EP3833510A1 - Handwerkzeugmaschine und verfahren zum betreiben einer handwerkzeugmaschine - Google Patents

Handwerkzeugmaschine und verfahren zum betreiben einer handwerkzeugmaschine

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EP3833510A1
EP3833510A1 EP19742639.8A EP19742639A EP3833510A1 EP 3833510 A1 EP3833510 A1 EP 3833510A1 EP 19742639 A EP19742639 A EP 19742639A EP 3833510 A1 EP3833510 A1 EP 3833510A1
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EP
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tool
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hand tool
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    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/221—Sensors

Definitions

  • the magnetic field sensor is arranged in particular in the area of a power line of the motor.
  • the power line of the motor is, in particular, a current-carrying conductor that connects a power supply to the hand tool, such as an accumulator or a power line, to the motor.
  • a current flowing through the power line is particularly dependent on the power required to drive the tool holder. As a result, there is also one generated from the current flowing through the power line
  • the magnetic field sensor is arranged in the hand-held power tool in such a way that, as the magnetic field of the motor, it detects the magnetic field of the current which is picked up by the motor when the tool holder is driven, an instantaneous current intensity required for driving the tool holder can be detected. This means that the current power consumption of the engine can be recorded.
  • the hand-held power tool has a control device for determining the load state of the motor as a function of the detected magnetic field
  • different load states can be recognized during operation of the hand-held power tool and distinguished from one another.
  • the idle mode can be distinguished from the load mode.
  • the low-load operation can be distinguished from the high-load operation.
  • a pure drilling operation can be distinguished from a drilling and impact operation.
  • a drilling and impact operation For example, a
  • Hand tool to set depending on the determined load state, in particular to control or regulate.
  • the method has a step of detecting a magnetic field of the motor resulting from the driving of the tool holder.
  • the method also includes a step of determining a load condition of the engine in FIG.
  • the magnetic field of the current that is picked up by the motor when the tool holder is driven is detected, for example, by detecting the magnetic field of the current that flows through the power line described in connection with the handheld power tool.
  • chiseling operation of the handheld power tool is recognized when the determined load state exceeds a certain limit value.
  • the chiseling operation of the handheld power tool is recognized when the detected magnetic field and / or the current strength determined from the detected magnetic field exceeds the specific limit value.
  • the control device compares the detected magnetic field and / or the current strength determined from the detected magnetic field with the determined limit value.
  • the specific limit value is, for example, a specific magnetic field strength and / or a specific current strength. Because the chiseling operation of the hand tool can be detected with the aid of the magnetic field sensor, the hand tool can be set depending on whether chiseling operation is present or not.
  • the method has a step of determining an operating time of the engine as a function of the determined load state.
  • Drilling operations from a drilling and impact operation Drilling operations from a drilling and impact operation.
  • the determination of the load state of the motor as a function of the magnetic field detected can have a distinction between the idle operation, the pure drilling operation and the drilling and impact operation. This means that the hammer drill can be set depending on whether it is idling, drilling-only or drilling and striking.
  • the chisel hammer has in particular two different operating states.
  • the motor turns, but no workpiece is machined.
  • the motor rotates and the chisel tool processes a workpiece by means of an impact movement in the impact direction.
  • the handheld power tool can depend on whether the
  • the method has a step of setting the handheld power tool as a function of the determined load state.
  • the setting is, for example, controlling the handheld power tool as a function of the determined load condition.
  • Setting can also be a rule of the
  • the setting of the handheld power tool as a function of the determined load state comprises a change in an engine speed of the motor as a function of the determined load state.
  • the control device has, for example, a processor and a computer program executed with the aid of the processor. The control device, for example that
  • Computer program in particular comprises an algorithm or several algorithms, which is / are set up to determine a load state of the motor as a function of the detected magnetic field and / or to set the hand-held power tool as a function of the determined load state.
  • a computer program product such as a computer program means, for example as a storage medium, e.g. Memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communication network by transmitting a corresponding file with the computer program product or the computer program means.
  • Fig. 1 is a schematic view of a hand machine tool
  • Fig. 2 is a schematic view of a method for operating the
  • Accumulator 7 or a power line (not shown) supplies motor 4 via a
  • Tool holder 2 coupled drive shaft 6 sets the tool holder 2 in a rotary movement about a working axis 1 1. This turns the tool 3 around the
  • Working axis 1 1 rotated.
