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Stand der Technik
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Es ist bereits eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit zumindest einer Ausgleichseinheit, die zumindest teilweise zu einem Ausgleichen von insbesondere von einer Schlagwerkeinheit erzeugten Vibrationen vorgesehen ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung zumindest eine Sensoreinheit aufweist, die zumindest teilweise zu einer Erfassung zumindest einer Kenngröße zumindest eines Teils der Ausgleichseinheit vorgesehen ist. Unter „Vibrationen“ sollen in diesem Zusammenhang insbesondere unerwünschte Bewegungen der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung verstanden werden, welche insbesondere durch Trägheitsmomente und/oder Unwuchten bedingt sind, welche von einer oszillierenden, insbesondere translatorischen, Bewegung hervorgerufen werden. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgestaltet, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einer „Kenngröße“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Wert verstanden werden, der direkt oder indirekt einen für die Ausgleichseinheit kennzeichnenden Parameter, wie beispielsweise eine Geschwindigkeit, eine Frequenz, eine Amplitude oder einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Parameter, kennzeichnet. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Kenngröße eine Information über die Schlagwerkeinheit, insbesondere über einen Betriebszustand der Schlagwerkeinheit, enthalten.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann auf vorteilhaft einfache Weise insbesondere auf zumindest einen Betriebsparameter der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung geschlossen werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausgleichseinheit zumindest ein Tilgermassenelement umfasst, das zumindest teilweise beweglich gelagert ist. Unter einem „Tilgermassenelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, eine Bewegung, insbesondere federgedämpft, durchzuführen, die relativ zu einer eine Vibration erzeugenden Bewegung eine Phasenverschiebung, d.h. eine Verzögerung aufweist. Die Phasenverschiebung beträgt insbesondere zwischen 10 ° und 350 °, vorzugsweise zwischen 45 ° und 315 °, bevorzugt zwischen 90 ° und 270 ° und besonders bevorzugt zwischen 135 ° und 225 °. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Phasenverschiebung zumindest nahezu 180 °. Es ist ferner auch denkbar, dass die Ausgleichseinheit alternativ oder zusätzlich ein elastisch verformbares Feder- und/oder Elastomerelement und/oder ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Feder- und/oder Dämpfungselement umfasst. Unter „zumindest teilweise beweglich gelagert“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Tilgermassenelement in zumindest einem Betriebszustand eine Bewegung, vorzugsweise eine, insbesondere harmonische, Schwingung, vorzugsweise mit einer Amplitude insbesondere zwischen 1 mm und 50 mm, bevorzugt zwischen 1,5 mm und 40 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 30 mm und besonders bevorzugt zwischen 2,5 mm und 20 mm, vorzugsweise relativ zu der Schlagwerkeinheit durchführt. Es ist auch denkbar, dass die Sensoreinheit das Tilgermassenelement umfasst, wodurch die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung auch in Handwerkzeugmaschinen nachgerüstet werden kann, in denen kein Tilgermassenelement, insbesondere zu einer Reduktion von Vibrationen, vorgesehen ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Reduktion von Vibrationen, die insbesondere in einem Betriebszustand der Schlagwerkeinheit der Handwerkzeugmaschine entstehen, erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung die Schlagwerkeinheit umfasst, deren Schlagfrequenz in zumindest einem Betriebszustand zumindest im Wesentlichen einer Eigenfrequenz des zumindest einen Tilgermassenelements entspricht. Unter „zumindest im Wesentlichen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein Wert der Eigenfrequenz des Tilgermassenelements insbesondere weniger als 25 %, bevorzugt weniger als 20 %, vorzugsweise weniger als 10 % und besonders bevorzugt weniger als 5 % von einem Wert der Schlagfrequenz der Schlagwerkeinheit abweicht. Dadurch kann eine vorteilhaft hohe Reduktion der Vibrationen und eine bevorzugt aussagekräftige Erfassung der Kenngröße der Ausgleichseinheit erreicht werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest ein induktives Sensorelement umfasst. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Sensoreinheit alternativ oder zusätzlich ein kapazitives, ein optisches, ein magnetisches und/oder ein akustisches Sensorelement, ein Hall-Sensorelement und/oder ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Sensorelement umfasst. Das induktive Sensorelement umfasst vorzugsweise eine Spule mit zumindest einer Wicklung. Dadurch kann eine konstruktiv einfache, kompakte und kostengünstige Ausgestaltung der Sensoreinheit und eine bevorzugt präzise Erfassung der zumindest einen Kenngröße erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung zumindest eine Auswerteeinheit aufweist, die zumindest teilweise zu einer Auswertung zumindest eines Signals der Sensoreinheit vorgesehen ist. Die Auswerteeinheit weist vorzugsweise zumindest ein Rechenelement, Speicherelement und/oder zumindest ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Element auf und umfasst besonders bevorzugt zumindest ein Betriebsprogramm und/oder einen Auswertealgorithmus. Eine Verbindung zwischen der Auswerteeinheit und der Sensoreinheit kann mechanisch, elektrisch, optisch, über Funkwellen, über eine Strahlung, insbesondere in einem Infrarotbereich, und/oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise ausgebildet sein. Dadurch kann eine vorteilhafte Verwertung und/oder Nutzung der von der Sensoreinheit erfassten Kenngröße und einer darin enthaltenen Information erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung zumindest eine Steuereinheit umfasst, die zumindest teilweise mit der Sensoreinheit verbunden ist. Die Steuereinheit ist vorzugsweise zu einer Steuerung und/oder Regelung der Handwerkzeugmaschine, insbesondere einer Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine, insbesondere in einem Betriebszustand vorgesehen. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine vorteilhaft einfache Weiterleitung und/oder Verwertung von Informationen, Daten und/oder Signalen von der Sensoreinheit an die Steuereinheit erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein Signal der Sensoreinheit zumindest eine Information über einen Betriebszustand der Schlagwerkeinheit umfasst. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Signal der Sensoreinheit eine Information darüber, ob die Schlagwerkeinheit einen Schlagimpuls erzeugt oder nicht. Dadurch kann auf vorteilhaft einfache Weise eine Information über einen Betriebszustand der Schlagwerkeinheit erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest teilweise zu einer Erfassung einer Amplitude des Tilgermassenelements vorgesehen ist. Dadurch kann eine vorteilhaft einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Sensoreinheit erreicht werden.
