EP2834044A2 - Handwerkzeugmaschinengehäuse - Google Patents

Handwerkzeugmaschinengehäuse

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Publication number
EP2834044A2
EP2834044A2 EP13711034.2A EP13711034A EP2834044A2 EP 2834044 A2 EP2834044 A2 EP 2834044A2 EP 13711034 A EP13711034 A EP 13711034A EP 2834044 A2 EP2834044 A2 EP 2834044A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
housing
drive motor
torque
tool spindle
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.)
Granted
Application number
EP13711034.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2834044B1 (de
Inventor
Jens Brennenstuhl
Ralf Windsheimer
Stefan Mock
Heiko Roehm
Dietmar Saur
Tobias Herr
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2834044A2 publication Critical patent/EP2834044A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2834044B1 publication Critical patent/EP2834044B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001—Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools

Definitions

  • the invention is based on a hand-held power tool device with a drive motor, a tool spindle, a hand-held power tool housing, a monitoring unit which is intended to be an unauthorized one
  • Detecting housing movement state and with a motor control, which is connected to the monitoring unit and which is intended to at least reduce a power output of the drive motor in the invalid housing movement state.
  • the handheld power tool device has a torque lock, which is intended to be inadmissible
  • a "drive motor” is to be understood in particular as meaning a motor which, in at least one operating state, rotationally drives the tool spindle, in particular via a gear of the handheld power tool device Drive motor transmits torque transmitted to the tool spindle in particular directly to a tool holder of the power tool device.
  • the tool spindle preferably rotatably fixes the tool holder relative to the hand tool machine housing.
  • a "hand-held power tool housing” should be understood to mean, in particular, a housing which non-rotatably connects at least one stator of the drive motor and a handgrip of the hand-held power tool device.
  • a “monitoring unit” is to be understood as a unit which is intended to move one from the handle to an operator transmitted force to monitor an acceleration of the handle and / or movement of the handle.
  • a monitoring unit is described for example in DE 196 41 618 A1.
  • the monitoring unit could detect a current flowing through the drive motor and / or a power received by the drive motor for detecting the impermissible housing movement state.
  • provided is meant in particular specially programmed, designed and / or equipped understood
  • Housing movement state is to be understood in particular an operating state in which the hand tool housing has a rotational movement about a rotation axis of the tool spindle, in which a safe grip of an operator on the hand tool housing is unlikely
  • the impermissible housing movement state is caused by an uncontrolled lock case
  • Operating state are understood in which a rotationally driven during a work insert tool, such as a drill hooked in a workpiece, wherein a momentarily applied by the operator holding force is too low, by a rotational acceleration and / or rotational movement of the hand tool machine housing by more as an uncritical value.
  • a rotational energy of a Powertrain of the power tool device converted into a rotational energy of the power tool housing and fixed to the power tool housing associated elements of the power tool device.
  • a "motor control” should in particular be understood to mean a device which at least controls and / or regulates a power output by the drive motor in the direction of the tool holder the tool spindle, in particular to the torque lock or advantageous to the transmission outputs.
  • the drive motor outputs the power in the form of a rotary motion.
  • Case movement state reduces a torque delivered by the drive motor in the direction of the tool spindle, a torque output stops and / or causes a torque with a reverse direction in the direction of the tool spindle.
  • the drive motor is short-circuited to stop and / or advantageously switched off.
  • Torque lock is understood to mean a device which is intended to establish a connection for transmitting torque between the tool spindle and the hand tool housing in at least one operating state
  • the torque lock preferably connects the tool spindle directly to the hand tool housing in at least one operating state
  • the torque lock could lock the tool spindle in at least one operating state via the transmission and / or
  • the torque lock is used in uncontrolled blocking cases in both possible directions of rotation of the tool holder via the tool holder educated.
  • the torque lock could be designed for uncontrolled blocking cases in one of the possible directions of rotation of the tool holder, in particular in the clockwise direction, usable.
  • Torque lock transmits a force which counteracts a rotational movement of the power tool housing relative to the tool spindle, which is rotatably connected to the workpiece in the inadmissible housing movement state.
  • the term "torque-dependent" is understood to mean that the torque lock responds to a change in torque, advantageously to a torque change caused in particular by the reduction of the power output of the drive motor
  • a torque originating from the drive motor counteracts the rotational movement of the hand-held power tool housing, in particular the torque originating from the drive motor counteracts the rotary movement if the drive motor is stopped by friction or if the drive motor is a drive direction
  • the torque lock connects the tool spindle with the power tool housing when the torque between the drive motor and tool spindle substantially is zero.
  • the torque lock is provided to connect the tool spindle with the power tool housing of the torque transmitted to the tool spindle in particular purely mechanically dependent.
  • the torque lock has only mechanically active components.
  • the torque lock could detect the torque, in particular electrically, in a way that appears appropriate to the person skilled in the art.
  • a "torque transmitted to the tool spindle by the drive motor” should in particular be understood to mean a torque which acts at a location between the drive motor and the tool holder, but preferably acts on the torque lock
  • the torque lock transmits a torque from the drive motor to the tool spindle during operation, whereby the dependence on the torque can be achieved constructively.
  • a torque transmitted from the drive motor to the tool spindle that the torque in the operation of the drive motor, in particular via the transmission, on the torque lock acts and acts from the torque lock, advantageously directly, on the tool spindle.
  • the torque lock between the gear and the tool spindle is arranged.
