DE102020216468A1

DE102020216468A1 - AC/DC-Adapter zur Energieversorgung einer Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102020216468A1
Application number: DE102020216468.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Gonser; Esther BOHN; Oliver Klee
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-06-23
Also published as: CN114665725A

Abstract

Bei einem AC/DC-Adapter (190) zur Energieversorgung einer Handwerkzeugmaschine (100), die eine Akkupackschnittstelle (132) aufweist, mit einem Schaltnetzteil (198) zur Umwandlung von einer Netzwechselspannung in eine Gleichspannung, mit einem Netzstecker (199) zur Zuführung einer Netzwechselspannung von einem Wechselspannungsnetz zum Schaltnetzteil (198), sowie mit einem Maschinenadapter (192) zur Zuführung der Gleichspannung zur Handwerkzeugmaschine (100), wobei der Maschinenadapter (192) eine Akkupackschnittstelle (191) zur Verbindung mit einer Akkupackschnittstelle (132) einer Handwerkzeugmaschine (100) aufweist, ist eine zusätzliche Energiequelle (194) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, bei einer Leistungsspitze mit einer Dauer im Bereich von 0,1 s bis 40 s eine Energieversorgung zu gewährleisten.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen AC/DC-Adapter zur Energieversorgung einer Handwerkzeugmaschine, die eine Akkupackschnittstelle aufweist, mit einem Schaltnetzteil zur Umwandlung von einer Netzwechselspannung in eine Gleichspannung, mit einem Netzstecker zur Zuführung einer Netzwechselspannung von einem Wechselspannungsnetz zum Schaltnetzteil, sowie mit einem Maschinenadapter zur Zuführung der Gleichspannung zur Handwerkzeugmaschine, wobei der Maschinenadapter eine Akkupackschnittstelle zur Verbindung mit einer Akkupackschnittstelle einer Handwerkzeugmaschine aufweist.
Aus dem Stand der Technik ist ein derartiger AC/DC-Adapter zur Energieversorgung einer Handwerkzeugmaschine bekannt. Der AC/DC-Adapter weist einen Maschinenadapter mit einer Akkupackschnittstelle zur Anordnung an einer der Handwerkzeugmaschine zugeordneten Akkupackschnittstelle auf. Dabei dient der AC/DC-Adapter anstelle eines Akkupacks zur Energieversorgung der Handwerkzeugmaschine.
Bei einem erschwerten Arbeitsvorgang, z.B. beim Sägen durch ein Astloch, können jedoch Leistungsspitzen auftreten. Beim Auftreten derartiger Leistungsspitzen wird die entsprechende Handwerkzeugmaschine in der Regel abgeschaltet.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen AC/DC-Adapter zur Energieversorgung einer Handwerkzeugmaschine, die eine Akkupackschnittstelle aufweist, mit einem Schaltnetzteil zur Umwandlung von einer Netzwechselspannung in eine Gleichspannung, mit einem Netzstecker zur Zuführung einer Netzwechselspannung von einem Wechselspannungsnetz zum Schaltnetzteil, sowie mit einem Maschinenadapter zur Zuführung der Gleichspannung zur Handwerkzeugmaschine, wobei der Maschinenadapter eine Akkupackschnittstelle zur Verbindung mit einer Akkupackschnittstelle einer Handwerkzeugmaschine aufweist. Eine zusätzliche Energiequelle ist vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, bei einer Leistungsspitze mit einer Dauer im Bereich von 0,1 s bis 40 s eine Energieversorgung zu gewährleisten.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines AC/DC-Adapters, bei dem auch bei Leistungsspitzen mit einer Dauer im Bereich von 0,1 s bis 40 s eine sichere und zuverlässige Energieversorgung bereitgestellt werden kann.
Bevorzugt ist die zusätzliche Energiequelle im Maschinenadapter oder im Schaltnetzteil angeordnet.
Somit kann auf einfache Art und Weise eine geeignete Anordnung der zusätzlichen Energiequelle ermöglicht werden.
Die zusätzliche Energiequelle weist vorzugsweise einen Superkondensator, Doppelschichtkondensator, Pseudokondensator und/oder Hybrid-(Super)kondensator auf.
Somit kann eine robuste und zuverlässige zusätzliche Energiequelle bereitgestellt werden, bei der auf eine teure Elektronik zur Balancierung verzichtet werden kann.
