DE102012208885A1

DE102012208885A1 - Schlagwerkeinheit

Info

Publication number: DE102012208885A1
Application number: DE201210208885
Authority: DE
Inventors: Rainer Nitsche; Thomas Winkler; Helge Sprenger; Thilo Henke; Christian Bertsch; Achim Duesselberg; Ulli Hoffmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2013-11-28

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Schlagwerkeinheit (10a–c), insbesondere für einen Bohr- und/oder Schlaghammer (12a; 12c), mit einer Steuereinheit (14a–c), die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit (16a–c) und/oder ein pneumatisches Schlagwerk (18a–c) zu steuern. Es wird ein Betriebsmodussensor (20a–c), der dazu vorgesehen ist, der Steuereinheit (14a–c) zumindest einen Betriebsmodus zu signalisieren, vorgeschlagen.

Description

Stand der Technik
Es sind bereits Schlagwerkeinheiten, insbesondere für Bohr- und/oder Schlaghämmer, mit einer Steuereinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit und/oder ein pneumatisches Schlagwerk zu steuern, bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Schlagwerkeinheit, insbesondere für einen Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einer Steuereinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit und/oder ein pneumatisches Schlagwerk zu steuern.
Es wird ein Betriebsmodussensor, der dazu vorgesehen ist, der Steuereinheit zumindest einen Betriebsmodus zu signalisieren, vorgeschlagen. Unter einer „Schlagwerkeinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zum Betreiben eines Schlagwerks vorgesehen ist. Die Schlagwerkeinheit kann insbesondere eine Steuereinheit aufweisen. Die Schlagwerkeinheit kann eine Antriebseinheit und/oder eine Getriebeeinheit aufweisen, die zu einem Antrieb des Schlagwerks vorgesehen ist. Unter einer „Steuereinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung der Schlagwerkeinheit verstanden werden, die zu einer Steuerung und/oder Regelung insbesondere der Antriebseinheit und/oder des Schlagwerks vorgesehen ist. Die Steuereinheit kann bevorzugt als elektrische, insbesondere als elektronische Steuereinheit ausgebildet sein. Unter einem „Bohr- und/oder Schlaghammer“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Werkzeugmaschine verstanden werden, die zu einer Bearbeitung eines Werkstücks mit einem drehenden oder nicht drehenden Werkzeug vorgesehen ist, wobei das Werkzeug durch die Werkzeugmaschine mit Schlagimpulsen beaufschlagt werden kann. Bevorzugt ist die Werkzeugmaschine als von einem Benutzer von Hand geführte Handwerkzeugmaschine ausgebildet. Unter einem „Schlagwerk“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die zumindest ein Bauteil aufweist, das zu einer Erzeugung und/oder Übertragung eines Schlagimpulses, insbesondere eines axialen Schlagimpulses, auf ein in einem Werkzeughalter angeordnetes Werkzeug vorgesehen ist. Ein solches Bauteil kann insbesondere ein Schläger, ein Schlagbolzen, ein Führungselement, wie insbesondere ein Hammerrohr und/oder ein Kolben, wie insbesondere ein Topfkolben, und/oder ein weiteres, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Bauteil sein. Der Schläger kann den Schlagimpuls direkt auf das Werkzeug übertragen oder bevorzugt indirekt. Bevorzugt kann der Schläger den Schlagimpuls auf einen Schlagbolzen übertragen, der den Schlagimpuls auf das Werkzeug überträgt. Der Schläger ist bevorzugt beweglich im Hammerrohr gelagert. Der Schläger kann bevorzugt zyklisch in einer Schlagrichtung in Richtung des Schlagbolzens und in einer entgegengesetzten Rückholrichtung wieder zurück bewegt werden. Der Kolben ist bevorzugt auf einer der Schlagrichtung abgewandten Seite des Schlägers ebenfalls im Hammerrohr beweglich gelagert. Der Schläger und der Kolben können mit dem Hammerrohr einen Raum begrenzen. Der Kolben kann zyklisch in Schlagrichtung und Rückholrichtung bewegt werden, insbesondere durch einen Exzenter. Der Kolben wird bevorzugt mit einer Schlagfrequenz und/oder einer Schlagwerkdrehzahl zyklisch in Schlagrichtung und entgegen der Schlagrichtung bewegt. Unter einer „Schlagwerkdrehzahl“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Drehzahl eines Exzenters verstanden werden, der den Kolben bevorzugt über einen Pleuel bewegt. Die Schlagwerkdrehzahl entspricht der Schlagfrequenz und wird in der Folge äquivalent verwendet. Die