  • the torque lock could be arranged between the drive motor and the transmission.
  • the torque lock is formed separately from the transmission.
  • the torque lock could be at least partially integral with the transmission.
  • a "re-commissioning" is to be understood in particular an operating state after a standstill of the tool spindle by a connection of the tool spindle with the power tool housing, in which the motor control a power output of the drive motor, in particular because of
  • Housing movement state following operation must operate only the control element for controlling the drive motor.
  • the torque lock is provided to solve the connection between the tool spindle and the power tool housing dependent on a torque of the drive motor.
  • the motor control is intended to change a drive direction of the drive motor in the impermissible housing movement state, whereby a movement of the power tool housing in the impermissible housing movement state can be reduced particularly quickly.
  • change a drive direction of the drive motor is to be understood in particular a sense of direction of a deraillee- from the drive motor in the direction of the tool spindle torque.
  • Stop the power output of the drive motor can be understood that the drive motor, as soon as the tool spindle is stationary relative to the power tool housing, no torque in the direction of the tool spindle causes.
  • resting is meant in particular an operating state in which the tool spindle is stationary relative to the hand tool housing.
  • the torque lock acts directly on the tool spindle, whereby an advantageous positioning and a high degree of effectiveness can be achieved.
  • direct is to be understood in this context in particular that the torque lock with the tool spindle at least temporarily in contact and / or is at least partially formed integrally with the tool spindle.
  • the torque lock has at least one clamping body which clamps the tool spindle in the event of an impermissible housing movement condition, as a result of which particularly high torques can be transmitted in a wear-resistant manner via the torque lock.
  • a “clamping body” is to be understood as meaning, in particular, a component of the torque lock which establishes a connection between the power tool housing and the tool spindle by clamping between two surfaces are mounted displaceably between the power tool housing and the tool spindle.
  • the hand-machine tool device comprises a transmission which is between the
  • Torque lock and the drive motor is arranged, whereby an advantageous positioning and high efficiency are possible.
  • a “gear” should be understood in particular to mean a device which is intended to translate a rotational speed of a rotor of the drive motor into at least one rotational speed, in particular the tool spindle, which is different from the rotational speed.
  • FIG. 1 shows a hand tool with a hand tool device according to the invention in a schematic sectional view
  • FIG. 2 shows a drive motor, a monitoring unit and a motor control of the handheld power tool device from FIG. 1 in a schematic illustration, FIG.
  • FIG. 3 shows a torque lock of the handheld power tool device of FIG.
  • FIG. 1 shows a handheld power tool 28 having a handheld power tool device 10 according to the invention and a battery coupling means 30.
  • the handheld power tool 28 is designed as a drill driver. Alternatively or additionally, the hand tool 28 could be designed as a percussion drill and / or as a hammer drill.
  • the hand tool 28 has, not shown here, a hammer blower. Alternatively, the hand tool 28 could have a detent impactor.
  • the battery coupler 30 is intended to provide operating power from one coupled to the battery coupler 30
  • Hand tool battery 32 record.
  • the handheld power tool device 10 comprises a drive motor 12, a tool spindle 14, a hand tool housing 16, a monitoring unit 18, a motor controller 20, a torque lock 22, a gear 26 and a tool holder 34.
  • a rotor 36 of the drive motor 12 drives during operation the gear 26 on.
  • the gear 26 is disposed between the torque lock 22 and the drive motor 12.
  • the transmission 26 drives parts of the torque lock 22.
  • the torque lock 22 drives the tool spindle 14.
  • the tool spindle 14 is rotatably connected to the tool holder 34.
  • the portable power tool housing 16 is in the form of a pistol.
  • the portable power tool housing 16 connects a stator 38 of the drive motor 12, a part of the gear 26 and a part of the torque lock 22 rotatably with each other.
  • the tool holder 34 is designed as a chuck. Alternatively, the tool holder 34 could be designed as an SDS tool holder.
  • Tool holder 34 is provided to fasten an insert tool 48 rotatably.
  • the tool holder 34 is provided to release the insert tool 48 by an unlocking force applied by an operator in the circumferential direction.
  • the tool holder 34 could be provided to apply the tool 48 by an axially applied by an operator
  • the monitoring unit 18 shown in greater detail in FIG. 2 is intended to detect an impermissible housing movement state.
  • the monitoring unit 18 has an acceleration sensor 40, a current sensor 42, a
  • the acceleration sensor 40 detects at least one rotational acceleration about an axis of rotation of the insertion tool 48.
  • the current sensor 42 detects a current absorbed by the drive motor 12.
  • the voltage sensor 44 detects a voltage applied to the drive motor 12.
  • the evaluation unit 46 detects by the sensors of the monitoring unit
  • the monitoring unit 18 is connected to the engine controller 20 and transmits to the engine controller 20 a parameter with an information as to whether an illegal
  • the monitoring unit 18 may be formed at least partially in one piece with the engine controller 20.
  • the motor controller 20 is provided to control the drive motor 12 during operation.
  • the engine control 20 is connected to an operating unit 50 of the handheld power tool device 10. Via the operating unit 50, an operator controls a speed and a direction of rotation of the tool holder 34.
  • the motor controller 20 is provided to drive the drive motor 12 with two different torque to drive it.
  • the motor controller 20 reduces a power output of the drive motor 12 by reversing the torque direction of the drive motor 12. Once the tool spindle 14 is stationary relative to the power tool housing 16, the motor controller 20 stops the power output of the drive motor 12.