Vorzugsweise weist die zusätzliche Energiequelle einen symmetrischen oder asymmetrischen Hybridkondensator, insbesondere einen Li-Ionen Kondensator, auf.
Somit kann eine alternative robuste und zuverlässige zusätzliche Energiequelle bereitgestellt werden, bei der auf eine teure Elektronik zur Balancierung verzichtet werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zusätzliche Energiequelle zur Aufnahme von über die Akkupackschnittstelle des AC/DC-Adapters zurückgespeister Energie vorgesehen.
Somit kann leicht und unkompliziert die zusätzliche Energiequelle aufgeladen werden.
Das Schaltnetzteil ist vorzugsweise dazu ausgebildet, sowohl der Akkupackschnittstelle des AC/DC-Adapters als auch der zusätzlichen Energiequelle die Gleichspannung zuzuführen.
Somit kann auf einfache Art und Weise sowohl eine über die Akkupackschnittstelle mit dem AC/DC Adapter verbundene Handwerkzeugmaschine, als auch die zusätzliche Energiequelle durch das Schaltnetzteil mit Energie versorgt werden.
Vorzugsweise ist das Schaltnetzteil über ein Kabel mit dem Maschinenadapter verbunden.
Somit kann eine sichere und zuverlässige Energiezufuhr über das Schaltnetzteil zum Maschinenadapter ermöglicht werden.
Bevorzugt limitiert das Schaltnetzteil eine am Maschinenadapter verfügbare Ausgangsleistung, bevorzugt auf 2 kW bei einem für eine 18 V-Handwerkzeugmaschine vorgesehenen AC/DC Adapter.
Somit kann leicht und unkompliziert eine anwendungsspezifische Ausbildung des AC/DC-Adapters ermöglicht werden, wodurch Herstellungskosten reduziert werden können und/oder das Gewicht des AC/DC-Adapters reduziert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform entspricht ein dem Maschinenadapter zugeordnetes Maschinenadaptergehäuse im Wesentlichen einem Akkupackgehäuse eines Akkupacks, welcher für eine Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist.
Somit kann auf einfache Art und Weise eine Anordnung des AC/DC-Adapters an einer Akkupackschnittstelle einer Handwerkzeugmaschine ermöglicht werden.
Figurenliste
Die Erfindung ist anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einem erfindungsgemäßen AC/DC-Adapter.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine beispielhafte Handwerkzeugmaschine 100 mit einem Gehäuse 110, in dem bevorzugt eine Antriebseinheit 125 mit zumindest einem Antriebsmotor 120 und einem optionalen schaltbaren Getriebe 122 angeordnet ist. Bevorzugt ist der Antriebsmotor 120 als elektronisch kommutierter Motor ausgebildet. Vorzugsweise ist der Antriebsmotor 120 über einen Handschalter 105 ein- und ausschaltbar.
Das Gehäuse 110 weist bevorzugt einen Handgriff 115 auf, wobei der Handschalter 105 illustrativ am Handgriff 115 angeordnet ist. Das optionale schaltbare Getriebe 122 ist vorzugsweise als Planetengetriebe ausgebildet. Dabei ist das schaltbare Getriebe 122 in einem Getriebegehäuse angeordnet.
Die Antriebseinheit 125 ist bevorzugt zum drehenden Antrieb einer Werkzeugaufnahme 140 ausgebildet. Illustrativ ist die Werkzeugaufnahme 140 nach Art eines Bohrfutters ausgebildet. Alternativ hierzu kann die Werkzeugaufnahme 140 jedoch auch nach Art eines Werkzeugvorsatzes ausgebildet sein, der lösbar an der Handwerkzeugmaschine 100 angeordnet ist. Die Werkzeugaufnahme 140 ist dabei zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs 108 ausgebildet. Dabei rotiert die Werkzeugaufnahme 140 im Betrieb bevorzugt um eine Drehachse 109.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine 100 zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem Akkupack verbindbar. Zur Anordnung eines geeigneten Akkupacks weist die Handwerkzeugmaschine 100 vorzugsweise eine Akkupackschnittstelle 132 auf.
Beispielhaft ist die Handwerkzeugmaschine 100 als Bohrschrauber ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Bohrschrauber beschränkt ist, sondern generell bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen, z.B. Bohrhämmer, Winkelschleifer, Handkreissägen, etc. Anwendung finden kann, die eine Akkupackschnittstelle 132 aufweisen.
