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Die Erfindung betrifft ein akkubetriebenes Gerät mit einem Akku und mit einer von dem Akku über eine elektromechanische Schnittstelle mit Energie versorgten, wechselbaren Antriebseinheit nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
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Stand der Technik
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Die Energieversorgung eines akkubetriebenen Geräts erfolgt entweder über einen fest integrierten Akku oder über einen Wechselakku bzw. Wechselakkupack, der mittels einer ersten elektromechanischen Schnittstelle mit dem akkubetriebenen Gerät verbunden werden kann. Wechselakkupacks weisen typischerweise ein Gehäuse auf, das über eine elektromechanische Schnittstelle kraft- und/oder formschlüssig lösbar mit dem Elektrowerkzeug oder dem Ladegerät verbindbar ist. Des Weiteren umfasst der Wechselakku bzw. Wechselakkupack zumindest eine Akkuzelle und eine elektrische Schnittstelle, über die die zumindest eine Akkuzelle mit dem Elektrowerkzeug oder dem Ladegerät elektrisch verbindbar ist. Oftmals verfügen akkubetriebene Geräte auch über eine weitere elektromechanische Schnittstelle für eine wechselbare Antriebseinheit, die ihrerseits die benötigte Energie von dem Akku des akkubetriebenen Geräts bezieht. Über die weitere, elektromechanische Schnittstelle erfolgt eine kraft- und/oder formschlüssig lösbare Verbindung der wechselbaren Antriebseinheit mit dem akkubetriebenen Gerät. Da die Ausgestaltung der ersten, für den Wechselakku bzw. Wechselakkupack vorgesehenen elektromechanischen Schnittstelle von untergeordneter Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist, soll hierauf nicht weiter im Detail eingegangen werden. Dem Fachmann sind derartige Schnittstellen zur Anbindung von Wechselakkus bzw. Wechselakkupacks hinlänglich bekannt. Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung daher von einer elektromechanischen Schnittstelle des akkubetriebenen Geräts gesprochen wird, dann soll sich diese stets auf die wechselbare Antriebseinheit beziehen.
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Aus der
US 2013/0335900 A1 ist ein Ladegerät für einen Saugroboter bekannt, das gleichzeitig zum Aufladen eines in einem Handstaubsauger integrierten Akkus geeignet ist. Dazu kann der Handstaubsauger sehr einfach mit der Spitze seiner Saugdüse, an der sich entsprechende Ladekontakte befinden, in einen Ladeschacht des Ladegeräts gesteckt werden. Eine vergleichbare Vorrichtung ist auch aus der
CN 106923745 A bekannt.
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Viele Staubsauger verfügen zudem über die Möglichkeit, eine Saugdüse mit einer elektromotorisch angetriebenen Rotationsbürste über eine elektromechanische Schnittstelle mit dem Staubsauger zu verbinden. Dazu ist die elektromechanische Schnittstelle in der Regel derart am Staubsauger vorgesehen, dass sie die erforderliche Energie entweder direkt an eine entsprechende Gegenschnittstelle der Saugdüse oder über ein Teleskoprohr, das an seinen beiden Enden entsprechende elektromechanische Schnittstellen aufweist, überträgt.
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Bekannt sind zudem akkubetriebene Elektrowerkzeugmaschinen, an die über eine elektromechanische Schnittstelle eine elektromotorisch angetriebene Zubehörvorrichtung anbringbar ist. In der
DE 10 2017 201 567 A1 ist beispielsweise ein Bohrhammer beschrieben, der über einen Wechselakkupack mit Energie versorgt wird und an den über eine elektromechanische Schnittstelle eine elektrisch angetriebene Zubehörvorrichtung in Form einer Absaugvorrichtung für Bohrklein, Bohrstaub oder dergleichen anbringbar ist. Die Absaugvorrichtung verfügt über einen integrierten Elektromotor, der von dem Wechselakkupack des Bohrhammers mit Energie versorgt wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache, kostengünstige und praktische Möglichkeit zum Aufladen eines Akkus eines akkubetriebenen Geräts mit einer bereits vorhandenen, elektromechanischen Schnittstelle für eine wechselbare Antriebseinheit zur Verfügung zu stellen.
