DE10045985A1 - Elektrohandwerkzeuggerät mt Drehmomentkontrolle - Google Patents
Elektrohandwerkzeuggerät mt DrehmomentkontrolleInfo
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Abstract
Ein Elektrohandwerkzeuggerät (1) für ein zumindest teilweise um eine Achse (A) drehend angetriebenes Werkzeug (3) mit einem Mikrocontroller (6), welcher jeweils mit einem zur Ermittlung des Istdrehmoments geeigneten Sensor (4) und einem Steuermittel (5) zur Steuerung eines Elektroantriebs (2) verbunden ist, weist eine Sende/Empfangseinheit (7) auf, über welche Identifikationsdaten eines Identifikationsmittels (8) eines in Übertragungsreichweite befindlichen Befestigungselements (9) einlesbar sind.
Description
Die Erfindung bezeichnet ein zumindest teilweise drehendes Elektrohandwerkzeuggerät wie
eine Handbohrmaschine oder ein Bohrhammer, ein zugeordnetes drehend setzbares
Befestigungselement wie einen Anker, sowie ein zugeordnetes Verfahren zur Montage des
drehend setzbaren Befestigungselementes.
Befestigungselemente wie Anker werden zumeist in Sacklöcher von Baustoffen eingesetzt,
um als fest fixierte Punkte eine weitere Montage mit üblichen Verbindungsmitteln zu
ermöglichen. Im Baugewerbe werden heute Anker mit vorgegebenem Installationsmoment
entweder mit einem Drehmomentschlüssel, oder lediglich nach Gefühl angezogen. Unter
Verwendung des Drehmomentschlüssels ist der Anzugsvorgang relativ zeitaufwendig und
kompliziert, bei Anzug nach Gefühl ist die Setzqualität nicht gewährleistet. In beiden Fällen
werden hohe Anforderungen an den Nutzer gestellt.
Nach der US 4023373 oder der US 5228250 sind Anker mit mechanischen Mitteln gegen
Überschreitung eines vordefinierten optimalen Solldrehmoments ausgestattet.
In der Industrie, wie in der Automobilindustrie, ist ein drehmomentkontrollierter
Schraubprozess üblich. Nach der JP 6031646 A2 stoppt ein Handschraubgerät, welche
laufend das Istdrehmoment kontrolliert, den Drehantrieb automatisch bei Erreichen eines
vorgewählten Solldrehmoments.
Nach der JP 7308864 A2 wird bei einem Schlagschrauber nach Erreichen einer, über die
Folge der Spitzenwerte der gemessenen Drehstösse objektiv ermittelten, optimalen Befesti
gung reibschlüssiger Verbindungsmittel wie Schraubverbindungen der Drehantrieb gestoppt.
Eine derartige objektive Ermittlung der optimalen Befestigung ist bei definiert vorzuspannen
den Befestigungselementen nicht anwendbar.
Nach der US 5404775 wird bei einen Elektrowinkelschrauber das Istdrehmoment durch
Dehnmessstreifen um ein Planetengetriebe bestimmt und dieses von einem Gerätevorsatz
drahtlos über allgemeine Übertragungsmittel an eine Gegenstelle mit dem Controller übertra
gen, welcher bei Erreichen des Solldrehmoments den Antrieb automatisch beendet. Die über
eine Eingabeeinheit erfolgende Vorgabe des Solldrehmoments stellt hohe Anforderungen an
den Nutzer.
Zudem sind aus der WO 8603314 Barkodeetiketten zur Identifikation, aus der WO 86/02186
passive Folienschwingkreise zur Identifikation sowie aus der WO 89/05984 fremdgespeiste
aktive Transponder zur Identifikation, Beantwortung von Fragen und Speicherung von Daten
bekannt, welche einfach in hohen Stückzahlen herstellbar mit Massenprodukten verbunden
werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer weitgehend nutzerunabhängigen Realisierung
und einem Verfahren für die optimale Befestigung von definiert vorzuspannenden Befesti
gungselementen.
Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im wesentlichen wird über ein am Befestigungselement oder dessen Transportbehältnis
befestigtes Identifizierungsmittel oder über einen zugeordneten Identifizierungsmittelträger
wie eine Chipkarte durch eine Sende/Empfangseinheit wie ein Scannersystem oder ein
Transpondersystem im Elektrohandwerkzeuggerät das optimale Solldrehmoment ermittelt,
dieses beim Setzen des Befestigungselementes durch einen Mikrocontroller mit einem im
Elektrohandwerkzeuggerät vom Mikrocontroller und einem Sensor laufend gemessenen
Istdrehmoment verglichen und durch ein Steuermittel bei Erreichen des Solldrehmoments
der Setzvorgang automatisch beendet.
