用于便携使用的能携带的工作设备的制作方法

本申请涉及一种用于便携使用的机电的或电动液压的工作设备、例如撑开设备、切割设备或具有切割以及撑开功能的组合设备或起重压力缸(或救援缸)。上面提到的内容优选相应地用于救援目的。

背景技术：

在这里感兴趣的类型的便携的、能由操作人员携带的马达驱动的机电的或电动液压的工作设备或救援设备在各种应用中使用。例如存在撑开设备、切割设备或所谓的组合设备、即具有切割以及撑开功能的设备和救援缸，所述设备和救援缸被调用的人力(消防队)例如用于，将受伤的人从事故车辆中营救出来或清除地震死难者。工作设备或救援设备的类型在这里是多样化的。存在电动液压或机电驱动的工作设备或救援设备，所述工作设备或救援设备优选包括硬化的工具嵌件，以用于切割、撑开或用于挤压。这种设备在使用中遭受极高的机械要求并且根据使用地点经受最不同的环境影响(热、寒冷、潮湿)。

在这里有特别的意义的是，尤其是救援设备在使用中确保完全特别高的运行可靠性，因为救援目的总是必须快速地实施并且意外的运行失效可能因此有致命的结果。

此外，在确定的救援情况中，工作设备还必须在水下运行，例如当事故车辆跌落到海、河或溪中时。在这种情况中，至今极度困难的是，将被困住的人从其车辆残骸中营救出来。在这里此外出现，在这样的情况中由于可能存在渗入的水，还剩余更少的时间用于救援。然而至今的设备不适合于水下使用。

出版的现有技术

由g9310597.5已知蓄电池运行的以例如泵的形式的水下电子设备。所述水下电子设备具有防水的管状的壳体，将装备有o形密封环(所述o形密封环插入在环槽中)的壳体端部件压入到所述壳体中。所述结构是非常耗费的。

技术实现要素：

本发明的目的

本发明的目的在于，提供一种工作设备，所述工作设备一方面允许在水下的使用，另一方面能利用简单的构造的机构实现。

目的的解决方案

上述目的通过权利要求1的特征解决。有针对性的设计方案在从属权利要求中被要求保护。

通过如下方式，即，设置无刷的直流电机作为电动机，电路板的电子组件用浇注材料包围，以用于防止水的进入，并且控制线缆的连接元件被保护以防水的渗入，能够以相对简单的构造的措施确保，能携带的工作设备即使在水如果渗入到壳体的内部中的情况下也可以运行。尤其是工作设备在紧急情况下即使在水下也能运行。相比于常规的工作设备，为了确保该附加的显著的功能优势仅需要相对轻微的结构变化。按照本发明的工作设备尤其是也可以用于救援目的，例如在被水包围的车辆中，在所述车辆中还有人。利用新的工作设备可以非常快速地将这些人从车辆残骸中营救出来。

要么可以设置有插塞连接部、要么可以设置有焊接连接部作为控制线缆在电路板上的连接机构。通过用浇注材料封装焊接连接部来密封焊接连接部以防水进入。

尤其是按照本发明的工作设备允许，在工作设备的壳体上无须设置在壳体浸入水中时防止水进入到所述壳体内部的保护和/或密封措施。这种保护或密封措施在复杂的壳体中恰好是在结构上通常非常耗费且成本密集的。

尤其是按照本发明的工作设备具有用于连接控制导管的连接机构，其中所述连接机构被保护以防水的渗入。控制导管本身通常具有防水的隔离部。适宜地，每个控制导管具有相应密封的连接机构。相应的连接机构的一部分可以设置在电路板侧并且优选同样部分地嵌入到那里。连接机构的相对置的部分处于控制导管上。所述连接机构可以是插接连接部或插接/转动连接部，所述插接连接部或插接/转动连接部通过密封机构、例如o形环密封。

