工具機外殼中的旋轉鈕(1)，在外殼內側鈕的軸上有一個至少部分有齒的輪(10)，它與齒杆(3，11)咬合，在齒杆上安裝雙穩開關的可運動元件(4)。
11．如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，控制元件是一個安裝在工具機外殼中的旋轉鈕(1)，在外殼內側鈕的軸上有一個與旋轉鈕可旋轉的固定件，用以安裝雙穩開關的可運動元件(4)。
12．如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，手動操作工具機是一臺電組合錘，它可選用為鑽或鑿錘，並且在通過操作切換裝置從鑽工作模式切換為鑿工作模式時，至少一個在選擇鑽工作模式下開通的，卡死保護的系統功能被關閉。
全文摘要
本發明涉及多功能手動操作工具機,例如一臺電組合錘中用於在更換工作方式時,例如從「鑽」轉換為「鑿」時開/關或切換各個系統功能的裝置。按照本發明,一個機械傳動裝置與由使用者操作的切換裝置相連接,通過傳動裝置控制由兩個相互間可運動的元件構成的雙穩開關。在組合錘的情況下本發明保證了在選擇鑿工作模式時諸如反作用力矩監測這樣的某些規定的系統功能被中斷或切換。
文檔編號H01H36/00GK1287044SQ0012620
公開日2001年3月14日 申請日期2000年8月28日 優先權日1999年9月3日
發明者曼施茨·歐文, 海爾曼·比德 申請人:希爾蒂股份公司