  • the rotary hammer 1 can use the tool 3 in addition to rotation about the working axis 11 in a direction of impact 12 along the
  • the engine speed is reduced in the idling mode and becomes the

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine (1) umfasst eine Werkzeugaufnahme (2), einen Motor (4) zum drehenden und/oder schlagenden Antreiben der Werkzeugaufnahme (2), und einen Magnetfeldsensor (14) zum Erfassen eines durch das Antreiben der Werkzeugaufnahme entstehenden Magnetfelds des Motors (4).

Description

Handwerkzeugmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Handwerkzeugmaschine
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine und ein Verfahren zum Betreiben einer Handwerkzeugmaschine.
Handwerkzeugmaschine verfügen oft über eine Lasterkennung eines Elektromotors der Handwerkzeugmaschine. Beispielsweise kann die Handwerkzeugmaschine dann gemäß einer ermittelten Last geregelt werden. Bei herkömmlichen Handwerkzeugmaschine erfolgt die Lasterkennung durch eine Strommessung in der Elektronik der Handwerkzeugmaschine. Dabei muss die Strommessung in den Leistungsstrang implementiert werden. Es ist wünschenswert, die Lasterkennung eines Elektromotors der Handwerkzeugmaschine zu vereinfachen und zu verbessern.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Handwerkzeugmaschine zu schaffen und ein Verfahren zum Betreiben einer
Handwerkzeugmaschine zu verbessern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Handwerkzeugmaschine vorgeschlagen. Die
Handwerkzeugmaschine umfasst eine Werkzeugaufnahme und einen Motor zum drehenden und/oder schlagenden Antreiben der Werkzeugaufnahme. Die Handwerkzeugmaschine umfasst außerdem einen Magnetfeldsensor zum Erfassen eines durch das Antreiben der Werkzeugaufnahme entstehenden Magnetfelds des Motors.
Die Handwerkzeugmaschine ist beispielsweise ein Bohrhammer, ein Meißelhammer, ein Kombihammer, ein Kernbohrer oder ein Schrauber. Die Werkzeugaufnahme der
Handwerkzeugmaschine dient zum Einsetzen eines drehbaren Werkzeugs, z. B. eines Bohrers oder eines Meißelwerkzeugs. Der Motor der Handwerkzeugmaschine ist insbesondere ein Elektromotor, beispielsweise ein Elektromotor mit einstellbarer Drehzahl. Der Motor der Handwerkzeugmaschine dient insbesondere dazu, durch drehendes und/oder schlagendes Antreiben der Werkzeugaufnahme das Werkzeug in eine Drehbewegung und/oder eine Schlagbewegung zu versetzen. Beispielsweise dient der Motor der
Handwerkzeugmaschine dazu, durch drehendes Antreiben der Werkzeugaufnahme um eine Arbeitsachse das Werkzeug in eine Rotation um die Arbeitsachse zu versetzen. Durch die Rotation des Werkzeugs kann ein Gegenstand, wie beispielsweise ein Untergrund und/oder eine Wand, bohrend bearbeitet werden. Beispielsweise dient der Motor der
Handwerkzeugmaschine auch dazu, durch schlagendes Antreiben der Werkzeugaufnahme in einer Schlagrichtung das Werkzeug in eine Schlagbewegung in Schlagrichtung zu versetzen. Die Schlagrichtung ist insbesondere parallel zur Arbeitsachse. Durch die
Schlagbewegung des Werkzeugs kann ein Gegenstand meißelnd bearbeitet werden.
Die Handwerkzeugmaschine ist beispielsweise derart eingerichtet, dass ein schlagendes Antreiben der Werkzeugaufnahme erst mit Bearbeiten eines Gegenstands einsetzt.
Beispielsweise wird durch Betätigen eines Hauptschalters der Handwerkzeugmaschine der Motor der Handwerkzeugmaschine in Betrieb genommen, wodurch der Motor beispielsweise mit einer bestimmten Motordrehzahl dreht. Durch das in Betrieb nehmen des Motors dreht sich entweder nur der Motor, z. B. im Fall eines Meißelhammers, oder es dreht sich der Motor und das Werkzeug, z. B. im Fall eines Bohrhammers. Durch Andrücken der eingeschalteten Handwerkzeugmaschine gegen den zu bearbeitenden Gegenstand wird beispielsweise das schlagende Antreiben der Werkzeugaufnahme gestartet. Durch Starten des schlagenden Antreibens der Werkzeugaufnahme führt das Werkzeug im Fall des Meißelhammers Schlagbewegungen aus und führt das Werkzeug im Fall des Bohrhammers Dreh- und Schlagbewegungen aus.