  • the torque lock 22 shown in more detail in Figures 3 and 4 transmits during operation, a torque from the drive motor 12 to the tool spindle 14.
  • the torque lock 22 driver 52 which transmit the torque to a driving structure 54 of the tool spindle 14 during operation.
  • Torque lock 22 thus acts in the operation directly on the tool spindle 14.
  • the connection between the drivers 52 and the driving structure 54 has a defined play in the direction of rotation.
  • the drivers 52 of the torque lock 22 are rotatably connected to a portion of the transmission 26.
  • the driver 52 are integrally formed with a planetary carrier 56 of the transmission 26.
  • the torque lock 22 includes clamping body 24, a locking ring 58, clamping surfaces 60 and clamping body guide means 62.
  • the clamping body 24 are formed as rolling elements.
  • the locking ring 58 is rotatably connected to the hand tool machine housing 16.
  • the clamping surfaces 60 are formed by a part of a surface of the tool spindle 14.
  • the clamping body 24 are each arranged between the locking ring 58 and one of the clamping surfaces 60.
  • the sprag guide means 62 are rotatably connected to the drivers 52.
  • the sprag guide means 62 are each partially disposed between two of the clamp bodies 24. In one operation, that is, when the drive motor 12 a torque in
  • Direction tool spindle 14 transmits, lead the clamping body guide means 62, the clamping body 24 and thus prevent jamming of the clamping body 24 between the clamping surfaces 60 and the locking ring 58.
  • the drive motor 12 rotates by means of a torque
  • Tool spindle 14 relative to the power tool housing 16.
  • the insert tool 48 hooked into a workpiece.
  • the power tool housing 16 is rotationally accelerated by the torque of the drive motor 12.
  • the monitoring unit 18 detects the impermissible housing movement state and outputs a parameter with this information to the motor control 20.
  • the engine controller 20 detects the characteristics size.
  • the motor controller 20 changes the drive direction of the drive motor 12. This reduces the power output of the drive motor 12.
  • the transmitted from the drive motor 12 and the gear 26 to the tool spindle 14 torque is thereby reduced to zero.
  • the hooked insert tool 48 rotates the tool spindle 14 relative to the hand tool housing 16 by means of a changed torque.
  • the changed torque starts from the insert tool 48.
  • the tool spindle 14 transmits the torque via the torque lock 22 to the drive motor 12, the drive motor 12 counteracts the torque.
  • the portable power tool housing 16 has a momentum at this time.
  • connection between the drivers 52 and the driving structure 54 has a defined play in the direction of rotation. By changing the torque and the game, the driver 52 and the driving structure 54 move relative to each other.
  • the clamping body guide means 62 move relative to the clamping surfaces 60.
  • the clamping body guide means 62 release the clamping body 24 so far that they clamp in the impermissible housing movement state between the arranged on the tool spindle 14 clamping surfaces 60 and the locking ring 58.
  • the clamping body 24 slip briefly over the clamping surfaces 60, whereby the kinetic energy of the power tool housing 16 is partially converted into thermal energy.
  • the torque lock 22 is provided to connect in the inadmissible housing movement state, the tool spindle 14 in the direction of rotation with the power tool housing 16 depending on a torque transmitted to the tool spindle 14.
  • the motor controller 20 stops a power output of the drive motor 12 as soon as the tool spindle 14 is stationary relative to the portable power tool housing 16.
  • the engine controller 20 ignores operator input via the operating unit 50 from the detection of the inadmissible housing movement state to a restart. Subsequently, the handheld power tool device 10 can be put back into operation.
  • the torque lock 22 triggers when restarting a connection between the tool spindle 14 and the power tool housing 16 automatically. In this case, a torque applied to the tool spindle 14 originates from the drive motor 12.
  • the clamping body guide means 62 move the clamping body 24 from a blocking position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Portable Power Tools In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einem Antriebsmotor (12), einer Werkzeugspindel (14), einem Handwerkzeugmaschinengehäuse (16), einer Überwachungseinheit (18), die dazu vorgesehen ist, einen unzulässigen Gehäusebewegungszustand zu erkennen, und mit einer Motorsteuerung (20), die mit der Überwachungseinheit (18) verbunden ist und die dazu vorgesehen ist, eine Leistungsabgabe des Antriebsmotors(12) bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand zumindest zu reduzieren. Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung eine Momentensperre (22)aufweist, die dazu vorgesehen ist, bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand die Werkzeugspindel (14) in Drehrichtung mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse (16) von einem auf die Werkzeugspindel (14) übertragenen Drehmoment abhängig zu verbinden.

Description

Beschreibung
Handwerkzeugmaschinengehäuse
Stand der Technik
Es ist in DE 196 41 618 A1 bereits eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einem Antriebsmotor, einer Werkzeugspindel, einem Handwerkzeugmaschinengehäuse, einer Überwachungseinheit, die dazu vorgesehen ist, einen unzulässigen
Gehäusebewegungszustand zu erkennen, und mit einer Motorsteuerung, die mit der Überwachungseinheit verbunden ist und die dazu vorgesehen ist, eine Leistungsabgabe des Antriebsmotors bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand zumindest zu reduzieren, vorgeschlagen worden.
