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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handwerkzeug mit einem Betätigungselement, das dazu eingerichtet ist, bei Betätigung des Betätigungselements eine Funktion auszuführen.
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Stand der Technik
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Bei Montagearbeiten, insbesondere im industriellen Bereich, kommen mobile Arbeitsgeräte bzw. Handwerkzeuge wie Nietgeräte, Clinchgeräte, Stanzgeräte, Schraubgeräte, Bohrgeräte, Fräsgeräte, Schleifgeräte und Schweißgeräte zum Einsatz, die einfach und flexibel handhabbar sind. Dazu können solche Handwerkzeuge beispielsweise von einem Benutzer aufgenommen, benutzt und wieder zurückgelegt werden.
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Zur Durchführung einer entsprechenden Funktion des Handwerkezugs, also beispielsweise um einen Montage- oder Schraubkopf eines Schraubgeräts zu drehen, um eine Schraube einzudrehen, wird üblicherweise ein Betätigungselement oder ein Betätigungsschalter, manchmal auch als Startschalter, Betätigungstaste oder Betätigungshebel bezeichnet, betätigt bzw. gedrückt. Aus der
DE 10 2004 047 232 A1 ist beispielsweise ein als Schraubgerät ausgebildetes Handwerkzeug mit einem solchen Betätigungselement bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein Handwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Die Erfindung geht von einem Handwerkzeug mit einem Betätigungselement aus, welches Handwerkzeug dazu eingerichtet ist, bei Betätigung des Betätigungselements eine Funktion auszuführen. Ein solches Handwerkzeug, also ein mobiles und insbesondere durch einen Benutzer bewegliches bzw. tragbares und per Hand zu bedienendes Arbeitsgerät, kann dabei insbesondere auch einen elektrischen Antrieb bzw. einen Elektromotor aufweisen, mit dem die entsprechende Funktion ausführbar ist. Im Falle eines Schraubgeräts als Handwerkzeug kann beispielsweise mittels eines solchen elektrischen Antriebs ein Schraubkopf gedreht werden, um eine Schraube einzudrehen oder zu lösen.
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Es versteht sich, dass auch mehrere Funktionen auf diese Weise ausgeführt werden können, beispielsweise ein Drehen des Schraubkopfs in verschiedene Richtungen und/oder das Bereitstellen eines bestimmten Drehmoments. Für jede solcher Funktionen wird jedoch in aller Regel das Betätigungselement betätigt, d.h. von einem Benutzer gedrückt, und solange dieses Betätigungselement betätigt bzw. gedrückt ist, wird die Funktion durchgeführt. Ein Wechseln von Funktionen ist dabei in der Regel mit zusätzlichen Schaltern möglich, unabhängig von der Betätigung des Betätigungselements.
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Das Handwerkzeug kann dabei nicht nur als Schraubgerät ausgebildet sein, sondern es kommt ebenso in Betracht, dass es als Nietgerät, Clinchgerät, Stanzgerät, Bohrgerät, Fräsgerät, Schleifgerät oder Schweißgerät ausgebildet ist. All diesen Handwerkzeugen ist gemeinsam, dass ein Betätigungselement verwendet wird, um eine oder ggf. auch mehrere Funktionen auszuführen. Solche Handwerkzeuge sind dabei bevorzugt mit einem Energiespeicher, insbesondere einem Akku, zur Energieversorgung versehen, denkbar ist jedoch auch eine Schnittstelle zum Anschluss an eine externe Energieversorgung, d.h. es kann sich um ein kabelgebundenes Handwerkzeug handeln.