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Vorteile der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Akku über die elektromechanische Schnittstelle des akkubetriebenen Geräts, die normalerweise für die Energieversorgung der wechselbaren Antriebseinheit vorgesehen ist, aufladbar ist. Da die elektromechanische Schnittstelle für die wechselbare Antriebseinheit somit eine Doppelfunktion übernimmt, ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, weitere Schnittstellen, Kontakte und Verbindungen, die explizit zum Aufladen des Akkus benötigt werden, einzusparen. Auch im Falle eines Wechselakkus bzw. Wechselakkupacks bietet die Erfindung den Vorteil, dass dieser nun direkt im Gerät aufgeladen werden kann und nicht extra für den Ladevorgang abgenommen und in ein entsprechendes Ladegerät gesteckt werden muss. Auf diese Weise kann einerseits ein schnelles und bequemes Aufladen des Wechselakkus ermöglicht werden und andererseits die durch Wechselakkus gewonnene Flexibilität (schnelles Wechseln eines vollen gegen einen leeren Wechselakku, um den Arbeitsvorgang nahtlos weiterführen zu können) erhalten bleiben. Im Folgenden sollen die Begriffe Akku, Wechselakku und Wechselakkupack als Synonym im Sinne der Erfindung verstanden werden.
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Als akkubetriebenes Gerät soll im Kontext der Erfindung jedes Gerät verstanden werden, an dem über eine elektromechanische Schnittstelle eine wechselbare Antriebseinheit betreibbar ist. Ein Beispiel für akkubetriebene Geräte sind Elektrowerkzeuge zur Bearbeitung von Werkstücken mittels eines elektrisch angetriebenen Einsatzwerkzeugs. Dabei kann das Elektrowerkzeug sowohl als Elektrohandwerkzeug als auch als stationäre Elektrowerkzeugmaschine ausgebildet sein. Typische Elektrowerkzeuge sind in diesem Zusammenhang Hand- oder Standbohrmaschinen, Schrauber, Schlagbohrmaschinen, Hobel, Winkelschleifer, Schwingschleifer, Poliermaschinen oder dergleichen. Als akkubetriebene Geräte kommen aber auch Gartengeräte wie Rasenmäher, Rasentrimmer, Astsägen oder dergleichen in Frage. Weiterhin ist die Erfindung für akkubetriebene Haushaltgeräte, wie Staubsauger, Mixer, etc. nutzbar.
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Die Akkuspannung eines Akkus ist in der Regel ein Vielfaches der Spannung einer einzelnen Akkuzelle und ergibt sich aus der Verschaltung (parallel oder seriell) der einzelnen Akkuzellen. Eine Akkuzelle ist typischerweise als eine galvanische Zelle ausgebildet, die einen Aufbau aufweist, bei dem ein Zellpol an einem Ende und ein weiterer Zellpol an einem gegenüberliegenden Ende zu liegen kommt. Insbesondere weist die Akkuzelle an einem Ende einen positiven Zellpol und an einem gegenüberliegenden Ende einen negativen Zellpol auf. Bevorzugt sind die Akkuzellen als lithiumbasierte Akkuzellen, z.B. Li-Ion, Li-Po, Li-Metall oder dergleichen, ausgebildet. Die Erfindung ist aber für akkubetriebene Geräte mit Ni-Cd-, Ni-MH-Zellen oder andere geeignete Zellenarten anwendbar. Bei gängigen Li-lon-Akkuzellen mit einer Zellspannung von 3,6 V ergeben sich beispielhafte Akkuspannungen von 3,6 V, 7,2 V, 10, 8 V, 14,4 V, 18 V, 36 V etc. Bevorzugt ist die Akkuzelle als zumindest im Wesentlichen zylinderförmige Rundzelle ausgebildet, wobei die Zellpole an Enden der Zylinderform angeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch nicht von der Art und Bauform der verwendeten Akkuzellen abhängig, sondern kann auf beliebige Akkus und Akkuzellen angewendet werden.