Es ist in DE 10 2009 000 065 A1 eine Spindellockmitnahme vorgeschlagen worden, die ein Öffnen eines Bohrfutters erlaubt, ohne einen zusätzlichen Spindellock von Hand zu betätigen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einem Antriebsmotor, einer Werkzeugspindel, einem Handwerkzeugmaschinengehäuse, einer Überwachungseinheit, die dazu vorgesehen ist, einen unzulässigen
Gehäusebewegungszustand zu erkennen, und mit einer Motorsteuerung, die mit der Überwachungseinheit verbunden ist und die dazu vorgesehen ist, eine Leistungsabgabe des Antriebsmotors bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand zumindest zu reduzieren.
Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung eine Momentensperre aufweist, die dazu vorgesehen ist, bei dem unzulässigen
Gehäusebewegungszustand die Werkzeugspindel in Drehrichtung mit dem Handwerk- zeugmaschinengehäuse von einem auf die Werkzeugspindel übertragenen Drehmoment abhängig zu verbinden. Unter einem„Antriebsmotor" soll insbesondere ein Motor verstanden werden, der in zumindest einem Betriebszustand die Werkzeugspindel, insbesondere über ein Getriebe der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, drehend antreibt. Insbesondere soll unter einer„Werkzeugspindel" ein Bauteil verstanden werden, das in zumindest einem Betriebszustand das von dem Antriebsmotor auf die Werkzeugspindel übertragene Drehmoment insbesondere direkt auf eine Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung überträgt. Vorzugsweise befestigt die Werkzeugspindel die Werkzeugaufnahme relativ zu dem Handwerkzeugmaschi- nengehäuse drehbar. Unter einem„Handwerkzeugmaschinengehäuse" soll insbesondere ein Gehäuse verstanden werden, das zumindest einen Stator des Antriebsmotors und einen Handgriff der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung drehfest verbindet. Insbesondere soll unter einer„Überwachungseinheit" eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine von dem Handgriff auf einen Bediener übertragene Kraft, eine Beschleunigung des Handgriffs und/oder eine Bewegung des Handgriffs zu überwachen. Eine solche Überwachungseinheit ist beispielsweise in DE 196 41 618 A1 beschrieben. Alternativ oder zusätzlich könnte die Überwachungseinheit einen durch den Antriebsmotor fließenden Strom und/oder eine von dem Antriebsmotor aufgenommene Leistung zur Erkennung des unzulässigen Gehäusebewegungszustands erfas- sen. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einem„unzulässigen
Gehäusebewegungszustand" soll insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, bei dem das Handwerkzeugmaschinengehäuse eine Drehbewegung um eine Rotationsachse der Werkzeugspindel aufweist, bei der ein sicherer Griff eines Bedieners an dem Handwerkzeugmaschinengehäuse unwahrscheinlich ist. Die Überwachungseinheit und/oder die Motorsteuerung weisen einen Schwellwert einer Beschleunigung und/oder einer Ausrichtungsänderung des Handwerkzeugmaschinengehäuses auf, bei dessen Überschreiten der unzulässige Gehäusebewegungszustand vorliegt. Insbesondere wird der unzulässige Gehäusebewegungszustand durch einen unbeherrschten Blockierfall verursacht. Insbesondere soll unter einem„unbeherrschten Blockierfall" ein
Betriebszustand verstanden werden, bei dem sich ein bei einem Arbeitsvorgang rotierend angetriebenes Einsatzwerkzeug, beispielsweise ein Bohrer, in einem Werkstück verhakt, wobei eine momentan von dem Bediener aufgebrachte Haltekraft zu gering ist, um eine Drehbeschleunigung und/oder eine Drehbewegung des Handwerkzeugma- schinengehäuses um mehr als einen unkritischen Wert zu verhindern. Insbesondere wird bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand eine Rotationsenergie eines Antriebsstrangs der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in eine Rotationsenergie des Handwerkzeugmaschinengehäuses und fest mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse verbundener Elemente der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung umgewandelt. Unter einer„Motorsteuerung" soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die eine von dem Antriebsmotor in Richtung der Werkzeugaufnahme abgegebene Leistung zumindest steuert und/oder insbesondere regelt. Insbesondere soll unter einer„Leistungsabgabe des Antriebsmotors" eine Leistung verstanden werden, die der Antriebsmotor in Richtung der Werkzeugspindel, insbesondere an die Momentensperre oder vorteilhaft an das Getriebe abgibt. Insbesondere gibt der Antriebsmotor die Leistung in Form einer Drehbewegung ab. Insbesondere soll unter„zumindest reduzieren" verstanden werden, dass die Motorsteuerung bei dem unzulässigen
Gehäusebewegungszustand ein von dem Antriebsmotor in Richtung der Werkzeugspindel abgegebenes Drehmoment verringert, eine Drehmomentabgabe stoppt und/oder ein Drehmoment mit einer umgekehrten Richtung in Richtung der Werkzeug- spindel bewirkt. Vorzugsweise wird der Antriebsmotor zum Stoppen kurzgeschlossen und/oder vorteilhaft stromlos geschaltet. Insbesondere soll unter einer
„Momentensperre" eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand eine Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen der Werkzeugspindel und dem Handwerkzeugmaschinengehäuse herzustellen. Bevorzugt ist die Momentensperre zumindest im Wesentlichen entsprechend der in DE 10 2009 000 065 A1 offenbarten Spindellockmitnahme und/oder insbesondere entsprechend einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Spindellockmitnahme ausgebildet. Vorzugsweise verbindet die Momentensperre die Werkzeugspindel in zumindest einem Betriebszustand direkt mit dem Handwerkzeug- maschinengehäuse. Alternativ oder zusätzlich könnte die Momentensperre die Werkzeugspindel in zumindest einem Betriebszustand über das Getriebe und/oder über die Werkzeugaufnahme mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse verbinden. Vorzugsweise ist die Momentensperre bei unbeherrschten Blockierfällen in beiden möglichen Drehrichtungen der Werkzeugaufnahme einsetzbar ausgebildet. Alternativ könnte die Momentensperre bei unbeherrschten Blockierfällen in einer der möglichen Drehrichtungen der Werkzeugaufnahme, insbesondere im Rechtslauf, einsetzbar ausgebildet sein. Unter„bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand" soll insbesondere verstanden werden, dass zuerst die Motorsteuerung die Leistungsabgabe des Antriebsmotors reduziert und vorteilhaft anschließend die Momentensperre die Werk- zeugspindel mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse verbindet. Unter der Wendung
„in Drehrichtung verbinden" soll insbesondere verstanden werden, dass die Momentensperre eine Kraft überträgt, die einer Drehbewegung des Handwerkzeugmaschinengehäuses relativ zu der Werkzeugspindel entgegenwirkt, die bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand drehfest mit dem Werkstück verbunden ist. Insbesondere soll unter„von einem Drehmoment abhängig" verstanden werden, dass die Momentensperre auf eine Drehmomentänderung, vorteilhaft auf eine Drehmomentänderung, die insbesondere von der Reduzierung der Leistungsabgabe des Antriebsmotors verursacht wird, reagiert. Vorzugsweise verbindet die Momentensperre die Werkzeugspindel und das Handwerkzeugmaschinengehäuse, wenn das Handwerkzeugmaschinengehäuse und die Werkzeugspindel relativ zueinander eine Drehbewegung auf- weisen, wobei ein von dem Antriebsmotor ausgehendes Drehmoment der Drehbewegung des Handwerkzeugmaschinengehäuses entgegenwirkt. Insbesondere wirkt das von dem Antriebsmotor ausgehende Drehmoment der Drehbewegung entgegen, wenn durch Reibung der Antriebsmotor gestoppt ist oder wenn der Antriebsmotor eine Antriebsrichtung geändert hat. Vorzugsweise verbindet die Momentensperre die Werk- zeugspindel mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse, wenn das Drehmoment zwischen Antriebsmotor und Werkzeugspindel im Wesentlichen Null beträgt. Vorzugsweise ist die Momentensperre dazu vorgesehen, die Werkzeugspindel mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse von dem auf die Werkzeugspindel übertragenen Drehmoment insbesondere rein mechanisch abhängig zu verbinden. Vorzugsweise weist die Momentensperre nur mechanisch wirksame Bauteile auf. Alternativ oder zusätzlich könnte die Momentensperre das Drehmoment insbesondere auf eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art elektrisch erfassen. Unter einem„von dem Antriebsmotor auf die Werkzeugspindel übertragenen Drehmoment" soll insbesondere ein Drehmoment verstanden werden, das an einer Stelle zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugaufnahme wirkt, vorzugsweise jedoch ein an der Momentensperre wirkendes
Drehmoment. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung kann eine Bewegung des Handwerkzeugmaschinengehäuses bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand besonders effektiv limitiert werden. Dadurch kann eine besonders beherrschbare Handwerkzeugmaschine bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Momentensperre bei einem Betrieb ein Drehmoment von dem Antriebsmotor zu der Werkzeugspindel überträgt, wodurch konstruktiv die Abhängigkeit von dem Drehmoment erreicht werden kann. Insbesondere soll unter„ein Drehmoment von dem Antriebsmotor zu der Werk- zeugspindel übertragen" verstanden werden, dass das Drehmoment bei dem Betrieb von dem Antriebsmotor, insbesondere über das Getriebe, auf die Momentensperre wirkt und von der Momentensperre, vorteilhaft direkt, auf die Werkzeugspindel wirkt. Bevorzugt ist die Momentensperre zwischen dem Getriebe und der Werkzeugspindel angeordnet. Alternativ könnte die Momentensperre zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Momentensperre von dem Ge- triebe getrennt ausgebildet. Alternativ könnte die Momentensperre zumindest teilweise einstückig mit dem Getriebe ausgebildet sein.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Momentensperre bei einer Wiederinbetriebnahme eine Verbindung zwischen der Werkzeugspindel und dem Handwerkzeug- maschinengehäuse selbsttätig, insbesondere von dem auf die Werkzeugspindel übertragenen Drehmoment abhängig, löst, wodurch die Wiederinbetriebnahme besonders komfortabel ist. Unter einer„Wiederinbetriebnahme" soll insbesondere ein Betriebszustand nach einem Stillstand der Werkzeugspindel durch eine Verbindung der Werkzeugspindel mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse verstanden werden, bei dem die Motorsteuerung eine Leistungsabgabe des Antriebsmotors, insbesondere weil der
Bediener ein Bedienelement betätigt, startet. Insbesondere soll unter„selbsttätig lösen" verstanden werden, dass der Bediener für einen auf den unzulässigen