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Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschinenvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Getriebeeinheit zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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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.
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Es zeigen:
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1 eine Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in einer Seitenansicht und in einer teilweise geschnittenen Darstellung und
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2 die Handwerkzeugmaschine mit der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in einer Draufsicht.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In 1 ist eine Handwerkzeugmaschine 24 in einer Schnittdarstellung dargestellt. Die Handwerkzeugmaschine 24 ist von einem Bohr- und Schlaghammer gebildet. Die Handwerkzeugmaschine 24 umfasst einen Haupthandgriff 26, der auf einer, in Axialrichtung 28 betrachtet, einer Werkzeugaufnahme 30 abgewandten Seite der Handwerkzeugmaschine 24 angeordnet ist. Der Haupthandgriff 26 ist über eine Schwingungsentkopplungseinheit 32 mit der Handwerkzeugmaschine 24 fest verbunden. In Axialrichtung 28 der Handwerkzeugmaschine 24 ist zwischen der Werkzeugaufnahme 30 und dem Haupthandgriff 26 ein Zusatzhandgriff 34 angeordnet. Der Zusatzhandgriff 34 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine 24 verbunden. Die Werkzeugaufnahme 30 ist zu einer Aufnahme eines nicht dargestellten Einsatzwerkzeugs, beispielsweise eines Meißels, vorgesehen. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine 24 wird das in der Werkzeugaufnahme 30 gehaltene Einsatzwerkzeug von einer Antriebseinheit 36 der Handwerkzeugmaschine 24 angetrieben. Die Antriebseinheit 36 umfasst einen Elektromotor und ist radial innerhalb eines Gehäuses 38 der Handwerkzeugmaschine 24 angeordnet. Die Antriebseinheit 36 ist mit einer Schlagwerkeinheit 12 verbunden, die zu einem schlagenden oder meißelnden Antrieb des Einsatzwerkzeugs in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine 24 vorgesehen ist.
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Die Handwerkzeugmaschine 24 weist eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung auf. Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung ist innerhalb des Gehäuses 38 der Handwerkzeugmaschine 24 angeordnet. Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung weist die Schlagwerkeinheit 12 auf. Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung umfasst eine Ausgleichseinheit 10, die zu einem Ausgleichen einer von der Schlagwerkeinheit 12 erzeugten Vibration in einem Betriebszustand vorgesehen ist. Die Ausgleichseinheit 10 weist ein Tilgermassenelement 16 auf, das beweglich gelagert ist. Das Tilgermassenelement 16 ist aus einem Metall gebildet. Das Tilgermassenelement 16 ist parallel zur Axialrichtung 28 verschiebbar innerhalb des Gehäuses 38 der Handwerkzeugmaschine 24 gelagert. Das Tilgermassenelement 16 ist über eine Federeinheit 40 gelagert. Das Tilgermassenelement 16 ist, in Axialrichtung 28 betrachtet, beidseitig über jeweils ein Federelement 42 der Federeinheit 40 abgestützt. Das Federelement 42 ist von einer Schraubendruckfeder gebildet. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der Federelemente 42 der Federeinheit 40 denkbar.