Erfindungsgemäß ist ein AC/DC-Adapter 190 zur Energieversorgung der Handwerkzeugmaschine 100 vorgesehen. Bevorzugt ist der AC/DC-Adapter 190 zur Energieversorgung einer 18V-Handwerkzeugmaschine ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der AC/DC-Adapter 190 für alle beliebigen Spannungsklassen von Handwerkzeugmaschinen ausgebildet sein kann, z.B. für 14,4 V, 36V usw.
Der AC/DC-Adapter 190 ist bevorzugt anstelle eines Akkupacks an der Akkupackschnittstelle 132 der Handwerkzeugmaschine 100 anordenbar. Hierzu weist der AC/DC-Adapter 190 vorzugsweise eine Akkupackschnittstelle 191 auf.
Bevorzugt wird zwischen der Akkupackschnittstelle 132 der Handwerkzeugmaschine 100 und der Akkupackschnittstelle 191 des AC/DC-Adapters 190 eine mechanische und elektrische Verbindung 130 ausgebildet. Bevorzugt ist die Akkupackschnittstelle 191 an einem Maschinenadapter 192 des AC/DC-Adapters 190 angeordnet.
Dem Maschinenadapter 192 ist bevorzugt ein Maschinenadaptergehäuse 193 zugeordnet, das im Wesentlichen einem Akkupackgehäuse eines Akkupacks entspricht, der für die Handwerkzeugmaschine 100 vorgesehen ist. Das Maschinenadaptergehäuse 193 ist dabei vorzugsweise geometrisch derart ausgebildet, dass der Maschinenadapter 192 an der Handwerkzeugmaschine 100, insbesondere der Akkupackschnittstelle 132, anordenbar ist.
Des Weiteren weist der AC/DC-Adapter 190 bevorzugt ein Schaltnetzteil 198 auf. Das Schaltnetzteil 198 ist vorzugsweise zur Umwandlung von einer Netzwechselspannung (z.B. 230 V) in eine Gleichspannung (z.B. 18 V) ausgebildet.
Darüber hinaus ist dem AC/DC-Adapter 190 illustrativ ein Netzstecker 199 zugeordnet, der dazu ausgebildet ist, eine Netzwechselspannung von einem Wechselspannungsnetz an das Schaltnetzteil 198 zu leiten. Die vom Schaltnetzteil 198 erzeugte Gleichspannung wird anschließend über den Maschinenadapter 192 der Handwerkzeugmaschine 100 zugeführt. Vorzugsweise ist das Schaltnetzteil 198 über ein Kabel 196 mit dem Maschinenadapter 192 verbunden.
Illustrativ sind der Maschinenadapter 192 und das Schaltnetzteil 198 in separaten Gehäusen angeordnet. Alternativ hierzu können der Maschinenadapter 192 und das Schaltnetzteil 198 auch in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.
Vorzugsweise limitiert das Schaltnetzteil 198 eine am Maschinenadapter 192 verfügbare Ausgangsleistung. Beispielhaft limitiert das Schaltnetzteil 198 eine am Maschinenadapter 192 verfügbare Ausgangsleistung auf 2 kW bei einem für eine 18 V-Handwerkzeugmaschine 100 vorgesehenen AC/DC Adapter.
Erfindungsgemäß weist der AC/DC-Adapter 190 eine zusätzliche Energiequelle 194 auf. Die zusätzliche Energiequelle 194 ist z.B. dazu ausgebildet, bei einer Leistungsspitze von einer Dauer im Bereich von 0,1 s bis 40 s eine Energieversorgung der Handwerkzeugmaschine 100 zu gewährleisten.
Bevorzugt ist eine Energieversorgung bei einer Leistungsspitze mit einer Dauer im Bereich von 0,25 s bis 20 s, vorzugsweise 0,5 s bis 20 s, bevorzugt 1 s bis 20 s, gewährleistet. Alternativ hierzu kann eine Energieversorgung bei einer Leistungsspitze mit einer Dauer im Bereich von 0,25 s bis 30 s, vorzugsweise 0,5 s bis 30 s, bevorzugt 1 s bis 30 s, gewährleistet sein. Darüber hinaus kann auch eine Energieversorgung bei einer Leistungsspitze mit einer Dauer im Bereich von 0,25 s bis 40 s, vorzugsweise 0,5 s bis 40 s, bevorzugt 1 s bis 40 s, gewährleistet sein. Derartige Leistungsspitzen können z.B. bei einem Sägen durch ein Astloch oder bei einem externen Druck auf ein entsprechendes Einsatzwerkzeug, z.B. durch einen Benutzer der Handwerkzeugmaschine 100 bei einem Schleifvorgang mit einem Winkelschleifer oder einem Bohrvorgang mit einer Bohrmaschine, auftreten.