Gehäusebewegungszustand folgenden Arbeitsvorgang nur das Bedienelement zur Steuerung des Antriebsmotors betätigen muss. Insbesondere ist die Momentensperre dazu vorgesehen, die Verbindung zwischen der Werkzeugspindel und dem Handwerkzeugmaschinengehäuse von einem Drehmoment des Antriebsmotors abhängig zu lösen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Motorsteuerung dazu vorgesehen ist, eine An- triebsrichtung des Antriebsmotors bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand zu ändern, wodurch eine Bewegung des Handwerkzeugmaschinengehäuses bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand besonders schnell reduziert werden kann. Unter„eine Antriebsrichtung des Antriebsmotors ändern" soll insbesondere einen Richtungssinn eines von dem Antriebsmotor in Richtung der Werkzeugspindel abgegebe- nen Drehmoments umkehren verstanden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Motorsteuerung bei dem unzulässigen
Gehäusebewegungszustand die Leistungsabgabe des Antriebsmotors spätestens stoppt, sobald die Werkzeugspindel relativ zu dem Handwerkzeugmaschinengehäuse stillsteht, wodurch Verschleiß vermieden werden kann. Insbesondere soll unter„die
Leistungsabgabe des Antriebsmotors stoppen" verstanden werden, dass der Antriebs- motor, sobald die Werkzeugspindel relativ zu dem Handwerkzeugmaschinengehäuse stillsteht, kein Drehmoment in Richtung der Werkzeugspindel bewirkt. Unter„stillstehen" soll hier insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, bei dem die Werkzeugspindel relativ zu dem Handwerkzeugmaschinengehäuse unbewegt ist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Momentensperre direkt auf die Werkzeugspindel wirkt, wodurch eine vorteilhafte Positionierung und eine große Effektivität erreicht werden können. Unter„direkt" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Momentensperre mit der Werkzeugspindel zumindest zeitweise in Berührung steht und/oder zumindest teilweise einstückig mit der Werkzeugspindel ausgebildet ist.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Momentensperre zumindest einen Klemmkörper aufweist, der die Werkzeugspindel bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszu- stand klemmt, wodurch besonders hohe Drehmomente über die Momentensperre verschleißarm übertragen werden können. Unter einem„Klemmkörper" soll insbesondere ein Bauteil der Momentensperre verstanden werden, das eine Verbindung zwischen dem Handwerkzeugmaschinengehäuse und der Werkzeugspindel durch Klemmen zwischen zwei Flächen herstellt. Vorzugsweise sind die Klemmkörper als Wälzkörper ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich könnte die Momentensperre Klemmkörper aufweisen, die zur Verbindung zwischen dem Handwerkzeugmaschinengehäuse und der Werkzeugspindel verschiebbar gelagert sind.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Hand- Werkzeugmaschinenvorrichtung ein Getriebe umfasst, das zwischen der
Momentensperre und dem Antriebsmotor angeordnet ist, wodurch eine vorteilhafte Positionierung und eine große Effektivität möglich sind. Unter einem„Getriebe" soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Drehzahl eines Rotors des Antriebsmotors in zumindest eine von der Drehzahl ver- schiedene Drehzahl, insbesondere der Werkzeugspindel, zu übersetzen. Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung,
Fig. 2 einen Antriebsmotor, eine Überwachungseinheit und eine Motorsteuerung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung aus Figur 1 in einer schematischen Darstellung,
Fig. 3 eine Momentensperre der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung aus Figur
1 in einer Schnittdarstellung und
Fig. 4 die Momentensperre in einer perspektivischen Explosionsdarstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 28 mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10 und einem Akkukoppelmittel 30. Die Handwerkzeugmaschine 28 ist als ein Bohrschrauber ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich könnte die Handwerkzeugmaschine 28 als ein Schlagbohrschrauber und/oder als ein Bohrhammer ausgebildet sein. Die Handwerkzeugmaschine 28 weist, hier nicht näher dargestellt, ein Hammerschlagwerk auf. Alternativ könnte die Handwerkzeugmaschine 28 ein Rastenschlagwerk aufweisen. Das Akkukoppelmittel 30 ist dazu vorgesehen, eine Betriebsenergie von einem mit dem Akkukoppelmittel 30 gekoppelten
Handwerkzeugakku 32 aufzunehmen.
Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10 umfasst einen Antriebsmotor 12, eine Werkzeugspindel 14, ein Handwerkzeugmaschinengehäuse 16, eine Überwachungseinheit 18, eine Motorsteuerung 20, eine Momentensperre 22, ein Getriebe 26 und eine Werkzeugaufnahme 34. Ein Rotor 36 des Antriebsmotors 12 treibt bei einem Betrieb das Getriebe 26 an. Das Getriebe 26 ist zwischen der Momentensperre 22 und dem Antriebsmotor 12 angeordnet. Das Getriebe 26 treibt Teile der Momentensperre 22 an. Die Momentensperre 22 treibt die Werkzeugspindel 14 an. Die Werkzeugspindel 14 ist drehfest mit der Werkzeugaufnahme 34 verbunden. Das Handwerkzeugmaschinenge- häuse 16 ist pistolenförmig ausgebildet. Das Handwerkzeugmaschinengehäuse 16 verbindet einen Stator 38 des Antriebsmotors 12, einen Teil des Getriebes 26 und einen Teil der Momentensperre 22 drehfest miteinander.
Die Werkzeugaufnahme 34 ist als ein Bohrfutter ausgebildet. Alternativ könnte die Werkzeugaufnahme 34 ist als eine SDS-Werkzeugaufnahme ausgebildet sein. Die
Werkzeugaufnahme 34 ist dazu vorgesehen, ein Einsatzwerkzeug 48 drehfest zu befestigen. Die Werkzeugaufnahme 34 ist dazu vorgesehen, das Einsatzwerkzeug 48 durch eine von einem Bediener in Umfangrichtung aufgebrachte Entriegelungskraft freizugeben. Alternativ könnte die Werkzeugaufnahme 34 dazu vorgesehen sein, das Einsatzwerkzeug 48 durch eine von einem Bediener in axialer Richtung aufgebrachte
Entriegelungskraft freizugeben.