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Die Ausgleichseinheit 10 ist, senkrecht zur Axialrichtung 28 betrachtet, auf einer dem Zusatzhandgriff 34 abgewandten Seite der Handwerkzeugmaschine 24 angeordnet. Die Ausgleichseinheit 10 ist benachbart zu der Schlagwerkeinheit 12 angeordnet. Das Tilgermassenelement 16 weist in einem Betriebszustand der Ausgleichseinheit 10 eine Eigenfrequenz auf, die einer Schlagfrequenz der Schlagwerkeinheit 12 in einem Betriebszustand entspricht. In einem Betriebszustand schwingt das Tilgermassenelement 16 translatorisch parallel zur Axialrichtung 28. Das Tilgermassenelement 16 schwingt in einem Betriebszustand der Ausgleichseinheit 10 mit derselben Frequenz wie die Schlagfrequenz der Schlagwerkeinheit 12. Die Frequenz, mit der das Tilgermassenelement 16 in einem Betriebszustand schwingt, weist zu der Schlagfrequenz der Schlagwerkeinheit 12 eine Phasenverschiebung von 180 ° auf. Die Frequenz des Tilgermassenelements 16 und die Schlagfrequenz der Schlagwerkeinheit 12 sind in einem Betriebszustand zueinander entgegengesetzt. Durch die Abstimmung der Eigenfrequenz des Tilgermassenelements 16 und der Schlagfrequenz der Schlagwerkeinheit 12 dient das Tilgermassenelement 16 in einem Betriebszustand als mechanisches Filterelement.
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Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung umfasst ferner eine Sensoreinheit 14, die zu einer Erfassung einer Kenngröße der Ausgleichseinheit 10 vorgesehen ist. Die Sensoreinheit 14 ist zu einer Erfassung der Kenngröße des Tilgermassenelements 16 vorgesehen. Dadurch, dass es bei Störfrequenzen unterhalb und oberhalb der Schlagfrequenz der Schlagwerkeinheit 12 zu keiner Anregung und zu keiner Schwingung des Tilgermassenelements 16 kommt, werden diese Störfrequenzen herausgefiltert, wodurch auf eine elektrische Filterung eines Signals der Sensoreinheit 14 verzichtet werden kann. Die Kenngröße umfasst eine Information zu einer Bewegung des Tilgermassenelements 16. Die Sensoreinheit 14 weist ein Sensorelement 18 auf. Die Sensoreinheit 14 weist ein induktives Sensorelement 18 auf. Das Sensorelement 18 umfasst eine Spule. Um eine Erfassung der Kenngröße zu verbessern, weist das Tilgermassenelement 16 ein nicht näher dargestelltes Magnetelement auf. Das Magnetelement ist fest mit dem Tilgermassenelement 16 verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Tilgermassenelement 16 magnetisch ausgebildet ist. Durch die Bewegung des Tilgermassenelements 16 wird in der Spule, die das Sensorelement 18 der Sensoreinheit 14 bildet, eine Spannung induziert. Diese in der Sensoreinheit 14 induzierte Spannung erzeugt das Signal. Das Signal der Sensoreinheit 14 umfasst eine Information über einen Betriebszustand der Schlagwerkeinheit 12. Das Sensorelement 18 ist, in Axialrichtung 28 betrachtet, neben dem Tilgermassenelement 16 der Ausgleichseinheit 10 angeordnet. Das Sensorelement 18 ist, in Axialrichtung 28 betrachtet, in einem Ruhezustand des Tilgermassenelements 16 der Ausgleichseinheit 10 auf Höhe eines Mittelpunkts des Tilgermassenelements 16 der Ausgleichseinheit 10 angeordnet (2). In 2 sind weitere mögliche Positionen, an denen das Sensorelement 18 alternativ oder zusätzlich angeordnet werden kann, gestrichelt dargestellt.
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Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung weist eine Auswerteeinheit 20 auf, die mit der Sensoreinheit 14 verbunden ist. Das Signal der Sensoreinheit 14 wird in einem Betriebszustand an die Auswerteeinheit 20 weitergeleitet. Die Auswerteeinheit 20 ist zu einer Auswertung des Signals der Sensoreinheit 14 vorgesehen. Die Auswerteeinheit 20 ist dazu vorgesehen, anhand des Signals der Sensoreinheit 14 auf eine Amplitude des Tilgermassenelements 16 und somit auf einen Betriebszustand der Schlagwerkeinheit 12 zu schließen. Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung umfasst eine Steuereinheit 22, die zu einer Steuerung der Handwerkzeugmaschine 24 und der Antriebseinheit 36 der Handwerkzeugmaschine 24 vorgesehen ist. Die Sensoreinheit 14 ist mit der Steuereinheit 22 verbunden. Die Sensoreinheit 14 ist indirekt über die Auswerteeinheit 20 mit der Steuereinheit 22 verbunden. Die Auswerteeinheit 20 ist mit der Steuereinheit 22 verbunden. Die Auswerteeinheit 20 ist zwischen der Sensoreinheit 14 und der Steuereinheit 22 angeordnet. Die Auswerteeinheit 20 wertet das Signal der Sensoreinheit 14 aus und leitet die Information über den Betriebszustand, d.h. ob die Schlagwerkeinheit 12 einen Schlagimpuls erzeugt oder nicht, an die Steuereinheit 22 weiter. Diese Information kann für unterschiedliche Steuer- oder Regelvorgänge der Steuereinheit 22 genutzt werden.