Bevorzugt ist die zusätzliche Energiequelle 194 im Maschinenadapter 192, insbesondere im Maschinenadaptergehäuse 193, angeordnet. Alternativ ist die zusätzliche Energiequelle 194 im Schaltnetzteil 198 angeordnet. Die zusätzliche Energiequelle 194 weist vorzugsweise einen Superkondensator, Doppelschichtkondensator, Pseudokondensator und/oder Hybrid-(Super)kondensator auf. Alternativ oder optional weist die zusätzliche Energiequelle 194 einen symmetrischen oder asymmetrischen Hybridkondensator, insbesondere einen Li-Ionen Kondensator, auf.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der AC/DC-Adapter 190 als solches keine Akkuzelle aufweist. Insbesondere weist der AC/DC-Adapter 190 keine zylindrische Li-lon-Rundzelle auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zusätzliche Energiequelle 194 zur Aufnahme von über die Akkupackschnittstelle 191 des AC/DC-Adapters 190 zurückgespeister Energie vorgesehen. Des Weiteren ist das Schaltnetzteil 198 bevorzugt dazu ausgebildet, sowohl der Akkupackschnittstelle 191 des AC/DC-Adapters 190, als auch der zusätzlichen Energiequelle 194, eine Gleichspannung zuzuführen. Bevorzugt weist die zusätzliche Energiequelle 194 eine Kapazität im Bereich von 10 mAh bis 1,3 Ah, insbesondere von 100 mAh bis 600 mAh auf. Vorzugsweise weist die zusätzliche Energiequelle 194 eine Kapazität von 500 mAh auf.

Claims

AC/DC-Adapter (190) zur Energieversorgung einer Handwerkzeugmaschine (100), die eine Akkupackschnittstelle (132) aufweist, mit einem Schaltnetzteil (198) zur Umwandlung von einer Netzwechselspannung in eine Gleichspannung, mit einem Netzstecker (199) zur Zuführung einer Netzwechselspannung von einem Wechselspannungsnetz zum Schaltnetzteil (198), sowie mit einem Maschinenadapter (192) zur Zuführung der Gleichspannung zur Handwerkzeugmaschine (100), wobei der Maschinenadapter (192) eine Akkupackschnittstelle (191) zur Verbindung mit einer Akkupackschnittstelle (132) einer Handwerkzeugmaschine (100) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Energiequelle (194) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, bei einer Leistungsspitze mit einer Dauer im Bereich von 0,1 s bis 40 s eine Energieversorgung zu gewährleisten.
AC/DC-Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Energiequelle (194) im Maschinenadapter (192) oder im Schaltnetzteil (198) angeordnet ist.
AC/DC-Adapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Energiequelle (194) einen Superkondensator, Doppelschichtkondensator, Pseudokondensator und/oder Hybrid-(Super)kondensator aufweist.
AC/DC-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Energiequelle (194) einen symmetrischen oder asymmetrischen Hybridkondensator, insbesondere einen Li-Ionen Kondensator, aufweist.
AC/DC-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Energiequelle (194) zur Aufnahme von über die Akkupackschnittstelle (191) des AC/DC-Adapters (190) zurückgespeister Energie vorgesehen ist.
AC/DC-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (198) dazu ausgebildet ist, sowohl der Akkupackschnittstelle (191) des AC/DC-Adapters (190) als auch der zusätzlichen Energiequelle (194) die Gleichspannung zuzuführen.
AC/DC-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (198) über ein Kabel (196) mit dem Maschinenadapter (192) verbunden ist.
AC/DC-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (198) eine am Maschinenadapter (192) verfügbare Ausgangsleistung limitiert, bevorzugt auf 2 kW bei einem für eine 18 V-Handwerkzeugmaschine (100) vorgesehenen AC/DC Adapter (190).
AC/DC-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Maschinenadapter (192) zugeordnetes Maschinenadaptergehäuse (193) im Wesentlichen einem Akkupackgehäuse eines Akkupacks, welcher für eine Handwerkzeugmaschine (100) vorgesehen ist, entspricht.