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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrowerkzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Elektrowerkzeug.
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Derartige Elektrowerkzeuge und Verfahren zu deren Betrieb sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Ein Beispiel für ein solches Elektrowerkzeug zeigt die
DE 10 2015 217 053 A1 .
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Die
DE 101 56 218 A1 beschreibt ein Elektrowerkzeug mit einer Einrichtung zur Speicherung maschinenbezogener Daten und einer prozessorgesteuerten Einrichtung zur Erfassung von Belastungszuständen während des Betriebs des Elektrowerkzeugs. Unter anderem weist dieses Elektrowerkzeug verschiedene Mittel zur Erfassung von Belastungszuständen anhand von messbaren Betriebsgrößen des Elektrowerkzeugs auf.
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Aus der
DE 102 16 206 B4 ist eine Anordnung aus einem Elektrowerkzeug und einer mit einem Rechner verbundenen Vorrichtung bekannt, die maschinenbezogene Daten drahtlos von dem Rechner an das Elektrowerkzeug übermittelt.
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Annähernd sämtliche Ausführungsformen von Elektrowerkzeugen müssen mit ausreichend Kühlluft durchströmt werden, um eine Überhitzung des elektrischen Antriebsmotors und gegebenenfalls einer zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors dienenden elektronischen Steuereinrichtung zu vermeiden.
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Im Allgemeinen wird versucht, das Elektrowerkzeug mit entsprechenden Ventilatoren und daran angepassten Lüftungskanälen auszustatten, um dies sicherzustellen. Im Laufe der Zeit können sich solche Belüftungskanäle jedoch mit Staub oder ähnlichen Verschmutzungen zusetzen, was dazu führen kann, dass eine ausreichende Kühlung des Elektrowerkzeugs nicht mehr gewährleistet ist. Auch durch Handhabungsfehler seitens der Nutzer des Elektrowerkzeugs, beispielsweise indem Kühlschlitze mit der Hand oder anderen Körperteilen verschlossen werden, kann die Kühlwirkung verschlechtert werden. Eine solche mangelnde Belüftung kann zu Beschädigungen des Elektrowerkzeugs, insbesondere des elektrischen Antriebsmotors, führen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrowerkzeugs und eines entsprechendes Elektrowerkzeug zu schaffen, bei denen Beschädigungen des Elektrowerkzeugs aufgrund einer nicht ausreichenden Kühlung vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch das erfindungsgemäße Berechnen einer aufgrund eines momentanen Betriebs des Elektrowerkzeugs zu erwartenden Temperatur und den Vergleich derselben mit einer von einem Temperatursensor gemessenen, tatsächlichen Temperatur, können Erkenntnisse hinsichtlich einer wirksamen Kühlung des Elektrowerkzeugs, beispielsweise aufgrund der dasselbe durchströmenden Kühlluftmenge, gewonnen werden. Wenn die tatsächliche Temperatur deutlich über der berechneten Temperatur liegt, muss von einer Verschmutzung des Elektrowerkzeugs oder einer andersartigen Behinderung des Kühlluftstroms ausgegangen werden, so dass der Zustand des Elektrowerkzeugs bewertet werden kann und gegebenenfalls geeignete Maßnahmen ergriffen werden können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn aufgrund anderer Verbesserungen die Lebensdauer des Elektrowerkzeugs erhöht wird, so dass Verschmutzungen und dadurch hervorgerufene Störungen der Kühlung eine größere Rolle spielen als bei anderen Elektrowerkzeugen, insbesondere wenn sich diese aufgrund von sich über einen längeren Zeitraum ablagernden Staub ergeben.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit einer Differenz zwischen der zu erwartenden Temperatur und der tatsächlichen Temperatur eine Meldung für einen Nutzer des Elektrowerkzeugs ausgegeben wird. Dadurch kann einem Nutzer des Elektrowerkzeugs der möglicherweise problematische Zustand desselben übermittelt werden, so dass dieser geeignete Maßnahmen ergreifen kann, um diesen Zustand zu beenden.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine optische Meldung ausgegeben wird. Dies ermöglicht auf sehr einfache Weise eine Übermittlung des kritischen Zustands des Elektrowerkzeugs an dessen Nutzer.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine akustische Meldung ausgegeben wird. Auch auf diese Weise kann der Nutzer über den problematischen Zustand des Elektrowerkzeugs informiert werden.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass eine Meldung über eine drahtlose Schnittstelle an ein mobiles Endgerät ausgegeben wird. Ein solches mobiles Endgerät kann die Warnung dann auf unterschiedliche Art und Weise an den Nutzer weitergeben.