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Insbesondere Akkus mit Li-Ion-Zellen werden in der Regel nach einem sogenannten CCCV-Verfahren (Constant Current Constant Voltage) aufgeladen. Dabei generiert eine Ladeelektronik des Ladegeräts einen konstanten Ladestrom durch den Akku (Constant Current - CC), so dass die Akkuspannung steigt. Sobald die maximale Akkuspannung erreicht ist, wird diese von der Ladeelektronik konstant gehalten (Constant Voltage - CV) und der Ladestrom reduziert. Ist ein vordefinierter Minimalwert des Ladestroms erreicht, beendet die Ladeelektronik den Ladevorgang und die Akkuzellen sind vollgeladen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektromechanische Schnittstelle zumindest zwei elektrische Kontakte oder eine Spule zur Energieversorgung der wechselbaren Antriebseinheit aufweist. Dabei ist ein erster Kontakt der elektromechanischen Schnittstelle bzw. der Spule mit einem Drain- bzw. Collector-Anschluss eines ersten Halbleiterschalters und ein zweiter Kontakt der elektromechanischen Schnittstelle bzw. Spule mit einem Source- bzw. Emitter-Anschluss des ersten Halbleiterschalters verbunden. Als Halbleiterschalter kommen insbesondere MOSFET, Bipolar-Transistoren, IGBT oder dergleichen in Frage. Im Falle einer Spule statt der elektrischen Kontakte findet die Energieübertragung über die elektromechanische Schnittstelle induktiv statt. Es sei angemerkt, dass die mechanische Ausgestaltung der elektromechanischen Schnittstelle zur kraft- und/oder formschlüssig lösbare Verbindung der wechselbaren Antriebseinheit nicht Gegenstand dieser Erfindung sein soll. Ein Fachmann wird je nach Antriebseinheit eine geeignete Ausführungsform für die mechanische Verbindung wählen. So kann diese z.B. für eine Staubsaugerdüse völlig andersartig ausfallen, als für die Staubabsaugung eines Bohrhammers. Bedeutend für die Erfindung sind vielmehr die elektrischen Kontakte bzw. die Spule sowie die sie ansteuernden Bauelemente. Unter einer „lösbaren Verbindung“ soll eine werkzeuglos - also von Hand - lösbare und herstellbare Verbindung verstanden werden.
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Mittels einer Steuereinheit kann ein Spannungsabfall über den ersten Halbleiterschalter bzw. die Spule sensiert werden. In Abhängigkeit von dem Spannungsabfall erkennt die Steuereinheit, ob die wechselbare Antriebseinheit oder ein Ladegerät mit der elektromechanischen Schnittstelle verbunden ist. Mit besonderem Vorteil kann die elektromechanische Schnittstelle so sehr simpel gehalten werden. Eine besondere Anpassung der elektromechanischen Schnittstelle an die Lade- bzw. Doppelfunktion ist nicht nötig, da diese durch die Steuereinheit realisiert wird. Weist die elektromechanische Schnittstelle noch weitere elektrische Kontakte beispielsweise zur Sensierung von Betriebszuständen der wechselbaren Antriebseinheit auf, so können alternativ oder ergänzend auch diese weiteren elektrischen Kontakte von der Steuereinheit zur Sensierung eines angeschlossenen Ladegeräts benutzt werden.
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Der erste Halbleiterschalter ist bevorzugt Teil einer Leistungsendstufe mit zumindest einem zweiten Halbleiterschalter. Somit kann die Steuereinheit die wechselbare Antriebseinheit über ein pulsweitenmoduliertes Signal für unterschiedliche Leistungsstufen ansteuern. Im Falle eines Elektromotors lassen sich auf diese Weise unterschiedliche Drehzahlen realisieren.
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In Reihe zu der Leistungsendstufe ist ein weiterer Halbleiterschalter geschaltet, wobei die Steuereinheit die zumindest zwei Halbleiterschalter der Leistungsendstufe und den weiteren Halbleiterschalter derart ansteuert, dass bei Anschluss der wechselbaren Antriebseinheit an die elektromechanische Schnittstelle eine Energieversorgung der wechselbaren Antriebseinheit mittels des Akkus erfolgt und dass bei Anschluss des Ladegeräts an die elektromechanische Schnittstelle ein Aufladen des Akkus erfolgt.
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Das akkubetriebene Gerät kann als ein Akkustaubsauger ausgebildet sein, wobei die wechselbare Antriebseinheit eine motorisch angetriebene Absaugdüse ist. In einer alternativen Ausgestaltung kann das akkubetriebene Gerät aber auch ein Elektrohandwerkzeug mit einer als motorisch angetriebene Absaugvorrichtung ausgestalteten, wechselbaren Antriebseinheit sein. Ebenso kommen aber auch weitere akkubetriebene Geräte mit entsprechenden wechselbaren Antriebseinheiten, wie z.B. Gartengeräte und Küchenmaschinen in Frage. Auch für Messgeräte, die beispielsweise über einen wechselbaren, motorisch angetriebenen Drehfuß in Position gebracht werden können, ist die Erfindung anwendbar.