Durch diese, über die drahtlose Datenübertragung vom Identifizierungsmittel zum Elektro
handwerkzeuggerät weitgehend nutzerunabhängige, automatische Einstellung des Soll
drehmoments wird verbunden mit der Kontrolle des Istdrehmoments eine optimale Befesti
gung von definiert vorzuspannenden Befestigungselementen erzielt.
Als Steuermittel ist vorteilhaft eine elektronische Motorsteuereinheit innerhalb der Stromzu
fuhr des Elektroantriebs sowie weiter vorteilhaft eine elektronisch steuerbare Kupplung bzw.
eine elektronisch steuerbare mechanische oder elektrische Bremse vorhanden.
Vorteilhaft beinhaltet das Identifikationsmittel, bspw. ein an oder in dem Befestigungselement
an einer unwesentlichen Position befestigten, kleinen Barkode, Folienschwingkreis oder
Transponder, neben der Information zum Solldrehmoment noch weitere Daten wie den
zugeordneten Bohrlochdurchmesser, Bohrungstiefe, die Länge des Bohrers oder die Art des
Bohrers, welche weiter vorteilhaft auf einem von dem Mikrocontroller gesteuerten und
sichtbar auf einen am, die Sende/Empfangseinheit und den Mikrocontroller beinhaltenden,
Gehäuse angeordneten Display darstellbar sind.
Die Sende/Empfangseinheit ist je nach Identifikationsmittel bei dem Barkode ein Laserscan
ner/Lichtempfänger, bei dem Folienschwingkreis ein frequenzveränderlicher Radiosen
der/Radioempfänger oder bei dem Transponder eine Lese- oder Schreib/Lese-Einheit.
Das Verfahren umfasst im wesentlichen die Schritte:
- - Applizierung des sortenspezifischen Identifikationsmittels am Befestigungselement und/oder dessen Transportbehältnis und/oder an einem zugeordneten Identifikationsmittelträger.
- - Zum Setzen wird vom Nutzer das Befestigungselement und/oder dessen Transportbe hältnis notwendig in eine räumliche Nähe zu dem zumindest teilweise drehenden, die definierte Vorspannung aufbringenden, Elektrohandwerkzeuggerät positioniert.
- - Vor und/oder während der zumindest teilweise drehenden Bewegung zum Aufbringen der definierten Vorspannung auf das Befestigungselement wird der definierte Solldreh moment des Identifikationsmittels durch die Sende/Empfangseinheit des Elektrohand werkzeuggerätes automatisch und/oder manuell geschaltet ausgelesen.
- - Während der zumindest teilweise, unter Erzeugung eines Istdrehmoments, drehenden Bewegung wird von einem Sensor und einem Mikrocontroller das Istdrehmoment ermit telt und dieses mit dem Solldrehmoment verglichen.
- - Nach dem Erreichen des Wertes des Solldrehmoments durch das Istdrehmoment, wodurch das Befestigungselement definiert vorgespannt und somit optimal gesetzt ist, wird vom Mikrocontroller der Drehantrieb gestoppt.
- - Vorteilhaft kann der Mikrocontroller in einem letzten Schritt den Kraftfluss zwischen einem träge nachlaufenden Elektroantrieb und dem Werkzeug mittels einer dazwischen angeordneten, elektronisch schaltbaren Kupplung wie einer Magnetkupplung unterbre chen bzw. eine aktive mechanische und/oder elektrische Abbremsung des Elektromotors aktivieren.
Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit:
Fig. 1 als Elektrohandwerkzeuggerät mit zugeordnetem Befestigungselement.
Nach Fig. 1 weist ein Elektrohandwerkzeuggerät 1 mit einem Elektroantrieb 2 für ein
zumindest teilweise um eine Achse A drehendes Werkzeug 3 einen zur Ermittlung des
Istdrehmoments geeigneten Sensor 4 und ein als Motorsteuereinheit mit elektrischer
Bremsschaltung ausgeführtes Steuermittel 5 auf, welcher über einen Mikrocontroller 6, der
mit einer als frequenzveränderlicher Radiosender/Radioempfänger ausgeführten
Sende/Empfangseinheit 7 verbunden ist und die sortenspezifischen Identifikationsdaten
eines als Folienschwingkreis ausgeführten Identifikationsmittels 8 einliest, welches an einem
in Übertragungsreichweite befindlichen als Anker ausgeführten Befestigungselement 9
angeordnet ist, wobei ein mit dem Mikrocontroller 6 verbundenes Display 10 zur Darstellung
weiterer Identifikationsdaten sichtbar auf einem Gehäuse 11 des
Elektrohandwerkzeuggerätes 1 angeordnet ist.
