DE102010043741A1

DE102010043741A1 - Power screwdriver for use as drilling machine for drilling operations in workpiece, has evaluation unit that evaluates characteristic for number of rotations of screw jack and/or characteristic for screw-in depth

Info

Publication number: DE102010043741A1
Application number: DE201010043741
Authority: DE
Inventors: Markus Schmid
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2012-05-16

Abstract

The screwdriver has an evaluation unit (10) that evaluates a characteristic for a number of rotations of a screw jack (18) and/or a characteristic for a screw-in depth. A drill chuck (20) is attached to the screw jack and retains a bit holder with a screwdriver bit. A drill bit is inserted into the chuck. A touch screen (26) as an operating element is inserted into a housing (22) and connected with the evaluation unit, where the touch screen inputs and outputs operating parameters. A control switch (28) is attached to a handle (24) of the housing. An independent claim is also included for a method for operating a power screwdriver.

Description

Stand der TechnikState of the art

Es sind bereits Handwerkzeugmaschinenschrauber bekannt, die über einen mechanischen Tiefenanschlag verfügen, um beim Erreichen einer Einschraubtiefe eine Kupplung zu einem Motor zu lösen und so einen Einschraubvorgang zu beenden. Ebenfalls sind Handwerkzeugmaschinenschrauber bekannt, die über eine mechanische oder elektronische Drehmomentbegrenzung verfügen, um einen Einschraubvorgang zu beenden.There are already known hand tool gun screwdriver, which have a mechanical depth stop to solve when reaching a depth of engagement a clutch to a motor and so finish a screwing. Hand tool drivers are also known which have a mechanical or electronic torque limiter to complete a screwing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einem Handwerkzeugmaschinenschrauber.The invention is based on a hand tool power screwdriver.

Es wird vorgeschlagen, dass eine Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, eine Kenngröße für eine Anzahl von Umdrehungen und/oder eine Kenngröße für eine Einschraubtiefe auszuwerten. Unter einer „Auswerteeinheit” soll eine Einheit des Handwerkzeugmaschinenschraubers verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Parameter zu erfassen und davon abhängig wenigstens einen Wert und/oder wenigstens ein Steuersignal auszugeben. Bevorzugt kann das Steuersignal einen Schaltvorgang bewirken, welcher insbesondere einen Schraubvorgang beendet. Es kann eine Kupplung eines Getriebes geöffnet werden. Bevorzugt kann ein Motor ausgeschaltet werden. Die Auswerteeinheit kann mechanische und/oder insbesondere jedoch elektrische und/oder elektronische Komponenten aufweisen. Unter „Umdrehungen” sollen in diesem Zusammenhang insbesondere die Umdrehungen verstanden werden, welche eine Schraubspindel des Handwerkzeugmaschinenschraubers während des Schraubvorgangs ausführt. Die Schraubspindel ist dazu vorgesehen, mit einem Bohrfutter, einem Bithalter, einem Winkelvorsatz und/oder einer anderen, dem Fachmann bei Handwerkzeugmaschinen geläufigen Werkzeugaufnahme antriebstechnisch gekoppelt zu werden. Unter einer „Einschraubtiefe” soll insbesondere eine Tiefe verstanden werden, um die eine Schraube während des Schraubvorgangs in ein Werkstück eingedreht wird. Unter einer „Schraube” soll dabei insbesondere ein Befestigungselement verstanden werden, welches durch eine Drehbewegung in ein Werkstück eingetrieben wird. Die Einschraubtiefe einer Schraube kann vorteilhaft aus der Anzahl der Umdrehungen während des Schraubvorgangs und der Gewindesteigung der Schraube ermittelt werden. Die Einschraubtiefe kann dabei von einem Benutzer an der Handwerkzeugmaschine über ein Bedienelement, wie zum Beispiel ein Stellrad, einen Schieberegler, eine Tastatur oder einen Touch-Screen, eingestellt werden. Alternativ kann es möglich sein, dass der Benutzer einen Sollwert für die Anzahl Umdrehungen des Schraubvorgangs vorwählt. Weiter kann es möglich sein, dass ein Benutzer über ein Bedienelement eine Gewindesteigung einstellen kann. Aus der Gewindesteigung kann die erforderliche Anzahl von Gewindegängen und damit die Anzahl der Umdrehungen bis zum Erreichen der Einschraubtiefe berechnet werden.It is proposed that an evaluation unit is provided to evaluate a parameter for a number of revolutions and / or a parameter for a screw-in depth. An "evaluation unit" is to be understood as meaning a unit of the handheld power tool driver which is intended to detect at least one parameter and to output at least one value and / or at least one control signal dependent thereon. Preferably, the control signal cause a switching operation, which ends in particular a screwing. It can be opened a clutch of a transmission. Preferably, an engine can be turned off. The evaluation unit can have mechanical and / or in particular, however, electrical and / or electronic components. In this context, "revolutions" are to be understood as meaning, in particular, the revolutions which a screw spindle of the portable power tool screwdriver carries out during the screwing operation. The screw spindle is intended to be drivably coupled with a drill chuck, a bit holder, an angle attachment and / or another tool holder familiar to a person skilled in the art of hand tooling machines. A "depth of engagement" is to be understood in particular a depth by which a screw is screwed into a workpiece during the screwing operation. A "screw" is to be understood in particular a fastener which is driven by a rotational movement in a workpiece. The screwing depth of a screw can advantageously be determined from the number of revolutions during the screwing process and the thread pitch of the screw. The screwing can be adjusted by a user on the power tool via a control element, such as a thumbwheel, a slider, a keyboard or a touch screen. Alternatively, it may be possible for the user to select a setpoint for the number of revolutions of the screwing operation. It may also be possible for a user to set a thread pitch via an operating element. From the thread pitch, the required number of threads and thus the number of revolutions can be calculated until reaching the screwing.

Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Schraubvorgang beendet wird, nachdem eine gewünschte Anzahl von Umdrehungen und/oder eine gewünschte Einschraubtiefe erreicht ist. Die Einschraubtiefe in das Werkstück kann vom Benutzer festgelegt werden, insbesondere kann die Einschraubtiefe so festgelegt werden, dass die Schraube plan zu einer Oberfläche oder um ein definiertes Maß erhaben oder vertieft zu einer Oberfläche abschließt. Es werden keine weiteren Bauteile zur Begrenzung der Einschraubtiefe, wie zum Beispiel ein mechanischer Tiefenanschlag und/oder eine Drehmomentbegrenzung, benötigt. Der Handwerkzeugmaschinenschrauber kann auch für Bohrarbeiten eingesetzt werden. Insbesondere ist ein Einsatz des Handwerkzeugmaschinenschraubers als Universalmaschine mit den Merkmalen einer Bohrmaschine und den Merkmalen eines Handwerkzeugmaschinenschraubers möglich. Eine gewünschte Einschraubtiefe kann besonders präzise eingehalten werden. Es kann eine besonders hohe Wiederholgenauigkeit erreicht werden. Vorzugsweise kann der Motor bei Erreichen der Einschraubtiefe gestoppt werden, wie insbesondere durch Unterbrechung einer Energieversorgung. Es kann Energie gespart werden. Die Schraubspindel des Handwerkzeugmaschinenschraubers kann sofort nach dem Schraubvorgang still stehen. Schnelle, aufeinanderfolgende Schraubanwendungen sind möglich. Der Aufbau ist besonders einfach und kostengünstig. Die Einschraubtiefe kann vom Benutzer besonders einfach eingestellt werden. Es ist eine besonders leichte Ausführung des Handwerkzeugmaschinenschraubers möglich. Die Schraubspindel des Handwerkzeugmaschinenschraubers kann besonders schlank gebaut werden. Ein Arbeiten in beengten Platzverhältnissen kann besonders erleichtert werden.This can advantageously be achieved that a screwing is terminated after a desired number of revolutions and / or a desired screwing is reached. The depth of engagement in the workpiece can be determined by the user, in particular, the screwing depth can be set so that the screw is flush with a surface or by a defined amount or recessed to a surface. There are no other components to limit the depth of engagement, such as a mechanical depth stop and / or a torque limiter needed. The hand tool screwdriver can also be used for drilling work. In particular, a use of the power tool screwdriver as a universal machine with the features of a drill and the features of a power tool screwdriver is possible. A desired screw-in depth can be maintained particularly precisely. It can be achieved a very high repeatability. Preferably, the motor can be stopped when reaching the screwing, as in particular by interrupting a power supply. Energy can be saved. The screw spindle of the power tool screwdriver can stand still immediately after the screwing. Fast, sequential tightening applications are possible. The structure is particularly simple and inexpensive. The screwing depth can be set very easily by the user. It is a particularly lightweight version of the power tool screwdriver possible. The screw spindle of the power tool screwdriver can be built very slim. Working in confined spaces can be greatly facilitated.