以有利的方式，所述壳体可以不包括在将壳体浸入水中时防止水进入到壳体内部的保护和/或密封措施。

电子控制和调节装置适宜地包括显示器和/或操作面板，所述显示器和/或操作面板具有另一个电路板，在所述另一个电路板上可以设置有电子组件，所述组件同样用浇注材料包围以用于防止水的进入。所述另一个电路板可以通过前述的控制导管与远离地设置在壳体中的主板相连接。

电子控制和调节装置可以包括传感器连同又一个电路板，在所述又一个电路板上同样设置有电子组件，所述电子组件同样用浇注材料包围以用于防止水的进入。该附加的电路板同样可以通过前述的控制导管来操控或与远离地设置在壳体中的主板相连接。

此外，两个电路板可以由装备有电子组件的相同的电路板基础材料或电路板基板制成，其中，一个电路板作为所述另一个电路板中的取出区域(电路板基础材料或电路板基板的剩余部分)安置，并且所述两个电路板在装备的范围内也已经通过控制线缆相连接。可以设有焊接连接部作为所述一个或多个控制线缆的连接机构。这能实现在一个制造过程中完成包含控制线缆在内的所述两个电路板，并且在两个电路板中以简单的方式借助浇注材料以简单的方式确保不仅电子组件本身、而且用于控制导管的连接机构防止水进入。

电动机的与能量供应装置的布线的电接触导通适宜地不防水。这以显著的程度简化结构。

尤其是，用于电动机的能量供应的电力电缆的电连接端可以以足够的距离彼此远离，所述距离确保，对于所述连接端被水包围的情况，在工作设备的电气运行条件下(例如在额定电压为24伏特的情况中)，通过水作为导电介质不出现电气短路。

优选地，所述电力电缆具有总共三个支路(三相)。

此外，在工作设备上可以设有操作面板。该操作面板可以包括防水的薄膜键盘、即膜片分层。在操作面板或薄膜键盘的区域中或在操作面板或薄膜键盘之下可以设有电路板。该附加的电路板同样可以通过前述的控制导管来操控或与远离地设置在壳体中的主板相连接。

优选地操作面板、优选薄膜键盘的在端侧的边缘同样可以用浇注材料覆盖。因此，所述浇注材料将膜片层沿侧向沿操作面板的周向密封地封闭。

尤其是，在操作面板的在端侧的边缘的区域中至被包围的壳体可以设有优选完全环绕操作面板的间隙，以用于容纳浇注材料。

此外，所述间隙在外侧可以被操作面板的突出部覆盖、亦即重叠。这能实现，用浇注材料“仰头(überkopf)”浇注所述布置结构，因为所述突出部在这里阻止浇注材料“排出”。

为了安放蓄电池，优选设有插入槽口，所述插入槽口包括处于其中的敞开的、亦即不防水的接触针，所述接触针用于与蓄电池接触导通。

适宜地，所述接触针同样以足够的距离彼此远离，所述距离确保，对于接触针被水包围的情况，在工作设备的上述电气运行条件中，通过水作为导电介质不出现电气短路。

所述类型的控制导管可以将各电路板彼此连接。

可以设有薄膜开关作为接通和关断器。

作为浇注材料优选使用pu基、环氧化物基或硅酮基的浇注材料。特别是在出现温度升高的情况下适合硅酮基的浇注材料。

附图说明

借助实施例来描述本发明

以下更详细地描述本发明的适宜的设计方案。出于清晰性，重复的特征仅一次配设有一个附图标记。图中：

图1示出按照本发明的以电动液压的、电池运行的切割设备形式的工作设备的示例的整体视图的显示；

图2示出按照图1的切割设备的液压线路图的示例；

图3示出按照图1的按照本发明的工作设备的壳体区域的部分剖视图；

图4示出图3的区域a的放大图；

图5示出图3的区域b的放大图；

图6示出图3的区域c的放大图；

图7示出用于在本发明的范围内使用的电路板布置结构的示例的透视图，以及

图8示出按照本发明的包括显示装置的操作面板的示例的俯视图。

具体实施方式

在图1中的附图标记1以其整体表示按照本发明的工作设备的示例。在按照图1的设计方案中，所述工作设备1是电动液压的、电池运行的切割设备(刀具，cutter)。所述工作设备1包括壳体12，在所述壳体中存在以无刷的直流电机形式的电动机3、液压泵2以及包括液压流体30的液压罐19(也参考图2和3)。此外设有在工作设备1的运行期间用于液压液体的体积补偿的补偿装置。在这里例如可以涉及柔性的膜片或总体上柔性的液压罐。在壳体12上安装有包括显示器14以及接通/关断器13的操作面板25。操作人员可以在显示器14上读取运行状态。在壳体的背侧上，设有用于可更换的蓄电池18的插入槽口26。代替蓄电池，在该位置上也可以推入(在图1中未示出的)电源件。用于运行设备的额定电压例如为24伏特。

在示出的示例中，在工作设备1的前侧上存在两个工具半部35a、35b，各工具半部在图1中示出的设计方案中是切割工具半部。所述两个切割工具半部11a、11b通过(在图1中未示出的)活塞杆驱动。后者处于液压缸4中。在液压缸4的区域中存在第一手柄15。在壳体12上设有第二手柄16。因此，操作人员可以用两个手引导或操作工作设备1。通过可手动操作的液压阀6，操作人员可以用处于第二手柄16上的手来手动地控制液压流的方向，从而将活塞杆伸入(其中工具半部35a、35b关闭)、或者将活塞杆伸出(其中工具半部35a、35b打开)或者将液压油引回到供应回路、亦即至液压罐中(旁路运行)。

在控制阀6的在图1中示出的设计方案中，涉及在手柄16的轴线的延长部中可转动的控制阀，所述控制阀包括所谓的星形手柄，由操作人员转动所述星形手柄以操控切换位置。所述壳体12包括两个壳体罩，所述壳体罩(参考图3)通过连接元件7、例如螺钉相互连接。不设有用于在壳体12浸入到水中时以防止水浸入到壳体12中的密封部。

在这里所述的工作设备能在任何的空间的布置结构或定向中运行。

代替前述的切割设备，本发明也可以设计为撑开设备、具有切割以及撑开功能的组合设备或设计为起重压力缸或救援缸。在所有这些设备中使用在缸体、例如液压缸中引导的活塞杆。

图2示出按照图1的工作设备的液压线路图的示例。所述电动机是无刷的直流电机，所述直流电机通过偏心轴36驱动两个活塞式压缩机2a、2b。所述活塞式压缩机2b可以具有比活塞式压缩机2a更大的输送功率。活塞式压缩机2b的输送流例如被引导到压力转换阀32上。活塞式压缩机2a的输送流作为控制信号同样被引导到压力转换阀32上。压力转换阀32可以借助弹簧力调节到确定的压力转换值。如果在活塞式压缩机2a的控制导管中的压力超过该压力转换值，则打开压力转换阀32并且将活塞式压缩机2b的输送流导出到罐19中。这样确保系统的需要的驱动功率保持在可用的驱动功率之内。

输送流在接着的走向中朝转换阀6和压力截止阀31的方向分支。压力截止阀31借助弹簧力调节到允许的系统压力。如果所述压力超过经调节的允许的系统压力，则打开压力截止阀31并且使输送流流回罐中，直至又低于允许的压力。

借助星形手柄(参考图1)用户手动地操纵控制阀6。所述控制阀具有弹簧辅助的到中间位置中的复位功能。在所述中间位置中所述控制阀如示出的那样处于中间位置中。在该位置中，所有连接的导管与罐相连接，从而无法形成压力并且系统因此不运动。如果控制阀6例如向右偏移，则在左边的连接导管中加载有压力的输送流朝可双重解锁的止回阀28的方向输送。在右边的连接导管上，从可双重解锁的止回阀28的方向出来的液压油引回罐19中。如果控制阀6向左偏移，则所述过程恰好相反，从而最终使设备的运动方向相反。输送到可双重解锁的止回阀28的左边的连接导管中的输送流在那里打开在左边的连接导管中的弹簧加载的止回阀并且通过引导到右边的连接导管上的控制导管同样打开处于那里的止回阀。因此，一方面确保在左边的连接导管中的输送流可以输送至所述设备的液压缸4。另一方面确保从液压缸4出来在右侧从缸体中排出的液压油通过可双重解锁的止回阀28在右边的连接导管上可以引回到系统的罐19中。

液压缸4在两个连接端上具有到安全阀29、30上的支路。这些安全阀29、30确保，处于缸空间中的压力不能升高高于允许(范围)。如果在一个或两个缸空间中的压力升高超过在安全技术上允许的压力，则这些阀打开与罐19的连接，从而压力又可以减小。为了提高在液压缸4之内的压力，例如可以通过如下方式进行，即，从外面作用到液压缸4的活塞上的力附加地压缩液压油。在液压缸4的活塞杆5上安装有例如使剪切刀、撑开器或类似物运动的装置。所述罐19例如可以构成为柔性的橡胶波纹管并且在这里同时用作补偿装置。

图3以部分剖视图示出图1的工作设备1的壳体12的区域的内部。用于控制和/或调节的电子控制和调节装置包括电路板8，所述电路板具有电子组件9，所述组件尤其是涉及用于无刷的直流电机的供电。此外，在接通/关断器13的区域中设置有包括显示器14的操作面板，所述显示器包括单独的电路板20。显示器14的操作面板优选是防水的薄膜键盘。通过薄膜键盘可以进行所需要的操作。此外，在控制阀6的区域中设置有又一个电路板22，在所述又一个电路板上存在用于检测控制阀6的星形手柄的偏移的传感器21、尤其是磁传感器作为电子组件。因此，随着星形手柄的转动，不仅改变控制阀6的液压的位置、而且此外接通或关闭电动机，和/或通过星形手柄的角度位置还为此接通和/或关闭涡轮功能。传感器21通过控制导管10a与电路板20相连接。电路板20通过另外的控制导管10b与构成主板的电路板8相连接。控制导管10b通过防水的连接机构11与电路板20和/或电路板8相连接。相应的连接机构11的一部分可以设置在电路板侧并且优选同样部分地嵌入到那里。连接机构11的相对置的部分处于控制导管10a或10b上。所述连接机构11可以是插接连接部和/或转动连接部，所述插接连接部和/或转动连接部通过(在图中未示出的)密封机构、例如o形环密封。

控制导管10a和/或10b分别是如下导管，通过所述导管发射控制信号。作为控制导管10a的连接机构11(所述连接机构与电路板20和传感器21的电路板22的电子组件相连接)，在按照图3的设计方案中分别设置与各电路板的直接连接(例如通过焊接连接)。作为在电路板8与电路板20之间的控制导管10b的连接机构11，在图3中设置有插接和/或转动连接器。

此外，在电路板8的区域中设置有用于电动机3的能量供应的电力电缆，所述电力电缆与用于蓄电池或电源件的接触针27电连接。在示出的示例中涉及利用三个电力电缆23a、23b和23c的三相连接。尤其是，用于电动机3的能量供应的电力电缆23a、23b和23c的电连接端24a至24c可以以足够的距离相互远离，所述距离确保：对于所述连接端24a至24c被水包围的情况，在工作设备的电气运行条件下(例如在额定电压为24伏特的情况下)，通过水作为导电介质不出现电气短路。对应的连接端也设置在电动机3上，然而在图3中无法看出。

敞开的、亦即不防水的接触针27设置在插入槽口28的区域中，所述接触针用于与(在图4中相应地未示出的)蓄电池或电源件电接触。各接触针27同样以足够的距离相互远离，所述距离确保：对于接触针27被水包围的情况，在工作设备的电气运行条件下，通过水作为导电介质不出现电气短路。接触针27以及电路板8紧固在壳体部件12a(蓄电池容纳部)上。所述控制导管10b包括防水的连接机构11。