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Ausführungsbeispiele
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 bis 3 beispielhaft erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche Bestandteile mit einer gleichen Funktionsweise hindeuten.
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Es zeigen
- 1a: ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung auf Grundlage eines Akkustaubsaugers mit einer als motorisch angetriebene Absaugdüse ausgebildeten, wechselbaren Antriebseinheit in einer perspektivischen Ansicht,
- 1b: der Akkustaubsauger aus 1a in einer zweiten perspektivischen Ansicht ohne wechselbare Antriebseinheit,
- 1c: der Akkustaubsauger aus 1a bzw. 1b in einer weiteren perspektivischen Ansicht beim Ladevorgang in einem Ladegerät,
- 2a: ein Blockschaltbild einer Schaltung des akkubetriebenen Geräts zur Ansteuerung einer als Elektromotor ausgebildeten, wechselbaren Antriebseinheit über eine elektromechanische Schnittstelle des akkubetriebenen Geräts,
- 2b: ein Blockschaltbild der erfindungsgemäß angesteuerten Schaltung des akkubetriebenen Geräts zum Aufladen eines Akkus über die elektromechanische Schnittstelle des akkubetriebenen Geräts,
- 3a: ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung auf Grundlage eines Bohrhammers mit einer als motorisch angetriebene Absaugvorrichtung ausgebildeten, wechselbaren Antriebseinheit in einer ersten perspektivischen Ansicht und
- 3b: der Bohrhammer aus 3a in einer zweiten perspektivischen Ansicht ohne wechselbare Antriebseinheit.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1a ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung auf Grundlage eines als Akkustaubsauger 12 ausgebildeten, akkubetriebenen Geräts 10 gezeigt, das mit einer wechselbaren Antriebseinheit 14 in Form einer motorisch angetriebenen Absaugdüse 16 verbunden ist. Die Verbindung zwischen Akkustaubsauger 12 und Absaugdüse 16 erfolgt über ein Teleskoprohr 18. Das Teleskoprohr 18 weist an seinen beiden Enden Arretiervorrichtungen 20 zur lösbaren Verbindung mit einer elektromechanischen Schnittstelle 22 (vgl. 1b) des Akkustaubsaugers 12 und einer entsprechenden Gegenschnittstelle (nicht gezeigt) der Antriebseinheit 14 auf. So kann ein Bediener mit einem einfachen Fingerdruck die Arretiervorrichtung 20 bedienen, um die Verbindung herzustellen oder zu lösen. Damit dient das Teleskoprohr 18 quasi als elektromechanische Verlängerung zwischen der elektromechanischen Schnittstelle 22 des Akkustaubsaugers 12 und der Gegenschnittstelle der Antriebseinheit 14. Ebenso kann die Antriebseinheit 14 mit ihrer Gegenschnittstelle auch direkt ohne Teleskoprohr mit der elektromechanischen Schnittstelle 22 des Akkustaubsaugers 12 lösbar über eine entsprechende Arretiervorrichtung verbunden werden.
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Zur Energieversorgung des Akkustaubsaugers 12 dient ein als Wechselakkupack 26 ausgebildeter Akku 24, der über eine weitere elektromechanische Schnittstelle 27 mit dem Akkustaubsauger 12 lösbar verbunden ist. Auf die mechanische Ausgestaltung der weiteren elektromechanischen Schnittstelle 27 soll hier nicht weiter eingegangen werden, da diese für die vorliegende Erfindung unbedeutend ist.
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Die weitere elektromechanische Schnittstelle 27 muss jedoch, wie auch die elektromechanische Schnittstelle 22, derart ausgelegt sein, dass sie einen bidirektionalen Energiefluss zulässt, so dass einerseits elektrische Energie vom Wechselakkupack 26 in den Akkustaubsauger 12 zu dessen Betrieb und andererseits elektrische Energie vom Akkustaubsauger 12 in den Wechselakkupack 26 zu dessen Aufladung fließen kann.
