DE102012223664A1

DE102012223664A1 - Tragbare Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102012223664A1
Application number: DE201210223664
Authority: DE
Inventors: Andre Ullrich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer tragbaren Werkzeugmaschine, insbesondere von einer Trockenbauschraubmaschine, mit zumindest einer Antriebseinheit (12), mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit (14) zu einer Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit (12), mit zumindest einer Eingabeeinheit (16) zu einer Eingabe zumindest einer Kenngröße und mit zumindest einer Antriebseinheitsumdrehungssensoreinheit (18), die zumindest ein Umdrehungssensorelement (20) zu einer Ausgabe eines Impulses in Abhängigkeit einer Umdrehungskenngröße der Antriebseinheit (12) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit (12) in Abhängigkeit eines mittels des Umdrehungssensorelements (20) ausgegebenen Impulses und einer mittels eines Eingabeelements (22) der Eingabeeinheit (16) eingegebenen Kenngröße zu steuern und/oder zu regeln.

Description

Stand der Technik
Es sind bereits tragbare Werkzeugmaschinen, insbesondere Trockenbauschraubmaschinen, bekannt, die eine Antriebseinheit, eine Steuer- und/oder Regeleinheit zu einer Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit, eine Eingabeeinheit zu einer Eingabe einer Kenngröße und eine Antriebseinheitsumdrehungssensoreinheit umfassen, die ein Umdrehungssensorelement zu einer Ausgabe eines Impulses in Abhängigkeit einer Umdrehungskenngröße der Antriebseinheit aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer tragbaren Werkzeugmaschine, insbesondere von einer Trockenbauschraubmaschine, mit zumindest einer Antriebseinheit, mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit zu einer Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit, mit zumindest einer Eingabeeinheit zu einer Eingabe zumindest einer Kenngröße und mit zumindest einer Antriebseinheitsumdrehungssensoreinheit, die zumindest ein Umdrehungssensorelement zu einer Ausgabe eines Impulses in Abhängigkeit einer Umdrehungskenngröße der Antriebseinheit aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit in Abhängigkeit eines mittels des Umdrehungssensorelements ausgegebenen Impulses und einer mittels eines Eingabeelements der Eingabeeinheit eingegebenen Kenngröße zu steuern und/oder zu regeln, insbesondere elektronisch zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise ist das Umdrehungssensorelement zu einer Detektion einer Drehwinkellage einer Antriebswelle der Antriebseinheit vorgesehen. Somit ist die Steuer- und/oder Regeleinheit bevorzugt dazu vorgesehen, die Antriebseinheit in Abhängigkeit einer mittels des Umdrehungssensorelements detektierten Drehwinkellage einer Antriebswelle der Antriebseinheit und einer mittels eines Eingabeelements der Eingabeeinheit eingegebenen Kenngröße elektronisch zu steuern und/oder zu regeln.
Unter einer „tragbaren Werkzeugmaschine“ soll hier insbesondere eine Werkzeugmaschine zu einer Bearbeitung von Werkstücken verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die tragbare Werkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner ist als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner ist als 5 kg. Vorzugsweise ist die tragbare Werkzeugmaschine als elektrisch betreibbare tragbare Werkzeugmaschine ausgebildet. Hierbei ist die tragbare Werkzeugmaschine bevorzugt als Trockenbauschraubmaschine ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die tragbare Werkzeugmaschine eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise als elektrische Schraubmaschine, als elektrische Bohrmaschine usw. Unter einer „Trockenbauschraubmaschine“ soll hier insbesondere eine tragbare Werkzeugmaschine verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, insbesondere Materialien wie beispielsweise Gipskarton, zu bearbeiten und vorzugsweise Schrauben in Materialien wie beispielsweise Gipskarton, einzuschrauben. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgestaltet, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Die Antriebseinheit der tragbaren Werkzeugmaschine kann als Gleichstrommotor (DC-Motor) oder als bürstenloser Gleichstrommotor (EC-Motor) ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Antriebseinheit als EC-Motor ausgebildet.
Der Begriff „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit definieren, die zumindest einen Informationseingang, zumindest ein Informationsverarbeitungselement, zumindest einen Informationsausgang und zumindest ein Speicherelement umfasst. Vorteilhaft weist die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest einen Prozessor, eine Auswerteeinheit, Ein- und Ausgabemittel, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Bauteile der Steuer- und/oder Regeleinheit auf einer gemeinsamen Platine angeordnet und/oder vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Bevorzugt ist die Steuerund/oder Regeleinheit als Mikrocontroller o.dgl. ausgebildet. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit somit dazu vorgesehen, elektrische Signale zu empfangen, diese zu verarbeiten und daraus resultierende Steuer- und/oder Regelsignale an weitere mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbundene Einheiten und/oder Elemente, insbesondere die Antriebseinheit, zu übermitteln.