Kolbenbewegung kann einen Druck eines in einem Raum zwischen Kolben und Schläger eingeschlossenen, ein Druckpolster bildenden Luftvolumens verändern und durch die Druckschwankungen den Schläger in Schlagrichtung und in Rückholrichtung beschleunigen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Unter einem „Betriebsmodus“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Konfiguration des Schlagwerks verstanden werden, die für einen bestimmten Betriebszustand vorgesehen ist. Bevorzugt kann das Schlagwerk einen Leerlaufmodus aufweisen, in dem es zu einem Leerlaufbetrieb vorgesehen ist. Bevorzugt kann das Schlagwerk einen Schlagmodus aufweisen, in dem es zu einem Schlagbetrieb vorgesehen ist. Unter einem „Schlagbetrieb“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Betriebszustand des Schlagwerks verstanden werden, in dem von dem Schlagwerk bevorzugt regelmäßige Schlagimpulse ausgeübt werden. Unter einem „Leerlaufbetrieb“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Betriebszustand des Schlagwerks verstanden werden, der durch Ausbleiben von regelmäßigen Schlagimpulsen gekennzeichnet ist und/oder in dem vom Schläger auf den Schlagbolzen nur sehr schwache Schlagimpulse ausgeübt werden. Unter „sehr schwach“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Schlagstärke weniger als 50%, bevorzugt weniger als 25%, besonders bevorzugt weniger als 10% einer Schlagstärke im Schlagbetrieb entspricht. Bevorzugt enthält das Schlagwerk zumindest eine Vorrichtung, die dazu vorgesehen ist, den Betriebsmodus des Schlagwerks umzuschalten. Die Vorrichtung kann insbesondere dazu vorgesehen sein, Entlüftungs- und/oder Leerlauföffnungen des Schlagwerks zu öffnen und/oder zu verschließen, um den Betriebsmodus umzuschalten. Die Leerlauföffnungen können insbesondere zu einer Reduzierung eines auf den Schläger wirkenden Drucks vorgesehen sein. Insbesondere können die Leerlauföffnungen zu einem Druckausgleich des von dem Schläger und dem Kolben mit dem Hammerrohr gebildeten Raums mit einer Umgebung vorgesehen sein. Sind die Leerlauföffnungen im Leerlaufmodus ganz oder teilweise geöffnet, kann eine durch die Bewegung des Kolbens auf den Schläger ausgeübte Beschleunigung zumindest verringert werden. Ein Schlagbetrieb kann vermieden werden. Der Schläger kann keine oder nur geringe Bewegungen in Schlagrichtung und/oder Rückholrichtung durchführen. Es werden keine oder nur sehr schwache Schlagimpulse ausgeübt. Sind die Leerlauföffnungen im Schlagmodus geschlossen, kann der Schläger durch die zyklische Bewegung des Kolbens eine zyklische Beschleunigung erfahren. Der Schläger kann beginnen, Schlagimpulse auf den Schlagbolzen auszuüben, so dass der Schlagbetrieb einsetzt. Das Einsetzen des Schlagbetriebs im Schlagmodus kann von Betriebsparametern abhängen, insbesondere von der Schlagwerkdrehzahl. Insbesondere kann ein Schlagbetrieb im Schlagmodus bei einer hohen Schlagwerkdrehzahl ausbleiben. Eine maximale Schlagwerkdrehzahl, bei der im Schlagmodus der Schlagbetrieb beginnt, hängt von verschiedenen Betriebsparametern ab, insbesondere einem Umgebungsluftdruck. Unter „Signalisieren“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Informationsübermittlung, insbesondere elektrisch und/oder elektronisch und zumindest teilweise abweichend von einer rein mechanischen Aktivierung eines Betriebszustands verstanden werden. Der Betriebsmodussensor kann insbesondere dazu vorgesehen sein, der Steuereinheit zu signalisieren, dass ein Wechsel des Betriebsmodus des Schlagwerks stattgefunden hat. Insbesondere kann der Betriebsmodussensor signalisieren, dass die Vorrichtung zum Umschalten des Betriebsmodus das Schlagwerk in einen Betriebsmodus umgeschaltet hat. Die Steuereinheit kann vorteilhaft erkennen, dass ein Betriebsmoduswechsel stattgefunden hat. Insbesondere kann die Steuereinheit prüfen, ob der Betriebszustand dem Betriebsmodus entspricht. Die Steuereinheit kann bei Erkennen des Schlagmodus bei einem Ausbleiben des Schlagbetriebs das Schlagwerk neu starten. Insbesondere kann die Steuereinheit bei einem Betriebsmoduswechsel vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus die Schlagwerkdrehzahl zum Start des Schlagwerks absenken. Bevorzugt sind weitere Sensoren vorgesehen, um der Steuereinheit den Leerlaufbetrieb und/oder den Schlagbetrieb zu signalisieren.