Der Magnetfeldsensor der Handwerkzeugmaschine ist in der Nähe des Motors angeordnet. Der Magnetfeldsensor ist beispielsweise ein Hallsensor, ein magneto-resistiver Sensor oder ein Feldplattensensor. Es können aber auch andere Magnetfeldsensoren in der
Handwerkzeugmaschine zum Einsatz kommen. Der Magnetfeldsensor erfasst das durch das Antreiben der Werkzeugaufnahme entstehende Magnetfeld des Motors. Insbesondere misst der Magnetfeldsensor ein durch einen stromdurchflossenen Leiter des Motors erzeugtes Magnetfeld. Das heißt, dass mit Hilfe des Magnetfeldsensors durch die Magnetfeldmessung indirekt eine Strommessung des Motors durchgeführt werden kann. Insbesondere wird durch das Erfassen des Magnetfelds des Motors ein für das Antreiben der Werkzeugaufnahme erforderlicher Strom des Motors gemessen.
Aufgrund des Magnetfeldsensors kann eine berührungslose und genaue Strommessung der Handwerkzeugmaschine, insbesondere des Motors, erfolgen. Insbesondere kann aufgrund des Magnetfeldsensors eine berührungslose und genaue Lasterkennung der Handwerkzeugmaschine, insbesondere des Motors, erfolgen. Insbesondere ist es für eine Lasterkennung nicht erforderlich, eine Strommessung in der Elektronik der
Handwerkzeugmaschine zu implementieren.
Dadurch, dass eine Lasterkennung der Handwerkzeugmaschine mittels des
Magnetfeldsensors berührungslos und genau durchgeführt werden kann, können verschiedene Betriebszustände der Handwerkzeugmaschine erkannt und/oder voneinander unterschieden werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Magnetfeldsensor derart in der
Handwerkzeugmaschine angeordnet, dass er als das Magnetfeld des Motors ein Magnetfeld eines Stroms erfasst, der bei dem Antreiben der Werkzeugaufnahme von dem Motor aufgenommenen wird.
Der Magnetfeldsensor ist insbesondere im Bereich einer Stromleitung des Motors angeordnet. Die Stromleitung des Motors ist insbesondere ein stromführender Leiter, der eine Stromversorgung der Handwerkzeugmaschine, wie beispielsweise einen Akkumulator oder eine Netzleitung, mit dem Motor verbindet. Durch die Zufuhr von Strom durch die Stromleitung zu dem Motor treibt der Motor die Werkzeugaufnahme zu drehenden und/oder schlagenden Bewegungen an. Ein durch die Stromleitung fließender Strom ist insbesondere von einer für das Antreiben der Werkzeugaufnahme erforderlichen Leistung abhängig. Folglich ist auch ein von dem durch die Stromleitung fließenden Stroms erzeugtes
Magnetfeld von der für das Antreiben der Werkzeugaufnahme erforderlichen Leistung abhängig. Insbesondere ist die Stromstärke des durch die Stromleitung fließenden Stroms gering, wenn die Handwerkzeugmaschine unter geringer Last im Leerlauf betrieben wird, und die Stromstärke des durch die Stromleitung fließenden Stroms ist groß, wenn die Handwerkzeugmaschine ein Werkstück bearbeitet, also unter Last betrieben wird.
Dadurch, dass der Magnetfeldsensor derart in der Handwerkzeugmaschine angeordnet ist, dass er als das Magnetfeld des Motors das Magnetfeld des Stroms erfasst, der bei dem Antreiben der Werkzeugaufnahme von dem Motor aufgenommenen wird, kann eine für das Antreiben der Werkzeugaufnahme erforderliche momentane Stromstärke erfasst werden. Das heißt, es kann die momentane Leistungsaufnahme des Motors erfasst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Handwerkzeugmaschine eine
Steuereinrichtung zum Ermitteln eines Lastzustands des Motors in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds auf. Insbesondere empfängt die Steuereinrichtung das von dem Magnetfeldsensor erfasste Magnetfeld des Motors als ein Signal. Die Steuereinrichtung ermittelt, beispielsweise durch Vergleich mit bestimmten Grenzwerten, einen Lastzustand des Motors. Der Lastzustand des Motors ist insbesondere von einer an der Handwerkzeugmaschine anliegenden Last abhängig. Der Lastzustand des Motors ist beispielsweise ein Leerlaufbetrieb und/oder ein Niedriglastbetrieb. In einem Leerlaufbetrieb ist insbesondere der Motor der
Handwerkzeugmaschine in Betrieb, jedoch wird kein Werkstück bearbeitet. Der Lastzustand des Motors kann beispielsweise auch ein Lastbetrieb und/oder Hochlastbetrieb sein. In einem Lastbetrieb und/oder Hochlastbetrieb wird ein Werkstück, insbesondere drehend und/oder schlagend, bearbeitet.