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Um jegliche mögliche Beschädigungen des Elektrowerkzeugs zu vermeiden, kann eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung außerdem darin bestehen, dass das Elektrowerkzeug in Abhängigkeit einer Differenz zwischen der zu erwartenden Temperatur und der tatsächlichen Temperatur abgeschaltet wird. Gegebenenfalls lässt sich dies auch durchführen, wenn seit einer an den Nutzer ausgegebenen Meldung eine gewisse Zeit vergangen ist, ohne dass sich an der Situation etwas geändert hat.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die zu erwartende Temperatur mittels eines Rechenmodells aus den Betriebsparametern und/oder Konstanten des elektrischen Antriebsmotors berechnet wird. Ein solches Rechenmodell stellt eine einfache Möglichkeit zur Berechnung der durch den Betrieb des Elektrowerkzeugs zu erwartenden Temperatur dar.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Betriebsparameter und/oder Konstanten des elektrischen Antriebsmotors eine Drehzahl, eine Stromstärke und/oder einen elektrischen Widerstand umfassen. Diese Betriebsparameter und/oder Konstanten des elektrischen Antriebsmotors gewährleisten eine sehr hohe Genauigkeit bei der Berechnung der zu erwartenden Temperatur.
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Ein Elektrowerkzeug, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, ist in Anspruch 9 angegeben.
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Mit diesem Elektrowerkzeug und dessen elektronischer Steuereinrichtung lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren sehr einfach ausführen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Elektrowerkzeugs kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung aufweist, auf der ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens gespeichert ist. Mittels eines solchen Computerprogramms lässt sich ein Rechenmodell durchführen, mit dem die aufgrund des momentanen Betriebs des Elektrowerkzeugs zu erwartende Temperatur sehr exakt berechnet werden kann.
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Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Die Figuren zeigen mehrere Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander. Selbstverständlich vermag der Fachmann diese jedoch auch losgelöst voneinander zu betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen zu kombinieren, ohne dass er hierfür erfinderisch tätig werden müsste.
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Es zeigt schematisch:
- 1 ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug, mit dem ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben desselben durchgeführt werden kann.
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1 zeigt ein Elektrowerkzeug 1, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Bohrmaschine ausgebildet ist. Bei dem Elektrowerkzeug 1 könnte es sich jedoch auch um einen Winkelschleifer, eine Säge, einen Schrauber, einen Sauger oder im Prinzip jedes andere Elektrowerkzeug handeln. Insbesondere kann das Elektrowerkzeug 1 ein tragbares, jedoch auch ein ortsfestes Elektrowerkzeug sein.
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Das Elektrowerkzeug 1 weist ein Gehäuse 1a und einen in demselben angeordneten elektrischen Antriebsmotor 2 auf, der in an sich bekannter Weise über eine Spindel 3 ein Werkzeug 4 antreibt. Der elektrische Antriebsmotor 2 könnte jedoch auch als Linearantrieb ausgeführt sein.
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Zur Kühlung des elektrischen Antriebsmotors 2 dient ein sehr schematisch angedeuteter Kühlkanal 5, durch den über Kühlschlitze 6 in das Gehäuse 1a des Elektrowerkzeugs 1 eintretende Kühlluft zu dem elektrischen Antriebsmotor 2 geführt wird.
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Dem elektrischen Antriebsmotor 2 ist ein Temperatursensor 7 zugeordnet, mit dem die tatsächliche Temperatur des elektrischen Antriebsmotors 2 gemessen werden kann. Bei einem Verfahren zum Betreiben des Elektrowerkzeugs 1 wird mit dem Temperatursensor 7 die tatsächliche Temperatur des elektrischen Antriebsmotors 2 beim Betrieb des Elektrowerkzeugs 1 gemessen. Des Weiteren wird bei dem Verfahren aus Betriebsparametern und/oder Konstanten des elektrischen Antriebsmotors 2 eine aufgrund eines momentanen Betriebs des Elektrowerkzeugs 1 zu erwartende Temperatur berechnet. Die zu erwartende Temperatur wird mit der von dem Temperatursensor 7 gemessenen Temperatur verglichen, um Rückschlüsse über den Zustand des Elektrowerkzeugs 1 zu gewinnen.