Es wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor dazu vorgesehen ist, zumindest eine Position eines Umschaltelements zu ermitteln. Unter einem „Umschaltelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, abhängig von seiner Position einen Betriebsmodus umzuschalten. Bevorzugt ist das Umschaltelement als Leerlaufhülse ausgebildet. Unter einer „Leerlaufhülse“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, abhängig von ihrer Position die Leerlauföffnungen und/oder Entlüftungsöffnungen des Schlagwerks zu einem Betriebsmodus ganz oder teilweise zu öffnen und/oder zu schließen. Unter einer „Position“ des Umschaltelements sollen in diesem Zusammenhang insbesondere eine Schlagposition und eine Leerlaufposition verstanden werden. Die Schlagposition kann insbesondere dazu vorgesehen sein, das Schlagwerk in den Schlagmodus zu schalten. Die Leerlaufposition kann insbesondere dazu vorgesehen sein, das Schlagwerk in den Leerlaufmodus zu schalten. Bevorzugt kann sich ein in Schlagrichtung beweglich gelagerter Werkzeughalter direkt oder über weitere Bauteile am Umschaltelement abstützen. Bevorzugt kann ein Federelement dazu vorgesehen sein, das Umschaltelement in Schlagrichtung zu verschieben. Wird ein in den Werkzeughalter eingespanntes Werkzeug gegen ein Werkstück gedrückt, kann sich der Werkzeughalter mit dem Umschaltelement gegen die Kraft des Federelements entgegen der Schlagrichtung bis zu einem Anschlag verlagern. Das Umschaltelement kann die Schlagposition einnehmen. Wird das Werkzeug entlastet, können sich das Umschaltelement und der Werkzeughalter in Schlagrichtung bis zu einem weiteren Anschlag verlagern und die Leerlaufposition einnehmen. Der Betriebsmodussensor kann bevorzugt ermitteln, ob das Umschaltelement die Leerlaufposition eingenommen hat, besonders bevorzugt, ob das Umschaltelement die Schlagposition eingenommen hat. Der Betriebsmodussensor kann der Steuereinheit vorteilhaft signalisieren, dass sich das Schlagwerk im Schlagmodus befindet. Der Betriebsmodussensor kann die Position der Steuerhülse indirekt oder bevorzugt direkt ermitteln. Unter „indirekt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Betriebsmodussensor die Position eines mit der Steuerhülse verbundenen Teils erfasst. Unter „direkt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Betriebsmodussensor die Position eines Teils der Steuerhülse direkt erfasst. Der Betriebsmodussensor kann die Position der Steuerhülse besonders einfach und zuverlässig bestimmen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor einen Hall-Sensor aufweist. Unter einem „Hall-Sensor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein, dem Fachmann bekannter Sensor verstanden werden, der von einem Strom durchflossen wird und dazu vorgesehen ist, ein senkrecht zu einem Stromfluss stehendes Magnetfeld zu detektieren. Der Hall-Sensor kann die Position eines magnetisierten Teils des Umschaltelements kontaktlos erfassen. Bevorzugt ist der Hall-Sensor so angebracht, dass in der Schlagposition des Umschaltelements der magnetisierte Teil des Umschaltelements in einen Messbereich des Hall-Sensors gelangt. Der Betriebsmodussensor kann den Betriebsmodus besonders einfach und kontaktlos erfassen. Der Betriebsmodussensor kann besonders gut vor Verschmutzung geschützt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor einen Magnetschalter aufweist. Unter einem „Magnetschalter“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Schalter verstanden werden, der durch ein Magnetfeld geschaltet wird, insbesondere ein dem Fachmann bekanntes Reed-Relais. Der Magnetschalter kann durch den magnetisierten Teil der des Umschaltelements geschaltet werden. Der Magnetschalter kann die Position eines magnetisierten Teils des Umschaltelements kontaktlos erfassen. Bevorzugt ist der Magnetschalter so angebracht, dass in der Schlagposition des Umschaltelements der magnetisierte Teil des Umschaltelements in den Messbereich des Hall-Sensors gelangt. Der Magnetschalter kann ein elektrisches Signal zur Signalisierung des Betriebsmodus direkt schalten. Auf eine Elektronik oder weitere Bauteile zur Auswertung und/oder Aufbereitung eines Sensorsignals kann verzichtet werden. Der Betriebsmodussensor kann besonders einfach aufgebaut sein.