Dadurch, dass die Handwerkzeugmaschine eine Steuereinrichtung zum Ermitteln des Lastzustands des Motors in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds aufweist, können verschiedene Lastzustände bei einem Betrieb der Handwerkzeugmaschine erkannt und voneinander unterschieden werden. Beispielsweise kann der Leerlaufbetrieb von dem Lastbetrieb unterschieden werden. Beispielsweise kann der Niedriglastbetrieb von dem Hochlastbetrieb unterschieden werden. Beispielsweise kann ein reiner Bohrbetrieb von einem Bohr- und Schlagbetrieb unterschieden werden. Beispielsweise kann ein
Leerlaufbetrieb von einem Schlagbetrieb unterschieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Handwerkzeugmaschine einen
Betriebszeitzähler zum Erfassen einer Betriebszeit des Motors in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands auf.
Beispielsweise weist die Steuereinrichtung den Betriebszeitzähler auf. Der Betriebszeitzähler weist beispielsweise eine Speichereinheit auf. Der Betriebszeitzähler ist insbesondere eingerichtet, die Betriebszeit des Motors für bestimmte erfasste Lastzustände separat zu erfassen und zu speichern. Beispielsweise erfasst der Betriebszeitzähler die Betriebszeit des Motors im Leerlaufbetrieb getrennt von der Betriebszeit des Motors im (Hoch-)Lastbetrieb.
Dadurch, dass die Handwerkzeugmaschine den Betriebszeitzähler zum Erfassen der Betriebszeit des Motors in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands aufweist, kann ein Erfassen der Motorbetriebszeit verbessert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung eingerichtet, die
Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands einzustellen, insbesondere zu steuern oder zu regeln.
Beispielsweise ist die Steuereinrichtung eingerichtet, die Handwerkzeugmaschine in
Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands derart einzustellen, dass die Motordrehzahl des Motors in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands geändert wird. Dadurch kann die Drehzahl des Motors an den Lastzustand angepasst werden und damit die Energieeffizienz des Motors verbessert werden.
Dadurch, dass der Lastzustand mittels des Magnetfeldsensors genau erkannt werden kann und die Steuereinrichtung die Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands einstellt, kann die Handwerkzeugmaschine sehr gut eingestellt werden, insbesondere sehr gut gesteuert oder geregelt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer
Handwerkzeugmaschine vorgeschlagen. Die Handwerkzeugmaschine weist eine
Werkzeugaufnahme und einen Motor zum drehenden und/oder schlagenden Antreiben der Werkzeugaufnahme auf. Das Verfahren weist einen Schritt eines Erfassens eines durch das Antreiben der Werkzeugaufnahme entstehenden Magnetfelds des Motors auf. Das Verfahren weist außerdem einen Schritt eines Ermittelns eines Lastzustands des Motors in
Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds auf.
Eigenschaften und Vorteile, die für die Handwerkzeugmaschine beschrieben wurden, gelten für das vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine
entsprechend.
Gemäß einer Ausführungsform des zweiten Aspekts weist der Schritt des Erfassens des Magnetfelds des Motors ein Erfassen eines Magnetfelds eines Stroms auf, der bei dem Antreiben der Werkzeugaufnahme von dem Motor aufgenommen wird.
Das Erfassen des Magnetfelds des Stroms, der bei dem Antreiben der Werkzeugaufnahme von dem Motor aufgenommen wird, erfolgt beispielsweise durch Erfassen des Magnetfelds des Stroms, der durch die im Zusammenhang mit der Handwerkzeugmaschine beschriebene Stromleitung fließt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts wird ein meißelnder Betrieb der Handwerkzeugmaschine erkannt, wenn der ermittelte Lastzustand einen bestimmten Grenzwert überschreitet.