Weiter wird vorgeschlagen, dass eine Sensoreinheit zur Erfassung einer Kenngröße für die Anzahl der Umdrehungen der Schraubspindel vorgesehen ist. Die Sensoreinheit kann die Anzahl der Umdrehungen an der Schraubspindel ermitteln. Insbesondere kann die Sensoreinheit die Anzahl der Umdrehungen eines Bauteils eines Antriebsstrangs, wie zum Beispiel eines Getriebebauteils oder des Motors, ermitteln und die Anzahl der Umdrehungen der Schraubspindel aus diesem Wert berechnen. Dem Fachmann ist eine Vielzahl von möglichen Sensoreinheiten bekannt, die die Anzahl der Umdrehungen dieser Bauteile ermitteln können. Solche Sensoreinheiten können zum Beispiel durch eine mechanische, optische, magnetische und/oder elektrische Abtastung eine Umdrehung erkennen. Es ist eine besonders einfache, kostengünstige Ermittlung der Anzahl der Umdrehungen der Schraubspindel möglich.It is further proposed that a sensor unit is provided for detecting a parameter for the number of revolutions of the screw spindle. The sensor unit can determine the number of revolutions on the screw spindle. In particular, the sensor unit can determine the number of revolutions of a component of a drive train, such as a transmission component or the engine, and calculate the number of revolutions of the screw from this value. A variety of possible sensor units are known in the art, which can determine the number of revolutions of these components. Such sensor units may be provided, for example, by a mechanical, optical, magnetic and / or electrical scanning detect a revolution. It is a particularly simple, inexpensive determination of the number of revolutions of the screw possible.

Zeichnungdrawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Handwerkzeugmaschinenschraubers mit einer Auswerteeinheit, 1 a schematic representation of a portable power tool screwdriver with an evaluation unit,

2 ein Blockschaltbild des Handwerkzeugmaschinenschraubers mit der Auswerteeinheit und 2 a block diagram of the power tool screwdriver with the evaluation unit and