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor einen induktiven Näherungssensor aufweist. Unter einem „induktiven Näherungssensor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein, dem Fachmann bekannter Sensor verstanden werden, der eine Annäherung eines leitenden Werkstoffs und/oder Metalls durch eine Änderung einer Induktivität detektiert. Eine berührungslose Detektion kann möglich sein. Eine Verschmutzung des Betriebsmodussensors kann vermieden werden. Bevorzugt ist das Umschaltelement zumindest teilweise von einem Metall gebildet. Der Betriebsmodussensor kann eine Annäherung des Umschaltelements direkt erfassen. Eine Magnetisierung des Umschaltelements kann entfallen. Bevorzugt ist der induktive Näherungssensor so angeordnet, dass sich das Umschaltelement dem induktiven Näherungssensor in der Schlagposition annähert. Der Betriebsmodussensor kann den Schlagmodus des Schlagwerks besonders gut erfassen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor einen kapazitiven Sensor aufweist. Unter einem „kapazitiven Sensor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein, dem Fachmann bekannter Sensor verstanden werden, der bei einer Annäherung eines Werkstoffs eine Änderung einer Kapazität detektiert. Der kapazitive Sensor kann insbesondere eine Annäherung von nichtmetallischen und/oder nichtleitenden Werkstoffen erfassen, insbesondere von Kunststoffen. Der Betriebsmodussensor kann eine Annäherung des Umschaltelements direkt erfassen. Das Umschaltelement kann aus einem nichtleitenden und/oder nichtmetallischen Werkstoff gebildet sein, insbesondere aus einem Kunststoff. Bevorzugt ist der kapazitive Sensor so angeordnet, dass sich das Umschaltelement dem kapazitiven Sensor in der Schlagposition annähert. Der Betriebsmodussensor kann den Schlagmodus des Schlagwerks besonders gut erfassen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor einen optischen Sensor aufweist. Unter einem „optischen Sensor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein, dem Fachmann bekannter Sensor verstanden werden, der auf einer Messung von Licht im oder nahe dem sichtbaren Bereich, wie Infrarot und/oder ultravioletter Strahlung, beruht. Der optische Sensor kann bevorzugt eine Lichtschranke, insbesondere eine Gabellichtschranke, sein. Der optische Sensor kann die Anwesenheit eines intransparenten Werkstoffs erfassen. Der Betriebsmodussensor kann eine Annäherung des Umschaltelements direkt erfassen. Das Umschaltelement kann aus intransparentem Werkstoff gebildet sein, insbesondere aus Kunststoff. Bevorzugt ist der optische Sensor so angeordnet, dass sich das Umschaltelement dem optischen Sensor in der Schlagposition annähert. Der Betriebsmodussensor kann den Schlagmodus des Schlagwerks besonders gut erfassen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor einen Sensor für eine mechanische Messgröße und/oder einen mechanischen Schalter aufweist. Unter einer „mechanischen Messgröße“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Kraft und/oder ein Druck und/oder eine Verformung und/oder eine Position verstanden werden. Der Betriebsmodussensor kann einen mechanischen Schalter, insbesondere einen, dem Fachmann bekannten Mikroschalter, aufweisen. Der Betriebsmodussensor kann besonders kostengünstig sein. Das Funktionsprinzip kann besonders einfach sein. Das Umschaltelement kann den Schalter bevorzugt in der Schlagposition durch eine Kraft mechanisch schalten. Der Betriebsmodussensor kann einen Kraftsensor, insbesondere einen Piezosensor, aufweisen. Bevorzugt kann der Kraftsensor an einem Anschlag des Umschaltelements angeordnet sein, besonders bevorzugt am Anschlag für die Schlagposition. Das Umschaltelement kann mit dem Anschlag einen Schalter bilden. Der Anschlag kann einen Schaltkontakt aufweisen, der mit dem Umschaltelement einen Stromkreis