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1b zeigt den Akkustaubsauger 12 in einer weiteren perspektivischen Ansicht ohne die wechselbare Antriebseinheit 14. Diese kann, wie bereits erwähnt, sehr einfach von einem Bediener durch händische Betätigung der Arretiervorrichtung 20 abgenommen und wieder befestigt werden. An einem Rohrfortsatzes 28 des Akkustaubsaugers 12, der selbst auch direkt als Absaugdüse verwendet werden kann, befindet sich die elektromechanische Schnittstelle 22 zur lösbaren Verbindung mit dem Teleskoprohr 18, der motorisch angetriebenen Absaugdüse 16 oder anderem Absaugzubehör. Die motorisch angetriebene Absaugdüse weist ihrerseits eine Rotationsbürste (nicht gezeigt) auf, die durch einen in der Absaugdüse angeordneten Elektromotor (ebenfalls nicht gezeigt) in eine Drehbewegung versetzt wird. Dazu wird der Elektromotor der Absaugdüse 16 über die elektromechanische Schnittstelle 22 des Akkustaubsaugers 12 und die Gegenschnittstelle der Absaugdüse 16 in Abhängigkeit von der Betätigung eines Hauptschalters 30 des Akkustaubsaugers 12 mit Energie versorgt. Wird der Hauptschalter 30 von einem Bediener betätigt, führt dies zu einem Starten eines Saugmotors 32 des Akkustaubsaugers 12 und - für den Fall, dass die wechselbare Absaugdüse 16 am Rohrfortsatz 28 bzw. am Teleskoprohr 18 montiert ist - auch zum Starten des Elektromotors der Absaugdüse 16. Dabei kann der Akkustaubsauger 12 derart ausgelegt sein, dass der Hauptschalter 30 als Gasgeberschalter arbeitet, über dessen Druckweg die Drehzahl der Elektromotoren gesteuert werden kann. Weitere Ausführungen hierzu folgen im Zusammenhang mit der 2.
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Zum schnellen und einfachen Aufladen des Wechselakkupacks 26 kann der Akkustaubsauger 12 nun gemäß 1c mit seinem Rohrfortsatz 28 in eine entsprechend ausgelegte Aufnahme 34 eines Ladegeräts 36 gesteckt werden. Das Ladegerät 36 muss lediglich auf die Spezifikationen des Wechselakkupacks 26, insbesondere auf dessen Spannung, Kapazität, Ladestrom und dergleichen, angepasst sein. In seiner simpelsten Ausgestaltung weist das Ladegerät 36 einen Netzanschluss 38 und eine Betriebs-, Ladezustands- und/oder Fehleranzeige 40 auf, so dass der Ladevorgang automatisch startet, wenn der Akkustaubsauger 12 in die Aufnahme 34 gesteckt wird und automatisch endet, wenn der Wechselakkupack 26 aufgeladen ist. Ebenso ist denkbar, dass ein für den Wechselakkupack 26 ausgelegtes Ladegerät mit einem Aufsteckadapter versehen werden kann, der eine Aufnahme entsprechend der Aufnahme 36 für die elektromechanische Schnittstelle 22 des Akkustaubsaugers 12 aufweist. Somit können bereits vorhandene Wechselakkupack-Ladegeräte nachträglich, einfach und reversibel auf das direkte Aufladen der Wechselakkupacks über das akkubetriebene Gerät 10 umgerüstet werden.
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2a zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltung 42 des akkubetriebenen Geräts 10 zur Ansteuerung der als Elektromotor 44 ausgebildeten, wechselbaren Antriebseinheit 14 über die elektromechanische Schnittstelle 22 des akkubetriebenen Geräts 10. Mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel gemäß 1 können das akkubetriebene Gerät 10 als Akkustaubsauger 12 und die wechselbare Antriebseinheit 14 als Absaugdüse 16 ausgebildet sein.