Beispielsweise wird der meißelnde Betrieb der Handwerkzeugmaschine erkannt, wenn das erfasste Magnetfeld und/oder die aus dem erfassten Magnetfeld ermittelte Stromstärke den bestimmten Grenzwert überschreitet. Insbesondere vergleicht die Steuereinrichtung das erfasste Magnetfeld und/oder die aus dem erfassten Magnetfeld ermittelte Stromstärke mit dem bestimmten Grenzwert. Der bestimmte Grenzwert ist beispielsweise eine bestimmte Magnetfeldstärke und/oder eine bestimmte Stromstärke. Dadurch, dass der meißelnde Betrieb der Handwerkzeugmaschine mit Hilfe des Magnetfeldsensors erkannt werden kann, kann die Handwerkzeugmaschine abhängig davon, ob ein meißelnder Betrieb vorliegt oder nicht, eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts weist das Verfahren einen Schritt eines Ermittelns einer Betriebszeit des Motors in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands auf.
Die Betriebszeit des Motors wird beispielsweise von dem im Zusammenhang mit der Handwerkzeugmaschine beschriebenen Betriebszeitzähler ermittelt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts weist das Ermitteln des Lastzustands des Motors in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden eines Leerlaufbetriebs der Handwerkzeugmaschine von einem Lastbetrieb auf.
Dadurch kann die Handwerkzeugmaschine abhängig davon, ob der Leerlaufbetrieb oder der Lastbetrieb vorliegt, eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts ist die
Handwerkzeugmaschine ein Bohrhammer und weist das Ermitteln des Lastzustands des Motors in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden eines reinen
Bohrbetriebs von einem Bohr- und Schlagbetrieb auf.
Der Bohrhammer weist insbesondere drei unterschiedliche Betriebszustände auf. In einem Leerlaufbetrieb des Bohrhammers drehen sich der Motor und der Bohrer, jedoch wird kein Werkstück bearbeitet. In einem reinen Bohrbetrieb drehen sich der Motor und der Bohrer und der Bohrer bearbeitet ein Werkstück durch eine Drehbewegung um die Arbeitsachse. In einem Bohr- und Schlagbetrieb drehen sich der Motor und der Bohrer und der Bohrer bearbeitet ein Werkstück durch eine Drehbewegung um die Arbeitsachse und eine
Schlagbewegung in Schlagrichtung.
Bei dem Bohrhammer kann das Ermitteln des Lastzustands des Motors in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden des Leerlaufbetriebs, des reinen Bohrbetriebs und des Bohr- und Schlagbetriebs aufweisen. Dadurch kann der Bohrhammer abhängig davon, ob der Leerlaufbetrieb, der reine Bohrbetrieb oder der Bohr- und Schlagbetrieb vorliegt, eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts ist die
Handwerkzeugmaschine ein Meißelhammer und weist das Ermitteln des Lastzustands des Motors in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden des Leerlaufbetriebs von einem Schlagbetrieb auf.
Der Meißelhammer weist insbesondere zwei unterschiedliche Betriebszustände auf. In dem Leerlaufbetrieb des Meißelhammers dreht sich der Motor, jedoch wird kein Werkstück bearbeitet. In dem Lastzustand und/oder Schlagbetrieb des Meißelhammers dreht sich der Motor und das Meißelwerkzeug bearbeitet ein Werkstück durch eine Schlagbewegung in der Schlagrichtung.
Dadurch, dass bei dem Meißelhammer das Ermitteln des Lastzustands des Motors in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden des Leerlaufbetriebs von dem Schlagbetrieb aufweist, kann die Handwerkzeugmaschine abhängig davon, ob der
Leerlaufbetrieb des Meißelhammers oder der Schlagbetrieb vorliegt, eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts weist das Verfahren einen Schritt eines Einstellens der Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands auf.
Das Einstellen ist beispielsweise ein Steuern der Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands. Das Einstellen kann auch ein Regeln der
Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts weist das Einstellen der Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands ein Ändern einer Motordrehzahl des Motors in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands auf. Die Steuereinrichtung weist beispielsweise einen Prozessor und ein mit Hilfe des Prozessors ausgeführtes Computerprogramm auf. Die Steuereinrichtung, beispielsweise das
Computerprogramm, umfasst insbesondere einen Algorithmus oder mehrere Algorithmen, welcher/welche dazu eingerichtet ist/sind, einen Lastzustand des Motors in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds zu ermitteln und/oder die Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands einzustellen.