从图5的放大的部分视图中可看出电路板20的电子组件9，所述组件被浇注材料17包围。同样从图5中可看出用于电路板20的连接机构11的在电路板侧的部分。操作面板25构成为薄膜键盘。在这里涉及夹层形的膜片层构造。亦即该构造的操作面板25的在端侧的边缘同样被浇注材料17覆盖。为此，在操作面板25的在端侧的边缘区域中设有优选完全环绕操作面板25的至壳体12的间隙37。所述间隙37在外侧被操作面板25或薄膜键盘的突出部38(例如以突出的上侧的膜片层的形式，所述膜片层与壳体12的阶梯部39粘接)覆盖，从而形成环绕的环形的盲孔，所述盲孔可以填充有浇注材料17。按照这种方式，整个区域可以用浇注材料17“仰头”浇注。

从图6的放大的部分视图中可看出用于确定星形手柄的偏移的磁传感器21。该磁传感器处于单独的电路板22上，所述电路板安放在以袋形的空隙部形式的传感器支架33中。磁传感器21以及电路板22朝传感器支架33的外侧通过浇注材料17密封。浇注材料17因此朝外封闭传感器支架33的袋状的空隙部。控制导管10a也与电路板22连接并且被浇注材料17包围，所述控制导管从电路板22引导至操作面板或显示器14的电路板20。在那里控制导管10a的端部区域同样被浇注材料17包围。

图7示出在装配之前的初始状态中的所述两个电路板20、22，各电路板包括电子组件9(电路板22例如包括以磁传感器21的形式的电子组件)。各电路板由相同的电路板基础材料制成。电路板22作为所述另一个电路板20中的取出区域安置。两个电路板20、22通过控制线缆10a连接。作为在两个电路板20、22上的相应的连接机构11分别设有一个焊接连接部。此外，设有两个理论分离点40，为了取出电路板22必须破坏所述理论分离点，由此可以取出电路板22连同布线。随后，在以浇注材料17浇注电路板20、22时，连接机构11被一同包含在内。

图8示出操作面板25的放大的单独示图，所述操作面板包括接通/关断器13以及具有不同的显示装置的显示器14以及操作区。所述操作面板25优选构成为防水的薄膜键盘。

本发明能实现使工作设备1即使在水下也运行并且更确切地说是无须密封壳体12。该新的重要的功能性因此可以没有耗费的改装措施地或没有制造成本的明显的价格提高地实现。

电路板8、20和/或22的电子组件尤其是涉及微控制器、变频器、存储模块、电子开关、测量装置、例如集成的半导体温度传感器和/或led。

显示器14包括显示装置，所述显示装置例如又可以包括负载显示和/或运行状态显示和/或温度显示。

蓄电池18具有防水的壳体或至少一个单独的防水的封装。

接通/关断器13是防水的接通/关断器、例如薄膜开关或按钮开关。

作为浇注材料优选可以使用pu基、环氧化物基或硅酮基的浇注材料。如果在运行工作设备1时出现温度升高，则硅酮基的浇注材料是特别适合的。

备选于蓄电池18，也可以将(在各图中未示出的)电源件装入到插入槽口26中，所述电源件通过线缆与电网连接。

应明确地指出，单独特征以及子特征的组合也应看作对于本发明是重要的并且被本申请的公开内容所包括。

附图标记列表

1工作设备

2a活塞式压缩机

2b活塞式压缩机

3电动机

4液压缸

5活塞杆

6控制阀

7连接元件

8电路板

9电子组件

10控制线缆

11连接机构

12壳体

12a壳体、蓄电池容纳部

13接通/关断器

14显示器

15第一手柄

16第二手柄

17浇注材料

18蓄电池

19液压罐

20电路板

21磁传感器

22电路板

23a电力电缆

23b电力电缆

23c电力电缆

24a电连接端

24b电连接端

24c电连接端

25操作面板

26插入槽口

27接触针

28止回阀

29a安全阀

29b安全阀

30液压流体

31压力截止阀

32压力转换阀

33传感器支架

34磁支架

35a工具半部

35b工具半部

36偏心轴

37间隙

38突出部

39阶梯部

40理论分离点