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Dieser Vergleich der von dem Temperatursensor 7 gemessenen tatsächlichen Temperatur mit der zu erwartenden Temperatur kann in einer elektrischen Steuereinrichtung 8 durchgeführt werden, die vorzugsweise mit dem Temperatursensor 7 in Wirkverbindung steht. Die Rückschlüsse über den Zustand des Elektrowerkzeugs 1 ergeben sich dabei aus einer Differenz zwischen der zu erwartenden Temperatur und der tatsächlichen Temperatur. Zum Beispiel kann auf diese Art und Weise festgestellt werden, ob die Kühlschlitze 6 und/oder der Kühlkanal 5 verschmutzt ist, so dass nicht mehr ausreichend Kühlluft zu dem elektrischen Antriebsmotor 2 gelangen kann.
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In Abhängigkeit dieser Differenz zwischen der zu erwartenden Temperatur und der tatsächlichen Temperatur kann eine Meldung für den Nutzer des Elektrowerkzeugs 1 ausgegeben werden. Bei der Meldung kann es sich beispielsweise um eine optische Meldung handeln, die über ein Anzeigeelement 9, das an dem Gehäuse 1a angeordnet, mit der elektronischen Steuereinrichtung 8 verbunden ist und beispielsweise in Form einer Warnlampe ausgebildet sein kann, erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Meldung als akustische Meldung auszugeben. Des Weiteren ist es möglich, die Meldung über eine nicht dargestellte drahtlose Schnittstelle an ein ebenfalls nicht dargestelltes mobiles Endgerät auszugeben. Des Weiteren kann auch vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit der Differenz zwischen der zu erwartenden Temperatur und der tatsächlichen Temperatur das Elektrowerkzeug 1 bzw. der elektrische Antriebsmotor 2 desselben, ausgeschaltet wird. Die Steuereinrichtung 8 kann so ausgeführt sein, dass sie dafür sorgen kann, dass die Meldung für den Nutzer des Elektrowerkzeugs 1 ausgegeben wird.
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Die zu erwartende Temperatur kann beispielsweise mittels eines Rechenmodells aus den Betriebsparametern und/oder Konstanten des elektrischen Antriebsmotors 2 berechnet werden. Als Betriebsparameter und/oder Konstanten des elektrischen Antriebsmotors 2 kommen eine Drehzahl, eine Stromstärke und/oder ein Widerstand sowie gegebenenfalls weitere, für den Fachmann naheliegende Betriebsparameter und/oder Konstanten des elektrischen Antriebsmotors 2 in Betracht. Beispielsweise kann aus dem von dem elektrischen Antriebsmotor 2 aufgenommenen Strom über der Zeit ein Integral gebildet werden, mit dem die zu erwartende Temperatur berechnet werden kann.
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Da die Zusammenhänge zwischen dem Widerstand, der von dem elektrischen Antriebsmotor 2 aufgenommenen Stromstärke und der Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors 2 dem Fachmann bekannt sind, wird auf entsprechende Berechnungsformeln bzw. -algorithmen hierin nicht näher eingegangen. Gegebenenfalls lassen sich die entsprechenden Zusammenhänge auch durch geeignete Versuche ermitteln. Dabei können die oben genannten Störfälle auch simuliert werden und es können auch geeignete Kennfelder erzeugt werden.
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Die elektrische Steuereinrichtung 8 kann eine nicht dargestellte Speichereinrichtung aufweisen, auf der ein Computerprogramm gespeichert ist, mit dem das beschriebene Verfahren zum Betreiben des Elektrowerkzeugs 1 durchgeführt werden kann. Gegebenenfalls kann die Speichereinrichtung auch bei bereits vorhandenen Elektrowerkzeugen 1 bzw. den elektrischen Steuereinrichtungen 8 derselben nachgerüstet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015217053 A1 [0002]
- DE 10156218 A1 [0003]
- DE 10216206 B4 [0004]