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Erfindungsgemäß sind nun bei dem Handwerkzeug Einstellmittel vorgesehen, mittels derer eine auf das Betätigungselement wirkende Gegenkraft, die zur Betätigung des Betätigungselements überwunden, d.h. von einem Benutzer mindestens aufgebracht, werden muss, auf verschiedene Werte einstellbar ist. Während bei üblichen Handwerkzeugen in der Regel eine Feder oder dergleichen vorgesehen ist, mittels welcher eine vorbestimmte, aber nicht veränderbare Gegenkraft auf das Betätigungselement wirkt, ist es bei dem vorgeschlagenen Handwerkzeug möglich, die Gegenkraft - und damit die von einem Benutzer aufzubringende Kraft bzw. Drückkraft, um das Betätigungselement zu betätigen und somit die Funktion des Handwerkzeugs auszuführen - individuell von einem Benutzer eingestellt werden. So kann ein Benutzer beispielsweise eine verhältnismäßig geringe Gegenkraft wünschen, sodass der Finger nicht ermüdet. Ein anderer Benutzer hingegen kann beispielsweise eine höhere Gegenkraft wünschen, um das Betätigungselement nicht versehentlich zu betätigen. Auch kann es wünschenswert sein, bei einem Arbeiten über Kopf eine andere Gegenkraft einzustellen als bei einem Arbeiten nach unten.
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Vorzugsweise sind die Einstellmittel dabei derart ausgebildet, dass die Gegenkraft stufenlos oder aber stufenweise, jeweils insbesondere innerhalb eines vorgegebenen Bereiches, einstellbar ist. Denkbar ist auch die Möglichkeit, zwischen beiden Varianten umzuschalten oder in zwei Teilbereichen die verschiedenen Varianten zu verwenden. Damit ist insgesamt eine besonders einfache aber auch besonders genaue Einstellung bzw. Anpassung der Gegenkraft möglich.
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Vorteilhafterweise ist vom Benutzer einstellbar oder sind die Einstellmittel derart ausgebildet, dass die Gegenkraft in Abhängigkeit von einer Stellung des Betätigungselements selbsttätig verändert wird. Unter einer Stellung des Betätigungselements sind dabei insbesondere die Schaltstellungen ‚Ein‘ und ‚Aus‘ und Zwischenstellungen zu verstehen. Auf diese Weise kann also beispielsweise erreicht werden, dass mit zunehmendem Weg, den das Betätigungselement zurückgelegt hat, die Gegenkraft größer wird. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Kopplung mit der auszuführenden Funktion ermöglicht werden.
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Denkbar ist beispielsweise, dass mit zunehmendem Weg, den das Betätigungselement zurückgelegt hat, nicht nur die Gegenkraft größer wird, sondern auch ein elektrischer Antrieb und damit beispielsweise ein Schraubkopf schneller dreht. Denkbar ist auch, ein bereitgestelltes Drehmoment mit zunehmendem Weg, den das Betätigungselement zurückgelegt hat, zu erhöhen. Damit kann also ein Zusammenhang zwischen der aufzubringenden Druckkraft auf das Betätigungselement und einem bereitgestellten Drehmoment hergestellt werden. Eine solche selbsttätige Veränderung kann dabei insbesondere zusätzlich zu einer manuellen Einstellung der Gegenkraft erfolgen, d.h. es kann über eine manuelle Einstellung beispielsweise ein Referenzwert vorgegeben werden.
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Es ist auch bevorzugt, wenn vom Benutzer einstellbar ist oder die Einstellmittel derart ausgebildet sind, dass die Gegenkraft in Abhängigkeit von einer Ausführung der bei Betätigung des Betätigungselements auszuführenden Funktion selbsttätig verändert wird. So kann die Gegenkraft zu Beginn der Funktion gering eingestellt sein, nach Beendigung der Funktion jedoch höher, sodass ein Benutzer auf diese Weise daran erinnert oder gar dazu gedrängt wird, das Betätigungselement loszulassen.
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Vorteilhafterweise weisen die Einstellmittel elektrisch ansteuerbare Mittel zum Erzeugen einer Kraft, insbesondere einen Elektromagneten, auf, die mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung stehen. Ein Elektromagnet beispielsweise ermöglicht besonders einfach, eine auf das Betätigungselement wirkende Gegenkraft gezielt einzustellen und insbesondere auch schnell zu verändern. Zusätzlich kann auch weiterhin eine Feder oder ein Federelement vorgesehen sein, mit dem ebenfalls eine Gegenkraft aufgebracht wird bzw. das zum Aufbringen der Gegenkraft beiträgt. Damit kann beispielsweise eine Art Grundkraft bereitgestellt werden, sodass die elektrisch ansteuerbaren Mittel kleiner ausgelegt werden können. Denkbar wäre aber auch, dass mit dem Federelement eine Art Maximalkraft ausgeübt wird, die dann durch die elektrisch ansteuerbaren Mittel auf gewünschte Weise reduziert wird.