schließt, sobald sich das Umschaltelement am Anschlag abstützt. Der Betriebsmodussensor kann die Position des Umschaltelements besonders einfach und direkt erfassen. Der Betriebsmodussensor kann ein Potentiometer aufweisen. Insbesondere kann der Betriebsmodussensor mit der Steuerhülse ein Potentiometer bilden. Das Potentiometer kann seinen Widerstand abhängig von einer Position der Steuerhülse verändern. Der Betriebsmodussensor kann die Position der Steuerhülse kontinuierlich erfassen. Der Betriebsmodussensor kann Zwischenpositionen zwischen der Schlagposition und einer Leerlaufposition erfassen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor dazu vorgesehen ist, einen Anpressdruck zu ermitteln. Unter einem „Anpressdruck“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Kraft verstanden werden, mit der ein im Werkzeughalter der Handwerkzeugmaschine angeordnetes Werkzeug gegen ein Werkstück gedrückt wird. Der Anpressdruck kann insbesondere bei Überschreiten eines Schwellwerts den Betriebsmoduswechsel auslösen. Insbesondere kann der Anpressdruck das Schlagwerk vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus umschalten. Der Schwellwert kann insbesondere durch das Federelement bestimmt sein, das auf das Umschaltelement eine Kraft in Schlagrichtung ausübt. Der Betriebsmodussensor kann dazu vorgesehen sein, den Anpressdruck im Kraftfluss des Federelements und/oder des Umschaltelements zu messen, insbesondere mit einem Piezosensor. Der Betriebsmodussensor kann den Betriebsmodus vorteilhaft erkennen, indem der Anpressdruck mit dem Schwellwert verglichen wird. Der Schwellwert kann vorteilhaft einstellbar sein.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor dazu vorgesehen ist, eine Andruckkraft zumindest eines Handgriffs zu ermitteln. Unter einer „Andruckkraft“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Kraftkomponente in Schlagrichtung in dem Handgriff verstanden werden, mit der der Benutzer die Handwerkzeugmaschine gegen das Werkstück drückt. Bevorzugt ermittelt der Betriebsmodussensor die Andruckkraft im Handgriff und eine weitere Andruckkraft in einem Zusatzhandgriff. Die Andruckkräfte können Komponenten des Anpressdrucks sein. Der Anpressdruck kann aus den Andruckkräften geschätzt werden. Eine Messung der Andruckkraft im Handgriff kann besonders einfach sein. Insbesondere kann der Betriebsmodussensor eine Verformung eines Feder- und/oder Dämpfungselements des Handgriffs messen. Bevorzugt kann eine Verformung mit einem, dem Fachmann bekannten als Dehnmesssensor ausgebildeten Sensor gemessen werden. Eine Messung des Anpressdrucks kann entfallen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodussensor dazu vorgesehen ist, ein Signal eines Lagesensors zu berücksichtigen. Unter einem „Lagesensor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Sensor verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, die Richtung einer Gewichtskraft zu messen. Ein Gewicht der Handwerkzeugmaschine kann beim Bestimmen des Anpressdrucks berücksichtigt werden.
Weiter wird eine Handwerkzeugmaschine mit einer Schlagwerkeinheit mit den beschriebenen Eigenschaften vorgeschlagen. Die Handwerkzeugmaschine kann die beschriebenen Eigenschaften aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele 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.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Bohr- und Schlaghammers mit einer Schlagwerkeinheit mit einem Betriebsmodussensor,
2 eine schematische Darstellung eines Bohr- und Schlaghammers mit einer Schlagwerkeinheit mit einem Betriebsmodussensor in einem zweiten Ausführungsbeispiel und
3 eine schematische Darstellung eines Bohr- und Schlaghammers mit einer Schlagwerkeinheit mit einem Betriebsmodussensor in einem dritten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt einen Bohr- und Schlaghammer 12a mit einer Schlagwerkeinheit 10a. Die Schlagwerkeinheit 10a umfasst eine Steuereinheit 14a, die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit 16a eines pneumatischen Schlagwerks 18a zu steuern.