Unter einer „Eingabeeinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest ein Eingabeelement zu einer Eingabe einer von einer mittels eines Bedienelements einer Bedieneinheit der tragbaren Werkzeugmaschine eingebbaren Kenngröße verschiedenen Kenngröße aufweist, wie beispielsweise ein von einem Bediener vorbestimmbares maximales Drehmoment der Antriebseinheit, ein von einem Bediener vorbestimmbarer maximaler Drehwinkel einer Antriebswelle der Antriebseinheit, eine Eingabe eines Strichcodes, der beispielsweise eine Gewindesteigung von einzuschraubenden Schrauben angibt usw. Bevorzugt ist das Eingabeelement als Drehregler ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Eingabeelement als berührungsempfindliches Eingabeelement (Touchscreen, Touchpad, Touchfeld usw.) usw. ausgebildet ist. Zudem ist es denkbar, dass die Eingabeeinheit als Strichcodeeingabeeinheit ausgebildet ist, die ein als Strichcodeleseelement ausgebildetes Eingabeelement umfasst, mittels dessen ein Strichcode lesbar ist, der beispielsweise eine Gewindesteigung von einzuschraubenden Schrauben angibt usw. Die Eingabeeinheit ist somit vorzugsweise elektrisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbunden. Die tragbare Werkzeugmaschine weist hierbei bevorzugt eine Bedieneinheit auf, die zumindest ein Bedienelement zu einem Öffnen und/oder einem Schließen eines Stromkreises zu einer Bestromung der Antriebseinheit umfasst. Somit ist die die Steuer- und/oder Regeleinheit besonders bevorzugt dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit in Abhängigkeit einer Betätigung des Bedienelements, einer mittels des Umdrehungssensorelements detektierten Drehwinkellage einer Antriebswelle der Antriebseinheit und einer mittels eines Eingabeelements der Eingabeeinheit eingegebenen Kenngröße elektrisch zu steuern und/oder zu regeln.
Der Begriff „Antriebseinheitslagesensoreinheit“ soll hier insbesondere eine Sensoreinheit definieren, die eine Drehwinkellage einer Antriebswelle der Antriebseinheit erfasst. Bevorzugt ist das Umdrehungssensorelement als Hallsensorelement ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Umdrehungssensorelement eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Drehratensensor, mittels dessen durch eine Integration einer mittels des Drehratensensors ermittelten Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle Drehwinkel der Antriebswelle bestimmbar sind. Ferner umfasst die Antriebseinheitslagesensoreinheit vorzugsweise zumindest einen Gebermagnet, zu einer Erzeugung eines Magnetfelds, um eine Detektion einer Drehwinkellage der Antriebswelle zu ermöglichen. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der tragbaren Werkzeugmaschine kann vorteilhaft ein elektronischer Tiefenanschlag bzw. eine elektronische Einschraubtiefeneinstelleinheit realisiert werden, wobei ein Abschalten der Antriebseinheit nach einem Erreichen einer von einem Bediener vorgegebenen Anzahl an Umdrehungen der Antriebseinheit mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit automatisch erfolgt. Insbesondere kann der Drehwinkel der Antriebswelle in Verbindung mit einer Gewindesteigung einer Schraube vorteilhaft genutzt werden, um eine Einschraubtiefe der Schraube mittels der tragbaren Werkzeugmaschine vorzugeben. Eine Einschraubtiefe einer Schraube ist abhängig von einer Gewindesteigung und einem Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle. Eine Einschraubtiefe entspricht einer Gewindesteigung multipliziert mit einer Anzahl an Umdrehungen und somit mit einem Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle bzw. einer Abtriebswelle einer Abtriebseinheit der tragbaren Werkzeugmaschine.