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Bevorzugt weisen die Einstellmittel ein Vorgabemittel, insbesondere mit einem Eingabe- und Anzeigemittel, auf, mittels dessen die Gegenkraft einstellbar ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Handhabung durch einen Benutzer. Als Eingabe- und Anzeigemittel kommt beispielsweise ein Display mit Betätigungstasten oder aber auch ein Touchscreen in Betracht. Solche Eingabe- und Anzeigemittel, die dann mit einer geeigneten Steuereinheit verbunden sein können, sind bei sog. messenden Handwerkzeugen, mit denen Parameter erfasst bzw. mitgeloggt und auch vorgegeben werden können, meist ohnehin vorhanden.
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Besonders bevorzugt ist auch, wenn das Betätigungselement auswechselbar ausgebildet ist. Es können dann beispielsweise verschiedene Betätigungselemente für das Handwerkzeug vorgesehen sein, die je nach Bedarf verwendet werden. Solche Betätigungselemente können sich hierbei beispielsweise in Größe und/oder Form unterscheiden. Somit kann für verschiedene Benutzer mit unterschiedlichen Wünschen an Betätigungselemente oder auch unterschiedlich großen Fingern reagiert werden. Ebenso kann damit beispielsweise ein besonders ergonomisches Betätigungselement bereitgestellt werden. Zum sicheren Befestigen des Betätigungselements am Handwerkzeug kann dieses beispielsweise mittels eines Klips- oder Einhakmechanismus gesichert werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Handwerkzeug in einer bevorzugten Ausführungsform.
- 2 zeigt schematisch einen Zusammenhang zwischen Gegenkraft und Schaltweg bei einem erfindungsgemäßen Handwerkzeug in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.
- 3 zeigt schematisch einen Zusammenhang zwischen Gegenkraft und Werkzeugfunktion bei einem erfindungsgemäßen Handwerkzeug in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Handwerkzeug 100 in einer bevorzugten Ausführungsform, hier beispielhaft in Form eines mobilen Schraubgeräts, insbesondere eines Winkelschraubers, dargestellt.
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Der Winkelschrauber 100 weist ein Gehäuse 140, zwei Handgriffe 141 und 142, einen Montagekopf 120, einen Akku 150 sowie ein Betätigungselement bzw. einen Betätigungsschalter 145 zum Betätigen des Winkelschraubers 100 und damit zum Ausführen einer bestimmten Funktion auf.
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In dem Montagekopf 120 kann - je nach Ausbildung des Montagekopfes - beispielsweise ein Bit oder direkt eine Schraube eingesetzt werden. Zudem ist in dem Winkelschrauber ein Elektromotor 130 als elektrischer Antrieb, vorgesehen, der zum bzw. als Antrieb des Winkelschraubers und damit zur Durchführung einer Schraubfunktion dient.
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Weiterhin ist eine als Steuereinheit ausgebildete Recheneinheit 110 vorgesehen, auf der beispielsweise ein Anwendungsprogramm hinterlegt ist und die die nötige Elektronik zum Betrieb des Winkelschraubers 100 aufweist. Zudem ist ein Eingabe- und Anzeigemittel 111 vorgesehen, auf dem beispielswiese bestimmte Parameter angezeigt und/oder vorgegeben werden können.
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Bei dem Winkelschrauber 100 kann es sich insbesondere um einen sog. messenden Schrauber handeln, d.h. es können beispielsweise Drehmomente bzw. Anzugsdrehmomente vorgegeben und überwacht, überprüft und/oder mitgeloggt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Sensor 180 verwendet werden.