Die Antriebseinheit 16a enthält einen Motor 46a mit einer Getriebeeinheit 48a, die abhängig von einer Schaltstellung für einen Bohrbetrieb ein Hammerrohr 50a und/oder für einen Schlagbetrieb einen Exzenter 52a drehend antreibt. Das Hammerrohr 50a ist mit einem Werkzeughalter 54a drehfest verbunden, in dem ein Werkzeug 56a eingespannt werden kann. Der Werkzeughalter 54a und das Werkzeug 56a können für einen Bohrbetrieb über das Hammerrohr 50a mit einer drehenden Arbeitsbewegung 58a angetrieben werden. Wird ein Schläger 60a für den Schlagbetrieb in einer Schlagrichtung 62a in Richtung des Werkzeughalters 54a beschleunigt, übt er bei einem Aufprall auf einen zwischen dem Schläger 60a und dem Werkzeug 56a angeordneten Schlagbolzen 64a einen Schlagimpuls aus, der vom Schlagbolzen 64a an das Werkzeug 56a weitergegeben wird. Das Werkzeug 56a übt durch den Schlagimpuls eine schlagende Arbeitsbewegung 66a aus. Ein Kolben 68a ist ebenfalls beweglich im Hammerrohr 50a auf der der Schlagrichtung 62a abgewandten Seite des Schlägers 60a gelagert. Der Kolben 68a wird über einen Pleuel 70a vom mit einer Schlagwerkdrehzahl angetriebenen Exzenter 52a periodisch im Hammerrohr 50a in Schlagrichtung 62a und wieder zurück bewegt. Der Kolben 68a verdichtet in einem Schlagmodus ein in einem Raum 76a zwischen dem Kolben 68a und dem Schläger 60a im Hammerrohr 50a eingeschlossenes Druckpolster 78a. Bei einer Bewegung des Kolbens 68a in Schlagrichtung 62a wird der Schläger 60a in Schlagrichtung 62a beschleunigt. Der Schlagbetrieb kann einsetzen. Durch einen Rückprall am Schlagbolzen 64a und/oder durch einen durch die Rückbewegung des Kolbens 68a entgegen der Schlagrichtung 62a zwischen dem Kolben 68a und dem Schläger 60a entstehenden Unterdruck und/oder durch einen Gegendruck in einem Raum 80a zwischen dem Schläger 60a und dem Schlagbolzen 64a kann der Schläger 60a wieder entgegen der Schlagrichtung 62a zurück bewegt werden und anschließend für einen nächsten Schlagimpuls erneut in Schlagrichtung 62a beschleunigt werden. Ob die Arbeitsbewegung 66a im Schlagmodus stattfindet, hängt von Betriebsparametern, insbesondere einer Schlagwerkdrehzahl, ab. In einem Bereich zwischen dem Schläger 60a und dem Schlagbolzen 64a sind im Hammerrohr 50a Entlüftungsöffnungen 82a angeordnet, so dass die zwischen dem Schläger 60a und dem Schlagbolzen 64a eingeschlossene Luft entweichen kann. In einem Bereich zwischen dem Schläger 60a und dem Kolben 68a sind im Hammerrohr 50a Leerlauföffnungen 84a angeordnet. Der Werkzeughalter 54a ist in Schlagrichtung 62a verschiebbar gelagert und stützt sich über den Schlagbolzen 64a und eine Steuerscheibe 100a an einem als Leerlaufhülse ausgebildeten Umschaltelement 22a ab. Ein Federelement 86a übt auf das Umschaltelement 22a eine Kraft in Schlagrichtung 62a aus. In einem Schlagmodus, in dem das Werkzeug 56a vom Benutzer gegen ein Werkstück gedrückt wird, verschiebt der Werkzeughalter 54a gegen die Kraft des Federelements 86a das Umschaltelement 22a so in eine Schlagposition, dass es die Leerlauföffnungen 84a verdeckt. Wird das Werkzeug 56a vom Werkstück abgesetzt, werden der Werkzeughalter 54a und das Umschaltelement 22a durch das Federelement 86a so in Schlagrichtung 62a in einen Leerlaufmodus verschoben, dass das Umschaltelement 22a in einer Leerlaufposition die Leerlauföffnungen 84a freigibt. Ein Druck im Druckpolster 78a zwischen dem Kolben 68a und dem Schläger 60a kann durch die Leerlauföffnungen 84a entweichen. Der Schläger 60a wird im Leerlaufmodus nicht oder nur wenig durch das Druckpolster 78a beschleunigt. Im Leerlaufbetrieb übt der Schläger 60a keine oder nur geringe Schlagimpulse auf den Schlagbolzen 64a aus. Der Bohr- und Schlaghammer 12a verfügt über ein Handwerkzeugmaschinengehäuse 92a mit einem Handgriff 40a, an dem er von einem Benutzer geführt wird.