3 eine um eine Einschraubtiefe in ein Werkstück eingedrehte Schraube. 3 a screw screwed in by a screwing depth into a workpiece.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt einen Handwerkzeugmaschinenschrauber mit einer Auswerteeinheit 10, die dazu vorgesehen ist, eine Kenngröße für eine Anzahl von Umdrehungen 12 und/oder eine Kenngröße für eine Einschraubtiefe 14 auszuwerten. Der Handwerkzeugmaschinenschrauber ist mit einem an einer Schraubspindel 18 angebrachten Bohrfutter 20 ausgestattet, welches unter anderem einen nicht dargestellten Bithalter mit einem Schrauberbit aufnehmen kann. Ebenfalls kann ein Bohrer in das Bohrfutter 20 eingesetzt werden, wenn der Handwerkzeugmaschinenschrauber als Bohrmaschine genutzt werden soll. In ein Gehäuse 22 mit einem Griffstück 24 des Handwerkzeugmaschinenschraubers ist ein Touch-Screen 26 als Bedienelement eingelassen, welches zur Ein- und Ausgabe von Betriebsparametern dient und welcher mit der Auswerteeinheit 10 verbunden ist. Am Griffstück 24 des Gehäuses 22 ist ein Betätigungsschalter 28 angebracht. Über den Betätigungsschalter 28 wird der Handwerkzeugmaschinenschrauber in Betrieb genommen und ein Drehzahlsollwert 30 vorgegeben, der um so größer ist, je weiter der Betätigungsschalter 28 gedrückt wird. Der Betätigungsschalter 28 ist mit der Auswerteeinheit 10 elektrisch verbunden. Eine Motorelektronik und eine Drehzahlregelung ist in die Auswerteeinheit 10 integriert. Ein Akku-Pack 32 wird an das Griffstück 24 angesteckt und versorgt den Handwerkzeugmaschinenschrauber mit Strom. Es sind auch netzbetriebene Ausführungen des Handwerkzeugmaschinenschraubers möglich. Diese verfügen anstelle des Akku-Packs 32 über eine Anschlussleitung für einen Stromanschluss. 1 shows a hand tool power screwdriver with an evaluation unit 10 , which is intended to be a parameter for a number of revolutions 12 and / or a parameter for a screw-in depth 14 evaluate. The hand tool screwdriver is with one on a screw spindle 18 mounted chuck 20 equipped, which can accommodate, among other things, a bit holder not shown with a screwdriver bit. Also, a drill bit in the chuck 20 be used when the hand tool screwdriver is to be used as a drill. In a housing 22 with a handle 24 of the power tool screwdriver is a touch screen 26 as a control element, which serves for the input and output of operating parameters and which with the evaluation 10 connected is. On the handle 24 of the housing 22 is an operating switch 28 appropriate. About the operating switch 28 the portable power tool wrench is put into operation and a speed setpoint 30 given, which is the greater, the farther the operating switch 28 is pressed. The operating switch 28 is with the evaluation unit 10 electrically connected. An engine electronics and a speed control is in the evaluation unit 10 integrated. A battery pack 32 gets to the handle 24 infected and supplies the power tool screwdriver with power. There are also mains operated versions of the power tool screwdriver possible. These have instead of the battery pack 32 via a connecting cable for a power connection.