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest eine Auswerteeinheit umfasst, die in zumindest einem Betriebszustand einzelne mittels des Umdrehungssensorelements ausgegebene Impulse zu einem Gesamtdrehwinkel einer Antriebswelle der Antriebseinheit aufsummiert. Der Begriff „Gesamtdrehwinkel“ soll hier insbesondere einen Drehwinkel der Antriebswelle definieren, den die Antriebswelle insgesamt nach einer Inbetriebnahme bzw. einer Bestromung der Antriebseinheit bis zu einem Abschalten bzw. einer Stromunterbrechung überstrichen hat. Hierbei summiert die Auswerteeinheit bevorzugt in einem eingeschalteten Zustand der tragbaren Werkzeugmaschine bzw. in einem bestromten Zustand der Antriebseinheit einzelne mittels des Umdrehungssensorelements ausgegebene Impulse zu einem Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle auf. Somit kann vorteilhaft ein Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle zu einer Bestimmung einer Einschraubtiefe einer Schraube in ein zu bearbeitendes Werkstück genutzt werden. Es kann konstruktiv einfach ein elektronischer Tiefenanschlag bzw. eine elektronische Einschraubtiefeneinstelleinheit realisiert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die mittels des Eingabeelements der Eingabeeinheit eingebbare Kenngröße ein von einem Bediener vorbestimmbarer maximaler Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle der Antriebseinheit ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die mittels des Eingabeelements der Eingabeeinheit eingebbare Kenngröße eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kenngröße ist, wie beispielsweise ein maximaler Widerstandswert, ein maximaler Strom, eine Gewindesteigung einer Schraube, eine gewünschte Einschraubtiefe usw. Zudem ist es denkbar, dass ein Bediener mittels der Eingabeeinheit mehr als eine Kenngröße eingeben kann. Hierbei kann ein Bediener in einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen tragbaren Werkzeugmaschine beispielsweise eine Gewindesteigung einer Schraube und zusätzliche eine gewünschte Einschraubtiefe eingeben, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit anhand der eingegebenen Kenngrößen einen maximalen Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle errechnet und eine Bestromung der Antriebseinheit bei einem Erreichen des maximalen Gesamtdrehwinkels unterbricht und somit die Antriebseinheit stoppt. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft ein Stoppen der Antriebseinheit bei einem Erreichen eines vorbestimmten maximalen Gesamtdrehwinkels der Antriebswelle durch die Steuer- und/oder Regeleinheit realisiert werden, um eine Einschraubtiefe einer Schraube vorzugeben.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die tragbare Werkzeugmaschine zumindest eine Andrücksensoreinheit aufweist, die zumindest ein Andrücksensorelement zu einer Detektion einer Andrückkraft umfasst. Unter einer „Andrücksensoreinheit“ soll hier insbesondere eine Sensoreinheit verstanden werden, mittels derer eine Größe einer Kraft erfassbar ist, mit der die tragbare Werkzeugmaschine an ein zu bearbeitendes Werkstück gedrückt wird. Das Andrücksensorelement kann hierbei von einem Mikroschalter gebildet sein, der beispielsweise infolge einer axialen Bewegung eines axial an und/oder in einer Werkzeugaufnahme der tragbaren Werkzeugmaschine bewegbar gelagerten Betätigungselements von dem Betätigungselement während einem Andrücken der tragbaren Werkzeugmaschine an das zu bearbeitende Werkstück betätigbar ist. Ferner kann das Andrücksensorelement auch von einem Sensorelement gebildet werden, das infolge eines Andrückens an ein zu bearbeitendes Werkstück ein Signal ausgibt, anhand dessen eine Andrückkraft erfassbar ist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Sichereinheitsfunktion realisiert werden, die eine unbeabsichtigte Inbetriebnahme der tragbaren Werkzeugmaschine vorteilhaft in einem von einem Werkstück beabstandeten Zustand der tragbaren Werkzeugmaschine ermöglicht.
Vorteilhafterweise ist das Andrücksensorelement als Piezosensorelement ausgebildet. Somit kann vorteilhaft eine kostengünstige und kompakte Andrücksensoreinheit realisiert werden.
Vorzugsweise ist das Piezosensorelement ringförmig ausgebildet. Hierbei kann das Piezosensorelement als geschlossener oder als offener Kreisring ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Piezosensorelement eine von einem Kreisring abweichende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweis eine polygonale Ausgestaltung usw. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine kompakte Anordnung des Piezosensorelements im Bereich der Werkzeugaufnahme und/oder einer Abtriebsspindel der Abtriebseinheit der tragbaren Werkzeugmaschine erreicht werden.