Ein Betriebsmodussensor 20a ist dazu vorgesehen, eine Position des Umschaltelements 22a relativ zum Hammerrohr 50a zu ermitteln. Insbesondere ist der Betriebsmodussensor 20a dazu vorgesehen zu ermitteln, ob sich das Umschaltelement 22a in der Schlagposition befindet. Der Betriebsmodussensor 20a signalisiert der Steuereinheit 14a den Schlagmodus. Der Betriebsmodussensor 20a enthält eine auf der Steuereinheit 14a angeordnete Signalverarbeitungseinheit 96a. Der Betriebsmodussensor 20a weist einen mit der Signalverarbeitungseinheit 96a verbundenen induktiven Näherungssensor 28a auf, der mit der Signalverarbeitungseinheit 96a über eine nicht näher dargestellte Signalverbindung verbunden ist. Der Näherungssensor 28a ist in einer Leerlaufposition des Umschaltelements 22a gegenüber der Steuerscheibe 100a angeordnet. Werden die Steuerscheibe 100a und das Umschaltelement 22a in die Schlagposition bewegt, so entfernt sich die Steuerscheibe 100a vom Näherungssensor 28a. Der Betriebsmodussensor 20a signalisiert den Schlagmodus, wenn sich das Umschaltelement 22a in der Schlagposition befindet und sich die Steuerscheibe 100a vom Näherungssensor 28a entfernt. Alternativ ist auch eine Montage des Näherungssensors 28a denkbar, bei der sich die Steuerscheibe 100a dem Näherungssensor 28a in Schlagposition annähert, so dass der Betriebsmodussensor 20a den Schlagmodus bei einer Annäherung der Steuerscheibe 100a an den Näherungssensor 28a signalisiert. Alternativ kann der Näherungssensor 28a so angeordnet sein, dass er eine Annäherung des Umschaltelements 22a selbst anstatt einer Annäherung der Steuerscheibe 100a erkennt.
Der Betriebsmodussensor 20a ist weiter dazu vorgesehen, eine Andruckkraft 38a des Handgriffs 40a zu ermitteln. Durch die Ermittlung der Andruckkraft 38a steht dem Betriebsmodussensor 20a eine weitere Messgröße zur Erkennung des Betriebsmodus zur Verfügung. Der Betriebsmodussensor 20a kann die Andruckkraft 38a anstelle der Position des Umschaltelements 22a oder zusätzlich zur Position des Umschaltelements 22a auswerten. Der Betriebsmodussensor 20a weist ein mit der Signalverarbeitungseinheit 96a verbundenes Potentiometer 106a, das mit einem Drehgelenk 104a des Handgriffs 40a verbunden ist, auf. Der Handgriff 40a dreht sich mit steigender Andruckkraft 38a um das Drehgelenk 104a. Ein elektrischer Widerstand des Potentiometers 106a ist von der Andruckkraft 38a des Handgriffs 40a abhängig. Wird ein einstellbarer Schwellwert überschritten, signalisiert der Betriebsmodussensor 20a den Schlagmodus.
Der Betriebsmodussensor 20a weist zudem einen Lagesensor 42a auf. Der Lagesensor 42a dient zur Messung der Richtung einer Gewichtskraft. Der Betriebsmodussensor 20a berücksichtigt die Gewichtskraft bei der Festlegung der Schwellwerte der Andruckkraft 38a zur Signalisierung des Schlagmodus. Durch eine Vektoraddition der Andruckkraft 38a und der Gewichtskraft kann ein Anpressdruck 36a bestimmt werden, der die Umschaltung in den Schlagmodus bewirkt.
Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen weiterer Ausführungsbeispiel beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind anstelle des Buchstabens a des ersten Ausführungsbeispiels die Buchstaben b und c den Bezugszeichen der weiteren Ausführungsbeispiele nachgestellt.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bohr- und Schlaghammers 12b mit einer Schlagwerkeinheit 10b mit einem Betriebsmodussensor 20b mit einer Steuereinheit 14b, einer Antriebseinheit 16b und einem pneumatischen Schlagwerk 18b in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Schlagwerkeinheit 10b unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel insbesondere darin, dass der Betriebsmodussensor 20b einen mit einer Signalverarbeitungseinheit 96b verbundenen Schalter 32b aufweist. Der Schalter 32b ist als Mikroschalter ausgeführt und signalisiert eine Schlagposition eines Umschaltelements 22b. Der Schalter 32b ist in einer Leerlaufposition des Umschaltelements 22b gegenüber der Steuerscheibe 100b angeordnet, so dass eine Steuerscheibe 100b den Schalter 32b betätigt. Werden die Steuerscheibe 100b und das Umschaltelement 22b in die Schlagposition bewegt, so entfernt sich die Steuerscheibe 100b vom Schalter 32b, so dass dieser öffnet. Der Betriebsmodussensor 20b signalisiert den Schlagmodus, wenn sich das Umschaltelement 22b in der Schlagposition befindet und sich die Steuerscheibe 100b vom Schalter 32b entfernt und dieser öffnet. Alternativ ist auch eine Montage des Schalters 32b denkbar, bei der sich die Steuerscheibe 100b dem Schalter 32b in Schlagposition annähert, so dass der Betriebsmodussensor 20b den Schlagmodus signalisiert, wenn die Steuerscheibe 100b den Schalter 32b betätigt. Alternativ kann der Schalter 32b so angeordnet sein, dass er von dem Umschaltelement 22b statt von der Steuerscheibe 100b betätigt wird.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Bohr- und Schlaghammers 12c mit einer Schlagwerkeinheit 10c mit einem Betriebsmodussensor 20c, mit einer Steuereinheit 14c, einer Antriebseinheit 16c und einem pneumatischen Schlagwerk 18c in einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Schlagwerkeinheit 10c unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel insbesondere darin, dass der Betriebsmodussensor 20c einen mit einer Signalverarbeitungseinheit 96c verbundenen Hall-Sensor 24c aufweist. Der Hall-Sensor 24c erfasst berührungslos einen Magnetbereich 98c einer Steuerscheibe 100c und signalisiert eine Schlagposition eines Umschaltelements 22c. Der Hall-Sensor 24c ist in einer Leerlaufposition des Umschaltelements 22c gegenüber der Steuerscheibe 100c angeordnet, so dass der Hall-Sensor 24c den Magnetbereich 98c detektiert. Werden die Steuerscheibe 100c und das Umschaltelement 22c in die Schlagposition bewegt, so entfernt sich die Steuerscheibe 100c vom Hall-Sensor 24c. Der Betriebsmodussensor 20c signalisiert den Schlagmodus, wenn sich das Umschaltelement 22c in der Schlagposition befindet und sich die Steuerscheibe 100c vom Hall-Sensor 24c entfernt. Alternativ ist auch eine Montage des HallSensors 24c denkbar, bei der sich die Steuerscheibe 100c dem Hall-Sensor 24c in Schlagposition annähert, so dass der Betriebsmodussensor 20c den Schlagmodus signalisiert wenn die Steuerscheibe 100c sich dem Hall-Sensor 24c angenähert hat. Alternativ kann der Hall-Sensor 24c so angeordnet sein, dass er eine Annäherung eines Magnetbereichs des Umschaltelements 22c anstelle des Magnetbereichs 98c der Steuerscheibe 100c detektiert.

Claims

Schlagwerkeinheit, insbesondere für einen Bohr- und/oder Schlaghammer (12a; 12c), mit einer Steuereinheit (14a–c), die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit (16a–c) und/oder ein pneumatisches Schlagwerk (18a–c) zu steuern, gekennzeichnet durch einen Betriebsmodussensor (20a–c), der dazu vorgesehen ist, der Steuereinheit (14a–c) zumindest einen Betriebsmodus zu signalisieren.
Schlagwerkeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodussensor (20a–c) dazu vorgesehen ist, zumindest eine Position eines Umschaltelements (22a–c) zu ermitteln.
Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodussensor (20c) einen Hall-Sensor (24c) aufweist.
Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodussensor (20a) einen induktiven Näherungssensor (28a) aufweist.
Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodussensor (20b) einen Sensor für eine mechanische Messgröße und/oder einen mechanischen Schalter (32b) aufweist.
Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodussensor (20a) dazu vorgesehen ist, einen Anpressdruck (36a) zu ermitteln.
Schlagwerkeinheit zumindest nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodussensor (20a) dazu vorgesehen ist, eine Andruckkraft (38a) zumindest eines Handgriffs (40a) und/oder eines Zusatzhandgriffs zu ermitteln.
Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodussensor (20a) dazu vorgesehen ist, ein Signal eines Lagesensors (42a) zu berücksichtigen.
Handwerkzeugmaschine mit einer Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche.