EP2826601A1 - Steuerungsverfahren und Handwerkzeugmaschine - Google Patents

Steuerungsverfahren und Handwerkzeugmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP2826601A1
EP2826601A1 EP13176597.6A EP13176597A EP2826601A1 EP 2826601 A1 EP2826601 A1 EP 2826601A1 EP 13176597 A EP13176597 A EP 13176597A EP 2826601 A1 EP2826601 A1 EP 2826601A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
combustion chamber
control method
speed
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13176597.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Raggl
Christoph Boehm
Dario BRALLA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP13176597.6A priority Critical patent/EP2826601A1/de
Priority to TW103120679A priority patent/TW201511900A/zh
Priority to JP2016526573A priority patent/JP2016525021A/ja
Priority to EP14739808.5A priority patent/EP3022018A1/de
Priority to US14/904,291 priority patent/US20160144497A1/en
Priority to AU2014292189A priority patent/AU2014292189A1/en
Priority to CN201480040584.3A priority patent/CN105392599A/zh
Priority to PCT/EP2014/065082 priority patent/WO2015007707A1/de
Publication of EP2826601A1 publication Critical patent/EP2826601A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
    • B25C1/10—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
    • B25C1/14—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge acting on an intermediate plunger or anvil
    • B25C1/143—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge acting on an intermediate plunger or anvil trigger operated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/008—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure

Definitions

  • the present invention relates to a hand-held machine tool, such as, for example, from US 2010/108736 A or US 2004/134961 A are known.
  • a combustion chamber with a piston is filled with air and a combustible gas. The gas mixture is ignited, whereupon the combustion gases accelerate the piston. The kinetic energy of the piston is used to drive a nail into a workpiece.
  • a piston compressor compresses the air and feeds it into a reservoir. The combustion chamber is fed from the reservoir. The increased air pressure makes it possible to feed the same amount of air for combustion in a smaller combustion chamber. However, the additional compressor and the energy source required for it lead to increased weight and size of the setting device.
  • the control method according to the invention is designed for a handheld power tool having an electric motor, a power source for supplying the electric motor and a button for activating an operating function of the power tool.
  • the electric motor may in particular be part of a compressor with a fan wheel on the motor shaft, in particular in a gas-powered setting tool.
  • the electric motor can be used for retrieving a piston in a combustion chamber of a setting tool.
  • the electric motor is accelerated to a desired speed.
  • a motor controller regulates a power consumption of the electric motor to a constant target power.
  • the battery pack contributes to a large proportion of the total weight of a hand tool.
  • the battery pack is selected according to a required capacity, nominal voltage, and their maximum load capacity.
  • the method according to the invention makes it possible to reduce the overall weight, since this reduces the requirements for the permissible load capacity.
  • the maximum power of the battery pack, or other power sources, for example, power components to be cooled, is only in terms of the target power during the Acceleration phase of the electric motor designed.
  • the control method is disadvantageous in terms of power consumption due to higher resistive losses. For the same acceleration work, a larger current is impressed than in a conventional acceleration with a constant current.
  • the engine controller may restrict a current in the electric motor to a threshold.
  • a sensor determines a speed of the electric motor.
  • the motor control reduces the limit as the speed increases.
  • the control method does not impress a constant current into the electric motor, but rather a current decreasing with the speed.
  • the threshold is preferably approximately inversely proportional to the speed.
  • An embodiment provides that the stationary electric motor accelerates with a maximum current and the current is reduced with increasing rotational speed of the electric motor until reaching the desired rotational speed.
  • An embodiment provides that the electric motor drives a fan wheel, which promotes air in a combustion chamber of the power tool.
  • One embodiment provides that the electric motor is switched off when a pressure in the combustion chamber reaches a desired value. From a cartridge combustible gas can be fed into the combustion chamber and the mixture of combustible gas and air are ignited upon reaching the setpoint.
  • An embodiment provides that the electric motor drives back a piston of a combustion chamber of the power tool in a basic position.
  • Fig. 1 shows as an example of a hand-held machine tool schematically a combustion-driven setting tool 1 for nails 2.
  • the setting tool 1 presses the nail 2 in setting direction 3 in a workpiece.
  • the energy required for this purpose is provided by burning a gas mixture in a combustion chamber 4 of the setting device 1 .
  • the user can hold and guide the setting tool 1 during operation, ie when setting the nails 2, by means of a handle 5 .
  • the setting tool 1 is correspondingly compact and lightweight.
  • the combustion chamber 4 is closed in the setting direction 3 by a piston 6 which is movable parallel to the setting direction 3 .
  • the piston 6 is accelerated by the expanding combustion gases in the setting direction 3 .
  • the piston 6 is provided with a punch 7 , which projects into a barrel 8 .
  • a nail 2 can be inserted into the barrel 8 , individually by hand or automated by a magazine 9. The moving with the piston 6 punch 7 pushes the nail 2 out of the barrel 8 , into the workpiece.
  • a device control 12 fills the combustion chamber 4 with the gas mixture in response to the actuation and ignites the gas mixture by means of a fuze 13 in the combustion chamber 4.
  • the gas mixture is composed of a combustible gas and air.
  • the combustible gas preferably contains volatile, short-chain hydrocarbons.
  • the combustible gas is preferably provided by means of a cartridge 14 .
  • the cartridge 14 is arranged in a receptacle in the housing 15 .
  • the cartridge 14 is removable and exchangeable for a full cartridge 14 or the cartridge 14 is refillable.
  • a controllable metering valve 16 is disposed between the cartridge 14 and the combustion chamber 4 .
  • the Device control 12 opens and closes the metering valve 16 and thus meters the amount of combustible gas which is fed into the combustion chamber 4 for a setting process.
  • the combustion chamber 4 is actively filled with air by a compressor 17 .
  • the air provides the oxygen necessary for combustion.
  • the compressor 17 includes a fan 18 and a brushless electric motor 19.
  • the fan 18 is designed as a radial fan, which sucks the air along its axis and blows out in the radial direction.
  • the fan 18 promotes one revolution less than 5 cc, for example between 0.5 cc (cubic centimeters) and 2 cc.
  • the operating speed is greater than 2,000 (two thousand) revolutions per second (120,000 rpm) to achieve an air flow between 2,000 cc and 10,000 cc per second.
  • the compressor 17 feeds the combustion chamber 4 directly. Between the compressor 17 and the combustion chamber 4 no buffer is arranged, which would be charged by the compressor 17 , and from which, if necessary, the combustion chamber 4 would be filled.
  • a continuous channel 20 starts at the compressor 17 and ends at the combustion chamber 4.
  • the channel 20 opens into an inlet valve 21 of the combustion chamber 4.
  • the inlet valve 21 is controlled by the device control 12 .
  • the channel 20 has in the illustrated embodiment, a bypass valve 22.
  • the air flow generated by the compressor 17 can flow through the opened bypass valve 22 into the housing 15, ie in the environment.
  • the device controller 12 may close the bypass valve 22 , whereupon the air flow completely flows into the combustion chamber 4 .
  • a bypass valve 23 may be provided in the combustion chamber 4 .
  • the air flow flows into the combustion chamber 4 , and can escape through the open bypass valve 23 .
  • the bypass valve 22, 23, possibly including further lines, is designed to open an air flow of at least 1000 cc per second into the environment.
  • the electric motor 19 of the compressor 17 is fed from a battery 24 .
  • the battery 24 preferably includes battery cells based on lithium-ion technology.
  • the battery 24 may be permanently disposed in the housing 15 adjacent the combustion chamber 4 and the compressor 17 , alternatively, the battery 24 may be detachably attached to the housing 15 .
  • the setting process is explained with reference to the control scheme in Fig. 2 and the time course in Figure 3 explained.
  • the setting device 1 is initially T01 in an idle state S01 .
  • the combustion chamber 4 is vented, in the combustion chamber 4 is essentially only air below ambient pressure.
  • the compressor 17 is turned off and does not deliver air.
  • Of the Piston 6 is preferably in its the combustion chamber 4 minimizing the starting position.
  • the exemplary barrel 8 is displaceable against a spring 25 in the housing 15 .
  • the safety button 10 is actuated T02.
  • the device controller 12 continuously checks S02 whether the safety button 10 is kept pressed. If the user releases the safety button 10 by the setting tool 1 is no longer pressed against the workpiece, the device control 12 interrupts the setting process and transfers the setting device 1 in its idle state S01.
  • the compressor 17 is turned on S03.
  • the speed 26 of the electric motor 19 is accelerated from initially zero to an intermediate value 27 .
  • the intermediate value 27 is for example over 2 500 revolutions per second.
  • the intermediate value 27 is preferably between 50% and 90% of the operating speed 28.
  • the device controller 12 opens S04, the bypass valve 22, 23 is preferably at the beginning or during the acceleration to the intermediate value 27.
  • the intake valve 21 of the combustion chamber 4 can be opened. If the bypass valve 23 is disposed in the combustion chamber 4 , the intake valve 21 is opened with the bypass valve 23 .
  • the electric motor 19 keeps the rotational speed 26 at S05.
  • the bypass valves 22, 23 remain fully open.
  • the apparatus controller 12 waits S06 for the operation of the release button 11. If the release button 11 does not turn on within a predetermined period after the operation of the safety button 10 , the compressor 17 is turned off.
  • the setting device 1 returns to the idle state S01.
  • the compressor 17 accelerates S08 to its operating speed 28.
  • the operating speed 28 is greater than 2,000 revolutions per second (180,000 rpm).
  • the capacity of the compressor 17 reaches a value of 3 liters per second to 10 liters per second.
  • the bypass valve 22 is closed in response to the actuation of the trigger button 11 S09.
  • the closing S09 preferably takes place with the start T04 of the acceleration, can also take place during the acceleration or when the operating speed 28 is reached T05.
  • the air flow now flows completely into the combustion chamber 4 .
  • the combustion chamber 4 is not hermetically sealed, but allows a drain between 0.3 and 0.8 liters per second.
  • the bypass valve 23 may remain open or only partially closed.
  • the tiny radial fan can only build up a small static pressure difference.
  • the operation permanently requires a high air flow, even if the target pressure has already been reached substantially.
  • the pressure in the combustion chamber 4 increases due to the higher inflow than outflow to a target value between 1.3 and 3.5.
  • the set value (compression) is indicated unitarily as the pressure ratio of the air in the combustion chamber 4 to the surroundings.
  • the compression is specified by the device controller 12 .
  • the device controller 12 determines the compression based on the ambient temperature and the ambient pressure.
  • the device controller 12 determines S10 a duration (time T06 ) which the compressor 17 needs to reach the compression in the combustion chamber 4 . Until then, the compressor 17 is operated at the operating speed 28 S11.
  • the combustible gas is injected into the combustion chamber 4 S12.
  • the amount of combustible gas determines the implement controller 12 based on the ambient temperature and the ambient pressure.
  • the amount of combustible gas and the amount of air are matched to achieve a desired set energy.
  • the timing of the injection of the combustible gas is tuned to the use of the type of the bypass valve 22, 23 .
  • the bypass valve in front of the combustion chamber 4 it proves to be advantageous to feed the combustible gas early, when substantially no pressure is built up in the combustion chamber 4 .
  • the combustion chamber 4 is not designed pressure-tight. Airflow from the combustion chamber 4 is desirable because the high speed compressor 17 requires a permanent airflow. However, it should not be rinsed with the precious fuel gas. However, the combustible gas should be fed before reaching the compression. With closing of the inlet valve 21 , the pressure drops rapidly, for example at least 0.1 bar per 100 ms (milliseconds).
  • the inlet valve 21 is closed S14 and the compressor 17 is switched off S15.
  • a pressure sensor 29 may be provided in the combustion chamber 4 , which determines the achievement of the compression.
  • the inlet valve 21 is closed T06, the combustible gas is ignited S16.
  • the device controller 12 transmits a corresponding control signal to the detonator 13.
  • the duration T04-T06 between the actuation of the trigger button 11 by the user and the ignition S15 is in the range of 50 ms to 150 ms. Duration T04-T06 is short in terms of safety requirements.
  • the user should not be able to lift the setting tool 1 from the workpiece during this time.
  • the piston 6 is accelerated as described and drives the nail 2 in the workpiece.
  • the cooling of the combustion gases leads to a negative pressure in the combustion chamber 4, which retracts the piston 6 in its initial position.
  • the inlet valve 21 is closed, as is the bypass valve 23.
  • the compressor 17 and the battery 24 for the supply of the compressor 17 are additional components that contribute with their weight to the total weight of the setting tool 1 .
  • the compression of the air makes it possible to make the combustion chamber 4 smaller because the same amount of oxygen is introduced in the smaller volume.
  • the volume and weight of the combustion chamber 4 can be reduced.
  • the effective weight reduction is probably only for a compression ratio between 1.3 and 3.5 feasible.
  • the weight change of the combustion chamber 4 for a compression ratio of less than 1.3 does not yet weigh the additional components.
  • a compression ratio of more than 3.5 allows a very light combustion chamber 4, but the advantage is offset by the weight of the compressor or problems with the fatigue strength of the compressor.
  • the electric motor 19 is powered by a battery pack 24 .
  • the high acceleration values of the electric motor 19 lead to high peak currents which, in particular, considerably burden conventional battery cells based on lithium-ion technology.
  • the electric motor 19 is therefore provided with a motor control 30 , which achieves the high acceleration under moderate load of the battery pack 24 .
  • the motor controller 30 regulates the line receptacle 31 of the electric motor 19 during the acceleration phase to a target power 32 from.
  • the peculiarity of the regulated power consumption is that initially a high current 33 is fed into the still stationary electric motor 19 and the current 33 with increasing speed of the Electric motor 19 is reduced. With the speed 26 increases above the electric motor 19 falling voltage 34, which multiplied by the current 33 defines the power consumption 31 .
  • the motor controller 30 preferably regulates the speed 26 of the electric motor 19 to a desired value 35.
  • the desired value 35 may be the intermediate value 27 or the operating speed 28 , depending on the phase of setting.
  • the exemplary motor controller 30 is shown in the block diagram of FIG Fig. 5 shown.
  • the electric motor 19 is provided with a sensor 36 for determining the current actual rotational speed 26 .
  • the sensor 36 may include, for example, a Hall sensor or determine the speed based on the periodically varied induced voltage in the motor coils. Other sensors commonly used with brushless motors can also be used.
  • a comparator 37 compares the target speed 35 with the actual speed 26 and outputs a corresponding actuating signal 38 .
  • the control signal 38 is a measure of the current which is to be fed into the electric motor 19 .
  • a limiter 39 compares the control signal 38 with a permissible limit value and reduces the control signal 38 to the limit value when the limit value is exceeded.
  • the limited actuating signal 40 is fed to a control loop 41 , which adjusts the current 33 in the electric motor 19 with a comparator 42 to the limited actuating signal 40 .
  • the control loop 41 can, for example, change the voltage 34 applied to the electric motor 19 , a pulse width ratio etc. for controlling the current 33 .
  • the speed control of the motor control 30 is supplemented by a feedback of the actual speed 26 in the limiter 39 to the power control during acceleration.
  • the threshold is initially high at low actual speed 26 , thereby requiring a correspondingly high current from the control signal 38 33 is impressed in the electric motor 19 .
  • the highest current 33 results when accelerating out of the rest.
  • a proportionality factor [a] is preferably chosen such that when accelerating out of rest, the maximum allowable power of the battery 24 is retrieved.
  • the proportionality factor can be fixed.
  • the proportionality factor is determined as a function of the state of charge of the battery 24 .
  • the proportionality factor is reduced with decreasing state of charge.
  • the proportionality factor can be reduced with decreasing ambient temperature.
  • the engine control 30 can equally be used for a motor 43 , which returns the piston 6 in the combustion chamber 4 against the setting direction 3 in the basic position.
  • the motor 43 may be connected via a gear 44 to the piston 6 .
  • the gear 44 preferably has a freewheel which decouples the motor 43 when the piston 6 moves in the setting direction 3 .
  • the setting tool 1 has a temperature sensor 45 to determine the temperature of the environment.
  • the device controller 12 determines, based on the temperature, the amount of combustible gas and the amount of air to set the nail 2 with the desired set energy.
  • the support table contains for different temperatures and for different set energies the associated amounts of combustible gas and air or pressure in the combustion chamber 4. The compression of the air is reduced with decreasing temperature, also the amount of combustible gas in the combustion chamber 4 is reduced.
  • the setting device 1 may have an adjusting element 46 , which allows the user to set the setting energy.
  • a variation of the set energy is advantageous, for example, to optimize the setting in different ground or to allow the setting of a nail 2 with a soft silicone washer.
  • the device controller 12 detects the set set energy and determined by means of tables, the necessary amount of combustible gas and to be reached in the combustion chamber 4 pressure. The latter sets the amount of oxygen in the combustion chamber 4 .
  • the individual values can be determined in advance by test series and stored in a table.
  • the engine controller 30 preferably adjusts the operating speed 28 in response to the pressure to be achieved, and at reduced pressure, a lower speed 26 is sufficient.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Abstract

Ein Steuerungsverfahren ist für eine Handwerkzeugmaschine ausgelegt, die einen Elektromotor, eine Stromquelle zum Versorgen des Elektromotors und einen Taster, zum Aktivieren einer Betriebsfunktion der Handwerkzeugmaschine aufweist. Ansprechend auf ein Betätigen des Tasters, wird der Elektromotor auf eine Soll-Drehzahl beschleunigt. Während des Beschleunigens regelt eine Motorsteuerung eine Leistungsaufnahme des Elektromotors auf eine konstante Soll-Leistung aus.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine handgehaltende Werkzeugmaschine, wie sie unter Anderem beispielsweise aus US 2010/108736 A oder US 2004/134961 A bekannt sind. Eine Brennkammer mit einem Kolben wird mit Luft und einem brennbaren Gas gefüllt. Das Gasgemisch wird gezündet, worauf die Verbrennungsgase den Kolben beschleunigen. Die Bewegungsenergie des Kolbens wird genutzt, einen Nagel in ein Werkstück zu treiben. Ein Kolbenkompressor verdichtet die Luft und speist diese in ein Reservoir ein. Die Brennkammer wird aus dem Reservoir gespeist. Der erhöhte Luftdruck ermöglicht in einer kleineren Brennkammer die gleiche Luftmenge für die Verbrennung einzuspeisen. Allerdings führen der zusätzliche Kompressor und die für ihn benötigte Energiequelle zu einem erhöhten Gewicht und Größe des Setzgeräts.
    • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren ist für eine Handwerkzeugmaschine ausgelegt, die einen Elektromotor, eine Stromquelle zum Versorgen des Elektromotors und einen Taster, zum Aktivieren einer Betriebsfunktion der Handwerkzeugmaschine aufweist. Der Elektromotor kann insbesondere Teil eines Kompressors mit einem Lüfterrad auf der Motorwelle sein, insbesondere bei einem gasbetriebenen Setzgerät. Ebenso kann der Elektromotor zum Rückholen eines Kolbens in eine Brennkammer eines Setzgerätes eingesetzt sein. Ansprechend auf ein Betätigen des Tasters, wird der Elektromotor auf eine Soll-Drehzahl beschleunigt. Während des Beschleunigens regelt eine Motorsteuerung eine Leistungsaufnahme des Elektromotors auf eine konstante Soll-Leistung aus.
  • Das Batteriepaket trägt mit einem großen Anteil zu dem Gesamtgewicht einer Handwerkzeugmaschine bei. Das Batteriepaket wird entsprechend einer geforderten Kapazität, nomineller Spannung, und ihrer zulässigen Belastbarkeit hinsichtlich der Maximalleistung ausgewählt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Gesamtgewicht zu verringern, da dieses die Anforderungen an die zulässige Belastbarkeit reduziert. Die Maximalleistung des Batteriepakets, oder anderer Stromquellen z.B. zu kühlender Leistungsbauelemente, wird nur in Hinblick auf die Soll-Leistung während der Beschleunigungsphase des Elektromotors ausgelegt. Das Steuerungsverfahren ist allerdings nachteilig in Hinblick auf den Energieverbrauch aufgrund der höheren ohmschen Verluste. Für die gleiche Beschleunigungsarbeit wird ein größerer Strom eingeprägt, als bei einer herkömmlichen Beschleunigung mit einem konstanten Strom.
  • Die Motorsteuerung kann einen Strom in dem Elektromotor auf einen Grenzwert beschränken. Ein Sensor bestimmt eine Drehzahl des Elektromotors. Die Motorsteuerung verringert den Grenzwert mit zunehmender Drehzahl. Das Steuerungsverfahren prägt keinen konstanten Strom in den Elektromotor ein, sondern einen mit der Drehzahl sich verringernden Strom. Der Grenzwert ist vorzugsweise etwa invers proportional zu der Drehzahl.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der ruhende Elektromotor mit einem maximalen Strom beschleunigt und der Strom mit zunehmender Drehzahl des Elektromotors bis zum Erreichen der Soll-Drehzahl reduziert wird.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Elektromotor ein Lüfterrad antreibt, welches Luft in eine Brennkammer der Handwerkzeugmaschine fördert.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Elektromotor ausgeschaltet wird, wenn ein Druck in der Brennkammer einen Sollwert erreicht. Aus einer Kartusche kann brennbares Gas in die Brennkammer eingespeist werden und das Gemisch aus brennbaren Gas und Luft bei Erreichen des Sollwerts gezündet werden.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Elektromotor einen Kolben einer Brennkammer der Handwerkzeugmaschine in eine Grundstellung zurücktreibt.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    ein Setzgerät für Nägel
    Fig. 2
    ein Steuerungsdiagramm für das Setzgerät,
    Fig. 3
    ein Verlauf der Drehzahl eines Kompressors,
    Fig. 4
    ein Verlauf der Strom bzw. Leistungsaufnahme eines Elektromotors,
    Fig. 5
    ein Blockdiagramm einer Motorsteuerung für den Elektromotor
  • Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.
    • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Fig. 1 zeigt als Beispiel einer handgehaltenen Werkzeugmaschine schematisch ein brennkraftgetriebenes Setzgerät 1 für Nägel 2. Das Setzgerät 1 drückt den Nagel 2 in Setzrichtung 3 in ein Werkstück. Die hierfür notwendige Energie wird durch Verbrennen eines Gasgemisches in einer Brennkammer 4 des Setzgeräts 1 bereitgestellt. Der Anwender kann das Setzgerät 1 während des Betriebs, d.h. beim Setzen der Nägel 2, mittels eines Handgriffs 5 halten und führen. Das Setzgerät 1 ist hierfür entsprechend kompakt und leicht aufgebaut.
  • Die Brennkammer 4 ist in Setzrichtung 3 durch einen Kolben 6 abgeschlossen, der parallel zu der Setzrichtung 3 beweglich ist. Der Kolben 6 wird durch die sich ausdehnenden Verbrennungsgase in Setzrichtung 3 beschleunigt. Der Kolben 6 ist mit einem Stempel 7 versehen, welcher in einen Lauf 8 hineinragt. Ein Nagel 2 kann in den Lauf 8 eingelegt werden, einzeln per Hand oder automatisiert durch ein Magazin 9. Der mit dem Kolben 6 bewegte Stempel 7 drückt den Nagel 2 aus dem Lauf 8 heraus, in das Werkstück hinein.
  • Den Setzvorgang löst der Anwender durch Betätigen eines Sicherheitstasters 10 und eines Auslösetasters 11 aus. Eine Gerätesteuerung 12 befüllt ansprechend auf das Betätigen die Brennkammer 4 mit dem Gasgemisch und zündet das Gasgemisch mittels eines Zünders 13 in der Brennkammer 4.
  • Das Gasgemisch setzt sich aus einem brennbaren Gas und Luft zusammen. Das brennbare Gas enthält vorzugsweise leichtflüchtige, kurzkettige Kohlenwasserstoffe. Das brennbare Gas wird vorzugsweise mittels einer Kartusche 14 bereitgestellt. Die Kartusche 14 ist in einer Aufnahme in dem Gehäuse 15 angeordnet. Die Kartusche 14 ist entnehmbar und gegen eine volle Kartusche 14 austauschbar oder die Kartusche 14 ist wiederbefüllbar. Ein steuerbares Dosierventil 16 ist zwischen der Kartusche 14 und der Brennkammer 4 angeordnet. Die Gerätesteuerung 12 öffnet und schließt das Dosierventil 16 und dosiert somit die Menge an brennbaren Gas, welche für einen Setzvorgang in die Brennkammer 4 eingespeist wird.
  • Die Brennkammer 4 wird durch einen Kompressor 17 aktiv mit Luft befüllt. Die Luft stellt den für die Verbrennung notwendigen Sauerstoff bereit. Der Kompressor 17 beinhaltet ein Lüfterrad 18 und einen bürstenlosen Elektromotor 19. Das Lüfterrad 18 ist als Radiallüfter ausgelegt, welcher die Luft längs seiner Achse ansaugt und in radialer Richtung ausbläst. Das Lüfterrad 18 fördert mit einer Umdrehung weniger als 5 ccm, z.B. zwischen 0,5 ccm (Kubikzentimeter) und 2 ccm. Die Betriebsdrehzahl ist größer als 2.000 (zwei Tausend) Umdrehungen pro Sekunde (120.000 rpm), um einen Luftstrom zwischen 2.000 ccm und 10.000 ccm pro Sekunde zu erreichen.
  • Der Kompressor 17 speist die Brennkammer 4 direkt. Zwischen dem Kompressor 17 und der Brennkammer 4 ist kein Puffer angeordnet, welcher von dem Kompressor 17 aufgeladen würde, und aus welchem bei Bedarf die Brennkammer 4 befüllt würde. Ein durchgehender Kanal 20 beginnt an dem Kompressor 17 und endet an der Brennkammer 4. Der Kanal 20 mündet in einem Einlassventil 21 der Brennkammer 4. Das Einlassventil 21 ist von der Gerätesteuerung 12 gesteuert. Der Kanal 20 hat in der dargestellten Ausführungsform ein Bypassventil 22. Der von dem Kompressor 17 erzeugte Luftstrom kann durch das geöffnete Bypassventil 22 in das Gehäuse 15, d.h. in die Umgebung, abfließen. Die Gerätesteuerung 12 kann das Bypassventil 22 schließen, worauf der Luftstrom vollständig in die Brennkammer 4 strömt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Bypassventil 23 in der Brennkammer 4 vorgesehen sein. Der Luftstrom fließt in die Brennkammer 4 ein, und kann durch das geöffnete Bypassventil 23 entweichen. Das Bypassventil 22, 23, ggf. einschließlich weiterer Leitungen, ist ausgelegt, geöffnet einen Luftstrom von wenigstens 1000 ccm pro Sekunde in die Umgebung abzuleisten.
  • Der Elektromotor 19 des Kompressors 17 wird aus einer Batterie 24 gespeist. Die Batterie 24 enthält vorzugsweise Batteriezellen auf Basis eine Lithium-Ionen Technologie. Die Batterie 24 kann neben der Brennkammer 4 und dem Kompressor 17 dauerhaft in dem Gehäuse 15 angeordnet sein, alternativ kann die Batterie 24 abnehmbar an dem Gehäuse 15 befestigt sein.
  • Der Setzvorgang wird mit Verweis auf das Steuerungsschema in Fig. 2 und den Zeitverlauf in Fig.3 erläutert. Das Setzgerät 1 ist anfänglich T01 in einem Ruhezustand S01. Die Brennkammer 4 ist entlüftet, in der Brennkammer 4 befindet sich im Wesentlichen nur Luft unter Umgebungsdruck. Der Kompressor 17 ist abgeschaltet und fördert keine Luft. Der Kolben 6 ist vorzugsweise in seiner das Volumen der Brennkammer 4 minimierenden Ausgangsstellung.
  • Der Anwender drückt den Lauf 8 gegen das Werkstück. Der beispielhafte Lauf 8 ist gegen eine Feder 25 in das Gehäuse 15 verschiebbar. Der Sicherheitstaster 10 wird dabei betätigt T02. Die Gerätesteuerung 12 prüft fortlaufend S02, ob der Sicherheitstaster 10 betätigt gehalten ist. Sollte der Anwender den Sicherheitstaster 10 lösen, indem das Setzgerät 1 nicht mehr an das Werkstück angepresst wird, unterbricht die Gerätesteuerung 12 den Setzvorgang und überführt das Setzgerät 1 in seinen Ruhezustand S01.
  • Ansprechend auf das Betätigen des Sicherheitstasters 10 wird der Kompressor 17 eingeschaltet S03. Die Drehzahl 26 des Elektromotors 19 wird von anfänglich Null auf einen Zwischenwert 27 beschleunigt. Der Zwischenwert 27 liegt beispielsweise über 2 500 Umdrehungen pro Sekunde. Der Zwischenwert 27 liegt vorzugsweise zwischen 50 % und 90 % der Betriebsdrehzahl 28. Die Gerätesteuerung 12 öffnet S04 das Bypassventil 22, 23 vorzugsweise zu Beginn oder während des Beschleunigens auf den Zwischenwert 27. Das Einlassventil 21 der Brennkammer 4 kann dabei geöffnet sein. Falls das Bypassventil 23 in der Brennkammer 4 angeordnet ist, wird das Einlassventil 21 mit dem Bypassventil 23 geöffnet. Nach Erreichen T03 des Zwischenwerts 27, hält der Elektromotor 19 die Drehzahl 26 bei S05. Die Bypassventile 22, 23 bleiben vollständig geöffnet. Die Gerätesteuerung 12 wartet S06 auf das Betätigen des Auslösetasters 11. Falls der Auslösetaster 11 nicht innerhalb einer vorgegebenen Dauer nach dem Betätigen T02 des Sicherheitstasters 10 erfolgt, wird der Kompressor 17 abgeschaltet. Das Setzgerät 1 kehrt in den Ruhezustand S01 zurück.
  • Der Anwender betätigt nach dem Sicherheitstaster 10 den Auslösetaster 11 (T04). Die Gerätesteuerung 12 prüft S07, ob der Sicherheitstaster 10 nach wie vor betätigt ist, andernfalls wird der Setzvorgang abgebrochen. Ansprechend auf den betätigten Sicherheitstaster 10 beschleunigt S08 der Kompressor 17 auf seine Betriebsdrehzahl 28. Die Betriebsdrehzahl 28 ist größer als 2.000 Umdrehungen pro Sekunde (180.000 rpm). Die Förderleistung des Kompressors 17 erreicht einen Wert von 3 Liter pro Sekunde bis 10 Liter pro Sekunde.
  • Das Bypassventil 22 wird ansprechend auf das Betätigen des Auslösetasters 11 geschlossen S09. Das Schließen S09 erfolgt vorzugsweise mit Beginn T04 des Beschleunigens, kann auch während des Beschleunigens oder bei Erreichen T05 der Betriebsdrehzahl 28 erfolgen. Der Luftstrom fließt nun vollständig in die Brennkammer 4 ein. Die Brennkammer 4 ist nicht hermetisch dicht abgeschlossen, sondern ermöglicht einen Abfluss zwischen 0,3 und 0,8 Liter pro Sekunde. Beispielsweise kann das Bypassventil 23 offen bleiben oder nur teilweise geschlossen werden. Der winzige Radiallüfter kann nur einen geringen statischen Druckunterschied aufbauen. Die Funktionsweise erfordert permanent einen hohen Luftstrom, auch wenn der Solldruck im Wesentlichen bereits erreicht ist. Der Druck in der Brennkammer 4 erhöht sich aufgrund des höheren Zuflusses als Abflusses auf einen Sollwert zwischen 1,3 und 3,5. Der Sollwert (Kompression) ist einheitslos als Druckverhältnis der Luft in der Brennkammer 4 zu der Umgebung angegeben. Die Kompression wird durch die Gerätesteuerung 12 vorgegeben. Die Gerätesteuerung 12 ermittelt die Kompression basierend auf der Umgebungstemperatur und dem Umgebungsdruck. Die Gerätesteuerung 12 ermittelt S10 eine Dauer (Zeitpunkt T06), welche der Kompressor 17 benötigt, um die Kompression in der Brennkammer 4 zu erreichen. Bis dahin wird der Kompressor 17 mit der Betriebsdrehzahl 28 betrieben S11.
  • Nachdem die Bypassventile 22, 23 geschlossen sind, wird das brennbare Gas in die Brennkammer 4 eingespritzt S12. Die Menge des brennbaren Gases ermittelt die Gerätesteuerung 12 basierend auf der Umgebungstemperatur und dem Umgebungsdruck. Die Menge brennbaren Gases und die Menge der Luft sind aufeinander abgestimmt, um eine gewünschte Setzenergie zu erreichen. Der Zeitpunkt für das Einspritzen des brennbaren Gases ist auf die Verwendung des Typs des Bypassventils 22, 23 abgestimmt. Bei dem Bypassventil 23 hinter der Brennkammer 4 erweist es sich als vorteilhaft, das brennbare Gas erst kurz vor Erreichen der Kompression in die Brennkammer 4 einzuspritzen. Der Druck in der Brennkammer 4 sollte beispielsweise mehr als 75 % des Solldrucks bereits erreicht haben. Bei dem Bypassventil vor der Brennkammer 4 erweist es sich als vorteilhaft, das brennbare Gas frühzeitig einzuspeisen, wenn im Wesentlichen noch kein Druck in der Brennkammer 4 aufgebaut ist. Die Brennkammer 4 ist nicht druckdicht ausgelegt. Ein Luftstrom aus der Brennkammer 4 ist erwünscht, da der schnelldrehende Kompressor 17 einen permanenten Luftstrom benötigt. Jedoch soll dabei nicht das kostbare Brenngas mit ausgespült werden. Allerdings soll das brennbare Gas vor Erreichen der Kompression eingespeist sein. Mit Schließen des Einlassventils 21 fällt der Druck rasch ab, beispielsweise wenigstens 0,1 bar pro 100 ms (Millisekunden).
  • Sobald die Gerätesteuerung 12 ermittelt S13, dass die Dauer verstrichen T06 ist, d.h. der Solldruck erreicht ist, wird das Einlassventil 21 geschlossen S14 und der Kompressor 17 abgeschaltet S15. Alternativ oder zusätzlich kann ein Drucksensor 29 in der Brennkammer 4 vorgesehen sein, der das Erreichen der Kompression ermittelt.
  • Sobald das Einlassventil 21 geschlossen ist T06, wird das brennbare Gas gezündet S16. Die Gerätesteuerung 12 übermittelt ein entsprechendes Steuersignal an den Zünder 13. Die Dauer T04-T06 zwischen dem Betätigen des Auslösetasters 11 durch den Anwender und dem Zünden S15 liegt im Bereich von 50 ms bis 150 ms. Die Dauer T04-T06 ist in Hinblick auf Sicherheitserfordernisse kurz gewählt. Der Anwender sollte in dieser Zeit nicht in der Lage sein, das Setzgerät 1 von dem Werkstück abzuheben. Der Kolben 6 wird wie beschrieben beschleunigt und treibt den Nagel 2 in das Werkstück. Das Erkalten der Verbrennungsgase führt zu einem Unterdruck in der Brennkammer 4, was den Kolben 6 in seine Ausgangsstellung zurückzieht. Das Einlassventil 21 ist dabei geschlossen, ebenso das Bypassventil 23.
  • Der Kompressor 17 und die Batterie 24 für die Versorgung des Kompressors 17 sind zusätzliche Komponenten, welche mit ihrem Gewicht zu dem Gesamtgewicht des Setzgeräts 1 beitragen. Die Kompression der Luft ermöglicht jedoch die Brennkammer 4 kleiner auszulegen, da in dem geringeren Volumen die gleiche Sauerstoffmenge eingebracht wird. Das Volumen und Gewicht der Brennkammer 4 kann reduziert werden. Die effektive Gewichtsreduktion ist wohl nur für ein Kompressionsverhältnis zwischen 1,3 und 3,5 realisierbar. Die Gewichtsänderung der Brennkammer 4 für ein Kompressionsverhältnis von weniger als 1,3 wiegt die zusätzlichen Komponenten noch nicht auf. Ein Kompressionsverhältnis von mehr als 3,5 ermöglicht zwar eine sehr leichte Brennkammer 4, jedoch wird der Vorteil durch Gewicht des Kompressors oder Probleme mit der Dauerfestigkeit des Kompressors aufgehoben. Mit einer Kompression zwischen 1,3 und 3,5 kann eine Verringerung des Gesamtgewichts erreicht werden, wenn der Kompressor 17 mit einer hohen Drehzahl 26 und einem kleinen Radiallüfter ausgelegt wird. Die Drehzahl 26 soll über 2.000 Umdrehungen pro Sekunde liegen. Falls eine Kompression [K] von größer als 1,3 benötigt ist, ist eine Steigerung der Drehzahl [D] 26 von wenigstens jeweils 67 Umdrehungen pro Sekunde für jedes Prozentpunkt der Kompression erforderlich: D = 6.700 (K-1).
  • Der Elektromotor 19 wird von einem Batteriepaket 24 gespeist. Die hohen Beschleunigungswerte des Elektromotors 19 führen zu hohen Spitzenströmen, welche insbesondere gängige Batteriezellen basierend auf Lithium-Ionen Technologie erheblich belasten. Der Elektromotor 19 ist daher mit einer Motorsteuerung 30 versehen, welche die hohe Beschleunigung bei mäßiger Belastung des Batteriepakets 24 erreicht. Die Motorsteuerung 30 regelt die Leitungsaufnahme 31 des Elektromotors 19 während der Beschleunigungsphase auf eine Soll-Leistung 32 aus. Die Besonderheit der geregelten Leistungsaufnahme ist, dass anfänglich ein hoher Strom 33 in den noch ruhenden Elektromotor 19 eingespeist wird und der Strom 33 mit steigender Drehzahl des Elektromotors 19 verringert wird. Mit der Drehzahl 26 steigt die über dem Elektromotor 19 abfallende Spannung 34, welche multipliziert mit dem Strom 33 die Leistungsaufnahme 31 definiert.
  • Die Motorsteuerung 30 regelt vorzugsweise die Drehzahl 26 des Elektromotors 19 auf einen Sollwert 35. Der Sollwert 35 kann je nach Phase des Setzens der Zwischenwert 27 oder die Betriebsdrehzahl 28 sein. Die beispielhafte Motorsteuerung 30 ist in dem Blockschaltbild von Fig. 5 dargestellt. Der Elektromotor 19 ist mit einem Sensor 36 zum Bestimmen der aktuellen Ist-Drehzahl 26 versehen. Der Sensor 36 kann beispielsweise einen Hallsensor beinhalten oder die Drehzahl anhand der periodisch variierten induzierten Spannung in den Motorspulen bestimmen. Andere Sensoren, welche bei bürstenlosen Motoren gebräuchlich sind, können gleichfalls zur Anwendung kommen. Ein Komparator 37 vergleicht die Soll-Drehzahl 35 mit der Ist-Drehzahl 26 und gibt ein entsprechendes Stellsignal 38 aus. Das Stellsignal 38 ist ein Maß für den Strom, welcher in den Elektromotor 19 eingespeist werden soll. Ein Begrenzer 39 vergleicht das Stellsignal 38 mit einem zulässigen Grenzwert und verringert das Stellsignal 38 bei Überschreiten des Grenzwerts auf den Grenzwert. Das limitierte Stellsignal 40 wird einer Regelschleife 41 zugeführt, welche den Strom 33 in dem Elektromotor 19 mit einem Komparator 42 auf das limitierte Stellsignal 40 ausregelt. Die Regelschleife 41 kann beispielsweise die an dem Elektromotor 19 anliegende Spannung 34, ein Pulsweitenverhältnis etc. zum Regeln des Stroms 33 verändern.
  • Die Drehzahlregelung der Motorsteuerung 30 ist durch ein Rückkopplung der Ist-Drehzahl 26 in den Begrenzer 39 um die Leistungsregelung beim Beschleunigen ergänzt. Während des Beschleunigens des Elektromotors 19 führt die noch große Abweichung der Ist-Drehzahl 26 von der Soll-Drehzahl 35, dazu dass der Begrenzer 39 das Stellsignal 38 auf den Grenzwert limitiert. Der Begrenzer 39 stellt den Grenzwert [G] invers proportional zu der Ist-Drehzahl [D] 26 ein: G = a / D. Der Grenzwert ist anfänglich bei niedriger Ist-Drehzahl 26 hoch, wodurch gefordert von dem Stellsignal 38 ein entsprechend hoher Strom 33 in den Elektromotor 19 eingeprägt wird. Der höchste Strom 33 ergibt sich beim Beschleunigen aus der Ruhe heraus. Ein Proportionalitätsfaktor [a] ist vorzugsweise derart gewählt, dass beim Beschleunigen aus der Ruhe heraus, die maximal zulässige Leistung der Batterie 24 abgerufen wird. Der Proportionalitätsfaktor kann fest vorgegeben sein. Bevorzugt wird der Proportionalitätsfaktor in Abhängigkeit des Ladezustands der Batterie 24 bestimmt. Der Proportionalitätsfaktor wird mit fallendem Ladezustand verringert. Ferner kann der Proportionalitätsfaktor mit sinkender Umgebungstemperatur verringert werden. Mit steigender Ist-Drehzahl 26 verringert sich der Grenzwert und ebenso der in dem Elektromotor 19 fließende Strom 33. Wenn der Elektromotor 19 die Soll-Drehzahl 35 erreicht hat, ist das Stellsignal 38 gering und nicht mehr durch den Grenzwert beeinflusst. Die Leistungsregelung ist nicht mehr aktiv.
  • Die Motorsteuerung 30 kann gleichermaßen für einen Motor 43 verwendet werden, der den Kolben 6 in der Brennkammer 4 entgegen der Setzrichtung 3 in die Grundstellung zurückführt. Der Motor 43 kann über ein Getriebe 44 mit dem Kolben 6 verbunden sein. Das Getriebe 44 hat vorzugsweise einen Freilauf, welcher bei einer Bewegung des Kolbens 6 in Setzrichtung 3 den Motor 43 abkoppelt.
  • Das Setzgerät 1 hat einen Temperatursensor 45, um die Temperatur der Umgebung zu bestimmen. Die Gerätesteuerung 12 ermittelt basierend auf der Temperatur die Menge brennbaren Gases und die Menge von Luft, um den Nagel 2 mit der gewünschten Setzenergie zu setzen. Die Stütztabelle enthält für unterschiedliche Temperaturen und für unterschiedliche Setzenergien die zugehörigen Mengen brennbaren Gases und Luft bzw. Druck in der Brennkammer 4. Die Kompression der Luft wird mit abnehmender Temperatur verringert, zudem wird die Menge brennbaren Gases in der Brennkammer 4 verringert.
  • Das Setzgerät 1 kann ein Stellelement 46 aufweisen, das dem Anwender ermöglicht die Setzenergie einzustellen. Eine Variation der Setzenergie ist beispielsweise vorteilhaft, um das Setzen in unterschiedlichen Untergrund zu optimieren oder das Setzen eines Nagels 2 mit einer weichen Unterlegscheibe aus Silikon zu ermöglichen. Die Gerätesteuerung 12 erfasst die eingestellte Setzenergie und bestimmt anhand von Tabellen die notwendige Menge brennbaren Gases und den in der Brennkammer 4 zu erreichenden Druck. Letzteres legt die Menge von Sauerstoff in der Brennkammer 4 fest. Die einzelnen Werte können durch Versuchsreihen vorab bestimmt und in einer Tabelle abgelegt sein. Die Motorsteuerung 30 passt vorzugsweise die Betriebsdrehzahl 28 in Abhängigkeit des zu erreichenden Drucks an, bei verringertem Druck ist eine geringere Drehzahl 26 ausreichend.

Claims (9)

  1. Steuerungsverfahren für eine Handwerkzeugmaschine (1), die einen Elektromotor (19), eine Stromquelle (24) zum Versorgen des Elektromotors (19) und einen Taster (10, 11) zum Aktivieren einer Betriebsfunktion der Handwerkzeugmaschine (1) aufweist, wobei ansprechend auf ein Betätigen des Tasters (10, 11) der Elektromotor (19) auf eine Soll-Drehzahl (35) beschleunigt wird und während des Beschleunigens eine Motorsteuerung (30) eine Leistungsaufnahme des Elektromotors (19) auf eine Soll-Leistung (32) ausregelt.
  2. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (36) eine Drehzahl (26) des Elektromotors (19) bestimmt und die Motorsteuerung (30) einen Strom (33) in dem Elektromotor (19) auf einen Grenzwert beschränkt, und die Motorsteuerung (30) den Grenzwert mit zunehmender Drehzahl (26) verringert.
  3. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert invers proportional zu der Drehzahl (26) ist.
  4. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ruhende Elektromotor (19) mit einem maximalen Strom (33) beschleunigt und der Strom (33) mit zunehmender Drehzahl (26) des Elektromotors (19) bis zum Erreichen der Soll-Drehzahl (35) reduziert wird.
  5. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (19) ein Lüfterrad (18) antreibt, welches Luft in eine Brennkammer (4) der Handwerkzeugmaschine (1 1) fördert.
  6. Steuerungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (19) ausgeschaltet wird, wenn ein Druck in der Brennkammer (4) einen Sollwert erreicht.
  7. Steuerungsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Kartusche (14) brennbares Gas in die Brennkammer (4) eingespeist wird und das Gemisch aus brennbaren Gas und Luft bei Erreichen des Drucks gezündet wird.
  8. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (19) einen Kolben (6) entgegen einer Setzrichtung (3) in eine Brennkammer (4) der Handwerkzeugmaschine (1 1) schiebt.
  9. Handwerkzeugmaschine (1) zum Setzen eines Nagels (2) mit:
    einem von einem Anwender betätigbaren Taster (11) zum Auslösen eines Setzens des Nagels (2),
    einem längs einer Setzrichtung (3) beweglichen Kolben (6), der mit einem Stempel (7) zum Vortreiben des Nagels (2) versehen ist,
    einer Brennkammer (4), in welcher ein Gemisch aus brennbaren Gas und Luft zum Antreiben des Kolben (6) zündbar ist,
    einem von einem Elektromotor (19) angetriebenen Kompressor (17), der die Luft in der Brennkammer (4) vor dem Zünden verdichtet, gekennzeichnet durch eine Motorsteuerung (30), die den Elektromotor (19) ansprechend auf das Betätigen des Tasters (11) nach einem der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9 beschleunigt.
EP13176597.6A 2013-07-16 2013-07-16 Steuerungsverfahren und Handwerkzeugmaschine Withdrawn EP2826601A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13176597.6A EP2826601A1 (de) 2013-07-16 2013-07-16 Steuerungsverfahren und Handwerkzeugmaschine
TW103120679A TW201511900A (zh) 2013-07-16 2014-06-16 控制方法與手工具機（二）
JP2016526573A JP2016525021A (ja) 2013-07-16 2014-07-15 制御方法および手持工具
EP14739808.5A EP3022018A1 (de) 2013-07-16 2014-07-15 Steuerungsverfahren und handwerkzeugmaschine
US14/904,291 US20160144497A1 (en) 2013-07-16 2014-07-15 Control method and hand-held power tool
AU2014292189A AU2014292189A1 (en) 2013-07-16 2014-07-15 Control method and hand-held power tool
CN201480040584.3A CN105392599A (zh) 2013-07-16 2014-07-15 控制方法和手持工具机
PCT/EP2014/065082 WO2015007707A1 (de) 2013-07-16 2014-07-15 Steuerungsverfahren und handwerkzeugmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13176597.6A EP2826601A1 (de) 2013-07-16 2013-07-16 Steuerungsverfahren und Handwerkzeugmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2826601A1 true EP2826601A1 (de) 2015-01-21

Family

ID=48790266

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13176597.6A Withdrawn EP2826601A1 (de) 2013-07-16 2013-07-16 Steuerungsverfahren und Handwerkzeugmaschine
EP14739808.5A Withdrawn EP3022018A1 (de) 2013-07-16 2014-07-15 Steuerungsverfahren und handwerkzeugmaschine

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14739808.5A Withdrawn EP3022018A1 (de) 2013-07-16 2014-07-15 Steuerungsverfahren und handwerkzeugmaschine

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160144497A1 (de)
EP (2) EP2826601A1 (de)
JP (1) JP2016525021A (de)
CN (1) CN105392599A (de)
AU (1) AU2014292189A1 (de)
TW (1) TW201511900A (de)
WO (1) WO2015007707A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106238653A (zh) * 2016-08-26 2016-12-21 重庆唐盛精密模具有限公司 水力喷射旋转式铆钉安装装置
EP3141348A1 (de) * 2015-09-14 2017-03-15 HILTI Aktiengesellschaft Brenngasbetriebenes eintreibgerät mit ventilglied
EP3184254A1 (de) * 2015-12-22 2017-06-28 HILTI Aktiengesellschaft Brennkraftbetriebenes setzgerät und verfahren zum betreiben eines derartigen setzgeräts
US10926388B2 (en) 2015-12-22 2021-02-23 Hilti Aktiengesellschaft Fuel-powered setting device and method for operating such a setting device
US11103987B2 (en) 2015-12-22 2021-08-31 Hilti Aktiengesellschaft Fuel-operated firing device and method for operating a firing device of this type
US11204046B2 (en) 2015-12-22 2021-12-21 Hilti Aktiengesellschaft Fuel-operated firing device and method for operating a firing device of this type

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014091196A (ja) 2012-11-05 2014-05-19 Makita Corp 打ち込み工具
JP6284417B2 (ja) * 2014-04-16 2018-02-28 株式会社マキタ 打ち込み工具
TWI781941B (zh) * 2016-07-29 2022-11-01 日商工機控股股份有限公司 釘打機
CA2985043C (en) 2016-11-09 2023-03-14 Tti (Macao Commercial Offshore) Limited Cylinder assembly for gas spring fastener driver
EP3501740A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-26 HILTI Aktiengesellschaft Setzverfahren für schraubverbindung mittels schlagschrauber
EP3524390B1 (de) * 2018-01-19 2022-03-30 Max Co., Ltd. Eintreibgerät
FR3086569B1 (fr) * 2018-10-01 2020-12-18 Illinois Tool Works Outil de fixation a gaz et son procede de fonctionnement
US11130221B2 (en) 2019-01-31 2021-09-28 Milwaukee Electric Tool Corporation Powered fastener driver
JP7459648B2 (ja) * 2020-05-14 2024-04-02 マックス株式会社 打ち込み工具
US11819989B2 (en) 2020-07-07 2023-11-21 Techtronic Cordless Gp Powered fastener driver
CA3167425A1 (en) 2021-07-16 2023-01-16 Techtronic Cordless Gp Powered fastener driver

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040045997A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-11 Birk Daniel J. Power control system for a framing tool
US20040134961A1 (en) 2002-12-23 2004-07-15 Iwan Wolf Combustion-engined setting tool
US20050001004A1 (en) * 2003-06-20 2005-01-06 Haruhisa Fujisawa Combustion-powered driving tool
DE10358571A1 (de) * 2003-12-15 2005-07-07 Hilti Ag Schlagende Elektrohandwerkzeugmaschine
WO2007061808A2 (en) * 2005-11-17 2007-05-31 Illinos Tool Works Inc. Variable ignition delay for combustion nailer
WO2007116239A1 (en) * 2005-05-02 2007-10-18 Black & Decker Pneumatic compressor
WO2008032881A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Hitachi Koki Co., Ltd. Electric driving machine
DE102008000973A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Hilti Aktiengesellschaft Handgeführtes Arbeitsgerät
US20100108736A1 (en) 2007-04-02 2010-05-06 Hiroshi Tanaka Gas internal combustion type nailing machine
EP2402119A2 (de) * 2010-06-15 2012-01-04 HILTI Aktiengesellschaft Eintreibvorrichtung
WO2013053002A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Systems Pty Ltd Poly Hand held power tool for driving fasteners

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1267345A (en) * 1968-04-11 1972-03-15 Westinghouse Brake & Signal Improvements to duty cycle control apparatus
US6123241A (en) * 1995-05-23 2000-09-26 Applied Tool Development Corporation Internal combustion powered tool
JP3456949B2 (ja) * 2000-06-19 2003-10-14 株式会社エスティック ネジ締め装置の制御方法および装置
DE602004013860D1 (de) * 2003-03-19 2008-07-03 Hitachi Koki Kk Verbrennungskraftbetriebenes Werkzeug mit Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzung der mechanischen Komponenten im Werkzeug
JP5408498B2 (ja) * 2003-06-20 2014-02-05 日立工機株式会社 燃焼式動力工具
DE10341975A1 (de) * 2003-09-11 2005-04-21 Bosch Gmbh Robert Drehmomentbegrenzungseinrichtung für einen Elektromotor
US20080217372A1 (en) * 2003-12-30 2008-09-11 Poly Systems Pty Ltd Fastener Driving Tool
JP4570893B2 (ja) * 2004-03-31 2010-10-27 日本パワーファスニング株式会社 携帯式ファスナー打ち込み工具
DE102004039612A1 (de) * 2004-08-16 2006-03-09 Hilti Ag Brennkraftbetriebenes Setzgerät
DE102005000149A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-10 Hilti Ag Brennkraftbetriebenes Setzgerät
US20070108249A1 (en) * 2005-11-17 2007-05-17 Moeller Larry M Motor control for combustion nailer based on operating mode
DE102006000517A1 (de) * 2006-12-12 2008-06-19 Hilti Ag Handgeführtes Eintreibgerät
DE102007000373A1 (de) * 2007-07-11 2009-01-15 Hilti Aktiengesellschaft Brennkraftbetriebenes Setzgerät
DE102008043228A1 (de) * 2008-10-28 2010-04-29 Hilti Aktiengesellschaft Brennkraftbetriebenes Setzgerät
JP5343599B2 (ja) * 2009-02-10 2013-11-13 株式会社ジェイテクト モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040045997A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-11 Birk Daniel J. Power control system for a framing tool
US20040134961A1 (en) 2002-12-23 2004-07-15 Iwan Wolf Combustion-engined setting tool
US20050001004A1 (en) * 2003-06-20 2005-01-06 Haruhisa Fujisawa Combustion-powered driving tool
DE10358571A1 (de) * 2003-12-15 2005-07-07 Hilti Ag Schlagende Elektrohandwerkzeugmaschine
WO2007116239A1 (en) * 2005-05-02 2007-10-18 Black & Decker Pneumatic compressor
WO2007061808A2 (en) * 2005-11-17 2007-05-31 Illinos Tool Works Inc. Variable ignition delay for combustion nailer
WO2008032881A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Hitachi Koki Co., Ltd. Electric driving machine
US20100108736A1 (en) 2007-04-02 2010-05-06 Hiroshi Tanaka Gas internal combustion type nailing machine
DE102008000973A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Hilti Aktiengesellschaft Handgeführtes Arbeitsgerät
EP2402119A2 (de) * 2010-06-15 2012-01-04 HILTI Aktiengesellschaft Eintreibvorrichtung
WO2013053002A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Systems Pty Ltd Poly Hand held power tool for driving fasteners

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108025426A (zh) * 2015-09-14 2018-05-11 喜利得股份公司 具有阀元件的燃气运行的驱入工具
EP3141348A1 (de) * 2015-09-14 2017-03-15 HILTI Aktiengesellschaft Brenngasbetriebenes eintreibgerät mit ventilglied
WO2017045971A1 (de) * 2015-09-14 2017-03-23 Hilti Aktiengesellschaft Brenngasbetriebenes eintreibgerät mit ventilglied
CN108025426B (zh) * 2015-09-14 2021-05-04 喜利得股份公司 具有阀元件的燃气运行的驱入工具
US10759032B2 (en) 2015-09-14 2020-09-01 Hilti Aktiengesellschaft Fuel gas-operated drive-in device having valve component
EP3184254A1 (de) * 2015-12-22 2017-06-28 HILTI Aktiengesellschaft Brennkraftbetriebenes setzgerät und verfahren zum betreiben eines derartigen setzgeräts
TWI644764B (zh) * 2015-12-22 2018-12-21 喜利得股份有限公司 Combustion power driven installation equipment
WO2017108782A1 (de) * 2015-12-22 2017-06-29 Hilti Aktiengesellschaft Brennkraftbetriebenes setzgerät und verfahren zum betreiben eines derartigen setzgeräts
US10926390B2 (en) 2015-12-22 2021-02-23 Hilti Aktiengesellschaft Fuel-operated firing device and method for operating a firing device of this type
US10926388B2 (en) 2015-12-22 2021-02-23 Hilti Aktiengesellschaft Fuel-powered setting device and method for operating such a setting device
US11103987B2 (en) 2015-12-22 2021-08-31 Hilti Aktiengesellschaft Fuel-operated firing device and method for operating a firing device of this type
EP3393718B1 (de) * 2015-12-22 2021-10-20 Hilti Aktiengesellschaft Brennkraftbetriebenes setzgerät und verfahren zum betreiben eines derartigen setzgeräts
US11204046B2 (en) 2015-12-22 2021-12-21 Hilti Aktiengesellschaft Fuel-operated firing device and method for operating a firing device of this type
CN106238653B (zh) * 2016-08-26 2018-02-13 重庆唐盛精密模具有限公司 水力喷射旋转式铆钉安装装置
CN106238653A (zh) * 2016-08-26 2016-12-21 重庆唐盛精密模具有限公司 水力喷射旋转式铆钉安装装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015007707A1 (de) 2015-01-22
EP3022018A1 (de) 2016-05-25
AU2014292189A1 (en) 2016-02-04
US20160144497A1 (en) 2016-05-26
CN105392599A (zh) 2016-03-09
JP2016525021A (ja) 2016-08-22
TW201511900A (zh) 2015-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3022016B1 (de) Steuerungsverfahren und handwerkzeugmaschine
EP2826601A1 (de) Steuerungsverfahren und Handwerkzeugmaschine
EP3022017B1 (de) Steuerungsverfahren und handwerkzeugmaschine
DE102005000200B4 (de) Brennkraftbetriebenes Setzgerät
EP2465643B1 (de) Bolzensetzgerät und Verfahren zum Betreiben eines Bolzensetzgeräts
DE102006000127B4 (de) Brennkraftbetriebenes Setzgerät
DE102014018335A1 (de) Eintreibwerkzeug
EP2465641B1 (de) Elektrisch betreibbares Bolzensetzgerät
DE102012206108A1 (de) Eintreibgerät
EP3046732B1 (de) Eintreibvorrichtung mit beheiztem pneumatischem speicher
EP3349944B1 (de) Brenngasbetriebenes eintreibgerät mit ventilglied
DE102010061973A1 (de) Eintreibgerät
DE202005011723U1 (de) Gasdrucknagler
DE102010061942A1 (de) Eintreibgerät
EP3230012B1 (de) Setzgerät und verfahren zum betreiben eines setzgeräts
DE102010061979A1 (de) Eintreibgerät
DE102010061947A1 (de) Eintreibgerät
DE10259778A1 (de) Brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät, insbesondere Setzgerät für Befestigungselemente

Legal Events

Date Code Title Description
17P Request for examination filed

Effective date: 20130716

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150722