In einer alternativen Ausgestaltung der tragbaren Werkzeugmaschine wird vorgeschlagen, dass die Andrücksensoreinheit zumindest ein Federelement umfasst. Unter einem „Federelement“ soll insbesondere ein makroskopisches Element verstanden werden, das zumindest eine Erstreckung aufweist, die in einem normalen Betriebszustand um zumindest 10%, insbesondere um wenigstens 20%, vorzugsweise um mindestens 30% und besonders vorteilhaft um zumindest 50% elastisch veränderbar ist, und das insbesondere eine von einer Veränderung der Erstreckung abhängige und vorzugsweise zu der Veränderung proportionale Gegenkraft erzeugt, die der Veränderung entgegen wirkt. Unter einer „Erstreckung“ eines Elements soll insbesondere ein maximaler Abstand zweier Punkte einer senkrechten Projektion des Elements auf eine Ebene verstanden werden. Unter einem „makroskopischen Element“ soll insbesondere ein Element mit einer Erstreckung von zumindest 1 mm, insbesondere von wenigstens 5 mm und vorzugsweise von mindestens 10 mm verstanden werden. Bevorzugt ist das Federelement als Druckfeder ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Federelement als Zugfeder ausgebildet ist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann konstruktiv einfach eine Erfassung einer Andrückkraft realisiert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Andrücksensorelement als Hallsensorelement ausgebildet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Andrücksensorelement als Mikroschalter ausgebildet ist, der beispielsweise infolge einer axialen Bewegung eines axial an und/oder in einer Werkzeugaufnahme der tragbaren Werkzeugmaschine bewegbar gelagerten Betätigungselements von dem Betätigungselement während einem Andrücken der tragbaren Werkzeugmaschine an das zu bearbeitende Werkstück betätigbar ist oder in Abhängigkeit einer steigenden Federkraft des Federelements betätigbar ist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Andrücksensoreinheit realisiert werden, die unempfindlich gegen Schmutz, insbesondere unmagnetischen Schmutz, ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die tragbare Werkzeugmaschine zumindest die Abtriebseinheit aufweist, die zumindest die axial beweglich gelagerte Abtriebsspindel umfasst. Die Abtriebseinheit umfasst bevorzugt zumindest ein Getriebe zu einer Über- und/oder Untersetzung einer Antriebskraft und/oder eines Antriebsmoments. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann konstruktiv einfach eine Möglichkeit zu einer Betätigung der Andrücksensoreinheit geschaffen werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, eine Bestromung der Antriebseinheit zumindest in Abhängigkeit einer vom Andrücksensorelement detektierten Andrückkraft zu steuern und/oder zu regeln. Somit ist die Steuer- und/oder Regeleinheit vorzugsweise dazu vorgesehen, eine Bestromung der Antriebseinheit in Abhängigkeit einer vom Andrücksensorelement detektierten Andrückkraft und in Abhängigkeit einer Betätigung des Bedienelements der Bedieneinheit zu steuern und/oder zu regeln. Es kann vorteilhaft eine zuverlässige Sicherheit gegen eine ungewollte Bestromung der Antriebseinheit ermöglicht werden. Somit kann vorteilhaft ein Bediener vor Verletzungen geschützt werden.
Die erfindungsgemäße tragbare Werkzeugmaschine soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße tragbare Werkzeugmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiels 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 erfindungsgemäße tragbare Werkzeugmaschine in einer schematischen Darstellung und
2 eine Schnittansicht einer Andrücksensoreinheit der erfindungsgemäßen tragbaren Werkzeugmaschine in einer schematischen Darstellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine als Trockenbauschraubmaschine ausgebildete tragbare Werkzeugmaschine 10. Die tragbare Werkzeugmaschine 10 umfasst zumindest eine Antriebseinheit 12, zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit 14 zu einer Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit 12, zumindest eine Eingabeeinheit 16 zu einer Eingabe zumindest einer Kenngröße und zumindest eine Antriebseinheitsumdrehungssensoreinheit 18, die zumindest ein Umdrehungssensorelement 20 zu einer Ausgabe eines Impulses in Abhängigkeit einer Umdrehungskenngröße der Antriebseinheit 12 aufweist. Hierbei wird die Umdrehungskenngröße von einem Drehwinkel bzw. einer Drehwinkellage einer Antriebswelle 46 der Antriebseinheit 12 gebildet. Das Umdrehungssensorelement 20 ist als Hallsensorelement ausgebildet, das im Bereich der Antriebswelle 46 angeordnet ist. Insgesamt weist die Antriebseinheitsumdrehungssensoreinheit 18 drei Umdrehungssensorelemente 20, 60 (in 1 sind lediglich zwei der drei Umdrehungssensorelemente 20, 60 dargestellt) auf, die im Bereich der Antriebswelle 46 angeordnet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Antriebseinheitsumdrehungssensoreinheit 18 eine von drei abweichende Anzahl an Umdrehungssensorelementen 20, 60 aufweist, die im Bereich der Antriebswelle 46 angeordnet sind. Zudem umfasst die Antriebseinheitsumdrehungssensoreinheit 18 zumindest einen Gebermagnet, der ein Magnetfeld für die Umdrehungssensorelemente 20 erzeugt, um eine Impulsabgabe der Umdrehungssensorelemente 20, 60 infolge einer Umdrehungskenngröße der Antriebswelle 46 auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise abzugeben. Die Antriebswelle 46 ist als Ankerwelle der als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit 12 ausgebildet. Die Antriebseinheit 12 ist als EC-Motor ausgebildet.