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Zur elektrischen Versorgung des Elektromotors 44 der Absaugdüse 16 weist die elektromechanische Schnittstelle 22 einen ersten Kontakt 44 und zumindest einen zweiten Kontakt 46 auf. Der erste Kontakt 44 ist mit einem Drain-Anschluss D eines ersten Halbleiterschalters 48 und der zweite Kontakt 46 mit einem Source-Anschluss S des ersten Halbleiterschalters 48 verbunden. Im vorliegenden Fall ist der Halbleiterschalter als ein MOSFET ausgestaltet, der über seinen Gate-Anschluss G von einer Steuereinheit 50 des Akkustaubsaugers 12 angesteuert wird. Der erste Halbleiterschalter 48 ist Teil einer Leistungsendstufe 52 mit zumindest einem zweiten Halbleiterschalter 54, der zur Realisierung eines so genannten Zwei-Quadranten-Stellers in Reihe zu dem ersten Halbleiterschalter 48 geschaltet ist.
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In Reihe zu der Leistungsendstufe 52 ist noch ein weiterer Halbleiterschalter 56 geschaltet, wobei die Steuereinheit 50 die zumindest zwei Halbleiterschalter 48, 54 der Leistungsendstufe 52 und den weiteren Halbleiterschalter 56 derart ansteuert, dass bei Anschluss der Absaugdüse 16 an die elektromechanische Schnittstelle 22 und in Abhängigkeit vom Hauptschalter 30 eine Energieversorgung der Absaugdüse 16 mittels des Wechselakkupacks 26 erfolgt. Der Wechselakkupack 26 versorgt dazu die Schaltung 42 über einen ersten Kontakt 58 und zumindest einen zweiten Kontakt 60 der weiteren elektromechanischen Schnittstelle 27 des Akkustaubsaugers 12 mit einer Gleichspannung U. Die Steuereinheit 50 sensiert den Zustand des Hauptschalters 30 (in 2a der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt) derart, dass sie bei Betätigung des Hauptschalters 30 durch einen Bediener die beiden Halbleiterschalter 48, 54 der Leistungsendstufe 52 im Sinne eines Zwei-Quadranten-Stellers mit entsprechend pulsweitenmodulierten Signalen (PWM) ansteuert. Auf diese Weise ist es möglich, eine Drehzahlsteuerung des Elektromotors 44 in Abhängigkeit vom Druckweg des Hauptschalters 30 umzusetzen. Mittels des weiteren Halbleiterschalters 56 kann der Ladevorgang des Wechselakkupacks 26 vollständig unterbrochen werden. Zudem dient ein Kondensator 62 zur Unterdrückung etwaiger elektromagnetischer Störungen infolge der PWM. Es sei noch darauf hingewiesen, dass die in den 2a und 2b dargestellten Halbleiterschalter allesamt als MOSFET mit entsprechenden intrinsischen Dioden ausgestaltet sind, wobei insbesondere die intrinsische Diode des Halbleiterschalters 48 als Freilaufdiode für den Elektromotor 44 dient. Statt MOSFETs kommen ohne Einschränkung der Erfindung aber auch Bipolar-Transistoren, IGBTs, etc. als Halbleiterschalter in Frage. Weiterhin kann die Steuereinheit 50 durch einen Mikroprozessor, einen DSP, ein FPGA oder dergleichen, aber auch durch einen diskreten Aufbau realisiert sein. Die wechselbaren Antriebseinheit 14 kann schließlich statt eines Elektromotors 44 auch andere elektrische Antriebe und Aktoren, wie z.B. Piezoantriebe, Schallgeber, Vibrationsaktoren, Elektromagnete, Leuchtelemente, etc. aufweisen.
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Wird das akkubetriebene Gerät 10 bzw. der Akkustaubsauger 12 nun gemäß 1c über die elektrischen Kontakte 44, 46 seiner elektromechanischen Schnittstelle 22 mit dem Ladegerät 36 verbunden, so sensiert dies die Steuereinheit 50 gemäß 2b mittels eines entsprechenden Spannungsabfalls über den ersten Halbleiterschalter 48. Dabei ist wichtig, dass die Steuereinheit 50 den ersten Halbleiterschalter 48 unmittelbar nach der Trennung der wechselbaren Antriebseinheit 14 von der elektromechanischen Schnittstelle 22 dauerhaft öffnet, um ein Kurzschließen des Ladegeräts 36 zu vermeiden. Nach Erkennung des Ladegeräts 36 schließt die Steuereinheit 50 den zweiten Halbleiterschalter 54 und den weiteren Halbleiterschalter 56 dauerhaft, bis der Ladevorgang des Akkus 26 abgeschlossen ist. Mittels des zweiten und des weiteren Halbleiterschalters 54, 56 kann die Steuereinheit 50 den Ladevorgang auch bewusst regeln, z.B. für eine Erhaltungsladung oder ein Laden auf eine zuvor am akkubetriebenen Gerät 10 eingestellte maximale Ladegrenze. In der Regel erfolgt diese Regelung aber direkt im Ladegerät 36. Es ist jedoch denkbar, dass das Ladegerät 36 und die Steuereinheit 50 des akkubetriebenen Geräts 10 über die elektromechanische Schnittstelle 22 miteinander kommunizieren, um den Ladevorgang entsprechend zu regeln. Dabei kann die Kommunikation per moduliertem Datensignal über die beiden Kontakte 44 und 46 der elektromechanischen Schnittstelle 22 oder alternativ bzw. ergänzend über weitere, nicht gezeigte, elektrische Kontakte der elektromechanischen Schnittstelle 22 erfolgen.