Im Blockschaltbild aus 2 ist die Funktionsweise der Auswerteeinheit 10 dargestellt. Eine Sensoreinheit 16 ist zur Erfassung einer Kenngröße für die Anzahl der Umdrehungen 12 der Schraubspindel 18 vorgesehen. Der Benutzer gibt über den Touch-Screen 26 einen Sollwert für die Kenngröße für die Anzahl Umdrehungen 12 oder für die Einschraubtiefe 14 ein. Die Anzahl Umdrehungen 12 bestimmt die Einschraubtiefe 14, wenn eine Schraube 38 mit Hilfe des Handwerkzeugmaschinenschraubers eingedreht wird. Alternativ kann der Benutzer über den Touch-Screen 26 die gewünschte Einschraubtiefe 14 und eine Gewindesteigung der Schraube 38 eingeben. Die Auswerteeinheit 10 berechnet dann aus diesen Werten selbstständig die Kenngröße für die Anzahl Umdrehungen 12. Der Benutzer spannt in das Bohrfutter 20 einen Bithalter mit einem geeigneten Schrauberbit ein, setzt die Schraube 38 auf ein Werkstück 40 (3) und bringt den Handwerkzeugmaschinenschrauber mit dem Schrauberbit in Eingriff mit der Schraube 38. Drückt der Benutzer den Betätigungsschalter 28, so beginnt sich ein Motor 34 zu drehen. Der Motor 34 treibt über ein Getriebe 36 die Schraubspindel 18 an. Die Drehzahl wird dabei durch den Drehzahlsollwert 30 des Betätigungsschalters 28 bestimmt. Durch diese Drehbewegung wird die Schraube 38 in das Werkstück 40 eingedreht. Die Sensoreinheit 16 liefert die Anzahl Umdrehungen 12 der Schraubspindel 18 an die Auswerteeinheit 10. Ist der Sollwert für die Anzahl Umdrehungen 12 erreicht, so unterbricht die Auswerteeinheit 10 die Stromzufuhr zum Motor 34 und der Einschraubvorgang wird abgebrochen. Der Benutzer kann eine neue Schraube 38 ansetzen und durch erneutes Drücken des Betätigungsschalters 28 einen neuen Einschraubvorgang starten. Der Handwerkzeugmaschinenschrauber weist mehrere Betriebsmodi auf, die sich über den Touch-Screen 26 einstellen lassen. Insbesondere weist der Handwerkzeugmaschinenschrauber einen Automatikbetrieb auf, bei dem der Motor 34 nach Erreichen der eingestellten Anzahl Umdrehungen 12 und/oder der Einschraubtiefe 14 abgeschaltet wird. Durch ein erneutes Drücken des Betätigungsschalters 28 wird ein neuer Einschraubvorgang gestartet. Weiter weist der Handwerkzeugmaschinenschrauber einen Halbautomatikbetrieb auf, bei dem der Motor 34 nach Erreichen der eingestellten Anzahl Umdrehungen 12 und/oder der Einschraubtiefe 14 mit einer langsamen, einstellbaren Nachlaufdrehzahl weiter dreht. Der Benutzer kann bei Bedarf die Schraube 38 mit dieser langsamen Drehzahl noch etwas weiter einschrauben. Weiter weist der Handwerkzeugmaschinenschrauber eine Betriebsart für normalen Bohrbetrieb auf, in dem der Motor 34 nur durch den Betätigungsschalter 28 gesteuert wird und nicht nach Erreichen einer Anzahl Umdrehungen 12 und/oder der Einschraubtiefe 14 von der Auswerteeinheit 10 abgeschaltet wird.In the block diagram 2 is the functioning of the evaluation unit 10 shown. A sensor unit 16 is to capture a parameter for the number of revolutions 12 the screw spindle 18 intended. The user gives over the touch screen 26 a setpoint for the parameter for the number of revolutions 12 or for the screw-in depth 14 one. The number of revolutions 12 determines the screwing depth 14 if a screw 38 is screwed in with the help of the power tool screwdriver. Alternatively, the user can via the touch screen 26 the desired screw-in depth 14 and a thread pitch of the screw 38 enter. The evaluation unit 10 then calculates independently from these values the parameter for the number of revolutions 12 , The user tightens into the chuck 20 a bit holder with a suitable screwdriver bit, sets the screw 38 on a workpiece 40 ( 3 ) and brings the hand tool screwdriver with the screwdriver bit into engagement with the screw 38 , The user presses the operation switch 28 That's how an engine starts 34 to turn. The motor 34 drives over a gearbox 36 the screw spindle 18 at. The speed is determined by the speed setpoint 30 of the control switch 28 certainly. This rotation causes the screw 38 into the workpiece 40 screwed. The sensor unit 16 returns the number of revolutions 12 the screw spindle 18 to the evaluation unit 10 , Is the setpoint for the number of revolutions 12 reached, the evaluation unit interrupts 10 the power supply to the engine 34 and the screwing is canceled. The user can get a new screw 38 start and by pressing the operating switch again 28 start a new screwing process. The handheld power tool wrench has several modes of operation that extend over the touch screen 26 can be adjusted. In particular, the portable power tool driver has an automatic mode in which the engine 34 after reaching the set number of revolutions 12 and / or the screwing depth 14 is switched off. By pressing the operating switch again 28 a new screwing process is started. Next, the hand tool screwdriver on a semi-automatic operation, in which the engine 34 after reaching the set number of revolutions 12 and / or the screwing depth 14 continues to rotate at a slow, adjustable caster speed. The user can screw if necessary 38 Screw in a bit further with this slow speed. Further, the power tool wrench on a mode for normal drilling operation, in which the engine 34 only by the operating switch 28 is controlled and not after reaching a number of revolutions 12 and / or the screwing depth 14 from the evaluation unit 10 is switched off.

Claims

Hand tool power screwdriver with an evaluation unit ( 10 ), which is intended to provide a parameter for a number of revolutions ( 12 ) and / or a parameter for a screw-in depth ( 14 ).

Hand tool power tool according to claim 1, characterized by a sensor unit ( 16 ) used to acquire a parameter for the number of revolutions ( 12 ) a screw spindle ( 18 ) is provided.

Method with a portable power tool wrench according to one of the preceding claims.