Ferner weist die tragbare Werkzeugmaschine 10 ein Werkzeugmaschinengehäuse 36 auf. Das Werkzeugmaschinengehäuse 36 umschließt hierbei die Antriebseinheit 12, die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 und zumindest teilweise die Eingabeeinheit 16. Somit sind die Antriebseinheit 12 und die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 im Werkzeugmaschinengehäuse 36 angeordnet bzw. gelagert. Die Eingabeeinheit 16 ist zumindest teilweise im Werkzeugmaschinengehäuse 36 angeordnet. Hierbei ist die Eingabeeinheit 16 elektrisch und/oder elektronisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 verbunden.
Das Werkzeugmaschinengehäuse 36 umfasst ferner einen Akkumulatoraufnahmebereich 38. Der Akkumulatoraufnahmebereich 38 ist zu einer Aufnahme einer Akkumulatoreinheit 40 der tragbaren Werkzeugmaschine 10 vorgesehen. Hierbei ist die Akkumulatoreinheit 40 lösbar am und/oder im Akkumulatoraufnahmebereich 38 befestigbar. Hierzu weist der Akkumulatoraufnahmebereich 38 ein nicht näher dargestelltes Sicherungselement auf. Das Sicherungselement ist von einem Rastelement gebildet, wie beispielsweise von einem Rasthaken oder von einer Rastausnehmung. Es sind aber auch weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen des Sicherungselements denkbar. Die Akkumulatoreinheit 40 weist ein nicht näher dargestelltes Gegensicherungselement auf, das korrespondierend mit dem Sicherungselement der Akkumulatoreinheit 40 ausgebildet ist. Das Gegensicherungselement der Akkumulatoreinheit 40 ist somit ebenfalls von einem Rastelement gebildet, wie beispielsweise von einem Rasthaken oder von einer Rastausnehmung. Die Akkumulatoreinheit 40 ist als Lithium-Ionen-Akkumulatoreinheit ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Akkumulatoreinheit 40 eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist.
Ferner weist die tragbare Werkzeugmaschine 10 eine Werkzeugaufnahme 42 auf, die drehbar im Werkzeugmaschinengehäuse 36 gelagert ist. Die Werkzeugaufnahme 42 ist als Bithalter ausgebildet. Somit ist ein als Schraubenbit ausgebildetes Einsatzwerkzeug 44 in die Werkzeugaufnahme 42 einsetzbar. Das Einsatzwerkzeug 44 ist in einem in der Werkzeugaufnahme 42 angeordneten Zustand verliersicher in der Werkzeugaufnahme 42 gehalten. Hierzu weist die Werkzeugaufnahme 42 ein Magnetelement (hier nicht näher dargestellt) auf. Die Werkzeugaufnahme 42 wird in zumindest einem Betriebszustand mittels eines Zusammenwirkens einer Abtriebseinheit 32 der tragbaren Werkzeugmaschine 10 und der Antriebseinheit 12 rotierend angetrieben. Die Abtriebseinheit 32 umfasst hierzu ein Planetengetriebe. Das Planetengetriebe der Abtriebseinheit 32 ist einstufig ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Planetengetriebe mehrstufig ausgebildet ist. Die Antriebseinheit 12 umfasst die Antriebswelle 46, auf der ein als Zahnrad ausgebildetes Antriebselement 48 der Antriebseinheit 12 angeordnet ist. Das Antriebselement 48 bildet ein Sonnenrad des Planetengetriebes. Hierbei kämmt das Antriebselement 48 auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise mit Planetenrädern des Planetengetriebes. Das Planetengetriebe ist über einen Planetenträger des Planetengetriebes mit einer Abtriebsspindel 34 der Abtriebseinheit 32 verbunden. Hierbei ist die Abtriebsspindel 34 drehfest mit dem Planetenträger verbunden. Ferner ist die Abtriebsspindel 34 drehfest mit der Werkzeugaufnahme 42 verbunden. Somit werden/wird in zumindest einem Betriebszustand eine von der Antriebseinheit 12 erzeugte Antriebskraft und/oder ein Antriebsdrehmoment über die Abtriebseinheit 32 an die Werkzeugaufnahme 42 übertragen.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 ist hierbei dazu vorgesehen, die Antriebseinheit 12 in Abhängigkeit eines mittels des Umdrehungssensorelements 20 ausgegebenen Impulses und einer mittels eines Eingabeelements 22 der Eingabeeinheit 16 eingegebenen Kenngröße zu steuern und/oder zu regeln. Das Eingabeelement 22 ist als Drehregler ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Eingabeelement 22 eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Touchbedienelement usw. Das Eingabeelement 22 ist drehbar am Werkzeugmaschinengehäuse 36 angeordnet. Die mittels des Eingabeelements 22 der Eingabeeinheit 16 eingebbare Kenngröße ist ein von einem Bediener vorbestimmbarer maximaler Gesamtdrehwinkel und/oder eine maximale Anzahl an Umdrehungen der Antriebswelle 46 der Antriebseinheit 12. Das Umdrehungssensorelement 20 ist zu einer Detektion einer Drehwinkellage der Antriebswelle 46 der Antriebseinheit 12 vorgesehen. Somit ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 dazu vorgesehen, die Antriebseinheit 12 in Abhängigkeit einer mittels des Umdrehungssensorelements 20 detektierten Drehwinkellage der Antriebswelle 46 der Antriebseinheit 12 und eines mittels des Eingabeelements 22 der Eingabeeinheit 16 eingegebenen maximalen Gesamtdrehwinkels der Antriebswelle 46 elektronisch zu steuern und/oder zu regeln. Hierzu umfasst die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 zumindest eine Auswerteeinheit 24, die in zumindest einem Betriebszustand einzelne mittels des Umdrehungssensorelements 20 ausgegebene Impulse zu einem Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle 46 der Antriebseinheit 12 aufsummiert. Mittels einer Aufsummierung der mittels des Umdrehungssensorelements 20 ausgegebenen Impulse zu einem Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle 46 wird eine Anzahl an Umdrehungen der Antriebswelle 46 bzw. ein von der Antriebswelle 46 überstrichener Drehwinkel errechnet.