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Zudem sei angemerkt, dass die elektromechanische Schnittstelle 22 des akkubetriebenen Geräts 10 sowie die Gegenschnittstellen der wechselbaren Antriebseinheit 14 und des Ladegeräts 36 statt elektrischer Kontakte auch Spulen zur induktiven Energie- und/oder Datenübertragung, beispielsweise per NFC oder dergleichen, aufweisen können.
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Die 3a und 3b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung auf Grundlage eines als Bohrhammer 62 ausgebildeten akkubetriebenen Geräts 10. Wie schon der Akkustaubsauger 12 gemäß der 1a bis 1c, so kann auch der Bohrhammer 62 über eine elektromechanische Schnittstelle 22 (vgl. 3b) mit einer wechselbaren Antriebseinheit 14 in Form einer Absaugvorrichtung 64 lösbar verbunden werden. Zur lösbaren Verbindung der Absaugvorrichtung 64 dient unter anderem eine Arretiervorrichtung 20 der Absaugvorrichtung 64. Die Absaugvorrichtung 64 weist überdies einen Elektromotor (nicht gezeigt) als Saugmotor für Bohrklein, Bohrstaub oder dergleichen auf, der über die elektromechanische Schnittstelle 22 mit Energie eines Wechselakkupacks 26 versorgt wird. Auf eine detaillierte Beschreibung des Bohrhammers 62 sowie der Absaugvorrichtung 64 soll hier verzichtet werden, da diese dem Fachmann hinlänglich bekannt und für die Erfindung als solche unbedeutend sind. Wird ein Hauptschalter 30 des Bohrhammers 62 betätigt, erfolgt neben dem Antrieb eines Bohrwerkzeugs 66 über die elektromechanische Schnittstelle 22 auch ein Ansteuern des Elektromotors der Absaugvorrichtung 64. Diese ist so konzipiert, dass sie nach dem Loslassen des Hauptschalters 30 noch einige Sekunden nachläuft, um weiteren Bohrstaub sicher zu einzusaugen. Über die elektromechanische Schnittstelle 22 kann nun in analoger Weise zu den 1c und 2b ein Aufladen des Wechselakkupacks 26 erfolgen, ohne dass dieser aus dem Bohrhammer 62 entfernt werden muss. Dazu kann an den Bohrhammer 62 ein Ladeadapter (nicht gezeigt) angebracht werden, der per Kabel mit dem Ladegerät 36 verbunden ist. Selbstverständlich ist auch die direkte Anbringung eines entsprechend ausgestalteten Ladegeräts 36 möglich.
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Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele gemäß der 1 bis 3 beschränkt ist. So kann die Erfindung beispielsweise auch für ein akkubetriebenes Messgerät in Form eines Laserentfernungsmessers oder Kreuzlinienlasers angewendet werden, das eine elektromechanische Schnittstelle zur Ansteuerung eines motorisch angetriebenen Drehfußes aufweist. Auch andere akkubetriebene Geräte mit entsprechender elektromechanischer Schnittstelle, wie Küchen- oder Gartengeräte, kommen für die Anwendung der Erfindung in Frage. Zudem sei nochmals erwähnt, dass die Erfindung nicht auf Wechselakkus und Wechselakkupacks beschränkt ist, sondern auch auf akkubetriebene Geräte mit fest integrierten Akkus anwendbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2013/0335900 A1 [0003]
- CN 106923745 A [0003]
- DE 102017201567 A1 [0005]