Die in Figur 2 näher dargestellte Überwachungseinheit 18 ist dazu vorgesehen, einen unzulässigen Gehäusebewegungszustand zu erkennen. Dazu weist die Überwa- chungseinheit 18 einen Beschleunigungssensor 40, einen Stromsensor 42, einen
Spannungssensor 44 und eine Auswerteeinheit 46 auf. Der Beschleunigungssensor 40 erfasst zumindest eine Drehbeschleunigung um eine Drehachse des Einsatzwerkzeugs 48. Der Stromsensor 42 erfasst einen von dem Antriebsmotor 12 aufgenommenen Strom. Der Spannungssensor 44 erfasst eine Spannung, die an dem Antriebsmotor 12 anliegt. Die Auswerteeinheit 46 erkennt durch die Sensoren der Überwachungseinheit
18, ob ein unzulässiger Gehäusebewegungszustand vorliegt. Die Überwachungseinheit 18 ist mit der Motorsteuerung 20 verbunden und übermittelt an die Motorsteuerung 20 eine Kenngröße mit einer Information, ob ein unzulässiger
Gehäusebewegungszustand vorliegt. Die Überwachungseinheit 18 kann zumindest teilweise einstückig mit der Motorsteuerung 20 ausgebildet sein.
Die Motorsteuerung 20 ist dazu vorgesehen, den Antriebsmotor 12 bei einem Betrieb zu steuern. Die Motorsteuerung 20 ist mit einer Bedieneinheit 50 der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10 verbunden. Über die Bedieneinheit 50 steuert ein Bediener eine Drehzahl und eine Drehrichtung der Werkzeugaufnahme 34. Die Motorsteuerung
20 ist dazu vorgesehen, den Antriebsmotor 12 mit zwei unterschiedlichen Drehmo- mentrichtungen anzutreiben. Wenn ein unzulässiger Gehäusebewegungszustand vorliegt, reduziert die Motorsteuerung 20 eine Leistungsabgabe des Antriebsmotors 12, indem sie die Drehmomentrichtung des Antriebsmotors 12 umkehrt. Sobald die Werkzeugspindel 14 relativ zu dem Handwerkzeugmaschinengehäuse 16 stillsteht, stoppt die Motorsteuerung 20 die Leistungsabgabe des Antriebsmotors 12.
Die in den Figuren 3 und 4 näher dargestellte Momentensperre 22 überträgt bei einem Betrieb ein Drehmoment von dem Antriebsmotor 12 zu der Werkzeugspindel 14. Dazu weist die Momentensperre 22 Mitnehmer 52 auf, die bei dem Betrieb das Drehmoment auf eine Mitnahmestruktur 54 der Werkzeugspindel 14 übertragen. Die
Momentensperre 22 wirkt somit bei dem Betrieb direkt auf die Werkzeugspindel 14. Die Verbindung zwischen den Mitnehmern 52 und der Mitnahmestruktur 54 weist in Drehrichtung ein definiertes Spiel auf. Die Mitnehmer 52 der Momentensperre 22 sind drehfest mit einem Teil des Getriebes 26 verbunden. Hier sind die Mitnehmer 52 einstückig mit einem Planetenträger 56 des Getriebes 26 ausgebildet.
Des Weiteren umfasst die Momentensperre 22 Klemmkörper 24, einen Sperrring 58, Klemmflächen 60 und Klemmkörperführungsmittel 62. Die Klemmkörper 24 sind als Wälzkörper ausgebildet. Der Sperrring 58 ist drehfest mit dem Handwerkzeugmaschi- nengehäuse 16 verbunden. Die Klemmflächen 60 werden von einem Teil einer Oberfläche der Werkzeugspindel 14 gebildet. Die Klemmkörper 24 sind jeweils zwischen dem Sperrring 58 und einer der Klemmflächen 60 angeordnet. Die Klemmkörperführungsmittel 62 sind drehfest mit den Mitnehmern 52 verbunden. Die Klemmkörperführungsmittel 62 sind jeweils teilweise zwischen zwei der Klemmkörper 24 angeordnet. Bei einem Arbeitsvorgang, das heißt wenn der Antriebsmotor 12 ein Drehmoment in
Richtung Werkzeugspindel 14 überträgt, führen die Klemmkörperführungsmittel 62 die Klemmkörper 24 und verhindern so ein Klemmen der Klemmkörper 24 zwischen den Klemmflächen 60 und dem Sperrring 58. Bei dem Arbeitsvorgang dreht der Antriebsmotor 12 mittels eines Drehmoments die
Werkzeugspindel 14 relativ zu dem Handwerkzeugmaschinengehäuse 16. Bei einem unzulässigen Gehäusebewegungszustand verhakt sich das Einsatzwerkzeug 48 in einem Werkstück. Das Handwerkzeugmaschinengehäuse 16 wird von dem Drehmoment des Antriebsmotors 12 drehend beschleunigt. Die Überwachungseinheit 18 er- kennt den unzulässigen Gehäusebewegungszustand und gibt eine Kenngröße mit dieser Information an die Motorsteuerung 20 ab. Die Motorsteuerung 20 erfasst die Kenn- größe. Daraufhin ändert die Motorsteuerung 20 die Antriebsrichtung des Antriebsmotors 12. Dabei reduziert sich die Leistungsabgabe des Antriebsmotors 12. Das von dem Antriebsmotor 12 bzw. dem Getriebe 26 auf die Werkzeugspindel 14 übertragene Drehmoment wird dadurch bis auf null reduziert. Ab einem Zeitpunkt, bei dem das übertragene Drehmoment auf null reduziert ist, dreht das verhakte Einsatzwerkzeug 48 mittels eines geänderten Drehmoments die Werkzeugspindel 14 relativ zu dem Handwerkzeugmaschinengehäuse 16. Das geänderte Drehmoment geht von dem Einsatzwerkzeug 48 aus. Die Werkzeugspindel 14 überträgt das Drehmoment über die Momentensperre 22 zu dem Antriebsmotor 12, der Antriebsmotor 12 wirkt dem Dreh- moment entgegen. Das Handwerkzeugmaschinengehäuse 16 weist zu diesem Zeitpunkt eine Bewegungsenergie auf.