Des Weiteren weist die tragbare Werkzeugmaschine 10 zumindest eine Andrücksensoreinheit 26 auf, die zumindest ein Andrücksensorelement 28 zu einer Detektion einer Andrückkraft umfasst. Hierbei ist das Andrücksensorelement 28 als Piezosensorelement ausgebildet. Das Piezosensorelement ist ringförmig ausgebildet. Hierbei ist das Piezosensorelement kreisringförmig ausgebildet. Das Piezosensorelement ist um die Abtriebsspindel 34 angeordnet. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 ist dazu vorgesehen, eine Bestromung der Antriebseinheit 12 zumindest in Abhängigkeit einer vom Andrücksensorelement 28 detektierten Andrückkraft zu steuern und/oder zu regeln.
Zudem umfasst die tragbare Werkzeugmaschine 10 zumindest eine Bedieneinheit 52, die zumindest ein Bedienelement 54 aufweist. Das Bedienelement 54 ist entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 50 der Antriebswelle 46 verlaufenden Richtung beweglich am Werkzeugmaschinengehäuse 36 gelagert. Hierbei ist das Bedienelement 54 als Druckschalter ausgebildet. Das Bedienelement 54 kann jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweisen, wie beispielsweise als Schiebeschalter, als Drehschalter usw. Ferner umfasst die Bedieneinheit 52 zumindest ein elektrisches Schaltelement 56. Das Schaltelement 56 ist mittels des Bedienelements 54 betätigbar. Das Schaltelement 56 ist elektrisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 verbunden. Zudem ist das Schaltelement 56 dazu vorgesehen, in Abhängigkeit einer Betätigung des Bedienelements 54 einen Stromkreis zu einer Bestromung der Antriebseinheit 12 zu öffnen und/oder zu schließen. Somit ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 dazu vorgesehen, eine Bestromung der Antriebseinheit 12 in Abhängigkeit eine Betätigung des Bedienelements 54 und einer vom Andrücksensorelement 28 detektierten Andrückkraft zu steuern und/oder zu regeln. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 berücksichtigt zudem die mittels der Auswerteeinheit 24 aufsummierten Gesamtdrehwinkel und eine mittels eines Eingabeelements 22 der Eingabeeinheit 16 eingegebenen Kenngröße zu einer Steuerung und/oder zu einer Regelung der Antriebseinheit 12.
Zu einem Einschrauben einer Schraube in ein zu bearbeitendes Werkstück setzt ein Bediener eine Schraube mit einem Schraubenkopf auf das als Schraubenbit ausgebildete Einsatzwerkzeug 44. Nach einem Anlegen der auf dem Einsatzwerkzeug 44 aufgesetzten Schraube an das Werkstück übt ein Bediener eine Kraft in Richtung des zu bearbeitenden Werkstücks auf die tragbare Werkzeugmaschine 10 aus. Hierdurch wird das als Piezosensorelement ausgebildete Andrücksensorelement 28 über die Abtriebsspindel 34 mit einer entgegen der Andrückkraft gerichteten und gleichgroßen Gegenkraft belastet. Somit erzeugt das als Piezosensorelement ausgebildete Andrücksensorelement 28 in Abhängigkeit einer Stärke einer Andrückkraft ein elektrisches Signal, das an die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 übermittelt wird. Überschreitet das elektrische Signal einen voreingestellten und in einer Speichereinheit der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 gespeicherten Schwellenwert, der einem Schwellenwert einer von dem Bediener auf die tragbare Werkzeugmaschine 10 einwirkenden Andrückkraft entspricht, wird die Antriebseinheit 12 im Fall eines mittels des Bedienelements 54 und des Schaltelements 56 geschlossenen Stromkreises bestromt bzw. mit elektrischer Energie versorgt. Ein Einschraubvorgang der Schraube beginnt somit. Zudem beginnt die Auswerteeinheit 24 mit einer Aufsummierung einzelner mittels des Umdrehungssensorelements 20 und/oder mittels der Umdrehungssensorelemente 20, 60 ausgegebenen Impulse zu einem Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle 46.