Die jeweilige Einheit, zum Beispiel der Prozessor, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor, ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikations-Netzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
Die für das Verfahren beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die Handwerkzeugmaschine entsprechend und umgekehrt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen
Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine; und
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Betreiben der
Handwerkzeugmaschine gemäß Fig. 1.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG Im Folgenden werden anhand der Figuren 1 und 2 eine Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine 1 und ein Verfahren zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine 1 beschrieben.
Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Handwerkzeugmaschine 1 einen Bohrhammer. Der Bohrhammer 1 hat eine Werkzeugaufnahme 2, in welche ein Schaftende eines Werkzeugs 3, z. B. eines Bohrers, eingesetzt werden kann. Einen primären Antrieb des Bohrhammers 1 bildet ein Motor 4, welcher ein Schlagwerk 5 und eine Antriebswelle 6 antreibt. Ein
Akkumulator 7 oder eine Netzleitung (nicht gezeigt) versorgt den Motor 4 über eine
Stromleitung 17 mit Strom. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel versorgt der Akkumulator 7 den Motor 4 mit Strom und ist dazu mit dem Motor 4 durch die Stromleitung 17 verbunden.
Ein Benutzer kann den Bohrhammer 1 an einem Handgriff e halten und führen. Der Handgriff 8 ist Teil eines Gehäuses 9 des Bohrhammers 1. Der Bohrhammer 1 kann mittels eines Haupttasters 10 in Betrieb genommen werden. Durch Betätigen des Haupttasters 10 wird dem Motor 4 von dem Akkumulator 7 über die Stromleitung 17 Strom zugeführt. Durch das Zuführen von Strom an den Motor 4 treibt dieser die Antriebswelle 6 an. Die mit der
Werkzeugaufnahme 2 gekoppelte Antriebswelle 6 versetzt die Werkzeugaufnahme 2 in eine Drehbewegung um eine Arbeitsachse 1 1. Dadurch wird das Werkzeug 3 um die
Arbeitsachse 1 1 gedreht. Während des Betriebs kann der Bohrhammer 1 das Werkzeug 3 zusätzlich zur Drehung um die Arbeitsachse 1 1 in einer Schlagrichtung 12 längs der
Arbeitsachse 1 1 in einen Untergrund schlagen. Beispielsweise ist der Bohrhammer 1 derart eingerichtet, dass die Schlagbewegung des Werkzeugs 3 erst mit einem Bearbeiten eines Gegenstands einsetzt. Beispielsweise startet durch ein Andrücken des eingeschalteten Bohrhammers 1 gegen den zu bearbeitenden Gegenstand ein Antrieb der
Werkzeugaufnahme 2 durch das Schlagwerk 5. Dadurch, dass das Schlagwerk 5 die Werkzeugaufnahme 2 antreibt, führt das Werkzeug 3 zusätzlich zur Drehbewegung um die Arbeitsachse 1 1 Schlagbewegungen in der Schlagrichtung 12 aus. In einem
Ausführungsbeispiel hat der Bohrhammer 1 einen Betriebswahlschalter 13, durch den die Werkzeugaufnahme 2 von der Antriebswelle 6 entkoppelt werden kann, sodass ein rein meißelnder Betrieb des Bohrhammers 1 möglich ist.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Betreiben des Bohrhammers 1 aus Fig. 1.
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird ein durch das Antreiben der
Werkzeugaufnahme 2 entstehendes Magnetfeld des Motors 4 erfasst. Dazu weist der Bohrhammer 1 benachbart zu dem Motor 4, insbesondere benachbart zu der Stromleitung 17, einen Magnetfeldsensor 14 zur Lasterkennung des Motors 4 auf, wie in Fig. 1 zu sehen. Der für das drehende und/oder schlagende Antreiben der Werkzeugaufnahme 2 erforderliche Strom fließt durch die Stromleitung 17 zu dem Motor 4 und erzeugt ein
Magnetfeld um die Stromleitung 17. Der Magnetfeldsensor 14 erfasst das Magnetfeld des Motors 4, insbesondere der Stromleitung 17.
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird ein Lastzustand des Motors 4 in
Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ermittelt.
Die Stärke des durch die Stromleitung 17 fließenden Stroms ist von der momentanen Leistungsaufnahme des Motors 4 des Bohrhammers 1 abhängig. Somit ist auch die Stärke des von dem durch die Stromleitung 17 fließenden Stroms erzeugten Magnetfelds von der momentanen Leistungsaufnahme des Motors 4 des Bohrhammers 1 abhängig.
Durch das Betätigen des Haupttasters 10 wird der Motor 4 in eine Drehbewegung versetzt. Solange das Werkzeug 3 das Werkstück noch nicht bearbeitet, also ein Leerlaufbetrieb des Bohrhammers 1 vorliegt, ist die an dem Motor 4 anliegende Last gering und die
Leistungsaufnahme des Motors 4 ist entsprechend gering. In diesem Zustand fließt ein Strom mit einer geringen Stromstärke durch den Stromleiter 17, welcher ein schwaches Magnetgeld um den Stromleiter 17 erzeugt. Wenn nun ein Werkstück mit dem Werkzeug 3 bearbeitet wird, steigt die an dem Motor 4 anliegende Last und die von dem Motor 4 aufgenommene Leistung im Vergleich zum Leerlaufbetrieb. Wenn in einem reinen
Bohrbetrieb des Bohrhammers 1 das Werkstück mit dem Werkzeug 3 bearbeitet wird, steigt die Stromstärke des durch den Stromleiter 17 fließenden Stroms und die Stärke des von dem Strom erzeugten Magnetfelds um den Stromleiter 17. Wenn zusätzlich zum Bohrbetrieb ein Schlagbetrieb einsetzt, steigt die an dem Motor 4 anliegende Last noch weiter. Bei einem solchen Bohr- und Schlagbetrieb des Bohrhammers 1 ist die Lastaufnahme des Motors entsprechend groß und es fließt ein Strom mit einer großen Stromstärke durch den
Stromleiter 17. Dadurch wird ein starkes Magnetgeld um den Stromleiter 17 erzeugt.
Durch das Erfassen des Magnetfelds um den Stromleiter 17 in dem ersten Schritt S1 des Verfahrens können diese verschiedenen Lastzustände von einer Steuereinrichtung 15 des Bohrhammers 1 in dem zweiten Schritt S2 des Verfahrens ermittelt und unterschieden werden. Insbesondere übermittelt der Magnetfeldsensor 14 das erfasste Magnetfeld als Signal an die Steuereinrichtung 15. Die Steuereinrichtung 15 vergleicht das erfasste Magnetfeld mit bestimmten Grenzwerten und ermittelt so, ob ein Leerlaufbetrieb, ein reiner Bohrbetrieb oder ein Bohr- und Schlagbetrieb vorliegt. Die bestimmten Grenzwerte sind bestimmte Werte für die Magnetfeldstärke. Beispielsweise ermittelt die Steuereinrichtung 15, dass ein Leerlaufbetrieb vorliegt, wenn das erfasste Magnetfeld kleiner als ein erster Grenzwert ist. Beispielsweise ermittelt die Steuereinrichtung 15, dass ein reiner Bohrbetrieb vorliegt, wenn das erfasste Magnetfeld größer oder gleich dem ersten Grenzwert und kleiner als ein zweiter Grenzwert ist. Beispielsweise ermittelt die Steuereinrichtung 15, dass ein Bohr- und Schlagbetrieb vorliegt, wenn das erfasste Magnetfeld größer oder gleich dem zweiten Grenzwert ist.
In einem dritten Schritt S3 des Verfahrens wird eine Betriebszeit des Motors 4 in
Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands ermittelt.
Dazu kann der Bohrhammer 1 , insbesondere die Steuereinrichtung 15, beispielsweise einen Betriebszeitzähler 16 zum Erfassen der Betriebszeit des Motors 4 in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands aufweisen, wie in Fig. 1 zu sehen. Die Steuereinrichtung 15 und/oder der Betriebszeitzähler 16 weisen beispielsweise eine Speichereinheit (nicht gezeigt) zum Speichern der erfassten Betriebszeit in Abhängigkeit des ermittelten
Lastzustands auf. Der Betriebszeitzähler 16 erfasst beispielsweise ab Betätigen des
Hauttasters 10 fortlaufend oder in engen Zeitintervallen die Betriebszeit des Motors 4 und ordnet sie dem von der Steuereinrichtung 15 ermittelten Lastzustand zu. Beispielsweise erfasst der Betriebszeitzähler 16 nach Einschalten des Bohrhammers 1 über den Haupttaster 10 zunächst eine Betriebszeit im Leerlauf, gefolgt von einer Betriebszeit im Bohr- und Schlagbetrieb.
In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens wird der Bohrhammer 1 in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands eingestellt, insbesondere gesteuert. Beispielsweise wird die
Motordrehzahl des Motors 4 in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands geändert.
Beispielsweise wird die Motordrehzahl in dem Leerlaufbetrieb reduziert und wird die
Motordrehzahl in dem Schlag- und Bohrbetrieb erhöht. Durch diese Anpassung der
Motordrehzahl an den Lastzustand des Bohrhammers 1 kann der Energieverbrauch des Bohrhammers 1 verringert werden. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Handwerkzeugmaschine (Bohrhammer)
2 Werkzeugaufnahme
3 Werkzeug
4 Motor
5 Schlagwerk
6 Antriebswelle
7 Akkumulator
8 Handgriff
9 Gehäuse
10 Haupttaster
1 1 Arbeitsachse
12 Schlagrichtung
13 Betriebswahlschalter
14 Magnetfeldsensor
15 Steuereinrichtung
16 Betriebszeitzähler
17 Stromleitung
51 Verfahrensschritt
52 Verfahrensschritt
53 Verfahrensschritt
54 Verfahrensschritt

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Handwerkzeugmaschine (1 ) mit
einer Werkzeugaufnahme (2),
einem Motor (4) zum drehenden und/oder schlagenden Antreiben der
Werkzeugaufnahme (2), und
einem Magnetfeldsensor (14) zum Erfassen eines durch das Antreiben der
Werkzeugaufnahme entstehenden Magnetfelds des Motors (4), wobei der Magnetfeldsensor (14) derart in der Handwerkzeugmaschine (1 ) angeordnet ist, dass er als das Magnetfeld des Motors (4) ein Magnetfeld eines Stroms erfasst, der bei dem Antreiben der
Werkzeugaufnahme von dem Motor (4) aufgenommenen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (15) zum Ermitteln eines Lastzustands des Motors (4) in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds zum Unterscheiden eines Leerlaufbetriebs der Handwerkzeugmaschine (1 ) von einem Lastbetrieb aufweist.
2. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Betriebszeitzähler (16) zum Erfassen einer Betriebszeit des Motors (4) in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands aufweist.
3. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach Anspruchl oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (15) eingerichtet ist, die Handwerkzeugmaschine (1 ) in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands einzustellen.
4. Verfahren zum Betreiben einer Handwerkzeugmaschine (1 ), welche eine
Werkzeugaufnahme (2) und einen Motor (4) zum drehenden und/oder schlagenden
Antreiben der Werkzeugaufnahme (2) aufweist, mit den Schritten:
Erfassen (S1 ) eines durch das Antreiben der Werkzeugaufnahme (2) entstehenden Magnetfelds des Motors (4), und
Ermitteln (S2) eines Lastzustands des Motors (4) in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln (S2) des Lastzustands des Motors (4) in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden eines Leerlaufbetriebs der Handwerkzeugmaschine (1 ) von einem Lastbetrieb aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen (S1 ) des Magnetfelds des Motors (4) ein Erfassen eines Magnetfelds eines Stroms aufweist, der bei dem Antreiben der Werkzeugaufnahme (2) von dem Motor (4) aufgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein meißelnder Betrieb der Handwerkzeugmaschine (1 ) erkannt wird, wenn der ermittelte Lastzustand einen bestimmten Grenzwert überschreitet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen Schritt:
Ermitteln (S3) einer Betriebszeit des Motors (4) in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln (S2) des Lastzustands des Motors (4) in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden eines Leerlaufbetriebs der Handwerkzeugmaschine (1 ) von einem Lastbetrieb aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Handwerkzeugmaschine (1 ) ein Bohrhammer ist und das Ermitteln (S2) des Lastzustands des Motors (4) in Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden eines reinen Bohrbetriebs von einem Bohr- und Schlagbetrieb aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Handwerkzeugmaschine (1 ) ein Meißelhammer ist und das Ermitteln (S2) des Lastzustands des Motors (4) in
Abhängigkeit des erfassten Magnetfelds ein Unterscheiden des Leerlaufbetriebs von einem Schlagbetrieb aufweist.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, gekennzeichnet durch einen Schritt:
Einstellen (S4) der Handwerkzeugmaschine (1 ) in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen (S4) der Handwerkzeugmaschine (1 ) in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands ein Ändern einer Motordrehzahl des Motors (4) in Abhängigkeit des ermittelten Lastzustands aufweist.
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