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Weiterhin ist ein Elektromagnet 146 als Teil von Einstellmitteln vorgesehen, der in der Nähe des Betätigungselements 145 angeordnet und insbesondere mit diesem in Wirkverbindung steht, sodass damit eine Gegenkraft auf das Betätigungselement 145 ausgeübt werden kann. Eine solche Gegenkraft ist dabei gegen den Schaltweg bzw. Betätigungsweg, d.h in Richtung aus dem Gehäuse 140 heraus orientiert, während ein Benutzer zur Betätigung das Betätigungselement in das Gehäuse 140 hineindrückt.
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Der Elektromagnet 146 ist an die Steuereinheit 110 angebunden und kann darüber angesteuert werden, um eine gewünschte Gegenkraft aufzubringen. Über die Eingabe- und Anzeigemittel 111 können im Sinne von Vorgabemitteln Vorgaben für die aufzubringende Gegenkraft vorgegeben bzw. eingestellt werden. Damit sind neben dem Elektromagnet 146 auch die Steuereinheit 110 sowie die Vorgabemittel bzw. die Eingabe- und Anzeigemittel 111 Teil der Einstellmittel bzw. bilden zusammen die Einstellmittel.
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In 2 ist schematisch ein Zusammenhang zwischen Gegenkraft und Schaltweg bzw. ein Verlauf davon bei einem erfindungsgemäßen Handwerkzeug in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Hierzu ist die Gegenkraft F über eine Stellung x des Betätigungselements entlang des Schaltwegs aufgetragen.
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Zunächst kann die Gegenkraft von einem Benutzer beispielsweise auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Hierbei kann es sich um den ganz links im Verlauf eingenommenen Wert handeln. Weiterhin wird im vorliegenden Beispiel von dem Benutzer eingestellt, dass die Kraft mit dem Schaltweg ansteigen soll. Während der Betätigung des Betätigungselements steigt somit die Gegenkraft mit zunehmendem Weg, den das Betätigungselement durch Ausüben einer Druckkraft zurücklegt, d.h. mit sich verändernder Stellung x, an. Mit anderen Worten muss ein Benutzer umso mehr Druckkraft auf das Betätigungselement ausüben, je weiter er es eindrücken möchte.
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Auf diese Weise kann beispielsweise ein direkter und spürbarer Zusammenhang zwischen der auszuübenden Druckkraft und einer Funktion wie beispielsweise einer Drehgeschwindigkeit des Schraubkopfes oder eines bereitzustellenden Drehmomentes hergestellt werden.
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In 3 ist schematisch eine Gegenkraft bzw. ein Verlauf davon bei einem erfindungsgemäßen Handwerkzeug in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Hierzu ist die Gegenkraft F über einer Zeit t aufgetragen.
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Zunächst kann die Gegenkraft von einem Benutzer beispielsweise auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Hierbei kann es sich um den ganz links im Verlauf eingenommenen Wert handeln. Weiterhin wird im vorliegenden Beispiel von dem Benutzer eingestellt, dass die Kraft nach Durchführung der Funktion ansteigen soll. Dies kann z.B. bedeuten, dass die Kraft bei Erreichen der zweiten Schaltstellung ansteigt oder wenn anhand der Messung von Drehmoment und/oder Drehzahl erkannt wurde, dass die Funktion (z.B. das Einschrauben einer Schraube) abgeschlossen ist. Während der Betätigung des Betätigungselements und damit dem Ausführen der Funktion bleibt die Kraft zunächst konstant auf beispielswiese einem relativ geringen Wert. Am Ende der auszuführenden Funktion steigt die Gegenkraft dann beispielsweise ruckartig (oder auch langsam) an. Auf diese Weise kann einem Benutzer beispielsweise signalisiert werden, dass die auszuführende Funktion beendet ist, beispielsweise dass ein bestimmtes Drehmoment erreicht worden ist.
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Es versteht sich, dass die Verwendung solcher Einstellmittel zum Ausüben einer Gegenkraft auf ein Betätigungselement auf gleiche Weise auch bei anderen Handwerkzeugen, wie sie eingangs beispielsweise erwähnt wurden, möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004047232 A1 [0003]