Ein Gesamtdrehwinkel, den die Antriebswelle 46 nach einem Start des Einschraubvorgangs bzw. nach einer Bestromung der Antriebseinheit 12 überstrichen hat, wird mittels der Auswerteeinheit 24, die einzelne mittels des Umdrehungssensorelements 20 ausgegebene Impulse zu einem Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle 46 aufsummiert, errechnet. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 vergleicht während eines Einschraubvorgangs bzw. in einem bestromten Zustand der Antriebseinheit 12 den mittels der Auswerteeinheit 24 aufsummierten Gesamtdrehwinkel der Antriebswelle 46 mit einem von einem Bediener mittels des Eingabeelements 22 eingestellten maximalen Gesamtdrehwinkels der Antriebswelle 46. Nach einem Erreichen des von einem Bediener mittels des Eingabeelements 22 eingestellten maximalen Gesamtdrehwinkels der Antriebswelle 46 unterbricht die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 eine Bestromung der Antriebseinheit 12. Hierdurch wird ein Einschraubvorgang gestoppt. Die Schraube ist entsprechend des von einem Bediener mittels des Eingabeelements 22 eingestellten maximalen Gesamtdrehwinkels der Antriebswelle 46 in das zu bearbeitende Werkstück eingeschraubt. Somit wird eine Einschraubtiefe der Schraube mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 in Abhängigkeit eines mittels der Auswerteeinheit 24 aufsummierten Gesamtdrehwinkels der Antriebswelle 46 und eines mittels des Eingabeelements 22 der Eingabeeinheit 16 eingegebenen maximal vorgegebenen Drehwinkels der Antriebswelle 46 vorgegeben.
Im Folgenden soll anhand eines Fallbeispiels ein Zusammenhang einer Einschraubtiefe bzw. einer Auflösung einer Einschraubtiefe kurz erläutert werden. Eine Einschraubtiefe einer Schraube steht im Zusammenhang mit einem Drehwinkel bzw. einer sich daraus ergebenden Anzahl an Umdrehungen der Antriebswelle 46 in Kombination mit einer Gewindesteigung der Schraube. Bei einer Anordnung von drei Umdrehungssensorelementen 20, 60 an der Antriebswelle 46 werden beispielsweise pro Gesamtumdrehung (Drehung um die Rotationsachse 50 entlang eines Winkelbereichs von 360°) 3 Impulse an die Steuerund/oder Regeleinheit 14 abgegeben. Bei einem Übersetzungsverhältnis von 5 bzw. 7 des Planetengetriebes ergibt sich an der Abtriebsspindel 34 eine Auflösung für einen Drehwinkel von 15 bzw. 21 Impulsen pro Gesamtumdrehung. Bei einer Steigung einer insbesondere im Trockenbau eingesetzten Schraube von z.B. 2 mm pro Gesamtumdrehung ergibt sich somit eine reproduzierbare Auflösung einer Einschraubtiefe von 0,95 mm bzw. von 0,13 mm.
Ferner weist die tragbare Werkzeugmaschine 10 eine Beleuchtungseinheit 58 auf. Die Beleuchtungseinheit 58 umfasst ein Leuchtmittel (hier nicht näher dargestellt). Das Leuchtmittel wird von einer, einem Fachmann bereits bekannten LED gebildet. Hierbei ist das Leuchtmittel im Bereich der Werkzeugaufnahme 42 angeordnet. Die Beleuchtungseinheit 58 umfasst ferner eine nicht näher dargestellte Verkabelung. Die Verkabelung ist mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 verbunden. Somit emittiert das Leuchtmittel zumindest in einem Betriebszustand Licht. In einem ungenutzten Zustand der tragbaren Werkzeugmaschine 10 bzw. in einem unbestromten Zustand der Antriebseinheit 12 ist eine Versorgung des Leuchtmittels mit elektrischer Energie unterbunden. Das Leuchtmittel ist dazu vorgesehen, einen Bearbeitungsbereich der tragbaren Werkzeugmaschine 10 in einem Betriebszustand bzw. in einem bestromten Zustand der Antriebseinheit 12 zu beleuchten.