Claims (7)
1. Elektrohandwerkzeuggerät für ein zumindest teilweise um eine Achse (A) drehend
angetriebenes Werkzeug (3) mit einen Mikrocontroller (6), welcher jeweils mit einem zur
Ermittlung des Istdrehmoments geeigneten Sensor (4) und einem Steuermittel (5) zur
Steuerung eines Elektroantriebs (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der
Mikrocontroller (6) mit einer Sende/Empfangseinheit (7) verbunden ist, über welche Identifi
kationsdaten eines Identifikationsmittels (8) eines in Übertragungsreichweite befindlichen
Befestigungselements (9) und/oder dessen Transportbehältnis und/oder eines zugeordneten
Identifikationsmittelträgers einlesbar sind.
2. Elektrohandwerkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem
Gehäuse (11) ein mit dem Mikrocontroller (6) verbundenes Display (10) sichtbar angeordnet
ist.
3. Elektrohandwerkzeuggerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuermittel (5) als eine elektronische Motorsteuereinheit innerhalb der Stromzu
fuhr des Elektroantriebs (2) ausgeführt ist, wobei der Motorsteuereinheit optional eine
elektronisch steuerbare Kupplung bzw. eine elektronisch steuerbare mechanische oder
elektrische Bremse zugeordnet ist.
4. Elektrohandwerkzeuggerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, dass die Sende/Empfangseinheit (7) ein Laserscanner/Lichtempfänger, ein frequenzver
änderlicher Radiosender/Radioempfänger oder eine Lese- oder Schreib/Lese-Einheit und
das Identifikationsmittel (8) ein lesbar zugeordneter Barkode, Folienschwingkreis oder
Transponder ist.
5. Befestigungselement mit definiert vorzuspannenden, durch ein Handwerkzeuggerät (1)
aufzubringenden Solldrehmoment, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement
(9) und/oder dessen Transportbehältnis und/oder der zugeordnete Identifikationsmittelträger
ein zur Identifikation des Solldrehmoments durch eine Sende/Empfangseinheit (7)
ausgestaltetes Identifikationsmittel (8) beinhaltet, welches optional ein aufgebrachter
Barkode oder ein Folienschwingkreis oder ein Transponder ist.
6. Verfahren zur Drehmomentkontrolle für ein Elektrohandwerkzeuggerät (2) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Schritt vor und/oder während der zumindest teilweise drehenden Bewegung des Werkzeugs (3) um die Achse (A) das definierte Solldrehmoment des Identifikationsmittels (8) durch die Sende/Empfangseinheit (7) des Elektrohandwerk zeuggerätes (1) automatisch und/oder manuell geschaltet ausgelesen wird,
in einem zweiten Schritt während der zumindest teilweise, unter Erzeugung eines Istdrehmoments, drehenden Bewegung des Werkzeugs (3) um die Achse (A) von einem Sensor (4) und einem Mikrocontroller (6) das Istdrehmoment ermittelt und dieses mit dem Solldrehmoment verglichen wird.
in einem dritten Schritt nach dem Erreichen des Wertes des Solldrehmoments durch das Istdrehmoments vom Mikrocontroller (6) der Drehantrieb (2) gestoppt wird.
in einem ersten Schritt vor und/oder während der zumindest teilweise drehenden Bewegung des Werkzeugs (3) um die Achse (A) das definierte Solldrehmoment des Identifikationsmittels (8) durch die Sende/Empfangseinheit (7) des Elektrohandwerk zeuggerätes (1) automatisch und/oder manuell geschaltet ausgelesen wird,
in einem zweiten Schritt während der zumindest teilweise, unter Erzeugung eines Istdrehmoments, drehenden Bewegung des Werkzeugs (3) um die Achse (A) von einem Sensor (4) und einem Mikrocontroller (6) das Istdrehmoment ermittelt und dieses mit dem Solldrehmoment verglichen wird.
in einem dritten Schritt nach dem Erreichen des Wertes des Solldrehmoments durch das Istdrehmoments vom Mikrocontroller (6) der Drehantrieb (2) gestoppt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem letzten Schritt der Mikrocontroller (6) eine Unterbrechung des Kraftflusses zwischen
dem Elektroantrieb (2) und dem Werkzeug (3) und/oder eine Abbremsung des
Elektroantriebs (2) bewirkt.
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