Die Verbindung zwischen den Mitnehmern 52 und der Mitnahmestruktur 54 weist in Drehrichtung ein definiertes Spiel auf. Durch die Änderung des Drehmoments und das Spiel bewegen sich die Mitnehmer 52 und die Mitnahmestruktur 54 relativ zueinander.
Dadurch bewegen sich die Klemmkörperführungsmittel 62 relativ zu den Klemmflächen 60. Die Klemmkörperführungsmittel 62 geben die Klemmkörper 24 soweit frei, dass diese bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand zwischen den an der Werkzeugspindel 14 angeordneten Klemmflächen 60 und dem Sperrring 58 klemmen. Dabei rutschen die Klemmkörper 24 kurzzeitig über die Klemmflächen 60, wodurch die Bewegungsenergie des Handwerkzeugmaschinengehäuses 16 teilweise in thermische Energie umgewandelt wird. Somit ist die Momentensperre 22 dazu vorgesehen, bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand die Werkzeugspindel 14 in Drehrichtung mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse 16 von einem auf die Werkzeugspin- del 14 übertragenen Drehmoment abhängig zu verbinden.
Die Motorsteuerung 20 stoppt eine Leistungsabgabe des Antriebsmotors 12, sobald die Werkzeugspindel 14 relativ zu dem Handwerkzeugmaschinengehäuse 16 stillsteht. Die Motorsteuerung 20 ignoriert Bedienereingaben über die Bedieneinheit 50 ab der Er- kennung des unzulässigen Gehäusebewegungszustands bis zu einer Wiederinbetriebnahme. Anschließend kann die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10 wieder in Betrieb genommen werden. Die Momentensperre 22 löst bei Wiederinbetriebnahme eine Verbindung zwischen der Werkzeugspindel 14 und dem Handwerkzeugmaschinengehäuse 16 selbsttätig. Dabei geht ein auf die Werkzeugspindel 14 aufgebrachtes Dreh- moment von dem Antriebsmotor 12 aus. Die Klemmkörperführungsmittel 62 bewegen die Klemmkörper 24 aus einer Blockierstellung.

Claims

Ansprüche
1 . Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einem Antriebsmotor (12), einer Werkzeugspindel (14), einem Handwerkzeugmaschinengehäuse (16), einer Überwachungseinheit (18), die dazu vorgesehen ist, einen unzulässigen
Gehäusebewegungszustand zu erkennen, und mit einer Motorsteuerung (20), die mit der Überwachungseinheit (18) verbunden ist und die dazu vorgesehen ist, eine Leistungsabgabe des Antriebsmotors (12) bei dem unzulässigen
Gehäusebewegungszustand zumindest zu reduzieren, gekennzeichnet durch eine Momentensperre (22), die dazu vorgesehen ist, bei dem unzulässigen
Gehäusebewegungszustand die Werkzeugspindel (14) in Drehrichtung mit dem Handwerkzeugmaschinengehäuse (16) von einem auf die Werkzeugspindel (14) übertragenen Drehmoment abhängig zu verbinden.
2. Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Momentensperre (22) bei einem Betrieb ein Drehmoment von dem Antriebsmotor (12) zu der Werkzeugspindel (14) überträgt.
3. Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentensperre (22) bei einer Wiederinbetriebnahme eine Verbindung zwischen der Werkzeugspindel (14) und dem Handwerkzeugmaschinengehäuse (16) selbsttätig löst.
4. Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (20) dazu vorgesehen ist, eine Antriebsrichtung des Antriebsmotors (12) bei dem unzulässigen
Gehäusebewegungszustand zu ändern.
5. Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (20) bei dem unzulässigen
Gehausebewegungszustand die Leistungsabgabe des Antriebsmotors (12) spätestens stoppt, sobald die Werkzeugspindel (14) relativ zu dem Handwerkzeugmaschinengehäuse (16) stillsteht.
6. Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentensperre (22) direkt auf die Werkzeugspindel (14) wirkt.
7. Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentensperre (22) zumindest einen Klemmkörper (24) aufweist, der die Werkzeugspindel (14) bei dem unzulässigen Gehäusebewegungszustand klemmt.
8. Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Getriebe (26), das zwischen der Momentensperre (22) und dem Antriebsmotor (12) angeordnet ist.
9. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohrsch rauber, mit einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Verfahren bei einem unzulässigen Gehäusebewegungszustand mit einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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