In 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele ein Apostroph (beispielsweise 10’) hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem in 1 beschriebenen, ersten Ausführungsbeispiel, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels in der 1 verwiesen werden kann.
2 zeigt eine Detailansicht einer alternativen Andrücksensoreinheit 26’, die zumindest ein Andrücksensorelement 28’ zu einer Detektion einer Andrückkraft umfasst. Das Andrücksensorelement 28’ ist als Hallsensorelement ausgebildet. Zudem umfasst die Andrücksensoreinheit 26’ zumindest ein Federelement 30’.
Eine Abtriebsspindel 34’ einer Abtriebseinheit einer hier nicht näher dargestellten tragbaren Werkzeugmaschine ist axial beweglich in einem hier nicht näher dargestellten Werkzeugmaschinengehäuse gelagert. Die hier nicht dargestellte tragbare Werkzeugmaschine weist eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der 1 beschriebenen tragbaren Werkzeugmaschine 10 auf, wobei der Unterschied in einer Lagerung der Abtriebsspindel 34’ besteht. Die Abtriebsspindel 34 ist entgegen einer Federkraft des Federelements 30’ beweglich gelagert. Infolge eines Andrückens einer auf einem Einsatzwerkzeug 44’ aufgesetzten Schraube an das Werkstück übt ein Bediener eine Kraft in Richtung des zu bearbeitenden Werkstücks auf die tragbare Werkzeugmaschine aus. Hierdurch wird die beweglich gelagerte Abtriebsspindel 34’ entlang einer Rotationsachse 50’ einer hier nicht näher dargestellten Antriebswelle einer Antriebseinheit der tragbaren Werkzeugmaschine entgegen einer Federkraft des Federelements 30’ verschoben. Infolge der Verschiebung der Abtriebsspindel 34’ entgegen einer Federkraft des Federelements 30’ wird bei einem Überschreiten eines Kraftschwellenwerts mittels des Andrücksensorelement 28’ ein Signal an die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 übermittelt. Hinsichtlich weiterer Merkmale und Funktionen der Andrücksensoreinheit 26’ und/oder weitere in der Beschreibung der 2 genannten Elementen und/oder Einheiten darf auf die in der 1 beschriebene Andrücksensoreinheit 26 bzw. auf die in der 1 beschriebene tragbare Werkzeugmaschine 10 verwiesen werden.

Claims

Tragbare Werkzeugmaschine, insbesondere Trockenbauschraubmaschine, mit zumindest einer Antriebseinheit (12), mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit (14) zu einer Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit (12), mit zumindest einer Eingabeeinheit (16) zu einer Eingabe zumindest einer Kenngröße und mit zumindest einer Antriebseinheitsumdrehungssensoreinheit (18), die zumindest ein Umdrehungssensorelement (20, 60) zu einer Ausgabe eines Impulses in Abhängigkeit einer Umdrehungskenngröße der Antriebseinheit (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit (12) in Abhängigkeit eines mittels des Umdrehungssensorelements (20, 60) ausgegebenen Impulses und einer mittels eines Eingabeelements (22) der Eingabeeinheit (16) eingegebenen Kenngröße zu steuern und/oder zu regeln.
Tragbare Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) zumindest eine Auswerteeinheit (24) umfasst, die in zumindest einem Betriebszustand einzelne mittels des Umdrehungssensorelements (20, 60) ausgegebene Impulse zu einem Gesamtdrehwinkel einer Antriebswelle (46) der Antriebseinheit (12) aufsummiert.
Tragbare Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels eines Eingabeelements (22) der Eingabeeinheit (16) eingebbare Kenngröße ein von einem Bediener vorbestimmbarer maximaler Gesamtdrehwinkel und/oder eine maximale Anzahl an Umdrehungen einer Antriebswelle (46) der Antriebseinheit (12) ist.
Tragbare Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Andrücksensoreinheit (26), die zumindest ein Andrücksensorelement (28) zu einer Detektion einer Andrückkraft umfasst.
Tragbare Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrücksensorelement (28) als Piezosensorelement ausgebildet ist.
Tragbare Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Piezosensorelement ringförmig ausgebildet ist.
Tragbare Werkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrücksensoreinheit (26’) zumindest ein Federelement (30’) umfasst.
Tragbare Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrücksensorelement (28’) als Hallsensorelement ausgebildet ist.
Tragbare Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Abtriebseinheit (32), die zumindest eine axial beweglich gelagerte Abtriebsspindel (34) umfasst.
Tragbare Werkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) dazu vorgesehen ist, eine Bestromung der Antriebseinheit (12) zumindest in Abhängigkeit einer vom Andrücksensorelement (28) detektierten Andrückkraft zu steuern und/oder zu regeln.